Устройство для воспроизведения цветомузыки на телевизионном экране Советский патент 1990 года по МПК A63J17/00 

Оз

со

N5

Изобретение может использоваться в светомузыке для автоматического сопровождения звука световыми эффектами. Цель изобретения - повышение выразительности цветомузыкальной картины на экране за счет увеличения разнообразия световых композиций. Цель достигается путем введения блока преобразователей 7 напряжение-частота размера, блока преобразователей 8 напряжение-частота перемещения, а каждый генератор функциональных напряжений /ГФН/ содержит переключатели, формирователи импульсов, счетчики 12, 14 начального адреса по горизонтали и по вертикали, счетчики 13, 15 адреса по горизонтали и по вертикали и образования новых функциональных связей. Устройство также содержит блоки анализа и обработки музыкального сигнала, источник 2 звука, запоминающий блок 9, входящий в состав /ГФН/, аналоговые коммутаторы, синхрогенератор 5, формирователь 6 телевизионного сигнала. 3 ил.

14

t,3

Изобретение относится к автоматическим устройствам цветового сопро- вояадения музыки.

Цель изобретения повьшениё выра зительиости цветомузыкальной картины на экране за счет увеличения разнооб разия световых композиций..

На фиг. 1 представлена нальная схема устройства для воспроизведения цветомузыки на телевизионном экране; на фиг 2 - принципиальная схема генератора, управляемого напряжением, входящего в состав блока

10

второго 10.2 переключателей.являются первой группой входов генератора 3.1- 3.3 функциональных напряжений,.размыкающие контакты первого 10.1 и«второго 10,2 переключателей являются со ответственно первым и вторым входами генератора 3,1-3.3 функгщональных напряжений, переключающие контакты первого 10.1 и второго 10.2 переключателей подключены к счетному входу соот ветственно счетчика 13 адреса по горизонтали и счетчика 15 адреса по вер тикали, выходы которых соединены со-

преобразователей напряжение - частота t5 ответственно с первой и второй груп- неремещения на фиг. 3 - принципиаль- пами входов запоминающего блока 9,

12

ные схемы генераторов, управляемых . напряжением входящих в состав блока преобразователей напряжение - частота размера, слугкащих для управления одним из блоков памяти.

Устройство для воспроизведения две томузыки на телеэкране содержит первый, второй и третий блоки анализа и обработки 1.1-1.3 музыкального сигнала, входы которых соединены с выходом источника 2 звука перв.ый, второй и третий генераторы 3.1-3.3 функциональных напряжений (ГФН), которые вьтолне- ны аналогично. Первый, второй, третий аналоговые коммутаторы 4.1-4.3, вход каждого из которых подключен к соответствующему выходу первого блока 1.1 анализа и обработки музыкального сигнала, а управляюпщй вход - к выходу соответствующего генератора 3.1 - 3.3 функциональных напряжений, синхроге- нератор 5, первьй выход которого подключен к управляющему входу формирователя 6 телевизионного сигнала, блок 7 преобразователей напряжение - частота размера, блок 8 преобразователей напряжение - частота перемещения, группа входов каждого из которых подклю- чена к группе выходов соответственно второго 1.2 и третьего 1.3 блоков ана- лиза и обработки музыкального сигнала, а калдьй генератор .3 функциональных напряжений содержит запоминающий блок 9, первый 10.1 и второй 10.2 переключатели, первьй 11.1 и второй П.2 формирователи импульсов, после- . доват.ельно соединенные счетчик 12 начального адреса по горизонтали и счетчик 13 адреса по горизонтали, последовательно соединенные счетчик 14 начального адреса по вертикали и счетчик 15 адреса но вертикали, причем замыкающие контакты первого 10.1 и

20

30

при этом счетные входы счетчика начального адреса по горизонтали и счетчика 14 начального адреса по вертикали являются второй группой входов генератора 3. функциональных напряжений, а вход записи счетчика 13 адреса по горизонтали и вход записи счетчика 15 адреса по вертикали под- 25 ключены к входу соответств-ьшщего формирователя 11.1, 11„2,импульсов и являются соответственно третьим и четвертым входами генератора 3.1-ЗоЗ функциональных напряжений-, причем вхо ды сброса счетчика 13 адреса по гори- зонтали и счетчика 15 по вертикали под ключены к выходу соответствующего формирователя 1 Го 1, 11о2 импульсов, при этом первые группы входов каждого из генераторов 3. функционал ных напряжений подключены к соответс вующей группе выходов блока 7 преобразователей напряжение частота разме ра, вторая группа входов каждого из генераторов 3.1-ЗоЗ функциональных напряжений подключена с соответствую ,щей группой входов блока 8 преобразо вателей напряжение частота перемещения, первый и второй входы каяадого из генераторов 3.1-3.3 функциональны напряжений соединены соответственно с вторым и треть2- м выходами синхроге нератора 5, а третий и .четвертый вхо ды каждого из генераторов 3.-3.3 функциональных напряжений подключены соответственно к четвертому и пятому

;ыходам синхрогенератора 5, при этом выходы аналоговых коммутаторов 4.1 4.3 подключены к соответствующему входу фop иpoвaтeля 6 телевизионного

сигнала. На фиг. 2 обозначены oneрационные усилители 16 и 17. На фиг, 3 - оператдионные усилители

18 и 19, пороговые ёлементы 20 и 21, счетчик 22 импульсов.

35

40

45

50

55

второго 10.2 переключателей.являются первой группой входов генератора 3.1- 3.3 функциональных напряжений,.размыкающие контакты первого 10.1 и«второго 10,2 переключателей являются со ответственно первым и вторым входами генератора 3,1-3.3 функгщональных напряжений, переключающие контакты первого 10.1 и второго 10.2 переключателей подключены к счетному входу соответственно счетчика 13 адреса по горизонтали и счетчика 15 адреса по вер тикали, выходы которых соединены со-

12

0

0

при этом счетные входы счетчика начального адреса по горизонтали и счетчика 14 начального адреса по вертикали являются второй группой входов генератора 3. функциональных напряжений, а вход записи счетчика 13 адреса по горизонтали и вход записи счетчика 15 адреса по вертикали под- 5 ключены к входу соответств-ьшщего формирователя 11.1, 11„2,импульсов и являются соответственно третьим и четвертым входами генератора 3.1-ЗоЗ функциональных напряжений-, причем вхо - ды сброса счетчика 13 адреса по гори- зонтали и счетчика 15 по вертикали подключены к выходу соответствующего формирователя 1 Го 1, 11о2 импульсов, при этом первые группы входов каждого из генераторов 3. функциональ . ных напряжений подключены к соответствующей группе выходов блока 7 преобразователей напряжение частота размера, вторая группа входов каждого из генераторов 3.1-ЗоЗ функциональных напряжений подключена с соответствую- ,щей группой входов блока 8 преобразователей напряжение частота перемещения, первый и второй входы каяадого из генераторов 3.1-3.3 функциональных напряжений соединены соответственно с вторым и треть2- м выходами синхроге- нератора 5, а третий и .четвертый входы каждого из генераторов 3.-3.3 функциональных напряжений подключены соответственно к четвертому и пятому

;ыходам синхрогенератора 5, при этом выходы аналоговых коммутаторов 4.1 4.3 подключены к соответствующему входу фop иpoвaтeля 6 телевизионного.

сигнала. На фиг. 2 обозначены one

рационные усилители 16 и 17. На фиг, 3 - оператдионные усилители

18 и 19, пороговые ёлементы 20 и 21, счетчик 22 импульсов.

5

0

5

0

5

Устройство работает следующим о6- разом.

До начала использования устройства в режиме цветомузыкального сопровождения в запоминающие блоки 9 кая®о гр из ГФН 3,1-3.3 известными средствами, заносится информация, соответствующая некоторому рисунку по каздому цвету в отдельности. При использовании в качестве запоминающих блоков 9 постоянных запоминающих устройств (ПЗУ) запись информации о рисунке производится- при изготовлении устройства. Если переключатели 10„1 - 10.2 находятся в положении, показанном на фиг. 1, считывание информации из за- поминающих блоков 9 осзпцествляется частотой по горизонтали (второй выход синхрогенератора 5), где fg - частота строчной развертки, и частотой 2 fц по вертикали (третий выход синхрогенератора 5), где f, - частота кадровой развертки. При отсутствии V сигнала с выхода источника 2 звука экран телевизионного приемника затемнен или имеет цвет, соответствующш выбранному цвету фона, по всей площади экрана, поскольку выходные сигналы (, р,у блока анализа и обработки 1.1 музыкального сигнала, а следовательно, и сигналы R, G, В на входе формирователя 6 телевизионного сигнала отсутствуют. При наличии сягнала на выхода блока i..1 анализа и о бпчботки музыкального сигнала (X , р , 5 появляется .напряжение, соответствующее амплитуде сигнала в определенных частотных диапазонах. Для определенности примем, что выход 0 - выход низкочастотного канала, А - выход сред1 ечастотного канала, )( - выход высокочастотного канала блока 1.1 анализа и обработки . сигнала.

Предположим , что на иходо блока 1.1 анализа и обработки сигнала присутствует низкочастотный сигнал, т.е. выходной сигнал i. На вход R формиро вателя 6 телевизионного изображения .он может пройти только при замкнутом положении ключа акалогового коммутатора 4.3. Поскольку аналоговый коммутатор 4.3 управляется от ГФН 3.3, считывание информации из которого производится частотами, синхронными с частотами телевизионных разверток, на экране телевизионного приемника возникает устойчивое изображение красного цвета, состоящее из элемен-

3126, 6

, тов матрицы 2 X 2™, где 2 х объем запоминающего блока 9. Если замкнутое положение аналогового ком- , мутатора 4.3 соответствует 1 на выходе ГФН 3.3 то цвет появляется только в тех областях матрицы, где в запоминающем блоке 9 записана 1, и цвет отсутствует в тех областях, 0 в которых записан О. Яркость окрашенной области определяется интенсивностью сигнала на выходе 0.

.Аналогичные явления происходят при появлении сигнала на выходах , 5 Сигналы на выходах аналоговых коммутаторов 4.1-4.3 соответств тот произведению выходных аналоговьк сигналов блока 1.1 анализа и отработки сигнала на выходной уровень (О или 20 1) ГФН 3.1-3.3 и интерпретируются формирователем 6 телевизионного сигнала как цветоделенные сигналы изображения. Так как запоминающими блоками 9 может быть задан различный i 25 рисунок по каждому цвету, в местах перекрытия цветовых областей образуются дополнительные цвета, соответствующие аддитивному смещению основных цветов. Поскольку выходные сигналы 30 (X, / , У некоррелированы и непрерывно изменяются, цветомузыкальное изображение состоит не только из основных цветов, в отдельных его областях может образоваться любой цвет из стандартного цветового треугольника.

Если перевести переключатели 10.1- 10.2 в левое по фиг„ 1 положение, на. счетные входы счетчиков 13 и 15 адре са будут поступать частоты с блока 7 Q преобразователей напряжение - частота размера. Лля определенности примем, что выходные частоты блока 7 преобразователей .при увеличении выходных на- пряжений блоков 1.1, 1.2 анализа и обработки- музыкального сигнала I изменяются от некоторой начальной частоты в сторону уменьшения, а выходные частоты блока 7 преобразователей напряжение - частота размера при уве- Q яиче1ши выходньгх напряжений блоков 1.1 - 1.3 анализа и обработки музыкального сигнала .увеличиваются от нуля до некоторого максимума.

Пусть начальные частоты блока 7 преобразователей напряжение - часто5

5

та размера, опрсделяюище горизонтальные размеры элементов, равны 2 f а начальные частоты блока преобразователей 8, определяющи е вертикальные

10

15

20

25

размеры - 2 f ,. Тогда в отсутствии вьрсодных сигналов блоков 1.2-1,3 анализа и обработки сигналов устройство работает так же, как было описано ранее. При появлении напряжений на вы- ходах блока 1.2 анализа и обработки сигнала частота генераторов блока 7 преобразователей,напряжение -г--частота размера изменяется в сторону уменьшения, что приводит к увеличению меров элементов разложения по каким- либо координатам. Поскольку выходы бло(а 7 преобразователей независимы, размеры иэображения изменяются независимо по каждому цвету в отдельности, создавая, эффектную картину перемещивання цветов. Йпя получения устойчивого изображения при считьша- нии информации из запоминающего блока 9 несинхронными частотами счетчик 13 адреса по горизонтали устанавливается в исходное состояние по вхРДУ Сброс в интервале строчного гасяще - го импульса и rayльcoм с формирователя 11.1, а счетчик . 15 адреса по вертикали устанавливается.в исходное состояние в интервале кадрового гасящего импульса импульсомформирователя , 11.2. Строчные и кадровые синхроимпульсы снимаются соответственно с четвертого и пятого выходов синхроге- нератора 5,

Запись начального адреса в счетчи ки 13 и 15 адреса производится после установки их в;т1сходное состояние. Если счетчики 12 и 14 начального адреса находятся в нуле, происходит изменение только геометрических параметров изображения. Если на выходах блока 8 преобразователей напряжение - частота перемещения присутствуют импульсы, частота которых связана с содержанием фонограммы, изображение будет перемещаться по экрану со ско- ростью, определяемой выходными лами. блока 1 оЗ анализа обработки сиг- . нала. Увеличение содержимого счетчиков 12 и 14 начального адреса вызьюа- ет перемещение изображения соответст- венно вправо и вниз, уменьшение - влево и вверх.

Улучшения устойчивости изображения и уменьшения дискретности перемещения

этом считывание информации из запоминающего блока 9 следует производить старшими разрядами счетчиков 13 и .15 адреса. Так, есота количество элементов разложения по строке равно 32, то применение восьмиразрядного счетчи- - ка позволит обеспечить нестабильность фронта развертывающих несинхронизированных импульсов относительно начат

ла развертки не более чем на - размео

ра элемента и дискретности перемещения изображения также в - элемента

о

3D

размножения, что практически не сказывается на ухудшении восприятия. Частоты, поступающие на счетчики 13 и 15 адреса, должны быть увеличены при этом также в восемь раз.

Блок 1.1 анализа и обработки музыкальных сигналов производит обработку фонограммы по каким-либо параметрам, например по спектральному признаку. На выходах блока 1„1 анализа и обработки образуются уровни постоянного напряжения, соответствующие уровню сигнала в определенных частотных диапазонах, например спектр,звукового сигнала традиционными средствами ана лизируется в трех частотных диапазо нах, по числу основных цветов, исполь зуемых в стандартной системе,цветного телевидения. Блок 8 преобразователей напряжение - частота перемещения вклю 35 чает в себя шесть одинаковых управля. емых напряжением генераторов импульсов (см. фиг,. 2) вырабатывающих в зависимости от величины входного напряжения импульсы с частотой от нуля до нескольких сотен герц. Выходные импульсы управляемых напряжением генераторов блока преобразователей 8 напряжение частота перемещения используются для изменения начального адреса счетчиков 12 и 14 адреса независимо по каждой координате- изображения. Блоки 1,2 и 1.3 анализа и ботки музыкальных программ производят обработку фонограммы по какому-либо алгоритму, которьй может отличаться - от алгоритма обработки блока 1.1. В простейшем случае вместо блоков 7 и 8 преобразователей могут быть использо40

45

. птюФ ваны ВЫХОДЫ блока Ы Блок 7 преоб-. можно добиться,если раэрядность счет разователей напряжение - частота разчиков 12 и 14 начального адреса и счетчиков 13 и 15 адреса выбрать больше необходимой для считывания информа.. ции из запоминающего блока 9, при

мера включает в.себя группу из трех одинаковых узлов (см фиг. 2), в кажУ- дьй из которых входят управляемые

0

5

0

5

этом считывание информации из запоминающего блока 9 следует производить старшими разрядами счетчиков 13 и .15 адреса. Так, есота количество элементов разложения по строке равно 32, то применение восьмиразрядного счетчи- - ка позволит обеспечить нестабильность фронта развертывающих несинхронизированных импульсов относительно начат

ла развертки не более чем на - размео

ра элемента и дискретности перемещения изображения также в - элемента

о

D

размножения, что практически не сказывается на ухудшении восприятия. Частоты, поступающие на счетчики 13 и 15 адреса, должны быть увеличены при этом также в восемь раз.

Блок 1.1 анализа и обработки музыкальных сигналов производит обработку фонограммы по каким-либо параметрам, например по спектральному признаку. На выходах блока 1„1 анализа и обработки образуются уровни постоянного напряжения, соответствующие уровню сигнала в определенных частотных диапазонах, например спектр,звукового сигнала традиционными средствами ана лизируется в трех частотных диапазо нах, по числу основных цветов, исполь зуемых в стандартной системе,цветного телевидения. Блок 8 преобразователей напряжение - частота перемещения вклю 5 чает в себя шесть одинаковых управля. емых напряжением генераторов импульсов (см. фиг,. 2) вырабатывающих в зависимости от величины входного напряжения импульсы с частотой от нуля до нескольких сотен герц. Выходные импульсы управляемых напряжением генераторов блока преобразователей 8 напряжение частота перемещения используются для изменения начального адреса счетчиков 12 и 14 адреса независимо по каждой координате- изображения. Блоки 1,2 и 1.3 анализа и ботки музыкальных программ производят обработку фонограммы по какому-либо алгоритму, которьй может отличаться - от алгоритма обработки блока 1.1. В простейшем случае вместо блоков 7 и 8 преобразователей могут быть использо40

45

ваны ВЫХОДЫ блока Ы Блок 7 преоб-. разователей напряжение - частота размера включает в.себя группу из трех одинаковых узлов (см фиг. 2), в кажУ- дьй из которых входят управляемые

91613126

напряжением генераторы импульсов, причем половина из них (первые выходы групп выходов) работает в диапазоне частот, соответствующем частоте считывания информации из запоминающего 9 блока по горизонтали, а вторая по- ; Левина (вторые выходы групп выходов)- по вертикали Выходные частоты управляемых напряжением генераторов импуль сов блока 7 преобразователей напряжение - частота размера под воздействием управляющих сигналов второго блока 1о2 анализа и обработки музыкальных программ могут изменяться в несколько раз. Модульная яркость цветовых пятен в устройстве происходит аналогично системам, использующим лам10

ча ка пе тр му ра де пе со чи и сл чал чи ка ре вх пр го соо ми ний и в к с чик адр сое вто бло ка и с тик ген а в риз кал щег ся вхо нап чик адр ход имп дов нал вет обр раз го пря гру лей пер нер сое тре тре

может- быть сформирована значительно сложнее вследствие большого числа элементов разложения, а цветовая гамма несравненно богаче. Эффектность .. цветЬвой картины в устройстве усиливается благодаря непрерывному измене- нию размеров элементов изображения и скорости перемещения изображения по экрану, независимо по каждому цвету.

Ф г) --р мула изобретения

Устройство для Ьоспроизведения цветомузыки на телевизионном экране, содержащее первый, второй и третий блоки анализа и обработки музыкального сигнала, входы которых соединены с выходом источника звука, первый, второй и третий аналоговые коммутаторы, вход каждого из которых подключен к соответствующему выходу первого блока анализа и обработки музыкального сигнала, первый, второй и третий генераторы функциональных напряжений, каждый из которых включает в себя запоминающий блок, причем выход каждого из генераторов функциональных напряжений подключен, к управляющему входу соответствующего аналогового коммута- тора, синхрогенератор, первый выход которого подключен к управляющему входу формирователя телевизионного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения вь рази- тельности цветомузыкальной картины на экране за счет увеличения разнообразил световых композиций, в ,него введены блок преобразователей напряжение - частота размера, блок преобразователей напря.жение -

0

0

:о

5

5

0

частота перемещения, группа входов каждого из которых подключена к группе выходов соответственно второго и третьего блоков анализа и обработки музыкального .сигнала, а каждый ратор функциональных напряжений со- ; держит первьй и второй переключатели, первый и второй формирователи импульсов, последовательно соединенные счет чик начального адреса по горизонтали и счетчик адреса по горизонтали, последовательно соединенные счетчик на чального адреса по вертикали и счетчик адреса по вертикали, причем замыкающие контакты первого и второго пе- реключателед: являются перзой группой . входов генератора функциональных напряжений, размыкающие контакты первого и второго переключателей являются соответственно первым и вторы ; входами генератора функц1юна.пьнЕ)1Х напряжений, переключающие контакты первого и второго перекл очателей подключены к счетному входу соответственно счет чика адреса по горизонтали и счетчика адреса по вертикали, выходы которых соединены соответственно с первой и группами входов запоминающего блока, при этом счетные входы счетчика начального адреса пс горизонтали и счетчика начального адреса по вертикали являются второй группой входов генератора функциональных напряжений, а входы записи счетчика адреса по горизонтали и счет чика адреса по вертикали подключены к входу соответствую., щего формирователя импульсов и являют- ся соответственно третьпм и четвертым входами генератора функциональных напряжений, причем входы сброса счетчика адреса по горизонтали -и счетчика адреса по вертикали подключены к вьт- ходу соответствующего формирователя импульсов, при этом первые группы вхо-- дов каждого из генераторов функцио- нальных напряжений подключены к соответствующей труппе выходов блока преобразователей напряжение - частота размера, вторая группа входов каждого из геператоров функциональных напряжений соединена с соответствующей группой выходов блока преобразователей напряжение - частота перемещения, первый и второй входы каждого пз генераторов функциональных напряжений соединены соответственно с вторьм и третьим выходами синхрогеператора, а третий и четвертьпЧ входы из

0

0

Фиг. 2

от /; 2

&т. 2

-т

Фиг.

(Составитель Доценко

Редактор Л„ Веселовская Техред М.Ходанич Корректор С, Шевкун

Заказ 3849

Тираж 350

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и oTKpi.iTUHNf при ГКНТ СССР ,113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, /i/S

Л 5;У...5.

Подписное,