plik


ÿþ Projekty AVT Akustyczny A k u s t y c z n y Akustyczny A k u s t y c z n y wykrywacz w y k r y w a c z wykrywacz w y k r y w a c z kBamstwa k B a m s t w a kBamstwa k B a m s t w a 2615 2 6 1 5 2615 2 6 1 5 W artykule opisane jest urzdzenie, bdce szybko si zmienia. Zmienia si zawarto[ ku 3 pokazano wynik badaD nad obwiedni, odmian detektora kBamstwa, zwane po an- czstotliwo[ci skBadowych, zmieniaj si a [ci[lej nad gsto[ci widma mocy obwiedni gielsku VSA  Voice Stress Analyzer. Urz- pBynnie te czstotliwo[ci i co wa|ne, zmienia sygnaBu mowy. Jak wida, maksimum mocy dzenia tego typu s znane i wykorzystywane si te| ich amplituda. Mo|na wic mówi przypada na czstotliwo[ci rzdu 1Hz od okoBo trzydziestu lat. o modulacji czstotliwo[ciowej i amplitudo- i mniej. Interesujce nas skBadowe o czsto- Za pomoc tego przyrzdu mo|na spraw- wej. W opisywanym projekcie wykorzystuje tliwo[ciach rzdu 8...15Hz wystpuj, ale s dza prawdomówno[ nie tylko bezpo[re- si modulacj amplitudy zwizan z powsta- stosunkowo maBe. dnio, ale tak|e na odlegBo[, nawet przez te- waniem gBosu. Cho wic skBadowych o cz- lefon albo za pomoc radia czy telewizji. stotliwo[ciach tak niskich jak 8...15Hz Rys. 3 DziaBanie wykrywacza opiera si na obser- w gBosie bezpo[rednio nie ma, mo|na je zna- wacji, |e stres wpBywa na wBa[ciwo[ci gBosu. lez w obwiedni sygnaBu. WBa[nie w obwie- Najogólniej biorc, chodzi o obecno[ i wiel- dni zawarte s interesujce informacje, bd- ko[ modulacji dzwików skBadowymi o cz- ce podstaw dziaBania urzdzeD VSA, czyli stotliwo[ciach w granicach 10...20Hz. Stres po- dzwikowych analizatorów stresu. woduje zmniejszenie tej sybtelnej modulacji. Rysunek 2 pokazuje przykBadowy wykres Na rysunku 1 pokazany jest zakres cz- przebiegu mowy, zobrazowany za pomoc stotliwo[ci i poziomów mowy ludzkiej. wtyczki do popularnego Winampa. Amplitu- Rysunek ten pokazuje, |e zakres czstotli- da zmienia si, obwiednia zupeBnie nie przy- wo[ci mowy obejmuje zakres okoBo pomina liii prostej, a zmiany obwiedni 100Hz...10kHz. DokBadniejsze badania wy- [wiadcz o obecno[ci w widmie pr|ków DziaBanie akustycznego wykrywacza kazaBy, |e w niskim, mskim gBosie mog po- modulacyjnych. Nie jest to jednak istotne dla kBamstwa (VSA) opiera si na fakcie, |e za- jawi si skBadowe o czstotliwo[ciach nieco omawianego projektu. warto[ tych skBadowych modulacji podczas ni|szych, ale nie ni|szych od 75Hz. Istotne jest, |e cho czstotliwo[ci skBado- stresu zmniejsza si. Opisany dalej przyrzd Dzwików o czstotliwo[ciach poni|ej we sygnaBu zawarte s w zakresie wykrywa te niewielkie skBadowe i pokazuje 75Hz ludzki aparat gBosowy po prostu nie 100Hz...10kHz, w obwiedni mo|na znalez ich zmiany za pomoc najzwyklejszego wol- wytwarza i nie ma sensu ich szuka. skBadowe o du|o ni|szych czstotliwo[ciach. tomierza. Oczywistym jest, |e mowa ludzka wytwa- SBusznie mo|na si domy[la, |e w obwiedni rzana jest w dynamicznym procesie i zawar- zawarte s skBadowe o czstotliwo[ciach Opis ukBadu to[ skBadowych o ró|nych czstotliwo[ciach znacznie ni|szych od dolnej granicy pasma Urzdzenie zbudowane jest w oparciu o dwie akustycznego. I tak jest w istocie. Na rysun- kostki NE614A. UkBad scalony NE614A ge- Rys. 1 neralnie przeznaczony jest do pracy w torach Rys. 2 Elektronika dla Wszystkich StyczeD 2002 13 Projekty AVT po[redniej czstotliwo[ci FM i mo|e praco- wy. Dwa filtry wydzielaj z tego sygnaBu dzie wykorzystany jest zwykBy, popularny wa przy czstotliwo[ciach dochodzcych do skBadowe o czstotliwo[ciach w zakresie  elektret , którego parametry s tu a| nadto 25MHz. W prezentowanym urzdzeniu nie 10Hz...20Hz. Przebieg mo|e by zaobserwo- wystarczajce. Warto[ R2 [miaBo mo|na wykorzystuje si wszystkich mo|liwo[ci tych wany na oscyloskopie, doBczonym do punk- zmniejszy do 1k&!, a nawet 470&!. W |ad- interesujcych ukBadów scalonych. Pracuj tu tu B. Jak wspomniano, amplituda tego prze- nym wypadku nie nale|y jej zwiksza po- one w zakresie czstotliwo[ci akustycznych biegu wskazuje na stopieD napicia mi[ni wy|ej 2,2k&!, poniewa| oporno[ wej[cio- i wykorzystuje si w nich w zasadzie tylko aparatu gBosowego. Bezpo[redni pomiar am- wa ukBadu NE614A wynosi tylko obwód RSSI (Received Signal Strength Indi- plitudy tego przebiegu zmiennego nie jest 1,6k&! i bdzie zmniejsza poziom sygnaBu cator), czyli obwód wskaznika poziomu zbyt wygodny, dlatego wprowadzono drug zmiennego z mikrofonu. odbieranego sygnaBu. Bli|szy opis ukBadu kostk NE614A  U2. PeBni tu ona rol pre- Punkt A i rezystor R1 przewidziano jako scalonego NE614A zamieszczono w koDco- cyzyjnego prostownika logarytmicznego. dodatkowe wej[cie do podBczenia sygnaBu wej cz[ci artykuBu. Poznanie budowy we- Napicie staBe na rezystorze doBczonym do z innych zródeB ni| mikrofon. W wersji pod- wntrznej ukBadu scalonego pozwoli dociekli- nó|ki 5 kostki U2 informuje o amplitudzie stawowej kondensator C11 nie bdzie monto- wym Czytelnikom wykorzysta t po|ytecz- przebiegu z punktu B. Wystarczy wic doB- wany. W razie potrzeby mo|e on posBu|y do n kostk na wiele innych sposobów. czy woltomierz napicia staBego do punktu ograniczenia pasma akustycznego od góry. C. Jak Batwo si domy[li, amplituda przebie- Kostki NE614A pracuj z zewntrznymi Rys. 4 gu modulujcego w punkcie B nie jest jedna- kondensatorami zalecanymi przez producenta kowa, tylko zmienia si w czasie wypowie- (C13...C16, C25...C28). S to kondensatory dzi, wic napicie staBe w punkcie C równie| odsprzgajce. Na baczn uwag zasBuguj wykazuje wahania. W najprostszym przypad- jedynie kondensatory pracujce w obwodzie ku wystarczy u[redni ten przebieg, stosujc zasilania: C4, C20, C3, C12. UkBad scalony kondensator filtrujcy CB o odpowiednio du- NE614A przeznaczony jest do pracy przy wy- |ej pojemno[ci. sokich czstotliwo[ciach i ma bardzo du|e wzmocnienie. Oznacza to, |e w ukBadzie Ba- Rys. 5 Schemat blokowy two mog powsta paso|ytnicze drga- nia wskutek samow- zbudzenia. Przyczy- n samowzbudzenia mo|e by sprz|enie poj emno[ci owe wyj[cia z wej[ciem, niewBa[ciwe prowa- W prezentowanym zastosowaniu kluczo- dzenie [cie|ek albo we znaczenie ma fakt, |e obwód RSSI peBni zBe odsprzganie ob- funkcj peBnookresowego prostownika, wodu zasilania. a prd wyj[ciowy jest proporcjonalny do lo- UkBad [cie|ek i roz- garytmu amplitudy sygnaBu wej[ciowego mieszczenie ele- w wyjtkowo szerokim zakresie dynamiki mentów sprzyjaj (80dB). Logarytmiczna charakterystyka zna- zachowaniu stabil- komicie uBatwia pomiary, bowiem zapewnia no[ci, niemniej zasi- niezmienny sygnaB wyj[ciowy, niezale|nie lanie ka|dej kostki od poziomu sygnaBu wej[ciowego. koniecznie musi by Ilustruje to w pewnym uproszczeniu rysu- odprzgnite za po- nek 4, na którym zaznaczono fragment loga- moc kondensatora rytmicznej charakterystyki. W ukBadzie c e r a mi c z ne go NE614A sprawa jest nieco bardziej skompli- (100nF) i kondensa- kowana, poniewa| omawiany obwód RSSI tora tantalowego zarówno prostuje, jak i logarytmuje sygnaB (4, 7µ F. . . 22µ F). wej[ciowy, niemniej koDcowy efekt jest mniej Schemat wykrywacza kBamstwa pokazany W roli C3, C12 w miar mo|liwo[ci nie nale- wicej taki, jak pokazuje rysunek 4. Oznacza jest na rysunku 6. UkBad mo|e w pierwszej |y stosowa zwykBych aluminiowych  elek- to, |e czuBo[ przyrzdu prawie nie zale|y od chwili wyda si skomplikowany, jednak je- trolitów , bo w niesprzyjajcych warunkach gBo[no[ci sprawdzanego dzwiku, czyli od od- go dziaBanie jest proste. grozi to samowzbudzeniem ukBadu. legBo[ci od zródBa dzwiku, co oczywi[cie jest CaBo[ jest zasilana pojedynczym napi- Elementy R4, C6, C5 s obwodem sprz- wielk zalet takiego rozwizania. ciem 9V z zasilacza wtyczkowego lub z bate- gajcym midzy dwoma stopniami wewn- Schemat blokowy opisywanego wykry- rii. Napicie to jest dzielone przy pomocy trznego wzmacniacza. Nó|ka 14 jest wyj- wacza kBamstwa pokazany jest na rysunku stabilizatora U4 typu 79L05 i wzmacniacze [ciem pierwszego stopnia, nó|ka 12  wej- 5. SygnaB z mikrofonu podawany jest na wej- operacyjne s ostatecznie zasilane napicia- [ciem drugiego. R4 i C6 tworz filtr dolno- [cie kostki NE614A oznaczonej U1. Wzmoc- mi +5V i  4V. Kostki U1, U2 (NE614A) s przepustowy obcinajcy skBadowe o czsto- niony sygnaB wyj[ciowy z nó|ki 9 nie jest zasilane pojedynczym napiciem 5V. tliwo[ciach ponadakustycznych. C5 jest kon- wykorzystywany. Do dalszej obróbki wyko- Nale|y pamita, |e mas nie jest ujemny densatorem sprzgajcym, a jego du|a war- rzystuje si sygnaB z obwodu RSSI, wystpu- biegun zasilania, tylko obwód zwizany to[ jest zwizana z niewielk rezystancj jcy na rezystorze RA wBczonym w obwód z punktem O. wej[ciow koDcówki 12, wynoszc 1,6k&! - nó|ki 5. Na rezystorze tym wystpuje wypro- Elementy R3, R2, C2 tworz obwód po- jest to filtr górnoprzepustowy o czstotliwo- stowany i zlogarytmowany przebieg wej[cio- laryzacji mikrofonu elektretowego. W ukBa- [ci granicznej okoBo 100Hz. Elektronika dla Wszystkich 14 StyczeD 2002 Projekty AVT Rys. 6 Schemat ideowy Wzmacniacz U3B pracuje w filtrze dolno- mniej dwóch powodów. Po pierwsze sygnaB W ukBadzie podstawowym nie jest wyko- przepustowym o czstotliwo[ci granicznej z punktu B ma zbyt du| amplitud. Na wej- rzystywany sygnaB wyj[ciowy z koDcówki 9, nieco ponad 20Hz. Filtry ze wzmacniaczami [cie kostki NE614A mo|na podawa sygnaBy ani sygnaB z wyj[cia pierwszego stopnia operacyjnymi U3A, U3B maj wzmocnienie w bardzo szerokim zakresie amplitud, ale wzmacniacza, czyli koDcówki 14. Nie s te| 1 (0dB), stromo[ charakterystyki 40dB/de- maksymalna sensowna warto[ wynosi czynne obwody demodulatora FM, wic nó|- kad, a nierównomierno[ w pa[mie i podbi- 100mVsk, a tymczasem w punkcie B mog ki 6, 7, 8 pozostaj niepodBczone. cie sigaj +3dB. wystpi sygnaBy wiksze. Rezystor R14 W rzeczywisto[ci nó|ka 5 jest zródBem W punkcie B wystpuje sygnaB zmienny. wraz z rezystancj wej[ciow ukBadu (1,6k&!) prdowym o wydajno[ci zale|nej od pozio- S to skBadowe o czstotliwo[ciach 8...20Hz tworz dzielnik napicia tBumicy sygnaB mu sygnaBu. Na rezystorze R9 doBczonym wystpujce nie w sygnale z mikrofonu, tyl- mniej wicej dwudziestokrotnie. Warto[ do nó|ki 5 wystpuje napicie, proporcjonal- ko w jego obwiedni. To wBa[nie ten sygnaB, R14 (33k&!) nie jest krytyczna i mogBaby by ne do (logarytmu) amplitudy sygnaBu wej- a [ci[lej jego amplituda, niesie informacj znacznie wiksza. [ciowego. WBa[nie z tego sygnaBu nale|y od- o stopniu zestresowania osoby wypowiadaj- Po drugie obecno[ R14 umo|liwia zasto- filtrowa skBadowe o czstotliwo[ciach w za- cej si. sowanie kondensatora sprzgajcego (C19) kresie 10...20Hz. Realizuj to dwa filtry. W ukBadzie detektora kBamstwa do anali- o wzgldnie maBej warto[ci. Problem w tym, Wzmacniacz U3A pracuje w filtrze górno- zy bardziej przydatne jest napicie staBe, pro- |e oporno[ wej[ciowa kostki NE614A jest przepustowym o czstotliwo[ci granicznej porcjonalne do amplitudy sygnaBu zmienne- maBa (typowo 1,6k&!), a czstotliwo[ci robo- okoBo 10Hz. Nale|y zwróci uwag, |e impe- go. UkBad U2 peBni rol precyzyjnego pro- cze s rzdu 8...20Hz. Bez rezystora R14 wy- dancja wej[ciowa tego filtru jest praktycznie stownika logarytmujcego. Warto pamita, magaBoby to zastosowania kondensatora C19 równa reaktancji kondensatora C7, wobec |e kostka NE614A, pierwotnie przeznaczona o pojemno[ci co najmniej 10µF. czego kondensator C7 wraz z rezystorem s do pracy przy czstotliwo[ciach sigajcych Kostka U2 w wersji podstawowej peBni przy okazji filtrem dolnoprzepustowym 25MHz, pracuje tu przy czstotliwo[ciach jedynie rol prostownika. Wyprostowany sy- o czstotliwo[ci granicznej okoBo 34Hz, w zakresie 10...20Hz. Std obecno[ konden- gnaB wyj[ciowy dostpny jest na rezystorze a kondensator C17 nie jest montowany. Obe- satorów odsprzgajcych C25...C28 o wyjt- R12. Wyj[cie kostki U2 (nó|ka nr 5) doB- cno[ takiego dodatkowego filtru jest jak naj- kowo du|ej pojemno[ci 1000µF. czone jest do kolektorów tranzystorów PNP bardziej po|yteczna, niemniej wBa[nie dlate- SygnaB zmienny z punktu B jest doprowa- wewntrz kostki pracujcych jako zródBa pr- go pojemno[ C7 nie mo|e przekracza dzony do wej[cia ukBadu U2 przez dwójnik dowe (prd wypBywa z nó|ki 5 i pBynie do 68nF, bo niepotrzebnie obcite zostan u|y- R14C19. Obecno[ tego dwójnika, a nie je- masy). W proponowanym ukBadzie przewi- teczne czstotliwo[ci poni|ej 20Hz. dynie kondensatora, jest konieczna z co naj- dziano dodatkowo tranzystor T1, peBnicy Elektronika dla Wszystkich StyczeD 2002 15 Projekty AVT rol zródBa prdu wpBywajcego. Obecno[ projektowana z uwzgldnieniem zasad cha- tów okazaBo si, |e korzystne jest dotkni- tego dodatkowego zródBa zwiksza czuBo[ rakterystycznych dla ukBadów w.cz. cie rk do obudowy i obwodu masy, bo urzdzenia i uBatwia pomiary. W najprostszej Monta| ukBadu nie powinien sprawi zmniejsza to poziom wspomnianych wersji elementy T1, R13 PR1 nie musz by trudno[ci. Warto zacz od elementów naj-  [mieci , zwBaszcza w przypadku wyko- montowane. mniejszych (rezystory) a skoDczy na naj- rzystania zasilacza sieciowego i oscylo- Kondensator C23 filtruje wyprostowany wikszych (kondensatory elektrolityczne). skopu. Fotografia poni|ej przedstawia przebieg. Przy podanej w wykazie minimal- UkBady scalone U1...U3 nale|y wBo|y do model w maBej metalowej obudowie. nej warto[ci C23 równej 1µF staBa czasowa podstawek na koDcu, po u[redniania jest bardzo maBa i na wyj[ciu zmontowaniu i wstp- C mo|na zaobserwowa nawet szybkie zmia- nym, wzrokowym spraw- ny napicia, czyli stopieD modulacji gBosu dzeniu poprawno[ci skBadowymi 8...20Hz. Takie szybkie zmiany monta|u. mo|na analizowa na przykBad za pomoc Podczas monta|u war- programu komputerowego. to zachowa daleko idc W wikszo[ci przypadków taka kompu- staranno[ i unika po- terowa analiza nie bdzie przeprowadzana, myBek, bowiem wyluto- a prostym wskaznikiem bdzie najzwyczaj- wanie z dwustronnej pByt- niejszy woltomierz napicia staBego, doB- ki bBdnie zmontowanego czony midzy punkty C, O. W takim przy- elementu i wlutowanie padku nale|y zwikszy pojemno[ C23 do innego wcale nie jest za- 10µF, a nawet wicej. Proponowana war- daniem Batwym. to[ C23 w wersji podstawowej wynosi UkBad poprawnie 10µF. zmontowany ze spraw- W ukBadzie przewidziano dodatkowe wyj- nych elementów dziaBa [cie z nó|ek 14 i 9 obu ukBadów NE614A. S od razu. StopieD trudno[ci projektu okre[laj SBabo zaekranowany ukBad bdzie to punkty oznaczone D...E. W podstawowej dwie gwiazdki. Nie dotyczy to monta|u, wzmacniaB wszelkie  [mieci i interpretacja wersji sygnaBy z tych punktów nie bd wy- który jest Batwy i zasBugiwaBby co najwy|ej wyników bdzie dodatkowo utrudniona, korzystywane. Nieco wicej informacji na na jedn gwiazdk. Dziki logarytmicznej a w skrajnym przypadku - niemo|liwa. ten temat mo|na znalez pod [ródtytuBem charakterystyce kostek U1, U2 ukBad pracuje ObsBuga prezentowanego wykrywacza Mo|liwo[ci zmian. poprawnie w bardzo szerokim zakresie am- kBamstwa jest prosta. Nale|y skierowa mi- plitud badanych sygnaBów, i co wa|ne, w naj- krofon na osob mówic i obserwowa Monta| i uruchomienie prostszej wersji (bez T1, R13, PR1) nie wy- wskazania woltomierza, doBczonego do Omawiany ukBad mo|na zmontowa na dwu- maga |adnej regulacji. Midzy mas (punk- punktów C, O. OdlegBo[ mikrofonu od roz- stronnej pBytce drukowanej, pokazanej na ry- tem O) a punktem B wystpuje sygnaB mówcy, gBo[nika telewizora czy kolumny ze- sunku 7. Ze wzgldu na obecno[ wra|li- zmienny [wiadczcy o modulacji gBosu prze- stawu audio teoretycznie nie ma wikszego wych i podatnych na samowzbudzenie ko- biegami 8...20Hz. Midzy mas a punktem znaczenia, nie powinna si jednak zmienia stek NE614A pBytka drukowana zostaBa za- C wystpuje napicie staBe, okre[lajce wiel- w trakcie testu. W praktyce okazuje si, |e ko[ tej modulacji. ukBad bardzo silnie wzmacnia tak|e wszelkie Rys. 7 Schemat monta|owy najdrobniejsze szumy i zakBócenia, dlatego warto mikrofon umie[ci blisko zródBa dzwiku (20cm...0,5m). Wikszy stres (na- picie mi[ni) powinien spowodowa zmniejszanie si modulacji przebiegami 8...20Hz, co jest wskaznikiem, |e dana osoba mija si z prawd. W zagranicznej literaturze ukazaBo si kil- ka opisów wykrywaczy kBamstwa pracuj- cych na podobnej zasadzie. W ka|dym przy- padku wskaznikiem jest albo woltomierz, al- Rys. 8 UkBad pracy bo linijka diod LED. Zamieszczone schema- ty i opisy sugeruj, |e odró|nienie prawdy od Do podstawowych prób nale|y zestawi kBamstwa jest dziecinnie proste, bo ma pole- ukBad wedBug rysunku 8. Do zasilania mo|- ga na zmniejszeniu si amplitudy modula- na wykorzysta zasilacz stabilizowany cji, co natychmiast znajdzie swe odwzorowa- 9V lub bateri 9V. ModuB detektora kBamstwa nie na wskazniku. pobiera mniej ni| 15mA prdu. W rzeczywisto[ci zadanie nie jest a| tak Uwaga! W ka|dym przypadku nale|y Batwe. Bardziej zBo|one urzdzenia tego typu umie[ci ukBad w metalowej obudowie, dokonuj komputerowej analizy obecno[ci poBczonej z mas (punktem O). Takie za- i poziomu wspomnianej modulacji z wyko- ekranowanie caBego ukBadu jest absolutnie rzystaniem rozmaitych algorytmów. konieczne, poniewa| kostka NE614A jest Eksperymentalny ukBad akustycznego bardzo czuBa, i przy braku sygnaBu z mi- wykrywacza kBamstwa prezentowany w ni- krofonu silnie wzmacnia i przetwarza niejszym artykule zostaB wykonany i przete- wszelkie  [mieci w tym gBównie przy- stowany. Zgodnie z oczekiwaniami okazaBo dzwik sieci 50Hz. Podczas eksperymen- si, |e amplituda modulacji przebiegami Elektronika dla Wszystkich 16 StyczeD 2002 Projekty AVT 8...20Hz nie jest staBa. W okresach przerw UkBad scalony NE614A pewnia rezystor R4, tworzcy stosowny w wypowiedziach nie ma jej wcale, a miernik W opisywanym przyrzdzie wykorzystano dzielnik wraz z rezystancj wyj[ciow koD- pokazuje przypadkowe przebiegi zwizane do[ popularny i niedrogi ukBad scalony cówki 14 (okoBo 700...1k&!) i rezystancj z szumami. Zrednie napicie wskazywane NE614A. Jest to niemal kompletny tor cz- wej[ciow koDcówki 12 (typowo 1,6k&!). przez miernik bdzie wic zale|e nie tylko stotliwo[ci po[redniej odbiornika FM. Mo|e W typowych zastosowaniach wzmocnio- od tego, czy dana osoba kBamie, [ci[lej  jest pracowa w klasycznych domowych odbior- ny sygnaB jest doprowadzany nie tylko do zestresowana, ale te| od kilku innych czynni- nikach, a tak|e w radiotelefonach i telefo- nó|ki 9, ale te| (wewntrz kostki) do dal- ków. Przy próbie praktycznego wykorzysty- nach komórkowych. PeBni funkcje wzmac- szych stopni - do detektora kwadraturowego wania opisanego przyrzdu, tak samo jak niacza-ogranicznika i demodulatora FM, (QUAD. DET.) i do obwodu wyciszania przy innego rodzaju wykrywaczach kBam- FSK lub ASK. Zamiast niego mo|na stoso- (MUTE). Kostka zawiera tak|e obwody sta- stwa, nale|aBoby koniecznie przeprowadzi wa kostki NE615, SA614A oraz NE604A, bilizacji napicia. S one niedostpne dla szereg testów, by ustali swego rodzaju punkt SA604A, majce identyczne funkcje i roz- u|ytkownika odniesienia. kBad wyprowadzeD oraz nieco lepsze niektóre UkBad, produkowany w 10-gigaherco- Do zobrazowania wyniku mo|na wyko- parametry. Blokowy schemat wewntrzny wym procesie, jest bardzo szybki i ma rzysta dowolny woltomierz cyfrowy (jaki- wszystkich wspomnianych kostek jest poka- ogromne wzmocnienie, wic przy próbach kolwiek multimetr). W takim przypadku ele- zany na rysunku 9. W torze gBównym pracu- jego wykorzystania nale|y przestrzega za- menty T1, R13, PR1 nie bd potrzebne. Nie- j dwa bloki wzmocnienia. Pierwszy zawiera sad projektowych, charakterystycznych dla którzy Czytelnicy z ró|nych wzgldów ze- dwa stopnie i ma wzmocnienie sigajce techniki w.cz. Wicej informacji mo|na zna- chc zamiast miernika cyfrowego zastoso- 100x (39dB). Wej[ciem jest nó|ka 16, wyj- lez w karcie katalogowej kostki wa miernik wskazówkowy lub linijk diod [ciem nó|ka 14. Drugi zawiera trzy stopnie NE/SA614A (NE/SA604A). LED, na przykBad sterowan kostk i ma wzmocnienie ponad 1000x (62dB); wej- Wybrane parametry ukBadu NE614A LM3914. W takim przypadku potrzebne b- [ciem jest koDcówka 12, wyj[ciem  9. Do Napicie zasilania 4,5...8V dzie zródBo prdowe z tranzystorem T1 i re- koDcówek 1, 15, 11, 10 s doBczone zewn- Pobór prdu typ. 3,3mA (2,5...4mA) zystorami R13, PR1. Problem w tym, |e ze trzne kondensatory odsprzgajce. Oba Zakres pracy obwodu RSSI 80dB DokBadno[ obwodu RSSI typ. ±2dB wzgldu na ogromne wzmocnienie obu ko- wzmacniacze wspóBpracuj z dwoma od- Impedancja wej[ wzmacniacza (n. 16, 12) typ. 1,6k&! min 1,4k&! stek NE614A, nawet przy braku sygnaBu dzielnymi peBnookresowymi prostownikami. z mikrofonu wszechobecne  [mieci i szumy SygnaBy z tych prostowników s sumowane powoduj wystpowanie na wyj[ciu przyrz- i przetwarzane na sygnaB prdowy. Jest to Mo|liwo[ci zmian du, w punkcie C, staBego  napicia spoczyn- wykorzystywany w przyrzdzie obwód RSSI UkBad w zalecanej wersji podstawowej powi- kowego o warto[ci 1...2V. Gdy pojawi si (Received Signal Strength Indicator). Wyj- nien pracowa poprawnie. Jak wspomniano sygnaB u|yteczny, gBos ludzki, napicie [ciem obwodu RSSI jest nó|ka 5. Prd z niej wcze[niej, ukBad ma charakter eksperymen- w punkcie C wzro[nie o kilkaset miliwoltów. wypBywajcy jest wprost proporcjonalny do talny i mo|na, a nawet warto, przeprowadzi Gdy do mikrofonu dotrze dzwik gBosu, na- logarytmu amplitudy sygnaBu wej[ciowego. dalsze testy po wprowadzeniu rozmaitych picie w punkcie C wzro[nie o kilkaset mili- modyfikacji ukBadowych. woltów, a potem wikszy Rys. 9 Z pewno[ci podstaw konstrukcji powi- lub mniejszy stres osoby nien pozosta ukBad U1. Charakterystyka lo- mówicej bdzie objawiaB garytmiczna obwodu RSSI jest jak najbar- si niewielkimi zmianami dziej po|dana. Aby uzyska jak najlepsz li- tego napicia. niowo[ przetwarzania, mo|na dokBadniej Potencjometr monta|o- dobra warto[ R4. Takie operacje wymaga- wy PR1 pozwala uzyska j jednak dostpu do profesjonalnej aparatu- na wyj[ciu C  napicie ry pomiarowej. Zalecana warto[ R4 (4,3k&!) spoczynkowe bliskie ze- powinna zapewni dobre wyniki. ru. Mo|na wyregulowa Jak wspomniano, jednym z kluczowych PR1 tak, by zerowe wska- problemów jest przydzwik sieci i szumy. zanie wystpowaBo przy Kto chce, mo|e przeprowadzi próby braku sygnaBu u|yteczne- i zmniejszy warto[ R2 nawet do 330&!, go, gdy dana osoba nic nie zwikszajc C2 do 1000µF. Mo|na te| mi- mówi. Mo|na te| zastoso- dzy nó|ki 14, 12 zamiast dzielnika z pro- wa wskaznik o du|ej [ciutkim filtrem wstawi filtr zaporowy, wy- czuBo[ci i za pomoc PR1 cinajcy przebiegi o czstotliwo[ci 50Hz. ustawi [rednie wskazanie Trzeba tylko pamita, |e obwód wBczony miernika wychyBowego midzy te nó|ki powinien tBumi sygnaB czte- lub linijki [wietlnej dokBadnie w poBowie za- DokBadno[ jest bardzo dobra (±2dB dla rokrotnie (12dB). kresu wskazaD, gdy sprawdzana osoba si kostki NE/SA614, ±1,5dB dla NE/SA604A), Zamiast kostki U2 mo|na wykorzysta in- wypowiada. Wtedy nawet niewielkie zmiany jednak warunkiem prawidBowych wskazaD ny prostownik. W zasadzie mógBby to nawet wBa[ciwo[ci gBosu spowoduj wyrazn reak- obwodu RSSI w caBym zakresie amplitud jest by prosty detektor z diod germanow. cj wskaznika. wprowadzenie dodatkowego tBumienia sy- Mo|na te| zastosowa typowy prostownik Je[li badany sygnaB podawany byBby ze gnaBu o 12dB (czterokrotnie) na drodze mi- aktywny. Wicej informacji o takim prostow- zródBa innego ni| mikrofon, nie trzeba mon- dzy nó|k 14 a 12. Nie nale|y si dziwi ta- niku mo|na znalez w EdW 8/1998 na stro- towa mikrofonu i elementów R2, R3, C3. kiemu wymaganiu, poniewa| w typowych nie 52 w artykule Prostownik aktywny. Nale|y w miejsce C11 wlutowa rezystor aplikacjach midzy nó|ki 14, 12 wBczony Na pBytce przewidziano dodatkowe punk- (1...2,2k&!) i dobra warto[ R1, by maksy- jest filtr p.cz., zwykle ceramiczny, tBumicy ty oznaczone D...G. Daj one dostp do malna amplituda sygnaBu na nó|ce 16 ukBadu sygnaB mniej wicej w takim stopniu. W pre- wyj[ dwóch stopni wzmocnienia obu kostek U1 nie przekroczyBa 200mVpp. zentowanym rozwizaniu tBumienie takie za- NE614A. W punktach F, G wystpuje Elektronika dla Wszystkich StyczeD 2002 17 Projekty AVT wzmocniony przebieg akustyczny. Ze wzgl- du na bardzo du|e wzmocnienie przebieg ten bdzie podobny do prostokta, przy czym je- go czstotliwo[ bdzie odzwierciedla obe- cno[ najsilniejszych skBadowych sygnaBu mowy. Z kolei w punktach D, E mo|na zaob- serwowa wzmocniony i ograniczony prze- bieg modulujcy o kluczowych czstotliwo- [ciach 8...20Hz. Warto obejrze te przebiegi z pomoc oscyloskopu. Bardziej dociekliwi ekspery- mentatorzy mog we wBasnym zakresie próbowa wyBowi z tych przebiegów dalsze istotne informacje, choby przez pomiar ich czstotliwo[ci. Rys. 13 W ukBadzie podstawowym przewidzia- Rys. 12 no dwa filtry oparte na wzmacniaczach z kostki U3. Proponowane rozwizanie do- brze zdaje egzamin, niemniej kto chce, mo- |e przeprowadzi próby z filtrami pasmo- wymi o wikszej dobroci. Podstawowy ukBad filtru pasmowego o czstotliwo[ci 15Hz, wzmocnieniu równym 3x i dobroci równej 3 pokazany jest na rysunku 10. Po- Bczenie dwóch podobnych filtrów o wzmocnieniu 4x i dobroci 3 wedBug ry- Rys. 10 sunku 11 da charakterystyk zaznaczon na rysunku 12 lini niebiesk. Linia czer- Rys. 11 wona pokazuje charakterystyk pojedyn- czego filtru z rysunku 10. Wnikliwi ekspe- rymentatorzy zapewne zechc przetesto- wa dziaBanie wykrywacza z jeszcze inny- mi filtrami. Podczas prób modelu sprawdzono dziaBa- nie ukBadu, gdy oba te filtry byBy dolnoprze- pustowe o czstotliwo[ci granicznej okoBo 20Hz. UkBad poBczeD i warto[ci elementów byBy takie, jak na rysunku 13. W takiej opcji na wyj[ciu B wystpuje tak|e skBadowa sta- Ba, [wiadczca o [rednim poziomie gBo[no[ci, a tak|e wszystkie skBadowe niskich czstotli- wo[ci, zawarte w obwiedni sygnaBu. Te Wykaz elementów C4,C20,C29,C30 . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny wstpne próby przeprowadzono pod ktem C 4 , C 2 0 , C 2 9 , C 3 0 . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 0 n F c e r a m i c z n y C 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 , 2 n F Rezystory C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2nF zupeBnie innego zastosowania. Autor artyku- R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,7k&! (patrz tekst) C7-C9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .68nF Bu planuje bowiem w dalszej przyszBo[ci bu- R 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 , 7 k &! ( p a t r z t e k s t ) C 7 C 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 8 n F R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1...2,2k&! C10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47nF dow analizatora, sprawdzajcego ró|ne wBa- R 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 . . . 2 , 2 k &! C 1 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7 n F R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1kQ&! C11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .nie montowa [ciwo[ci gBosu. R 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 k Q &! C 1 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . n i e m o n t o w a  R4,R11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4,3k (3,9...5,1k&! C17 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .nie montowa Zaprezentowany ukBad daje szerokie pole R 4 , R 1 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 , 3 k ( 3 , 9 . . . 5 , 1 k &! C 1 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . n i e m o n t o w a  R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1M&! C23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10uF (1µF...100µF) do rozmaitych prób. Kto cho troch zna j- R 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 M &! C 2 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 u F ( 1 µ F . . . 1 0 0 µ F ) R6,R7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33k&! C25-C28 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1000µ/10V zyki obce, powinien poszuka dalszych in- R 6 , R 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 k &! C 2 5 C 2 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 0 0 µ / 1 0 V R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56kQ&! formacji w Internecie. Gar[ wskazówek R 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 6 k Q &! R9,R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k&! PóBprzewodniki i kilka adresów do pocztkowych poszuki- R 9 , R 1 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 0 k &! R10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62k&! T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC548 waD podano w tym numerze EdW w artyku- R 1 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 k &! T 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . B C 5 4 8 R13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120k&! U1,U2 . . . . . . . . . . . . .NE614A (SA614A, NE/SA604A) le MEU na stronie 65. R 1 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 0 k &! U 1 , U 2 . . . . . . . . . . . . . N E 6 1 4 A ( S A 6 1 4 A , N E / S A 6 0 4 A ) R14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33k&! U3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TL072 (TL082) Redakcja EdW z przyjemno[ci zapre- R 1 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 k &! U 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . T L 0 7 2 ( T L 0 8 2 ) PR1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .220k&! (100k&!...470k&!) U4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .79L05 zentuje szerokiemu gronu Czytelników do- P R 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 0 k &! ( 1 0 0 k &! . . . 4 7 0 k &! ) U 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 9 L 0 5 niesienia o wynikach eksperymentów z wy- Kondensatory PozostaBe korzystaniem prezentowanego przyrzdu C1,C5,C18,C19 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1µF MKT M1 . . . . . . . . . . .mikrofon elektretowy dwukoDcówkowy oraz pozytywne i negatywne opinie dotycz- C 1 , C 5 , C 1 8 , C 1 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 µ F M K T M 1 . . . . . . . . . . . m i k r o f o n e l e k t r e t o w y d w u k o D c ó w k o w y C2,C13-C16,C21,C24,C31 . . . . . . . . . . . . .100µF/10V podstawki pod ukBady scalone ce praktycznego wykorzystania wszelkich C 2 , C 1 3 C 1 6 , C 2 1 , C 2 4 , C 3 1 . . . . . . . . . . . . . 1 0 0 µ F / 1 0 V p o d s t a w k i p o d u k B a d y s c a l o n e C3,C12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10µF/16V tantal pBytka drukowana wykrywaczy kBamstwa. Prosimy o listy w tej C 3 , C 1 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 µ F / 1 6 V t a n t a l p B y t k a d r u k o w a n a sprawie. Komplet podzespoBów z pBytk jest dostpny w sieci handlowej AVT K o m p l e t p o d z e s p o B ó w z p B y t k  j e s t d o s t  p n y w s i e c i h a n d l o w e j A V T jako kit szkolny AVT-2615 j a k o k i t s z k o l n y A V T 2 6 1 5 Piotr Górecki Elektronika dla Wszystkich 18 StyczeD 2002

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
wykrywacz kłamstw
Escherichia coli charakterystyka i wykrywanie w zywności Cz I
Prawda i kłamstwo
Uzależnienie od kłamstwa
Zakażenia mikrobiologiczne nowoczesne metody ich wykrywania w przemysle spożywczym
Wykrywacz wylanej wody
Wykrywacz Religijnej Manipulacji – program antywirusowy dla umysłu
KÅ‚amstwo
Marek Sierżęga wykrywanie białek
30 Żydowskie kłamstwa

więcej podobnych podstron