Цветомузыкальное устройство Советский патент 1984 года по МПК A63J17/00 

Изобретение относится к устройствам светового сопровождения звуковой информации, в частности к многоканальным устройствам светового сопровсждения полифонического, например стереофонического, звуковоспроизведения, и может быть использовано в аппаратуре комплексов кс нцертного и бытового звуковоспроизведений.

Для повышения эстетического восприятия звуковой информации, в частности музыкальных программ, используются известные автоматические светомузыкадькью установки (АСМУ), содержащие, например, последовательно соединенные предварительный усилитель, полосовые фильтры, детекторы, усилители мощности и источники света Cl ЗНедостатком данной светомузыкальной установки является невозможность использовать ее для создания эффектов перемещения и локализации света в пространстве в соответствии с кажущимся пространственным перемещением и положением источников звука при стереофоническом звуковоспроизвеДе№и.

Наиболее близким к изобретению .по технической сущности и достигаемо му результату является цветомузыкальное устройство, содержащее два идентичных входных канала частотно-амплитудного преобразования сигнала, каждый из которых соде1хкит последовательно соединеннь1е предварительный усилитель и полосовые фильтры, де.т :тёкторы, к которым соответственно приеоёданейы интеграторы, усилители мощностиjCyMMaTop и два выходных канала преобразования сигнала, содержащих ключи, аыход каждого .из которых соединен с входом соответствунадего источника света пяти цветов. Входы полосовых фильтров через предварительные усилители каналов подключены соответственно к правому и левому стереофоническим каналам r2j.

Однако известное устройство не обеспечивает решение задачи эффективного; светового отображения особенностей звуковой картины, создаваемой стереофонической системой. Основным преимуществом стереофонического звуковоспроизведения перед монофоническим является создание звукового поля, позволяющего слушателю ощущать взаимоположение и и-ефемещенйе источников звука в пространстве. Стереофоническая система позволяет слушателю достаточно точно определить направление на источник звука по соотношению уровней сигналов, воспринимаемых от правой и левой акустических систем. В пределах сектора уверенного стереофонического приема (50-60) ошибка локализации направления на источник звука не превышает 1/7 базового расстояния (расстояния между акустическими системами), т.е. величины 7-9.

Для эффективной зрительной локализации слушателем кажущегося местополжения источника зщка точность светового указания должна примерно совпадать с точностью звуковой локализации. Однако известное устройство позволяет слушателю привязать световое сопровождение к кажущемуся местополоЯсению источника звука лишь с точностью до -//2 базового расстояния, т.е. в пределах ZS-SO, что обуславливает недостаточную эффективность светового сопровождения.

Кроме того, поскольку зрительный аппарат человека не воспринимает двух разнесенных источников света как один расположенный в промежуточном положении, то для эффективного сопровождения свето;5ая информация о положении источника звука должна выдаваться свечением только одного из имеющихся источников света (одного цвета), в известном же устройстве светятся, как правило, одновременно оба источника, но с разной интенсивностью, т.е. он мало эффективен даже в пределах двух имеющихся зон светового отображения.

Целью изобретения является.повышение эффективности светового сопровождения при звуковоспроизведении стереофонического сигнала .

Поставленная.цель достигается тем что в цветомузыкальное устройство, содержащее два входных канала частотно-амплитудного преобразования сигнала и два выходных канала преобразования сигнала, каждый из которых имеет усилитель мощности и источники, света, введены первый и второй блоки Деления уровней, ключи, сумматор, дополнительный сумматор и двухпороговыё дискриминаторы уровня, вькод каждого из которых соединен с управяякщ1М входом.соответствующего ключа соответствующего выходного канала преобразования сигнала, выход которого соединен с входом соответствующего источника света, причем первые входы сумматора и дополнительного сумматора соединены соответственно с первыми выходами первого и второго входных каналов част-отно-амплитудного преобразования сигнала и подключе ны соответственно к первым входам пе вого и второго блоков деления уровней, а вторые входы сумматора и дополнительного сумматора соединены со ответственно с вторыми входами первого и второго входных каналов частотно-амплитудного преобразования сигнала и подключены соответственно ic- вторым входам первого и второго блоков деления уровней, при этом выход каждого из сумматоров через соот ветствуюодай усилитель мощности подключен к входам всех ключей соответствующего выходного канала преобразования сигнала, а выход каждого бло ка делеЮ1Я уровней соединен с входами соответствукицйХ двухпороговых дискриминаторов уровня. На фиг. 1 представлена структурная эЛек рйческая схема цветомузыкального-.устройства на фиг. 2 временные диаграм, пояснякшре работу устройства. ЦветО1 зыкальное устройство содерзЁЕИТ два входных канала 1 и i2 частотио-амплитудного преобразования сигнала, сумматор 3 и два выходньк канала преобразования сигнала, каждый из которых имеет ключи 4-6 (первый) и 7-9 (второй), выход каждого из ключей 4-9 соединен с входом соот ветствующего источника 10-15 света, первый и второй усилители 16 и 7 мощное ти, доп олнит ел ьный с уммат ор 18, первый и второй блоки 19 и 20 деления уровней и двухпороговые дис, крИминаторы21-26 уровня,выход каждого из которых соединен с управляющим вх дом соответствукнцего ключа соответству ющего выходного канала преобразования сигнала, причем первые входы.суммато ра 3 и дополнительного сумматора 18 соединены соответственно с первьйда выходами первого и второго входных каналов 1 и 2 частотно-амплитудного преобразования сигнала и подключены соответственно к первым входам первого и второго блоков 19 и 20 деЛе. ния уровней, а вторые входы сумматора 3. и дополнительного сумматора 18 соединены соответственно с вторыми входами первого и ВТОРОГО входных ка налов 1 и 2 частотно-амплитудного преобразования сигнала и подключены . соответственно к вторым входам первого и второго блоков 19 и 20 деления уровней, при зтом выход каждого из сумматоров 3 и 18 через соответствующий усилитель 16 и 17 мощности подключен к входам всех ключей 4-6 и 7-9 соответствующего выходного канала преобразования сигнала, а выход каждого блока 19 и 20 деления уровней соединен с входами соответствующих двухпороговых дискриминаторов 21-23 и 24-26 уровня. Временные диаграммы (фиг.2) содержат: а-сигнал на первом выходе первого входного канала 1 частотно-амплитудного преобразования сигнала; б-сигнал на первом выходе второго канала 2, в-сигнал на выходе блока 19 (пунктиром обозначены пороги дискриминаторов 21-23, соответствуюпщх зо-i нам пространственного расположения источников 10-12 света), г-сигнал на выходе сумматора 3; д,е,ж-сигналы .на выходах дискриминаторов 2t-23j 3; и, к-сигналы на выходах ключей 4-6, поступакщие соответственно на источники 10-12 света, Б предлагаемом изобретении для каждой пары идентичных выходов входных каналов 1 и 2 формируют сигнал, зависящий от отношения уровней сигналов двух стереофонических каналов. Сформированный сигнал используют для управления подключе {ием к вькоду соответствуклцего усилителя мощности одного из источников света одного цвета, размещенных в соответствукяцих зонах пространства для световой локализации местоположения, кажущегося источника звука. При этом достигается совпадение направления на подключенный источник света с направлением на кажущийся слушателю стереофонической системы источник звука, поскольку последнее также зависит от отношения уровней сигналов, воспринимаемых слушателем от правой и левой акустических систем, что обеспечивает достижение поставленной цели изобретения. Для указанной пары выходов формируют также сигнал, пропорциональный сумме выходных уровней, которым управляю - яркостью свечения подключаемого источника света, Управление выбором источника света и яркость его свечения достигаются тем, что к паре индентичных выходов входных каналов j и 2 частотно-амплитудного преобразования сигнала подключены сортветствукщие сумматор, связанный через усилитель мощности и ключи с сооответствующими источниками света и блок деления, подключенный через дискриминаторы ypoBHia к управляющим входам соответствуняцих ключей. Таким образом, блоки деления, формируки 1е сигнал, являкнцийся частным от деления одного сигнала на дру гой, используются для управления (в пределах цвзта) подключением к выходу усилителя мощности того из источников света данного цвета, распределеиньк в пространстве, местоположение которого соответствует направлению на кажущийся слушателю стереофонический системы источник звука. Поскольку это направление зависит от отношения уровней зв уковык сигналов, приходящих от правой и левой акустических систем, и сигналы на выходах входного канала частотноамплитудного преобразования пропорщюнальны, этим уровням, то для ления подключением источника света используется именно частное от деления. В качестве параметра для определе ния цвета используется псщоса частот что следует из связи источников света одного цвета с одной соответств.уадцей парой идентичных выходов вход ного канала частотно-амплитудного пре образования сигнала. Устройство работает следуюпр1м об . Сигналы с выходов стёреофоничес. кой системы фильтруются, детектируют ся я усредняются при помощи фильтро детекторов и интеграторов входных каналов 1 и 2 частотно-амплитудного преобразования сигнала. Сумматоры 3 и 18 вьд абатываютт сигналы, пропорциональные суммарной интенсивности сигналов входных каналов 1 и 2 в со .ответствукицей полосе частот. Полученные сигналы усиливаются усилителями 16 и 17 мощности и через ключи А-б и 7-9 управляют яркостью свечения источников 10-12 и 13-15 света. Блоки 19 и 20 деления производят деЛёше.сигналов с первого и второго вькодов .интеграторов первого вход його канала 1 на сигналы с первого и второго вькодов интеграторов втоi oro входного канала 2. Выходные си налы блоков 19 и 20 деления поступают на входы двухпороговых дискриминаторов 21-23 и 24-26. Тот из дискриминаторов, в пределах которого находится в.ыходной сиг.нал блоков 19 и 20 деления, срабатывает, открывая соответствующий ключ, что приводит к подключению соответствующего источникаi света к выходам усилителей 16 и 17 мощности. При этом подключенные источники света (по одному из групп 10-12 и 13-15) начинают светиться с яркостью, зависящей от выходных сигналов усилителей мощности. Совокупност-ь распределенных по фронтальной плоскости одновременно светящихся с разной яркостью источников света разного .цвета создает световую картину пространственного распределения и интенсивности звучания кажущихся источников звука при стереофоническом звуковоспроизведении. Эта картина зависит от состава музыкальных инструментов, от их взаимного расположения, от исполняе мого произведения. Она непрерьгоно изменяется вследствие изменение относительной громкости звучания однотипных, но разнесенньк в пространстве инструментов (первый случай); изменения относительной громкости звучания разнотипных с совпадающими спектрами ХхотЯ бы частично), но разнесенных ; источников звука (второй случай), двшкения источников звука вдоль фронтальной плоскости (третий случай). В первьвс двух случ:аях на соответствующие выходы первого и второго входных каналов 1 и 2 частотно-амплитудного преобразования сигнала начинают поступать сигналы, отношение уровней которых изменилось по сравнению с предшествующим временем Соответствующие блок деления, дискриминатор и ключ подключают другой источник этого же цвета, что воспринимается зрительно, как эффект изменения местоположения источника звука,В третьем случае происходит непрерывное изменение напряжения на выходе соответствующего блока деления и, соответственно последовательное поочередное включение источников, расположенных вдоль фронта, что зрительно воспринимается как эффект перемещения источника звука. Сущность изобретения не меняется, если входной канал частотно-амплитуд7ного преобразования сигнала будет выполнен по какой-либо другой схеме, например по схеме с последовательным анализом. Может быть применен др гой, более сложный тип канала, если в числе анализируемьк им параметров находятся интенсивность звукового сигнала или другие параметры, величина оценки которых взаимоизменяётся для выходных сигналов пары стереофонических каналов при стереофоническом звуковоспроизведении. В зависимости от конкретного схем ного исполнения устройства и стереофонической звуковоспроизводящей системы между ее выходами и йходами каналов t и 2 могут быть введены пре варительные усилители. Преимуществом предлагаемого устройства перед известными является то, что оно обеспечивает повышение в 3-А раза точности приведения зрительной локализации источника света к кажущемуся местоположению источ ника звука (ошибка уменьшается с 1/2 08 до 1/7базового расстояния). Вследствие этого создается динамическая световая (цветовая) картина, более точно отражающая кажущееся слушателю местоположение и перемещение источников звука, что приводит к повьшению эффективности светового сопровождения при стереофоническом звуковоспроизведении. Это достигается тем, что фсфмируют сигналы, зависящие от соотношения У1эовней сигналов двух стереофонических каналов. Сформированные Ьигналы используют для управления включением размещенных в соответствующих зонах фронтальной плоскости источников света. Преимущество предлагаемого цветомузьжального устройства позволяет существенно повысить эффективность стереофонической аппаратуры, в частности бытовой, что предопределяет широкие возможности его использования в сфере удовлетворения культурных и зстетических потребностей.

ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее два.входных канала частотно-амплитудного преобразования сигнала и два выходных канала преобразрвания сигнала, каждьй из которых имеет усилитель мощности и источники света, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности светового сопровождения при звуковоспреяизведении стереофонического сигнала, в него введены первый и второй блоки деления уровней, ключи, сумматор, дополнительньй сумматор и двухпороговые дискриминаторы уровня, выход каждого из которых соединен с управляющим входом соответствующего ключа соответствующего выходного канала преобразования сигнала, выход которого соединен с входом соответствующего источника-света, причем первые входы .сумматора и дополнительного сумматора соединены соответственно с первыми выxoдa м первого и второго входных каналов частотно-амплитудного преобразования сигнала и подключены соответственно к первым входам первого и второго блоков деления уровней, a вторые входы сумматора и дополнительного сумматора соединены соответственно с вторыми входами первого и второго входных каналов частотно-амплитудно§ го преобразования сигнала и подключе ны соответственно к вторым входам пёр вого и второго блоков деления уровней, при этом выход каждого из сумматоров через соответствукщий усилитель мощности подключен к входам всех ключей соответствующего выходного канала преобразования сигнала, a выход каждого блока деления уровю ю ней соединен с входами соответствующих двухпороговых дискриминаторов 00 уровня. со

Фиг.г