Цветомузыкальное устройство

 

ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее два.входных канала частотно-амплитудного преобразования сигнала и два выходных канала преобразрвания сигнала, каждьй из которых имеет усилитель мощности и источники света, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности светового сопровождения при звуковоспреяизведении стереофонического сигнала , в него введены первый и второй блоки деления уровней, ключи, сумматор, дополнительньй сумматор и двухпороговые 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 выxoдa м первого и второго входных каналов частотно-амплитудного преобразования сигнала и подключены соответственно к первым входам первого и второго блоков деления уровней, a вторые входы сумматора и дополнительного сумматора соединены соответственно с вторыми входами первого и второго входных каналов частотно-амплитудно§ го преобразования сигнала и подключе ны соответственно к вторым входам пёр вого и второго блоков деления уровней , при этом выход каждого из сумматоров через соответствукщий усилитель мощности подключен к входам всех ключей соответствующего выходного канала преобразования сигнала, a выход каждого блока деления уровю ю ней соединен с входами соответствующих двухпороговых дискриминаторов 00 уровня. со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

gOUt

РЕС11УБЛИК

Ц11 А 6

ГОСЗЯАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

H АВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2607214/18-21 (22} 19.04.78 (46) 07.11.84. Бюл.. Ф 41 (72). N.N.Õåéôåö и С.А.Копылов (53) 621.828(088 .8) (56) 1, Патент США И - 3969972, кл. А 63 J 17/00, 1968.

2. "Radio-Electronik", 1969, N - 10 с . 33-37 (прототип) . (54) (573 qSZrom 3emnI HOE уС РОЙС 80, содержащее два.входных канала частотно-амплитудного преобразования сигнала и два выходных канала преобразования сигнала, каждый из которых имеет усилитель мощности и источники света, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности светового сопровождения при звуковоспроизведении стереофонического сигнала, в него введены первый н второй блоки деления уровней, ключи, сумматор, дополнительньпЪ сумматор и двухпороговые дискриминаторы уровня, выход каждого из которых соединен с управляющим входом соответствукнцего ключа соответствующего выходSU, 112233Î А ного 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 подключены соответственно к вторым входам йер» вого и второго блоков деления уровней, при этом выход каждого из сумматоров через соответствующий усилитель мощности подключен к входам всех ключей соответствующего выходного канала преобразования сигнала, а выход каждого блока деления уров- ней соединен с входами соответствующих двухпороговых дискриминаторов уровня.

1 1122

Изобретение относится к устройствам светового сопровождения звуковой информации, в частности к многоканальным устройствам светового сопроваждения полифонического, например .стереофонического, звуковоспроизведения, и может быть использовано в аппаратуре комплексов канцертногои бытового звуковоспроиэведений.

Для повышения эстетического восприятия звуковой информации, в частности музыкальных программ, используются известные автоматические светомузыкальные установки (АСМУ), содержащие» например последователь 15 но соединенные предварительный усилитель, паласовые фильтры, детекторы, усилители мощности и источники света

Недостатком данной светомузыкаль- . ной установки является невозможность использовать ее для создания эффектов перемещения и локализации света в пространстве в соответствии с кажущимся пространственным перемещением и положением источников звука при стереофоническом звуковоспроизведении.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемоЗО му результату является цветомузыкальное устройство, содержащее два идентичных входных канала частотно-ампли. тудного преобразования сигнала, каждый из которых содержит последовательно соединенные предварительный усилитель и паласовые фильтры, де. — . текторы, к которым соответственно присоединены интеграторы, усилители мощностн >сумматор и два выходных канала преобразования сигнала, сод.ержащих ключи, вьмод каждого из которых соединен с входом соответствующего источника света пяти цветов.

Входы.паласовых фильтров через предварительные усилители каналов подключены соответственно к правому и левому стереофоническим каналам (2 .

Однако известное устройство не обеспечивает решение задачи эффек.— тивного: светового отображения особенностей звуковой картины, создаваемой стереофонической системой.

Основным преимуществом стереофонического звуковоспранзведения перед монофоническим является создание И

"звукового поля, позволяющего слушателю ощущать взаимоположение и перемещение источников звука в проЗЗО 2 странстве. Стереофоническая система позволяет слушателю достаточно точно определить направление на источник звука по соотношению уровней сигналов, воспринимаемык ат правой и левой акустических систем. В пределах сектора уверенного стереофони-. ческого приема (50»бО ) ошибка локализации направления на источник звука не превышает 1П базового расстояния (расстояния между акустическими системами), т..е. величины 7-9 .

Для эффективной зрительной локализации слушателем кажущегося местоположения источника звука точность светового указания должна примерно совпадать с точностью звуковой локализации. Однако известное устройство позволяет слушателю привязать световое сопровождение к кажущемуся местоположению источника звука лишь с точностью до 1/2 базового расстояния, т,е. в пределах.25-30, что обуславливает недостаточную эффективность светового сонровожцения.

Кроме того, поскольку зрительный аппарат человека не воспринимает двух разнесенных источников света как один расположенный в промежуточном положении, то:для эффективного сопровождения световая информация о положении источника звука должна выдаваться свечением только одного из имекнцихся источников света (одного цвета), s известном же устройстве светятся, как правило, одновременно оба источника, на с разной интенсивностью, т.е. он мало эффективен даже в пределах двух имеющихся зон светового отображения.

Целью изобретения является.повышение эффективности светового сопровождения при звуковоспроизведении стереофонического сигнала.

Поставленная. цель достигается тем, чта в цветомузыкальное устройство, содержащее два входных канала частотно-амплитудного преобразования сигнала и два выходных канала нреабразавания сигнала, каждый из которых имеет.усилитель мощности и источники света, введены первый и второй блоки деления уровней, ключи, сумматор, дополнительный сумматор и двухпароговые дискриминаторы уровня, выход каждого из которьи соединен с управляющим входом.соответствующего ключа соответствующего выходного канала преобразования сигнала, вьмод 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 соответствуниций усилитель мощности подключен к входам всех ключей соответ20 ствующего выходного канала преобра. зования сигнала, а выход каждого блока деления уровней соединен с входами соответствующих двухпорьговых дискримииатаров уровня .

На фиг. 1 представпена структурная электрическая схема цветомузыкального - устройствами. на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Цветомузыкальное устройство со30 держит два входных канала 1 и 2 частотно-амплитуднога преобразования сигнала, сумматор 3 и два выходных канала преобразования сигнала, каждый из которых имеет кпючи 4-6 (пер- З5 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 дис. криминаторы21-26 уровня, выход каждого из которых соединен с управляющим вхо дом соответствующего ключа соответству 45 ющего выходного канала преобразовани ° сигнала, причем первые входы сумматора 3 и дополнительного сумматора 18 соединены соответственно с первьми . выходами первого и второго входных каналов 1 и 2 частотно-амплитудного преобразования сигнала и подключены соответственно K первым входам первого и второго блоков 19 и 20 деления уровней, а вторые входы суммато- 55 ра 3 и дополнительного сумматора 18 саединеиы соответственно с вторьиж входами первого и второго входных ка30 4 налов 1 и 2 частотно-амплитудного преобразования сигнала и подключены соответственно к вторым входам первого и второго блоков 19 и 20 деления уровней, при этом выход каждого из сумматоров 3 и 18 через соответствукиций 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.

Временные 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 на выходе сумматора 3, д,е,ж-сигналы .на выходах дискриминаторов 21-23, з, и, к-сигналы на выходах ключей

4-6, поступающие соответственно на источники 10-12 света .

В предлагаемом изобретении для каждой пары идентичных выходов входных каналов 1 и 2 формируют сигнал, зависящий от отношения уровней сигналов двух стереофонических каналов.

Сформированный сигнал используют для управления подключением к выходу соответствующего усилителя мощности одного из источников света одного цвета, размещенных в соответствующих зонах пространства для световой локализации местоположения. кажущегося источника звука. При этом достигается совпадение направления на подключенный источник света с направлением на кажущийся слушателю стереофонической системы источник звука, поскольку последнее также зависит от отношения уровней сигналов, воспринимаемых слушателем от правой и леной акустических систем, что обеспечивает достижение поставленной цели изобретения. Для указанной пары выходов формируют также сигнал, пропорциональный сумме выходных уровней, которым управляют яркостью свечения подключаемого источника света.

Управление выбором источника света и яркость его свечения достигаются тем, что к паре индентичных выходов

11223

5 входных каналов 1 и 2 частотно-амплитудного преобразования сигнала подключены соответствующие сумматор, связанный через усилитель мощности и ключи с сооответствующими источ5 никами света и блок деления, подключенный через дискриминаторы уровня к управляющим входам соответ.ствующих ключей.

Таким образом, блоки деления, формирующие сигнал, являющийся частным от деления одного сигнала на другой, используются для управления (в пределах цвета) подключением к выходу усилителя мощности того из источников света данного цвета, распределенных в пространстве, .местоположение которого соответствует направлению на кажущийся слушателю стереофонический системы источник звука. Поскольку это направление зависит от отношения уровней звуковых сигналов, приходящих от правой и левой акустических систем, и сигналы на выходах входного канала частотноамплитудного преобразования пропорциональны этим уровням, то для управления подключением источника света используется именно частное от делении °

В качестве параметра для определения цвета используется полоса частот, что следует из связи источников света одного цвета с одной соответствующей парой идентичных выходов входного канала частотно-амплитудного пре 35 образования сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы с выходов стереофоничес40 . кой системы фильтруются, детектируются и усредняются при помощи фильтров, детекторов и интеграторов входных каналов 1 и 2 частотно-амплитудного преобразования сигнала. Сумматоры 3

45 и 18 вырабатываютт сигналы, пропорциональные суммарной интенсивности сигналов входных каналов 1 и 2 в со.ответстзующей полосе частот. Полученные сигналы усиливаются усилителями 16 и 17 мощности и через ключи

4-6 и 7-9 управляют яркостью свечения источников 10- l2 и 13-15 света.

Блоки 19 и 20 деления производят деление сигналов с.первого и второго выходов интеграторов первого вход- ного канала 1 на сигналы с первого и второго выходов интеграторов вто-рого входного канала 2. Выходные сиг30 6 палы блоков 19 и 20 деления поступают на входы двухпороговых дискриминаторов 21-23 и 24-26. Тот из дискриминаторов, в пределах которого находится выходной сигнал блоков

19 и 20 деления, срабатывает, открывая соответствующий ключ, что приводит к подключению соответствующего источника. света к выходам усилителей 16 и 17 мощности. При этом подключенные источники света (по одному из групп 10-12 и 13-15) начинают светиться с яркостью, зависящей от выходных сигналов усилителей мощности, Совокупность распределенных по фронтальной плоскости одновременно светящихся с разной яркостью источников света разного .цвета создает световую картину пространственного распределения и интенсивности звучания кажущихся источников звука при стереофоническом звуковоспроизведении. Эта картина зависит от состава музыкальных инструментов, от их взаимного расположения, от исполняе мого произведения. Она непрерывно изменяется вследствие изменение относительной громкости звучания однотипных, но разнесенных в пространстве инструментов (первый случай}; изменения относительной громкости звучания разнотипных с совпадающими спектрами (хотя бы частично), но разнесенных источников звука (второй случай); движения источников звука вдоль фронтальной плоскости (третий случай).

В первых двух случаях на соответствующие выходы первого и второго входных каналов 1 и 2 частотно-амплитудного преобразования сигнала начинаиг поступать сигналы, отношение уровней которых изменилось по сравнению с предшествующим временем.

Соответствующие блок деления, дискриминатор и ключ подключают другой источник этого же цвета, что воспринимается зрительно, как эффект изменения местоположения источника звука.

В третьем случае происходит непрерывное изменение напряжения на выходе соответствующего блока деления и, соответственно последовательное поочередное включение источников, расположенных вдоль фронта, что зрительно воспринимается как эффект перемещения источника звука .

Сущность изобретения не меняется, если входной канал частотно †амплитуд1122330 ного 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 схемного 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 1Ц до 1/7 базового расстояния . 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

Составитель А.Чистякова

Редактор Л.Гратило Техред С.Мигунова

Корр ектор Н. Король

Подпис ное

Филиал ППП"Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8058/5 Тираж 409

ВНИИПИ Государственного комитета;, СССР по делам изобретений.и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раут.кая наб., д. 4/5