Создание усилителя звука для бюджетной системы звукового оповещения на небольших территориях

Актуальность

Тема работы актуальна на сегодняшний день, так как затрагивает сферу технической безопасности небольших зданий, помещений. При построении систем звукового оповещения на небольших территориях возникает проблема отсутствия бюджетных современных устройств, поскольку изделия, имеющиеся в широком доступе, предназначены для аэропортов, больших торговых центров и т. д.

Цель

Создать усилитель звука для системы звукового оповещения на небольших территориях.

Задачи

1. Разработать и собрать усилитель звука.
2. Выбрать подходящий компьютер, управляющий устройством.
3. Провести испытания устройства в месте возможной эксплуатации.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Персональный компьютер с установленным ПО
• Распределительная коробка
• 2 модуля двухканальных усилителей звука на микросхемах PAM8610
• Красный и зелёный светодиоды, предназначенные для напряжения питания 12 В (по 1 шт.)
• Разъёмы Mini Jack – 1 шт.; RCA – 4 шт.; 5 мм, круглый – 1 шт.
• 4 выключателя с двумя контактными группами
• Соединительные провода и проволока
• Постоянные резисторы: 10 КОм (на схеме – R1 и R2) – 2 шт. (последовательно светодиодам также могут быть включены токоограничивающие резисторы, на схеме – R4 и R5); переменный или постоянный резистор R3 может быть установлен в случае чрезмерно большого уровня входного сигнала (подбирается индивидуально)
• Полярные электролитические конденсаторы: 470 мкф/16 В (на схеме – C1 и C2) – 2 шт., 10 мкф/16 В (на схеме – C3-C6) – 4 шт.
• Металлическая сетка
• Паяльник, клеевой пистолет с принадлежностями, бокорезы, различные отвёртки

Описание

В первую очередь автор определился с основными составляющими будущего устройства. 

Сборка прибора проходила в следующей последовательности:

1. Соединение в необходимую электрическую схему модулей усилителя звука;
2. Подключение дополнительных компонентов;
3. Монтаж внутри корпуса и завершение сборки электрической схемы.

В усилителе присутствует сумматор для перевода стереосигнала в полный монофонический сигнал, необходимый для подобных систем, а также системы фильтрации звука на четыре электролитических конденсатора и входного напряжения питания для корректной работы всех каналов усилителей. Выключатели выходных каналов усилителей имеют по две группы контактов: для коммутации, выходов усилителей и питания (если оба канала одного модуля усилителя звука не используются, его питание отключается в целях энергосбережения).

В случае необходимости к любому из каналов усилителя возможно подключение повышающего трансформатора для компенсации потерь.

Несмотря на то, что устройство относительно просто в управлении, имеется несколько важных моментов, которые необходимо учитывать при использовании. По этой причине создали руководство по эксплуатации. В нём подробно описаны все действия, направленные на улучшение качества звука и оптимальную работу системы.

В результате проверки работоспособности устройства автор убедился в хорошей чувствительности прибора и отсутствии посторонних шумов.

Автором была составлена инструкция по эксплуатации усилителя звука.

Результаты работы/выводы

Усилитель звука действительно позволяет создать недорогую систему звукового оповещения для небольших территорий. Сама конструкция усилителя не требует дорогостоящих и/или редких и опасных компонентов, что делает возможным сборку в домашних условиях.

Усилитель имеет следующие достоинства.

1. Устройство отлично работает с подключаемыми громкоговорителями, имеющими сопротивление катушки от 4 до 8 Ом.
2. Светодиодные индикаторы позволяют судить о работе каждого из модулей усилителя звука.
3. Возможность раздельного отключения каждого громкоговорителя позволяет экономить электроэнергию в случае необходимости работы меньшего числа акустических систем.

Для снижения энергопотребления рекомендуется использовать одноканальные модули усилителей.

Перспективы использования результатов работы

Прибор отлично подойдёт для звукового оповещения на автозаправочных станциях, на дачных участках, в магазинах с небольшими залами.

Мнение автора

«Городской образовательный проект «Инженерный класс в московской школе» позволяет учащимся определиться со своей будущей профессией. 

Участие в Открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» я позиционирую как первый шаг в своё будущее»