Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема цветомузыки (светомузыки) с частотным делением

Схема цветомузыки (светомузыки) с частотным делением

Обмен опытом: Необходимо заэкранировать трансформатор Т1 на входе audio. На плате есть обозначения, увеличте рисунок. Имеется ошибка в номиналах кондинсаторов С1-С4 вместо номиналов 1 мкф, необходимо поставить 0,1 мкф

Мощность ламп цветомузыкальной приставки, ограничивается мощностью выходных каскадов усилительного устройства. Получить сравнительно большую мощность усилителя на транзисторах, довольно сложно. Вот почему на выходе усилительных каскадов цветомузыки на фонарях установлены тиристоры, способные управлять нагрузкой мощностью в несколько сотен ватт и более. Именно такой принцип реализован в данной цветомузыке.

В цветомузыкальной приставке 3 канала цвета. Первый канал собран на транзисторах VT1 и VT2.Сигнал на вход канала поступает с движка переменного резистора R1 включенного во вторичную обмотку развязывающего трансформатора T1. Поскольку этот канал должен выделять низшие частоты, на входе его стоит фильтр R5,C1, ослабляющий средние и высшие частоты. За этим фильтром следует так называемый активный фильтр, собранный на транзисторе VT1. Он настроен на пропускание полосы частот примерно от 100 до 800 Гц. Это зависит от емкости конденсаторов C3 и C4 в цепи обратной связи между коллекторной и базовой цепям.Уровень обратной связи, а значит, и степень выделения заданных частот можно регулировать подстроечным резистором R9. С выхода фильтра сигнал подается через диод VD1 и резистор R10 на базу транзистора VT2. Транзистор открывается, и в цепи его эмиттера начинает протекать ток. В результате открывается и тиристор VS1, в анодную цепь которого включена лампа накаливания EL1, окрашенная в красный цвет.

Сигнал на второй канал, собранный на транзисторах VT3, VT4,поступает с движка переменного резистора R2. На входе канала стоит разделительный конденсатор С5, пропускающий сигналы средних и высших частот. Далее следует активный фильтр на транзисторе VT3,настроенный только на средние частоты (от 500 до 2000 Гц), управляющий каскад на транзисторе VT4 и тринистор VS2, включающий лампу EL2 зеленого цвета.

С движка переменного резистора R3 сигнал подается на третий канал, собранный на транзисторах VT5, VT6. Этот канал реагирует только на сигналы высших частот (от1500 до 5000 Гц) и с помощью тринистора VS3 управляет лампой EL3синего цвета.
Для питания транзисторных каскадов цветомузыки применён двухполупериодный выпрямитель на диодах VD4-VD7. Выпрямленное напряжение фильтруется цепью C12C11R26 и стабилизируется двумя последовательно соединёнными стабилитронами VD2, VD3. Переменное напряжение на выпрямитель снимается со вторичной обмотки понижающего трансформатора питания T2. Осветительные лампы и тиристоры подключены к другому двухполупериодному выпрямителю на диодах VD10-VD13. Но здесь фильтрующие элементы отсутствуют, что необходимо для нормальной работы тиристоров – они ведь включаются при определённом напряжении между управляющим электродом и катодом, а выключаются только при падении напряжения между анодом и катодом до нуля.

О деталях цветомузыкальной приставки. Вместо КТ315Г можно применить другие кремниевые транзисторы структуры n-p-n статистическим коэффициентом передачи тока не менее 50. постоянные резисторы – МЛТ-0,5 или МЛТ-0,25,переменные и подстроечные – СП-I,СПО-0,5 или подобные. Конденсаторы – любого типа, оксидные – на номинальное напряжение не ниже указанного на схеме.

Читайте так же:
Ескд обозначение отверстий на чертежах

схема цветомузыки (светомузыки) на тиристорах

Схема цветомузыки (светомузыки) на тиристорах

Трансформатор Т1 – с коэффициентом трансформации 1, поэтому можно использовать любой подходящий трансформатор с одинаковым или близким числом витков первичной и вторичной обмоток с сопротивлением постоянному току не менее 200 ом.
Трансформатором питания Т2 цветомузыки может быть подходящий понижающий трансформатор мощностью не ниже 10 Вт и с переменным напряжением на вторичной обмотке 15…18 В притоке загрузки до 0,1 А. В качестве понижающего можно использовать выходные трансформаторы от радиоприёмников, магнитофонов и телевизоров, собранных на электронных лампах. Диоды VD4-VD7 могут быть любые из серий Д226, Д7, а VD10-VD13 – любые другие, рассчитанные на выпрямленный ток не менее 2 А и обратное напряжение не ниже 400 В. Входной разъём XS1 – любой малогабаритный, например используемый в магнитофонах, разъём XP1 – сетевая вилка, выключатель Q1 – любой конструкции,при напряжении между контактами 220 B и токе через них до 1 А.
Лампы накаливания на напряжение 220 B и мощностью по 100,150 Вт.

Фильтры для цветомузыки схемы

Схема пятиканальной цветомузыкальной установки

Большинство предложенных радиолюбителями цветомузыкальных установок имеют выходные каскады, построенные на тиристорах. Можно спорить о том, на сколько это целесообразно и безопасно, но попытки выполнить выходные каскады на транзисторах для того чтобы использовать низковольтные лампы и питать их от трансформатора, приводят к тому, что ЦМУ очень сильно усложняется, требуется применение мощного трансформатора, который должен вырабатывать напряжение для питания ламп накаливания.

А если учесть что их общая мощность может достигать 1 кВт, понятно какой мощный и громоздкий потребуется трансформатор. Поэтому, несмотря на соображения, данная ЦМУ построена с тиристорным выходом и упрощенным однополупериодным выпрямителем для питания ламп.

ЦМУ имеет пять частотных каналов, разделение частотного спектра на каналы производится при помощи пяти активных полосовых фильтров, выполненных на операционных усилителях. Такие фильтры отличаются высокой добротностью, высоким коэффициентом передачи и узкополосностью. В результате удалось четко разделить спектр на пять полос, хотя при использовании обычных LC или RC фильтров редко удается реально получить более трех полос.

Рассмотрим на примере первого канала на операционном усилителе А1. Коэффициент передачи фильтра полностью зависит от соотношения R7/R6 и мало зависит от емкостей конденсаторов С2 и С3. При том частота настройки фильтра полностью зависит от номиналов этих конденсаторов. В результате все пять фильтров имеют практически одинаковые схемы и большинство деталей одинаковые, за исключением этих двух емкостей.

Входной сигнал с линейного или телефонного выхода аппаратуры поступает на предварительный эмиттерный повторитель на транзисторе VT1. Высокое входное сопротивление этого каскада, а также наличие резисторов R2 и R3 на его входе приводит к тому, что вход ЦМУ оказывает минимальное воздействие на сигнал на выходе аппаратуры.

В эмиттерной цепи VT1 параллельно включены пять переменных резисторов R4, R11, R18, R25, R32, при помощи которых производится регулировка уровня сигнала, поступающего на вход каждого из частотных каналов.

Затем следует пять полосовых фильтров, фильтр на А1 имеет полосу с центральной частотой 90 Гц, фильтр на А2 имеет полосу с центральной частотой 500 Гц, фильтр на A3 — с частотой 1800 Гц, на А4 — 4000 Гц, и последний на А5 — 7500 Гц. Добротность фильтров установлена таким образом, чтобы на тех частотах, где наступает существенный спад в АЧХ предыдущего (по частоте) фильтра, наблюдался подъем АЧХ последующего фильтра.

Читайте так же:
Кованые оконные решетки фото

Таким образом полосы, в зонах спада АЧХ несколько перекрывают друг друга, и это дает возможность сохранить непрерывность АЧХ всего устройства в целом. С выхода фильтра сигнал поступает на транзисторный каскад, управляющий работой тиристора. Между ОУ и этими транзисторами включены разделительные конденсаторы, исключающие влияние постоянных составляющих которые могут быть на выходе ОУ на работу выходного каскада. Пороги открывания тиристоров можно установить подстроечными резисторами, включенными в эмиттерные цепи VT2-VT6.

Схема источника питания показана на рисунке 2.
Схема пятиканальной цветомузыкальной установки
Напряжение для питания ламп (пульсирующее 180В) получается при помощи однополупериодного выпрямителя на VD1 непосредственно из сетевого напряжения. Если лампы будут иметь мощность более 100 Вт нужно включить параллельно VD1 еще 2-3 таких же диоды в том же направлении и установить их на радиатор.

Двуполярное напряжение +/- 9В для питания ОУ и других каскадов получается при помощи понижающего маломощного трансформатора Т1. Трансформатор используется готовый, с одной вторичной обмоткой не имеющей отводов, поэтому двуполярное напряжение получается при помощи двух однополупериодных выпрямителей на VD2 и VD3, один из которых выпрямляет положительную полуволну, а второй отрицательную. С23 и С22 служат для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Двуполярное напряжение может быть от +/- 6В до +/- 12В.

Монтаж частично объемный, частично на пяти платах. Каждый полосовой фильтр монтируется на отдельной печатной плате (рисунок 3), на этом рисунке показана плата для фильтра на ОУ А1, платы для других фильтров точно такие же.

Рис.3 (Печатная плата)
Схема пятиканальной цветомузыкальной установки

Эмиттерный повторитель на VT1 монтируется объемным способом на выводах резисторов R4, R11, R18, R25, R32 и на контактах входного разъема. Тиристоры установлены на на небольших радиаторах из металлических пластин, одновременно выполняющих роль выходных клемм для подключения ламп.

Корпус сделан из древесно-стружечных плит с декоративным покрытием. Тиристоры КУ202Н можно заменить на другие КУ202 с буквами от К до Н.Операционные усилители К553УД1А можно заменить на К140УД6, К140УД7 (при этом цепи коррекции исключаются).

Светодиодная ЦМУ «Свет-1»

Сегодня хочу Вам предложить схему авторской цветомузыки «Свет-1». Идея сборки этой цветомузыки возникла в преддверии нового года. Сам по себе ведь новый год без мигалок, гирлянд и ЦМУ вроде как и не новый год и настроение уже не то… Так как времени оставалось совсем немного, то решил собрать компьютерный настольный вариант данной установки из того что завалялось, как говорится… Ну ладно, перейдем к делу, а-то что-то я отвлёкся от темы…

Схема электрическая принципиальная цветомузыки показана на рисунке ниже.

Схема электрическая принципиальная ЦМУ

Как таковая идея построения цветомузыки по данному принципу не нова и является практически классической. Рассмотрим принцип её работы на одном из каналов, например НЧ (Красного).

Читайте так же:
Цвет фазного и нулевого провода

Итак, сигнал с выхода аудиоустройства через разделительные конденсаторы С11, С12 поступает на вход смесителя каналов, собранного на резисторах R16, R17, R18. Применение данного смесителя позволяет использовать для управления устройством как стерео так и моно выход. К тому же в стерео сигнал разделен на 2 канала по частотному диапазону, а для корректной работы цветомузыки необходимы оба канала. С выхода смесителя сигнал поступает на развязывающий трансформатор. Он обеспечивает гальваническую развязку цепи управления и ЦМУ. Эта мера необходима для защиты Вашего аудиоустройства от неминуемой гибели в случае пробоя выходных транзисторов или микросхем, а так же каких либо коротких замыканий… Лучше лишний раз перестраховаться.

С вторичной обмотки трансформатора сигнал поступает на регулятор общего уровня. Снимаемый с данного движка сигнал через разделительный конденсатор С1 поступает на вход компрессора, собранного на элементе DA 1.1. Компрессор сжимает динамический диапазон аудио сигнала (примерно 40 децибел и выше) до динамического диапазона светодиодов и ламп накаливания (около 20 децибел). Таким образом, можно сказать он выполняет роль согласующего устройства. Благодаря применению диодов VD1, VD2 в обратной связи характеристика компрессии является логарифмической. С выхода компрессора сигнал поступает на предусилитель, реализованный на элементе DA 1.2, где и усиливается до нужного уровня. После усиления данный сигнал фильтруется двухзвенным ФНЧ фильтром Баттерворта 4-ого порядка. Данный фильтр выделяет сигнал с частотами от нескольких герц до 450 Гц и имеет ослабление около 20 децибел (10 раз) в полосе задержания. Таким образом на выход фильтра проходят такие инструменты как барабаны , бас гитара и басовые струны акустической гитары. Отфильтрованный сигнал вновь усиливается усилителем на элементе DA 2.1 и поступает через регулятор уровня R13 на вход выходного каскада.

Так как у меня дома, впрочем как наверное и у любого радиолюбителя, валяется куча старой техники и радиодеталей, в качестве выходных транзисторов были применены старые добрые МП16А. Применение германиевого транзистора позволило ещё более повысить чувствительность данной ЦМУ к слабым сигналам. В принципе данные транзисторы можно заменить любыми аналогичными германиевыми транзисторами. А для повышения нагрузочной способности применить составной транзистор.

Аналогично работают и каналы СЧ (Зелёный) и ВЧ (Синий). В канале СЧ применён полосовой фильтр Чебышева с полосой пропускания от 450 Гц до 3500 Гц. Он реализован на элементах DA 2.4 , DA 3.1. В канале ВЧ применён ФВЧ фильтр Чебышева, собранный на элементах DA 4.1 , DA 4.2 с полосой пропускания от 3500 Гц и выше.

В данной ЦМУ специально на каждый канал применён компрессор с предусилителем. Это сделано для исключения влияния одного канала на другой.

Настройка данной ЦМУ очень проста. В каждом канале следует подобрать резистор обратной связи усилителя так, что бы он выдавал максимальное усиление, но не возбуждался. При этом не стоит особо обращать внимания на искажение сигнала, так как после компрессии и фильтрации вообще сложно сказать что на выходе аудио сигнал. Для канала НЧ следует подобрать резистор R23, для СЧ — R50, для ВЧ — R69. Далее остаётся только подобрать токоограничительные резисторы R15, R46 и R65 по типу применяемых светодиодов. На этом настройку ЦМУ можно считать законченной.

Читайте так же:
Линейка для лобзика bosch

В качестве пробного экрана ЦМУ были применены корпуса от гелевых ручек с вклеенными с обоих сторон светодиодами заданных цветов.

Все основные применяемые детали указаны на схеме.

Стоит только сказать пару слов об изготовлении развязывающего трансформатора. Он наматывается на ферритовом кольце К20х12х6 проводом МГТФ-0.07 или МГТФ-0.12. И первичная и вторичная обмотки содержат по 50 витков. После намотки следует пропитать обмотки нитролаком или нитрокраской. Данные меры надежно защитят трансформатор от пробоя и коротких замыканий.

В подборке фото ниже показана работа собранного макета данной ЦМУ при проведении испытаний.

В подборке видео ниже показана работа ЦМУ при проведении испытаний.

На этом я заканчиваю данное повествование. Удачи в повторении данной ЦМУ. С уважением, Sobiratel_sxem.

P.S. Обновление от 17.03.2020: Данная ЦМУ собиралась мной на втором курсе университета, перед новым годом, и, можно сказать, была первым опытом самостоятельного проектирования радиоэлектронного устройства. В связи с этим, схемотехника обладает некоторыми серьёзными недочётами, которые были выявлены после публикации конструкции на сайте Радиокот.

Во-первых, часть каскадов конструкции построена для работы с двухполярным питанием, а часть с однополярным. С двухполярным питанием должны работать компрессоры сигнала, а так же звенья активных фильтров.

Для перевода компрессоров сигнала на однополярное питание необходимо между резисторами R73, R96, R123 и общим проводом добавить разделительный конденсатор, как это сделано в следующих за ними усилителях напряжения (реализованных на DA 1.2, DA 2.3, DA 3.4). Ёмкость конденсаторов можно выбрать аналогичной.

Для перевода звеньев фильтра на однополярное питание необходимо, аналогично усилителям напряжения, добавить на неинвертирующие входы делители напряжения, а так же разделительные конденсаторы на общий провод в фильтрах канала «зелёного цвета».

Во-вторых, после добавления на неинвертирующие входы делителей напряжения, необходимо пересчитать постоянные времени полосовых фильтров.

В-третьих, в канале «зеленого цвета» необходимо уменьшить на 2 порядка резисторы в цепях отрицательной обратной связи, задающих коэффициент усиления звеньев фильтра. При этом коэффициент усиления останется прежним. Да и, в принципе, в частотозадающих цепочках следует избавиться от высокоомных резисторов, уменьшив их до 10-47 кОм, пересчитав ёмкость соответствующих конденсаторов… Такие, не особо удачные значения сопротивлений резисторов появились «благодаря» режиму автоматического синтеза активных фильтров в Micro-cap.

Как видите, необходимо провести достаточно много доработок исходной схемы для улучшения её работоспособности. Перечисленные выше доработки — это самый скромный необходимый минимум. Возможно, у меня ещё дойдут руки до переработки данной конструкции и появится её вторая, улучшенная версия…

Простая схема цветомузыки на светодиодах

Вообще, цветомузыка или светомузыка – это такой вид искусства, основанный на ассоциировании музыкальных колебаний с различными цветами.

Но обыватели часто подразумевают под цветомузыкой – цветомузыкальные приставки (установки – ЦМП/ЦМУ), которые по сути сопровождают колебания частот в музыкальной композиции визуальными эффектами.

Наглядно схема практически любой ЦМУ представлена ниже.

То есть работа электрической цепи происходит следующим образом:

Читайте так же:
Диск с одним хитом

1. Электрический сигнал из выхода звукового канала (не сам звук из динамика, а именно сигнал, например, из разъема для наушников) поступает на каскад из фильтров разных частот;

2. Каждый из фильтров (их может быть больше, чем три) отсеивает только определенный диапазон частот;

3. Колебания на выходе каждого из фильтров управляют питанием светодиодов.

Если вы хотите наглядно удостовериться в том, что музыкальный сигнал способен управлять светом светодиода, или вам нужна самая простая схема из всех имеющихся, то попробуйте собрать следующую комбинацию элементов.

В качестве управляющего элемента может выступать, например, транзистор КТ3102 или КТ315. На вход (на базу транзистора) подключается звуковой сигнал.

В данной схеме не используется никакого разделения частот. Колебания звука на светодиоде отследить будет сложно. То есть моргать он будет в ритм, но в определенных композициях, возможно, будет гореть практически равномерно.

Второй вариант простой цветомузыки

Если схему немного усложнить и выполнить условие разделения частот, чтоб каждый светодиод (или ряд светодиодов) принимал только определенный диапазон колебаний, то частота моргания последних существенно снизится, станет более заметной глазу, а общий фон светового сопровождения музыкальной композиции будет намного приятнее для восприятия.

Для наглядности элементы размещены так, чтобы были понятны их основные функции:

1. Предусиление входного сигнала;

2. Фильтрация частот;

3. Управление колебаниями (усиление определенных частот).

Трансформатор в схеме выполняет роль гальванической развязки.

На выходе фильтров отсекаются следующие диапазоны частот:

1. На зеленом – колебания свыше 6 кГц;

2. На синем – от 300 Гц до 6 кГц;

3. На красном – до 300 Гц.

Цвета светодиодов можно изменять по своему усмотрению.

В качестве транзисторов можно использовать все те же КТ315 или КТ3102.

Специально для ситуаций с управляемой подсветкой можно использовать отключение света, вместо его включения.

То есть при отсутствии управляющего сигнала источник света будет получать питание и гореть, а при подаче импульса низких звуковых частот на вход фильтра – гаснуть.

Схема такой подсветки ниже.

Управление окружающим звуком

Во всех вышеперечисленных схемах можно реализовать практически "беспроводной" интерфейс просто заменив источник входного сигнала на обычный микрофон.

Однако, из-за того, что собственный сигнал микрофона слаб, его необходимо правильно усилить, например, как на схеме ниже.

Не стоит забывать, что микрофон требует активного питания.

Выход звукового сигнала часто реализуется в двух различных каналах (стереозвук – левый и правый канал).

Можно собрать схемы управления светом светодиодов для каждого канала отдельно, а можно объединить их в один. Например, так.

Источник постоянного тока можно заменить выпрямителем (например, на основе "диодного моста"). Однако, стоить помнить, что светодиодные ленты очень требовательны не столько к напряжению, сколько к силе тока, и поэтому при большом количестве светоэлементов питание должно осуществляться с применением стабилизатора тока.

Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному выше материалу:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector