Цветомузыкальное устройство Советский патент 1988 года по МПК A63J17/00 

S.1

со

со сд

Изобретение относится к светомузыке и может быть использовано для создания оригинального цветового сопровождения в концертных залах, клубах, цветомузыкальных фонтанах, бытовой аппаратуре, в рекламных целях.

Цель изобретения - обеспечение постоянства суммарной освещенности экрана.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Цветомузыкальное устройство содержит 10 источник 1 звука, управляемый генератор 2 импульсов, счетчик 3 импульсов, первый сумматор 4, п-каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные усилитель 5.1-5.8 и источник 6.1-6.8 света, последовательно соединенные элемент И-НЕ 7.1-7.8, элемент И 8.1-8.8 и интегратор 9.1-9.8, выход которого соединен с входом усилителя 5.1-5.8 мощности, а также блок 10 выпрямления, блок 11 запуска счетчивходу элемента И 8.1-8.8 каждого канала, а вход - к выходу источника 1 звука.

Блок 11 запуска счетчика импульсов содержит элемент ЗИ 15, элемент 2И-НЕ 16, диод 17, емкость 18.

Цветомузыкальное устройство работает следующим образом.

Переменное напряжение, соответствующее музыкальному сигналу источника 1 звука (например, магнитофона, электромузыкального инструмента), поступает на вход блока 10 выпрямления, при этом на втором выходе блока 10 сигнал присутствует тогда, когда мгновенное значение входного напряжения положительно, на первом выходе - когда оно отрицательно.

Инверсные выходы дещифратора 12 соединены с входами элементов И 7.1-7.8 согласно формуле, например, следующим образом

Первые пять выходов дещифратора 12

ка импульсов, дещифратор 12, последова- 20 соединены с пятью входами первого элетельно соединенные второй сумматор 13 и инвертор 14, выход которого соединен с управляющими входами интеграторов 9.1-9.8 всех каналов, а каждый из входов второго сумматора 13 подключен к соответствующе- .му выходу интегратора 9.1-9.8 соответст- 25 вующего канала, причем инверсный вход первого сумматора 4 соединен с первым входом второго сумматора 13, а jV-й вход - с вторым входом первого сумматора 4, выход которого соединен с входом управляемого генератора 2 импульсов, при этом инверс- ные выходы дещифратора 12 соединены с со- отетствующими входами элементов И-НЕ 7.1 - 7.8 согласно формуле

мента И-НЕ 7.1.

Пятый, щестой выходы дещифратора 12 соединены с двумя входами второго эле- мента И-НЕ 7.2.

Седьмой-девятый выходы дещифратора 12 соединены с тремя входами третьего И-НЕ 7.3.

Десятый-тринадцатый выходы дещифратора 12 соединены с четырьмя входами четвертого элемента И-НЕ 7.4.

Четырнадцатый-девятнадцатый выходы дешифратора 12 соединены с щестью входами пятого элемента И-НЕ 7.5.

Двадцатый-двадцать седьмой выходы дещифратора 12 соединены с восемью входами щестого элемента И-НЕ 7.6.

, , / mlog2- +2 при n a rt-2i

при .2 ,

е/(- номер элемента И-НЕ 7.1-7.8; /Со число элементов И-НЕ 7.1-7.8; а - число импульсов управляемого генератора 2 импульсов, обеспечивающих сигнал на выходе к-го элемента И-НЕ 7.1-7.8;

т- число элементов И-НЕ 7.1-7.8, приходящихся на одну октаву музыкального диапазона; п - коэффициент дискретности, входы - с выходами счетчика 3 имльсов, первый, второй и третий входы которого соединены с соответствующими пер- -. импульсов осуществляет счет поступающих вым, вторым и третьим выходами блока 11импульсов, причем в соответствии со схемой

запуска счетчика импульсов, первый вход ко-подсоединения входов элементов И-НЕ 7.1 -

торого соединен с первым выходом бло-7.8 к выходам дещифратора 12 импульсы

появляются на выходах элементов И-НЕ 7.1-7.8 в зависимости от числа импулька 10 выпрямления и вторым входом счетчика 3 импульсов, второй вход соединен с

выходом управляемого генератора 2 им- 55 втором входе блока 11 следующим

пульсов, а третий - с входом /V-ro элемента И-НЕ 7.1-7.8, причем второй выход блока 10 выпрямления подключен к первому

образо.м:

на элементе И-НЕ 7-1 при числе импульсов меньще 5

входу элемента И 8.1-8.8 каждого канала, а вход - к выходу источника 1 звука.

Блок 11 запуска счетчика импульсов содержит элемент ЗИ 15, элемент 2И-НЕ 16, диод 17, емкость 18.

Цветомузыкальное устройство работает следующим образом.

Переменное напряжение, соответствующее музыкальному сигналу источника 1 звука (например, магнитофона, электромузыкального инструмента), поступает на вход блока 10 выпрямления, при этом на втором выходе блока 10 сигнал присутствует тогда, когда мгновенное значение входного напряжения положительно, на первом выходе - когда оно отрицательно.

Инверсные выходы дещифратора 12 соединены с входами элементов И 7.1-7.8 согласно формуле, например, следующим образом

Первые пять выходов дещифратора 12

соединены с пятью входами первого эле0 соединены с пятью входами первого эле5

5

0

5

мента И-НЕ 7.1.

Пятый, щестой выходы дещифратора 12 соединены с двумя входами второго эле- мента И-НЕ 7.2.

Седьмой-девятый выходы дещифратора 12 соединены с тремя входами третьего И-НЕ 7.3.

Десятый-тринадцатый выходы дещифратора 12 соединены с четырьмя входами четвертого элемента И-НЕ 7.4.

Четырнадцатый-девятнадцатый выходы дешифратора 12 соединены с щестью входами пятого элемента И-НЕ 7.5.

Двадцатый-двадцать седьмой выходы дещифратора 12 соединены с восемью входами щестого элемента И-НЕ 7.6.

Двадцать восьмой-тридцать девятый выходы дещифратора 12 соединены с двенадцатью входами седьмого элемента И-НЕ 7.7.

Сороковой выход дещифратора 12 (де- щифрируемое двоичное число 101000-40) соединен с входом восьмого элемента И- НЕ 7.8.

После появления положите.тьной полуволны входного сигнала появляется сигнал на втором выходе блока 10 (высокий логический уровень), который через элемент «2И-НЕ 16 обнуляет счетчик 3 импульсов, и высокий уровень на первом входе блока 11 запуска счетчика обеспечивает прохождение через элемент ЗИ 15 импульсов, поступающих на второй вход блока 11. Счетчик 3

втором входе блока 11 следующим

образо.м:

на элементе И-НЕ 7-1 при числе импульсов меньще 5

на элементе И-НЕ 7-2 от 5 до 6

на элементе И-НЕ 7-3 от 7 до 9

на элементе И-НЕ 7-4 от 10 до 13

на элементе И-НЕ 7-5 от 14 до 19

на элементе И-НЕ 7-6 от 20 до 27

на элементе И-НЕ 7-7 от 28 до 39

на элементе И-НЕ 7-8 от 40 и более

При числе импульсов на втором входе лока 11 больше 40 через элемент ЗИ 15 прекращается подача импульсов на вход счетчика. 3 импульсов. С момента появления на первом входе блока 11 низкого логического уровня и до фронта следующего импульса высокий логический уровень присутствует на одном из выходов элемента И-НЕ 7.1-7.8, номер которого обусловлен сравнением времени действия высокого уровня на первом входе блока 11 с периодом импульсов управляемого генератора 1, выраженным в «числе импульсов генератора, поступивших на вход блока. После появления поло- житель(1ой полуволны входного сигнала появляется сигнал на втором выходе блока 10, при этом на одном из выходов элемента И-НЕ 7.1-7.8 остается сигнал, который поступает на первый вход одного из элементов И 8.1-8.8, на втором входе которого присутствует сигнал с второго выхода блока 10. На выходе элемента И 8.1-8.8 появляется сигнал, длительность которого соответствует положительной полуволне входного сигнала. Этот сигнал поступает на вход соответствующего интегратора 9.1-9.8, что вызывает рост напряжения на нем в течение времени действия сигнала, при этом рост напряжения на одном из входов второго сумматора 13 вызывает повышение напряжения на его выходе, понижение напряжения на выходе инвертора 14, что вызывает частичное снижение напряжения на управляющих входах всех интеграторов 9.1 - 9.8, так что суммарная величина их выходных напряжений остается неизменной. С выходов интеграторов 9.1 -9.8 усредненные сигналы цветовой партии через усилители 5.1 - 5.8 мощности поступают на цветные источники 6.1-6.8 света. С выходов первого и /V-ro (например, восьмого) интеграторов 9.1.-9.8 сигналы поступают соответственно на прямой и инверсный входы первого сумматора 4, на выходе которого образуется разностный сигнал, управляющий периодом импульсов управляемого генератора 1, уменьшая его,-если этот сигнал положителен, при этом пропорционально увеличиваются частоты срезов всех каналов устройства, уменьщается напряжение на выходе первого интегратора 9.1, увеличивается напряжение на выходе V-ro, например восьмого, интегратора 9.8, что приводит к умень- щению разностного сигнала, увеличивая его, если этот сигнал отрицателен, что обеспечивает слежение за средней частотой музыкального сигнала.

Элемент ЗИ 15 выполняет функцию расширения по И счетного входа счетчика 3, с которым соединен выход элемента 15. Вход обнуления счетчика 3, расширенный по И, как, например, в микросхемах 155-й серии, дополнен элементом 2И-НЕ 16 диодом и конденсатором, что обеспечивает формирование сброса по фронту входного сигнала.

Выбор коэффициента дискретности, например, при осуществляется следующим образом.

Соотнощения периодов колебания звуков, интервал между которыми равен октаве, составляет ряд 1,2,4,8,16... . В случае разделения каждой октавы на два интервала,

звуки которых соответствуют свечению двух соседних каналов, целесообразно границу разделения каналов выбирать в центре октав- ного интервала. В результате при образуется ряд звуков, интервал между которыми составляет уменьшенную квинту, а соотношения периодов колебаний которых

1, 2,2v 27, 4л, 2;1, 8л 2:..

(i:

25

30

Коэффициентом дискретности п является всякое целое число, умножением на которое ряда (1) получают ряд чисел наиболее близкий к целочисленному. Однако при увеличении п пропорционально растет частота управляемого генератора 1 и.мпульсов

,-n ,

где/(,- верхняя частота анализируемого музыкального сигнала, что вызывает рост разрядности счетчика 3 и.мпульсов и дешифратора 12.

5 Практически целесообразно анализировать второй член ряда с некоторой относительной точностью (одинаковой для всех четных членов ряда).

Для случая ближайший целочисленный ряд; 5,7„10,14,20... . Относительная по0 грешность его четного члена составляет 8,2% тона, что практически не заметно на слух.

Целесообразный коэффициент дискретности представляет собой наименьшее коли- J. чество временных интервалов, на которые может быть разделен полупериод самого низкого из звуков, вызывающих свечение самого высокочастотного канала, достаточное для обеспечения выбранной точности цвето- разделения. Например, та же погрешность

Q будет у ряда при , , но оказывается предпочтительнее с точки зрения аппаратурных затрат.

Предлагаемое цветомузыкальное устройство позволяет, во-первых, обеспечить постоянство суммарной освещенности экрана,

5 устранить пульсации яркости, вредно действующие на зрение при длительной эксплуатации устройства в условиях слабой внешней освещенности; во-вторых, поддерживать

точное цветовое разделение сигнала (например, по полуактаве на канал) во всем диапазоне слежения за средней частотой музыкального сигнала, в третьих, преобразовывать звук и цвет с учетом предыстории, что снижает повторяемость цветовой партии, утомляюше действующую на зрителя.

В качестве источников света могут быть

причем инверсный вход первого сумматора соединен с первым входом второго сумматора, /V-й вход которого соединен с вторым входом первого сумматора, выход которого соединен с входом управляемого генератора импульсов, а входы дешифратора - с выходами счетчика импульсов, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока запуска, первый

Изобретение относится к светомузыке и может быть использовано для создания оригинального цветового сопровождения в концертных залах, клубах, цветомузыкаль- ных фонтанах, бытовой аппаратуре и в рекламах. Цель изобретения - обеспечение постоянства суммарной освещенности экрана. Устройство содержит источник 1 звука, управляемый генератор 2 импульсов, счетчик 3 импульсов, сумматоры 4 и 13, п каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные усилитель 5.1 -5.8 и источник 6.1 -6.8 света, последовательно соединенные элемент И-НЕ 7.1-7.8, элемент И 8.1-8.8 и интегратор 9.1-9.9, блок 10 выпрямления, блок 11 запуска счетчика импульсов, дешифратор 12, инвертор 14. Блок запуска 11 содержит элемент ЗИ 15, элемент 2И-НЕ 16, диод 17 и конденсатор 18. Устройство позволяет устранить пульсации яркости, вредно действующие на зрение. Поддерживать точное цветовое разделение сигнала во всем диапазоне слежения за средней частотой .музыкального сигнала. Устройство снижает повторяе.мость цветовой партии, уто.мляю- ще действующей на зрителя. 1 ил. SS (Л

использованы любые цветомузыкальные эк- 10. вход которого соединен с первым выхо- ранные устройства с соответствующим чис- дом блока выпрямления и вторым входом лом каналов, в том числе лампы цвето- музыкальных фонтанов, театральные просчетчика импульсов, второй вход соединен с выходом управляемого генератора импульсов, а третий - с входом Л -го элемента И-НЕ, причем второй выход блока выпрямления подключен к вторым входам элементов И всех каналов, а вход - к выходу источника звука, при этом инверсные выходы дешифратора соединены с соответствующими входами эле.ментов И-НЕ согласжекторы, эстрадные цветовые панели. Формула изобретения

Цветомузыкальное устройство, содержащее источник звука, управляемый генератор импульсов, счетчик импульсов, первый сумматор, п каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные усилитель мощности и источник света, отличающееся тем, что, с целью обеспечения постоянства суммарной освещенности экрана при сохранении выразительности цве- томузыкального сопровождения, в каждый канал введены последовательно соединенные элемент И-НЕ, элемент И и интегратор, выход которого соединен с входом усилителя мощности, а также введены блок выпрямителя, блок запуска счетчика импульсов, дешифратор, последовательно соединен- ные второй сумматор и инвертор, выход которого соединен с управляющими входами интеграторов всех каналов, а каждый вход второго сумматора подключен к выходу интегратора соответствующего канала.

вход которого соединен с первым выхо- дом блока выпрямления и вторым входом

° формуле

счетчика импульсов, второй вход соединен с выходом управляемого генератора импульсов, а третий - с входом Л -го элемента И-НЕ, причем второй выход блока выпрямления подключен к вторым входам элементов И всех каналов, а вход - к выходу источника звука, при этом инверсные выходы дешифратора соединены с соответствующими входами эле.ментов И-НЕ согласормуле

/( при а.п, при .2,

т

при .

формуле

Л - номер элемента И-НЕ;

Ко - число элементов И-НЕ,

а - чиС)10 импульсов управляемого генератора импульсов, обеспечивающих сигнал на выходе элемента И-НЕ;

т - число элементов И-НЕ, проходящихся на одну октаву музыкального диапа зона;

п - коэффициент дискретности.