Озвученный паровозик

Этот игрушечный паровозик (рис. 31) наверняка понравится малышам — ведь он не просто ездит по рельсам или по полу, но и имитирует звуки настоящего паровоза, более ста лет "трудившегося" на железных дорогах различных стран. Сейчас паровоз можно увидеть разве только в кинофильмах, да встретить на прилавках магазинов забавную игрушку-копию. "Озвучить" же игрушку поможет электроника.

О конструкции модели паровозика рассказывать не станем — ее нетрудно изготовить по фотографии паровоза, по чертежам журнала "Моделист-конструктор" или популярных брошюр для юных техников. Подойдет, конечно, и готовый игрушечный паровозик, приобретенный в магазине. В любом случае электронную "начинку", имитирующую звуки выпуска отработанного пара, желательно разместить внутри корпуса игрушки.

А возможно, вы снабдите имитатором электрическую железную дорогу с паровозиком и вагончиками. Объединив в этом случае регулятор скорости движения паровозика и регулятор частоты "выпуска пара" имитатора, можно добиться интересного озвучивания электрической игрушки.

Схема имитатора приведена на рис. 32. Основой его является генератор "белого шума", создающий шипящий звук. Он выполнен на эмиттерном переходе транзистора VT3. С нагрузки генератора (резистор R6) сигнал поступает на эмиттерный повторитель, собранный на транзисторе VT4. Резистор нагрузки повторителя R8 является одновременно регулятором громкости. С его движка сигнал подается через конденсатор С 6 на аналоговую интегральную микросхему DA1 — двухкаскадный предварительный усилитель звуковой частоты. Далее следует усилитель мощности, собранный на транзисторах VT5, VT6. К нему подключена через конденсатор С8 нагрузка — динамическая головка ВА 1 . Из нее и слышится шум, сигнал которого формируется генератором.

А чтобы шумовой сигнал был прерывистым, схожим со звуком выпуска отработанного пара, генератор шума управляется мультивибратором, собранным на транзисторах VT1, VT2. Частоту следования импульсов мультивибратора можно изменять с помощью переключателя SA1. Когда он находится в положении "1", параллельно времязадающему конденсатору С 4 подключается конденсатор С1. Импульсы мультивибратора следуют с небольшой частотой (минимальной для данного мультивибратора), в динамической головке слышны редкие звуки шума, характерные для паровоза, стоящего на остановке или следующего с небольшой скоростью.

По мере установки подвижного контакта переключателя в последующие положения ("2", "3", "4") общая емкость времязадающего конденсатора уменьшается, а значит, увеличивается частота "выпуска пара" — характерное "пуф-пуф" паровоза, слышимое из динамической головки.

В имитаторе можно использовать, помимо указанной на схеме, микросхему К118УН1В, К118УН1Д, либо микросхему старых выпусков - К1УС221В-К1УС221Д, но в этом случае придется несколько изменить чертеж монтажной платы и расположение деталей на ней. Транзистор МП113 заменим на МП111Б, МП112, МП102; МП38А - на любой из серий МП35-МП37; остальные - на любые транзисторы серий МП39-МП42.

Постоянные резисторы — МЛТ-0,25, подстроенный — СПЗ-16. Конденсаторы С1—С4 могут быть либо оксидные любых типов на номинальное напряжение не ниже указанного на схеме, либо бумажные; С5, С 6 — МБМ или КМ; С7, С8 — К50-6. Динамическая головка — 0,1 ГД-3 или другая мощностью 0,1—0,5 Вт со звуковой катушкой сопротивлением 6—10 Ом. Переключатель SAT — галетный на четыре-пять положений с двумя платами (например, 5П2Н) возможно меньших размеров. Чтобы переключения режимов были более плавными , шарик-фиксатор с переключателя снимают. Выключатель SA2 — типа тумблер. Источник питания — две батареи 3336Л, соединенные последовательно.

Большинство деталей имитатора расположено на монтажной плате (рис. 33), которую размещают в дальнейшем внутри паровозика либо в отдельной приставке к пульту управления электрической железной дорогой. В удобном и неброском месте паровозика крепят переключатель и выключатель питания. Если же имитатор будет использоваться с железной дорогой, ручку переключателя желательно соединить механически с ручкой переключения скорости движения паровозика, чтобы одновременно с увеличением скорости или уменьшением ее изменялась и частота звуков выпуска пара. В любом варианте конденсаторы С 1 — СЗ монтируют на платах переключателя.

Налаживание имитатора начинают с проверки напряжения на эмиттерах транзисторов VT5, VT6 — оно должно быть равно примерно половине напряжения источника питания. Более точно это напряжение устанавливают подбором резистора R9.

Затем проверяют ток коллектора транзистора VT4 и, если это необходимо, устанавливают его равным 0,5 . . .0,8 мА подбором резистора R7 (мультивибратор должен быть выключен замыканием базы и эмиттера транзистора VT2).

Далее проверяют имитатор в действии, прослушивая его звучание. Громкость звука устанавливают с помощью подстроенного резистора R8. Если громкость недостаточна, включают между выводом 2 микросхемы и общим проводом (плюсовой вывод источника питания) конденсатор емкостью 0,5 .. . 10 мкФ (от емкости конденсатора зависит коэффициент усиления микросхемы). В случае же самовозбуждения имитатора включают между конденсатором С6 и выводом 3 микросхемы резистор сопротивлением примерно 1 кОм. Наиболее правдоподобного звучания имитатора добиваются точным подбором конденсаторов С1—С4.