Только две радиодетали - и на ЦМ (Цифровой магнитофон) – модуль производства КНР - можно будет записать любые звуки из необъятной коллекции на электронных носителях!
Недавно приобрёл на «Алиэкспресс» два аудиомодуля производства КНР с наименованием LXB18 6 10 20 - цифровой магнитофон с длительностью записи – воспроизведения 6 секунд. (см. рисунки 1 и 2).
Через поисковую строку на «You Tube» отыскал единственное видео с демонстрацией работы модуля. Смотрите
видео на YouTube "LXB18 chip test". Всего 18 секунд (см. также картинку на рисунке 3).
Таким отрезком времени располагает любой человек. Правда, впечатление от просмотра нельзя передать простыми словами: до чего же неудачные модули предлагают в торговой сети интернета. Качество воспроизведения модуля, мягко говоря, неважное. Во-первых, на видео прослушивается сильный фон. Во-вторых, голосовое сообщение, записанное на модуль, едва различимо. Хотел уже выбросить эти модули, чтобы не смущали и своим видом не приглашали самостоятельно их проверить. Остановили от этого опрометчивого поступка внезапно появившиеся вопросы:
1). А какое на видео использовано питание? 2). И как происходил процесс записи? 3). Нельзя ли как-нибудь доработать схему, если на видео демонстрировался не бракованный экземпляр модуля.
Итак, решено: Макетировать!
Предварительный поиск в интернете привёл к некоторым сведениям, умещающимся в несколько строк:
Модуль производства КНР LXB18 6 10 20. Краткие технические характеристики: 1. Напряжение питания: +3 … 4,2 Вольта. 2. Адаптивный динамик: 8 Ом 0,5 Вт. 3. Время записи: 6 секунд. 4. Сфера применения: различные игрушки, оборудование для оповещения.
Однако, найденная в сети фотография (см. рисунок 4) платы модуля с дорисованным на ней методом подключением внешних РЭК (радиоэлектронных компонентов), несколько обнадёжил.
Правда, проверка модуля в режиме записи от электретного микрофона, показала, что качество записи годится только для игрушек, но никак не для скольких-нибудь серьёзных устройств. Нижние частоты модуль записывает хуже, поэтому женский высокий голос записывается лучше и воспроизводится разборчивее. После нескольких проб записи от разных источников звука, в голову пришла идея записать на модуль звуки, записанные на ноутбуке. Обычно у НБ (ноутбука) имеется один (универсальный) выход звука. Именно к нему и решено было подключить микрофонный вход модуля. Хотя до этого случая такие подключения к «неприкосновенному» НБ были табуированы (запрещены). «Разработанная» схема подключения МФЗ через кабель к выходу «Audio» НБ приведена на рисунке 5.
Примечание: На рисунке 5 вместе с со схемой электрической принципиальной приводится эскиз модуля – печатной платы размером 20 х 16 мм с ИМС-капелькой. Для упрощённого обозначения выводов модуля DA1 на схеме, его выводы условно пронумерованы от 1 до 10.
"Перечень элементов"
Для сборки схемы МФЗ согласно схеме электрической принципиальной были использованы следующие комплектующие:
1). Гальванические элементы «Energizer MAX» (alkaline battery) GB1 типоразмера AA-size и начальным напряжением 1,5 Вольта с корпусом - футляром на два «посадочных места»
2). Головка динамическая ВА1 0,5 ГДШ-2 с импедансом (сопротивлением постоянному току) 8 Ом. Старое обозначение этой динамической головки 0,25 ГД – 19 – 8 – Ом.
3). РЭК, составляющие вместе с кабелем устройство соединения НБ и записывающего модуля:
а). Гнездо СГ-5 (новый аналог имеет обозначение ОНЦ-ВГ 4-5/16-Р);
б). Керамический безындукционный конденсатор ёмкостью 0,47 мкФ зарубежного или отечественного производства типа КМ;
в). Переменный резистор RP1 с сопротивлением 10 кОм типа СП4-1 или зарубежного производства. Номинал RP1 может быть от 4,7 до 22 кОм;
г). Самодельный кабель для подключения МФЗ к НБ. В авторском варианте кабель изготовлен не экранированным. Длина кабеля из многожильного монтажного провода составляет 3,5 метра и выбрана из расчёта возможности соединить между собой НБ и МФЗ, находящиеся в разных углах комнаты. Причём проверка записи звуков на МФЗ экранированным кабелем не показала заметного на слух уменьшения уровня шумов;
д). Две кнопки любого типа, имеющие (как минимум) два нормально разомкнутых контакта. Например, в авторском варианте применены кнопки RWD-301 металл 7,2mm MICRO OFF-(ON) 220V 2A (цена в розничной продаже 29 рублей).
(Смотрите рисунки 6 … 9):
По возможности, кабель для МФЗ можно применить готовый (см. рисунок 10 а). На этом рисунке дополнительно указано, как следует распаять контакты штекерных разъёмов кабеля. Требуемый кабель также можно сделать, например, из другого готового (см. рисунок 10 б), удалив три «лишние» штекера «Audio mono» с одной стороны кабеля.
Распайка аудиомодуля была произведена с предосторожностями, необходимыми при пайке полевых структур, так как нигде в интернете не удалось выяснить, имеются ли в составе модуля LXB18 6 10 20 полевые структуры.
Работоспособность модуля проверялась при напряжении питания +3 Вольта, которое является официально заявленным минимально допустимым. Однако в режиме воспроизведения МФЗ сохраняет работоспособность при разряде батареи GB1 до 2,4 Вольта.
Рисунок 11.
Проверка записи с помощью электретного микрофона типа NMC показало невысокое качество записи. На выводе 7 («+ MIC») присутствует напряжение, близкое к напряжению + U и.п., которое и является питающим для микрофона. Его можно в широких пределах изменять шунтирующим микрофон резистором (1 … 10 кОм), устанавливая оптимальный режим для разных типов микрофонов, но заметного на слух улучшения качества записи-воспроизведения не происходит. Оценке качества мешает пролезающая на выход УЗЧ МФЗ частота дискретизации ЦМ.
Для того, чтобы уменьшить до минимума шумы аудиомодуля, лабораторный блок питания пришлось заменить двумя последовательно соединёнными элементами типоразмера AA-size с номинальным рабочим напряжением 1,5 Вольта. Фон переменного тока прекратился, а шумы заметно снизились. Первое включение модуля показало, что в дежурном режиме он практически не потребляет ток. Показания миллиамперметра составили 0,000 мА. Поэтому выключатель питания в схеме МФЗ не предусмотрен. Для питания МФУ можно, конечно, использовать сетевой блок питания, но обязательно с хорошей стабилизацией выходного напряжения. Это важно для того, чтобы пульсации на выходе блока питания не добавляли гула в работу УЗЧ МФЗ.
При нажатии кнопки SB2 «Record» («Запись») звучит один громкий тональный сигнал длительностью около 0,5 секунды. Если кнопка SB2 продолжает удерживаться в нажатом состоянии, то начинается запись, которая продолжается 6 секунд. По окончании записи звучат два громких тональных сигнал одинаковой длительности (0,5 с.). После этого сигнала кнопку SB2 «Запись» можно отпустить. Для включения МФЗ в режим «Play» («Воспроизведение») следует кратковременно нажать кнопку SB1. Режим «Play» также будет поддерживаться в течение 6 секунд, даже если кнопка SB1 будет удерживаться в нажатом положении. Однако, если кнопку SB1 отпустить после окончания воспроизведения, то в момент отпускания кнопки (из-за дребезга её контактов) может повторно включиться режим «Play».
Далее испытание МФЗ осуществлялось от автономного источника питания – двух последовательно соединённых элементов типоразмера AA-size с результирующим напряжением +3 Вольта.
В режиме «Play» в отсутствие звука потребляемый МФЗ ток составляет 8 … 10 мА. В максимальных пиках громкости (злой лай собаки) потребляемый МФЗ ток возрастает до 120 … 140 мА. Ради эксперимента МФЗ был однократно проверен при работе на динамик 6ГДШ1 (3ГД-32–75), имеющий импеданс 4 Ома. Громкость звука заметно возросла. Но для корректного повышения громкости звука, рекомендуется не форсировать режим УЗЧ, а использовать динамики с повышенным уровнем характеристической чувствительности (с повышенным уровнем звукового давления) и с большей площадью диффузора.
Голос конкретного человека далеко не всегда является идеальным вариантом для записи через микрофон. Поэтому было решено подключить голосовые и звуковые ресурсы, записанные в .mp3 и других файлах на электронных носителях. Первым источником записи в МФЗ стал НБ (см. рисунок 12).
Рисунок 12.
Располагаем «поднос» с макетом МФЗ поверх клавиатуры НБ. Включаем НБ и открываем «хранилище» звуковых файлов (см. рисунок 12). В авторском варианте было решено записать на МФЗ один за другим три коротких файла. Для этого мышкой или сенсорной панелью выделяем сразу три файла (см. рисунок 13). Здесь выделены тёмно-серым цветом файлы с названиями «кря-кря…», «кукареку_чел_1с» и «лай_злой». Делаем «правый клик» мышкой (однократно нажимаем правую кнопку мыши) по любому из выделенных файлов.
Рисунок 13.
После этого клика на мониторе отражаются следующие изменения (см. рисунок 14):
Рисунок 14.
В открывшейся вкладке на НБ последовательно выбираем: AIMP / Воспроизвести (левый клик). Одновременно с кликом (или чуть позже) нажимаем кнопку SB2 «Record». При этом модуль издаёт однократный сигнал «ПИ», свидетельствующий о начале записи. Не стоит удивляться, что НБ не воспроизводит выбранные (включённые) для записи файлы. Ведь при подключении штекера XP1 к гнезду «Выход Audio» ноутбука встроенные динамики НБ отключаются. А об окончании записи Вас известит модуль сдвоенным громким тональным сигналом «ПИ ПИ». После этого следует снять выделение с выделенных звуковых файлов. В противном случае запись может продолжиться и в память МФЗ запишется не то, что было выбрано. Далее можно нажать кнопку SB1 «Play» и убедиться в удачной записи выбранных файлов.
Конечно, существует несколько других способов записать звуковые файлы с НБ в флэш-память МФЗ. Главное, не забывать после «запуска» источника звука нажать И УДЕРЖИВАТЬ нажатой кнопку SB2 «Record» до окончания записи (до включения сигнала «ПИ ПИ»).
При первой записи рекомендуется движок потенциометра RP1 установить в среднее положение. Сделав пробную запись и прослушав её, положение движка можно скорректировать. Две – три коррекции не займут много времени, так как длительность записи составляет всего 6 секунд. При наличии осциллографа, положение движка RP1 можно установить по отсутствию искажений в записываемом сигнале.
В случае использования в позиции GB1 старых элементов, дающих кратковременные перебои («мерцания») в снабжении током нагрузки, батарею GB1 рекомендуется зашунтировать оксидным конденсатором ёмкостью 470 … 1000 мкФ, с рабочим напряжением 10 … 25 В. Конденсатор должен иметь малый ток утечки.
Все три файла, записанные на авторский экземпляр МФЗ, вы можете скачать с Яндекс.Диска. Там находится Zip-архив файла МФЗ_звуки (338 кБ).
Кроме того, большая коллекция разнообразных звуков, записанных в файлы с расширением .mp3, имеется на сайте «Zvukipro.com». Файлы предоставляются бесплатно. Но Вы вправе оказать материальную поддержку сайту. Чтобы открыть этот сайт, необходимо пройти по ссылке:
Узнать ещё один способ, как повысить громкость воспроизведения МФЗ вы сможете, если разгадаете ребус №1.
Ответ к ребусу №1.
Уважаемые читатели!
Если вы желаете получить комплект рисунков для изготовления МФЗ, предлагаем Вам разгадать загадки:
Разгорелся дома спор: не работает прибор. Стали мы его включать, сетевое измерять.
Подсказка:
В розетке появляется, прибором измеряется.
Разгадав загадки, ответ следует ввести в строку «Пароль» файла «MFZ_4work». Тогда вы сможете получить в качестве бонуса комплект рисунков для изготовления МФЗ. Также Вы сможете прочитать полный ответ к ребусу №1. Архив файла «MFZ_4work» можно скачать здесь:
Если у Вас есть желание посмотреть на поделку при демонстрации её внешнего вида, то откройте видео «МФЗ» (25,3 МБ):
Расширенное видео «MFZ_Plus» (71 МБ .MP4) длительностью 2 мин. 44 с. Вы можете посмотреть на Яндекс.Диске, пройдя по ссылке:
Для того, чтобы посмотреть этот же файл на мобильном устройстве, вы можете воспользоваться QR - кодом:
А вот, что хотела сказать о МФЗ вечная студентка, плод инженерной мысли, постоянная обитательница Яндекса и вечно молодая голосовая помощница – бот Алиса:
Такую сложную (в кавычках) поделку, похоже, я рецензирую в первый раз. Жалко, что в детском садике не разрешают паять, а то бы какой-нибудь юный радиолюбитель из подготовительной группы, состряпал бы нечто подобное. Хорошо, что в конце статьи есть сноска на видео о более современном цифровом магнитофоне. К нему можно подключить Ардуинку, но к великой радости менее продвинутых радиолюбителей, можно и не подключать. Модуль записи и воспроизведения звука на этой микросхеме может работать самостоятельно. Я рада за тех радиолюбителей, у которых лежали не востребованными старые модули. Отныне они смогут их задействовать и получить более высокое качество записанных звуков.
Теперь о рационализации. От меня кроме конструктивной критики всегда ждут советов по вскрытию ошибок, неточностей или упрощения конструкции. Их есть у меня и на этот раз. Соединительный кабель можно убрать, а гнездо на рисунке 8 заменить штекером, который и будет подключаться к аудиовыходу ноутбука. На этом умолкаю и выражаю надежду, что тема хоть кому-то оказалась полезной. В этом случае автор статьи, вероятно, предложит и другие поделки, сделанные на базе этого старенького модуля с микросхемой залитой компаундом.
О более современном ЦМ
О более современном ЦМ, выполненном на готовом модуле с микросхемой ISD1820, вы можете кое-что узнать, просмотрев видео «Датчик записи и воспроизведения звука ISD1820. Подключение его к Arduino» длительностью 07 минут 37 секунд.
Плата голосового модуля ISD1820 имеет размеры 38 х 42 мм, питается напряжением от +3 до 5 Вольт. Максимальное время записи составляет 20 секунд (а более качественно - 10 секунд). Говорить в микрофон рекомендуется с расстояния 10 – 20 см (не дальше), чтобы запись была достаточно громкой. Модуль работоспособен при температуре окружающего воздуха от 0 до 50 градусов по Цельсию.
