Устройство, реагирующее на громкий звук и управляющее каким-либо электроприбором, называют акустическим выключателем или звуковым реле. Однако возможности таких устройств ограничены, поскольку они не могут включать или выключать нужный объект по выбору аналогично переключателю на несколько положений. От этого недостатка свободен акустический автомат, с описанием которого предлагаем познакомиться читателям. Его можно использовать для управления медленно движущимися объектами (моделями тракторов, луноходов или танков, роботами), для дистанционного включения электроприборов и радиоаппаратов, для создания световых эффектов.
Включается устройство дистанционно — хлопками в ладоши или командой голосом: «Хоп! Хоп!» Количество командных звуковых сигналов должно соответствовать номеру выбранного объекта (нагрузки). Причем в данном состоянии переключатель может находиться в течение длительного времени. А чтобы его выключить, достаточно лишь хлопка в ладоши или команды: «Стоп!»
Звуковой автомат «слышит» на расстоянии до 5 метров. Временная задержка включения нужного положения обеспечивает выдержку до 3 с, позволяя тем самым вводить команду управления, состоящую из 6—7 сигналов. Однако в нашей конструкции предусмотрен выбор только любой из трех нагрузок с напряжением питания 220 В, мощностью не более 80 Вт. Электроприборы подсоединяют к розеткам автомата заранее подготовленными к работе (настольную лампу с замкнутым выключателем, настроенный на радиостанцию приемник, включенный на воспроизведение и с установленной кассетой магнитофон).

Акустический переключатель, кроме звукового реле на транзисторах VT1 — VT3 (см. принципиальную схему), содержит также триггер на реле К2, узел временной задержки (VT4), блок реле К3 — К6 включения нагрузок, индикаторы исполняемых команд (лампы HL1 — HL3).
Работает переключатель следующим образом. После включения питания через замкнутые пластины контактной группы К3.1 заряжается конденсатор С5: автомат готов к работе.
Для включения в положение 1 подают команду из одного звукового сигнала (хлопка), который воспринимается микрофоном ВМ1 и усиливается звуковым реле — К1 замыкает свою контактную систему К1.1, К1.2 на время прохождения сигнала.
Через контакт К1.1 заряженный конденсатор С5 подсоединяется к обмотке реле К2. Оно срабатывает, своей контактной парой К2.1 самоблокируется и подает питание на узел временной задержки. Контактная группа К2.2 отключает разрядный резистор R9 от конденсатора С6 (он начинает заряжаться) и замыкает цепь питания лампы HL1, сигнализирующей положение 1.
Одновременно переключающая контактная группа К1.2 подсоединяет (через К5.1) конденсатор С7 к обмотке реле К4, но поскольку он еще не заряжен, К4 не срабатывает.
Реле К1 срабатывает от каждого хлопка, но если второй звуковой сигнал не подавать, то и контакты К1.1 и К1.2 замыкаться не будут. Спустя 3 секунды после действия реле К2 конденсатор С6 зарядится через резистор R10 до напряжения «пробоя» стабилитрона VD3, откроется транзистор VT4 и сработает реле КЗ. Оно переключит свои контакты К3.1, обеспечив ускоренный разряд конденсатора С5 через резистор R7, а замыканием контактной пары К3.2 подсоединит к сети напряжением 220 В (через К4.2) первое исполнительное устройство (например, настольную лампу).
Нагрузка может оставаться включенной любое время, снимают ее подачей одного звукового сигнала. Разряженный конденсатор С5 через контакт К1.1 подсоединяется к обмотке реле К2, оно разблокируется, и автомат приводится в исходное состояние.
Чтобы включить второй прибор, подают команду из двух звуковых сигналов. При первом устройство действует, как описано выше. Следующий сигнал заставляет реле К1 сработать второй раз, но вхолостую, поскольку реле К2 уже находится в «притянутом» состоянии, а конденсатор С5 еще не разрядился. Зато переключающая контактная группа К1.2 подсоединит зарядившийся в паузе конденсатор С7 (через К5.1) к обмотке реле К4. Оно срабатывает, блокируется своим контактом К4.1 и подает питание на остальную часть звукового автомата. Контактная группа К4.2 отключает первую нагрузку и подсоединяет через контакт К6.2 второй прибор.
После второго сигнала подвижная пластина К1.2 возвращается в исходное положение и включает реле К5, которое останется в этом состоянии до разблокирования реле К2 и К4. Оно своей контактной системой К5.1 подготавливает цепь питания реле К6, а К5.2 переключает лампы HL1 и HL2, сигнализируя, что автомат принял положение 2.
Когда поступает третий звуковой сигнал, реле К1 срабатывает третий раз и подвижная пластина группы К1.2 задействует (через К5.1) реле К6, которое, переключив контакт К6.1, отсоединяет лампу HL2 и включает HL3, сигнализирующую о третьем положении автомата. Подвижный контакт К6.2 отключает ранее задействованный прибор и подсоединяет новый. По истечении заданного времени сработает реле К3 и своей контактной парой К3.2 включит в сеть нагрузку 3. Снимают ее одним хлопком.
На базе данного автомата можно изготовить несколько вариантов акустических устройств: двухпозиционный звуковой выключатель, акустический переключатель на два или на пять положений.

Для первого варианта достаточно собрать только узел, обозначенный на схеме «Положение 1», контактную группу К3.2 заменить на К2.2, а К4.2 закоротить перемычкой. Тогда устройство будет от одного хлопка включать нагрузку, а затем по сигналу следующего хлопка выключать.
Вариант 2 требует включения двух узлов (положения 1 и 2). Устройство будет включать первую нагрузку от одного хлопка, вторую — от двух хлопков и выключать в любом положении от одного хлопка.
В третьем варианте необходимо добавить еще два модуля, собранных по схеме узла «Положение 3», включив их последовательно вместо соединений 2—2, 3—3, 4—4, 5—5, 6—6, 7—7; перемычки 1—1 оставляют только на последнем модуле, 8—8, 9—9 снимают, контактные группы реле подсоединяют, как показано пунктиром.
На рисунке печатной платы часть проводников изображена пунктирной линией для реализации переключателя на 5 положений. Коммутацию индикаторных ламп HL1 — HL5 осуществляют контактные группы реле К5.2, К7.2, К9.2, К10.1, для выбора нагрузок — К4.2, К6.2, К8.2, К10.2.
Чтобы в работе переключателя не было сбоев, датчик-микрофон не должен быть расположен близко от силового трансформатора. Микрофон приклеивают к плате на поролоновой прокладке, и перед ним в корпусе устройства сверлят отверстия.
Цепи коммутации напряжения 220 В монтируют в последнюю очередь. Убедившись в работоспособности переключателя, места паек на выводах реле изолируют хлорвиниловыми трубками. Розетки (гнезда) для подключения приборов устанавливают на корпусе.
В звуковом автомате применены следующие детали: микрофон — наушник ТОН-2 (1600 Ом), реле РЭС-9 (паспорт РС4.524.200), лампы СМ3 9, резисторы — МЛТ-0,25, конденсаторы С2, С5, С6, С7, С8 — оксидные К50-3, остальные — МБМ.
Трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе Ш16X32, обмотка I содержит 2200 витков провода ПЭВ-1 0,1, II — 170 витков ПЭВ-1 0,2. Можно использовать готовый трансформатор мощностью не менее 10 Вт с напряжением на вторичной обмотке 15—18 В. При напряжении питания 20 В устройство на 5 команд потребляет ток 0,2 А.
Если вместо звукового реле использовать фотореле или приемник радиоуправления, то переключателем можно будет управлять световым лучом или радиосигналом.
И. ТОРМОЗОВ, г. Смоленск