Как работает имитатор звука двигателя. Какие компоненты входят в его состав. Для чего используются такие устройства. Какие преимущества дает применение имитаторов звука.
Принцип работы имитатора звука двигателя
Имитатор звука двигателя представляет собой электронное устройство, которое генерирует звуки, имитирующие работу двигателя внутреннего сгорания. Основой такого устройства обычно является несимметричный мультивибратор на транзисторах. Он вырабатывает периодические импульсы, имитирующие «выхлопы» двигателя.
Частота и характер этих импульсов регулируются с помощью изменения параметров электрической цепи. Это позволяет имитировать разные режимы работы двигателя — от холостого хода до максимальных оборотов. Звук воспроизводится через динамик, подключенный через согласующий трансформатор.
Основные компоненты имитатора звука мотора
В состав типичного имитатора звука двигателя входят следующие основные компоненты:
- Транзисторы — обычно используются маломощные кремниевые транзисторы разной структуры (n-p-n и p-n-p)
- Резисторы — постоянные и переменные для настройки параметров
- Конденсаторы — электролитические и керамические
- Трансформатор — выходной трансформатор от транзисторного приемника
- Динамическая головка — мощностью 0,1-2 Вт
- Выключатель питания
- Кнопка для имитации звукового сигнала
- Источник питания — батарея или аккумулятор
Области применения имитаторов звука двигателя
Имитаторы звука двигателя находят применение в различных сферах:
- Детские игрушки — оживление игрушечных машинок, мотоциклов, тракторов
- Макеты и модели транспортных средств
- Театральный реквизит и кинопроизводство
- Тренажеры и симуляторы вождения
- Электромобили — создание привычного звукового сопровождения
Использование таких устройств позволяет сделать игрушки и модели более реалистичными и интересными. В случае с электромобилями имитатор звука выполняет еще и функцию безопасности, предупреждая пешеходов о приближении бесшумного транспортного средства.
Преимущества использования имитаторов звука двигателя
Применение имитаторов звука двигателя дает ряд преимуществ:
- Повышение реалистичности игрушек и моделей
- Возможность имитации разных режимов работы двигателя
- Низкая стоимость по сравнению с использованием реальных двигателей
- Отсутствие вредных выбросов и безопасность использования
- Компактные размеры устройства
- Простота установки и настройки
Особенности настройки имитатора звука мотора
При настройке имитатора звука двигателя необходимо учитывать следующие моменты:
- Подбор емкости конденсаторов влияет на частоту «выхлопов» и тональность звука
- Регулировка сопротивления переменных резисторов позволяет менять «обороты» двигателя
- Для получения более глухого звука выхлопа используется шунтирование обмотки трансформатора
- Изменение номиналов резисторов в цепи звукового сигнала меняет его громкость и тон
Правильная настройка параметров позволяет добиться максимально реалистичного звучания, имитирующего работу конкретной модели двигателя.
Перспективы развития технологий имитации звука двигателя
Современные технологии открывают новые возможности для создания еще более реалистичных имитаторов звука двигателя:
- Использование цифровых сигнальных процессоров для генерации сложных звуковых эффектов
- Применение машинного обучения для точного воспроизведения характеристик конкретных двигателей
- Интеграция с датчиками для адаптивной работы в зависимости от условий движения
- Создание многоканальных систем для объемного звучания
- Разработка программного обеспечения для тонкой настройки параметров звука
Эти технологии позволят создавать имитаторы нового поколения с недостижимым ранее уровнем реалистичности звучания.
Рекомендации по выбору имитатора звука двигателя
При выборе имитатора звука двигателя следует обратить внимание на следующие характеристики:
- Мощность устройства — должна соответствовать размеру модели или игрушки
- Возможность регулировки параметров звука — обеспечивает гибкость настройки
- Наличие дополнительных звуковых эффектов (сигнал, скрип тормозов и т.п.)
- Качество используемых компонентов — влияет на долговечность работы
- Простота монтажа и подключения
- Энергопотребление — важно для автономных моделей
Учет этих факторов поможет выбрать оптимальный имитатор звука двигателя для конкретных задач.
Возможности программного моделирования звука двигателей
Помимо аппаратных имитаторов, существуют и программные решения для моделирования звука двигателей. Они позволяют создавать очень реалистичные звуковые эффекты с широкими возможностями настройки. Рассмотрим некоторые особенности таких систем:
- Использование записей реальных двигателей в качестве основы
- Возможность моделирования различных конфигураций двигателей (V8, рядная «шестерка» и т.д.)
- Учет влияния различных факторов на звук (нагрузка, температура и др.)
- Имитация работы всей выхлопной системы, а не только двигателя
- Создание уникальных звуковых профилей для разных моделей автомобилей
Такие программные имитаторы находят применение в компьютерных играх, автосимуляторах и даже при разработке реальных автомобилей для предварительной оценки звучания двигателя.
|
Еще один вариант электронного подражателя — он позволяет имитировать рокот работающего двигателя внутреннего сгорания и тональный сигнал гудка. Такое универсальное устройство поможет «оживать» различные игрушки, макеты и модели машин и механизмов, например автомобилей, мотоциклов, тракторов, тепловозов.
Основой устройства является несимметричный мультивибратор, собранный на транзисторах VT1 и VT2 фазной структуры (рис.1). Расширить возможности имитатора удалось за счет применения двух отдельных частотозависимых цепей с различной постоянной времени, коммутируемых кнопочным переключателем SB1. Включают устройство тумблером SA1, подав напряжение батареи GB1.
В положении SB1, показанном на схеме, частота колебаний мультивибратора определяется параметрами времязадающей цепи R1R3C1, соединенной с базой транзистора VT1. Если нужно подать звуковой тональный сигнал, нажимают на кнопку SB1, и с базой транзистора VT1 окажется соединенной другая цепь R2C2R4, преобразующая устройство в генератор звуковой частоты. Длительность звукового сигнала зависит от времени нажатия кнопки.
В реальном механизме, скажем, в автомашине, громкий сигнал гудка заглушает шум работающего двигателя, это обстоятельство учтено и в имитаторе — стоит отпустить кнопку, сигналы переключаются и слышен шум работающего «мотора». Транзисторы кремниевые маломощные: VT1 (n-p-n) любой серий КТ201, КТ301, КТ306, КТ312, КТ315, КТ342, КТ373; VT2 (p-n-p) — любой серий КТ208, КТ209, КТ351, КТ352, КТ361. Постоянные резисторы МЛТ-0,125-МЛТ-0,5; переменный резистор любого типа, желательно группы А. Оксидные конденсаторы К50-3, К50-6; C2 — бумажный, металлобумажный или керамический (БМ, МБМ, КЛС).
Трансформатор — выходной, от любого транзисторного радиоприемника. Используется лишь одна половина первичной обмотки, имеющей средний вывод. Динамическая головка — мощностью 0,1-2 Вт и с сопротивлением звуковой катушки постоянному току 6 — 10 Ом. SA1 — тумблер любого типа, например П1Т-1-1, МТ-1; SB1 — кнопка с самовозвратом типа КМ1-1, КМД1-1 или самодельная на базе микропереключателя МП, а также П2К без фиксатора. Собранное без ошибок устройство с применением исправных элементов начинает функционировать сразу. Но поскольку максимум и минимум оборотов двигателя у разных машин неодинаков, емкость конденсатора C1 следует подобрать в пределах 1-5 мкф. Тональность сигнала определяет в основном емкость конденсатора C2, которая колеблется от 0,033 до 0,25 мкф, а громкость (и в небольших пределах тональность) устанавливают подбором номинала резистора R4, изменяя тем самым скважность импульсов звуковой частоты. Чтобы получить более глухие «выхлопы», обмотку I шунтируют конденсатором емкостью 0,047 мкф. Иногда регулятор частоты оборотов «мотора» (резистор R1) совмещают с выключателем питания. В этом случае рекомендуем применить переменный резистор с выключателем — ТК, ТКД или СП3-106. Е. САВИЦКИЙ |
Когда «двигатель» нужно «заглушить», его «обороты» снижают до минимума, а затем отключают питание — «мотор» перестает работать, но не сразу. Слышится еще один-три такта «холостого хода» с убывающей громкостью, что обусловлено энергией, запасенной конденсатором С3.
, стр.29
Имитатор звука мотора для игрушек
Простые схемы своими руками
материалы в категории
Это устройство имитирует звук работающего двигателя автомобиля и может служить хорошим дополнением для детских игрушек.
Кроме этого предусмотрена еще и имитация автомобильного сигнала (при нажатии на кнопку).
Схема имитатора звука мотора
Основой устройства является несимметричный мультивибратор, собранный на транзисторах VT1 и VT2 фазной структуры. Расширить возможности имитатора удалось за счет применения двух отдельных частотозависимых цепей с различной постоянной времени, коммутируемых кнопочным переключателем SB1. Включают устройство тумблером SA1, подав Напряжение батареи GB1.
В положении SB1, показанном на схеме, частота колебаний мультивибратора определяется параметрами времязадающей цепи R1R3C1, соединенной с базой транзистора VT1.
Генератор работает в режиме метронома, вырабатывая периодически повторяющиеся импульсы со значительными паузами между ними — работает «мотор». Его звуки воспроизводит динамическая головка ВА1, включенная через трансформатор Т1, служащий коллекторной нагрузкой транзистора VT2. Частоту «выхлопов» регулируют переменным резистором R1. В верхнем по схеме положении его движка «выхлопы» редки. Переводя движок в нижнее положение, Сопротивление резистора уменьшают — «мотор» прибавляет обороты, скорость увеличивается.
Если нужно подать звуковой тональный сигнал, нажимают на кнопку SB1, и с базой транзистора VT1 окажется соединенной другая цепь R2C2R4, преобразующая устройство в генератор звуковой частоты. Длительность звукового сигнала зависит от времени нажатия кнопки.
Транзисторы кремниевые маломощные: VT1 (n-p-n) любой серий КТ201, КТ301, КТ306, КТ312, КТ315, КТ342, КТ373; VT2 (p-n-p) — любой серий КТ208, КТ209, КТ351, КТ352, КТ361. Постоянные резисторы МЛТ-0,125-МЛТ-0,5; переменный резистор любого типа, желательно группы А.
Оксидные конденсаторы К50-3, К50-6; C2 — бумажный, металлобумажный или керамический (БМ, МБМ, КЛС).
Трансформатор — выходной, от любого транзисторного радиоприемника. Используется лишь одна половина первичной обмотки, имеющей средний вывод. Динамическая головка — мощностью 0,1-2 Вт и с сопротивлением звуковой катушки постоянному току 6 — 10 Ом. SA1 — тумблер любого типа, например П1Т-1-1, МТ-1; SB1 — кнопка с самовозвратом типа КМ1-1, КМД1-1 или самодельная на базе микропереключателя МП, а также П2К без фиксатора. GB1-батарея 3336Л («Рубин») или три последовательно соединенных элемента 343, 373.
Собранное без ошибок устройство с применением исправных элементов начинает функционировать сразу. Но поскольку максимум и минимум оборотов двигателя у разных машин неодинаков, емкость конденсатора C1 следует подобрать в пределах 1-5 мкф. Тональность сигнала определяет в основном емкость конденсатора C2, которая колеблется от 0,033 до 0,25 мкф, а громкость (и в небольших пределах тональность) устанавливают подбором номинала резистора R4, изменяя тем самым скважность импульсов звуковой частоты.
Чтобы получить более глухие «выхлопы», обмотку I шунтируют конденсатором емкостью 0,047 мкф.
Иногда регулятор частоты оборотов «мотора» (резистор R1) совмещают с выключателем питания. В этом случае рекомендуем применить переменный резистор с выключателем — ТК, ТКД или СП3-106.
Автор: Е. САВИЦКИЙ, г. Коростень, Житомирская обл.
Источник: Моделист-Конструктор №8, 1989 г., стр.29
Форум по электронике
Слушайте Absurd Engines Rev в Viral Sound Simulator Video
| Интервью
Эта программа может моделировать любой двигатель, включая невозможные. Создатель показал нам в этом пользовательском видео.
Какой ваш любимый звук двигателя? Это плоский кривошип V-8 от Ford Shelby GT350? А как насчет двигателя F20C в Honda S2000, который развивает скорость до 9000 об/мин? Может быть, вы более неравнодушны к высоким звукам двигателя V-12 Ferrari? Ваш любимый звук двигателя может быть даже не из дорожного автомобиля; легко найти множество фанатов гонок, которые очень скучают по середине 90-х годов.
0s V-10 эпохи Формулы-1.
Что, если мы скажем вам, что есть способ услышать любой двигатель, который вы хотите, без постоянного поиска в Google или YouTube? Благодаря работе одного разработчика программного обеспечения вы можете не только услышать свой любимый движок в любое время, но и поэкспериментировать с движками, которых на самом деле не существует.
Анж Яги, также известный как «AngeTheGreat» на YouTube, разработал приложение-симулятор двигателя, которое позволяет пользователю вводить ряд параметров. Оттуда симулятор воссоздает, как будет звучать двигатель на холостом ходу, под нагрузкой и даже при замедлении. Яги сказал бы, что звуки, воспроизводимые его приложением, не на 100% точны, но для нас они звучат довольно хорошо. Мы тоже не одиноки в этом мнении. Первое выпущенное Яги видео, демонстрирующее его приложение, всего за месяц набрало более миллиона просмотров на YouTube.
Симулятор двигателя Yaghi не только выглядит забавно, но и может быть очень полезен для больших и малых разработчиков игр, которые занимаются гонками или гоночными играми.
Точно воспроизвести звуки двигателя сложно и дорого. Некоторые утверждают, что даже такие крупные гоночные игры, как Gran Turismo и Forza Motorsport , ошибаются. Яги, возможно, только что решил эту проблему в одиночку.
Увидев и услышав симулятор своими глазами, мы поняли, что должны поговорить об этом с Анж; но мы хотели сделать больше, чем просто задавать вопросы. Сотрудники собрались вместе, и мы придумали самые странные конфигурации двигателей, которые могли придумать только умы, пропитанные десятилетиями автомобильного цинизма. Хотя не все было так уж странно. Мы действительно хотели знать, как будет звучать легендарный F1 Flat-12 от Subaru. Хорошо, возможно, это был единственный практический пример, который мы придумали. Все остальное — полный бред. Если вы хотите услышать, как Honda B-серии будет звучать с двигателем V-8 или 7,0-литровым одноцилиндровым двигателем, посмотрите специальное видео, которое Анж создал для нас выше.
Естественно, нам хотелось узнать больше об Анже и о том, что привело его к созданию такого классного приложения.
Он был достаточно любезен, чтобы поговорить с нами о своем опыте и о том, что ждет его программное обеспечение для моделирования двигателей в будущем.
MotorTrend: Что вдохновило вас на создание симулятора двигателя?
Анж Яги : В 2020 году я купил Corvette 1974 года (большой блок) с моим братом, и мы вместе работали над его восстановлением в течение последних двух лет. Он более склонен к механике, чем я, и также имеет степень инженера-механика, но ни у кого из нас не было опыта работы с автомобилями до нашего приобретения. Однако у нас постоянно возникали проблемы с двигателем. Это сбивало с толку, и в конце концов мы назвали его «двигателем демона», поскольку ничего из того, что мы когда-либо делали, казалось, не заставляло его работать должным образом.
Будучи инженерами, мы выбрали не такой уж и простой вариант: снять двигатель и провести чистую переборку самостоятельно.
Мы тратим часы на исследования, изучая разные части, что они делают и какое влияние они оказывают на производительность. Я многому научился в этом процессе, и в конце концов мы успешно построили двигатель и переустановили его в машину.
Однако я хотел каким-то образом включить все эти новые знания в свой канал на YouTube, который в основном ориентирован на программное обеспечение. В декабре я начал работать над Engine Simulator как над личным испытанием, чтобы совместить мой интерес к автомобилям с моим интересом к программному обеспечению и симуляциям. Я не был уверен, что симуляция двигателя в реальном времени возможна, но я рискнул и начал работать над проектом. Я работал над ним время от времени, прежде чем, наконец, выпустил видео примерно восемь месяцев спустя.
MT: С какими трудностями вы столкнулись при создании симулятора?
AY : Моя цель с симулятором заключалась не в том, чтобы он был точным на 100 процентов, а в том, чтобы он примерно учитывал все важные эффекты, наблюдаемые в реальном мире..jpg)
Например, я хотел изменить угол разделения кулачков (LSA), чтобы повлиять на кривую крутящего момента так же, как это происходит в реальной жизни. Я хотел, чтобы двигатель с более агрессивным кулачком работал неровно на холостом ходу без моих указаний, а скорее в результате эффекта профиля кулачка на более низких оборотах. Я хотел, чтобы длина коллектора влияла на эффективность очистки выхлопных газов и так далее. Я обнаружил, что для каждого слоя, который я успешно реализовал, я находил новые эффекты реального мира, которые не учитывались и которые указывали мне на то, что в моей модели чего-то не хватает. Этот процесс уточнения был изнурительным и действительно расширил границы моего научного понимания и навыков разработки программного обеспечения.
MT: Какая ваша любимая конфигурация двигателя, которую вы использовали в симуляторе?
AY : Я сам неравнодушен к двигателям V-8, и когда мне наконец удалось воспроизвести этот культовый звук, а также убедительный звук торможения, я понял, что проект все-таки может сработать.
АБ: Какая самая странная конфигурация двигателя, которую вы использовали в симуляторе?
AY : Я, по общему признанию, не играл с симулятором так много, как некоторые из моих зрителей, которые составляют почти 8500 человек на официальном сервере Discord Engine Simulator. Я видел почти каждую протестированную конфигурацию двигателя. Двигатели X, двигатели H, тройные кривошипы, четверные кривошипы, двигатели W, сверхдлинный ход, сверхкороткий ход и т. д. Радиальные двигатели, вероятно, являются одними из самых приятных вещей, которые я видел в симуляторе. Вероятно, самое странное, что я видел, это одинарный кривошип с 4 рядами цилиндров. Трудно объяснить, что это такое, но я прикрепил картинку. Кредит принадлежит RegularRuby670 с официального сервера Discord Engine Simulator.
MT: Какой движок вы бы назвали наиболее востребованным в сообществе?
AY : На сегодняшний день наиболее востребованным двигателем является роторный двигатель Ванкеля.
К сожалению, программа поддерживает только поршневые двигатели, но я планирую добавить поддержку роторных двигателей в будущем выпуске игры.
MT: Есть ли у вас планы по расширению приложения? Добавить функции?
AY : Я буду расширять приложение и в настоящее время работаю над полированной версией, которую планирую выпустить в Steam в качестве инструмента для создания игр/аудио. В этой версии будет добавлено множество запрошенных функций, хотя точный набор функций еще не определен. Он определенно будет иметь более интуитивно понятный интерфейс (доступная сейчас версия является лишь прототипом, и я не предполагал, что ею будет пользоваться так много людей).
Если вы хотите сами опробовать симулятор двигателя Yaghi, вы можете скачать его на его странице GitHub. Если вы хотите поддержать Анжа, поскольку он продолжает расширять симулятор движка, у него есть настроенная страница Patreon, которая даст вам эксклюзивный доступ к демонстрациям новых сборок и многому другому.
Скриншоты взяты из приложения симулятора двигателя Анге Яги.
Популярные страницы
Лучшие электромобили — модели электромобилей с самым высоким рейтингом
Сколько стоит Тесла? Вот разбивка цен
Лучшие гибридные автомобили — модели гибридных автомобилей с самым высоким рейтингом
Каждый электрический внедорожник, который можно купить в США в 2022 году
Это самые экономичные пикапы 908, которые вы можете купить
Это внедорожники с лучшим расходом бензина
Популярные страницы
Лучшие электромобили — модели электромобилей с самым высоким рейтингом
Сколько стоит Тесла? Вот разбивка цен
Лучшие гибридные автомобили — модели гибридных автомобилей с самым высоким рейтингом
Каждый электрический внедорожник, который можно купить в США в 2022 году
Это самые экономичные пикапы 908, которые вы можете купить
Это внедорожники с лучшим расходом топлива
О нас
Компания
ENGINEVOX специализируется на полном цикле производства высокоточных электронных акустических систем, имитирующих работу выхлопных систем двигателей внутреннего сгорания.
Процесс индивидуальной разработки включает в себя студийную запись сырого звука с реального ДВС, компьютерную обработку и оптимизацию записанного звука, изготовление специальной акустики с использованием высокотехнологичных компонентов и окончательную компоновку системы согласно требуемому техническому заданию. Уникальные компетенции и многолетний опыт технологической компании ENGINEVOX позволяют разрабатывать с нуля звуковое оформление автомобилей, в том числе гибридных, полностью электрических и беспилотных.
Компетенции
Для создания качественных систем звукового оформления двигателей мы собрали команду специалистов из самых разных областей знаний, таких как физика, акустика, звукорежиссура, микроэлектроника, программирование, а также моделирование, дизайн и производство. Наша компания уделяет особое внимание не просто звучанию автомобилей, а точному звуковому моделированию. Мы стремимся создать максимально детализированный и аутентичный звук, ориентируясь прежде всего на высокоточное соответствие воспроизводимого звука всем возможным режимам работы двигателя и на максимально реалистичное звучание.
Продукция
Производственно-техническая база ENGINEVOX позволяет проектировать и производить электронные звуковые системы различного уровня сложности и производительности. В основную линейку продукции бренда входят системы звукового оформления «под ключ» для самых популярных моделей автомобилей
. Для удовлетворения спроса на персонализацию существует возможность индивидуальной разработки и настройки систем. Торговые компании, дилеры, тюнинг-ателье, СТО могут заказать дизайн изделия по индивидуальным 9Технические характеристики 0161. Технологическое сотрудничество с автомобильными предприятиями и мелкими производителями предполагает размещение заказов на разработку и производство систем звуковой имитации и оповещения для любых видов транспорта, в том числе моделей на альтернативных источниках энергии.
Технология
Выдающиеся характеристики и реалистичный звук электронных выхлопных систем ENGINEVOX основаны на запатентованных технологиях, разработанных командой специалистов, увлеченных звуком.
Блок управления системой получает массив из
электронные данные от двигателя автомобиля в режиме реального времени, что позволяет детально контролировать параметры воспроизведения звука на выходе. Уникальное программное обеспечение обрабатывает данные о режиме работы двигателя и преобразует аудиосигналы, поступающие на усилитель. Конечный звуковой сигнал передается на специально разработанные акустические элементы, которые создают высокоточный и реалистичный звук бензинового двигателя с эмоционально настроенной выхлопной системой. Специалисты ENGINEVOX также разработали уникальный в своем роде процесс записи звука от реальных двигателей внутреннего сгорания и технологию составления схем размещения акустической проводки в скрытых полостях современных автомобилей.
Системы
Общий конструктивный состав акустической электронной выхлопной системы ENGINEVOX состоит из основного блока управления, цифрового усилителя, набора элементов акустического воспроизведения, специальных монтажных приспособлений и качественной проводки.
