Светомузыкальное устройство Советский патент 1982 года по МПК A63J17/00 

(54) СВЕТОМУЗЫКАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к светомузыке, а именно к устройствам для автоматического сопровождения звука световыми эффектами. Известно светомузыкальное устройство, содержащее последовательно соединенные источник звука, автоматический регулятор уровня входных сигналов, электрическую схему формирования управляющих сигналов, к выходу которой подключены источники света и ис- . полнительный элемент выходного оптического устройства 1. Однако так как отдельные части музьпсадьного произведения имеют различный темп, то или световое сопровождение будет не все время синхронно с музыкой, или оператор должен управлять работой устррйства во время нсйолнения музыкального произведения. Но присутствие оператора может быть нецелесообразным нежелательным или невозможным. А несинхронность светового сопровождения с музыкаль ным произведением значительно снимает зрелищный эффект. Наиболее близким lio технической сущности к изобретению является светомузыкальное устройство, содержащее последовательно соединенные источник звука, автоматический регулятор уровня, фильтры высоких и низких частот, логарифматор, детектор, интегратор, дифференциатор, компаратор, блок памяти, ключ и выключатель, второй вход которого соединен с выходом автоматического регулятора уровня, а выход через блок формирования сигналов управления к выходному оптическому устройству 2. Однако данное устройство. обладает ограниченной художественной выразительностью. Целью изобретеиия является повышение художественной выразительности, светового сопровождения музыкальных- произведений. Поставленная цель, достигается тем, что в светомузыкальное устройство, содержащее источник звука, автоматический регулятор уровня и фильтр нижних частот, соединенные последовательно первые дифференциатор и компаратор, соединенные последовательно, первые частотный детектор и интегратор, соединенные последовательно, и блок формирования т1равляющих сигналов, выход которого подключен 391 к первому входу выходного оптического устройства, введены перемножитель, выход которого соединен со вторьп входом выходного оптического устройства, амплитудные и второй частотный детекторы, второй компаратор, вход которого соединен со входом первого амплитудного детектора и выходом фильтра . нижних частот, а выход - со входом первого частотного детектора, второй, третий и четвертый интеграторы, второй дифференциатор, вход которого соединен с выходом первого интегратора, а выход через последовательно соединенные первый амплитудный детектор и второй

интегратор - с первым входом перемножителя, второй вход которого через соединенные последовательно третий интегратор и второй частотный детектор соединен с выходом первого компаратора, и третий дифференциатор, выход которого соединен со входом первого дифференциатора, а -вход через третий интегратор - с выходом второго амплитудного детектора. На чертеже изображена структурная схема светомузыкального устройства. Светомузыкальное устройство содержит последовательно соединенные источник звука 1, автоматический регулятор уровня 2 входных сигналов, к выходу которого подсоединены блок 3 формирования управляющих сигналов с источниками света выходного оптического устройства (ВОУ) 4 на выходе и анализатор темпа музыкальных сигналов, содержащий фильтр низкой частоты 5, выход которого пощслючен к даум параллельным каналам анализатора темпа, включающим в себя первый и второй частотные детекторы 6 и 7, интеграторы 8-11, дифференциаторы 12-14, компараторы 15 и 16, амплитудные детекторы 17 и 18, а выходы этих каналов первый из которых включает в себя последовательно соединенные компаратор 16, частотный детектор 6, интегратор 8, дифференциатор 13, амплитудный детектор 17 и интегратор 9, а второй - последовательно соединенные амплитудный детектор 18, интегратор 11, диффереН циаторы 14 и 12, компаратор 15, частотный детектор 7, интегратор 10, подключены ко входам перемножителя 19. Устройство работает следующим образом. Звуковой сигнал с выхода источника звука 1 поступает на автоматический регулятор уровня 2 входных сигналов, а с него параллельно на блок 3 формирования управляющих сигналов, который управляет работой ВОУ 4, включающего в себя источник света и исполнительный элемент и на анализатор темпа музыкальных. ситалов. Анализатор темпа музыкальных сигналов анализирует поступающий сигнал ив 311ВИСИМПСТИ от темпа музыкального сшкала

нюкняя и верхняя частоты сигнала и изменевыдает соответствующий управляюишй сигнал на исполнительный элемент ВОУ 4, который задает соответствующую скорость движения, синхронную с темпом музыкального сигнала, формообразующим элементам ВОУ 4, создающего световые эффекты. Темп музыкального сигнала с точки зрения электроакустики с какой-то вероятностью характеризуется одновременным сочетанием числа максимумов в огибающей звука при Unop полосе (f .,- fb). где тах пор соответственно. максимальное и пороговое напряжения, f нИ fb - соответственно ния во времени частоты основного тона (мелодии). На этом построена работа анализатора темпа. Музыкальный сигнал с выхода автоматического регулятора уровня 2 входных сигналов проходит через фильтр нижних частот 5, подвергается анализу в двух параллельных ветвях устройства. В одном канале проходит анализ по частоте. Сигнал с выхода автоматического регулятора уровня 2 через фильтр нижних частот 5 поступает на компаратор 16, который ограничивает по амплитуде огибающую входного музыкального сигнала. Ограниченная огибающая поступает на частотный детектор 6, напряжение на выходе которого пропорционально частоте входного музыкального сигнала. После усреднения интегратором 8 .это напряжение поступает на дифференциатор 13. Чем быстрее происходит изменение напряжения на его входе, т.е. изменение частоты основного тона музыкального сигнала, тем выще напряжение на выходе. Это напряжение через амплитудный детектор 17 поступает на интегратор 9, где усредняется и подается на перемножитель 19. В другом канале производится анализ по амплитуде. Сигнал с выхода автоматического регулятора уровня 2 через фильтр нижних частот 5 поступает на амплитудный детектор 18, усредняется интегратором 11, после которого для обработки музыкального сигнала необходимо произвести двойное дифференцирование дифференциаторами 14 и 12. С выхода дифференциатора 12 напряжение, отрицательные значения которого соответствуют максимальным значениям входного музыкального сигнала, .поступает на вход компаратора 15. Компаратор 15 осуществляет сравнение отрицательных импульсов, соответствующих максимумам входного музыкального сигнала, с пороговым, напряжением, и на выходе компаратора 15 появляется сигнал только в случае Umax пор- Компаратор 15 настраивается на значение м:1ксимумпв входкого музыкальною сигнала, отражающих темп музыкального произведения, выбором значения Unop- С выхода компаратора 15 сигнал поступает через частотный детектор 7 на инте гратор 10, который усредняет сигнал и выдает медленно менйющееся по амплитуде напряжение, величина которого пропорциональна числу импульсов с компаратора 15. Чем выше темп мелодии, тем больше максимумов огибающей за период времени и соответственно импульсов с выхода компаратора 15 и в результате выше напряжение на выходе интегратора .10. Напряжение с выхода интёгратора 10 поступает на перелтаожитель 19. Управляющий сигнал с перемножителя 19, , пропорциональный амплитуде и частоте входного музыкального сигнала с выхода фильтра нижних частот 5, поступает на исполнитель ный элемент ВОУ 4, регулирующий скорость изменения световых эффектов.. Фильтр нижних частот 5, дифференциаторы 12-14 могут быть выполнены на базе операционных, усилителей, компараторы 15 и 16 - на базе микросхемы 118 серии, интеграторы 8-11 - RC-цепочки. Использование устройства, включающего в себя блок, анализирующий темп музыкального сигнала, выгодно отличает : предлагаемое светомузыкальное устройство от известного, так как в программу светомузыкального уст ройства вносятся элементы автоматической имитации творчества. .Формула изобретения Светомузыкальное устройство, содержащее источник звука, автоматический регулятор уровня и фильтр нижних частот, соединенные последовательно, первые дифференциатор и компаратор, соединенные последовательно, первые частотный детектор, и интегратор, соединенные последовательно, и блок формирования управляющих сигналов, вьисод которого подключен к первому, входу выходного оптического устройства, отличающееся тем, -что, с целью, повыщения художественной выразительности светового сопровождения, музыкальных произведений, в него введены перемножитель, выход которого соеданен со вторым входом выходного оптического устройства, амплитудные и второй частотный детекторы, второй компаратор, вход которого соединен со входом первого амплитудного детектора и выходом фильтра нижних частот, а выход - со входом первого частотного детектора, второй, третий и четвертый интеграторы, второй дифференциатор, вход которого соединен с выходом первого интегратора, а выход через последовательно соеданенные первый алошитудный детектор и втррой интегратор - с первым входом перемножителя, второй вход которого через соединенные Последовательно третий интегратор и второй частотный детектор соединен с выходом первого компаратора, и третий дифференциатор, выход которог.о соединен со входом первого дифференциатора, а вход через третий интегратор - с выходом второго амплитудного детектора.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.В помощь радиолюбителю. ДОСААФ, вып. 52, 1976, с. 11-20. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке N 2854208/18-21, кл. А 63 J 17/00, 17.12.79.