在許多地方,比如公開演講或一些使用揚聲器的音樂節目,我們聽到來自同一揚聲器的音樂和聲音。您可能已經注意到,一旦有人開始對著麥克風說話,揚聲器的音樂就會停止,我們開始聆聽揚聲器的聲音。反之亦然,當人停止說話時,音樂又開始了。在這種情況下,當麥克風打開時,音樂或音調會完全關閉。它被稱為畫外音電路。
在畫外音電路中,語音的優先級高于信號。如果存在語音或麥克風已打開,則另一個信號會立即關閉,以向揚聲器提供麥克風音頻。因此,在畫外音電路中,有兩個輸入,一個比另一個具有更高的優先級。較高優先級的輸入與話筒連接。它與語音調制器電路不同,后者的輸入音頻失真以產生調制音頻。
在本項目中,我們將構建一個音頻畫外音電路,其中將有兩個輸入可用。我們將使用按鈕來激活畫外音功能,這意味著當按下開關時,將出現畫外音,并且輸出揚聲器上將提供更高優先級的輸入。
我們將在音頻語音電路中執行以下操作-
我們將在放大器上連接揚聲器。
該電路將有兩個輸入。
通常,該電路將從任何3.5mm音頻插孔(如iPod,手機,音樂播放器系統等)獲取音頻輸入。
在另一個輸入中,將連接麥克風進行配音。
我們將添加一個輕觸開關來激活畫外音。
按下開關時,麥克風將獲得第一優先級,麥克風將通過放大器與輸出揚聲器連接。
在優先級較高的第二個輸入的情況下,我們將連接駐極體麥克風或膠囊麥克風。我們將使用基于 LM386 的音頻放大器電路驅動一個阻抗為 8 歐姆且 RMS 輸出為 0.5 W RMS 的揚聲器。LM386是一款非常好的小型功率放大器,能夠驅動8歐姆.5瓦揚聲器。
所需組件
LM386
10uF / 16V 電容器
470uF / 16V
0.047uF / 16V 多星薄薄電容
10R 1/4 瓦
12V電源單元
12V 繼電器
輕觸開關
3.5mm 音頻插孔
8 歐姆 / .5 瓦揚聲器
膠囊或駐極體麥克風
.1uF 電容器
10k 1/4千瓦特電阻器
面包板
連接電線
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烙鐵
焊錫絲
維羅板。
電路圖和說明
功率放大器電路部分摘自德州儀器的LM386N數據表。
在上圖中,我們可以看到德州儀器(TI)LM386N 數據表的屏幕截圖。該電路將在輸入信號到輸出端提供200倍的增益。該電路由幾個元件組成,其中兩個10uF和250 uF的電解電容器(我們使用470uF)和一個0.05uF電容器(我們的電路中使用0.047)和一個10 Ω電阻構成功率放大器電路。.047uF 和 10 Ω 的電阻器在感性負載(揚聲器)上產生緩沖電路。該電路需要從5-12V供電,4至32 Ω的負載可以與功率放大器連接。
LM386 音頻放大器集成電路
LM386 音頻放大器 IC的引腳排列和引腳說明如下
引腳 1 和 8:這些是增益控制PIN,內部增益設置為20,但通過使用PIN 1和8之間的電容器可以增加到200。我們使用10uF電容C3來獲得最高增益,即200。通過使用適當的電容器,增益可以調節到20至200之間的任何值。
引腳 2 和 3:這些是聲音信號的輸入 PIN。引腳2為負輸入端,接地。引腳3是正輸入端子,其中輸入聲音信號以進行放大。在我們的電路中,它通過100k電位計RV1連接到電容式麥克風的正端。電位計充當音量控制旋鈕。
引腳 4 和 6:這些是IC的電源引腳,引腳6為+Vcc,引腳4為地。該電路可以用5-12v之間的電壓供電。
引腳 5:這是輸出PIN,我們從中獲取放大的聲音信號。它通過電容器C2連接到揚聲器,以過濾直流耦合噪聲。
引腳 7:這是旁路端子。它可以保持開路,也可以使用電容器接地以保持穩定
該 IC 由 8 個引腳組成,引腳 - 1 和引腳 - 8 是增益控制引腳。在原理圖中,10uF電容連接在引腳1至引腳8之間。這兩個引腳設置放大器的輸出增益。根據數據表設計,10uF電容連接在這兩個引腳上,因此,放大器的輸出固定為200x。
麥克風(麥克風)
下一個重要部分是駐極體麥克風。駐極體麥克風由兩個電源引腳組成:正極和接地。我們使用的是 CUI 公司的駐極體麥克風。如果我們看到數據表,我們可以看到駐極體麥克風的內部連接。
駐極體麥克風由基于電容器的材料組成,該材料通過振動改變電容。電容改變場效應晶體管或FET的阻抗。FET需要由一個外部電源使用一個外部電阻器進行偏置。RL是負責麥克風增益的外部電阻器。我們使用10k電阻作為RL。我們需要一個額外的組件,一個陶瓷電容器來阻擋直流并獲取交流音頻信號。我們使用.1uF作為麥克風隔直電容。
中繼
電路的邏輯部分由12V繼電器產生。我們使用立方體中繼來更改音頻路徑。
該繼電器有 5 個引腳。L1和L2是內部電磁線圈的引腳。我們需要控制這兩個引腳來打開繼電器“ON”或“OFF”,我們正在使用輕觸開關來做這件事。接下來的三個引腳是極點、否和 NC。電極與內部金屬板連接,當繼電器接通時,內部金屬板會改變其連接。
在正常情況下,極點短路時常閉。NC 代表 正常連接。當繼電器打開時,磁極改變其位置并與NO連接。NO 代表 常開。因此,在繼電器處于關閉狀態的正常情況下,如果我們將音頻輸入信號連接到NC引腳,音頻將始終打開,直到繼電器通電。我們通過NO引腳連接麥克風輸入。這將設置麥克風或語音對音樂的優先級。
議長
對于揚聲器,我們使用了8歐姆,0.5瓦揚聲器。我們可以在下圖中看到演講者-
我們在試驗板上構建了音頻配音電路-
測試
為了測試電路,我們從Android平板電腦播放了歌曲,并在語音模式下使用了麥克風。在最后給出的視頻中檢查電路的完整工作 -
改進
通過制作合適的PCB和LM386N數據表中的適當設計參考,可以改進電路。下圖顯示了布局示例。此外,麥克風需要與揚聲器保持近距離,以減少與反饋相關的錯誤。由于該電路作為基于單側對講的電路工作,我們需要在麥克風和音頻信號輸入之前添加更高功率的放大器和各種音調控制。通過使用兩個LM386N連接完全相同的電路,可以使電路成為立體聲。
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