Светомузыкальное устройство Советский патент 1990 года по МПК A63J17/00 

12

ел

со ел ел ел

со

Изобретение относится к светомузыкальной технике и может быть использовано для светового сопровождения музыкальных произведений.

Цепью изобретения является повышение художественной выразительности.

фиг.1 представлена функциональная схема светомузыкального устройства; на фиг.2 - блок-схема блока формирования управляющих импульсов; на фиг.З и А - активный экран светомузыкального устройства, примеры конструктивного выполнения.

Светомузыкальное устройство содержит экран 1, состоящий из п прозрачных трубок 2--1,...2-п, установленных вертикально, источник 3 света, источник 4 звука, выход которого соединен с блоком 5 формирования управляющих импульсов, первый 6-1 и второй 6-2 электромагниты, входной 7-1 и выходной 7-2 коллекторы, резервуар 8, заборное устройство 9, содержащее гибкий шланг 10, заборную трубку 11, первый конец которой закреплен на стенке резервуара 8 с возможностью перемещения и соединен с первым концом гибкого шланга 10, второй конец которого является выходом заборного устройства 9 и соединен с входом входного коллектора 7-1, а второй конец заборной трубки 11 расположен в резервуаре 8 и является входом заборного устройства 9, сливную трубку 12, насос 13, вход которого соединен с выходом выходного коллектора 7-2, а выход - с первым концом сливной трубки 12, второй конец которой расположен в резервуаре 8. Источник 3 света расположен за экраном 1. Верхние концы п прозрачных трубок 2-1, ,.., 2-п -экрана 1 соединены с группой входов выходного коллектора 7-2, а нижние концы - с группой входов входного коллектора 7-1. Диафрагма 14 насоса 13 кинематически соеди - нена с первым электромагнитом 6-1, первый конец электрической обмотки которого соединен с первым выходом блока 5 формирования управляющих импульсов. Заборное устройство 9 кинематически соединено с вторым электромагнитом 6-2, первый конец электрической обмотки которого соединен с вторым выходом блока 5 формирования ч-правлчюгп-ix импупьсов. Вторые концы электрических обмоток

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

первого и второго электромагнитов 6-1 и 6-2 соединены с общей шиной.

Блок 5 формирования управляющих импульсов содержит первый 15-1 и второй 15-2 каналы, входы которых являются входом блока 5 формирования управляющих импульсов, а выходы - соответственно первым н вторым выходами блока 5 формирования управляющих импульсов, первый канал 15-1 содержит последовательно соединенные регулируемый полосовой фильтр 16, компаратор 17 и усилитель 18 мощности, а второй канял 15-2 - m цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра 19-1, ..., 19-т и дополнительного компаратора 20-1, ..., 2П-гп, и последовательно соединенные сумматор 21 и дополнительный усилитель 22, причем выход каждого дополнительного компаратора 20-1, ..., 20-т соединен с соответствующим входом сумматора 21, а второй вход компаратора 17 и второй вход каждого дополнительного компаратора 20-1, ..., 20-т - с соответствующим источником 23-1 ,

20-(т+1) постоянного напряжения.

Светомузыкальное устройство работает следующим образом.

Музыкальный сигнал с источника 4 звука поступает на вход блока 5 формирования управляющих импульсов (фиг.2). Полосовой фильтр 16 выделяет из звукового сигнала узкополосный сигнал, который затем поступает на компаратор 17 (порог срабатывания устанавливают на уровне 0,8-0,9 от амплитуды максимального сигнала выделенной полосы частот), С компаратора 17 сигнал в виде прямоугольных импульсов с -частотой следования, пропорциональной частоте следования имггульсов максимальной амплитуды на выходе полосового фильтра 16, т.е. темпу входного сигнала, поступает через усилитель 18 мощности на электрическую обмотку первого электромагнита 6-1, который перемещает диафрагму 14 насоса 13 (необходимой производительности) и прокачивает воздухо- водяную смесь по п прозрачным трубкам 2-1, ..,, 2-п экрана 1.

Параллельно музыкальный сигнал поступает также на полосовые фильтры 19-1, ..., 19-го, которые могут быть выполнены с Фиксированными частотами среза, например верхняя час5

тота m-1-ro фильтра равна нижней частоте m-го фильтра. С каждого фильтра 19-1, ..., 19-т сигнал поступает на соответствующий компаратор 20-1, ..., 20-т с регулируемым порогом срабатывания (порог срабатывания устанавливают на уровне 0,7-0,8 от амплитуды максимального сигнала полосы частот, пропущенной полосовым фильтром 19-1, ..., 19-га). С компараторов 20-1, ..., 20-т прямоугольные импульсы поступают на сумматор 21 (например, логический элемент ИЛИ). Далее сигнал, пропорциональный суммарному сигналу спектральной плотности со всех фильтров 19-1, ..., 19-т, усиливается усилителем 22 мощности и подается на второй электромагнит 6-2, управляющий погружением заборной трубки 11 заборного устройства 9, что приводит при работе насоса 13 к изменению коэффициента заполнения пузырьками воздуха воздухо-водяной (газо-жидкостной) смеси, прокачивающейся через трубки 2-1, ..., 2-п экрана 1. Таким образом светомузыкальное устройство позволяет создавать динамическую картину, причем наполнение трубок 2-1, ..., 2-т пузырьками и скорость их движения пропорциональны параметрам музыкального сигнала.

Если работает только первый электромагнит 6-1 или только второй электромагнит 6-2. что возможно лишь в случае хаотичного музыкального сигнала, светомузыкальное устройство функционирует как простой светопреломляющий экран. То же самое наблюдается и в случае отсутствия музыкального сигнала.

Подача смеси осуществляется заборным устройством 11 из резервуара 8, в который сливается жидкость из сливной трубки 12, соединенной с насосом 13.

Экран 1 светомузыкального устройства может быть выполнен из пластиковых прозрачных или полупрозрачных трубок.

Экран 1 может быть выполнен из трубок (фиг.З), разделенных на группы по числу цветовых каналов светомузыкального устройства. Через трубки каждого канала пропускают возду- хо-водяную смесь, подкрашенную краси телем цвета, соответствующего цвету излучателя канала светомузыкального

. )

15355596

устройства. Для каждого канала используют отдельный насос и заборное устройство.

Активный экран может быть выпол0

5

0

пен, например, из U-образных трубок (фиг.4).

Крепление трубок устройства производится к входному 7-1 и выходному 7-2 коллекторам (объединяющим трубкам) посредством ершей, расположенных на коллекторах 7-1 и 7-2. Насос 13 можно использовать любого типа, но необходимой производительности, которая прямо пропорциональна внутреннему диаметру трубок 2-1, ..., 2-т и их количеству. Насос 13 может быть изготовлен из пластмассы (аналогично компре-ссору для аквариума) . Металлические детали могут быть изготовлены из цветных металлов.

Для устойчивого существования пу- зырьково-капельной смеси необходима устойчивая граница в поперечном се- 5 чении трубки 2-1, ..., 2-п между

газовой и жидкой средами, определяемая внутренним диаметром трубки 2-1, ..., 2-п, по которой движется смесь. Максимальный внутренний диаметр трубки 2-1, ..., 2-п зависит от смачиваемости ее поверхности жидкостью (т.е. от материала трубки 2-1, ..., 2-п и свойств жидкости). При диаметре трубки 2-1, ..., 2-п, большем 2RCM, где RCM- радиус смачивания жидкости, не наблюдается устойчивой границы между газовой и жидкой средами в поперечном сечении трубки, т.е. максимачьный диаметр трубки 2-1, ..., 2-п П wo,Kcfe2RCM. Минимальный диаметр трубки 2-1, , 2-п ограничен капиллярным эффектом, а минимальная длина трубки 2-1, ..., 2-п - зрительным эффектом, т.е. возможностью существования в ней не менее двух пузырьков или капелек:

0

5

0

5

0

5

1«HH 2DРЧБ

где r Tfljj6 внутренний дигяметр трубки 2-1, ..., 2-п.

Максимальная длина трубки 2-1 , ..., 2-п зависит от физических свойств жидкости, материала и шероховатости внутренней поверхности трубки 2-1, ..., 2-п, перепада давления на входе и выходе трубки 2-1, ..., 2-п и ее диаметра.

Для устойчивого существования пузырьково-капельной смеси необходимо, чтобы сила поверхностного натяжения F

ГТОВ НОТ.

жидкости была больше

суммы давления столба жидкости Р , перепада давления ДР на входе и выходе трубки 2-1, ..., 2-п и силы трения Frp жидкости и газа о внутреннюю поверхность трубки, т.е. Fno6HQT -ь&Р+Р.

рчов нет 2 Rj|cos9l;

pct ,Ь;

21ГКу|со80ЬЯКгр 8Ь+ГТр .

Максимально возможная длина трубки 2-1, . .. , 2-п

b.ziJeoej

где 1 - длина трубки;

-поверхностное нятяжение;

-краевой угол смачивания;

объемный вес жидкости; h - суммарная высота столба жидкости;

g - ускорение свободного падения; k - коэффициент, зависящий от перепада давления k P и силы трения FT. .

Формула изобретения

1. Светомузыкальное устройство, содержащее экран, состоящий из п прозрачных трубок, источник света, источник звука, выход которого соединен с блоком формирования управляющих импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения художественной выразительности, в него введены первый и второй электромагниты, входной и выходной коллекторы, резервуар, заборное устройство, содержащее гибкий шланг, заборную трубку, первый конец которой закреплен на стенке резервуара с возможностью перемещения и соединен с первым концом гибкого шланга, второй конец которого ялвяется выходом заборного устройства и соединен с входом входного коллектора, а второй конец заборной трубки расположен в резервуаре и является входом заборного устройства,

г-

я5

)0

и

,

15

jn ;25

я

JQ иихтерееба,

5Р

г- 35

сливнай трубка, насос, вход которого соединен с выходом выходного коллектора, а выход - с первым концом сливной трубки, второй конец которой расположен в резервуаре, при этом источник света расположен за экраном, а верхние концы п прозрачных трубок экрана соединены с группой входов выходного коллектора, нижние концы - с группой входов входного коллектора, причем диафрагма насоса кинематически соединена с первым электромагнитом, первый конец электрической обмотки которого соединен с первым выходом блока формирования управляющих импульсов, а заборное устройство кинематически соединено с вторым электромагнитом, первый конец электрической обмотки которого соединен с вторым выходом блока формирования управляющих импульсов, вторые концы электрических обмоток первого и второго электромагнитов соединены с общей шиной.

2. Устройство по п.отличающееся тем, что блок формирования управляющих импульсов содержит первый и второй каналы, входы которых являются входом блока формирования управляющих импульсов, а выходы - соответственно первым и вторым выходами блока формирования управляющих импульсов, причем первый канал содержит последовательно соединенные регулируемый полосовой фильтр,, компаратор и усилитель мощ- ности, а второй канал - m цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных полосового фильтра, дополнительного компаратора, и последовательно соединенные сумматор и дополнительный усилитель мощности, причем выход каждого дополнительного компаратора соединен с соответствующим входом сумматора, а второй вход компаратора и второй вход каждого дополнительного компаратора соединены с соответствующим источником постоянного напряжения.

Фиг. г

Изобретение относится к светомузыкальной технике. Целью изобретения является повышение художественной выразительности. Устройство содержит экран 1, выполненный из прозрачных трубок 2, установленных вертикально, источник 3 света, источник 4 звука, блок 5 формирования управляющих импульсов, электромагниты 6, входной 7 - 1 и выходной 7 - 2 коллекторы, резервуар 8, заборное устройство 9, содержащее гибкий шланг 10, заборную трубку 11, сливную трубку 12, насос 13. Через трубки пропускают воздушно-водную смесь, подкрашенную красителем цвета, соответствующего цвету излучателя канала светомузыкальной установки. Максимальную длину трубки выбирают в зависимости от физических свойств жидкости, материала и шероховатости внутренней поверхности трубки, а также от перепада давления на входе и выходе трубки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

f нон о/ 2 нона/7 /V но нал

7 1

7-/ фигЛ

7-2

/

$оз0ууо Водная смесь