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奇妙的变音玩具盒

🏠 首页 《无线电》杂志 2005年 🔗 第9期 🔗 第62页 分类:初学者园地 🔗 张晓东 🔗

一、工作原理

变音玩具盒的电路如图1所示,它的核心是一块质优价廉的新型超薄语音录放模块A。该语音录放模块内部集成了振荡、话筒前置放大、自动增益控制、防混淆滤波、扬声器驱动及FLASH阵列等电路。驻极体话筒B1将检测到的语音声转换为相应的电信号,经A内部电路放大处理后,存储在FLASH阵列中;在得到放音命令后,即将FLASH阵列内存储的信号调出,经转换处理和内部音频功率放大后,直接推动扬声器B2放音。

图1
图1 🔍原图 (567×405)

电路设计的巧妙之处在于:将A上面原有的采样频率电阻器(也叫振荡电阻器)R0SC拆掉不用,改换成串联的阻值可调的电位器RP和电阻器R。这样,通过调节RP阻值,可改变语音录放电路的采样频率,从而根据需要任意控制录、放音的时间长短。当RP=0时,录、放音时间均为8.2s(典型值);当RP=100kΩ时,录、放音时间均为18.2s(典型值)。可见,RP阻值变大时,录、放音时间相对延长;RP阻值变小时,录、放音时间相对缩短。但音质会因录、放时间的延长而变坏。将录音和放音时RP的阻值有意选择得不一样,则可使录音、放音的采样频率产生差异,从而造成扬声器B2回放出来的声音速度和音调与录音声截然两样。如果放音时RP阻值比录音时的阻值大,则会造成同一句录入的语音回放时间相对延长,B2发出来的声音变得缓慢粗钝、音调低沉,可使录入的女声变成男声、小孩声变成老人声,又颇似太空机器人在讲话;如果放音时RP阻值比录音时的阻值小,则会造成同一句录入的语音回放时间相对缩短,B2发出来的声音变得十分利索、音调高尖,可使录入的男声变成女声、老人声变成小孩声,又颇似顽皮的鹦鹉在学舌。

二、元器件选择

A选用ISD1810M型超薄语音录放模块,其语音录放集成电路芯片和外围阻容元件等分别采用软封装和贴片工艺制作在尺寸仅为17.5mm×15mm的双面印制电路板上,总厚度仅为2mm,其外形和引脚排列如图2所示;只要给它外接上电池、两个按键开关(一录一放)、扬声器和驻极体话筒等便可实现录音和放音,使用非常方便。ISD1810M的主要参数:工作电压范围为2.7~5.5V,静态电流不大于0.5μA,工作电流约25mA;录音时间8~20s(缺省值12s),录入语音断电不怕丢失,可重复录音达10万次。

图2
图2 🔍原图 (567×286)

B1选用CM-18W型(φ10mm×6.5mm)高灵敏度驻极体话筒,它的灵敏度划分成五个挡,分别用色点来表示:红色为-66dB,小黄为-62dB,大黄为-58dB,蓝色为-54dB,白色为大于-52dB。本制作中应选用蓝色或白色点产品,以获得较高的灵敏度。B1也可用其他灵敏度较高的小型驻极体话筒直接代替。B2宜用φ27mm×9mm、8Ω、0.1W超薄微型动圈式扬声器,以减小体积、方便安装。

VD可用φ3mm红色发光二极管。RP选用WS2-1型有机实芯电位器。R用RTX-1/8W型碳膜电阻器。SB1、SB2均用6mm×6mm小型轻触式按键开关。G用两节5号干电池串联(须配上塑料电池架)而成,电压3V。因整个装置平时耗电甚微(实测静态电流仅0.5μA),故无须设置电源开关。

三、制作与使用

按图1所示以语音录放模块A为基板进行电路焊接,并在A的背面寻找到旁边标注有ROSC(或R2)的120kΩ贴片电阻器(数标为124),用电烙铁小心烫掉该贴片电阻器,在原两焊点焊接上串联的变音电位器RP和电阻器R。焊接时电烙铁外壳一定要良好接地,以免交流感应电压击穿A上面的CMOS集成电路!整个电路可参照图3所示装入一尺寸约为100mm×60mm×20mm的塑料小盒(如普通电子门铃外壳)内。盒面板为驻极体话筒B1开出受音孔、为扬声器B2开出释音孔,并开孔固定发光二极管VD、录音开关SB1、放音开关SB2和变音电位器RP即成。读者还可直接将这一电路装入各种普通仿真动物造型玩具中,制成有声有色、滑稽可爱的高挡变音动物玩具。

图3
图3 🔍原图 (425×415)

每次使用时,首先应根据需要调节好变音电位器RP的阻值;然后,按下录音开关SB1的按键不松手,会看到发光二极管VD点亮,这时便可嘴对着驻极体话筒B1开始讲话录音。录音结束后,按动放音开关SB2,便可触发电路自动播放一遍录音;通过调节RP阻值,便会获得变化多端的变音回放效果。

文/张晓东