РЕЧЕВОЙ ПРОГРАММИРУЕМЫЙ СИГНАЛИЗАТОР
С. БАШИРОВ, г. Москва
Описания электронных синтезаторов речи и их использование в качестве сигнализаторов на различных объектах уже неоднократно предлагались в радиотехнической литературе. Но интерес читателей к этой теме не ослабевает. В публикуемой статье предлагаются еще два варианта несложных устройств.
Схема первого варианта синтезатора изображена на рис. 1. На элементах DD1.1-DD1.3 выполнен задающий генератор. Подстроенным резистором R2 можно изменять частоту генератора и,
соответственно, темп и тональность воспроизведения речи или мелодии. Счетчики DD2 и DD3 осуществляют перебор адресов ПЗУ DS1, в котором записана оцифрованная звуковая информация.
При включении питания происходит обнуление счетчиков подачей напряжения на входы R микросхем через дифференцирующую цепь R1C1. Перемычками S1 и S2 выбирается разрядность счетчиков в зависимости от типа используемого ПЗУ (таблица положений указана непосредственно на схб'ме). На резисторах R3-R9 и конденсаторах С4, С5 собран простейший цифро-аналоговый преобразователь. Как показывает практика, удобнее всего использовать только шесть разрядов, отбрасывая самый младший и самый старший разряды. Дело в том, что старший разряд, как правило, не вносит значительной доли информации. А младший - вносит в сигнал значительный шум (так называемые шумы дискретизации).
Рис. 1
В качестве усилителя мощности (DA1) применена микросхема LM386. Выбор этой микросхемы обусловлен ее малыми габаритами, простотой использования и минимальными нелинейными искажениями. С несколько худшими результатами можно использовать и другие микросхемы, например, К174УН14 или TDA2003, TDA2030 и т. д. с соответствующими им схемами включения. Переменным резистором R15 регулируют громкость воспроизведения.
На транзисторах VT1 и VT2 выполнено устройство управления питанием всего сигнализатора. Возможен вариант работы с автономным источником питания (он показан на рис. 1) и с питанием от сети переменного тока. В последнем случае из устройства следует исключить элементы GB1, СЗ, R10, R12, R13, VT2, а кнопку пуска SB1 перенести в первичную цепь трансформатора питания. Схема сетевого блока питания приведена на рис. 2. При нажатии на кнопку SB1 на реле К1 через транзистор VT1 подается напряжение, оно срабатывает и самоблокируется одной из своих групп контактов К 1.1. По окончании перебора адресов импульс со старшего разряда счетчика через инвертор DD1.4 поступает на базу транзистора VT1. Транзистор закрывается, реле обесточивается и полностью отключает устройство от сети.
Рис.2
Оцифрованный звуковой сигнал, записываемый в ПЗУ, получают следующим образом. В качестве исходного берется WAV-файл формата 8000 или 11025 Гц МОНО. Речевой (как, впрочем, и музыкальный) сигнал удобно получить с помощью программы ФОНОГРАФ, входящей в состав ОС WINDOWS. Файл загружают в любой текстовый редактор. Как правило, первые 100-200 байт не являются информативными. Они содержат служебную информацию, шумы и т. д. файл выравнивают по размеру используемого ПЗУ, убирая первые 100-200 байт и последние "лишние" неинформативные байты. Далее отредактированный файл загружают в программатор и "зашивают" в ПЗУ. Подробнее об этом можно прочитать в статье А. Долгого "Как записать в ПЗУ аудио-данные из WAV-файла и "проиграть" их" ("Радио", № 4, 5 за 2001 г.).
Как показывает практика, для многих применений вполне приемлемого качества воспроизведения звука можно добиться, используя только четыре разряда (в телефонах с АОН, автоответчиках и т. п.). Поэтому, используя обычное восьмиразрядное ПЗУ, можно попытаться записать вдвое больший объем информации. Схема подобного устройства показана на рис. 3.
Рис.3
Отличие этого устройства от выполненного по рис. 1 заключается во введении в схему коммутатора DD4. Информация считывается из ПЗУ через коммутатор поочередно с младшего и старшего разрядов байта. Во всем остальном работа устройства по рис. 3 аналогична. Выбор ПЗУ осуществляется перемычками S1-S3. Разумеется, для этого устройства файл ПЗУ необходимо обработать специальной программой, которая "округляет" разрядность данных до четырех и "перемешивает полубайты.
На приведенных схемах порядок адресных входов изменен таким образом, чтобы печатные проводники на плате были расположены только с одной стороны. Это существенно упрощает конструкцию. Однако при этом приходится изменять и порядок записи информации в ПЗУ. Перекодируют исходный wav-файл с помощью специальной программы (она же "перемешивает" полубайты для устройства на рис. 3), которую можно найти на сайте журнала "Радио" по адресу: ftp://ftp2.paguo.ru/pub/2002/04/ vocal . Там же находятся примеры уже перекодированных файлов, готовых для записи в ПЗУ разного объема. Цифра 4 в имени файла указывает на то, что он предназначен для "прошивания" ПЗУ в устройстве рис. 3, а цифра 8 - в устройстве рис. 1. Расширение файлов - их объем в килобитах.
Радио 4/2002, c.28-29.