Цветомузыкальное устройство

(53) (56) кл,2 с. 3 ровня. 3 ЯАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТЙРЫТИИ(54) (57) Ц 8 ЕТОМУ 311 КАЛ 1 НОЕ УСТРОЙСТВО,содержащее два.входньх канала частотно-амплитудного преобразования сигнала и два выходных канала преобразования сигнала, каждый из которых имеетусилитель мощности и источники света,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения эффективности светового сопровождения при звуковоспроизведении стереофонического сигнала, в него введены первый н второй блоки деления уровней, ключи,сумматор, дополнителььъпс сумматор идвухпороговые дискриминаторы уровня, выход каждого из которых соединен с управляющим входом соответствующего ключа соответствующего выходного канала преобразования сигнала, выход которого соединен с входом соответствующего источника света, причем первые входы .сумматора и дополнительного сумматора соединены соответственно с первыми выходами первого и второго входных каналов частотно-амплитудного преобразования сигнала и подключены соответственно к первым входам первого и второго блоков деления уровней, а вторые входы сумматора и дополнительного сумматора соединены соответственно с вторыми входами первого и второго входных каналов частотно-амплитудного преобразования сигнала и подключе-ны соответственно к вторым входам йервого и второго блоков деления уровней, при этом выход каждого из сумматоров через соответствующий усилитель мощности подключен к входам д всех ключей соответствующего выходного канала преобразования сигнала, файф а выход каждого блока деления уров-фф ней соединен с входами соответствую- Ь,) щих двухпороговых дискриминаторов фМ1 1122Изобретение относится к устройствам светового сопровождения звуковойинформации, в частности к многоканальным устройствам светового сопровождения полифонического, например .стереоФонического, звуковоспроизведения, и может быть использованов аппаратуре комплексов концертного.и бытового звуковоспроиэведений,Для повышения эстетического восприятия звуковой информации, в част"ности муэыкальньм программ, используются известные автоматическиесветомузыкальные установки (АСМУ),содержащие, например, последовательно соединенные предварительный усилитель, полосовые Фильтры, детекторы, усилители мощности и источникисвета 1 3.Недостатком данной светомузыкаль- .ной установки является невозможностьиспользовать ее для создания эффектов перемещения и локализации светав пространстве в соответствии с кажущимся пространственным перемещением и положением источников звукапри стереофоническом звуковоспроизведении.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемоЗО му результату является цветомузыкальное устройство, содержащее два идентнчньм входных канала частотно-ампли тудного преобразования сигнала, каждый из которых содержит последовательно соединенные предварительныйусилитель и нолосовые фильтры, де. - ,текторы, к которым соответственноприсоединены интеграторы, усилители мощностн сумматор и два выходных канала преобразования сигнала, сод.ержащих ключи, вьмод каждого изкоторых соединен с входом соответствующего источника света пяти цветов.Входы.пелосовых фильтров через предварительные усилители каналов подключены соответственно к правому и левому стереофоническим каналам 2.Однако известное устройство необеспечивает решение задачи эффек. -тивного; светового отображения особенностей звуковой картины, создаваемой стереофонической системой. Основным преимуществом стереофони. ческого звуковаспранзведения перед монофоническим является создание И звукового поля, позволяющего слушателю ощущать взаимоположение и перемещение источников звука в проЗЗО 2 странстве, Стереофоническая системапозволяет слушателю достаточно точно определить направление на источ"ник звука по соотношению уровнейсигналов, воспринимаемык от правойи левой акустических систем. В пределах сектора уверенного стереофонического приема (50-бО ) ошибка локализации направления на источник звука не превышает 1 П базового расстояния расстояния между акустическимисистемами), т.е. величины 7-9 ф.Для эффективной зрительной локали.зации слушателем кажущегося местоположения источника звука точность светового указания должна примерно совпадать с точностью звуковой локализации. Однако известное устройство позволяет слушателю привязать световоесопровождение к кажущемуся местоположению источника звука лишь сточностью до 1(2 базового расстояния,т,е. в пределах 25-30 , что обуславливает недостаточную эффективностьсветового сонровождения.Кроме того, поскольку зрительный аппарат человека не воспринимаетдвух разнесенных источников светакак один расположенный в промежуточном положении, то:для эффективногосопровождения световая инормацня оположении источника звука должна выдаваться свечением только одного изимекнцихся источников света (одногоцвета), в известном же устройствесветятся, как правило, одновременнооба источника, но с разной интенсивностью, т,е. он мало эффективен даже в пределах двух имеющихся зонсветового отображения.Целью изобретения является.повышение эффективности светового сопровождения при звуковоспроизведении стереофонического сигнала,Поставленная. цель достигается тем,что в цветомузыкальное устройство,содержащее два входных канала частотно-амплитудного преобразования сигнала и два выходных канала нреобразования сигнала, каждый из которых имеет.усилитель мощности и источникисвета, введены первый и второй блоки деления уровней, ключи, сумматор,дополнительный сумматор и двухпороговые дискриминаторы уровня, выходкаждого из которьи соединен с управляющим входом.соответствующего ключасоответствующего выходного каналапреобразования сигнала, выход кото3. 11223 рога соединен с входом соответствующего источника света, причем первые входы сумматора и дополнительного сумматора соединены соответственно с первыми выходами первого и второго входных каналов частотно-амплитудного преобразования сигнала и подключены соответственно к первым входам первого и второго блоков деления уровней, а вторые входы сумматора и дополнительного сумматора соединены соответственно с вторыми входами первого и второго входных каналов частотно-амплитудного преобразования сигнала и подключены соответственно к. вторым входам первого и второго блоков деления уровней, при этом вы-ход каждого из сумматоров через соответствующий усилитель мощности подключен к входам всех ключей соответ 20 ствующего выходного канала преобразования сигнала, а выход каждого блока деления уровней соединен с входами соответствующих двухпороговых дискримииатаров уровня.На фиг, 1 представпена структурная электрическая схема цветомузыкального - устройствами. на фиг . 2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Цветомузыкальное устройство со 30 держит два входных канала 1 и 2 частотно-амплитуднога преобразования сигнала, сумматор 3 и два выходных канала преобразования сигнала, каждый из которьп имеет кпючи 4-6 (пер- З 5 вый) и 7-9 (второй), выход каждого из ключей 4-9 соединен с входом соответствукщего источника 10-15 света, первый и второй усилйтели 16 и 17 мощности, дополнительный сумматор 1 8, первый и второй блоки 19 и 20 деления уровней и двухпороговые дискриминаторы 21-26 уровня, выход каждого из которых соединен с управляющим вхо дом соответствующего ключа соответству 45 ющего выходного канала преобразованид сигнала, причем первые входы сумматора 3 и дополнительного сумматора 18 соединены соответственно с первьми . выходами первого и второго входных 50 каналов 1 и 2 частотно-амплитудного преобразования сигнала и подключены соответственно к первым входам первого и второго блоков 19 и 20 деления уровней, а вторые входы суммато ра. 3 и дополнительного сумматора 18 соединены соответственно с вторыьщ входами первого и второго входных ка 30 4налов 1 и 2 частотно-амплитудногопреобразования сигнала и подключенысоответственно к вторым входам первого и второго блоков 19 и 20 деления уровней, при этом выход каждого из сумматоров 3 и 18 через соответствующий усилитель 16 и 17 мощности подключен к входам всех ключей 4-6 и 7-9 соответствующего выходного канала преобразования сигнала,а выход каждого блока 19 и 20 деления уровней соединен с входами соответствующих двухпороговых дискриминаторов 21-23 и 24-26 уровня .эВременные диаграммы фиг,2) содержат: а-сигнал на первом выходе первого входного канала 1 частотно-амплитудного преобразования сигнала;б-сигнал на первом выходе второго канала 2, в-сигнал на выходе блока 19(пунктиром обозначены пороги дискриминаторов 21-23, соответствующих зо-нам пространственного расположения источников 10-12 света); г-сигнал навыходе сумматора 3, д,е,ж-сигналы.на выходахдискриминаторов 21-23,з, и, к-сигналы на выходах ключей4-6, поступающие соответственно наисточники 10-12 света,В предлагаемом изобретении для каждой пары идентичных выходов входныхканалов 1 и 2 формируют сигнал, зависящий от отношения уровней сигналов двух стереофонических каналов.Сфориированный сигнал используют дляуправления подключением к выходу соответствующего усилителя мощности одного из источников света одного цвета,размещенных в соответствующих зонахпространства для световой локализации местоположения. кажущегося источника звука. При этом достигаетсясовпадение направления на подключенный источник света с направлениемна кажущийся слушателю стереофонической системы источник звука, поскольку последнее также зависит ототношения уровней сигналов, воспринимаемых слушателем от правойи леной акустических систем, чтообеспечивает достижение поставленнойцели изобретения. Для указанной парывыходов формируют также сигнал, пропорциональный сумме выходных уровней, которым управляют яркостью свечения подключаемого источника света.Управление выбором источника светаи яркость его свечения достигаютсятем, что к паре индентичных выходов12235входных каналов 1 и 2 частотно-амплитудного преобразования сигналаподключены соответствующие сумматор,связанный через усилитель мощностии ключи с сооответствующимн источ 5никами света и блок деления,подключенный. через дискриминаторыуровня к управляющим входам соответствующих ключей.Таким образом, блоки деления,формирующие сигнал, являющийся частным от деления одного сигнала на другой, используются для управления(в пределах цвета) подключениемк выходу усилителя мощности того изисточников света данного цвета, распределенных в пространстве, .местоположение которого соответствуетнаправлению на кажущийся слушателюстереофонический системы источникзвука, Поскольку это направление зависит от отношения уровней звуковыхсигналов, приходящих от правой и левой акустических систем, и сигналына выходах входного канала частотноамплитудного преобразования пропорциональны.этим уровням, то для управления подключением источника светаиспользуется именно частное от деления е30В качестве параметра для определения цвета используется полоса частот,что следует из связи источниковсвета одного цвета с однойсоответствующей парой идентичных выходов входного канала частотно-амплитудного пре 35Образования сигнала.Устройство работает следующим образом.Сигналы с выходов стереофоничес"40. кой системы филЪтруются, детектируются и усредняются при помощи фильтров,детекторов и интеграторов входныхканалов 1 и 2 частотно-амплитудногопреобразования сигнала. Сумматоры 345и 18 вырабатываютт сигналы, пропорциональные суммарной интенсивностисигналов входных каналов 1 и 2 в со.ответстзующей полосе частот, Полученные сигналы усиливаются усилителями 16 и 17 мощности и через ключи4-6 и 7-9 управляют яркостью свечения источников 10-12 и 13-15 света,Блоки 19 и 20 деления производятделение сигналов с первого и второго выходов интеграторов первого вход" 55ного канала 1 на сигналы с первогои второго выходов интеграторов второго входного канала 2. Выходные сиг 30 6палы блоков 19 и 20 деления поступают на входы двухпороговых дискриминаторов 21-23 и 24-26. Тот из дискриминаторов, в пределах которогонаходится выходной сигнал блоков19 и 20 деления, срабатывает, открывая соответствующий ключ, что приводит к подключению соответствующегоисточника. света к выходам усилителей 1 б и 17 мощности. При этом подключенные источники света (по одному из групп 10-12 и 13-15) начинаютсветиться с яркостью, зависящей отвыходных сигналов усилитепей мощности, Совокупность распределенныхпо Фронтальной плоскости одновременно светящихся с разной яркостьюисточников света разного .цвета создает световую картину пространственного распределения и интенсивности звучания кажущихся источников звука пристереофоническом звуковоспроизведении, Эта картина зависит от состава музыкальных инструментов, от ихвзаимного расположения, от исполняемого произведения. Она непрерывно изменяется вследствие изменение относительной громкости звучания Однотипных,но разнесенных в пространстве инструментов (первый случай); измененияотносительной громкости звучания разнотипных с совпадающими спектрами(хотя бы частично), но разнесенныхисточников звука (второй случай);движения источников звука вдоль Фронтальной плоскости (третий случай),В первых двух случаях на соответствующие выходы первого и второговходных каналов 1 и 2 частотно-амплитудного преобразования сигналаначинают поступать сигналы, Отношение уровней которых изменилось посравнению с предшествующим временем.Соответствующие блок деления, дискриминатор и ключ подключают другой источник этого же цвета, чтовоспринимается зрительно, как эффектизменения местоположения источниказвука.В третьем случае происходит непрерывное изменение напряжения навыходе соответствующего блока деленияи, соответственно последовательноепоочередное включение источников, расположенных вдоль фронта, что зрительно воспринимается как эффект перемещения источника звука,Сущность изобретения не меняется,если входной канал частотно в амплитудного преобразования сигнала будет выполнен по какой-либо другой схеме, например по схеме с последовательным анализом, Может быть применен другой, более сложный тип канала, если в числе анализируемых им параметров находятся интенсивность звукового сигнала или другие параметры, величина оценки которых взаимоизменяется для выходных сигналов пары стереофонических каналов при стереофоническом звуковоспроизведении.В зависимости от конкретного схем- ного исполнения устройства и стереофонической звуковоспроизводящей системы между ее выходами и входами . каналов 1 и 2 могут быть введены предварительные усилители.Преимуществом предлагаемого устройства перед известными является то, что оно обеспечивает повышение в 3-4 раза точности приведения зрительной локализации источника света к кажущемуся местоположению источника звука (ошибка уменьшается с 1 Ц до ф 7 базового расстояниями, Вследствие этого создается динамическая световая (цветовая) картина, более точно отражающая кажущееся слушателю местоположение и перемещение источников звука, что приводит к повышению эффективности светового сопровождения при стереофоническом звуковоспроизведении,Это достигается тем, что формируют сигналы, зависящие от соотношения уровней сигналов двух стереофонических каналов. Сформированные сигналы используют для управления включением размещенных в соответствующих зонах фронтальной плоскости источников света.Преимущество предлагаемого цветомузыкального устройства позволяет существенно повысить эффективность стереофонической аппаратуры, в частности бытовой, что предопределяет широкие возможности его использования в сфере удовлетворения культурных и эстетических потребностей.1122330 а 2 Составитель А.ЧистяковЛ.Гратило Техред С.Мигунова Корр екто дписное 8058/5 Тираж 409 ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р ьмитета., ССС открытийущская наб. 5 Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Филиал