Net als de ‘éénarmige bandiet’ is de ‘sociale vogel’ ook oorspronkelijk gepubliceerd in de Halfgeleidergids van 1984. Beide schakelingen kregen een technische make-over waarbij gestreefd werd om zo dicht mogelijk bij het origineel te blijven en de ‘look & feel’ te behouden. Nu, bijna 40 jaar later, zijn ze allebei Elektor Classics geworden en opgenomen in de Elektor Circuit Special 2023.

Fluit en luister

Om de sociale vogel naar je terug te laten fluiten, zet je de print in de houten standaard en schakel je hem in. Fluit niet te ver van de microfoon, en sta dan versteld over het vogel(achtige) geluid dat uit de kleine luidspreker komt. Pas indien nodig de trimpots op de print aan voor de beste ervaring. “Kijk, mama – zonder DSP of AI!”

Elektor funny bird kit
De Elektor Funny Bird kit.

Hoe het werkt

Werpen we een blik op het schema in figuur 1, getekend in de beroemde Elektor-stijl die nooit is overtroffen door welk concurrerend tijdschrift dan ook. De schakeling bestaat uit twee delen. De eerste bestaat eigenlijk uit opamps IC1A...IC1D en omringende onderdelen. Het inkomende gefluit dat door de electretmicrofoon wordt opgepikt, wordt versterkt in IC1A, waarvan de versterkingsfactor kan worden ingesteld tussen 20 en 500 met trimpot P1. Om ervoor te zorgen dat de virtuele vogel echt op je fluitje reageert, wordt het ingangssignaal gefilterd door IC1B. Vervolgens wordt het gelijkgericht door D1 en ontkoppeld door C5. Opamp IC1C – in wezen een trigger met hysterese – werkt als een monostabiele multivibrator (MMV). Bij een inkomend fluitsignaal blijft zijn uitgang logisch laag totdat C5 zich via R8 heeft ontladen tot een spanning onder de hysteresisdrempel van IC1C. Zolang uitgang pin 8 laag is, geleidt pnp-transistor T2 en verbindt effectief de voedingsmassa met het tweede deel van de schakeling.
 

Funny Bird - chriping bird
Figuur 1. Deze tsjilpende ‘vogel’ is zeker geen gevederd exemplaar, maar
bestaat uit een reeks oscillatoren in een VCO-configuratie, geactiveerd door gefluit
dat door een electretmicrofoon wordt opgepikt.

Omdat de quad-opamp IC1 een symmetrische voedingsspanning nodig heeft, is IC1D bedraad als een impedantietransformator die de halve voedingsspanning produceert die wordt gebruikt voor de andere opamps. Zolang de uitgang van IC1C laag is, geleidt T1 en wordt de microfoon kortgesloten om positieve terugkoppeling te voorkomen. Vertragingsnetwerk C2/R4 zorgt ervoor dat T1 nog een moment blijft geleiden nadat IC1C is omgeschakeld.

De ‘respons’ van de sociale vogel wordt geleverd door het tweede deel van de schakeling, een VCO gevormd door IC2C, D3...D6, T3 en bijbehorende componenten. Als de basis van T3 wordt aangestuurd met een zaagtand van een paar hertz, wordt een tjilpend geluid geproduceerd. Die zaagtand wordt gegenereerd door de Schmitt-trigger NAND-poorten IC2A/B/D. IC2A levert een blokgolf aan oscillator IC2B. Wanneer de uitgang van IC2B hoog wordt, reageert zaagtandgenerator IC2D met een pulstrein. Zodra de uitgang van IC2B laag wordt, stopt IC2D met oscilleren en gaat zijn uitgangsspanning oplopen naar de positieve voedingsrail. Omdat IC2B en IC2D op verschillende frequenties oscilleren, ontstaat er een pseudo-willekeurige zaagtand. Dat signaal wordt dan frequentiegemoduleerd door IC2C om LS1 aan te sturen met behulp van T4 als versterker.

De verschillende oscillatorfrequenties in het project kunnen worden gevarieerd met P2...P5 om een reeks vogelgeluiden mogelijk te maken. Als je begint met alle potmeters in de middenstand, zul je al snel ontdekken dat het vinden van je favoriete vogelgeluid een kwestie van proberen is, met dank aan het 4093-IC.

De ruststroomopname uit de 9V-batterij is ongeveer 10 mA, voornamelijk afhankelijk van welk merk TL084 je gebruikt. De sociale vogel moet daarom worden uitgeschakeld als het niet wordt gebruikt.
 

Funny Bird PCB
Figuur 2. Print-layout voor het sociale vogel-project. De print is ontworpen als bureaudecoratie waar e-techies mee kunnen pronken.

Bouw van het tsjilpdiertje

In principe staat alles wat je moet weten over het bouwen van deze Elektor Klassieker-kits in het artikel over de eenarmige bandiet. Hoewel de print van de sociale vogel groter is dan die van de andere twee klassiekers die we tot nu toe hebben uitgebracht (de eenarmige bandiet en de US-sirene ), is de bouw een fluitje van een cent, want alles zit in een kit die je in de Elektor Store kunt kopen. Geen zorgen, je soldeert alleen through-hole onderdelen, niet van die kleine SMD-dingetjes die bij een vleugje wind wegvliegen en die in de stofzuiger blijven verdwijnen. Figuur 2 toont de artistiek verantwoorde print-layout.

Dit artikel (230153-03) is gepubliceerd in de Elektor Circuit Special 2023. Kurt Diedrich ontwierp het oorspronkelijke project. Ton Giesberts verzorgde het PCB-ontwerp en de aanpassing.