Do czego to służy?
Układy służące rejestracji i odtwarza-
niu dz
więków na drodze  czysto elektro-
nicznej , bez stosowania w tym procesie
jakichkolwiek mechanicznych elemen-
2387
tów ruchomych zawsze cieszyły się du-
żym zainteresowaniem tak Czytelników
Elektroniki dla Wszystkich, jak i konstruk-
torów AVT. Dowodem na to jest wiele
projektów wykorzystujących popularne
układy z rodzin ISD.
Układy ISD mają jednak jedną wadę,
dokuczliwą dla nas wszystkich: dość wy-
soką bezwzględną cenę zakupu. Celowo
napisałem  cenę bezwzględną ponie-
waż cena względna, czyli stosunek sumy
jaką trzeba zapłacić za jakieś urządzenie
do jego wartości użytkowej, przedstawia
się w przypadku kostek ISD bardzo korzy-
stnie. Niemniej, przystępując do konstru-
owania układu, którego zadaniem jest za-
pamiętanie i wielokrotne odtwarzanie ja-
kichś efektów dz
więkowych musimy wy-
jąć te kilkanaście czy nawet kilkadziesiąt
złotych z kieszeni, a kieszenie młodych
Odtwarzacz efektów
akustycznych
z pamięcią EPROM
elektroników bywają niezbyt zasobne. sztownych przetworników do cyfrowej o długim czasie trwania. Ponadto, specy-
Powstaje więc pytanie, czy nie można by obróbki dz
więków? Dane można by było fika programowania naszego odtwarzacza
zbudować magnetofoniku będącego od- przechowywać w pamięci EPROM lub ogranicza jego zastosowanie do kręgu
powiednikiem ISD nieco mniejszym ko- EEPROM, a zapisywać je tam za pomocą osób posiadających co najmniej dostęp
sztem? Przeprowadziłem analizę rynku dowolnego programatora tych pamięci. do komputera PC z kartą dz
więkową
i, niestety, odpowiedz
jest przecząca. EPROM-y są relatywnie tanie, przetwor- (obecnie są to praktycznie wszystkie
Można wprawdzie wykorzystać inny nik DA można by było wykonać z paru re- komputery tej klasy) i programatora pa-
przetwornik służący cyfryzacji sygnału au- zystorów ... tak, to chyba dobry pomysł mięci EPROM.
dio, dodać do niego ogromną ilość pa- na zbudowanie odtwarzacza, który mógł-
mięci SRAM lub EEPROM, ale .... koszt by posłużyć np. do konstruowania pro- Jak to działa?
wykonania takiego układu będzie niepo- stych pozytywek odgrywających takie Schemat elektryczny proponowanego
r
y
s
u
n
k
u
1
równywalnie większy niż koszt zakupu melodie, jakie lubimy my, a nie producent układu został pokazany na rysunku 1.
 iesdeka , nie mówiąc już o robociz
nie układów scalonych! Oko doświadczonego elektronika natych-
i cenie płytki znacznych rozmiarów. Tak Prosty układ spełniający powyższe za- miast rozróżni i wyodrębni na rysunku
więc wróciliśmy do punktu wyjścia: sto- łożenia został przeze mnie zaprojektowa- podstawowe elementy układu. Pamięć
sowanie układów ISD do nagrywania ny, wykonany i przetestowany i obecnie EPROM  wiadomo, w niej będziemy
i odtwarzania komunikatów audio jest nie jego opis przekazuję do dyspozycji moich przechowywać dane zarejestrowanej se-
tylko rozwiązaniem najprostszym, ale Czytelników. Zanim jednak przejdziemy kwencji dz
więkowej. Dwa liczniki posłużą
i najtańszym. Do nagrywania i odtwarza- do szczegółowego opisu układu muszę z pewnością do sekwencyjnego adreso-
nia ... a gdyby tak zadowolić się samym wylać na Was przysłowiowy kubeł zimnej wania tej pamięci, przeznaczenie
wielokrotnym odtwarzaniem indywidual- wody: nie liczcie na zbyt wysokie parame- wzmacniacza m.cz. jest także oczywiste,
nie nagranego, dowolnego efektu dz
wię- try układu, który zbudujecie, ani na możli- ale gdzie jest przetwornik cyfrowo-analo-
kowego i zrezygnować z stosowania ko- wość zapisania w nim komunikatów gowy, który przywróci dz
więkom zapisa-
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 10/99
51
nym w postaci cyfrowej ich pierwotne znawczych możecie zapoznać się ze pracę. Sygnał zegarowy wytwarzany jest
brzmienie? Otóż przetwornik cyfrowo schematem takiego przetwornika, poka- przez generator zawarty w strukturze
r
y
s
u
n
k
u
2
analogowy zbudowany został z ... ośmiu zanym na rysunku 2. Wartość bezwzględ- układu IC1, a jego częstotliwość zależna
rezystorów R1 ... R8! Jest to najprostszy na rezystorów dołączonych do szyny da- jest od wartości rezystancji R11 + P1
przetwornik tego rodzaju i ma nawet nych interfejsu CENTRONICS ma drugo- oraz pojemności kondensatora C4. Czę-
swoją nazwę: COVOX. rzędne znaczenie, najistotniejszy jest sto- stotliwość ta może być w szerokich gra-
Układ ten, obecnie prawie całkowicie sunek ich wartości 1 : 2 : 4 itd. nicach zmieniana za pomocą potencjo-
zapomniany, zdobył kiedyś znaczą popu- Wysłanie na szynę danych portu dru- metru P1, tak aby była równa częstotli-
larność. Było to w zamierzchłych czasach karkowego zawartości pliku binarnego ty- wości samplowania zapisanego w pamię-
komputerowego kamienia nawet nie łu- pu *.WAV spowoduje powstanie na wyj- ci pliku WAV.
Rys. 1. Schemat ideowy
R
y
s
.
1
.
S
c
h
e
m
a
t
i
d
e
o
w
y
ściu tego przetwornika przebiegów na- Po osiągnięciu przez liczniki stanu
panego, ale lizanego, kiedy to z mizer- pięciowych, będących reprodukcją prze- 111111111111111(BIN), czyli po odtwo-
nych głośniczków, wbudowanych do biegów występujących w zarejestrowa- rzeniu całej zawartości pamięci, kolejny
wnętrza komputerów PC, wydobywały nym pliku dz
więkowym. Jakość dz
więku impuls zegarowy spowoduje powstanie
się żałosne piski, niekiedy szumnie zwa- nie jest najlepsza, ale wystarczająca stanu wysokiego na wyjściu Q7 licznika
ne dz
więkiem. Posiadaczom kart dz
wię- w wielu zastosowaniach. Natomiast pro- IC3. Stan ten po zanegowaniu przez
kowych Sound Blaster najnowszej gene- stota budowy przetwornika jest niedości- bramkę IC4D zostanie doprowadzony do
racji trudno sobie nawet wyobrazić, że gniona: tylko kilka rezystorów! wejścia zerującego przerzutnika R-S, co
kiedyś właściciele komputerów Amiga Zasada działania COVOX-a w naszym spowoduje natychmiastowe przejście
czy COMMODORE z politowaniem pa- układzie jest prawie identyczna, jak układu do stanu oczekiwania na kolejny
trzyli na  blaszaki , na których ani pograć w komputerze. Jedyna różnica polega na sygnał wyzwalający odtwarzanie.
ani niczego posłuchać się nie dawało. tym, że zamiast do szyny danych prze- Sygnał pobierany bezpośrednio z wyj-
Kiedy jednak PC przestał być wyłącznie twornik został dołączony bezpośrednio ścia przetwornika cyfrowo-analogowego
 maszyną biurową i  trafił pod strze- do ośmiu wyjść pamięci EPROM, byłby w większości zastosowań zbyt sła-
chy , jego użytkownicy zaczęli stawiać w której możemy zapisać dowolny plik bi- by i dlatego do układu dobudowano pro-
nowe wymagania. Zaczęły powstawać narny typu WAV, o rozmiarach nie więk- sty wzmacniacz akustyczny niewielkiej
coraz nowsze karty dz
więkowe, został szych niż 64kB. W dalszej części artykułu mocy. Wzmacniacz ten został zrealizowa-
także utworzony standard tych kart, opra- wspomnimy jeszcze o sposobach przy- ny z wykorzystaniem popularnej kostki
cowany przez firmę Creative Labs  So- gotowywania i nagrywania takich plików. LM386, wielokrotnie już stosowanej
und Blaster. Jednak w początkowym Fragment układu z licznikami IC1 i IC3 w naszych projektach. Wzmocnienie
okresie przekształcania PC w maszynę służy odtwarzaniu zapisanego w pamięci układu możemy regulować za pomocą
multimedialną karty dz
więkowe miały EPROM komunikatu akustycznego po- potencjometru P1.
jedną wadę: bardzo wysoką cenę, unie- przez zaadresowanie kolejnych komórek
możliwiającą ich zakup mniej zamożnym tej pamięci. Naciśnięcie przycisku start Montaż i uruchomienie
r
y
s
u
n
k
u
3
miłośnikom gier komputerowych. Odpo- spowoduje włączenie przerzutnika R- Na rysunku 3 została pokazana mozai-
wiedzią na to było powstanie COVOX-a, S zbudowanego z bramek NAND ka ścieżek płytki obwodu drukowanego
nawet nie karty dz
więkowej, ale kilku re- IC4A i IC4B. Stan niski z wyjścia 3 tego oraz rozmieszczenie na niej elementów.
zystorów dołączanych do portu drukarko- przerzutnika przekazany zostanie na wej- Ze względu na chęć obniżenia kosztów
wego PC. Wyłącznie ze względów po- ścia zerujące liczników, umożliwiając ich wykonania układu, pomimo jego sporej
52 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 10/99
komplikacji, płytka została przeze mnie mięci naszego odtwarzacza. Tu możliwo-
Uwaga: Do uruchomienia układu po-
zaprojektowana na laminacie jednostron- ści są ogromne:
trzebna jest możliwość zaprogramowa-
nym, co pociągnęło za sobą konieczność Możemy wykorzystać gotowe pliki
nia pamięci EPROM.
zastosowania kilku zworek. Od nich wła- WAV lub pliki w innym formacie po doko-
śnie rozpoczniemy montaż układu, lutu- naniu ich konwersji na format WAV. Pli-
Układ musi być zasilany napięciem
jąc następnie rezystory, podstawki pod ków takich możemy znalez
ć tysiące w
+5V ze względu na obecność pamięci
układy scalone, a na końcu elementy Internecie, a także na płytkach CD dołą-
EPROM.
o największych gabarytach. czanych do najróżniejszych czasopism
Wykaz elementów
Kondensatory
C1, C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF
C2, C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100uF
C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nF/16V
C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22pF
C7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10nF
Rezystory
P1, P2 . . . . . . .potencjometr montażowy
miniaturowy 100k&!
R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .320k&! 1%
R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160k&! 1%
R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .640k&! 1%
R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20k&! 1%
R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40k&! 1%
R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .80k&! 1%
R7, . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&! 1%
poświęconych tematyce komputerowej
Rys. 2. Typowy COVOX
R
y
s
.
2
.
T
y
p
o
w
y
C
O
V
O
X
R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5k&! 1%
(także na krążku dołączanym do wydawa-
Odtwarzacz zbudowany ze sprawnych nego przez AVT miesięcznika  INTER-
Uwaga dotycząca rezystorów o tolerancji
U
w
a
g
a
d
o
t
y
c
z
ą
c
a
r
e
z
y
s
t
o
r
ó
w
o
t
o
l
e
r
a
n
c
j
i
elementów działa natychmiast popraw- NET ).
1%: ich wartości mogą nieco różnić się od
1
%
:
i
c
h
w
a
r
t
o
ś
c
i
m
o
g
ą
n
i
e
c
o
r
ó
ż
n
i
ć
s
i
ę
o
d
p
o
d
a
n
y
c
h
w
y
ż
e
j
.
W
a
ż
n
y
j
e
s
t
p
r
z
e
d
e
w
s
z
y
s
t
nie i nie wymaga regulacji z wyjątkiem Wykonać takie pliki, samodzielnie wy- podanych wyżej. Ważny jest przede wszyst-
kim wzajemny stosunek tych wartości,
k
i
m
w
z
a
j
e
m
n
y
s
t
o
s
u
n
e
k
t
y
c
h
w
a
r
t
o
ś
c
i
,
ustalenia częstotliwości zegarowej, czyli korzystując nagrania dokonywane za po-
który musi wynosić 1 : 2 : 4 : 8 : ... itd.
k
t
ó
r
y
m
u
s
i
w
y
n
o
s
i
ć
1
:
2
:
4
:
8
:
.
.
.
i
t
d
.
częstotliwości próbkowania sygnału au- średnictwem mikrofonu dołączonego do
dio. Częstotliwość ta musi być równa karty dz
więkowej komputera lub nawet
R10, R13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100k&!
(z wyjątkiem sytuacji, w których chcemy bezpośrednio ze z
ródła sygnału audio wy-
R9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470 &!
celowo uzyskać efekt zwolnienia lub sokiej jakości. R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30&!
przyspieszenia odtwarzania) częstotliwo- Za pomocą programu do obróbki pli- R14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47k&!
R11, R15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!
ści próbkowania nagranego w pamięci ków dz
więkowych możemy potrzebny
pliku dz
więkowego. nam plik dowolnie obrabiać, miksować
Półprzewodniki
Na koniec pozostawiliśmy sobie odpo- z innymi plikami, skracać, ustalać czas
IC1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4060
wiedz
na pytanie, skąd wziąć pliki dz
wię- trwania nagrania z dużą dokładnością,
IC2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27512
kowe potrzebne do zaprogramowania pa- a także zmieniać częstotliwość próbko-
IC3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4040
wania. Przy dokonywaniu takich zmian
IC4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4011
ważne jest ustalenie rozsądnego kom- IC5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LM386
promisu pomiędzy czasem odtwarzania
Pozostałe
nagrania a jego jakością. Nasz odtwa-
LS1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .głośnik 8R
rzacz pozwala na odtworzenie pliku
S1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .mocroswitch
WAV o maksymalnym czasie trwania 3
s., przy częstotliwości próbkowania
20kHz, co zapewnia zupełnie przyzwoi-
Płytka drukowana jest dostępna
P
ł
y
t
k
a
d
r
u
k
o
w
a
n
a
j
e
s
t
d
o
s
t
ę
p
n
a
tą (jak na COVOX-a) jakość dz
więku.
w sieci handlowej AVT
w
s
i
e
c
i
h
a
n
d
l
o
w
e
j
A
V
T
Zmniejszając częstotliwość samplowa-
jako kit AVT-2387
j
a
k
o
k
i
t
A
V
T
2
3
8
7
nia np. do 10kHz uzyskamy dwukrotne
wydłużenie czasu jego odtwarzania, ale
kosztem znacznego pogorszenia jakości
dz
więku.
Odpowiednio przygotowany plik WAV
wykorzystujemy jako plik binarny do za-
programowania pamięci EPROM.
Zbigniew Raabe
Z
b
i
g
n
i
e
w
R
a
a
b
e
Rys. 3. Schemat montażowy
R
y
s
.
3
.
S
c
h
e
m
a
t
m
o
n
t
a
ż
o
w
y
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 10/99 53