Как сделать имитатор звука двс раллийной машины. Электронная скрипка с сенсорным управлением

Системы имитации звука двигателя - это оборудование, установка которого позволит почувствовать себя за рулём мощного автомобиля. Если вы хотите изменить звучание своей машины, то обратитесь в автосервис «РамФлоу». Мы используем оригинальные запчасти, предлагаем демократичные цены и предоставляем гарантию на работы. Ждём вас центре выхлопных систем с 10:00 до 22:00 без перерывов и выходных.

Наши работы

Типы систем имитации звучания движка

В Европе был разработан законопроект, предписывающий производителям автомобилей с гибридными и электрическими моторами использовать системы имитации звука двигателя. Они должны включаться, когда машина сдаёт назад или движется на низкой скорости (от 1 до 20 км/ч).

Active Sound Design (Renault и BMW). На акустическую систему подаётся обработанный и усиленный звук мотора. Характер звучания постоянно меняется. На него влияют скорость, передача и частота кручения коленчатого вала.
Active Sound Control (Lexus). Микрофон устанавливается под крышку капота. Звук, поступающий от работы мотора, обрабатывается эквалайзером. Это позволяет добиться более объёмного звучания. Во время работы ASC на передние динамики передаётся звук мотора. Звучание меняется в зависимости от частоты вращения движка. На задние динамики транслируется красивый звук выхлопа. Включение и выключение системы осуществляется автоматом, который срабатывает при определённом режиме работы авто.
Имитатор звука двигателя (Audi). Система состоит из возбудителя, выполняющего функцию колонки, и блока управления, содержащего несколько аудиодорожек. Звук меняется в зависимости от того, с какой скоростью движется машина. Установка возбудителя осуществляется под лобовое стекло.

Почувствовать себя за рулем мощного автомобиля вам позволит система имитации звука двигателя. В отличие от активной выпускной системы данная система воспроизводит желаемый звук двигателя через акустическую систему автомобиля. Отношение к системе имитации звука двигателя неоднозначное – часть водителей принципиально против фальшивого звучания мотора, другие, наоборот, от нового звука получают удовольствие.

Система Active Sound Design (ASD) применяется на некоторых моделях автомобилей BMW, Renault с 2011 года. В этой системе блок управления создает дополнительное звучание, отсутствующее в исходном звуке двигателя. Это звучание транслируется через динамики акустической системы и объединяется с оригинальными звуками двигателя, чем и достигается желаемый результат.

Дополнительные звуки изменяются в зависимости от режима движения автомобиля. Входными сигналами для блока управления выступают частота вращения коленчатого вала, скорость движения, положение педали акселератора, текущая передача коробки передач.

Система Active Sound Control (ASC) от Lexus отличается от предыдущей системы. В этой системе микрофоны, установленные под капотом автомобиля, воспринимают звуки двигателя. Звук двигателя преобразуется электронным эквалайзером и транслируется акустической системой. Таким образом, оригинальный звук двигателя в салоне автомобиля становится более динамичным и объемным.

При работе системы на передние динамики выводится звук работающего двигателя. Частота звучания изменяется с частотой вращения двигателя. Задние динамики, при этом, транслируют мощный низкочастотный звук выхлопа. Система ASC работает только в определенных режимах работы автомобиля и автоматически выключается при движении в обычном режиме. К недостаткам системы можно отнести то, что микрофоны под капотом захватывают шумы от дорожного покрытия.

Система имитации звука двигателя от Audi объединяет блок управления и возбудитель. В блоке управления сохранены различные звуковые файлы, которые в зависимости от режима движения (нагрузка, число оборотов, скорость) воспроизводятся возбудителем.

Возбудитель создает акустические колебания в твердом материале (лобовое стекло и кузов), которые передаются воздуху в салоне автомобиля. Возбудитель устанавливается внизу лобового стекла на резьбовом пальце. По своей сути это громкоговоритель, в котором роль мембраны выполняет лобовое стекло. Система имитации звука двигателя позволяет слышать звук двигателя в салоне даже при хорошей шумоизоляции.

Имитация звука двигателя используется в акустических системах предупреждения электрических автомобилей , различных гибридных автомобилей . В таких автомобилях для предупреждения пешеходов используются различные звуковые сигналы и (или) имитация звука двигателя.

Европейский проект Acoustic Vehicle Alerting Systems (AVAS) для информирования пешеходов и других уязвимых участников движения (например, велосипедистов) рекомендует производителям электромобилей (гибридов) генерировать непрерывный звуковой сигнал на скорости от 0 до 20 км/ч и при движении задним ходом. Этот звук должен быть похож на звук автомобиля того же класса, оснащенного двигателем внутреннего сгорания.

Необычные звуки и звуковые эффекты, получаемые с помощью несложных радиоэлектронных приставок на микросхемах КМОП, способны поразить воображение читателей.

Схема одной из таких приставок, представленная на рисунке 1, родилась в процессе различных экспериментов с популярной КМОП-микросхемой К176ЛА7 (DD1).

Рис. 1. Электрическая схема "странных" звуковых эффектов.

Эта схема реализует целый каскад звуковых эффектов, в особенности из животного мира. В зависимости от положения движка переменного резистора, установленного на входе схемы, можно получить почти реальные на слух звуки: "кваканье лягушки", "соловьиную трель", "мяуканье кота", "мычание быка" и много-много других. Даже различные человеческие нечленораздельные сочетания звуков вроде нетрезвых возгласов и прочие.

Как известно, номинальное напряжение питания такой микросхемы - 9 В. Однако на практике для достижения особенных результатов возможно сознательное занижение напряжения до 4,5-5 В. При этом схема остается работоспособной. Вместо микросхемы 176-й серии в данном варианте вполне уместно использовать и ее более широко распространенный аналог серии К561 (К564, К1564).

Колебания на звуковой излучатель ВА1 подаются с выхода промежуточного логического элемента схемы.

Рассмотрим работу устройства в "неправильном" режиме питания- при напряжении 5 В. В качестве источника питания можно применить батареи из элементов (например, три элемента типа AAA, соединенные последовательно) или стабилизированный сетевой источник питания с установленным на выходе фильтром-оксидным конденсатором емкостью от 500 мкФ с рабочим напряжением не менее 12 В.

На элементах DD1.1 и DD1.2 собран генератор импульсов, запускаемый "высоким уровнем напряжения" на выводе 1 DD1.1. Частота импульсов генератора звуковой частоты (ЗЧ), при применении указанных RC-элементов, на выходе DD1.2 составит 2-2,5 кГц. Выходной сигнал первого генератора управляет частотой второго (собранного на элементах DD1.3 и DD1.4). Однако, если "снять" импульсы с вывода 11 элемента DD1.4-никакого эффекта не будет. Один из входов оконечного элемента управляется через резистор R5. Оба генератора работают в тесной связке друг с другом, самовозбуждаясь и реализуя зависимость от напряжения на входе в непредсказуемые пачки импульсов на выходе.

С выхода элемента DD1.3 импульсы поступают на простейший усилитель тока на транзисторе VT1 и, многократно усиленные, воспроизводятся пьезоизлучателем ВА1.

О деталях

В качестве VT1 подойдет любой маломощный кремниевый транзистор p-n-p проводимости, в том числе КТ361 с любым буквенным индексом. Вместо излучателя ВА1 можно использовать телефонный капсюль TESLA или отечественный капсюль ДЭМШ-4М с сопротивлением обмотки 180-250 Ом. При необходимости усиления громкости звучания необходимо дополнить базовую схему усилителем мощности и применить динамическую головку с сопротивлением обмотки 8-50 Ом.

Все номиналы резисторов и конденсаторов советую применить указанные на схеме с отклонениями не более чем на 20 % у первых элементов (резисторов) и 5-10 %- у вторых (конденсаторов). Резисторы-типа МЛТ 0,25 или 0,125, конденсаторы -типа МБМ, КМ и другие, с незначительным допуском влияния окружающей температуры на их емкость.

Резистор R1 номиналом МОм 1 -переменный, с линейной характеристикой изменения сопротивления.

Если необходимо остановиться на каком-либо одном понравившемся эффекте, например "гоготании гусей" - следует добиться данного эффекта очень медленным вращением движка, затем отключить питание, выпаять переменный резистор из схемы и, замерив его сопротивление, установить в схему постоянный резистор такого же номинала.

При правильном монтаже и исправных деталях устройство начинает работать (издавать звуки) сразу.

В данном варианте звуковые эффекты (частота и взаимодействие генераторов) зависят от напряжения питания. При повышении напряжения питания более 5 В, для обеспечения безопасности входа первого элемента DD1.1, необходимо подключить в разрыв проводника между верхним по схеме контактом R1 и положительным полюсом источника питания ограничивающий резистор сопротивлением 50 - 80 кОм.

Устройство у меня в доме находит применение для игр с домашними животными, дрессировки собаки.

На рисунке 2 изображена схема генератора колебаний переменной звуковой частоты (ЗЧ).

Рис.2. Электрическая схема генератора звуковой частоты

Генератор ЗЧ реализован на логических элементах микросхемы К561ЛА7. На двух первых элементах собран низкочастотный генератор. Он управляет частотой колебаний высокочастотного генератора на элементах DD1.3 и DD1.4. От этого получается, что схема работает на двух частотах попеременно. На слух смешанные колебания воспринимаются как "трель".

Звуковым излучателем является пьезоэлектрический капсюль ЗП-х (ЗП-2, ЗП-З, ЗП-18 или аналогичный) или высокоомный телефонный капсюль с сопротивлением обмотки более 1600 Ом.

Свойство работоспособности КМОП-микросхемы К561 серии в широком диапазоне напряжений питания использовано в звуковой схеме на рисунке 3.

Рис.3. Электрическая схема автоколебательного генератора.

Автоколебательный генератор на микросхеме K561J1A7 (логические элементы DD1.1 и DD1.2-рис.). Заполучает напряжение питания от схемы управления (рис. 36), состоящей из RC-зарядной цепочки и истокового повторителя на полевом транзисторе VT1.

При нажатии кнопки SB1 конденсатор в цепи затвора транзистора быстро заряжается и затем медленно разряжается. Истоковый повторитель имеет очень большое сопротивление и на работу зарядной цепи почти не влияет. На выходе VT1 "повторяется" входное напряжение- и сила тока достаточна для питания элементов микросхемы.

На выходе генератора (точка соединения со звуковым излучателем) формируются колебания с убывающей амплитудой до тех пор, пока напряжение питания не станет меньше допустимого (+3 В для микросхем серии К561). После этого колебания срываются. Частота колебаний выбрана примерно 800 Гц. Она зависит и может быть скорректирована конденсатором С1. При подаче выходного сигнала ЗЧ на звуковой излучатель или усилитель можно услышать звуки "мяуканья кошки".

Схема, представленная на рисунке 4, позволяет воспроизводить звуки, издаваемые кукушкой.

Рис. 4. Электрическая схема устройства с имитацией "кукушки".

При нажатия на кнопку S1 конденсаторы С1 и С2 быстро заряжаются (С1 через диод VD1) до напряжения питания. Постоянная времени разряда для С1 около 1 с, для С2 - 2 с. Напряжение разряда С1 на двух инверторах микросхемы DD1 преобразуется в прямоугольный импульс длительностью около 1 с, который через резистор R4 модулирует частоту генератора на микросхеме DD2 и одном инверторе микросхемы DD1. Во время длительности импульса частота генератора составит 400-500 Гц, при его отсутствии - примерно 300 Гц.

Напряжение разряда С2 поступает на вход элемента И (DD2) и разрешает работу генератора примерно в течение 2 с. В результате на выходе схемы получается двухчастотный импульс.

Схемы находят применение в бытовых устройствах для привлечения внимания нестандартной звуковой индикацией к происходящим электронным процессам.

Это устройство имитирует звук работающего двигателя автомобиля и может служить хорошим дополнением для детских игрушек.
Кроме этого предусмотрена еще и имитация автомобильного сигнала (при нажатии на кнопку).

Схема имитатора звука мотора

Основой устройства является несимметричный мультивибратор, собранный на транзисторах VT1 и VT2 фазной структуры. Расширить возможности имитатора удалось за счет применения двух отдельных частотозависимых цепей с различной постоянной времени, коммутируемых кнопочным переключателем SB1. Включают устройство тумблером SA1, подав Напряжение батареи GB1.

В положении SB1, показанном на схеме, частота колебаний мультивибратора определяется параметрами времязадающей цепи R1R3C1, соединенной с базой транзистора VT1. Генератор работает в режиме метронома, вырабатывая периодически повторяющиеся импульсы со значительными паузами между ними - работает "мотор". Его звуки воспроизводит динамическая головка ВА1, включенная через трансформатор Т1, служащий коллекторной нагрузкой транзистора VT2. Частоту "выхлопов" регулируют переменным резистором R1. В верхнем по схеме положении его движка "выхлопы" редки. Переводя движок в нижнее положение, Сопротивление резистора уменьшают - "мотор" прибавляет обороты, скорость увеличивается.

Если нужно подать звуковой тональный сигнал, нажимают на кнопку SB1, и с базой транзистора VT1 окажется соединенной другая цепь R2C2R4, преобразующая устройство в генератор звуковой частоты. Длительность звукового сигнала зависит от времени нажатия кнопки.

Транзисторы кремниевые маломощные: VT1 (n-p-n) любой серий КТ201, КТ301, КТ306, КТ312, КТ315, КТ342, КТ373; VT2 (p-n-p) - любой серий КТ208, КТ209, КТ351, КТ352, КТ361. Постоянные резисторы МЛТ-0,125-МЛТ-0,5; переменный резистор любого типа, желательно группы А. Оксидные конденсаторы К50-3, К50-6; C2 - бумажный, металлобумажный или керамический (БМ, МБМ, КЛС).

Трансформатор - выходной, от любого транзисторного радиоприемника. Используется лишь одна половина первичной обмотки, имеющей средний вывод. Динамическая головка - мощностью 0,1-2 Вт и с сопротивлением звуковой катушки постоянному току 6 - 10 Ом. SA1 - тумблер любого типа, например П1Т-1-1, МТ-1; SB1 - кнопка с самовозвратом типа КМ1-1, КМД1-1 или самодельная на базе микропереключателя МП, а также П2К без фиксатора. GB1-батарея 3336Л ("Рубин") или три последовательно соединенных элемента 343, 373.

Собранное без ошибок устройство с применением исправных элементов начинает функционировать сразу. Но поскольку максимум и минимум оборотов двигателя у разных машин неодинаков, емкость конденсатора C1 следует подобрать в пределах 1-5 мкф. Тональность сигнала определяет в основном емкость конденсатора C2, которая колеблется от 0,033 до 0,25 мкф, а громкость (и в небольших пределах тональность) устанавливают подбором номинала резистора R4, изменяя тем самым скважность импульсов звуковой частоты. Чтобы получить более глухие "выхлопы", обмотку I шунтируют конденсатором емкостью 0,047 мкф.

Иногда регулятор частоты оборотов "мотора" (резистор R1) совмещают с выключателем питания. В этом случае рекомендуем применить переменный резистор с выключателем - ТК, ТКД или СП3-106.

Еще один вариант электронного подражателя - он позволяет имитировать рокот работающего двигателя внутреннего сгорания и тональный сигнал гудка. Такое универсальное устройство поможет "оживать" различные игрушки, макеты и модели машин и механизмов, например автомобилей, мотоциклов, тракторов, тепловозов.

Основой устройства является несимметричный мультивибратор, собранный на транзисторах VT1 и VT2 фазной структуры (рис.1). Расширить возможности имитатора удалось за счет применения двух отдельных частотозависимых цепей с различной постоянной времени, коммутируемых кнопочным переключателем SB1. Включают устройство тумблером SA1, подав напряжение батареи GB1.

В положении SB1, показанном на схеме, частота колебаний мультивибратора определяется параметрами времязадающей цепи R1R3C1, соединенной с базой транзистора VT1. Генератор работает в режиме метронома, вырабатывая периодически повторяющиеся импульсы со значительными паузами между ними - работает "мотор". Его звуки воспроизводит динамическая головка ВА1, включенная через трансформатор Т1, служащий коллекторной нагрузкой транзистора VT2. Частоту "выхлопов" регулируют переменным резистором R1. В верхнем по схеме положении его движка "выхлопы" редки. Переводя движок в нижнее положение, сопротивление резистора уменьшают - "мотор" прибавляет обороты, скорость увеличивается.

В реальном механизме, скажем, в автомашине, громкий сигнал гудка заглушает шум работающего двигателя, это обстоятельство учтено и в имитаторе - стоит отпустить кнопку, сигналы переключаются и слышен шум работающего "мотора". Когда "двигатель" нужно "заглушить", его "обороты" снижают до минимума, а затем отключают питание - "мотор" перестает работать, но не сразу. Слышится еще один-три такта "холостого хода" с убывающей громкостью, что обусловлено энергией, запасенной конденсатором С3.

О деталях. Транзисторы кремниевые маломощные: VT1 (n-p-n) любой серий КТ201, КТ301, КТ306, КТ312, КТ315, КТ342, КТ373; VT2 (p-n-p) - любой серий КТ208, КТ209, КТ351, КТ352, КТ361. Постоянные резисторы МЛТ-0,125-МЛТ-0,5; переменный резистор любого типа, желательно группы А. Оксидные конденсаторы К50-3, К50-6; C2 - бумажный, металлобумажный или керамический (БМ, МБМ, КЛС).

Собранное без ошибок устройство с применением исправных элементов начинает функционировать сразу. Но поскольку максимум и минимум оборотов двигателя у разных машин неодинаков, емкость конденсатора C1 следует подобрать в пределах 1-5 мкФ. Тональность сигнала определяет в основном емкость конденсатора C2, которая колеблется от 0,033 до 0,25 мкф, а громкость (и в небольших пределах тональность) устанавливают подбором номинала резистора R4, изменяя тем самым скважность импульсов звуковой частоты. Чтобы получить более глухие "выхлопы", обмотку I шунтируют конденсатором емкостью 0,047 мкФ.

г. Коростень, Житомирская обл., Моделист-Конструктор №8, 1989 г., стр.29