555 und Lautsprecher - Anfängerfrage

Zunächst ein Haftungsausschluss - ich bin ein Bastler und ziemlicher Anfänger, also haben Sie Geduld mit mir.

Was ich versuche zu bauen, ist ein Metronom mit einem astabilen 555-Oszillator, der einen 8-Ohm-Lautsprecher antreibt. Ich habe jetzt einige Erfahrungen mit 555er gesammelt und dieses Projekt bereits mit einem Piezo abgeschlossen.

In diesem Fall habe ich zwei 555-Oszillatoren verwendet, einen, der die Rechteckwelle erzeugt, und einen, der einen Transistor verwendet, um den ersten mit den gewünschten Schlägen pro Minute ein- und auszuschalten.

Jetzt habe ich mal nachgeschaut, wie man das mit einem Lautsprecher macht und bin auf diese Anleitungen gestoßen:

https://www.555-timer-circuits.com/metronome.html

http://www.instructables.com/How-to-Make-a-Metronome/

http://www.instructables.com/How-to-Make-an-Electronic-Metronome/

Ich kann mit Sicherheit sagen, dass ich ziemlich verwirrt bin, sogar verblüfft. Sie alle verwenden nur einen astabilen 555, der die BPM darstellt. Brauchen Lautsprecher kein Wechselstromsignal? Mein Piezo tut es.

Wie schalten sie den Lautsprecher nur mit der "Einschaltdauer" des Arbeitszyklus ein?

Ich vermute, es hat etwas mit dem Kondensator in Reihe mit dem Lautsprecher zu tun, aber es wäre nett, wenn sich jemand die Zeit nehmen und es mir erklären würde.

PS: Meine Verwirrung in einem einfachen Bild:

Erstens, wie ich es gemacht habe, zweitens, wie die Tutorials es machen

BEARBEITEN: Wie gewünscht, habe ich unten ein Schema der erwähnten Piezoschaltung hinzugefügt.

meine Schaltung

Zeigen Sie einen Schaltplan Ihrer tatsächlichen Schaltung. Dafür steht ein Zeichenwerkzeug zur Verfügung, wenn Sie Ihre Frage bearbeiten . Wenn die Frequenz des Signaltons zu hoch ist (für Ihre Ohren und/oder Lautsprecher), würden Sie nur das Ein- und Ausschalten hören, und das klingt als Klicken.

Antworten (2)

Jedes Mal, wenn der Ausgang des 555 seinen Zustand ändert, wird ein Stromimpuls in den Lautsprecher ausgelöst, wenn sich die Kappe über den Lautsprecher auflädt oder entlädt. Dieser Stromimpuls erzeugt ein lautes hörbares "Klicken" im Lautsprecher.

Bei einer positiven Flanke wird die Kappe über den Lautsprecher aufgeladen, während sie auflädt, drückt der Lautsprecherkegel für den Bruchteil einer Sekunde in eine Richtung und kehrt dann in die Ruheposition ("Null") zurück. Bei einer negativen Flanke entlädt sich nun die Kappe, wodurch der Kegel in die entgegengesetzte Richtung schiebt und dann auf "Null" zurückkehrt.

Bei einem 8R-Lautsprecher und einer 22uF-Kappe beträgt die Lade-/Entladezeit etwa 5CR oder etwa 880 us, was etwas weniger als eine ms ist. Eine Sinuswelle mit einer Periode von 880 us hätte eine Frequenz von etwa 1,1 kHz - schön im Audioband. Es wird ein ziemlich lautes Klicken für einen 9-V-Impuls sein.

Aha! Vielen Dank. Die Frequenz wird also sowohl durch die Impedanz des Lautsprechers als auch durch die Kapazität der Kappe und die BPM nur durch den 555 bestimmt? Können Sie mir sagen, wie Sie diese Frequenz berechnet haben?
Sicher. Wenn Sie eine Rechteckwelle mit einer Periode von 1 ms nehmen, hat sie eine Frequenz von 1 / T, was 1 kHz entspricht. Das ist für eine kontinuierliche Welle. Wenn Sie einen einzelnen Zyklus einer Rechteckwelle (dh einen einzelnen Impuls von 500 us) nehmen, ergibt dies eine ganze Reihe von Frequenzen um 1 kHz, die für einen Moment erscheinen und dann schnell abklingen. Dies ist keine Rechteckwelle, sondern eine Exponentialwelle, also hat sie einen anderen Satz von Harmonischen, aber sie werden in der Nähe von 1 kHz zentriert sein. Dies ist keineswegs eine strenge Analyse, aber genug, um zu wissen, dass die Frequenzen des resultierenden Tons bei sehr hörbaren Frequenzen liegen werden.
Außerdem: Abhängig von den Impedanzen in der Schaltung kann es bei jedem Übergang zu einem Nachschwingen kommen (wenn der Lautsprecher überschwingt und einschwingt), was als kurzes „Ping“ wahrgenommen werden kann.
Sie haben keinen 8-Ohm-Lautsprecher und keinen 22-uF-Ausgangskondensator. Stattdessen lässt der zweite Oszillator den Piezo piepen. ABER Ihr Schaltplan hat keine Versorgungsspannung und keine Transistor-Teilenummer. Ich stimme zu, dass der Reset-Pin verwendet werden sollte, um die Pieptöne ein- und auszuschalten.

Typischerweise ist der Ton eines Metronoms kein kurzer Tonstoß wie ein Piepton oder Zwitschern. Es ist ein Klicken oder Tick oder Tack – klanglich ist es ein Impuls, kein wahrnehmbarer Ton mit einer Frequenz. Aus diesem Grund senden die von Ihnen gefundenen Schaltungen einen einfachen, kurzen Gleichstromimpuls an den Lautsprecher.

UND - Die obige Zeichnung "wirklich passiert" ist falsch. Sowohl an den ansteigenden Flanken als auch an den abfallenden Flanken der 555-Ausgangswellenform wird ein Tonimpuls vorhanden sein . Die beiden Impulse werden leicht unterschiedlich klingen, da der Hauptteil des Klangs unterschiedlich ist. Die eine ist eine Kompressionswelle (der Lautsprecherkegel bewegt sich zum Ohr hin) und die andere eine Verdünnungswelle (der Lautsprecherkegel bewegt sich vom Ohr weg). Es gibt Harmonische, Membranoszillationen und andere Faktoren, die zum Gesamtklang beitragen, aber der Hauptteil ist, was der Membran macht, wenn die Signalflanke kommt.

Wenn Sie wirklich einen Tonstoß an den Lautsprecher senden möchten, senden Sie Ihren Schaltplan zur Überprüfung an uns. Im Allgemeinen ist es besser, den zweiten 555 zu aktivieren/deaktivieren, indem Sie seinen Reset-Eingang ansteuern, anstatt ihn ein- und auszuschalten.

Antwort aktualisiert.
Alle Metronome, die ich gehört habe, machen Klicks oder Klopfen. Ich habe noch nie einen gehört, der piepst. Meine Rauchmelder geben Pieptöne ab.
Ich weiß, aber die anfängliche Frage war Pieptöne.
555 und Lautsprecher - Anfängerfrage
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