Устройство для автоматического светового сопровождения музыки

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТШАТИЧЕСКОГО СВЕТОВОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ МУШКИ, содержащее блок выпрямления и п блоков управления мощностью, каждый из которьах no Kjno4eH k соответствующетлу источнику света, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффективности светового сопровомщенкя музыки, в него введены блок выделенияпревышений выпрямленного сигнала, блок определения среднего числа превьвцений, пиковый детектор. Г)-1 блоков сравнения и логический блок, содержащий, например,п элемен тов И-НЕ, при этом входная шина устройства через последовательно соединенные блсж выпряк4ления, блок вьзделения превышений выпрямленного сигнала и блок определения среднего числа превышений соединена с первыми входс1Ми блоков сравнения, а выход блока определения среднего числа превышений через пиковый детектор соединен с ВТОРШ1И входами блоков сравнения , выходь KOTOi ix соединены с первамя входами п-I элементов И-НЕ логического блока, выходы которых соединены с входами соответствующих блоков управления мощностью и остальными входами всех последующих с второго по п-й элементов И-НЕ, при этом (Л С выход п-го элемента И-НЕ соединен с входом п-го блока управления мощностью .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦЮЛИСтИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

OQ . И) ЗСЮ A 633 17 00

ГОСУДЛСТВЕННЫй НОМИтЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАВФ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПЪ9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,. :-":. (21) 3365182/18-21 (22) 09.12.81 (46) 15.07.83. Вюл. 9 26 (72) l0.Á. Виленкин и В.Л. Зархин (53) 681;828 (088.8)

{56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 795548, кл. A 63 3 17/00.

2. Мельников Л.Н. Программы, алгоритмы, конструкции. М., Наука, 1980, с. 56,рис. 16 б. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕС.КОХ 0 СВЕТОВОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ МУЗЫКИ, содержащее блок.выпрямления и и блоков управления мощностью, каждый нз которых подключен к соответствующему источнику света, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффективности светового сопровождения музыки, в него введены блок выделения превышений выпрямленного сигнала, блок определения среднего ,числа превышений, пиковый детектор, г

П»1 блоков- сравнения и логический блок, содержащий, например, и элемен. тов И-НЕ, при этом входная шина уст« ройства через последовательно соединенные блок выпрямлення, блок выделения превышений выпрямленного сигнала и блок определения среднего числа превышений соединена с первая входами блоков сравнения, а выход блока определения среднего числа превышений через пиковый детектор соединен с вторыми входами блоков сравнения, выходы которых соединены с первыми входами n --f. элементов И-HE логического блока, выходы которых соединены с входами соответствующих блоков управления мощностью и остальными входами всех. последующих с второго по п«й элементов И-НЕ, при этом выход и-го элемента И-HE соединен с входом и-го блока управления мощностью.

1028342 ды которых соединены со входами соответствующих блоков управления мощностью и остальными входами всех последующих с второго по и »»й элементов И-НЕ, при этом выход и -го элемента И-НЕ.соединен с входом n -ro блока управления мощностью.

На фиг.l представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — структурная схема блока выделения превышений выпрямленного сигнала; на фиг.3 — ст. Уктурная схема блока определения среднего числа превышений; на фиг.4 — структурная схема блока сравнения; на фиг.5 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство для автоматического светового сопровождения музыки содержит блок l выпрямления; блок 2 превышений выпрямленного сигнала, блок

3 определения среднего числа превышений, пиковый детектор 4, блоки 5 сравнения, логический блок 6, элементы И-HE 7, блоки 8 управления мощностью и источники света 9.

Блок 2 выделения превышений выпрями енного сигнала содержит блок 10 усреднения и блок ll сравнения.

Блок 3 определения среднего числа превышений содержит блок 12 формирования импульсов постоянней вольтсекундной площади, блок 13 усреднения импульсов, конденсатор 14, резистор

15 н диод 16.

Блок 5 сравнения содержит резисторы 17 и 18 и нуль-орган 19.

На фиг.5 приведены следующие сигналы: входной звуковой сигнал 20, выходной сигнал 21 блока 1 выпрямленна, выходной сигнал 22 блока 10 усреднения, выходной сигнал 23 блока

2 превышений выпрямленного сигнала, выходной сигнал 24 блока l 2 формирования импульсов постоянной вольтсекундной площади, выходные сигналы

25. и 26 блока 13 усреднения и пикового детектора 4 соответственно.

Изобретениз относится к светомузыке и может быть использовано в качестве светомузыкального устройства различного назначения.

Известно светомузыкальное устройство, содержащее входной усилитель, 5 набор полосовых фильтров, блок автоматического изменения контрастности, набор деплехторов, усилителей мощности н осветительных прибороч (1 j.

Недостатком известного устройства Я является низкое качество светового сопровождения звука, заключающееся в бессмысленности и однообразии световых вспышек, в малой степени связанных с характером изменения эвуxosoro сигнала.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство автоматического светового сопровождения музыки, содержащее при п источниках света и каналов, каждый иэ которых состоит из полосового фильтра, детектора, блока усиления мощности, соединенных с источни« камк света t 2), Недостатком данного устройства является то,что при небольшом числе цепочек, соответствующем количеству основных цветов видимого спектра, фиксированная настройка фильтров не позволяет установить содержательное соответствие между ними и музыкальны-ми звуками (нотами), количество кото.рых во много раэ больше. Поэтому устройство-прототип не реагирует переключением источников света на боль- 35 шинство изменений частоты звукового сигнала, и, тем самым, не создает эффективного светового сопровождения музы}си.

Целью предлагаемого изобретения 4О является повышение эффектив ности аветового сопровождения музыки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического светового сопровождения музыки 45 содержащее блок выпрямления и П блоков управления мощностью, каждый иэ которых подключен к соответствующему источнику света, введены блок выделе« . ния превышений выпрямленного сигнала, блок определения среднего числа превышений, пиковый детектор, п-1 блоков сравнения и логический блок, содержащий, например, и элементов И-НЕ, при этом входная шина устройства через последовательно соединенные блокэз выпрямления, блок выделения превышений выпрямленного сигнала и блок определения среднего числа превышений соединена с первьвли входами блоков сравнения, а выход блока определения 60 среднего числа превышений через пикоВый детектор соединен с вторыми входами блоков сравнения, выходы которых соединены с первыми входами р -1 элементов И-НЕ логического блока, выхо1

Вход устройства для сигнала эвуковОй частоты соединен с блоком выпрямления l. Выход блока 1 соединен с блоком 2 выделения превышений выпрямленного сигнала. Последний состоит (см.фиг.2) из блока усреднения

10 и блока сравнения 11, входы которого соединены с входом и выходом блока 10. Выход блока 2 соединен с блоком 3 определения среднего числа превышений, состоящим (фнг,З) из блока .12 формйрования импульсов постоянной вольтсекундной площади и блока 13 усреднения. Блок 12 содержит дифференцирующую Р С-цепь из конденсатора 14 M резистора 15, который шунтирован диодом 16.

Выход блока 3 соединен с пиковым детектором 4 и первыми входами п-1-х

)028342 схем сравнения 5. Выход пикового детектора 4 соединен с вторыми входами . схем сравнения 5. Каждая схема сравнения 5 состоит (фиг.4) из Резисторов 17 и 18 и нуль-органа 19.

Выходы блоков 5 ссединены с ь -1-м 5 входом логического блока 6, который состоит из элементов И-НЕ 7. Входы первых и-1-х элементов 7 соединены с выходами блоков 5. Выходы всех блоков 7 являются эыходамн логичвско- 16 го блока 6 и соединены с блоками 8 управленйя мощностью. Кроме Того, выход каждого блока 7 кроме о -ro соединен с входами последующих блоков 7. Выходы блоков 8 соединены с источниками света 9.

УстройствО работает следующим сбразом.

Входной звуковой сигнал 20 (фнг.5) поступает в блок выпрямления 1, который преобразует его в однополярный сигнал 21 (фиг.5). Выпрямленный звуковой сигнал поступает в блок 2,.где э блоке 10 образуется сигнал среднего значения выпрямленного сигнала., а блок 11.блока 2 сравнивает входной н выходкой сигналы блока 10 и образует выходной сигнал блока 2„ представлянпций собой прямоугольные импульсы превышения выпрямленным сигналом его среднего значения (фиг.5, 23). По- М скольку блок 2 должен имитировать механизм выделения максимумов зэукаsore сигнала человеком, то постоянная времени блока 3 должна соответствовать времени запоминания слухо 35 вого Раздражения человеком, т.е.

5-10 с.

Выходной сигнал блока 2 поступает в блок 3, который образует напряжение пропорциональное текущей частоте д). импульсов, вырабатываемых блоком 2.

Укаэанные прямоугольные импульсы поступают на дифференцирующую RС . цепь 14 и 15 (фиг.3). Благодаря тому, что РезистоР RC-цепи шунтирован дио- 45 дом -1 6, отрицательные перепади напряжения на ве выходе устраняются.

При достаточно малой постоянной. времени дифференцирования на вход блока усреднения 13 поступают импульсы постоянной волътсекундкой площади (фиг.5, 24). Постоянная времвки усреднения блока 13 примерно равна времени оценки частоты сигнала человеком, т.е. по данкьва физиологии 0,1 с.

Сигнал 25 с блока 3 поступает ка 55 пиковый детектор 4, который быстро заряжается до очередного макс а .сигнала 25, а разряжается с большой постоянной времени, которая должка соответствовать времени запоминания ф) слухового сигнала человеком, т.в.

5-10 с.

На выходе пикового детектора 4

Образуется сигнал 26 (фиг.5), который приблизительно соответствует максималъной частоте входного сигнала, т.е. наиболее высокой .ноте за предшествующий интервал времени, величина которого определяется постоянной времени пикового детектора 4.

Сигналы 25 и 26 поступают ка входы блоков сравнения 5.

Резисторы 17 и 18.(фиг.4) у разных блоков сравнения 5 подобраны таким образом, чтобы онк переключались при разных величинах q-отношения сигнала 26 к сигналу 25.

Эти соотношения,у трех показанных на фиг,1 блоков 5 могут, например, быть следующими (указанные ниже значения имеют место в экспериментальном устройстве)г первый блок 5 - 1,14у второй блок 5 - q 2t третий блок 5 - y 3.

В зависимости от значения величины (включается либо третий блок

5, либо второй и третий блок 5, ли» бо все блоки. 5. Последний случай соответствует каиболев высокочастотной градации эходного сигнала, при этом на выходе первого элемента ИИ-НЕ 7 образуется сйгнал нулевого уровня, который, поступая иа последующие элементы И-HE 7, запрещает образование на их выходах нулевых уровней. Зулевой уровень на выходе первого элемента И-НЕ 7, включает через блок 8 усклекия мощности первый источник света (например, с синим светофильтром, как это принято в аветомузыке для верхней градации частоты входных сигналов) .

Если входной скГкал .имеет нвскол»« ко меньшую частоту, та первый элемент

5 нв включается, а включаются только второй и третий элемент 5. В этом случае на входы второго элемента

H-HE 7 поступают единичные сигналы, на его выходе. образуется сигнал нулевого уровня, который через усилитель мощности 8 включает второй источник света 9 (например с зеленьаа св етофилъ тром) .

Прк еще болъшем снижении частоты входного сигнала включается толъко третий блок 5, на выходе третьего элемента ЙНЕ 7 образуется нулавой уровень, который включает через блок

8 усилейия мощности третий источник света 9 (например с желтым светофильтром).

Если соотношение,y меньше ПосЛвдиего порогового значения, то ие включается кк один кз блокоа 5, на первых трех элементах И НЕ 7 образуются вдинкчныв уровнй, а на вккодв четвертого элемента И-HE 7 образуется .нулевой уровень, который включает через- блок Ф четвертый источник света

9 (например с красньз» светофильтрам).

Таким образом, включение выходных блоков с раэличнюв» светофилътрамк

1028342 происходит не в зависимости от абсолютного значения частоты входного сигнала, а от ее отноыеиия к образованной в блоке В оценке максимальной частоты звукового сигнала.

Благодаря тому, что градации час- 3 тоты звукового сигнала, по которым производится переключение выходных блоков, автоматически устанавливаются по его максимальной частоте иа предаествукщем временном интервале, зти 19 переключения можно выполнять по небольшим относительньвю изменением частоты входного сигнала, тем самым достигается более эффективное световое

1 сопровождение музыки. 15

Предложенное устройство может работать в большом диапазоне громкости входного : звукового сигнала, так как преобразование частоты сигнала s напряжение выполняется в нем с помощью операций, для которых характерен болъвюй динамический диапазон: выпрямление (образование модуля), усреднение, сравнение - а дальнейшие операции классификации по частоте не зависят от уровня входного сигнала.

Кроме того в предложенном устройстве обеспечена постоянная суммар-, ная яркость ламп, так как логическая схема упранления выходными блоками обеспечивает включение одного и только одного из них, если требуется некоторая контролируемая модуляция суммарной яркости ламп, то она может быть осуществлена, например, путем изменения логики управления выходными блоками

1028342

1028342

/5 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж»35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 (Редактор Л. Веселовская Текред В.Далекорей Корректор А. Ильин

Заказ 4840