Устройство для воспроизведения цветовой музыки Советский патент 1993 года по МПК A63J17/00 

Изобретение относится к области удовлетворения жизненных потребностей чело- в ека, а именно к зрелищным развлечениям.

Целью изобретения является повышение эффективности эстетического воздействия за счет выявления музыкального ритма.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1-3, на которых представлены: на фиг. 1 - осциллограммы, поясняющие эффект визуали- эации; на фиг, 2 - зависимость пространственного периода визуалйзован- ной структуры от глубины модуляции разрядного тока; на фиг. 3 - функциональная схема устройства.

При модуляции разрядного тока на частоте ионизационных волн (страт) имеет место эффект визуализации страт: разряд в трубке оказывается разделенным на видимые глазом светлые и темные участки. Природа этого эффекта заключается в существенно нелинейном взаимодействии модулирующего колебания и собственного колебания разряда, что иллюстрирует фиг. 1. На фиг. 1 приведена последовательность осциллограмм свечения плазмы в различных точках разрядной трубки. При этом максимальное увеличение свечения имеет место в тех точках разряда, где происходит совпадение максимумов модулирующего колебания и максимумов бегущей ионизационной волны. И напротив, при совпадении максимума ионизационной волны и минимума модулирующего колебания происходит резкое ослабление интенсивности свечения. Нелинейный характер взаимодействия приводит к расслоению разряда на

VJ

Ю х|

N0

CJ

светлые и темные участки. Пространственный период подобной визуализованной структуры приближенно равен длине волны стрзты и, в зависимости от разрядных условий, изменяется в пределах от 0,5 до 5 см. Существенной для данного изобретения особенностью является резкая зависимость пространственного периода Я (и интенсивности свечения) от глубины модуляции разрядного тока Дт(фиг.2). При достаточно плавном изменении глубины модуляции Дт (с частотой от-0 до 1-3 Гц) пространственный период визуализованной структуры начинает изменяться в соответствии с фиг. 2. На таких частотах изменения глубины модуляции хорошо разрешаются глазом: разряд ведет себя подобно светящейся гармошке, то сжимаясь, то разжимаясь. Ко- лебания пространственного периода визуализованной структуры могут управляться произвольным сигналом, в частности музыкальным сигналом в избранной полосе частот. В этом случае разряд будет колебаться в соответствии с ритмом музыки в данном частотном диапазоне,.

Устройство аналогичного назначения, использующее эффект визуализации страт, по мнению заявителя и авторов, в литературе не описано, что позволяет считать его соответствующим критериям существенные отличия и новизна.

Устройство (фиг. 3) содержит входной предусилйтель 1, систему параллельных резонансных фильтров 2, соединенных с пред- усилителем 1, каждый из которых через интегратор 3 и.модулятор 4 подключен к катоду газоразрядной трубки 5. В ту же цепь катода.5 включен задающий генератор 6, выход которого через модулятор 7 соединен с входом модулятора 4. Анод трубок 5 соединен с блоком питания 8.

Устройство работает следующим образом. Генер&тор 6 вырабатывает сигнал на частоте страт, который поступает на модулятор тока 4 через предмодулятор 7, обеспечивая эффект визуализации страт в разрядной трубке 5. Предмодулятор 7 модулирует данный сигнал по амплитуде пропорционально интенсивности музыкального сигнала в данной полосе частот, обеспечивая колебания визуализованной структуры в соответствии с ритмом музыки. Низкочастотный управляющий сигнал формируется блоком, состоящим из резонансного усилителя 2 и интегратора 3, причем последний играет роль фильтра нижних частот,-полоса - пропускания которого ограничена сверху частотой 1-3 Гц, что обеспечивает визуальное восприятие колебаний рассматриваемой структуры.

Сигнал на резонансные усилители всех N каналов подается с предусилителя 1 одновременно. Коэффициент усиления определяется мощностью управляющего сигнала. Предусилйтель 1 из схемы можно исключить, если в качестве входного сигнала использовать сигнал, вырабатываемый

оконечным усилителем мощности звуковоспроизводящего устройства.

Пример конкретного выполнения. Использовали газоразрядную трубку длиной 30 см, заполненную неоном при давлении 2

5. торр. При каждом конкретном наборе значений разрядных параметров(давление газа, радиус трубки, разрядный ток) частота страт является фиксированной. Это позволяет использовать задающий генератор с

0 фиксированной частотой генерации. Низкие требования к наличию нелинейных искажений позволяет использовать простейший генератор на единственном транзисторном каскаде с LC-цепочкой в це5 пи обратной связи. Единственный требованием, предъявляемым к транзистору, является обеспечение необходимой амплитуды генерируемого сигнала. Частота сигнала совпадает с частотой страт, изменяясь в

0 зависимости от разрядных условий в пределах от 0,8 до 1,2 кГц. При постановке данного опыта величина сигнала изменялась от 10 до 30 В. Резонансный усилитель выполнен на базе транзистора КТ704А с использова5 нием резонансного LC-фильтра. Использовать единственный транзисторный каскад допустимо, т.к. требования к линейности очень низки и здесь. Сигнал с выхода резонансного усилителя детектируется полупро0 водников ым диодом, затем фильтруется

RC-цепочкой с т 2 Гц и поступает на первый вход предмодулятора, собранного на базе пентода (на вторую сетку), на первую сетку подают сигнал с задающего генератора 6. С анодного сопротивления трубки снимается сигнал на частоте страт со средней амплитудой 10-30 В и глубиной модуляции по низкой частоте до 70%. Этот сигнал

,. подается на управляющую сетку триода, включенного последовательно с газоразрядной трубкой, обеспечивая глубину модуляции разрядного тока до 30%. Среднее значение разрядного тока изменялось в

c , пределах от 50 до 100 мА. Питание газоразрядной трубки от высоковольтного источника напряжения (500 В). Величина тока регулируется балластным сопротивлением, изменяющимся от 5 до 100 кОм. При указанных конкретных параметрах для элементов

5

устройства достигается визуализация страт в соответствии с зависимостью их пространственного периода и интенсивности свечения от глубины модуляции разрядного тока.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства заключается в повышении эксплуатационных и эстетических достоинств цветомузыкальных устройств за счет воздействия на зрительный аппарат человека. Предлагаемое устройство может быть использовано лицами со сниженным слухом, а также при создании рекламных устройств, игрушек и т.п. .

Формула изобретения Устройство для воспроизведения цветовой музыки, включающее предварительный усилитель на входе устройства,

0

5

подключенный к системе параллельных полосовых резонансных фильтров, каждый из которых соединен через интегратор и модулятор тока с осветительным элементом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности эстетического воздействия за счет выявления музыкального ритма, оно снабжено задающим генератором, предмодуляторами по числу модуляторов тока и блоком питания, при этом каждый осветительный элемент выполнен в виде газоразрядной трубки низкого давления, катод которой подключен к модулятору тока, а анод - к блоку питания, каждый предмодулятор имеет два входа, один из которых соединен с задающим генератором, другой с соответствующим интегратором, а выход - с входом модулятора.

Изобретение относится к области удовлетворения жизненных потребностей человека, а именно к зрелищным развлечениям. Цель изобретения - повышение эффективности эстетического воздействия за счет выявления музыкального ритма. В устройстве, выполненном на основе амплитудно-частотного спектроанализатора с осветительными элементами, в качестве осветительных элементов использованы газоразрядные трубки низкого давления, в которых разрядный ток модулируется внешним колебанием на частоте ионизационных волн (страт). При этом происходит расслоение разряда на светлые и темные участки - визуализация страт, причем пространственный период такой структуры лежит в диапазоне 0,5-5 см. Пространственный период, как и интенсивность свечения, зависит от глубины модуляции разрядного тока и при изменении глубины модуляции разряд ведет себя подобно светящейся гармошке, сжимаясь и разжимаясь. Устройство содержит входной предусилитель, резонансные фильтры, интегратор, предмодуляторы тока, задающий генератор, модуляторы, 3 ил. со с

Фиг. 1

еА,слг

го

чо

60