Это устройство предназначено для периодического измерения уровня акустического шума. В случае превышения уровнем шума некоторого порога схема при помощи реле включает какую-то нагрузку, например, сигнальную лампу или сирену, звонок, табло тише. Работает прибор следующим образом. Датчиком шума служит обычный миниатюрный электретный микрофон от электронного телефонного аппарата или от портативного магнитофона. Чувствительность устанавливают переменным резистором, регулирующим чувствительность микрофона. В отсутствие шума, превышающего заданное этим резистором значение, контакты выходного реле разомкнуты.

Как только громкость шума достигнет установленного порога контакты выходного реле включаются и держатся включенными в течение времени около 8-ми секунд. Затем контакты размыкаются, и схема переходит в режим паузы («глухоты»), который продолжается в течение 120-ти секунд (двух минут). После окончания паузы схема снова начинает «слушать» шум, и если его громкость выше заданного порога, включает реле.

Назначение паузы двоякое. Во-первых, она полностью исключает саму возможность зависания (самовозбуждения) схемы от шума, вызванного работой движущихся частей выходного реле, а так же, от звуков, которые может издавать нагрузка (особенно, если это сирена или какой-то другой звуковой оповещатель). Во-вторых, работа с паузой в две минуты делает устройство ненавязчивым, а так же, снижает энергопотребление при наличии постоянного шума, звучащего продолжительное время.

Внеся в схему незначительные изменения можно в широких предепах изменить как продолжительность замкнутого состояния контактов реле, так и продолжительность паузы («глухоты»).

Принципиальная схема сигнализатора шума показана на рисунке 1. М1 - электретный микрофон, двухконтактный (контакты отмечены «+» и «--», согласно подачи питания. Нагрузкой встроенного усилителя микрофона и регулятором его чувствительности служит переменный резистор R1. С его помощью устанавливают порог срабатывания сигнализатора.

Через конденсатор С1 переменное ИЧ напряжение, характеризующее звуки, воспринятые микрофоном, поступает на дополнительный усилительный каскад на VT1. Далее, на формирователь отрицательного импульса, состоящего из детектора на диодах VD1, VD2 и транзисторного ключа VT2. Постоянное напряжение на резисторе R4 зависит от уровня переменного напряжения, полученного от микрофона.

При возрастании громкости звука (шума) это напряжение увеличивается, и в определенный момент на R4 устанавливается напряжение, достаточное для открывания транзистора VT2. На его коллекторе возникает отрицательный импульс, длительностью равный тому; сколько времени шум превышает заданный порог.

Логическая часть собрана на двух микросхемах К561ЛЕ5 и К561ИЕ20А. В исходном состоянии счетчик D2 находится в положении «128» или немного больше. Все диоды VD3-VD7 открыты и ключ на транзисторах VT3 и VT4 выключен. Контакты выходного реле Р1 так же выключены. Единица с вывода 13 (выход «128») счетчика D2 блокирует мультивибратор на элементах D1.1-D1.2, а так же, инвертируясь через D1.4, держит элемент D1.3 в чувствительном к изменению уровня на его выводе 8, состоянии.

Когда громкость шума превышает установленный порог, на выводе 8 D1.3 возникает отрицательный импульс, который инвертируется элементом D1.3 и сбрасывает счетчик D2 в нулевое состояние. Теперь на его всех выходах логические нули. Нуль с вывода 13 (выход «128») инвертируется элементом D1.4 и блокирует элемент D1.3. Теперь состояние D1.3 не может измениться от изменения уровня на выводе 8, - схема «глуха».

В то же время, нуль с вывода 13 D2 запускает мультивибратор на элементах D1.1 и D1.2, вырабатывающий импульсы частотой около 1 Гц. В это же время, все диоды VD3-VD7 закрываются и перестают шунтировать базовую цепь транзистора VT3. Он открывается током через резисторы R6-R8. Затем, открывается VT4 и включает реле Р1.

Реле будет включено в течение времени, необходимого счетчику D2 на подсчет 8-и импульсов (8 секунд). Затем на выводе 5 02 возникает единица и открывается диод VD3, шунтирующий базовую цепь VT3. Ключ на VT3 и VT4 закрывается и реле выключается. Несмотря на то, что реле выключено схема остается «глухой» до тех пор, пока счетчик не досчитает до 128-и. То есть, до тех пор, пока на выводе 13 D2 не появится единица.

С появлением этой единицы происходит остановка мультивибратора D1.1-D1.2 и открытие элемента D1.3. Счетчик замирает в состоянии «128», и схема «слушает» окружающие микрофон шумы. Если уровень шума больше установленного, то реле включается и весь цикл, описанный выше, повторяется. Микрофон - НМ006, он без выводов, - на тыльной стенке корпуса есть два полукруглых участка фольги, один отмечен «+».

К этим участкам нужно припаять проволочные выводы, если микрофон располагается в едином корпусе со всем устройством, или припаять экранированный провод (оплетку к «+», жилу к «-»), если микрофон удален на некоторое расстояние. Можно использовать любой электретный микрофон (например, МКЭ-332). Если микрофон динамический или электромагнитный (без встроенного усилителя), потребуется еще один каскад усиления, такой как на VT1.

Электромагнитное реле BS-115С фирмы «Bestar», с обмоткой на 5V. Реле малогабаритное, но допускает ток через контакты до 12А. Можно использовать любое другое реле, согласно нагрузке, которую надо коммутировать. Напряжение питания схемы, в основном, привязано к напряжению обмотки для используемого реле. В данном случае 5V, но напряжение питания может быть от 4V до 15V.

Соответственно, необходимо будет поправить режим по постоянному току усилительного каскада на VT1 и, если необходимо, последовательно обмотке реле включить резистор, чтобы понизить напряжение на обмотке. Диоды - любые, например, 1N4148 или КД522, КД103 и др. Транзисторы, - с любыми буквенными индексами, но на месте VT1 же-лательно использовать транзистор с наибольшим коэффициентом передачи.

Микросхемы К561ЛЕ5 и К561ИЕ20А можно заменить зарубежными аналогами. Из отечественных, подойдут аналогичные микросхемы серий К1561, К176, К564, ЭКР561, КА561. Счетчик К561ИЕ20А, в принципе, можно заменить любым двоичным счетчиком с числом разрядов не менее 8-и. Подойдет более доступный К561ИЕ16 (выходов «2» и «4» у него нет, но они здесь и не нужны), или двойной счетчик К561ИЕ10 (К561ИЕ10А), если его счетчики включить последовательно, как это показано на рисунке 2.

Налаживание схемы датчика заключается в установке режима транзистора VT1 подбором сопротивления R2 так, чтобы на его коллекторе было напряжение около 2-2,2V. Может быть так, что чувствительности вашего электретного микрофона окажется недостаточно (слишком слабый шум нужно определять или микрофон слабый). Тогда нужно схему дополнить еще одним каскадом усиления, таким же как на VT1.

Цифровая часть налаживания не требует, но можно установить подбором сопротивления резистора R5 частоту мультивибратора на элементах D1.1-D1.2, так чтобы получить необходимую продолжительность включенного состояния реле и продолжительность паузы. При изменении этого резистора эти параметры изменяются одновременно и пропорционально. Если требуется изменить не только данные параметры, но и их соотношение, нужно изменить схему подключения выходов счетчика D2.

Например, чтобы при частоте мультивибратора 1 Гц, уменьшить продолжительность включенного состояния реле до 4 секунд и одновременно увеличить паузу на две секунды, нужно запаять еще один диод между выводом 6 D2 и точкой соединения R8-R9. А, если нужно, наоборот, продолжительность включенного реле увеличить до 16 секунды, а паузу уменьшить на 8 секунд (112 секунд), нужно убрать диод VD3 (подключенный к выводу 5 D2).

Следует заметить, что налаживать схему, особенно схему датчика (VT1-VT2) нужно при таком напряжении питания, при котором схема будет в дальнейшем эксплуатироваться.