Морской прибой… В комнате

Подключив небольшую приставку к усилителю радиоприем­ника, магнитофона или телевизора, вы сможете получить звуки, напоминающие шум морского прибоя.

Схема такой приставки-имитатора приведена на рис. 35. Она состоит из нескольких узлов, но главный из них — генера­тор шума. Его основу составляет кремниевый стабилитрон VD1. Дело в том, что при подаче на стабилитрон через балластный резистор с большим сопротивлением постоянного напряжения, превышающего напряжение стабилизации, стабилитрон начинает «пробиваться» — его сопротивление резко падает. Но благодаря незначительному току, протекающему через стабилитрон, такой «пробой» никакого вреда ему не причиняет. В то же время стабилитрон как бы переходит в режим генерации шума, по­является так называемый «дробовой эффект» его р-n перехода, и на выводах стабилитрона можно наблюдать (конечно, с по­мощью чувствительного осциллографа) хаотический сигнал, состоящий из случайных колебаний, частоты которых лежат в широком диапазоне.

Вот в таком режиме и работает стабилитрон приставки. Балластный резистор, о котором упоминалось выше, — R1. Кон­денсатор С1 совместно с балластным резистором и стабилитро­ном обеспечивает получение сигнала определенной полосы частот, схожего со звуком шума прибоя.

Рис. 35. Схема приставки-имитатора шума морского прибоя

Конечно, амплитуда шумового сигнала слишком мала, чтобы подать его сразу на усилитель радиоустройства. Поэтому сиг­нал усиливается каскадом на транзисторе VT1, и с его нагрузки (резистор R2) поступает на эмиттерный повторитель, выпол­ненный на транзисторе VT2, он позволяет устранить влияние последующих каскадов приставки на работу шумового генера­тора.

С нагрузки эмиттерного повторителя (резистор R3) сигнал подается на каскад с переменным коэффициентом усиления, собранный на транзисторе VT3. Такой каскад нужен для того, чтобы можно было изменять амплитуду шумового сигнала, по­даваемого на усилитель, и тем самым имитировать нарастание или спад громкости «прибоя».

Рис. 36. Монтажная плата приставки-имитатора

Для осуществления такой задачи в эмиттерную цепь транзис­тора VT3 включен транзистор VT4, на базу которого поступает через резистор R7 и интегрирующую цепочку R8C5 сигнал с гене­ратора управляющего напряжения — симметричного мульти­вибратора на транзисторах VT5, VT6. При этом периодически изменяется сопротивление участка коллектор-эмиттер транзис­тора VT4, что вызывает соответствующее изменение коэффициен­та усиления каскада на транзисторе VT3. В итоге шумовой сигнал на выходе каскада (на резисторе R6) будет периодически на­растать и спадать. Этот сигнал поступает через конденсатор СЗ на разъем XS1, который соединяют во время работы пристав­ки со входом используемого усилителя.

Длительность импульсов и частоту повторения мультивибра­тора можно изменять резисторами R10 и R11. Совместно с резис­тором R8 и конденсатором С4 они определяют длительность нарастания и спада управляющего напряжения, поступающего на базу транзистора VT4.

Все транзисторы могут быть одинаковые, серии КТ315 с воз­можно большим коэффициентом передачи тока. Резисторы — МЛТ-0,25 (можно и МЛТ-0,125); конденсаторы Cl, C2 — К50-3; СЗ, С5 — С7 — К.50-6; С4 — МБМ. Подойдут конденсаторы других типов, но они должны быть рассчитаны на номинальное напряжение не ниже указанного на схеме.

Почти все детали монтируют на монтажной плате (рис. 36) из фольгированного материала. Размещают плату в корпусе подходящих габаритов. На боковой стенке корпуса укрепляют разъем XS1 и зажимы ХТ1, ХТ2.

Питают приставку от любого источника постоянного тока со стабилизированным и регулируемым выходным напряжением (от 22 до 27 В).

Налаживать приставку, как правило, не требуется. Она начинает работать сразу после подачи питания. Проверить работу приставки нетрудно с помощью высокоомных головных телефонов ТОН-1, ТОН-2 или других аналогичных, включенных в гнезда разъема XS1 «Выход».

Характер звучания «прибоя» изменяют (если это необходимо) подбором напряжения питания, резисторов R4, R6, а также шунтированием гнезд разъема XS1 конденсатором С7 емкостью 1000…3000 пФ.

А вот другой такой имитатор, собранный по несколько иной схеме (рис. 37). В нем есть усилитель звуковой частоты и источ­ник питания, поэтому этот имитатор можно считать закончен­ной конструкцией.

Собственно генератор шума собран на транзисторе VT1 по так называемой схеме сверхрегенератора. В работе сверхреге­нератора разобраться не очень просто, поэтому рассматривать ее не будем. Уясните лишь, что это такой генератор, в котором возбуждение колебаний происходит благодаря положительной обратной связи между выходом и входом каскада. В данном случае эта связь осуществляется через емкостной делитель С5С4. Кроме того, сверхрегенератор возбуждается не постоянно, а вспышками, причем момент появления вспышек случаен. В ре­зультате на выходе генератора появляется сигнал, который про­слушивается как шум. Этот сигнал нередко называют «белым шумом».

Рис. 37. Схема имитатора морского прибоя с усилителем ЗЧ

Режим работы сверхрегенератора по постоянному току зада­ется резисторами Rl, R2, R4. Дроссель L1 и конденсатор С6 не влияют на режим работы каскада, но защищают цепи питания от проникновения в них шумового сигнала.

Контур L2C7 определяет полосу частот «белого шума» и поз­воляет получить наибольшую амплитуду выделяемых «шумовых» колебаний. Далее они поступают через фильтр нижних частот R5C10 и конденсатор С9 на усилительный каскад, собранный на транзисторе VT2. Питающее напряжение на этот каскад по­дается не непосредственно с источника GB1, а через каскад, собранный на транзисторе VT3. Это электронный ключ, периоди­чески открывающийся импульсами, поступающими на базу тран­зистора с мультивибратора, собранного на транзисторах VT4, VT5. В периоды, когда транзистор VT4 закрыт, VT3 открывается, и конденсатор С12 заряжается от источника GB1 через участок коллектор-эмиттер транзистора VT3 и подстроечный резистор R9. Этот конденсатор является своеобразным аккумулятором, пи­тающим усилительный каскад. Как только транзистор VT4 откры­вается, VT3 закрывается, конденсатор С12 разряжается через подстроечный резистор R11 и коллекторно-эмиттерную цепь транзистора VT2.

В итоге на коллекторе транзистора VT2 будет шумовой сигнал, модулированный по амплитуде, т. е. периодически нарастающий и спадающий. Длительность нарастания зависит от емкости конденсатора С12 и сопротивления резистора R9, а спада — от емкости указанного конденсатора и сопротивления резисто­ра R11.

Через конденсатор СП модулированный шумовой сигнал поступает на усилитель звуковой частоты, выполненный на тран­зисторах VT6 — VT8. На входе усилителя стоит переменный резистор R17 — регулятор громкости. С его движка сигнал по­дается на первый каскад усилителя, собранный на транзисторе VT6. Это усилитель напряжения. С нагрузки каскада (резистор R18) сигнал поступает через конденсатор С16 на выходной каскад — усилитель мощности, выполненный на транзисторах VT7, VT8. В цепь коллектора транзистора VT8 включена нагруз­ка — динамическая головка ВА1. Из нее и слышен звук «мор­ского прибоя». Конденсатор С17 ослабляет высокочастотные, «свистящие» составляющие сигнала, что несколько смягчает тембр звучания.

О деталях имитатора. Вместо транзистора КТ315В (VT1) можно использовать другие транзисторы серии КТ315 либо тран­зистор ГТ311 с любым буквенным индексом. Остальные тран­зисторы могут быть любые из серий МП39 — МП42, но с воз­можно большим коэффициентом передачи тока. Для получения большей выходной мощности транзистор VT8 желательно при­менить серий МП25, МП26.

Дроссель L1 может быть готовый, типа Д-0,1 или другой.

Рис. 38. Монтажная плата имитатора

Индуктивностью 30… 100 мкГн. Если его нет, нужно взять стерж­невой сердечник диаметром 2,8 и длиной 12 мм из феррита 400НН или 600НН и намотать на нем виток к витку 15…20 витков рровода ПЭВ-1 0,2…0,4. Желательно измерить на образцовом приборе полученную индуктивность дросселя и при необходимости Подобрать ее в нужных пределах уменьшением или увеличе­нием числа витков.

Катушку L2 наматывают на каркасе диаметром 4 и длиной 12… 15 мм из любого изоляционного материала проводом ПЭВ-1 6,3 — 24 витка с отводом от середины.

Постоянные резисторы — МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125, под-строечные — СПЗ-16, переменный — СПЗ-Зв (он с выключателем литания SA1). Оксидные конденсаторы — К50-6; С17 — МБМ; остальные — КМ, К10-7 или другие малогабаритные. Динами­ческая головка — мощностью 0,1 — I Вт с возможно большим сопротивлением звуковой катушки (чтобы не перегревался тран­зистор VT8). Источник питания — две последовательно соеди­ненные батареи 3336, но лучшие результаты по продолжитель­ности работы получатся с шестью элементами 373, соединен­ными аналогично. Пригоден, конечно, вариант питания от мало­мощного выпрямителя с постоянным напряжением 6…9 В.

Детали имитатора монтируют на плате (рис. 38) из фольгиро-ванного материала толщиной 1…2 мм. Плату устанавливают в корпус, на лицевой стенке которого крепят динамическую голов­ку, а внутри размещают источник питания. Размеры корпуса во многом зависят от габаритов источника питания. Если имитатор будет использоваться только для демонстрации звука морского прибоя, источником питания может быть батарея «Крона» — тогда размеры корпуса резко уменьшатся, и имитатор удастся смонтировать в корпусе от малогабаритного транзис­торного радиоприемника.

Налаживают имитатор так. Отключают резистор R8 от кон­денсатора С12 и подключают к минусовому проводу питания. Установив максимальную громкость звука, подбирают резистор R1 до получения характерного шума («белого шума») в ди­намической головке. Затем восстанавливают соединение резис­тора R8 с конденсатором С12 и прослушивают звук в дина­мической головке. Перемещением движка подстроечного резис­тора R14 подбирают наиболее достоверную и приятную на слух частоту следования «морских волн». Далее перемещением движ­ка резистора R9 устанавливают продолжительность нараста­ния «волны», а перемещением движка резистора R11 — про­должительность ее спада.

Чтобы получить большую громкость «морского прибоя», нужно соединить крайние выводы переменного резистора R17 со входом мощного усилителя звуковой частоты. Лучшего впечатле­ния можно добиться при использовании стереофонического усилителя с выносными акустическими системами, работающего в режиме воспроизведения монофонического сигнала.