Электроника для начинающих

Почему эта специфическая кривая возникает в столь многих местах и проявляется в природе? Причины лежат в законах физики, но я оставляю вам возможность самостоятельно «копать» в направлении этой темы, если она вас, конечно, заинтересовала. Возвращаясь обратно к нашему предмету — воспроизведению звука — отметим здесь самое важное:

• Любой звук может быть разделен на ряд синусоидальных сигналов, которые отличаются между собой по частоте и амплитуде.

И, наоборот:

• Если вы смешаете вместе отдельные синусоидальные сигналы, то можете создать практически любой звук.

Предположим, что у вас имеются два синусоидальных звука, которые воспроизводятся одновременно. На рис. 5.50 (ЦВ-рис. 5.50) один звук показан кривой красного цвета, а другой голубого. Когда оба звука распространяются в виде звуковых волн по воздуху или в виде переменных электрических токов по проводу, амплитуды волн добавляются друг к другу и получается более сложная кривая, которая на рисунке показана черным цветом. Теперь попытайтесь представить десятки или даже сотни различных частот, которые добавляются друг к другу, и в результате получите сложный колебательный сигнал музыкального произведения.

Рис. 5.50.

Когда одновременно генерируются два синусоидальных колебательных сигнала (например, двумя музыкантами, каждый из которых играет на флейте), то комбинированный звук создает некоторую суммарную кривую. Голубая синусоида имеет в два раз большую частоту, чем красная. Суммарная кривая (черная линия) представляет собой сумму амплитуд составляющих сигналов, т. е. сумму расстояний от горизонтальной оси до синусоидальных сигналов

Вы можете с помощью таймера 555, работающего в автоколебательном режиме, создать свой собственный колебательный сигнал и подать его на вход вашего усилителя звуковой частоты, как это показано на рис. 5.51. Вы должны быть внимательными, чтобы не перегрузить вход усилителя. Обратите внимание на последовательно подключенный резистор с сопротивлением 680 кОм на выходе таймера, а также на потенциометр номиналом 500 Ом.

Рис. 5.51.Таймер 555, подключенный по схеме в автоколебательном режиме, используется для генерирования слышимых частот в широком диапазоне, при выполнении их регулировки с помощью потенциометра с сопротивлением 100 кОм. После уменьшения мощности выходного сигнала с помощью выходного делителя он может быть подан на используемую ранее микросхему усилителя

Отсоедините ваш музыкальный плеер и подключите выход таймера 555 к входу усилителя (к резистору с сопротивлением 33 кОм), который был показан ранее на рис. 5.41. Вы не должны беспокоиться о подключении таймера к отдельному источнику питания, поскольку обе схемы располагаются на одной макетной плате и могут использовать один источник.

Перед включением следует убедиться, что регулятор потенциометра номиналом 500 Ом повернут до предела, когда его сопротивление будет минимально. Этот потенциометр функционирует, как регулятор громкости. Кроме того, следует убедиться, что регулятор другого потенциометра с сопротивлением 100 кОм находится в среднем положении. После этого включите напряжение питания и медленно начинайте вращать потенциометр с сопротивлением 500 Ом до тех пор, пока не услышите звук.

Теперь выполните регулировку другим потенциометром с сопротивлением 100 кОм, чтобы получить звук низкой частоты. Вы наверняка услышите, что звук не является «чистым». В нем присутствует некоторое количество мешающих обертонов[13] (гармоник). Это связано с тем, что таймер 555 генерирует сигналы прямо угольной (рис. 5.52), а не синусоидальной формы.