Здесь дешифратор команд – это два активных фильтра, выделяющих частоты звуков «И» и «О» и управляющие каждый своим исполнительным реле. Работа частотного фильтра основана на эффекте резонанса. Чтобы обеспечить высокую избирательность, фильтр построен на LC-контуре, а так как контур работает на голосовой (сотни герц) частоте, то число витков катушки в каждом контуре составляет две и более тысяч.     Современная элементная база позволяет избавиться от утомительной намотки проводов и настройки контуров, в составе которых работают катушки индуктивности, а сами устройства становятся экономичнее и миниатюрнее. Следует затронуть ещё один немаловажный вопрос – это помехи. Одно дело, если объект управления - детская игрушка и совсем другое, если это освещение в квартире или какой-нибудь бытовой прибор. При появлении звуковой помехи, частота которой совпадает с частотой гласного звука в командном слове, нагрузка может несанкционированно включиться, что приведет к нежелательным последствиям. Схемы голосовых управляющих устройств должны «уметь» не реагировать на такие помехи.    В теме рассмотрены несколько экспериментальных схем, реализующих голосовое управление нагрузкой. В основе частотных фильтров – микросхема типа LMC567CN. Это тональный декодер, выполненный по КМОП-технологии. Выбор именно этой микросхемы обусловлен её экономичностью, так как предполагается, что микросхема будет использоваться в устройствах с бестрансформаторным питанием, например, с гасящим балластным конденсатором. Если ограничений по экономичности питания нет, то можно применить биполярный функциональный аналог – микросхему типа LM567CN (отечественный клон - КР1001ХА01). Ранее на нашем сайте работа микросхемы LMC567 была показана в теме «Цветомузыкальная установка «DECOR» с фильтрами на LMC567CN», в которой рассказано о назначении внешних элементов «обвязки» микросхемы и даны примеры расчетов центральной частоты ГУН. Можно добавить, что напряжение питания микросхемы находится в границах от 2V до 9V; типовой потребляемый ток составляет: при Uпит=2V – 0,3mA, при Uпит=5V – 0,5mA, при Uпит=9V – 0,8mA (эти показатели не меняются при наличии или отсутствии входного декодируемого сигнала); номинальный ток вывода 8 (выходной ток декодера) - 20mA; входное сопротивление (вывод 3) – 40K; высокая стабильность частоты опорного генератора.     На РИС.1 показана схема, декодирующая частоту гласной буквы «Е» (звука {Й”Э}) в командном слове «СВЕТ»:

Гори , Стоп

Санузел , Система

Такая команда может использоваться как запускающая некий электронный блок или служить звуковым «ключом» к активации схемы с другими звуковыми командами. Может использоваться любое другое командное слово, например, «САНУЗЕЛ» для управления светом в ванной или туалетной комнатах квартиры: Здесь отсев звуковых помех происходит иначе, чем в предыдущих схемах - за счет последовательного переключения триггеров, причём следующий триггер фиксирует состояние предыдущего. Если на входе появляется звуковая помеха, то, чтобы повлиять на состояние нагрузки, частота помехи должна измениться три раза и совпасть с частотами гласных букв в командном слове в нужной последовательности, а это, как представляется, совсем маловероятно. Из схемы видно, что исходная частота ГУН переключается два раза, таким образом, тональный декодер DA2 работает с тремя опорными частотами. В исходном состоянии открыт ключ DD1.2 и частота определяется элементами С7, R11 и R12. Подстроечным резистором R12 она настроена на гласный звук «И». После того, как будет произнесён и декодирован слог «СИ», ключ DD1.2 закроется и откроется ключ DD1.3. Теперь частоту ГУН задают элементы С7, R11 и R15, которым настраивают реакцию устройства на гласный звук «Е». После декодирования слога «СТЕ» ключ DD1.3 закроется, но откроется ключ DD1.4, значит, частоту опорного генератора будут определять элементы С7, R11 и R18, которым настраивают частоту ГУН на гласный звук «А» в слоге «МА». После произношения и декодирования слога «МА» ключ DD1.4 закрывается и декодер DA2 перестает работать – его опорный генератор выключен, т.к. закрыты все ключи. Схема вернётся в исходное состояние по сигналу RESET, который получит от исполнительного устройства после выполнения следующих команд или завершения рабочего цикла объекта управления.    Если на входе появится помеха, соответствующая звуку «И», то триггер DD2.1 переключится – ключ DD1.2 закроется, а ключ DD1.3 откроется. Теперь частота помехи должна совпасть с частотой гласной буквы «Е». Чудеса, конечно, в нашей жизни случаются, но очень редко. Поэтому, через время Т=0,7*С8*R13 триггер DD2.1 вернётся в исходное состояние, т.к. работает в режиме одновибратора.    Если была команда и за звуком «И» последовал звук «Е» (были произнесены слоги СИ-СТЕ), то через открытый диод VD5 переключенное состояние триггера DD2.1 зафиксируется – конденсатор С8 не сможет зарядиться до порога переключения триггера по входу «R». То же самое произойдет с триггером DD2.2, если вслед за звуком «Е» декодируется звук «А» (будут произнесены все три слога СИ-СТЕ-МА) – его переключенное состояние зафиксируется открытым диодом VD7. Основной (не инвертирующий) выход предыдущего триггера соединён с входом данных (D) следующего, поэтому декодирование всего командного слова будет возможным только в случае, если гласные звуки следуют друг за другом в строгой (правильной) последовательности. Светодиоды, подключенные к схеме через усилители тока VT1 – VT3, индицируют декодирование гласных звуков. При декодировании последнего звука светодиод «А» остаётся включенным, пока на схему не поступит сигнал RESET от исполнительного устройства. При получении сигнала RESET светодиоды будут переключаться в обратной последовательности (от «А» до «И»), индицируя возвращение устройства (триггерных ячеек) в исходное состояние.    На базе этой схемы была опробована схема с командным словом «ВКЛЮЧИСЬ» и автоотключением нагрузки. Схема последовательно декодирует гласные буквы «Ю» (звук {Й”У}) и «И». Из ролика видно, что после декодирования звука {Й”У} включается синий светодиод, индицирующий переключение первой триггерной ячейки, а лампа накаливания включается только после декодирования звука «И», т.е. после переключения второй триггерной ячейки, которая задаёт время работы нагрузки. Возвращение в исходное состояние происходит в обратной последовательности: лампа выключается - второй одновибратор переключился в исходное состояние и за тем гаснет светодиод - первый одновибратор переключился в исходное состояние. Подача других команд не приводит к включению лампы накаливания – схема обладает довольно хорошей частотной избирательностью: Свет , Пуск , Стоп