Zaloguj się
Wszystkie
27 października 2026
13
Przedstawiamy symulator dźwięku fal morskich, zbudowany ze standardowych elementów przewlekanych na niebieskiej płytce drukowanej o kształcie deski surfingowej.
Urządzenie wytwarza dźwięk imitujący brzmienie fal rozbijających się o brzeg, uwzględniając pojawiające się od czasu do czasu większe fale. Posłuży do uzupełnienia naturalnego szumu morza, jeśli mieszkacie w pobliżu plaży, lub pozwoli poczuć nadmorski klimat, jeśli mieszkacie w głębi lądu. Dźwięk morza idealnie nadaje się do maskowania hałasów tła, ułatwiając relaks i spokojny sen.
Projekt wykorzystuje wyłącznie standardowe podzespoły, a jego płytka ma atrakcyjną formę deski surfingowej z grafiką przedstawiającą fale. Układ ma wbudowany głośnik, ale można także podłączyć się do gniazda RCA i przesłać dźwięk do zestawu stereo lub głośników aktywnych, uzyskując jeszcze bardziej realistyczny efekt. Duże kolumny dobrze odtwarzające bas wiernie odtworzą głębokie dźwięki fal rozbijających się o skały.
Układ jest zasilany z zasilacza wtyczkowego napięcia stałego 12 V, nie trzeba więc martwić się o rozładowane baterie. Nie wymaga żadnej regulacji ani strojenia. Wystarczy go włączyć, nastawić głośność i... natychmiast przenieść się w myślach na słoneczną plażę.
Jak wytworzyć dźwięk fal morskich?
Brzmienie morskich fal jest bardzo zbliżone do szumu białego – sygnału losowego pokrywającego całe słyszalne pasmo akustyczne od 20 Hz do 20 kHz. Biały szum zawiera wszystkie możliwe częstotliwości, każdą z tym samym poziomem. Przypomina dźwięk z radioodbiornika FM nastrojonego pomiędzy stacjami albo szum rzęsistego deszczu.
Aby czysty szum biały zaczął przypominać dźwięk morza, wymaga pewnych modyfikacji. Natężenie dźwięku musi zmieniać się w czasie, konieczne jest także odpowiednie ukształtowanie charakterystyki częstotliwościowej, aby brzmienie było realistyczne. W rytmie fal musi występować pewna losowość, ponieważ odgłos morza ulega ciągłym zmianom, gdy fale napływają, rozbijają się o brzeg i cofają.
Poziom głośności dźwięku fal morskich tworzy w czasie przebieg zbliżony do trójkątnego z pewnymi dodatkowymi szczegółami. W miarę napływania fali dźwięk stopniowo narasta, osiąga wartość szczytową, a następnie zanika. Do symulacji tego zjawiska wykorzystamy źródło szumu białego o głośności modulowanej przebiegami obwiedniowymi w kształcie trójkąta. Użycie dwóch takich obwiedni pozwala uzyskać pewien stopień losowości natężenia dźwięku. Przy jednym generatorze otrzymalibyśmy jedynie jednostajnie powtarzające się uderzenia fal, natomiast przy dwóch uzyskujemy niejako dwa ciągi fal napływających w bardziej nieregularnych odstępach czasu. Jeszcze większy realizm brzmienia zostaje osiągnięty przez dalsze kształtowanie obwiedni trójkątnej.
Konstrukcja opisywanego symulatora jest wzorowana na układzie opracowanym w październiku 1990 roku przez Darrena Yatesa (www.siliconchip.au/Article/6622). Nasz układ został oparty na dwóch tanich poczwórnych wzmacniaczach operacyjnych LM324. Liczbę elementów można by zredukować, stosując mikrokontroler. Byłoby to jednak rozwiązanie mniej interesujące od strony poznawczej, a jednocześnie trudniejsze do modyfikacji.
Prezentowana wersja zawiera ulepszenia układowe, jest bardziej zwarta i prezentuje się o wiele atrakcyjniej na płytce w kształcie deski surfingowej niż w zwykłej plastikowej obudowie.
Schemat blokowy
Główny sygnał akustyczny wytwarza przedwzmacniacz IC2c. Na wejście nieodwracające (+) wzmacniacza podawany jest biały szum. Głośność (czyli wzmocnienie wzmacniacza) zmienia się w czasie za sprawą dwóch generatorów fali trójkątnej oraz trzech modulatorów oznaczonych jako MOD1, MOD2 i MOD3. Modulatory te zmieniają kształt trójkątnych przebiegów obwiedniowych.
Sygnał wyjściowy z generatora fali trójkątnej MOD1 trafia także do wzmacniacza wartości szczytowej IC2d. Układ ten wzmacnia jedynie wierzchołki przebiegu trójkątnego, zwiększając jego poziom. Przez podanie tego napięcia na modulator MOD3 symulowany jest odgłos uderzenia dużej fali o brzeg.
Wszystkie trzy modulatory zmieniają swą impedancję. Są one dołączone między wejście odwracające IC2c a masę, określając wzmocnienie tego stopnia, a tym samym poziom głośności szumu białego.
Sygnał z wyjścia przedwzmacniacza IC2c jest kierowany do filtru dolnoprzepustowego złożonego z IC2b i elementów biernych. Kształtuje on charakterystykę częstotliwościową szumu białego, tłumiąc wyższe częstotliwości, co nadaje mu brzmienie zbliżone do szumu morza. Przypis redaktora: zasadniczy filtr dolnoprzepustowy o częstotliwości granicznej 130 Hz (1 MΩ/1,2 nF) jest realizowany już przez wzmacniacz IC2c. IC2b ma na wyjściu jedynie dodatkowy filtr o częstotliwości granicznej około 1,9 kHz (4,7 kΩ/18 nF). Z IC2b sygnał trafia do wyjścia liniowego CON2, umożliwiającego dołączenie symulatora do zewnętrznego wzmacniacza z kolumnami. Ten sam sygnał jest podawany na potencjometr regulacji głośności (VR1) i dochodzi do wzmacniacza mocy zrealizowanego na układzie IC2a, sterującego wbudowanym głośnikiem.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
