Circuito Modulador de Voz DIY: Construa Seu Próprio Alterador de Voz

Sobre o Circuito Alterador de Voz, a modulação de voz é um projeto cativante e divertido no qual tivemos que trabalhar até agora.

Frequentemente, sua circuitaria envolve transformação ou mudança de uma voz humana em uma nova.

Aprendendo com o filme Doctor Who, foi delicioso saber que o Dalek (com voz bizarra) teve seus sons de voz originais feitos com modulação em anel. Este artigo fará nosso caminho DIY para uma voz irreconhecível, focando no controle de saída, amplificação e mixagem para ter um circuito funcional.

Conceito do Circuito Alterador de Voz

O que é fascinante sobre a singularidade dos seres humanos é ser capaz de ter diferentes tons de voz. Consequentemente, se fizermos uma ligação, seria fácil descobrir com quem estamos conversando, graças ao interlocutor. Além disso, mesmo sem ver um indivíduo falando, é fácil identificá-lo em uma multidão devido à sua voz.

No entanto, para este projeto experimental, usaremos um circuito alterador de voz digital que tem a designação de mudar o timbre da voz de um indivíduo para uma diferente. Além disso, pode modificar para soar como uma voz alienígena ou robô.

Emprestamos a tecnologia do modulador de voz do dispositivo HOLTEK. HOLTEK é um chip alterador de voz que frequentemente processa o sinal de voz que lhe foi alimentado digitalmente no momento.

Como o HOLTEK Funciona

• Primeiro, ele desloca a frequência do espectro associada à voz em questão, para baixo ou para cima, em sete etapas incrementais sequenciais.
• Então, você ouvirá uma frequência relativamente mais grossa ou mais fina na saída resultante.
• Finalmente, você pode comparar os resultados obtidos a uma velocidade de reprodução com uma informação vocal que você tinha gravado inicialmente em uma fita enquanto diminuía ou aumentava as frequências.

Um fator de exceção com o HOLTEK é que ele não afeta ou distorce a velocidade da fala no processo de comparação. Além disso, pode adicionar dois efeitos sonoros especiais à fala de amostra que você testou: robô e vibrato. O efeito robô torna a fala humana mais robótica, enquanto o vibrato traz o efeito sonoro trêmulo na voz.

Para adicionar ao conceito, ambas as saídas de voz vão para o CI através de um microfone electret padrão, e então você receberá o sinal de saída dimensionado em um alto-falante dinâmico.

Geralmente, todo o sistema HOLTEK opera com uma tensão de alimentação de uma bateria de 9V.

Esquemático do Circuito Alterador de Voz

Esquemático do circuito

O diagrama de circuito abaixo mostra o circuito de um alterador de voz que você pode construir a partir de um datasheet HT 8950. Tudo o que você precisará fazer é usar um circuito amplificador compatível diferente que você precise, então substituí-lo pelo amplificador de áudio existente.

Introdução ao Princípio de Funcionamento

Além de ter um bloco amplificador funcional com microfone de polarização interna, um HT8950 também tem um conversor D/A de 8 bits, uma RAM estática (também conhecida como SRAM) e um A/D com 8 bits.

D/A e A/D operam em uma taxa de amostragem de 8Khz. A taxa não só pode cobrir o espectro de voz humana de cerca de 3Khz, mas também pode produzir uma melhor qualidade de saída do alto-falante e uma razão sinal-ruído (SNR) altamente desejável.

Como Construímos um Circuito Alterador de Voz?

• Lista de Peças

Eles incluem;

Capacitores

C4, C6, C7 – 220uF/16V, eletrolíticos,

C3, C5 – 0.1uF (104), cerâmicos,

C2 – 0,47uF (474), cerâmico, e

C1 – 4,7 uF/16V eletrolítico.

Semicondutores

SPK1 – alto-falante 8 / 0,25 W,

Transdutores MIC1 – microfone electret com característica miniatura,

Diodo Zener D1 – 6,2V / 0,5W

IC2 – Amplificador de áudio LM386, e

Circuitos Integrados Modulador de voz IC1- HT8950A.

Eletromecânicos

S1 a S4 – chaves de botão miniatura NAJ1 – tipo conector para snap de bateria de 9V.

Resistências (1/4W 5%)

R9 – 5K, trimmer, uma volta,

R8 – 8,2K,

R7 – 470,

R4, R5, R6 – 4,7K,

R3 – 39K,

R2 – 47K, E

R1 – 100K.

Diagrama esquemático do conversor de voz e sua operação

O circuito operará da seguinte forma;

• Começa com o microfone capturando o sinal de voz, e através da rede R4 C2, o transfere para o amplificador interno HT8950. Aqui, o amplificador de malha aberta ganhará uma tensão de aproximadamente 2000.
• Em segundo lugar, capacitores C4, R7 e R5 fornecem o elemento electret em suas condições de polarização. Normalmente, o HT8950 injetado terá uma largura de banda amplificada, porém limitada. Assim, envia sinais de voz para o A/D de 8 bits, onde a taxa de amostragem digitalizada interna é de cerca de 8 kHz.
• Então, o oscilador controla o gerador de sinal de amostragem que produz a base de tempo estipulada.
• Frequentemente, R2 determina a frequência do oscilador (cerca de 512Khz).
• Em seguida, a SRAM armazenará o sinal de voz digitalizado. Depois, um circuito de controle removerá a informação da RAM estática e a transferirá para outro registrador de trava.
• Além disso, a informação como sinal de fala vai para o conversor D/A do registrador, onde se transforma de volta à sua forma analógica original. Você pode então extrair o sinal no pino 12 – SAÍDA DE ÁUDIO.
• O sinal original do conversor D/A pode ou não ter um espectro de frequência de deslocamento dependendo da velocidade de transferência da SRAM para o D/A. Passo a passo, chaves de botão S3 (DOWN) e S2 (UP) determinam a condição. Em outras palavras, ao tocar o sistema, você moverá o S3 passo para baixo e S2 em uma situação de passo para cima, em um ciclo.
• Finalmente, o sinal de fala em sua forma analógica passa pela rede C3 R8- então atinge o amplificador LM386 (IC2). Consequentemente, o amplificador guia o alto-falante SPK1 e permite sua audibilidade.

Construa o circuito em uma placa PCB

1. Você pode usar uma PCB de dupla face medindo 3,2 x 2,5 polegadas.

2. Incorpore pontos de teste na PCB. Por exemplo, você pode ter TP2 seguindo o sinal indo para o power-amp do registrador e T1 seguindo o sinal de um microfone.
3. Em terceiro lugar, use soquetes CI, então solde os chips na placa de design. Felizmente, você pode continuar substituindo os chips para notar a diferença em suas atividades.
4. Frequentemente, você encontrará jumper JP, R7 que é o controle de volume, e conector de microfone J1 montados na placa. No entanto, para o projeto DIY funcionar, você precisa substituir os componentes montados na placa por componentes montados em painel e então conectá-los de volta à PCB usando fios de ligação. Por exemplo, use uma chave no lugar de JP.

Informações detalhadas dos pinos

O arranjo dos pinos inclui o seguinte;

VREF – tensão de referência amplificador interno 14,

AUDIO – saída de áudio 13,

LED – saída de lâmpada para volume 12,

VDD – linha de alimentação positiva 11,

AIN – entrada do amplificador interno 10,

AO – saída amplificador interno 9,

NC – não conectado 8,

VSS – linha de alimentação negativa / GND 7,

ROB – entrada seletor modo passo ROBOT 6,

TGD – entrada seletor passo DOWN 5,

TGU – entrada seletor passo UP 4,

VIB seletor modo vibrato 3, e

OSC1 entrada do oscilador 2.

• Teste

1. Antes de prosseguir com a ligação da energia, use álcool e uma escova de dentes de cerdas macias para limpar a placa. Então, como sempre, fique atento a: componentes faltantes, juntas de solda ruins, capacitores de valor falso, CI errado em um soquete, trilhas de cobre quebradas, etc.
2. Em seguida, meça a resistência de entrada começando do positivo para o terra. Uma resistência baixa ou zero pode significar um curto-circuito que você precisa rastrear.
3. No terceiro passo, ajuste seu volume baixo, então conecte um microfone electret no J1, conecte o fone de ouvido/alto-falante, e finalmente, no TB1, adicione 12V. Confirme se o LED está funcionando.
4. Por fim, fale gradualmente no seu microfone enquanto também aumenta o volume para o nível desejado. Se o circuito estiver amplificando no processo, remova o jumper e certifique-se de que sua voz está passando por modulação.

Resumo

Para concluir, você pode usar um circuito alterador de voz para alterar a voz de um humano programando o som que aparece na entrada do microfone para um diferente. Por exemplo, você pode editar a voz para soar como um robô. Qualquer que seja o projeto, seguir os diagramas e passos simples certamente lhe dará um resultado excelente. Em caso de quaisquer preocupações, no entanto, você é livre para nos contatar a qualquer momento.