Как сделать генератор белого шума в домашних условиях. Какие компоненты нужны для сборки устройства. Как работает схема генератора белого шума. Для чего можно использовать самодельный генератор шума.
Что такое генератор белого шума и зачем он нужен
Генератор белого шума — это устройство, создающее случайный шумовой сигнал с равномерным спектром в широком диапазоне частот. Такой шум напоминает звук водопада или морского прибоя. Генераторы белого шума применяются для различных целей:
- Создание фонового шума для улучшения сна и концентрации
- Маскировка посторонних звуков в помещении
- Проверка и настройка акустических систем
- Тестирование аудиооборудования
- Генерация случайных чисел
Промышленные генераторы белого шума могут быть довольно дорогими. Но простое устройство для создания шумового сигнала вполне реально собрать своими руками из доступных радиодеталей. Рассмотрим схему и принцип работы такого самодельного генератора.
Принципиальная схема простого генератора белого шума
Предлагаемая схема генератора белого шума собрана на трех транзисторах и стабилитроне. Она отличается простотой и экономичностью. Принципиальная схема устройства показана на рисунке:
[Здесь должно быть изображение схемы]
Основные компоненты схемы:
- Транзисторы T1-T3 типа BC547 или аналогичные
- Стабилитрон ZD1 на 6,8 В
- Резисторы и конденсаторы согласно номиналам на схеме
- Потенциометр VR1 для регулировки громкости
- Источник питания 15 В
Как работает генератор белого шума
Принцип работы данной схемы генератора белого шума следующий:
- Стабилитрон ZD1 является источником шумового сигнала. При протекании через него обратного тока возникают случайные лавинообразные пробои, создающие шумовой сигнал.
- Транзистор T1 работает как эмиттерный повторитель, согласуя высокое выходное сопротивление стабилитрона с последующими каскадами.
- Транзисторы T2 и T3 образуют двухкаскадный усилитель шумового сигнала. T2 усиливает напряжение, а T3 работает как эмиттерный повторитель, обеспечивая низкое выходное сопротивление.
- Потенциометр VR1 позволяет регулировать уровень выходного шума.
Такая схема позволяет получить на выходе достаточно качественный белый шум с равномерным спектром в диапазоне до 100 кГц.
Сборка генератора белого шума
Для сборки генератора потребуются следующие компоненты:
- Печатная плата размером примерно 5х7 см
- Радиодетали согласно принципиальной схеме
- Разъемы для подключения питания и выхода
- Корпус для монтажа устройства
Порядок сборки генератора:
- Изготовить печатную плату по предложенному рисунку разводки
- Установить и припаять все компоненты на плату
- Установить плату в подходящий корпус
- Вывести на корпус ручку регулятора громкости
При монтаже важно соблюдать полярность электролитических конденсаторов и правильное подключение выводов транзисторов.
Настройка и проверка работы генератора
После сборки генератор белого шума нужно настроить и проверить. Для этого:
- Подключите источник питания 15 В
- Измерьте напряжение на коллекторе T2 — оно должно составлять около 7-8 В
- При необходимости подберите номинал резистора R10 для получения нужного напряжения
- Подключите выход генератора к усилителю или осциллографу
- Убедитесь в наличии шумового сигнала на выходе
- Проверьте регулировку уровня шума потенциометром VR1
При правильной сборке и настройке на выходе должен присутствовать характерный «шипящий» звук белого шума.
Применение самодельного генератора белого шума
Собранный своими руками генератор белого шума можно использовать для различных целей:
- Создание фонового шума для улучшения сна
- Маскировка посторонних звуков в помещении
- Настройка и проверка акустических систем
- Тестирование аудиоусилителей и фильтров
- Генерация случайных чисел для экспериментов
При необходимости схему можно дополнить фильтрами для получения «цветных» шумов — розового, коричневого и других.
Преимущества самодельного генератора белого шума
Изготовление генератора белого шума своими руками имеет ряд преимуществ по сравнению с покупкой готового устройства:
- Низкая стоимость — схема собирается из доступных радиодеталей
- Возможность модификации под конкретные задачи
- Понимание принципа работы устройства
- Приобретение навыков радиолюбителя
- Удовлетворение от создания работающего прибора своими руками
При этом самодельный генератор по своим характеристикам вполне может конкурировать с недорогими промышленными образцами.
Возможные улучшения схемы генератора
Базовую схему генератора белого шума можно улучшить и дополнить для расширения функциональности:
- Добавить фильтры для получения «цветных» шумов
- Установить переключатель для выбора типа шума
- Сделать регулировку частотного диапазона
- Добавить цифровую индикацию уровня шума
- Предусмотреть питание от батарей для портативности
- Встроить усилитель мощности со встроенным динамиком
Такие модификации позволят сделать генератор более универсальным и удобным в использовании.
Техника безопасности при сборке и использовании
При сборке и эксплуатации самодельного генератора белого шума необходимо соблюдать следующие меры безопасности:
- Использовать качественный стабилизированный источник питания
- Не превышать максимально допустимое напряжение питания 25 В
- Соблюдать полярность при подключении питания
- Не допускать замыканий на печатной плате
- Избегать перегрева компонентов при пайке
- Не подвергать устройство воздействию влаги
- Соблюдать осторожность при прослушивании на большой громкости
При правильной сборке и эксплуатации генератор белого шума является безопасным устройством.
Самодельный экономичный генератор белого шума, схема и описание
Простая, надежная и очень экономичная схема генератора белого шума ! Схема проверена, собрано два полностью готовых экземпляра, схема работает.
Принципиальная схема
Рис. 1. Принципиальная схема простого генератора белого шума на транзисторах.
Принцип работы
Первый транзистор используется в качестве детектора (датчика) — там, при обратном включении диода лавинообразно туннеллируют электроны предолевая потенциальный барьер в случайном порядке по принципу квантовой механики, по принципу неопределенности Гейзенберга (так как квант (электрон) может иметь либо определенное значение энергии и тогда его место положения неопределенно, либо определенное место расположения и тогда его энергия неопределенна ( и даже не ясно что это такое на самом деле).
Кванты также движутся дискретно, то есть исчезая в одном месте и появляясь в другом — как бы перепрыгивая область к примеру диэлектрика с вероятностью в зависимости от энергии электронов и толщины диэлектрика — этот эффект называется туннеллированием ( туннельный контакт Джозефсена).
Второй транзистор используется как простейший усилитель, резисторы в базе и коллекторе расчитываются по формулле :R(b)=R(c)*betta/1.5 , тоесть номинал резистора на базе равен резистору на коллекторе умноженному на бетта транзистора и поделенному на 1.5.
Третий транзистор это эмиттерный повторитель, который уже не усиливает напряжение, а усиливает только ток, тоесть поставлен только для того, чтобы без потерь передать сигнал на низкоомный динамик.
Сопротивление в его базе некритично и примерно 150 килом, а резистор в эмиттере подбирается сначало на подстроечном или на пременном резисторе, а затем ставится постоянный, но для транзистора BC548, подобранно сопротивление 323 ома. Через конденсатор сигнал идет на динамик относительно коллектора.
Переменный резистор, разрывающий цепь положительного питания двух вторых транзисторов — это громкость, которая к тому же еще больше уменьшает потребление схемы на тихом звуке.
Первый транзистор питается через резистор 1 миегаом, потому что величина тока для лавинного пробоя и туннелирования там не нужна.
Но питается первый транзистор от 9 вольт, потому что для лавинного пробоя важна величина напряжения.
Другие же части схемы могут питаться от 3 вольт, поэтому питания разделены — для большей экономичности. Я использую для 9 вольт батарейку — крону, а для 3 вольт — две пальчиковые батарейки.
Упаковываю я весь девайс в корпус от радиоприемника и использую его динамик и его отсек батареек.
Конденсатор после первого транзистора — маленький — 0.5 микрофарад, можно даже меньше, но не больше 1 микрофарада, ато не будет работать. После второго каскада — 47 микрофарад.
А после третьего каскада — 470 микрофарад. Резистор в коллекторе второго транзистора — 4 килома, в базе — 1 мигом . Резистор в базе третьего транзистора — 150 килоом, в эмиттере — 323 ома.
Резистор на первом транзисторе (датчике) — 1 мигом. Переменный резистор экономичной громкости — 10 килоом. По массе идет выключатель питания — тумблер.
Крона (9 вольт) в устройстве вообще не садится, а с пальчиковых батареек (3 вольта) используется потребление 7 миллиампер, то есть батарейка на 1400 миллиампер — часов должна работать 200 часов — тоесть примерно 10 полных суток — без выключения.
Но по необьяснимым обстоятельствам у меня аппарат работает уже 3 месяца без выключения и батарейки все еще не сели — это бывает при малом потреблении — батарейки никогда не садятся полностью — я заметил что 1.5 вольтовая батарейка обычно садится до 0.7 вольта , а затем при малом потреблении дальше не садится.
Переменный резистор громкости — 10 килом. Тумблер выключения — обычный — большой — удобный.
Надеюсь кому то эта схема будет полезна, да и я если забуду ее, то снова найду ее в интернете благодаря вашему сайту.
Автор: CONSTANTIN BUCSAN.
6
5809
Разные схемы
- КВ конвертеры на вещательные диапазоны
- Схема лампового УМЗЧ Дьеря Плахтовича на пентодах 807, Г-807 (60 Вт)
- Тетродный однотактный ламповый усилитель на 6П7С (7 Вт)
- Что такое о гальванопластика и гальваностегия
Что такое белый шум для новорождённых и где его взять
16 сентября 2021 Ликбез Советы
Эти звуки успокаивают младенцев за 5 минут.
Но есть и побочные эффекты.
Эту статью также можно послушать. Если вам так удобнее, включайте подкаст:
Что такое белый шум
Белый шум — это равномерный фоновый звук, который содержит в себе частоты всего звукового диапазона, от 20 до 20 000 Гц. Название данное явление получило по аналогии с белым цветом, объединяющим все существующие цвета (конечно, речь об электромагнитных волнах всех частот видимого спектра, но можно не вдаваться в несущественные в данном случае подробности).
Прелесть белого шума — его неинформативность.
Поскольку в этом равномерном гуле нет ни бита важной информации, наш мозг очень быстро перестаёт его замечать. Так мы не реагируем на звучание стиральной машины. Или привычные шумы от дороги за окном. Или шелест листвы.
Как работает белый шум
Он заглушает посторонние звуки. Чтобы представить это, вообразите, что недалеко от вас разговаривают два человека. Пока их столько, вы отчётливо слышите каждый голос.
Но вот в беседу вступил третий. Вы всё ещё можете различить тона, однако уже путаетесь, кто именно произносит слова.
Если разговаривает тысяча человек, мозг не способен выделить какой-то конкретный голос — звонкий или глухой, громкий или тихий, резкий или мягкий. Все они сольются в один неразличимый и неинформативный белый шум.
Нашему мозгу очень нравится это состояние, оно кажется ему безопасным. Поэтому многие так любят, например, шум дождя.
Чем белый шум помогает новорождённым
Белый шум используют, чтобы помочь малышам заснуть. И он действительно помогает. В небольшом исследовании с участием 40 младенцев учёные разделили малышей на две группы. Первой включали белый шум. Вторую пытались уложить спать традиционными методами — укачиванием на руках или оставляя в кроватке.
16 младенцев из первой группы заснули за 5 минут после того, как им включили белый шум. Во второй группе за это же время уснули только пятеро.
Предполагается, что у такого снотворного эффекта две причины.
1. Белый шум маскирует посторонние звуки
Это важно для чувствительных малышей или тех, кто живёт в семьях с двумя и более детьми. Таким младенцам часто сложно уснуть из-за пусть негромких, но всё-таки выделяющихся на общем фоне звуков: случайного хлопанья дверью, сигнала проезжающего мимо автомобиля, голосов братьев или сестёр.
Белый шум заглушает, делает неразличимыми для мозга эти посторонние звуки. А значит, ребёнок засыпает и спит спокойнее.
2. Белый шум успокаивает
Монотонный глухой гул напоминает младенцу звуки, которые он слышал, находясь в утробе матери. Как и всё, что походит на то счастливое время (например покачивания, приглушённый свет), белый шум успокаивает малыша в первые месяцы жизни.
Кому подходит белый шум
Сразу скажем: не всем. Большинство детей (как и взрослых) любят неинформативный глухой гул. Но есть и такие, кому он неприятен.
Если младенец легко засыпает в коляске на шумной улице или под звук работающего телевизора, вентилятора, стиральной машины, льющейся воды, скорее всего, белый шум в качестве «снотворного» ему тоже подойдёт.
Но точно выяснить, как отреагирует на мультичастотные звуки конкретно ваш малыш, можно только экспериментально.
Когда белый шум может быть вреден
Он кажется приятным и безопасным, но учёные все-таки осторожничают и предупреждают о возможных побочных эффектах.
1. Нарушения слуха
В 2014 году Американская академия педиатрии провела испытания 14 популярных приборов, генерирующих белый шум. Выяснилось что все они превышают рекомендованный уровень шума для младенцев — 50 децибел. Поскольку генераторы часто работают всю ночь (а заботливые родители ещё и включают их погромче, чтобы заглушить все возможные посторонние звуки), это может привести к нарушениям слуха у ребёнка.
2. Задержка речевого развития
Об этом риске предупреждает всё то же упомянутое выше исследование. Если у малыша будет нарушен слух, то и слова взрослых он станет воспринимать не так ясно, как в норме. А это скажется на его речевом развитии.
Чтобы уменьшить риски, педиатры рекомендуют устанавливать такие приборы на расстоянии не менее 2 м от кроватки и держать громкость на низком или среднем уровне.
3. Привыкание
Дети, которые хорошо реагируют на белый шум, действительно лучше спят. Но они привыкают к такой звуковой поддержке. Если по какой-то причине малыш вынужден засыпать без генератора белого шума, высока вероятность проблем со сном.
Где взять белый шум для новорождённых
1. Создайте самостоятельно
Включите вентилятор, кондиционер, увлажнитель воздуха на время предполагаемого сна: эти девайсы производят звуки, очень похожие на белый шум.
2. Купите мягкую игрушку со встроенным генератором белого шума
Такие игрушки воспроизводят звуки, идеально подходящие для детского сна. Они напоминают материнское сердцебиение, шум дождя, водопада, ветра. Как правило, можно выбрать с десяток вариантов белого шума и найти среди них именно тот, на который ребёнок отреагирует лучше всего.
Также подобные гаджеты доступны в виде детских ночников или отдельных устройств.
3. Включайте белый шум онлайн
В Сети хватает ресурсов, предлагающих скачать или слушать белый шум онлайн.
Причём он доступен в разных вариантах: можно выбрать белый шум со звуками капель дождя или шипением телевизора.
4. Скачайте мобильное приложение — генератор белого шума
Их много, выбирайте на свой вкус.
Google Play Store
Загрузить
Цена: Бесплатно
Загрузить
Цена: Бесплатно
Загрузить
Цена: Бесплатно
App Store
Загрузить
Цена: Бесплатно
Загрузить
Цена: Бесплатно
Загрузить
Цена: Бесплатно
Читайте также 👶🤱👪
- Корь: почему её так боятся и не лучше ли переболеть
- Почему послушный ребёнок — это плохо
- Как не переборщить с ранним развитием ребёнка
- Тайм-менеджмент молодой мамы: как справиться с делами и не сойти с ума
- У каких родителей вырастают счастливые и успешные дети
Простой недорогой генератор белого шума
— Реклама —
Белый шум широко используется при тестировании предусилителей, фильтров, усилителей мощности и т.
д. Поэтому генераторы белого шума необходимы как минимум для звукового диапазона сигнала. Эти генераторы существуют на рынке, но обычно они довольно дороги. Вот простой и недорогой генератор белого шума, сделанный из стабилитрона и трех популярных транзисторов с высоким коэффициентом усиления, которые можно легко изготовить.
Этот генератор шума можно использовать отдельно для самых разных целей тестирования. Кроме того, его можно использовать с дополнительными фильтрами для создания таких «цветных» шумов, как розовый шум, серый шум, синий шум и т. д. Целевыми приложениями для этого генератора шума являются частоты до 100 кГц.
Принципиальная схема и работа
Принципиальная схема генератора белого шума показана на рис. 1. Он построен на трех транзисторах BC547 (T1–T3) и стабилитроне 6,8 В (ZD1). Для этого требуется источник питания 15 В постоянного тока.
Рис. 1: Принципиальная схема генератора белого шума— Реклама —
Напряжение пробоя стабилитрона ZD1 должно быть ниже напряжения питания Vcc, которое в данном случае составляет 15В.
Обычно нет необходимости выбирать стабилитрон в зависимости от создаваемого шума. Но при необходимости вы можете заменить стабилитрон, транзисторы и светодиод в соответствии с типом производимого шума.
Шум, создаваемый стабилитроном, зависит от тока через диод. Здесь у нас есть четыре варианта этого тока, которые можно выбрать с помощью переключателей S1, S2, S3 и S4 или перемычек вместо них для экономии средств. Транзистор Т1 работает как эмиттерный повторитель, поскольку при малых токах стабилитрон имеет высокое внутреннее сопротивление.
Схема выдает два выхода — Выход 1 для белого шума, буферизованного от T1, и Выход 2 для усиленного белого шума от транзисторов T2 и T3. Pot VR1 используется для регулировки амплитуды шума, который усиливается T2 и T3.
Транзистор T2 работает как усилитель напряжения, увеличивая амплитуду шума. Коэффициент усиления по напряжению зависит в основном от резисторов, подключенных к эмиттеру и коллектору Т2. Напряжение на коллекторе Т2 (точка А) должно быть около половины напряжения источника питания.
Для этого может потребоваться изменение номинала резистора обратной связи R10. Транзистор T3 работает как эмиттерный повторитель, обеспечивая низкое выходное сопротивление на выходе 2.
Максимальная амплитуда зависит от стабилитрона и источника питания. Напряжение питания (Vcc) должно находиться в диапазоне от 12 до 25 В. Чем выше значение Vcc, тем лучше, поскольку при необходимости он может давать более высокий выходной сигнал. Схема будет хорошо работать даже с 9V, но номинальное напряжение пробоя стабилитрона в этом случае должно быть ниже 6 В (во время испытаний в EFY Lab использовался источник питания на 15 В и стабилитрон на 6,8 В).
Конструкция и испытания для этого простого генератора белого шума показан на рис. 2, а расположение его компонентов на рис. 3. Соберите схему на печатной плате. Подключите питание 15 В постоянного тока к печатной плате на разъеме CON1. Подсоедините переключатели с S1 по S4 к печатной плате с помощью подходящих проводов. Два выхода доступны в точках подключения CON2 и CON3.
Рис. 2: Разводка печатной платы генератора белого шумаРис. 3: Компоновка компонентов печатной платыЗагрузить PDF-файлы с компоновкой печатных плат и компонентов:
нажмите здесьПетре Цв Петров был научным сотрудником и доцентом в Техническом университете Софии, Болгария, и экспертом-лектором в OFPPT (Касабланка), Королевство Марокко. Сейчас работает инженером-электронщиком в частном секторе Болгарии
Генератор белого шума | Хакадей
11 февраля 2015 г., автор Анул Махидхария
Генератор случайного шума очень удобен при работе с музыкой, а создать его с помощью микроконтроллера может быть довольно тривиально. Поэтому хорошо, когда кто-то приходит и собирает его из нескольких аналоговых и цифровых частей. [acidbourbon] создал свой 8-битный генератор случайных последовательностей с тактовой частотой для CMOS Synth, вдохновленный и мотивированный недавней статьей Logic Noise: Sweet, Sweet Oscillator Sounds [Эллиота Уильямса].
Его 8-битный выход можно использовать в качестве случайного секвенсора для КМОП-синтезаторов, сделанных своими руками.
Этот генератор шаблонов подходит для использования в сочетании с 8-канальным аналоговым мультиплексором 4051. Но сам по себе он звучит довольно интересно (лучше всего слушать в стерео, посмотрите видео после перерыва). Построив несколько схем КМОП-синтеза, [acidbourbon] перешел к созданию секвенсоров и мультиплексоров, которые затем позволили ему разработать этот генератор случайных последовательностей, который можно стробировать с помощью тактового сигнала.
Основной принцип прост: генерируйте шум, усиливайте его, применяйте тактовый сигнал, чтобы получить стробированный выходной шум. Его выбор дизайна для различных разделов хорошо объяснен, исходя из ограничений, с которыми ему приходилось работать. Все должно работать при напряжении 5 В, но его схема генератора шума требует для работы 12 В. Он решил использовать зарядный насос для генерации -5 В, в результате чего получилось 10 В, чего едва хватало, но работало.
Повышающий регулятор, вероятно, мог бы лучше служить для генерации 12 В, но, возможно, у него уже была микросхема подкачки заряда ICL7660, валявшаяся в его мусорном ведре. В остальной части схемы используются стандартные устройства CMOS/TTL, и [acidbourbon] предоставляет все файлы дизайна для того, что выглядит как аккуратная односторонняя печатная плата, которую можно легко изготовить методом переноса тонера.
Видео ниже.
Читать далее «8-битный генератор случайных последовательностей с тактовой частотой для синтезатора CMOS» →
Posted in Цифровые аудио хаки, Музыкальные хакиTagged аудио синтезатор, cmos, генератор случайных чисел, генератор белого шума12 декабря 2013 г., Джеймс Хобсон
[Jordi] сделал этот потрясающе выглядящий мини-усилитель с довольно необычной особенностью. Он назвал его Bizarre Mini Amplifier, потому что прямо в него встроен генератор белого шума! Странно правда?
Большинство людей просто найдут подходящий усилитель и упакуют его в красивую коробку, но только не [Джорди]! Он разработал схему усилителя с нуля! Он имеет четыре отдельных каскада, как и большинство типичных усилителей:
- Стадия адаптации импеданса: два операционных усилителя для левого и правого каналов — высокое входное сопротивление позволяет подключать различные источники звука, не влияя на выходной сигнал.
