Цветомузыкальный инструмент Советский патент 1983 года по МПК A63J17/00 

Изобретение относится к цветомузыке, а именно к устройствам для сопровождения звука световыми эффектами. По основному авт. ев, tf б951б2 известен цветомузыкальный инструмент, содержащий источник звука, выход которого соединен с входом анализатора, состоящего из устройства анализа фона, включающего:в себя блоки выделенияJ каждый из которых через интегратор, усилитель мощности, включенные последовательно, подключен к одному из источников света, первый блок коррекции коэффициента передачи , подключенный к управляющим входам блоков выделения: блок коррекции постоянных времени интегрирования, подключенный к управляющим входам интеграторов и из устройства анализа рисунка, включающего в себя полосовые фильтры высоких средних и низких частот, первые входы которых под| лючены к выходу источника звука, управляющие входы - к выходу второго блока коррекции коэффициента передачи, а выходы через усилители мощ ности - к источникам света, экран, блоки управления, например ручного, интенсивностью цвета, выхой первого из которых подключен к управляющим входам усилителей мощности устройства анализа фона, а выход второго - к управляющим входам усилителей oщности устройства анализа рисунка, ком мутатор, входы которого подключены к выходам усилителей мощности, а .выходы - к источникам света уст{ ойства анализа фона, и дополнительный экран световое табло, освещаемое источника ми света устройств анализа фона и ана лиза рисунка и размещенное перед экраном . Источники света выходного оптического блока в этом инструменте расположены в следующем порядке снизу вверх: фиолетовый, красный зеленый, голубой, оранжевый, желтый, светло-го лубой. Такое размещение источников света выходного оптического блока применено с целью реализации художественного принципа соответствия: темное и тяжелое - внизу, светлое и мягкое вверху, т.е.. повышение высоты звука движение цветовой гаммы вверх 11 3Таким оЬращом, художественная выр зительность и глубина зрелищного эффе та обеспечиваются пространственным перемещением света, а пространственное перемещение звука отсутствует, что нарушает эффект светозвука. Эффект светозвука заключается в том, что при данном совместном воздействии звука и света возникает или ил люзия принадлежности этих раздражителей к одному процессу, или в более общем случае - иллюзия существования причинно-следственной связи между этими по существу раздельными раздражителями. В ином случае слышатся и видятся два абсолютно независимых события, которые не создают целостного образа и лишь взаимно мешают восприятию каждого из них, что и наб-.: людается при работе известного светомузыкального «устройства. Целью изобретения является повышение эстетического восприятия светомузыкальной композиции. Поставленная цель достигается тем, что в цветомузыкальный инструмент, содержащий усилитель низкой частоты, блок полосовых фильтров, выход которого подключен к выходу блока детекторов, блоки управления, выходы которых подключены к световому табло, анализатор динамического развития, анализатор тембра, анализатор пауз, блок фиксации, два распределителя, коммутатор, сумматор и блок автоматической регулировки усиления, причем выход усилителя низкой частоты подключен к, входам блока фиксации, анализатора ритма и блока авто.матической регулировки усиления, выход которого подключён ко второму входу анализатора ритма и входу анализатора пауз, первый выход которого подключен ко второму входу бло кй фиксации, второй выход - к входу первого распределителя, третий выход - к входу второго распределителя, выход которого подключен к первому входу коммутатора, второй вход которого подключен к выходу блока детекторов а выход- к входу анализатора темпа и первому входу сумматора, второй вход которого подключен к выходу первого распределителя, при этом выход блока фиксации подключен к входу анализатора динамического развития,, первый выход которого подключен к первому входу анализатора темпа, каждый из п выходов которого подключен к первым входам блоков управления, расположенных в соответствующем п-горизонтальном ряду, к вторым входам которых подключены соответственно п выходов сумматора, каждый из оставп шихся m входов анализатора динамического развития подключен к третьим входам блоков управления, расположенных в сортветствующем т-вертикальном ряду, а выходы анализатора ритма подключены: первый - к управляющему входу светового табло, второй - к входу блока полосовых фильт ров, введены дополнительные полосов фильтры и дополнительные усилители, причем между выходом источника звука и каждым громкоговорителем вклю чены соответствующие соединенные по ледовательно полосовой фильтр и до полнительный усилитель, а громковорители размещены: низкочастртные в нижней части среднечастотные в средней части, а высокочастотные в верхней части светового табло. На фиг. 1 приведена структурная эд ектрическая схема предлагаемрг:о устройства; на фиг, 2 - схема распо ложения громкоговорителей в выходном оптическом блоке - световом таб ло. , . - ., Устройство содержит источник 1 звука и анализатор, включающий в се бя блоки анализа фона .и рисунка. Блок анализа фона содержит блоки 2выделения сигналов, пропорциональных основной частоте и амплитуде звукового сигнала, выходы которых через интеграторы (i)-t)-(5-3) и уси лители (6-i)-(6-3) мощности под- . ключены ко входам коммутатора 7;, позволяющего производить любое подключение источника 8-10 света с красным, синим или составным: зеленым, голубым, желтым светофильтре на любой канал. . Блоки 2-4 выделения являются, таким образом, элементарными анализаторами звука по высоте и громкос;ти, на выходе которых сигнал пропор ционален, например, громкости звука или обратно пропорционален громкости, звука, или наконец, основной ча тоте звука. Блок анализа рисунка состоит из полосовых фильтров (11-1)-(11-3), подключенных через усилители (12-1);(12-3) мощности блока анализа рисун ка к источникам (13-1)- (13-3) света блока анализа рисунка, Устройство для цветового сопровождения музыки включает в себя та же первый и второй блоки Т и 15 ко рекции коэффициента передачи, блок 16коррекции постоянных времени интегрирования , первый и второй блоки 17и 18 управления (.например, ручного ) интенсивностью цвета, а также световое табло или экран 19, выполненный, например, в виде стенки из набора прозрачных цилиндров, вплотную прилегающих друг к другу, и ДОПОЛ нительный экран 20, выполненный, например, из матового оргстекла. Конструктивное расположение источников света со светофильтрами по принципу темное - внизу, светлое - вверху обеспечивается размещением на металлической панели матрицы из световых ламп накаливания, которые .выполняют функций источников света со светофильтрами. Эти цветные лампы относятся к устройству анализа и по мощности значительно превосходят лампы накаливания устройства анализа рисунка в 500-100 раз) Лампы красного, фиолетового и синего цветов смонтированы в нижней части панели. Лампы зеленого цвета расположены в средней части, лампы голубого, оранжевого и желтого расположены в верхней ее части. Таким образом, цветовая гамма, на экране меняется снизу вверх в следующем порядке: фиолетовый, красный, синий, зеленый, голубой, оранжевый, желтый, светло-голубой. Расположение цветовых ламп системы рисунка соответствует иному пси хологическому принципу восприятия: повьшение высоты звука - движение Цветове гаммы вверх с одновременным посветленивм цветовой гаммы. Именно поэтому источники фиолетового и |фаснрго цвета расположены внизу и подключены к фильтру низких частот, источники синего и зеленого цвета , пойключены к первому диапазону фильтра средних частоти размещены нес- t копько выше и т.д. Источники, окрашенные в самые светлые цвета, расположены в самой верхней части и подключены к фильтру высоких частот. и Именно это подключение, расположение и окраска ламп вызывает движение цветовой гаммы при проигрывании музыки вверх и вниз в зависимости от изменения высоты звука. Для ре ализации принципа общезна- . чимых пронстранствённо-слуховых ас- социаций, как стремление вверх высоких звуков и вниз - тяжелых низких звуков, громкоговорители соедине ны с источником звуковых сигналов через разделительные фильтры и усилители и расположены соответственно низкочастотные - внизу, среднечастот ные - в средней части, высокочастотные - в самой верхней части панели, там же, где расположены источники самых светлых цветов. Дополнительный экран 20 из матового оргстекла расположен между панелью и 19 из прозрачных цилиндров. Наличие коммутатора 7 позволяет производить подключение любой комбинации источников света со светофильтрами на любой усилитель мощности . Это необходимо в связи с тем, что в процессе работы над цветомузыкальной композицией возможно использование комбинаций любых вероятностных связей, Кроме того, этот блок позволяет использовать логическую схему автоматики данного устройства - цветомузыкального инструмента для работы на другие типы формообразующих элементов, например с использйванием вращающихся, оптико-механических, трафаретных формообразователей с проекцией светового потока на плоский экра1Н. Устройство содержит также дополнительные полосовые фильтры : фильтры 21 - низких, фильтры 22 - средних и фильтры 23 - высоких частот, дополнительные усилители и громкоговорители 27-29. Работа исполнителя-артиста с инструментом происходит следующим образом. К музыкальному произведению состав ляется специальная программа, записывается партитура, и в соответствии с этой партитурой исполнитель управляет цветодинамйческим изображением на экране. При этом от источника звука (оркестр, радио, магнитофон и т.д. через усилитель и ком паратор )электрический сигнал поступает на анализатор музыкальных фразч устройства анализа фона и рисункд. В зависимости от характера исполн емого музыкального произведения и па титуры исполнитель может или вести, н . которые каналы цвета вручную или включать и выключать в определенное время ту или иную комбинацию алгорит мических связей, поручая на некоторое время работу автоматическому анализатору, а также осуществляя коррекцию статических и динамических характеристик инструмента во время исполнения программы. Автоматический анализатор музыкальных фраз работает следующим образом. При отсутствии звукового сигнала блок 3 выделения сигнала, обратно пропорционального среднему значению амплитуды, выделяет максимальный сигнал и экран 19,светится синим цветом. Так как работа инструмента предназначается при затемнении, то благодаря эффекту Пуркинье, яркость синего цвета является максимальной. Это особенно важно для музыкальных пауз, характеризуемых назг ванием звучащая тишина. При поступлении звуков все возрастающей громкости увеличивается постепенно насыщенность красного цвета 1устройства анализа фона - работают блок 2, интегратор 5, усилитель 6, коммутатор 7, источник 9, экран 19, дополнительный экран 20. Если при этом звуки характеризуются низким звучанием, то появляется слабый подсвет зеленоватых оттенков устройства анализа фона от ра-, боты блока k, интегратора S-i, усилителя 6;3, коммутатора 7, источника 10, экрана 19 и дополнительного экрана 20 и одновременно полосовые фильтры низкой частоты одного из каналов устройства анализа рисунка, -, имеющие цветовые оттенки фиолетового и красного, создают пространственную динамику в нижней части экрана в некотором соответствии с ритмом. Если рисунок мелодического движения является восходящим по высоте звука, то увеличивается интенсивность зеленого, голубого и-желтого устройства анализа фона в верхней части экрана и происходит движение цветовой гаммы устройства анализа рисунка по экрану вверх с одновременным посветлением цветовых сочетаний. Если при этом громкость музыкальных фраз незначительна, то на экране преобладают зеленые, голубые и желтые тона устройства анализа фона. 710 Если одновременно с увеличением высоты звука увеличивается и громкость звука, то экран приобретает дополнительно оттенки красного цвета-, а интенсивность синего цвета уменьшается. При нисходящем высотном мелодическом развитии экран приобретает более теплые оттенки, а гамма устройства анали за рисунка движется При волнообразном движении, образующемся от последовательно чередующихся восходящего и нисходящего направлений при постоянной громкости на экране возникает соответственно движение цветоЪой гаммы по высоте: экрана с изменением направлениядвижения. Одновременно звуковой сигнал посту пает на полосовой фильтр 21 низких частот, на фильтр 22 средних час тот, на фильтр 23 высоких частот, с которых через усилители поступает на вход соответственно низкочас тотного громкоговорителя 27, среднечастотного 28, высокочастотного 29 Высшая точка мелодии, совпадакицая с ее наибольшим динамическим развити ем ( кульминация ), характеризуется максимальной насыщенностью всех Ц1ветов спектра экрана с соответствулщйн пространственным движением цветовых пятен по экрану. Наличие интеграторов 5 дает возможность отслеживания за динами- ческой огибающей по высоте, и громкости, чем и определяется направление мелодического развития анализиру емого музыкального произведения. Для определения оптимального коли чества громкоговорителей, укладываемых по вертикали, и минимальных высотных размеров экрана, при котором наблюдается эффект вертикального пе-г ремещения света со звуком, нужно исходить из следующих данных: Так называемый угол ясного зрения для сидящего перед экраном зрителя, 8 имеющего возможность -поворачиват.ь | голову-и рассматривать экран, ра вен для вертикальной плоскости ЭО, Значит, в этом угловом размере и нагс до размещать гронкоговорителй, учитывая при этом разреш&ющую..способность слуха по вертикали, которая колеблется от для прерывистых и шумовых звучаний до 5® и болеедля равных непрерывных звучаний. Таким образом, в заданные о{1тимальные угловые размеры экрана СЭО) можно разместить минимум 2, максимум 6 громкоговорителей (учитывая, что музыка содержит в себе и авучания удар- ных инструментов). Конкретные линейные размеры светомузыкального экрана, при котором может проявиться эффект вертикального движения звука, могутбыть,разпичшйж ми и выбираться, исходя Из о&1зательного условия сохранения углового размера наблюдешй экрана того расстояния, (юторо разделяет зрителя о- экрана. Так как минимальное расстояние от экрана для сидйщего чел ловека paetjo приблизительно 1м, минимальный размер экрана по высоте . равен при этом приблизительно 2 м. Максимальные размеры . рграничйваются известными условиями, которые определяются помехами восприятия, вознйкащими за счёт отставаний звука от удаленных источников звукам Результаты исполнения сввто|1узыкапьных программ иепосредст венно на сцене эстрады показцвсют что при i IvaHHofl КОНСТРУКЦИИ экрана И использовании перечисленных связей схегш инструмента наиболее высокий зрелищный эстетический эффект достигается при исполнении, эяектроиной. преиЦу-; ществеино танцевальной и лирической,; музыки. Наиболее .зффективнь результат достигается 1фугачомасшта&1ом мгюлнении выходного оптического блока (экрана). .

W У9 0 29

W.

V

иг.2

ЦВЕТОЮЗЬа АПЬНЫЙ ИНСТ УМЕНТ по авт. cBvIf 695162, о т л и ч а юМ и и с я тем что/ с целью повышения эстетического. во€ ф1иятия сввтр зьт:альной композиции в него введены дополнительные попосрвне фильтряуг.и,| пол тел«ные усилители, причем между выходом Источника звукц икаищын гронмого«орит«шей вкфчени со ответствуюцие соед тенш|е посявдоваТ)юьно полсховой «Цилътр и дополнительный уашитель, а громкоговорите ли размещены: низкочастотные виниж Мей масти, среднечастоттю в средней части а высокочастотные - в верхней части светового абло.