Цветомузыкальная телевизионная приставка Советский патент 1993 года по МПК A63J17/00 

сл

С

Использование: для аптоматимеского цветового сопровождения звука цветовыми эффектами. Сущность изоГфетенил: устройство содержит источник 1 электрического сигнала звуковых частот, анализатор 2 сигнала, формирователь 3 сигнала фона, коммутатор 4 аналоговых сигналов, генератор 6 сигналов комму|ации, генератор 7 дополнительных эффектов, синхрогеиератор 8, кодирующую матрицу 9, блок 10 генераторов сиг налов поднесущих частот, коммутатор 11 сигналов поднесущих частот, сумматор-модулятор 12, генератор 13 нрсущей частоты и генератор 14 построчной коммутации. Блоки 9-И образуют формирователь 6 полного цветового телевизионною сигнала. В описании приведены электрические схемы отдельных блокоп устройства. 5 ил.

со

ю

4 (О

ю

CJ

Фиг.1

Изобретение относится к светомузыке а именно к устройстпам для автоматического сопровождения звука цветовыми эффектами, может быть использовано для автомагического цветового сопровождения музыкальных фонограмм на зрелищно-развлекательных мероприятиях, дискотеках и в быту.

Целью изобретения является повышение эстетической выразительности цоето- музыкального сопровождения.

На фиг. 1 представлена структурная схема цветомузыкальной телевизионной приставки; на фиг. 2 - принципиальная схема коммутатора аналоговых сигналов, гене- ратора дополнительных эффектов и кодирующей матрицы; на фиг. 3 - принципиальная схема блока генераторов сигналов поднесущих частот, коммутатора сигналов поднесущих частот и генератора построчной коммутации; на фиг, 4 - принципиальная схема синхрогенератора и генератора сигналов коммутации; на фиг. 5 - принципиальная схема сумматора-модулятора.

Цоетомузыкальная телевизионная приставка содержит источник 1 электрического сигнала звуковых частот, к выходу которого подключены объединенные по входу анализатор 2 сигнала и формирователь 3 сигнала фона; коммутатор Л аналоговых сигналов, в котором четыре входа коммутируемых сигналов соединены с четырьмя выходами анализатора 2 сигнала, а четыре входа сигналов коммутации - с четырьмя выходами генератора 5 сигналов коммутации; формирователь G полного телевизионного сигнала, четыре входа которою соединены с четырьмя выходами коммутатора 1 аналоговых сигналов, пятый сход - с формирователем 3 сигнала фона, а шестой вход - с генератором 7 дополнительных элементов; синхро- генератор 8, периый выход которого соединен с входом генератора 5 сигналов коммутации, а 2-6-п выходы - с 7-11-м входами формирователя G полного телевизионного сигнала,

Формирователь 6 полного телевизионного сигнала содержит кодирующую матрицу 9, два выходя которой соединены с двумя входами блока 10 генераторов cm налов поднесущих частот; коммутатор 11 CHI налов поднесущих частот, четырьмя входами соединенный с четырьмя выходами блока 10 генераторов сигналов поднесущих частот; сумматор-модулятор 12, три входа которого соединены с третьим выходом кодирующей матрицы 9, с выходом коммутатора 11 сиг- палов поднесущих частот и выходом генератора 13 сигнала несущей частоты; генератор 14 сигналов построчной коммутации, дпумя

выходами соединенный с третьим и четвертым входами блока 10 генераторов сигналов поднесущих частот. Причем 1-6-й входы кодирующей матрицы 9, вход генератора 14

сигналов построчной коммутации, четвертый вход сумматора-модулятора 12 и объединенные седьмой вход кодирующей матрицы 9 и пятый вход коммутатора 11 сигналов поднесущих частот служит соответственно 1-11-й входами формирователя 6 полного телевизионного сигнала, а выход сумматора-модулятора 12 служит выходом цветомузыкальной телевизионной приставки.

5 Коммутатор 4 аналоговых сигналов оы- полнен на микросхеме 15. Кодирующая матрица 9 содержит инвертирующие усилители 16-19, входы которых соединены с выходами микросхемы 15 через развязывающие ре0 зисторы и диоды (на схеме не обозначены). Формирователь 3 сигнала фона связан с кодирующей матрицей 9 через диод 20.

Генератор 7 дополнительных эффектов содержит источник питания телевизионной

5 цветомузыкальной приставки (не показан) и последовательно соединенные выключатель 21, резистор 22 и диод 23.

В состав кодирующей матрицы 9 входят также выключатели 24 и 25, включенные на

0 выходах усилителей 16 и 19 соответственно, и выключатель 26, включенный между входами усилителей 17 и 18. Выход усилителя 16 соединен с синхрогенератором 8 через диод 27.

5 БЛОК 10 генераторов сигналов поднесущих частот содержит логические элементы 28-31 2 ИЛИ-НЕ, входами соединенными с выходами триггера 32, служащего в качестве генератора 14 сигналов построчной

0 коммутации. Коммутатор 11 сигналов поднесущих частот содержит логические элементы 33-35 3 И-НЕ, входами соединенные с выходами элементов 28-31. и синхрогенератором 8.

5 Синхрогенератор 8 содержит задающий генератор строчных импульсов на элементах 36 и 37; формирователь строчных гасящих импульсов на элементах 38 и 39. задающий генератор сигналов удвоенной

0 кадровой частоты на элементах 40 и 41, формирователь сигналов кадровой частоты на счетном триггере 42, формирователь кадровых синхроимпульсов на элементах 43 и 44, формирователь кадровых гасящих импуль5 сов на элементах 45-47, смеситель синхроимпульсов на элементе 48, инвертор 49, смеситель гасящих и синхронизирующих импульсов на элементах 50 и 51. Триггер 42 и логические элементы 52 2 И-НЕ содержатся в генераторе 5 сигналов коммутации.

Сумматор-модулятор 12 содержит полевой транзистор 53. один затвор которого соединен с диодом 54 и цепью высокочастотной коррекции, выполненной на элементах 55-50, а второй затвор-с генератором 13 сигнала несущей частоты.

Цветомузыкальная телевизионная приставка работает следующим образом.

Сигнал от источника 1 электрического сигнала звуковой частоты поступает о анализатор 2 сигнала, в котором происходит усиление, сжатие динамического диапазона, частотное разделение на четыре поддиапазона и детектирование, после чего четыре сформированных сигнала подаются на коммутатор 4 аналоговых сигналов. Коммутатор 4 аналоговых сигналов осуществляет поочередное подключение выходов анализатора 2 сигнала к входам формирователя 6 полного телевизионного сигнала в порядке, определяемом генератором 5 сигналов коммутации. Формирователь 6 полного телевизионного сигнала формирует на выходе электрические колебания несущей частоты, модулированные по амплитуде сигналом, включающим сигналы яркости, цветности, цветовой синхронизации, синхронизации развертывающих устройств телевизионного приемника и гасящие импульсы. В пазах звукового сопровождения в формирователь 6 полного телевизионного сигнала поступает сигнал фоновой засветки телевизионного экрана, сформированный в формирователе 3 сигнала фона, с уровнем напряжения, обратно пропорциональным напряжению источника 1 электрического сигнала звуковой частоты. В генераторе 7 дополнительных эффектов вырабатывается сигнал, который, взаимодействуя с сигналом цветности формирователя 6 полного телевизионного сигнала, создает меняющуюся цветовую картину. Работа генератора 5 сигналов коммутации и формирователя б полного телевизионного сигнала засинхронизирована импульсами от синх- рогенератора 8. В кодирующей матрице 9 производится формирование сигналов яркости и двух цветоразностных сигналов раздельно для каждого из четырех входных сигналов, поступающих через коммутатор 4 аналоговых сигналов. Сигнал от формирователя 3 сигнала фона суммируется с сигналами яркости, а сигнал от генератора 7 дополнительных эффектов взаимодействует с одним из цветоразностных сигналов. Цветорэзностные сигналы улрапляютчасто- той колебаний двух генераторов цветовых поднесущих блока 10 генераторов сигналов поднесущих частот, Блок 10 генераторов сигналов поднесущих частот также содержит доа генератора сигналов цветовой синхронизации с фиксированными значениями частоты колебаний (3, 9 и 4,756 мГц). На выходах блока 10 генераторов сигналов 5 поднесущих частот попеременно с частотой, вдвое меньшей частоты строк, появляются попарно связанные сигнал цветовой поднесущей частоты и сигнал цветовой синхронизации. Такая коммутация в блоке 10

0 генераторов сигналов поднесущих частот осуществляется с помощью импульсов, приходящих от генератора 14 сигналов построчной коммутации. Коммутатор 11 сигналов поднесущих частот в отсутствие кадровых

5 гасящих импульсов с синхрогенерачора 8 производит передачу частотно-модулированных сигналов цветовых поднесущих частот на вход сумматора-модулятора 12, а во время действия кадровых гасящих импуль0 сов после кадровых синхронизирующих им- пульсоо - сигналы опознавания цвета. Сигналы опознавания цпета имеют вид пакетов сигналов цветовой синхронизации, прерываемых в интервалы передачи строч5 ных синхронизирующих импульсов. Сигналами управления коммутатором 11 сигналов поднесущих частот служат гасящие и синхронизирующие импульсы синхрогенерато- ра8.

0

Для повышения устойчивости синхронизации на время действия кадровых гасящих импульсов прекращается передача сигналов яркости из кодирующей матрицы

5 9 в сумматор-модулятор 12. В сумматоре- модуляторе 12 электрические колебания 13 сигнала несущей частоты модулируются сигналами яркости, цветности и смесью гасящих и синхронизирующих импульсов. Ре0 зультнрующий сигнал на выходе сумматора-модулятора 12 поступает на антенный вход стандартного телевизионного приемника, предназначенного для приема телевизионных сигналов в системе СЕКАМ.

5Повышение эстетической выразительности цпетомузыкзльного сопровождения достигается введением коммутации сигналов, поступающих с анализатора сигнала,и формированием яркостных и цветовых сиг0 налов отдельно для каждого коммутирующего сигнала. При этом на экране телевизионного приемника формируется цветовая картина из отдельных полос насыщенных цветовых тонов, меп.-.ющих свою

5 яркость и цветовой тон о сооизстствии с уровнем сигнала звуковой частоты. Введение генератора дополнигелиных эффектов также no yujjer выразительность цветому- зыкальчсго сопровождения создания меняющегося соотношения цветовых томов.

Пример конкретного выполнения цве- томузыкальной телевизионной приставки показан на фиг. 2-5.

Принципиальная схема коммутатора 4 аналоговых сигналов, генератора 7 дополнительных эффектов и кодирующей матрицы 9 показана на фиг. 2. В качестве коммутатора 4 аналоговых сигналов служит микросхема 15, содержащая четыре двунаправленных ключа. Время включения каждого ключа в микросхеме 15 составляет одну четверть длительности кадра. При поочередном включении ключей на экране телевизионного приемника формируется изображение четырех горизонтальных полос, имеющих различный цветовой тон. Ко- дирующая матрицы 9 построена на инвертирующих усилителях 16-19, в качестве которых могут служить универсальные элементы микросхемы К176ПЛ1. На усилителе 16 построен яркостный канал, на усилителе 17 - канал красного цветорэзностного сигнала, а на усилителях 18 и 19 - канал Синего цветоразностного сигнала. Коэффициенты передачи яркостно- го канала и цоеторазностных каналов в кодирующей матрице 9 выбираются с учетом параметров основных цветов в системе СЕ- КАМ. При этом для максимальных значений уровня сигнала звуковой частоты на экране телевизионного приемника гор1лзонталь ные полосы окрашиваются, например, в красный, желтый, зеленый и синий насыщенные цвета. Изменение уровня сигнала звуковых частот вызывает изменения сигнала яркости и цветоразностных сигналов. Таким образом формируется картина цветомузыкального сопровождения. В паузах звукового сопровождения сигнал от формирователя 3 сигнала фона через диод 20 поступает в яркостный канал и вызывает фоновую засветку экрана, которая может быть и подкрашенной в какой-либо цвет расстройкой баланса белого или в самой кодирующей матрице 9 или в блоке 10 генераторов сигналов поднесущих частот.

В качестве генератора 7 дополнительных эффектов в простейшем случае может служить источник питания телевизионной цветомузыкальной приставки. Положительные полуволны выпрямленного напряжения через выключатель 21 и резистор 22 поступают в канал красного цветоразностного сигнала, вызывая пульсирующие изменения величины цветоразностного сигнала. Установкой частоты кадровой развертки в синх- рогенераторе 8, отличной от частоты сетевого напряжения на 1-2%, вызывается эффект перемещающегося вертикально (волнообразного) изменения цветовых тонов окрашенных горизонтальных полос. Диод 23 обеспечивает развязку между пульсирующим выпрямленным напряжением и сглаженным напряжением стабилизатора

блока питания. Замыкание выключателей 24 и 25 сглаживает переходы цветовых тонов на стыках горизонтальных полос телевизионного изображения. Замыканием выключателя 26 меняется соотношение цветовых

0 тонов цветомузыкального сопровождения.

Во время действия кадровых гасящих

импульсов на диод 27 приходят импульсы

отрицательной полярности от синхрогенератора 8, происходит шунтирование яркост5 ного канала внутренним сопротивлением открытого диода 27.

Принципиальная схема блока 10 генераторов сигналов поднесущих частот, коммутатора 11 сигналов поднесущих частот и

0 генератора 14 сигналов построчной коммутации показаны на фиг. 3.

Блок 10 генераторов сигналов поднесущих частот с целью повышения стабильности регулировок выполнен на элементах

5 28...31. Генератор сигнала цветовой подне- сущей на элементе 28 управляется красным цветоразностным сигналом от кодирующей матрицы 9. а генератор сигнала цветовой поднесущей на элементе 29 0 синим цветоразностным сигналом. Генераторы сигналов цветовой синхронизации на элементах 30 и 31 имеют фиксированные значения частоты генерации - 4.756 и 3,9 мГц соответственно. Построчное прерывэ5 ние генерации в генераторах сигналов поднесущих частот осуществляется по одному из входов элементов 28...31 импульсы от генератора 14 сигналов построчной коммутации, выполненного на триггере 32. На

0 вход триггера 32 поступают импульсы строчной частоты от синхрогенератора 8. Коммутатор 11 сигналов поднесущих частот выполнен на элементах 33,34 и 35, управля-, емых импульсами от синхрогенератора 8.

5 Элемент 33 управляется инвертированными кадровыми гасящими импульсами, элемент 34 - кадровыми гасящими импульсами, а элемент 35 - инвертированной смесью кадровых и строчных синхронизирующих

0 импульсов. В качестве элементов 28...31 и 33...35 могут служить микросхемы К1561ЛЕ5иК1561ЛА9.

Принципиальная схема синхрогенера- дор.а 8 и генератора 5 сигналов коммутации

5 приведена на фиг. 4.

На элементах 36 и 37 собран задающий генератор с частотой строк, а на элементах 38 и 39 - формирователь строчных гасящих импульсов длительностью около 10 мк/с. Без нарушения устойчивой работы цеетомузыкальной телевизионной приставки строчные гасящие импульсы могут служить и в качестве строчных синхронизирующих. С выхода элемента 36 импульсы поступают в генератор 14 сигналов построчной коммута- ции. Ма элементах 40 и 41 выполнен задающий генератор с частотой около 100 Гц. С инвертирующего выхода триггера 42 импульсы кадровой частоты поступают на формирователь кадровых синхронизирующих импульсов, выполненной на элементах 43 и 44, и на формирователь кадровых гасящих импульсов, выполненный на элементах 45...47. На выходе элемента 48 имеется смесь синхронизирующих строчных и кэд- ровых импульсов, а элемент 49 осуществляет ее инверсию. Кадровые гасящие импульсы снимаются с выхода элемента 47, а инвертированные кадровые гасящие импульсы - с выхода элемента 46. На диодах 50 и 51 выполнен смеситель гасящих и синхронизирующих импульсов.

Генератор 5 сигналов коммутации для упрощения строится на триггере 42 и четырех элементах 52, На выходах элементов 52 поочередно появляются положительные импульсы длительностью 5 мсек , которые служат сигналами коммутации для коммутатора 4 аналоговых сигналов.

Синхрогенератор 8 и генератор 5 сигна- лов коммутации могут быть выполнены раздельно с использованием, например, БИС КА1001ИК1 синхрогенератора системы СЕ- КАМ и сдвигового регистра.

Принципиальная схема сумматора-мо- дулятора 12 приведена на фиг. 5. Сумматор- модулятор 12 выполнен на двухзэтворном полевом транзисторе 53. На один ээтоор транзистора 53 поступает сигнал от генератора 13 сигналов несущей частоты, на вто- рой затвор непосредственно - смесь гасящих и синхронизирующих импульсов с синхрогенератора 8. а через диод 54 - ярко- стные сигналы от кодирующей матрицы 9. Также на второй затвор транзистора 53 че- рез цепь высокочастотной коррекции, выполненной на элементах 55...58, поступают сигналы цветности и сигналы опознаний цвета от коммутатора 11 сигналов поднесу- щих частот. Выходной сигнал цветомузы- калькой телевизионной,, приставки снимается с истока транзистора 53 через резистивный делитель.

Принципиальные схемы анализатора 2 сигнала и формирователя 3 сигнала фона выполнены аналогично известным. Генератор 13 сигналов несущей частоты строится на любой схеме, обеспечивающей получение сигнала несущей частоты в выбранном телевизионном канале.

Формула изобретения Цветомузыкальная телевизионная приставка, содерхащая источник электрического сигнала зву -овых частот, выход которого соединен с входом анализатора сигнала и с входом формироье геля сигнала фона, выход которого соединен с пятым входом кодирующей матрицы, rpen-.й выход которой соединен с первым входом сумматора- модулятора, выход которого соединен с выходом приставки, третий вход - с первым выходом синхрогенератора, и блок генераторов сигналов поднесущих частот, отличающаяся тем, чго. с целью повышения эстетической выразительности цоетомузы- кального сопровождения, и нее введены коммутатор аналоговых сигналов, генератор сигналов коммутации, коммутатор сигналов поднесущих частот, генератор сигналов несущей частоты, генератор сигналов построчной коммутации и генератор дополнительных эффектов, при этом первый, второй, третий и четвертый выходы анализатора сигнала соединены с соответствующими входами коммутатора аналоговых сигналов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с соответствующими входами кодирующей матрицы, шестой вход которой соединен с выходом генератора дополнительных эффектов, седьмой -- с вторим выходом синхрогенератора, третий выход которого соединен с входом генератора сигналов построчной коммутации, перпый и второй выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока генераторов сигналов подппсущих частот, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами кодирующей матрицы, первый, второй, третий и четвертый выходы - с соответствующими входами коммутатора сигналов поднесущих частот, выход которого соединен с вторым входом сумматора-модулятора, четвертый вход которого соединен с выходом генератора сигналов несущей частоты, причем второй, четвертый и пятый выходы синхрогенератора соединен соответственно с пятым, шестым и седьмым входами коммутатора сигналов поднесущих частот, шестой выход соединен с входом генератора сигналов коммутации, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены с соответствующими управляющими входами коммутатора аналоговых сигналов.

К трансформатору Блока питания

л

К с/лайилизотору блока ли/ломя

,

кю

Фиг. 2

QJi/e.3

У

Ч®

U-fLHttft

ffJ

т

-Вн

нь

&

/.

М.50

ж/г

47

/Г//

ьс

г

К9

5t

В

U

М

Выход

Фиг 5