Устройство для автоматического светового сопровождения музыки

 

Цель изобретения - повышение эффективности светового сопровождения музыки . Устройство содержит блок 1 выпрямления , блок 2 выделения превышений среднего уровня выпрямленного сигнала, блок 3 определения среднего числа превышений , пиковый детектор 4,(п-1) блоков 5-1 - 5-(п-1) сравнения, логический блок 6, включающий п элементов И-НЕ 7-1 - 7-п. Логический блок 15, содержащий группу из(п-1) элементов И 16-1 - 16-.(п -1) и 17-1 - 17-(п-1) и группу из п элементов ИЛИ 18-1 - 18-п. Кроме того, устройство содержит блоки 8-I - 8-п управления мощностью и светильники 9-1 - 9-п, блок 10 дифференцирования, делитель 11 напряжения, сумматор 12 и блоки 13 и 14 сравнения. Блок 10 дифференцирования может быть выполнен в виде дифференцирующей RC-цепи. В качестве делителя 11 напряжения может быть использован потенциометр . Сумматор 12 состоит из двух одинаковых резисторов. Крайние свободные контакты являются входами сумматора , а общий - его выходом. Блоки 13 и 14 сравнения могут быть выполнены на дифференциальных операционных усилителях. Изо- § бретение дополнительное к авт. св. № 1028342. 5 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1222300 сЮ 4 A 63 J 17 00

aa Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

/Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1028342 (21) 3727413/24-21 (22) 19.04.84 (46) 07.04.86. Бюл. № 13 (72) Ю. Б. Виленкин (53) 621.828 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1028342, кл. А 63 J 17/00, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО СВЕТОВОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ

МУЗЫКИ (57) Цель изобретения — повышение эффективности светового сопровождения музыки. Устройство содержит блок 1 выпрямления, блок 2 выделения превышений среднего уровня выпрямленного сигнала, блок 3 определения среднего числа превышений, пиковый детектор 4, (п — 1) блоков

5 — 1 — 5 — (и — 1) сравнения, логический блок 6, включающий п элементов И вЂ” НЕ

7 — 1 — 7 — n. Логический блок 15, содержащий группу из(п — 1) элементов И 16 — !—

16 — (п — 1) и 17 — 1 — 17 — (и — 1) и группу из п элементов ИЛИ 18 — 1 — 18 — и. Кроме того, устройство содержит блоки 8 — 1—

8 — п управления мощностью и светильники

9 — 1 — 9 — и, блок 10 дифференцирования, делитель 11 напряжения, сумматор 12 и блоки 13 и 14 сравнения. Блок 10 дифференцирования может быть выполнен в виде дифференцирующей RC-цепи. В качестве делителя 11 напряжения может быть использован потенциометр. Сумматор 12 состоит из двух одинаковых резисторов. Крайние свободные контакты являются входами сумматора, а общий — его выходом. Блоки 13 и !4 сравнения могут быть выполнены на дифференциальных операционных усилителях. Изо- щ бретение дополнительное к авт. св. ¹ 1028342.

5 ил.

1222300

Изобретение относится к устройствам для автоматического светового сопровождения музыки и является усовершенствованием известного устройства по авт. св.

СССР № 1028342.

Цель изобретения — повышение эффекти;вности светового сопровождения музыки.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2— вариант выполнения блока выделения превышений выпрямленного сигнала; на фиг. 3— блок определения среднего числа превышений; на фиг. 4 — блок сравнения; нг фиг. 5— блок управления мощностью.

Устройство содержит блок 1 выпрямления, блок 2 выделения превышений среднего уровня выпрямленного сигнала, блок

3 определения среднего числа превышений, пиковый детектор 4, (п — 1) блоков

5 — 1 — 5 в (n — 1) сравнения, логический блок 6, включающий и элементов И вЂ” HE

7 — 1 — 7 — и. Устройство содержит также блоки 8 — 1 — 8 — п управления мощностью и светильники 9 — 1 — 9 — n.

Кроме того, устройство содержит блок

10 дифференцирования, делитель 11 напряжения, сумматор 12, первый и второй дополнительные блоки 13 и 14 сравнения, дополнительный логический блок 15, содер>кагций группу из (n — 1) элементов И 16 — 1-16 — (и — 1), группу из (п — 1) элементов

И 17 — 1 — 17 — (и — 1) и группу из и элементов ИЛИ 18 — 1 — 18 — и.

Вход блока 1 соединен с источником сопровождаемого сигнала.

Блоки 1 — 3 и детектор 4 соединены последовательно, а выходы блоков 3 и 4 — соответственно с первыми и вторыми входами блоков 5 — 1 — 5 — (п — 1) сравнения. Выходы блоков 5 — 1 — 5 — (n — 1) сравнения соединены с входами элементов И вЂ” НЕ 7 — 1—

7- — (и — 1) первого логического блока 6, выходы элементов 7 — 1 — 7 — (n — 1) блока

6 — с входами второго логического блока

15.

В блоке 6 элементы И вЂ” НЕ 7--1

7 — (n — 1) имеют по одному входу от соответствующего блока 5 — 1 — 5 — (и — 1} сравнения. Один из входов каждого элемента

И вЂ” НЕ 7 — 1 — 7 — и, кроме того, соединен с выходами всех предыдущих элементов

И вЂ” НЕ 7 — 1 — 7 — (п — 1) . Последний элемент И вЂ” HE 7 — и соединен только с выходами всех предыдущих элементов И вЂ” HE

7 — 1 — 7 — (п — 1).

Выход блока 3 определения средней частоты соединен с входом блока 10 дифференцирования. Выход пикового детектора

4 соединен с делителем 11 напряжения.

Выход блока 10 соединен с входами сумматора 12 и входом первого дополнительного блока 13 сравнения. Выход делителя 11 напряжения соединен с вторым входом сумматора 12 и вторым входом блока

З0

13 сравнения. Выход сумматора 12 соединен с входом второго дополнительного блока 14 сравнения, второй вход которого соединен с шиной нулевого потенциала.

Выходы блоков 13 и 14 соединены с входами дополнительного логического блока 15. Блок 15 включает (n — 1) элементов

И 16 — -1 — 16 — (n — 1), первые входы которых соединены с выходом блока 13, а вторые входы — с соответствующими с первого по (и — 1)-й выходами первого логического блока 6, (и — 1) элементов И 17 — 1—

17 — (и — 1), первые входы которых соединены соответственно с второго по п-й выходами блока 6. Блок 15 содержит также и элементов ИЛИ 18 — 1 — 18 — n. Первый вход каждого из элементов ИЛИ 18 — 1 — 18 — п соединен с соответствуюшим выходом логического блока 6, первый вход каждого из элементов ИЛИ 18 — 1 — 18 — (и — 1) с выходами элементов 17 — 1 — 17 — (п — 1), а третий вход каждого с второго по п-й элемент ИЛИ 18 — 2 — 18 — п — с выходом элементов И 16 — 1 — 16 — (и — 1) . Выходы элементов ИЛИ 18 — 1 — 18 — (п — 1) являются выходами блока 15 и соединены с блоками 8- — 1 — 8 — и управления мощностью, выходы которых подключены к входам светильников 9 — 1 — 9 — и.

Блок 2 выделения превышений среднего значения выпрямленного сигнала (фиг. 2) содержит блок 19 усреднения, подключенный к входу блока 20 сравнения. В качестве блока 19 усреднения может использоваться интегрирующая RC-цепь (фильтр нижних частот). В качестве блока 20 сравнения можно использовать интегральный операционный усилитель с незамкнутой цепью обратной связи.

Блок 3 определения среднего числа превышений (фиг. 3) состоит из блока 21 форм ирования импульсов постоянной вольтсекундной площади и блока 22 усреднения, аналогичного блоку 19 усреднения.

Блок 21 содержит дифференцируюшую

RC-цепь, состоящую из конденсатора 23. и резистора 24, который шунтирован диодом 25.

Блок 5 сравнения (фиг. 4) содержит резисторы 26 и 27, выполняющие функцию сумматора и нуль-орган 28, например, на интегральном операционном усилителе.

Блок 8 управления мощностью (фиг. 5) состоит из элемента HE 29, резистора 30 для регулировки яркости свечения лампы светильника и тиристора 31, анод которого подключен к лампе 9 (второй контакт которой подключен к источнику положительного напряжения) .

Блок 10 дифференцирования может быть выполнен в виде дифференцирующей

RC-цепи. Делитель 11 напряжения может быть, например, потенциометром. Сумматор

12 состоит из двух одинаковых резисторов, крайние свободные контакты которых явля1222300!

y;=x;Vx; 1 qiVx;-q>.

Формула изобретения

55 ются входами сумматора, а общий контакт резисторов — его выходом, соединенным с входом блока сравнения. Блоки 13 и 14 сравнения могут быть выполнены на дифференциальных операционных усилителях.

Устройство работает следующим образом.

Звуковой сигнал выпрямляется в блоке

1, в блоке 2 производится выделение превышений среднего уровня выпрямленного сигнала, в блоке 3 вырабатывается сигнал среднего числа превышений на небольшом интервале времени усреднения порядка

О, I c, в блоке 4 с постоянной времени усреднения в несколько секунд вырабатывается сигнал максимума среднего числа превышений среднего уровня выпрямленного сигнала. В зависимости от соотношения величин сигнала среднего числа превышений с блока 3 и сигнала максимума с блока 4 либо не включается ни один из блоков 5 — 1—

5 — (п — 1) сравнения, либо включаются один (n — 1) -й блок сравнения, либо второй и третий блоки 5 — 1 и 5 — 3 сравнения, либо все блоки 5 — 1 — 5 — n сравнения. Во всех этих случаях включается тот из выходов логического блока 6, который соответствует градации частоты входного сигнала в данный момент, определяемой по отношению выходов блоков 3 и 4. Если не включится ни один из блоков 5 — I — 5 — и, то включится п-й элемент И вЂ” НЕ 7 — n, если исключится только последний блок 5 — (и — 1), то включится предпоследний элемент И вЂ” НЕ

7 — (n — 1) и отключит последний элемент

И вЂ” НЕ 7 — п, если включатся все блоки 5 — 25 — (и — 1), кроме первого, то включится второй блок И вЂ” HE 7 — 2 и отключит все последующие, если включаются все блоки

5 — 1 — 5 — (n — 1), то включится первый элемент И вЂ” HE 7 и отключит все последующие. Благодаря тому, что выходы логического блока 6 через элементы ИЛИ 18 — 1—

18 — и блока 15 соединены с входами блоков 8 — 1 — 8 — п, происходит включение соответствующего светильника 9 — 1

9 — (и — 1).

Кроме того, в предлагаемом устройстве в блоке 10 вырабатывается сигнал производной текущей частоты входного звукового сигнала.

Если снимаемый с блока IO сигнал производной положителен и превосходит пороговое значение, являющееся частью выходного сигнала пикового детектора, то на выходе блока !3 появляется сигнал логической единицы. Поэтому, если включится элемент 7, соответствующий одному из 1,2,..., (и — 1) светильников 9 — 1 — 9 — (и — 1), то включится соединенный с включенным элементом, например, 7 — 1 элемент И 16 — 1, включится соединенный с ним элемент

ИЛИ 18 — 2, который через соответствующий блок 8 — 2 включит светильник 9 — 2, соответствующий более высокой градации частоты, чем включенный элемент 7 — 1.

Таким образом, когда скорость возрастания частоты сигнала превосходит пороговое значение, одновременно включаются два светильника: соответствующий текущей частоте звукового сигнала, и соответствующий следующей более высокой градации частоты.

Аналогично, если сигнал производной с блока 10 отрицателен и превосходит по абсолютной величине пороговое значение, являющееся частью сигнала пикового детектора, то сигнал на выходе сумматора 11 отрицателен, а на выходе соединенного с ним блока 4 сравнения положителен и соответствует логической единице. Поэтому включенный элемент, например, 7 — 2 вызывает через соединенный с ним элемент

ИЛИ 18 — 2 включение светильника, соответствующего текущей градации частоты сигнала, и одновременно через соответствующий элемент И 17 — 1 и соединенный с ним элемент ИЛИ 18 — 1 вызывает включение светильника 9 — I, соответствующего соседней более низкой градации частоты.

Если обозначить логическую функцию включения i-го светильника у;, логическую переменную соответствия текущей средней частоты входного сигнала i-му диапазону х;, а логические переменные, соответствующие включению первого и второго блоков дополнительных логических блоков, q и q, то получится

Таким образом, в моменты, когда скорость уменьшения частоты входного сигнала превосходит пороговое значение, одновременно загораются два светильника— соответствующий текущей частоте входного сигнала и соответствующий соседней более низкой градации частоты.

Устройство для автоматического светового сопровождения музыки по авт. св. № 1028342, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности светового сопровождения путем обеспечения возможности отражения как изменений частоты звукового сигнала внутри частотного интервала, так и резких изменений частоты звукового сигнала, в него введены сумматор, первый и второй дополнительные блоки сравнения, делитель напряжения, включенный между общей шиной и выходом пикового детектора, блок дифференцирования, вход которого соединен с выходом блока определения среднего числа превышений, а выход — с первыми входами сумматора и первого блока сравнения, и включенный между входами усилителей мощности и выходами логического блока допол1222300

q7uz..Г

Л ! !

К zcrwne

Составитель

Текред И. Верес Корректор М. Самборская

Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Рогулии

Заказ 637)5 нительный логический блок, содержащий и элементов ИЛИ, первую группу из (и — 1) элементов И, вторую группу из (и — l) элементов И, первые входы которых соедине ны с выходом второго блока сравнения, а второй вход каждого из них соединен с соответствующим с второго по и-й выходом логического блока, первый вход каждого из (п — 1) элементов И первой группы элементов И соединен с соответствующим с первого по (и — 1)-й входом дополнительного логического блока, второй вход — с выходом первого блока сравнения, а выход— с первым входом соответствующего с второго по и-й элемента ИЛИ, первый вход первого элемента ИЛИ и второй вход каждого элемента ИЛИ с второго по п-й соединены с соответствующим входом дополнительного логического блока, третий вход

5 каждого с второго по (п — 1) -й элемент

ИЛИ соединен с выходом соответствующего элемента И второй группы элементов И, а второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента И второй группы элементов И, при этом второй вход сумматора соединен со средней точкой делителя напряжения и с вторым входом первого дополнительного блока сравнения, а второй вход второго дополнительного блока сравнения подключен к обшей шине.