Устройство для цветомузыкального сопровождения Советский патент 1990 года по МПК A63J17/00 

О

00 ю

Изобретение может использоваться в светомузыке для автоматического сопровождения звука световыми эффектами. Целью изобретения является повышение выразительности цветомузыкальной композиции. Цель достигается путем введения N дополнительных блоков совпадения 14.1,..., 14.N, (N+2)-го детектора 15, третьего порогового блока 16 и образования новых функциональных связей. Устройство также содержит источник 1 звукового сигнала, полосовые фильтры 2.1,...,2.N, детекторы 3.1,...,3.N, (N+1)-го 7, коммутаторы 4.1,..., 4.N, усилители 5.1,...,5.N мощности, источники 6.1,...6.N света, дифференциатор 8, пороговые блоки 9, 12, блок совпадения 10, последовательно-параллельный преобразователь 11 сигнала, управляемый генератор 13. 2 ил.

f

L 43

Изобретение относится к цветомузыке, именно к устройс-, вам для автоматическоо сопровождения звука световыми эффеками, может быть использовано для ветового и цветомузыкального оформлеия дискотек, театрализованных представений, парковых аттракционов, витрин, ыступлений эстрадных ансамблей, декораивного освещения интерьеров и является совершенствованием изобретения по вт.св. №1410995.

Цель изобретения - повышение выраительности цветомузыкальной композиции.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для цветомузыкального сопровождения: на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для цветомузыкального сопровождения содержит источник 1 звукового сигнала, выход котор ого соединен с входами п каналов, каждый из которых содержит последовательно .соединенные полосовой фильтр 2.1,...,2,п, детектор

5,15.П мощности и источник 6.1б.п

света, а также содержит (п+1)-й детектор 7, вход которого соединен с выходом источника 1 звукового сигнала, дифференциатор 8, последовательно соединенные первый пороговый блок 9, вход которого подключен к выходу дифференциатора 8, блок 10 совпадения, последовательно-параллельный преобразователь 11 сигнала, последовательно соединенные второй пороговый блок 12, вход которого подключен к выходу (п+1)- го детектора 7 и входу дифференциатора 8 и управляемый генератор 13, вход которого соединен с вторым входом блока 9 совпадения и с выходом второго порогового блока 12, а выход с выходом блока 10 совпадения, п дополнительных блоков 14.1,...,14.п совпадения, (п+2)-й детектор 15 и третий пороговый блок 16, причем каждый i-й

дополнительный блок 14.114.п совпадения

включен между соответствующим i-м выходом последовательно-параллельного преобразователя 11 сигнала и входом i-ro коммутатора 4.14.п,а между входом последовательно- параллельного преобразователя 11 сигнала и объединенными вторыми входами п блоков 14.1,...,14,п совпадения включены соединенные последовательно детектор 16 и третий пороговый блок 16,

На фиг. 2 обозначены: напряжение 17 на выходе (п+1)-го детектора 7, напряжение 18 на выходе дифференциатора 8, напряжение 19 на выходе первого порогового блока 9, напряжение 20 на выходе второго порогового блока 12, напряжение 21 на входе

последовательно- параллельного преобразователя 11, напряжение 22 на выходе (п+2)- го детектора 15, напряжение 23 на выходе третьего порогового блока 16,

Уровень А на диаграмме 17 соответствует входному напряжению срабатывания второго порогового блока 12, уровень В на диаграмме 18 соответствует порогу срабатывания первого порогового блока 9, уро0 вень С на диаграмме 22 соответствует порогу срабатывания третьего порогового

блока 16.

Устройство работает следующим образом.

5 Сигнал звуковой частоты от источника 1 звукового сигнала разделяется полосовыми фильтрами 2.1,...,2.п на частотные поддиапазоны, затем детекторами 3,1,...,3.п переменное напряжение преобразуется в

0 постоянное, которое с детекторов 3.13.п

через коммутаторы 4.14.п подается на

усилители 5.15.п мощности и управляетяркостью источников 6.1б.п света. Одновременно сигнал звуковой частоты от ис- 5 точника 1 звукового сигнала детектируется (п+1)-м детектором 7, Выходное напряжение (п+1)-го детектора 7 управляет вторым пороговым блоком 12 и через дифференциатор, выделяющий первую, производную 30 огибающей входного сигнала, первым пороговым блоком 9,

При напряжении на входе второго порогового блока 12 ниже его порога срабатывания, т.е. когда высокий логический уровень 35 на выходе второго порогового блока 12 (диаграмма 20) соответствует состоянию сигнала на его входе ниже порога срабатывания, управляемый генератор 13 формирует импульсы на входе последовательно-парал- 40 лельного преобразователя 11 сигналов. Срабатывание второго порогового блока 12 вызывает срыв колебаний управляемого генератора 13 и разрешает прохождение импульсов с выхода первого порогового блока 45 9 через блок 10 совпадения на вход последовательно-параллельного преобразователя 11 сигнала. Каждый импульс на входе последовательно-параллельно 10 преобразователя 11 сигналов изменяет комбинацию 50 логических состояний на его выходах в соответствии с законом преобразования. Выходные логические уровни последовательно параллельного преобразователя 11 сигна-.

ла, через дополнительные блоки 14.114,п

55 совпадения управляют коммутаторами

Канал, анализифующий наличие тактирующих импульсов на входе последовательно-параллельного преобразователя 11 сигнала, состоящий из последовательно соединенных детектора 15 и третьего порогового блока 16, через дополнительные блоки 14.1,,..,14.п совпадения управляет включением всех коммутаторов 4.14. п одновременно

При отсутствии на входе последовательно-парал- лельного преобразователя 11 сигнала тактирующих импульсов, что соответствует музыкальным фрагментам, характеризующимся плавностью и низким уровнем динамических перепадов уровня сигнала, сигнал на выходе ( детектора 15 отсутствует, и третий пороговый блок 16 выдает на выходе логический уровень, который через дополнительные блоки 14.114.П совпадения включает коммутаторы 4.14.п всех каналов

частотного разделения сигнада и запрещает прохождение сигналов присутствующих на вторых входах дополнительных блоков

+ И.п совпадения.

При изменении ситуации в музыкальном сигнале, приводящем к появлению тактовых импульсов на входе последовательно-параллельного преобразователя 11 сигнала, (п+2}-й детектор 15 преобразует эти импульсы в постоянное напряжение, достаточное для ера- батывания третьего порогового блока 16 и снятия с первых входов дополнительных совпадения запрещающего

уровня, после чего состояние каждого из коммутаторов зависит от логического уровня на втором входе соответствующего дополнительного блока 14.114.П совпадения.

На диаграмме 21 показаны тактирующие импульсы низкого, в данном примере, логического уровня, каждый из которых вызывает 3 смену комбинаций состояний на выходах последовательно-параллельного преобразователя 11. На диаграмме 22 показаны огибающая этих импульсов, выделенная (п+2)-м детектором 15, изменяющаяся по 4 уровню относительно порога срабатывания с третьего порогового блока 16. При срабатывании третий пороговый блок 16 выдает на выходе низкий логический уровень, являющийся разрешающим для прохождения выход- 4 ных сигналов последовательно-параллельного преобразователя 11, через дополнительные блоки совпадения 14.114.n на управляющие входы коммутаторов 4.14.п. При интервале между тактирующими импульсами на 50 входе последовательно-параллельного преобразователя 11, превышающем Т1 (время восстановления выходного напряжения (п+2)-го детектора 15 до уровня порога С. третьего порогового блока 16), третий порого- 55 вый блок 16 переходит в состояние высокого логического уровня на выходе, который, воздействуя на на первые входы вторых блоков совпадения, переводит их выходы

5 10 5

0 5

в состояние, являющееся включающим дл

коммутаторов 4.14.п.

Переключения световых комбинаци синхронно связаны с передними фронтам тактирующих импульсов (с перепадами с высокого логического уровня в низкий) на входе последовательно-параллельного преобразователя 11. Ввиду этого каждая световая картина, определяющаяся комбинацией включенных и выключенных частотных каналов, может фиксироваться на время, не превышающее сумму длительности тактирующего импульса, вызвавшего ее появление, и временил восстановления детектора 15. Постоянная времени восстановления (п+2)-го детектора 15 и уровень С порога срабатывания порогового блока 16 выбраны так, что интервал Т1 равняется 1-2 с

Интервал времени Т2 соответствует динамическому световому сопровождению музыки путем периодического запуска и остановки управляемого генератора 13, вызванных колебаниями общего уровня огибающей музыкального сигнала, выделенной (п+1)-м детектором 7 относительно порога А срабатывания второго порогового блока 12. Интервал ТЗ внутри интервала Т2 соответствует временному промежутку между выходными импульсами управляемого генератора 13, превышающему время Т1 восстановления (п+2)-го детектора 14 В течение интервала ТЗ, по истечении времени Т1, включаются коммутаторы всех частотных каналов в связи с срабатыванием третьего порогового блока 16 (диаграмма 23).

Интервал времени Т4 соответствует динамическому световому сопровождению музыки методом формирования тактирующих импульсов на входе последовательно- параллельного преобразователя 11, синхронно связанных с динамическими перепадами огибающей музыкального сигнала, выделенными дифференциатором 8, когда общий уровень огибающей превышает порог А, а пики перепадов (переменной составляющей сигнала огибающей) периодически превышают порог В срабатывания первого порогового блока 9. При этом низким выходным логическим уровнем второго порогового блока 12 заблокирован управляемый генератор 13 и разрешено прохождение импульсов синхронных с динамическими перепадами музыкального сигнала,-сформированных первым пороговым блоком 9, через блок 10 совпадения на вход последовательно- параллельного преобразователя 11. Интервал Т5 внутри интервала Т4 соответствует временному промежутку между тактирующими импульсами, превышающему время Т1.

В течение интервала Т5, по истечении времени Т1, включаются коммутаторы 4.1,...,4.п всех частотных каналов в связи с срабатыванием третьего порогового блока 16 (высокий логический уровень на диаграмме 23).

Интервал времени Т6 соответствует световому сопровождению музыкального фрагмента с высоким общим уровнем сигнала и низким уровнем динамических перепадов (например звучание духовых или язычковых инструментов и отсутствие ударных), В этом случае тактирующие импульсы на входе последовательно-параллельного преобразователя 11 отсутствуют (постоянный уровень на диаграмме 21). В этом режиме через время Т1 после начала интервала Т6 включаются коммутаторы 4,1,...,4.ri всех каналов сигналом с вь;хода третьего порогового блока 16 через дополнительные.блоки 14,1,...,14,п совпадения, и устройство работает в режиме частотного разделения сигнала,

При музыкальных фразах и фрагментах, характеризующихся плавностью, когда общий уровень огибающей музыкального сигнала выше порога срабатывания Езторого порогового блока 12, а ее перепады ниже порога срабатывания первого порогового блока 9 (интервалы ТЗ, Т5 и Т6), импульсы на входе последовательно-параллельного преобразователя 11 отсутствуют, и на выходах последовательно-параллельного преобразователя 11 фиксируется параллельная комбинация логических уровней, установившаяся с приходом последнего тактирующего импульса на вход. Комбинация может сменится только с приходом следующего тактирующего импульса при появлении динамичных музыкальных фаз.

В устройстве в течение интервалов ТЗ, Т5 и Тб (импульсы на входе последовательно-параллельного преобразователя 11 отсутствуют) третий пороговый блок 16 через время Т1 после начала каждого из этих интервалов выдает на первые входы дополнительных блоков 14,1,.,,,14.п совпадения логический уровень, переводящий их выходы независимого от состояния вторых входов в состояния, являющиеся включающими для канальных коммутаторов 4.1,..,,4.п,.и сигналы всех частотных каналов поступают через усилители 5 мощности на источники 6 света.

При наличии на входе последовательно- параллельного преобразователя 11 тактирующих импульсов, вызывающих динамические переключения логических комбинаций на его

выходах, детектор 15 формирует огибающую тактирующих импульсов, которая переводит выход третьего порогового блока 16 в состояние, являющееся разрешающим для

прохождения параллельных логических комбинаций последовательно-параллельного преобразователя 11, через дополнительные блоки 14.1,...,14.п совпадения на управляющие входы коммутаторов 4.1,...,4.п.

Периодический переход от динамических переключений частотных каналов к режиму включения всех частотных каналов в зависимости от динамичности музыкальных фраз и фрагментов повышает зрелищность и информативность светового сопровождения, вносит дополнительный элемент неожиданности, делает систему более гибкой при сопровождении различных по динамике музыкальных произведений и фрагментов.

Дополнительные блоки 14.1,...,14.п совпадения могут быть выполнены на логических элементах ИЛИ, ИЛИ-НЕ, И, И-НЕ в зависимости от,того, каким логическим уровнем (О или 1) выражается срабатывание

третьего порогового блока 16, а также в зависимости от того, какой логический уровень на вторых (управляющих) входах коммутаторов 4.1,...,4.п является включающим.

Дополнительные блоки 14.114.псов- падения выполнены на элементах ИЛИ, срабатывание третьего порогового блока 16 выражается низким логическим уровнем на его выходе, коммутаторы 4.1,...,4.п включаются высоким уровнем на вторых (управляющих) входах и выполнены, например, на микросхемах К176 КТ1,

Формула изобретения

Устройство для цветомузыкального сопровождения по авт.св. № 1410995, отличающееся тем, что, с целью повышения выразительности цветомузыкальной композиции, в него введены п дополнительных блоков совпадения, (п+2)-й детектор и третий пороговый блок, причем каждый i-й дополнительный блок совпадения включен между соответствующим i-м выходом последовательно-параллельного преобразователя сигнала и входом i-ro коммутатора, последовательно соединенные (п+2)-й детектор и третий пороговый блок включены между входом последовательно-параллельного преобразователя сигнала и обьединенными вторыми входами п дополнительных блоков совпадения.

f7

rz

73

«с-э

18 6

19i

r

7

л1

X

A

Z

Й/г.2

т 5

z