Цветомузыкальное устройство

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 5 И 4 А 63, 17/ОЯС 1".(,ГЛ 03 БАЯц"цБМЫЫГГ. л ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У ОЙСТ музыке и озда ния дения в узыкальи в рекение по- экрана. ука, упГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(57) Изобретение относится к светоможет быть использовано для соригинального цветового сопровожконцертных залах, клубах, цветомных фонтанах, бытовой аппаратуреламах. Цель изобретения - обеспечстоянства суммарной освещенностиУстройство содержит источник 1 зв 801377135 А 1 равляемый генератор 2 импульсов, счетчик 3 импульсов, сумматоры 4 и 13, гг каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные усилитель 5.1 - 5.8 и источник 6.1 6.8 света, последовательно соединенные элемент И-НЕ 7.1 - 7.8, элемент И 8.1 - 8.8 и интегратор 9.1 9.9, блок 10 выпрямления, блок 11 запуска счетчика импульсов, дешифратор 12, инвертор 14. Блок запуска 11 содержит элемент ЗИ 15, элемент 2 И-НЕ 16, диод 17 и конденсатор 18. Устройство позволяет устранить пульсации яркости, вредно действующие на зрение. Поддерживать точное цветовое разделение сигнала во всем диапазоне слежения за средней частотой музыкального сигнала. Устройство снижает повторяемость цветовой партии, утомляюще действующей на зрителя. 1 ил.13771 35 40 45 50 55 1Изобретение относится к светомузыке и может быть использовано для создания оригинального цветового сопровождения в концертных залах, клубах, цветомузыкальных фонтанах, бытовой аппаратуре, в рекламных целях.Цель изобретения - обеспечение постоянства суммарной освещенности экрана.На чертеже изображена функциональная схема устройства.Цветомузыкальное устройство содержит источник 1 звука, управляемый генератор 2 импульсов, счетчик 3 импульсов, первый сумматор 4, п-каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные усилитель 5.1 - 5.8 и источник 6.1 - 6.8 света, последовательно соединенные элемент И-НЕ 7.1 - 7.8, элемент И 8.1 - 8.8 и интегратор 9.1 - 9.8, выход которого соединен с входом усилителя 5.1 - 5.8 мощности, а также блок 0 выпрямления, блок 11 запуска счетчика импульсов, дешифратор 12, последовательно соединенные второй сумматор 13 и инвертор 14, выход которого соединен с управляющими входами интеграторов 9.1 - 9,8 всех каналов, а каждый из входов второго сумматора 13 подключен к соответствующему выходу интегратора 9.1 - 9.8 соответствующего канала, причем инверсный вход первого сумматора 4 соединен с первым входом второго сумматора 13, а М-й вход - с вторым входом первого сумматора 4, выход которого соединен с входом управляемого генератора 2 импульсов, при этом инверсные выходы дешифратора 12 соединены с соотетствующими входами элементов И-НЕ 7.1 - 7.8 согласно формуле К=1, а(п,К= т 1 о,о - +2 при па(п.2 С. аХ.-2 К=Ко при аЪп 2 ф,где К - номер элемента И- НЕ 7.1 - 7.8;Ко - число элементов И- НЕ 7.1 - 7.8;а - число импульсов управляемого генератора 2 импульсов., обеспечивающих сигнал на выходе к-го элемента И-НЕ 7.1 - -7.8;т - число элементов И- НЕ 7.1 - 7,8,приходящихся на одну октаву музыкального диапазона;и - коэффициент дискретности,а входы - с выходами счетчика 3 импульсов, первый, второй и третий входы которого соединены с соответствующими первым, вторым и третьим выходами блока 11запуска счетчика импульсов, первый вход которого соединен с первым выходом блока 10 выпрямления и вторым входом счетчика 3 импульсов, второй вход соединен свыходом управляемого генератора 2 импульсов, а третий - с входом Ф-го элемента И-НЕ 7.1 - 7.8, причем второй выходблока 1 О выпрямления подключен к первому 10 15 20 25 30 352входу элемента И 8.1 - 8.8 каждого канала,а вход - к выходу источника 1 звука.Блок 11 запуска счетчика импульсов содержит элемент ЗИ 15, элемент 2 И-НЕ 16,диод 17, емкость 18,Цвето музыкальное устройство работаетследующим образом,Переменное напряжение, соответствующее музыкальному сигналу источника 1 звука (например, магнитофона, электромузыкального инструмента), поступает на входблока 10 выпрямления, при этом на второмвыходе блока 10 сигнал присутствует тогда, когда мгновенное значение входного напряжения положительно, на первом выходе - когда оно отрицательно.Инверсные выходы дешифратора2 соединены с входами элементов И 7.1 - 7.8 согласно формуле, например, следующим образомПервые пять выходов дешифратора 12соединены с пятью входами первого элемента И-НЕ 7.1.Пятый, шестой выходы дешифратора 12соединены с двумя входами второго элемента И-НЕ 7.2.Седьмой - девятый выходы дешифратора12 соединены с тремя входами третьегоИ-НЕ 7.3.Десятый-тринадцатый выходы дешифратора 12 соединены с четырьмя входами четвертого элемента И-НЕ 7.4.Четырнадцатый - девятнадцатый выходыдешифратора 12 соединены с шестью входами пятого элемента И-НЕ 7.5.Двадцатый - двадцать седьмой выходыдешифратора 12 соединены с восемью входами шестого элемента И-НЕ 7.6.Двадцать восьмой-тридцать девятый выходы дешифратора 12 соединены с двенадцатью входами седьмого элемента И-НЕ 7,7.Сороковой выход дешифратора 12 (дешифрируемое двоичное число 101000 - 40)соединен с входом восьмого элемента ИНЕ 7.8.После появления положительной полу- волны входного сигнала появляется сигнал на втором выходе блока 10 (высокий логический уровень), который через элемент 2 И-НЕ 16 обнуляет счетчик 3 импульсов, и высокий уровень на первом входе блока 1 запуска счетчика обеспечивает прохождение через элемент ЗИ 15 импульсов, поступающих на второй вход блока 11. Счетчик 3 импульсов осуществляет счет поступающих импульсов, причем в соответствии со схемой подсоединения входов элементов И- НЕ 7,1 - 7.8 к выходам дешифратора 12 импульсы появляются на выходах элементов И- НЕ 7.1 - 7.8 в зависимости от числа импульсов на втором входе блока 11 следующимобразом.на элементе И-НЕ 7 - 1 при числе импульсов меньше 5на элементе И-НЕ 7 - 2 от 5 до 6 на элементе И-НЕ 7 - 3 от 7 до 9 на элементе И-НЕ 7 - 4 от 10 до 13 на элементе И-НЕ 7 - 5 от 14 до 19 на элементе И-НЕ 7 - 6 от 20 до 27 на элементе И-НЕ 7 - 7 от 28 до 395 на элементе И-НЕ 7 - 8 от 40 и более При числе импульсов на втором входе лока 1 больше 40 через элемент ЗИ 15 прекращается подача импульсов на вход счет- "0 чика, 3 импульсов. С момента появления на первом входе блока 11 низкого логического уровня и до фронта следующего импульса высокий логический уровень присутствует на одном из выходов элемента И-НЕ 7.1 - 7.8, номер которого обусловлен сравнением времени действия высокого уровня на первом входе блока 11 с периодом импульсов управляемого генератора 1, выраженным в числе импульсов генератора, поступивших на вход блока. После появления поло жительной полуволны входного сигнала появляется сигнал на втором выходе блока 10, при этом на одном из выходов элемента И-НЕ 7.1 - 7,8 остается сигнал, который поступает на первый вход одного из элементов И 8.1 - 8.8, на втором входе которого присутствует сигнал с второго выхода блока 10. На выходе элемента И 8.1 - 8.8 появляется сигнал, длительность которого соответствует положительной полуволне входного сигнала. Этот сигнал поступает на вход соответствующего интегратора 9.1 - 9.8, что вызывает рост напряжения на нем в течение времени действия сигнала, при этом рост напряжения на одном из входов второго сумматора 13 вызывает повышение напряжения на его выходе, понижение напряжения на выходе инвертора 14, что вызывает частичное снижение напряжения на управляющих входах всех интеграторов 9.1 - 9,8, так что суммарная величина их выходных напряжений остается неизменной. С выходов интеграторов 9. - 9,8 усредненные сиг налы цветовой партии через усилители 5.1 - 5.8 мощности поступают на цветные источники 6.1 - 6.8 света. С выходов первого и Л-го (например, восьмого) интеграторов 9.1. - 9.8 сигналы поступают соответственнон н45 на прямои и инверсныи входы первого сумматора 4, на выходе которого образуется разностный сигнал, управляющий периодом импульсов управляемого генератора 1, уменьшая его, если этот сигнал положителен, при этом пропорционально увеличиваются частоты срезов всех каналов устройства, уменьшается напряжение на выходе первого интегратора 9.1, увеличивается напряжение на выходе М-го, например восьмого, интегратора 9.8, что приводит к уменьшению разностного сигнала, увеличивая его, 55 если этот сигнал отрицателен, что обеспечивает слежение за средней частотой музыкального сигнала. 4Элемент ЗИ 15 выполняет функцию расширения по И счетного входа счетчика 3, с которым соединен выход элемента 15. Вход обнуления счетчика 3, расширенный по И, как, например, в микросхемах 155-й серии, дополнен элементом 2 И- НЕ 16 диодом и конденсатором, что обеспечивает формирование сброса по фронту входного сигнала.Выбор коэффициента дискретности, например, при я=2 осуществляется следующим образом,Соотношения периодов колебания звуков, интервал между которыми равен октаве, составляет ряд 1,2,4,8,16 В случае разделения каждой октавы на два интервала, звуки которых соответствуют свечению двух соседних каналов, целесообразно границу разделения каналов выбирать в центре октав- ного интервала. В результате при т=2 образуется ряд звуков, интервал между которыми составляет уменьшенную квинту, а соотношения периодов колебаний которых1 /2, 2,2-2,4, 4;2,8, 8-2Коэффициентом дискретности п является всякое целое число, умножением на которое ряда (1) получают ряд чисел наиболее близкий к целочисленному. Однако при увеличении и пропорционально растет частота управляемого генератора 1 импульсов,=2 ьи,где ь - верхняя частота анализируемого музыкального сигнала, что вызывает рост разрядности счетчика 3 импульсов и дешифратора 12,Практически целесообразно анализировать второй член ряда с некоторой относительной точностью (одинаковой для всехчетных членов ряда).Для случая п=5 ближайший целочисленный ряд: 5,710,14,20 Относительная погрешность его четного члена составляет 8,2 Я тона, что практически не заметно на слух.Целесообразный коэффициент дискретности представляет собой наименьшее количество временных интервалов, на которые может быть разделен полупериод самого низкого из звуков, вызывающих свечение самого высокочастотного канала, достаточное для обеспечения выбранной точности цвето- разделения. Например, та же погрешность будет у ряда при п=7, п=10, но п=5 оказывается предпочтительнее с точки зрения аппаратурных затрат.Предлагаемое цветомузыкальное устройство позволяет, во-первых, обеспечить постоянство суммарной освещенности экрана, устранить пульсации яркости, вредно действующие на зрение при длительной эксплуатации устройства в условиях слабой внешней освещенности; во-вторых, поддерживать377135 Формула изобретения К=1 при а(п,25 где К -Ко - а -30 15точное цветовое разделение сигнала (например, по полуактаве на канал) во всем диапазоне слежения за средней частотой музыкального сигнала, в третьих, преобразовывать звук и цвет с учетом предыстории, что снижает повторяемость цветовой партии, утомляюще действующую на зрителя. В качестве источников света могут быть использованы любые цветомузыкальные эк. ранные устройства с соответствующим числом каналов, в том числе лампы цвето- музыкальных фонтанов, театральные прожекторы, эстрадные цветовые панели. Цветомузыкальное устройство, содержащее источник звука, управляемый генератор импульсов, счетчик импульсов, первый сумматор, п каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные усилитель мощности и источник света, отличаюи 1 ееся тем, что, с целью обеспечения постоянства суммарной освещенности экрана при сохранении выразительности цветомузыкального сопровождения, в каждый канал введены последовательно соединенные элемент И-НЕ, элемент И и интегратор, выход которого соединен с входом усилителя мощности, а также введены блок выпрямителя, блок запуска счетчика импульсов, дешифратор, последовательно соединенные второй сумматор и инвертор, выход которого соединен с управляющими входами интеграторов всех каналов, а каждый вход второго сумматора подключен к выходу интегратора соответствующего канала,причем инверсный вход первого сумматора соединен с первым входом второго сумматора, Ф-й вход которого соединен с вторым входом первого сумматора, выход которого соединен с входом управляемого генератора импульсов, а входы дешифратора - с выходами счетчика импульсов, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами блока запуска, первый 10 вход которого соединен с первым выходом блока выпрямления и вторым входом счетчика импульсов, второй вход соединен с выходом управляемого генератора импульсов, а третий - с входом Л-го элемента И-НЕ, причем второй выход блока выпрям ления подключен к вторым входам элементов И всех каналов, а вход - к выходу источника звука, при этом инверсные выходы дещифратора соединены с соответствующими входами элементов И-НЕ соглас но формуле гп одф+2 при п(а(п2-д:.К=Ко при а) и 2т номер элемента И- НЕчисло элементов И НЕчисло импульсов управляемого генератора импульсов, обеспечивающих сигнал на выходе К-го элемента И-НЕ;число элементов И- НЕ, проходящихся на одну октаву музыкаль.ного диапазона;коэффициент дискретности.Составитель Г. Доценко Редактор М Недолуженко Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец Закан 517,10 Тираж 411 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-.35, Раушскаи наб., д. 45 риаводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4