Mạch mô phỏng âm thanh trống điện tử

Trong bài đăng này, chúng tôi nói về một vài mạch mô phỏng âm thanh trống điện tử có thể được sử dụng để tái tạo âm thanh nhịp trống thực tế bằng điện tử, sử dụng một vài op amps và một số linh kiện điện tử thụ động khác.

Sử dụng tụ điện làm cảm biến thay vì Piezo

Bộ trống điện tử thông thường kết hợp việc sử dụng đĩa piezo được dán vào mặt dưới của một màng nhựa mỏng có chức năng như đầu trống.

Dựa trên số lần đánh từ các thanh trống nhựa, đĩa piezo được kích hoạt, gửi lượng dao động điện tỷ lệ thuận đến bộ khuếch đại để tái tạo âm thanh trống qua loa gắn liền.

Tuy nhiên, nhược điểm của việc sử dụng piezo làm cảm biến là khi bạn sử dụng chất liệu gỗ hoặc dùi trống cứng hơn, đĩa piezo có thể bị vỡ và không còn nhịp.

Chúng tôi có hai mạch cho thí nghiệm âm thanh trống này. Đầu tiên của chúng tôi sẽ giải quyết vấn đề của cảm biến piezo cũng như đặt một vật liệu dày hơn để sử dụng mạnh mẽ hơn. Ngay cả khi bạn sử dụng tụ điện đĩa gốm thông thường và thử một vài nhịp, bạn vẫn có thể phát hiện đầu ra dựa trên nhịp trống.

Hoạt động cơ bản

Mạch hiển thị trong hình 1 sử dụng tụ gốm đĩa 0,1 µF, 100 WVDC được gắn vào đầu vào của op-amp U1-a thông qua cáp micrô được che chắn. Các chi tiết làm việc có thể được hiểu như sau:

Các xung điện cực nhỏ được tạo ra từ cú đánh trên C1 được tăng cường vài trăm lần bởi U1-a.

Đầu ra của nó, ở chân 1, được cung cấp cho kênh đầu vào của U1-b, được xác định trước như một bộ theo điện áp. U2, là bộ khuếch đại âm thanh điện áp thấp, tăng mức tín hiệu vừa đủ để tạo ra tiếng ồn “bong” từ loa ở mỗi lần nhấn trên C1.

Chúng tôi đã thử nghiệm nhiều loại, hình dạng, kích thước và điện áp của tụ điện đĩa gốm 0,1 µF và tất cả chúng đều rất đa dạng.

Các tụ điện tốt nhất được kiểm tra cụ thể cho nhiệm vụ này là những tụ điện nhỏ hơn có định mức điện áp 100 V trở xuống.

Chúng tôi nhận thấy các giá trị hơn 0,1 µF hoạt động nhưng chúng khan hiếm hơn so với các loại 0,1 µF. Các tụ điện nhỏ hơn không đạt được công suất phù hợp cần thiết cho mạch này.

Phần lớn, tụ điện 0,1 µF hoạt động rất tốt như các cảm biến.

Danh sách các bộ phận

Sơ đồ trong Hình 1 ở trên là một mạch thử nghiệm tuyệt vời vì nó cho phép bạn nghe thấy âm thanh của mỗi tụ điện khi bạn kiểm tra chúng. Có một số tụ điện tạo ra âm thanh nhịp trống ngắn “pinging” trong khi các tụ điện khác có âm thanh chuông dài hơn và đáng kể.

Mạch kích hoạt

Mạch trong Hình 2 được hiển thị bên dưới, bao gồm xung đầu ra bộ khuếch đại của tụ điện làm tín hiệu kích hoạt để bật một mạch tạo âm riêng lẻ.

Kích thước, khoảng thời gian và cường độ của xung đầu ra của tụ điện là rất quan trọng vì nó bổ sung vào hỗn hợp quy định độ dài và hình dạng của tín hiệu đầu ra âm thanh được tạo ra.

Danh sách các bộ phận

Cách hoạt động của mạch

Điện tử xung quanh U1-a tương tự như mạch trước. Tuy nhiên, đầu ra U1-a của mạch này được cung cấp cho mạch chỉnh lưu / bộ phân tích điện áp có chứa C2, D1, D2 ad C7. Xung đầu ra của bộ chỉnh lưu mang lại phân cực dương cho cơ sở của Q1.

Mạch tạo âm sắc được tạo thành từ op-amp U1-b và các thành phần liên quan của nó. Toàn bộ mạch sẽ không hoạt động trừ khi được kích hoạt. Đầu ra của máy phát được cung cấp cho đầu vào của U2 (một Bộ khuếch đại âm thanh công suất thấp LM386 ) cung cấp mức tăng tín hiệu thích hợp để cấp nguồn cho loa, SPKR1.

Mạch đạt được âm thanh giống như trống với sự trợ giúp của các thao tác sau.

Một khi C1 bị đánh trúng, tín hiệu được tăng cường bởi U1-a. Đầu ra của nó sau đó được chuyển đổi thành DC bằng mạch chỉnh lưu.

Đầu ra DC này sau đó sạc C7 cho đến khi nó đạt đến mức bật Q1 trong một khoảng thời gian ngắn. Khi Q1 được kích hoạt, nó sẽ gắn điểm nối của C4 và C5 với mặt đất, dẫn đến mạch dao động bắt đầu hoạt động và tạo ra 'nhịp trống'.

Thời gian của âm đầu ra được điều chỉnh bởi biên độ của xung đến từ U1-a và giá trị của C7. Khi cả hai hoặc một trong hai thành phần được tăng lên, tiếng nổ sẽ kéo dài hơn. Bạn cũng có thể rút ngắn thời lượng âm bằng cách giảm giá trị của R7.

Tần số đầu ra của máy phát có thể điều chỉnh thành bất kỳ giai điệu âm thanh nào bằng cách thử các giá trị tụ điện của C4 và C5. Bạn có thể chọn giá trị 0,1 µF hoặc lớn hơn cho cấp thấp và 0,01 µF hoặc nhỏ hơn cho các biến thể cao cấp để tạo ra đúng nốt.

Để có một hành động và diện mạo mới, tụ điện cảm biến có thể được cố định bên trong một dùi trống được làm từ một ống nhựa dài.

Bạn có thể cố định tụ điện chắc chắn vào mép trong của một đầu ống và đặt các chất kết dính cho phù hợp. Kết nối tụ điện với mạch điện bằng cáp micrô được che chắn đủ dài. Sau đó, chỉ cần đánh mạnh vào bất kỳ bề mặt cứng nhắc nào.

Các ứng dụng khác

Bạn có thể sử dụng cảm biến giả lập trống thân thiện với chi phí cho một ứng dụng âm thanh khác.

Nếu nhà bạn có người gõ cửa, bạn chỉ cần bôi một ít keo mạnh vào khu vực bên trong nơi người gõ cửa tiếp xúc. Sau đó, kết nối cảm biến với mạch bằng cáp micrô được che chắn. Sau đó, sử dụng nguồn điện AC và bạn có một thiết bị báo tin không phổ biến bên mình.

Mạch mô phỏng âm thanh Bongo điện tử

Mạch bongo điện tử được đề xuất sử dụng 5 mạch dao động rung chuông kép được kích hoạt đơn giản bằng cách dùng ngón tay chạm vào bất kỳ tấm cảm ứng nào đi kèm.

Việc chạm này tạo ra các tín hiệu điện cực nhỏ và được xử lý bởi bộ khuếch đại BJT dựa trên đôi-tee, tạo ra âm thanh giống như bongo thực tế, có thể được khuếch đại bởi bất kỳ mạch khuếch đại tiêu chuẩn nào.

Các công cụ bộ gõ và âm thanh âm nhạc khác bao gồm bongos, trống, khối gỗ, cồng chiêng có lẽ là những thứ mà chúng ta biết đến nhiều nhất. Những bộ tạo hiệu ứng âm nhạc đặc biệt này có xu hướng rất hấp dẫn và bổ sung cho hầu hết âm nhạc đương đại.

Hi-Fi, độ sâu và nhịp độ mà những loại âm thanh này tạo ra trên hầu hết mọi hình thức âm nhạc đều thực sự đáng để nghe và đánh giá cao.

Dự án bongo điện tử này tạo ra một sự bổ sung hoàn hảo cho bất kỳ hệ thống khuếch đại nào hiện có.

Tất cả 5 âm thanh duy nhất được tạo ra bởi mạch này được tạo ra bởi các giai đoạn dao động rung chuông kép cụ thể. (Một bộ dao động chuông không thực sự là một bộ ổn định chạy tự do, thay vào đó có thể được kích hoạt hoặc tạo ra một loạt dao động nhanh chóng bằng bất kỳ hình thức xung đột hoặc đột biến nào.)

Xét rằng cơ thể của chúng ta tích tụ một điện tích nhất định, các bộ dao động được khởi động bằng cách chỉ cần chạm vào các tấm cảm ứng nhất định bằng ngón tay của bạn. Do đó, thiết bị có thể được vận hành theo cách giống như các dụng cụ bongos đích thực.

Làm cho mạch bongo được thảo luận ở trên thực sự rất dễ dàng và chỉ cần bắt đầu lắp ráp các bộ phận được chỉ định trên một tấm bảng.

Sau đó, đầu ra cuối cùng có thể được trích xuất qua giắc cắm 3,5 mm vào bất kỳ bộ khuếch đại âm thanh nào để có được âm thanh bongo điện tử nâng cao, hi-fi qua một loa phù hợp.

5 cài đặt trước có thể được tinh chỉnh phù hợp để điều chỉnh và cắt bớt âm thanh bongo theo sở thích và sở thích cá nhân.