Цветомузыкальный инструмент

,3 17/00ИСАНИЕ ИЭОБРЕТвтокноц сЮЖтипьствм ОгОтиту оваи- .итеннижтво ССС1973. ФГОСЩАРСТВЕННЬЮ .НОМИ.П,ТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТО(71) Казайсыий ордена Трудовного Зйамени авиационный инсим. А. Н. Тугкаева(53) 628.828(088,8)(56) 1. Авторское свидетельсМф ф 95162, кл. А 63,1 17/00,54) (Ь 7) ЦМТОЕЗНааЬ ИНСТпо авт, св.-У 695162, о т, л и ц и Й с я. тем что с цельВ лоэыщения эстетического, восприятия свето. музыкальной каеозиций; в него вве, дены дололнительные лолосовые фильтрм.и. дололнительные усилители, приас- , чем между выходом источника звука и.каждым громкоговорителен 1 вюЕвченысоответствующие соединенные.лоследтельно лолосовой фильтр и дололн Р тельный усйлитель, а грюмкоговорли размещены: низкочастотные;- вней части, среднечастотные , в сред- НХ ней части,.а высокочастотйые -. в верх е-ней части светового хабло.1 1017Изобретение относится к цветомузыке, а именно к устройствам для сопровождения звука световыми эффектами.По основному авт. св, Ю 695162 известен цветомуэыкальный инструмент, .5содержащий источник звука, выход которого соединен с входом анализатора, состоящего из устройства анали за фона, включающего в себя Ьлокивыделения каждый иэ которых через 1 Оинтегратор, усилитель мощности,включенные последовательно, подключенк одному из источников света, первый Ьлок коррекции коэффициента пере,дачи , подключенный к управляющим 15входам Ьлоков выделения; блок коррекции постоянных времени интегрирования, подключенный к управляющимвходам интеграторов.и из устройстваанализа рисунка, включающего в себя 2 ОполосовыеФильтры высоких, средних инизких частот, первые входы которыхподслючены к выходу источника звука, управляющие входц - к выходу второго Ьлока коррекции коэффициента передачи, а выходы через усилители мощности - к источникам света, экран,блоки управления, например ручного,интенсивностью цвета, выход первогоиз которых подключен к управляющимвходам усилителей мощности устройства анализа фона, а выход второго - куправляющим входам усилителей ющности устройства анализа рисунка, коммутатор, входы которого подключены квыходам усилителей мощности, а,выходы - к источникам света устройстваанализа Фона, и дополнительный экрансветовое табло, освещаемое источниками света устройств анализа фона и ана.лиза рисунка и размещенное перед экраном,Источники света выходного оптического блока в этом инструменте расположены в следующем порядке снизувверх: фиолетовый, красный, зеленый,голубой, оранжевый, желтый, светло-го.лубой.Такое размещение источников светавыходного оптического блока примене-.50но с целью реализации художественного принципа соответствия: темное итяжелое - внизу, светлое и мягкоевверху, т,е, повышение высоты звукадвижение цветовой гаммы вверх 1 1 1,Таким обращом, художественная выра 55зительность и глубина зрелищного эффекта обеспечиваются пространственнымперемещением света, а пространственное перемещение звука отсутствует,что нарушает эфФект светозвука. Эффект светоэвука заключается в том,что при данном совместном воздействии звука и света возникает или иллюзия принадлежности этих раздражителей к одному процессу, или в Ьолееобщем случае - иллюзия существования причинно-следственной связи междуэтими по существу раздельными раздражителями. В ином случае слышатся ивидятся два абсолютно независимыхсобытия, которые не создают целостного образа и лишь взаимно мешают восприятию каждого из них, что и наб-,;людается при работе известного светомузыкального устройства,Целью изобретения является повышение эстетического восприятия светомузыкальной композиции.Поставленная цель достигается тем,что в цветомуэцкальный инструмент,содержащий усилитель низкой частоты,блок полосовых фильтров, выход которого подключен к выходу Ьлока детекторов, блоки управления, выходыкоторых подключены к световому табло, анализатор динамического развития, анализатор тембра, анализаторпауз, блок Фиксации, два распределителя, коммутатор, сумматор и Ьлокавтоматической регулировки усиления, причем выход усилителя низкойчастоты подключен к. входам Ьлока Фиксации, анализатора ритма и блока авто:матической регулировки усиления, выход которого подключен ко второмувходу анализатора ритма и входу анализатора пауз, первый выход которого подключен ко второму входу блока фиксации, второй выход - к входу первого распределителя, третийвыход - к входу второго распределителя, выход которого подключен кпервому входу коммутатора, второйвход которого подключен к восходублока детекторов а выход- к входуанализатора темпа и первому входусумматора, второй вход которого подключен к выходу первого распределителя, при этом выход блока .Фиксацииподключен к входу анализатора.динамического развития,. первый выходкоторого подключен к первому входуанализатора темпа, каждый из и выходов которого подключен к первымвходам блоков управления, расположенных в соответствующем и-горизонтальном ряду, к втооым входам котоБ . 4рекции коэффициента передачи, блок16 коррекции постоянных времени интегрированияпервый и второй блоки17 и 18 управления например, ручного ) интенсивностью .цвета, а также световое табло или экран 19, выполненный, например, в виде стенкииз набора прозрачных цилиндров, вплотную прилегающих друг к другу, и допол фнительный экран 20, выполненный,например, из матового оргстекла,Конструктивное расположение источников света со светофильтрамипо принципу темное - внизу, светлое - вверху обеспечйвается размещением на металлической: панели матрицы из световых ламп накаливания,которые .выполняют функции источников 8-10 света со светофильтрами.Эти цветные лампы относятся к уст"ройству анализа и гю мощности значительно превосходят лампы накаливания устройства анализа рисункав. 500-100 раз)Пампы красного, фиолетового и синего цветов смонтированы в нижнейчасти панели. Лампы зеленого цвета расположены в средней части, лампы голубого, оранжевого и желтого расгюложены в верхней ее части.Таким образом, цветовая гамма наэкране меняется снизу вверх в следующем порядке; Фиолетовый, красный,синий, зеленый, голубой, оранжевый,желтый, светло-голубой,Расположение цветовых ламп системы"рисунка" соответствует иному пси"хологическому принципу восприятия:повышение высоты звука - движениецветовой гаммы вверх с одновременнымпосветлением цветовой гаммы. Именнопоэтому источники фиолетового икрасного цвета расгюложены внизу иподключены к Фильтру низких частот,источники синего и зеленого цвета;подключены к первому диапазону фильтра средних частот и размещены нес" 1колько выше и т.д, Источники, окрашенные в самые светлые цвета, расположены в самой верхней части панели и подключены к фильтру высокихчастот.Именно это подключение, расположе:ние и окраска ламп вызывает движе.ние цветовой гаммы при проигрываниимузыки вверх и вниз в зависимостиот изменения высоты звука.Для реализации принципа общезначимых пронстранственно-слуховых асЪ 3 101735рых подключены соответственно ивыходов. сумматора, каждый из остав шихся в входов анализатора динамического развития подключен к третьим входам блоков управления, расположенных в соответствующем щ-вертикальном ряду, а выходы анализатораритма подключены: первый - к управляющему входу светового табло, второй - к входу блока гюлосовых фильт- .1 вров, введены дополнительные полосовыефильтры и дополнительные усилители,причем между вжходом источника звука и каждым громкоговорителем включены соответствующие соединенные пос уледовательно полосовой фильтр и до-полнительный усилитель, а громко-оворители размещены: низкочастотныев нижней части, среднечастотныев средней части, а высокочастотныев верхней части светового табло,На фиг. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства, на фиг. 2 - схема расположения громкоговорителей в выходном оптическом блоке - световом табло,Устройство содержит источник 1звука и анализатор, включающий в себя блоки анализа Фона .и рисунка.Блок анализа фона содержит блоки 2-4выделения сигналов, пропорциональных основной частоте и амплитудезвукового сигнала, выходы которыхчерез интеграторы (9-1)"(5- 3) и уси-Ф 33лители (6-1)- (б) мощности подключены ко входамкоммутатора 7,позволяющего производить любое подключение источника 8-10 света с, красным, синим или составным: зеле-;ным, Голубым, желтым светоФильтромна любой канал,Блоки 2-4 выделения являются,таким образом, элементарными анали- "заторами звуКа по высоте и громкос 1ти на выходе которых сигнал пропор 43.ционален, например, громкости звукаили обратно пропорционален громкости. звука, или, наконец, основной час;тоте звука.Блок анализа рисунка состоит из ффполосовых фильтров (11-1)-(11-3),гюдключенных через усилители (12-1)- (12-3) мощности блока анализа рисунка к источникам (13-1)- (13-3) светаблока анализа рисунка.И.Устройство для цветового сопровождения музыки включает в себя так же первый и второй блоки 14 и 15 кор55 6время ту или иную комбинацию алгоритмических связей, поручая на некоторое время работу автоматическому анализатору, а также осуществляя коррекцию статических и динамических характеристик инструмента во время исполнения программы.Автоматический анализатор музыкальных фраз работает следующим образом,При отсутствии звукового сигналаблок 3 выделения сигнала, обратнопропорционального среднему значениюамплитуды, выделяет максимальныйсигнал и экран 19,светится синим цветом. Так как работа инструментапредназначается при затемнении,то благодаря эффекту Пуркинье, яркость синего цвета является .максимальной. Этоособенно важно для музыкальных пауз, характеризуемых наз.ванием "звучащая тишина".При поступлении звуков все возрастающей громкости увеличивается постепенно насыщенность красного цвета1 устройства анализа Фона - работают блок 2, интегратор 5, усилитель6, коммутатор 7, источник 9, экран19, дополнительный экран 20,Если при этом звуки характеризуются низким звучанием, то появляется слабый подсвет зеленоватых оттен-.ков устройства анализа фона от ра-,боты блока М, интегратора 5-, усилителя 6;3, коммутатора 7, источни.ка 10, экрана 19 и дополнительногоэкрана 20 и одновременно полосовыеФильтры низкой частоты одного из каналов устройства анализа рисунка,имеющие цветовые оттенки фиолетово 1го и красного, создают пространственную динамику в нижней части экрана в некотором соответствии с ритмом. 5 10173соци аци й, как ст ремление вверх высоких звуков и вниз - "тяжелых" низких звуков, громкоговорители соединены с источником звуковых сигналовчерез разделительные фильтры и усилители и расположены соответственно;низкочастотные - внизу, среднечастот-.ные - в средней части, высокочастотные - в самой верхней части панели, там же, где расположены источники самых светлых цветов,Дополнительный экран 20 из матового оргстекла расположен между панелью и экраном 19 из прозрачных цилиндров, Наличие коммутатора 7 позволяет производить подключение любой комбинации источников света сосветофильтрами на любой усилительмощностиЭто необходимо в связи с тем, что 20. в процессе работы над цветомузыкальной композицией возможно использование комбинаций любых вероятностныхсвязейКроме того, этот блок позволя- ЪЬет использовать логическую схему автоматики данного устройства - цветомузыкального инструмента для работы на другие типы формообразующихэлементов, например с использбва- З 0нием вращающихся оптико-механических, трафаретных Формообразователей с проекцией светового потока наплоский экрай.Устройство содержит также дополнительные полосовые фильтры : фильтры 21 - низких, фильтры 22 - средних и фильтры 23 .- высоких частот,дополнительные усилители 24-26 игромкоговорители 27-29.40Работа исполнителя-артиста с инструментом происходит следующим образом.К музыкальному произведению составляется специальная программа, записывается партитура, и в соответствии с этой партитурой исполнительуправляет цветодинамическим изображением на экране. При этом от источника звука оркестр, радио, магнитофон и т.д. через усилитель и компаратор )электрический сигнал поступает на анализатор музыкальных Фраз:устройства анализа фона и рисунка,8 зависимости от характера исполняМемого музыкального произведения и партитуры исполнитель может или вести, не. которые каналы цвета вручную иливключать и выключать в определенное Если рисунок мелодического движения является восходящим по высоте звука, то увеличивается интенсив-. ность зеленого, голубого и желтого устройства анализа фона в верхней части экрана и происходит движение цветовой гаммы устройства анализа рисунка по экрану вверх с одновременным посветлением цветовых сочетаний,Если при этом громкость музыкальных фраз незначительна, то на экране преобладают зеленце, голубые ижелтые тона устройства анализа Фона.7 101 7355 аЭЕсли одновременно с увеличением имеющего возможность .поворачиватьвысоты звука увеличивается и гром- голову и рассматривать экран, ракость звука, то экран приобретает вен для вертикальной плоскости 90 О,дополнительно оттенки красного цве- Значит, в этом угловом размере и на;,та; а интенсивность синего цвета В до размещать громкоговорителй, учитыуменьщается. вая при этом разреаЬющую:,способПри нисходящем высотном мелоди-. . ность слуха по вертикали, котораяческом развитии экран приобретает колеблется от 15 - для прерывистыхболее теплые оттенки а гамма уст- и шумовых звучаний до 45 ф и болееФ39Ъройства анализа рисунка движется Е для равных непрерывных звучаний. Тавниз, ким образом, в заданные оптимальныеПрй .волнообразном. движении, обра- угловые размеры экрана 190 о) можнозующемся от последовательно череду разместить минимум:2, максимум 6ющихся восходящего и нисходящего громкоговорителей (учитывая, что му"направлений припостоянной громкости, ф зыка содержит в сеЫ и звучания ударна экране возникает соответственно ных инструментов),движение цветовой гаммы по высоте Конкретные линейные размеры светоэкрана с изменением направления дви- музыкального экрана, при котором мо"жения. жет проявиться эФФкт:. вертикальногоОдновременно звуковой сигнал посту-движения звука, иост быть,различным:1пает на полосовой Фильтр 21 низ- ми и выбираться, исходя,из обязаких частот, на Фильтр 22-средних .час- тельного условия сохранения углоаотот, на Фильтр 23. высоких частот, с . го размера наблюдения экрана 96 фи токоторых через усилители 24-26 посту- го расстояния, которое разделяет зрите-.пает на вход соответственно низкочас- фф ля о экрана, Так квк минимальноетотного громкоговорителя 27., сред- расстояние От экрана. :для.сидящего челнечастотного 28, высокочастотного:29. ловека ревело приблизительно 1 и,Высшая точка мелодии, совпадающая . минимальный размер. зйрана по .высотес ее наибольаии динамическим развити-:. равен при этом приблйзйтельно 2 м.ем 1 кульминация ), характеризуетояЗф Иаксимальные размеры,зкрана ограничимаксимальной насыщенностью всех цве- . ваются известными усйовиями, которыетов спектра экрана с соответствующим определяются помехами восприятия, возпространственнцм движением цветовых ,никающими за счет отставания звукапятен по экрану, от удаленных источииков звука"Наличие интеграторов 5 дает воз- ЗЗможность отслеживания за динами- . Результаты исполнения сввтожузыческой огибающей по высоте. и гром- кальных программ непосредственно накости, чеи и определяется направле- сцене эстрады показывают что 11 ри 1ние мелодического развития анализиру- . бранной конструкции акрама и исполь"емого музыкального произведения. ,щ зовании перечисленных связей схевеДля определения оптимального коли- инструмента наиболее .высокий зрелищчества громкоговорителей, укладцва- ный эстетический зФФект достигаетсяемых по вертикали, и минимальных вы- при исполнении, электронной. првиму-,сотных размеров экрана, при котором щественно танцевальной и лирической,наблюдается эФФект вертикального пе-,:-,ц музыки.ремещения света со звуком, нужно . Каиболее.зФФективный результатисходить из следующих данных: . достигается при крупномасатабномТак называемцй угол ясного зрения : выполнении выходного оптическогодля сидящего перед экраном зрителя,блока (экрана), 1017355/ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Ъ Заказ 3425/9 Ти ВНИИПИ Государственног по делам изобретен 113035, Москва, Ж, аж 101комитета СССРй и открытийаувская наб., д