ОЧЕНЬ ГРОМКАЯ СИРЕНА

При самостоятельном изготовлении любой сигнализации (как автомобильной, так и стационарной) часто возникает вопрос, что использовать в качестве источника звука. Наиболее доступны автомобильная сирена от автосигнализации и автомобильный клаксон. Хороший клаксон звучит очень громко, его слышно далеко, но его звучание однообразно. Можно только манипулировать прерыванием звука. Сирена от автомобильной сигнализации звучит в десяток раз тише, но зато её тональность меняется, многие сирены перебирают различные звуковые эффекты. В большинстве случаев громкости такой сирены вполне
достаточно, но иногда требуется чтобы звучание было особенно громким, и при том, его невозможно было спутать с автомобильным сигналом.

Выход из положения, как обычно, — самостоятельно сделать очень громкую сирену.

Применяя современные мощные полевые МДП-транзисторы, способные коммутировать большие токи и имеющие минимальное сопротивление открытого канала, можно использовать в качестве звукоизлучателя очень мощную нагрузку. В идеале, в качестве такой нагрузки должен выступать мощный рупорный громкоговоритель, вроде тех, которые используются на стадионах для озвучивания спортивных соревнований. Однако, это только в идеале, потому, что приобрести такой рупор довольно сложно, да и цена будет высокой.

Более доступен другой громкий звукоизлучатель — мощный автомобильный рожковый клаксон (на 7,5 или 15 А). Такой клаксон звучит очень громко. Но, клаксон представляет собой зуммер, такую резонансную систему, состоящую из мощного электромагнитного звукоизлучателя, механически связанного с подвижной металлической мембраной прерывателя тока. При подаче постоянного напряжения электромагнит притягивает мембрану, а она прерывает ток, и таким образом, происходят колебания мембраны, приводящие к звуку. Для того чтобы такой клаксон можно было использовать на выходе электронной сирены, необходима
мембрана будет двигаться с частотой импульсов тока, протекающего через катушку её электромагнита. И частоту звука можно будет менять изменяя частоту этих импульсов.

Как лишить клаксон прерывателя — не проблема. Существует много различных вариантов конструкций автомобильных клаксонов, но, обычно, при вскрытии корпуса сразу становится ясно как это сделать. В любом случае, необходимо сделать так, чтобы ток поступал непосредственно на катушку электромагнита, минуя прерыватель.

На рисунке 1 показана схема несложной двухтональной сирены, работающей на такой переделанный клаксон. На элементах микросхемы К561ЛН2 построен двухчастотный НЧ мультивибратор, частота которого меняется с частотой в 2-3 Гц. Частоту изменения задает мультивибратор на элементах D1.1-D1.3.

Низкочастотный мультивибратор выполнен на элементах D1.4 и D1.5, по симметричной схеме. Его частота зависит от емкостей С2 и СЗ и сопротивлений между входами этих элементов и общим минусом. Именно здесь и происходит манипуляция частоты. Когда на выходе D1.3 присутствует логическая единица, диоды VD1 и VD2 закрыты. В это время в частотозадающих цепях мультивибратора работают только сопротивления R3-R6.1 и R4-R6.2.

В это время на выходе мультивибратора будет наиболее низкая частота.
Когда на выходе D1.3 — ноль, диоды VD1 и VD2 открываются и параллельно сопротивлениям R3-R6.1 и R4-R6.2 включаются сопротивления R2-R7.1 и R5-R7.2. Это приводит к повышению выходной частоты.

На выходе включен мощный МДП-транзистор VT1, в стоковой цепи которого включен громкоговоритель, переделанный из клаксона.

Во всех частотозадающих цепях работают подстроечные резисторы, это нужно для того, чтобы можно было более точно выбрать необходимые частоты звучания и прерывания, и при этом не пользоваться паяльником, чтобы настройку можно было сделать не в помещении, а на улице, поскольку динамик-клаксон звучит настолько громко, что в помещении от него можно оглохнуть.

Подстроечные резисторы R6 и R7 сдвоенные, дело в том, что мультивибратор симметричный и сопротивления эти должны быть равны. В качестве R6 и R7 взяты малогабаритные сдвоенные переменные резисторы, которые используются как подстроечные.

Напряжение питания сирены не должно превышать максимального напряжения питания микросхемы K561J1H2, то есть, 15 В. Если напряжение питания будет выше, то нужно питать микросхему от стабилизатора.

Получить более разнообразные звуковые эффекты, и даже заставить динамик-клаксон воспроизводить отрывки музыкальных произведений, можно, если в качестве источника сигнала использовать всем нам знакомые интегральные музыкальные синтезаторы серии УМС (УМС-8, УМС-7 и другие). Конечно можно подать импульсы с выхода такого синтезатора, через какой-то согласующий каскад, на затвор МДП-транзистора, на выходе которого включен динамик-клаксон. Но здесь возникает одно "но", — громкоговоритель, переделанный из клаксона имеет ярко выраженную узкополосную АЧХ. Наибольшая громкость звука лежит в пределах, где-то, от 300 Гц до 1000 Гц. За пределами этого диапазона громкость звука резко падает. Синтезаторы, же, УМС рассчитаны на работу с пъезокерамической "пищалкой" и импульсный сигнал на их выходе
лежит в более высокочастотном участке (700-2000 Гц). Для того, чтобы обеспечить громкую работу динамика-клаксона нужно понизить выходную частоту УМС в два раза. Первое, что приходит в голову, это установить кварцевый резонатор, работающий с УМС, на частоту в два раза ниже или заменить его RC-мультивиб-ратором, работающим на вдвое низкой частоте. Но это приводит не только к понижению тона звука, но и к замедлению воспроизведения. Что может изменить музыкальный отрывок до неузнаваемости. Чтобы этого небыло нужно просто разделить выходную частоту на два, при помощи D-триггера. Тогда скорость воспроизведения музыкальных отрывков практически не изменится, но тон звука понизится ровно в два раза. Что, как раз, выведет клаксон-динамик на участок его АЧХ с наибольшей громкостью звука.

Схема такого решения выходного каскада показана на рисунке 2.

В схемах рис. 1 и рис. 2 можно использовать микросхемы серий К561, К1561, К564 или их импортные аналоги. Микросхемы К176 применять не имеет смысла из-за их низкой надежности, которая особенно остро проявляется при работе схемы вне отапливаемого помещения. Диоды КД102 можно заменить на КД209, КД103, КД105, КД522, КД521. Резисторы R6 и R7 — малогабаритные сдвоенные переменные резисторы от аудиоаппаратуры. Они используются как подстроечные. Остальные резисторы могут быть любых типов. Можно отказаться от подстроечных резисторов, и использовать подстроечные резисторы только в процессе настройки, а затем измерить их сопротивление и заменить их близкими по сопротивлению постоянными. Это позволит существенно уменьшить габариты электронного узла.

Полевые транзисторы КП707 были применены автором как единственные для него доступные. Конечно можно их заменить импортными IRF или BUZ соответствующей мощности. При этом, можно использовать более дешевые низковольтные транзисторы, поскольку, даже с учетом индукции катушки клаксона, напряжение в стоковой цепи не будет более 30-50 В.
самая малость, — нужно всего лишь ликвидировать прерыватель тока. Тогда металлическая
Тищенко И.

Литература:

1. Каравкин В. Простой телефон. РК 06-2000, стр. 21.

2. Тищенко И. Прерыватель тока на светодиоде. РК 04-2003, стр. 24.