Цветомузыка спектр схема – . , , , , .

Цветомузыка — своими руками.

Принцип работы цветомузыкального автомата.

Структурно, любая цветомузыкальная(светомузыкальная) установка состоит из трех элементов. Блока управления, блока усиления мощности и выходного оптического устройства.

В качестве выходного оптического устройства можно использовать гирлянды, можно оформить его в виде экрана(классический вариант) или применить электрические светильники направленного действия — прожектора, фары.
Т. е. подходят любые средства, позволяющие создавать определенный набор красочных световых эффектов.

Блок усиления мощности — это усилитель(усилители) на транзисторах с тиристорными регуляторами на выходе. От параметров элементов использованых в нем зависит напряжение и мощность источников света выходного оптического устройства.

Блок управления контролирует интенсивность света, и чередование цветов. В сложных специальных установках, предназначенных для оформления сцены во время различных видов шоу - цирковых, театральных и эстрадных представлений этот блок управляется вручную.

Соответствено, требуется участие как минимум — одного, а максимум — группы операторов-осветителей.

Если блок управления контролируется непосредственно музыкой, работает по какой — либо заданной программе, то цветомузыкальная установка считается — автоматической.
Именно такого рода «цветомузыки» обычно собирают своими руками начинающие конструкторы — радиолюбители, на протяжении 50-ти последних лет.

Самая простая (и популярная) схема «цветомузыки» на тиристорах КУ202Н.


Это самая простая и пожалуй, самая популярная схема цветомузыкальной приставки, на тиристорах.
Тридцать лет назад я впервые увидел вблизи полноценную, работающую «светомузыку». Ее собрал мой однокласник, с помощью старшего брата. Это была именно эта схема. Несомненным ее достоинством является простота, при достаточно явном разделение режимов работы всех трех каналов. Лампы не мигают одновременно, красный канал низких частот устойчиво моргает в ритм с ударными, средний — зеленый откликается в диапазоне человеческого голоса, высокочастотный синий реагирует на все остальное тонкое — звенящее и пищащее.

Недостаток один - необходим предварительный усилитель мощности на 1-2 ватта. Моему товарищу приходилось почти «на полную» врубать свою «Электронику» для того, что бы добиться достаточно устойчивой работы устройства. В качестве входного трансформатора был использован понижающий тр-р от радиоточки. Вместо него можно использовать любой малогабаритный понижающий сетевой транс. Например, с 220 до 12 вольт. Только подключать его нужно наоборот — низковольтной обмоткой на вход усилителя. Резисторы любые, мощностью от 0,5 ватт. Конденсаторы тоже любые, вместо тиристоров КУ202Н можно взять КУ202М.

Схема «цветомузыки» на тиристорах КУ202Н, с активными частотными фильтрами и усилителем тока.

Схема предназначена для работы от линейного звукового выхода(яркость ламп не зависит от уровня громкости).
Рассмотрим подробнее, как она работает.
Звуковой сигнал подается с линейного выхода на первичную обмотку разделительного трансформатора. С вторичной обмотки трансформатора сигнал поступает на активные фильтры, через резисторы R1, R2, R3 регулирующие его уровень.

Раздельная регулировка необходима для настройки качественной работы устройства, путем выравнивания уровня яркости, каждого из трех каналов.

С помощью фильтров происходит разделение сигналов по частоте — на три канала. По первому каналу идет самая низкочастотная составляющая сигнала - фильтр обрезает все частоты выше 800 гц. Настройка фильтра производится с помощью подстроечного резистора R9. Номиналы конденсаторов С2 и С4 в схеме указаны — 1 мкФ, но как показала практика — их емкость следует увеличить, минимум, до 5 мкф.

Фильтр второго канала настроен на среднюю частоту - примерно от 500, до 2000 гц. Настройка фильтра производится с помощью подстроечного резистора R15. Номиналы конденсаторов С5 и С7 в схеме указаны — 0,015 мкФ, но их емкость следует увеличить, до 0,33 — 0,47 мкф.

По третьему, высокочастотному каналу проходит все что выше 1500(до 5000) гц. Настройка фильтра производится с помощью подстроечного резистора R22. Номиналы конденсаторов С8 и С10 в схеме указаны — 1000пФ, но их емкость следует увеличить, до 0,01 мкФ.

Далее, сигналы каждого канала в отдельности детектируются(используются германиевые транзисторы серии д9), усиливаются и подаются на оконечный каскад.

Оконечный каскад выполняется на мощных транзисторах, либо на тиристорах. В данном случае, это тиристоры КУ202Н.

Далее, идет оптическое устройство, конструкция и внешний которого зависит от фантазии конструктора, а начинка(лампы, светодиоды) — от рабочего напряжения и максимальной мощности выходного каскада.
В нашем случае — это лампы накаливания 220в, 60вт(если установить тиристоры на радиаторы — до 10 шт на канал).

Порядок сборки схемы.

О деталях приставки.
Транзисторы КТ315 можно заменить другими кремниевыми n-p-n транзисторами со статическим коэффициентом усиления не менее 50. Постоянные резисторы – МЛТ-0,5, переменные и подстроечные – СП-1, СПО-0,5. Конденсаторы – любого типа.

Трансформатор Т1 с коэффициентом 1:1, поэтому можно использовать любой с подходящим количеством витков. При самостоятельном изготовлении можно использовать магнитопровод Ш10х10, а обмотки намотать проводом ПЭВ-1 0,1-0,15 по 150-300 витков каждая.

Диодный мост для питания тиристоров(220в) выбирают исходя из предпологаемой мощности нагрузки, минимум — 2А. Если количество ламп на каждый канал увеличить — соответственно возрастет потребляемый ток.
Для питания транзисторов(12в) можно использовать любой стабилизированный блок питания расчитанный на рабочий ток минимум — 250 мА(а лучше — больше).

Сначала, каждый канал цветомузыки собирается в отдельности на макетной плате.

Причем, сборку начинают с выходного каскада. Собрав выходной каскад проверяют его работоспособность, подав на его вход сигнал достаточного уровня.
Если этот каскад отрабатывает нормально, — собирают активный фильтр. Далее — проверяют снова работоспособность того, что получилось.
В итоге, после испытания имеем — реально работающий канал.

Подобным образом необходимо собрать и отстроить все три канала. Подобное занудство гарантирует безусловную работоспособность устройства после «чистовой» сборки на монтажной плате, если работа проведена без ошибок и с применением «испытанных» деталей.

Возможный вариант печатного монтажа(для текстолита с односторонним фольгированием). Если использовать более габаритные конденсаторе в канале самых низких частот, расстояния между отверстиями и проводниками придется изменить. Применение текстолита с двухсторонним фольгированием может быть более технологичным вариантом — поможет избавиться от навесных проводов-перемычек.


Вместо тиристоров можно использовать и более»продвинутые» полупроводниковые приборы, например — оптосимисторы, не меняя при этом особенно схему. Это дает отличную гальваническую развязку между высоко и низковольтными цепями — такой элемент, как разделительный входной трансформатор становится необязательным. Вместо него, лучше поставить дополнительный предварительный усилительный каскад(на КТ315), что в свою очередь позволит снизить требования к транзисторам(по коэффициенту усиления). Необходимость в диодном мосте для выпрямления переменного напряжения, отпадает само собой.

Придется подобрать величину сопротивления резисторов ограничивающих ток входа оптосимисторов(R12, R18, R25). Например, для оптосимисторов ТСО132-10 при напряжении 12в, потребуются резисторы на 200 — 240 Ом.

Реально собранная светомузыка в процессе настройки
(19.10. 2015).

Она же — в корпусе, без крышки.(21. 10. 2015).

В сборе.

В работе.(27. 12. 2015).

В темноте.(27. 12. 2015).

Схема «бегущие огни».

Автомат «бегущие огни» — еще одно популярное устройство. Его основным предназначением изначально было создание цветовых эффектов, для оформления диско — вечеринок Так что, хотя и с небольшой натяжкой, «бегущие огни» тоже можно отнести к разряду «цветомузык».
Схема на логических элементах И-НЕ и триггерах, дает возможность регулировать частоту переключений(скорость «бегущего огня») вручную.

Схема выполнена на двух триггерах микросхемы D2(К155ТМ2) и дешифраторах управления на D1(К155ЛА3), а скорость переключения задаются частотой мультивибратора на микросхеме D3(К155ЛА3). Частота импульсов на выходе мультивибратора на D3 зависит от постоянной времени частотозадающей цепи R10-R11-С6. Скорость переключения ламп можно регулировать при помощи переменного резистора R10. Уменьшая его сопротивление можно увеличивать скорость переключения, увеличивая — снижать.

Питающий трансформатор Тр1 понижающий с напряжением на первичной обмотке 220в, вторичной 6-8 в, мощностью от 5 ватт. Напряжение 5 вольт для питания микросхем получается с помощью стабилизатора КРЕН5А, или его аналога. Транзисторы — КТ315Б, тиристоры — КУ202Н, конденсаторы и резисторы — любого типа.


На главную страницу

Использование каких — либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт «Электрика это просто».

elektrikaetoprosto.ru

Каталог радиолюбительских схем. ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНАЯ ПРИСТАВКА «СПЕКТР-10» .

Каталог радиолюбительских схем. ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНАЯ ПРИСТАВКА «СПЕКТР-10» .

ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНАЯ ПРИСТАВКА «СПЕКТР-10»

Приставка «Спектр-10» служит для цветового сопровождения звука, воспроизводимого с грампластинки или магнитной ленты, работает совместно с магнитофонами н электрофонами всех моделей. В усилительном тракте приставки сигнал разделяется на три частотные полосы. От сформированных трех сигналов идет управление свечением трех групп ламп накаливания, на которые надеты светофильтры из цветного стекла — красные иа нижний ряд, зеленые—на средний и синие — на верхний. Свет ламп проходит через общий рассенватель, и цвета смешиваются. Чтобы рельефнее проявились цветовые оттеики, приставку следует устанавливать в наименее освещенном углу комнаты.

Принципиальная электрическая схема цве-томузыкальной приставки «Спектр-10> приведена на рис. 1. Сигнал от магнитофона или электрофона через соединительный шнур и входной разъем X1 подается на предварительный усилитель, собранный на четырех транзисторах V1…V4. При этом каскад на транзисторе V2 является усилителем с нагрузкой в цепи коллектора, остальные каскады выполнены по схеме эмнттерного повторителя. Чувствительность всей приставки (изменение диапазона цветов) регулируется резистором R3, ось которого выведена наружу (заводская регулировка иа установленную чувствительность 250 мВ).


Рис. 1. Схема цветомузыкальной приставки «Спектр-10».

Далее через разделительный трансформатор 77 сигнал поступает иа три активных полосовых фильтра, собранные на транзисторах V6, V7, V8 и V10. Сформированные три сигнала детектируются (V11, R44, С28; V12, R45, С29; V13, R46, С30). Затем через переменные

резисторы R36, R39 и R42 сигналы подаются на входы ключевых каскадов, выполненных на транзисторах V14, V15 н V16. Параллельно коллекторным цепям этих транзисторов включены управляющие электроды тиристоров V26, V27 и V28. Таким образом, три сигнала управляют открытием тиристоров. В разрыв анодной цепи каждого из них включена параллельно соединенная группа из трех ламп накаливания (Н1~.Н9). Тнрнсторы управляют яркостью свечения этих ламп в зависимости от частоты и амплитуды входного сигнала, чем н создается цветовая гамма. Среднюю яркость

свечения каждой группы ламп накаливания можно установить с помощью резисторов R36, R39 и R42.

Десятая лампа накаливания НЮ—белая. Яркость ее света зависит от проводимости тиристора V29, угол открытия которого может быть выбран резистором R54, н от общего сигнала, поданного с отдельной обмотки трансформатора Т2 в протнвофазе относительно управления лампами Н1…Н9.

Разъем Х2 включается в сеть. Приставка потребляет не более 100 Вт, ее чуветвительность по входу не менее 100 мВ.





irls.narod.ru

Спектр-301 или мечта идиота — Фотограф Александр Корсаков

       Пару дней назад сбылась моя детская мечта…

        Странная мечта — покупка старой советской цветомузыки. Согласен, немного смахивает на фетиш, но такой вот я. С детства увлекаясь радиолюбительством, я поставил себе цель — собрать подобную установку. Но не справился с наладкой. Потом был ВУЗ, фотография, и установка покрывалась новыми слоями пыли на балконе, ожидая моего приезда и доработки. Однако не суждено: после очередной уборки на балконе, родители разобрали на детали её, а собирать её заново у меня уже не было желания. Хорошо, что сейчас на барахолках можно найти за копейки такие вещи! Что я и сделал!
        Возможно, наигравшись с ней, я продам кому-нибудь за такие же копейки, а сейчас она радует глаз, освещая комнату в ритм музыки и создаёт … новогоднее настроение!. Одной мечтой меньше 😉

1.


2.

Untitled from korsart on Vimeo.

        Небольшая доработка напильником, и её удалось подключить к компьютеру. На самом деле прибор с названием » Светомузыкальная установка Спектр — 301 » вполне оправдывает своё название и назначение. Если вернуться лет на 20 назад, когда Оно было собрано (кстати, не нашёл нигде производителя), то это был просто хит! Особенно если распаять каждый из каналов не по одной лампе, а штук по 10 (в разумных пределах выходной мощности) и развесить их по залу. Нечто подобное очень хотелось собрать и мне: достаточно мощное и на нескольких частотах. Представьте диско 90-х под Виктора Цоя или Abba под ритмичное мерцание разноцветных ламп. А потом, стандартная драка! Да, было, наверное, время 😉
        P.S. видели бы вы глаза мужика, которых продал мне эту фигню. Такого искреннего удивления я давно не видел. Опомнившись, он хотел продать мне ещё и десяток старых магнитофонов. Впрочем, что он понимает в настоящем счастье?

korsart.livejournal.com

ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНАЯ ПРИСТАВКА

   Данная цветомузыкальная приставка реализует эффект “бегущая точка” и “хаос” под музыкальное сопровождение. Приставка не подключается к источнику электрического сигнала проводами, а воспринимает сигнал с помощью микрофона. Её просто располагаете в помещении, где играет музыка, и она сама начинает работать в такт. Устройство состоит из микрофонного усилителя на транзисторе, микросхемы 176ИЕ12, которая содержит два делителя частоты и элементы задающего генератора, ключей на транзисторах VT2-VT5 и светодиодов с токоограничивающими резисторами. Схема немного напоминает известную светомузыку из журналов 80-х годов, где эта же микросхема управляла тиристорами, которые коммутировали лампы накаливания 220В.

Схема светодиодной цветомузыкальной приставки

Рисунок платы светодиодной цветомузыкальной приставки

   Сигнал музыки, усиленный транзистором VT1 поступает через конденсатор С2 на вход генератора счетчика DD1. Резисторы R4, R5 создают отрицательную обратную связь генератора и приводят его в активный режим работы за счет чего он реагирует на сигнал микрофонного усилителя. После чего на вход второго счетчика поступают импульсы, а на его выходах Т1-Т4 формируются импульсы различной частоты сдвинутые на четверть периода по отношению друг к другу. Эти импульсы открывают транзисторы VT2-VT5 и соответствующие светодиоды начинают светиться.

   Переменным резистором R4 можно регулировать чувствительность, тем самым добиваться эффекта ”бегущая точка” или “хаос”. Включив конденсатор между выводами 12 и 14 микросхемы DD1 будет реализован эффект “бегущая точка” без музыкального сопровождения, следовательно приставка из ЦМУ превратится в СДУ (емкость конденсатора подбирается, от нее зависит частота вспышек *2200пф).

   Транзистор микрофонного усилителя КТ3102 заменим на транзисторы серии КТ315. Испытания показали, что устройство работоспособно при напряжении питания от 7 до 9 В. Применены светодиоды синего и красного цветов свечения повышенной яркости. Но подойдут светодиоды и дpyгих цветов. Для указанного интервала питающего напряжения взамен одного светодиода можно установить два, соединённых последовательно. Источник питания цветомузыки — сетевой стабилизированный БП с выходным током 200 мА или батарея.

Видео работы ЦМП

 

   Печатная плата в lay разработана под корпус D110, светодиоды расположены на передней панели, а органы управления и макрофон на задней, питается приставка от кроны. При правильной сборке устройство начинает работать сразу. А если для вас достать такую микросхему проблема — посмотрите на более простую схему. Материал прислал tankist.

   Форум по LED ЦМУ

 

   Обсудить статью ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНАЯ ПРИСТАВКА




radioskot.ru

ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНАЯ ПРИСТАВКА «СПЕКТР-10» . — Домашнее Радио

Я радиолюбитель

ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНАЯ ПРИСТАВКА «СПЕКТР-10»

Приставка «Спектр-10» служит для цветового сопровождения звука, воспроизводимого с грампластинки или магнитной ленты, работает совместно с магнитофонами н электрофонами всех моделей. В усилительном тракте приставки сигнал разделяется на три частотные полосы. От сформированных трех сигналов идет управление свечением трех групп ламп накаливания, на которые надеты светофильтры из цветного стекла — красные иа нижний ряд, зеленые—на средний и синие — на верхний. Свет ламп проходит через общий рассенватель, и цвета смешиваются. Чтобы рельефнее проявились цветовые оттеики, приставку следует устанавливать в наименее освещенном углу комнаты.

Принципиальная электрическая схема цве-томузыкальной приставки «Спектр-10> приведена на рис. 1. Сигнал от магнитофона или электрофона через соединительный шнур и входной разъем X1 подается на предварительный усилитель, собранный на четырех транзисторах V1…V4. При этом каскад на транзисторе V2 является усилителем с нагрузкой в цепи коллектора, остальные каскады выполнены по схеме эмнттерного повторителя. Чувствительность всей приставки (изменение диапазона цветов) регулируется резистором R3, ось которого выведена наружу (заводская регулировка иа установленную чувствительность 250 мВ).


Рис. 1. Схема цветомузыкальной приставки «Спектр-10».

Далее через разделительный трансформатор 77 сигнал поступает иа три активных полосовых фильтра, собранные на транзисторах V6, V7, V8 и V10. Сформированные три сигнала детектируются (V11, R44, С28; V12, R45, С29; V13, R46, С30). Затем через переменные

резисторы R36, R39 и R42 сигналы подаются на входы ключевых каскадов, выполненных на транзисторах V14, V15 н V16. Параллельно коллекторным цепям этих транзисторов включены управляющие электроды тиристоров V26, V27 и V28. Таким образом, три сигнала управляют открытием тиристоров. В разрыв анодной цепи каждого из них включена параллельно соединенная группа из трех ламп накаливания (Н1~.Н9). Тнрнсторы управляют яркостью свечения этих ламп в зависимости от частоты и амплитуды входного сигнала, чем н создается цветовая гамма. Среднюю яркость

свечения каждой группы ламп накаливания можно установить с помощью резисторов R36, R39 и R42.

Десятая лампа накаливания НЮ—белая. Яркость ее света зависит от проводимости тиристора V29, угол открытия которого может быть выбран резистором R54, н от общего сигнала, поданного с отдельной обмотки трансформатора Т2 в протнвофазе относительно управления лампами Н1…Н9.

Разъем Х2 включается в сеть. Приставка потребляет не более 100 Вт, ее чуветвительность по входу не менее 100 мВ.

housea.ru

СХЕМА ЦМУ

   Это последняя часть работы, в которой рассматривается применение специализированной микросхемы — тонального декодера. Сейчас рассмотрим ещё одно применение микросхем LMC567 — в фильтрах цветомузыкальной установки. Фильтры построены на тональных декодерах LMC567CN, поэтому частотные каналы имеют узкую полосу пропускания. Фоновый режим реализован на контроллере от китайской новогодней гирлянды. Элементы схемы размещены в корпусе от абонентского громкоговорителя «Россия», а в роли светового излучателя — миниатюрная декоративная люстра. Внешний вид устройства показан на фото:

   Связь с источником звука – акустическая посредством микрофона. На корпусе установлены регуляторы для оптимизации работы фильтров, кнопочные выключатели для изменения режимов работы и светодиодные индикаторы наличия управляющих сигналов. Принципиальная схема показана на рисунке:

   Источник питания. Выполнен на трансформаторе Т1, диодном мостике VD6 и стабилизаторе напряжения DA6. Конденсаторы С27 и С29 сглаживают пульсации. Для включения ЦМУ используют выключатель SA4, при этом напряжение ~220V поступает на симисторные усилители мощности, а напряжение питания +5V от стабилизатора на все узлы схемы. Предохранитель FU1 защищает схему от случайного замыкания в цепи ламп или трансформатора.

   Микрофонный усилитель с глубокой АРУ. Выполнен на микромощном операционном усилителе DA1, ток потребления которого задаётся резистором R7. Делитель R3, R4 устанавливает половину напряжения на неинвертирующем входе IN1 (выв.3), а конденсатор С3 дополнительно устраняет пульсации или помехи. Резистор R6, включенный между выходом OUT (выв.6) и инвертирующим входом IN2 (выв.2) задаёт необходимый коэффициент усиления.  Электретный микрофон BM1 получает питание через фильтр R1, С1. С выхода OUT DA1 усиленный сигнал через R8 и С5 поступает на активный детектор VT2, R9, С6, который управляет делителем R2, VT1. Конденсатор С6 периодически подзаряжается, увеличивая напряжение на затворе VT1. Это приводит к уменьшению сопротивления перехода сток-исток транзистора, а значит и выходного напряжения усилителя DA1. Инерционность системы АРУ определяется номиналами С6 и R9, а выходное напряжение усилителя регулировкой подстроечного резистора R10.

   Частотные фильтры. С выхода OUT DA1 усиленный и ограниченный на уровне ~300…400mV звуковой сигнал через разделительные конденсаторы С7, С9, С17 и С19 поступает на частотные фильтры, выполненные на микросхемах DA2 – DA5. 

   Пример: рассчитаем центральную частоту ГУН для фильтра в канале низкой частоты (DA2, см. принципиальную схему) при максимальном и минимальном сопротивлении переменного резистора R12. В формулу (1) значение номинала Rt будем подставлять в килоомах, а Ct – в микрофарадах, поэтому результат получим в килогерцах. Для R12 = 150К (движок R12 в нижнем по схеме положении):

   Fosc =1 / 1,4 * (R14 + R12) * С8 = 1/1,4*(68К +150К)*0,033мкФ=1/10,0716=0,0993 кГц,

   Результат после округления: Fosc = 100 Гц.

   Для R12 = 0 (движок R12 в верхнем по схеме положении):

   Fosc = 1 / 1,4 * R14 * С8 = 1 / 1,4 * 68К * 0,033мкФ = 1 / 3,1416 = 0,318 кГц,

   Результат после округления: Fosc = 320 Гц.

   Следовательно, частота декодируемого сигнала (Finput = Fosc/2) для фильтра НЧ регулируется в полосе 50 Гц – 160 Гц. Расчетный результат – это идеальный случай, фактически на результат влияют разбросы параметров устанавливаемых элементов или внешние факторы. В таблице показаны расчётные и измеренные результаты полученных частот Fosc для всех фильтров с номиналами элементов Rt и Ct, указанных на принципиальной схеме светомузыки:

   Конденсаторы, подключенные к выводу 1 (OF): при большой ёмкости этих конденсаторов лампа в канале будет загораться «редко», то есть в случае, когда частота входного сигнала будет соответствовать выражению «Finput=Fosc/2». Лампа в канале будет загораться «часто», если эти конденсаторы имеют малую ёмкость, т.е. полоса пропускания будет широкой, и декодироваться будут также сигналы с близкими к «Fosc/2» частотами. Если конденсатор не устанавливать, то лампа в канале останется постоянно включенной. В схеме ЦМУ ёмкости конденсаторов С11, С14, С21 и С24 подобраны исходя из компромисса между динамичностью работы и разделением каналов.

   Оптимизация работы фильтров (и, следовательно, ламп в каналах) осуществляется переменными резисторами R12, R13, R18 и R19. Если движок этих резисторов перемещать вверх (по схеме), то центральная частота ГУН будет увеличиваться. Так как ёмкости конденсаторов С11, С14, С21 и С24 не изменяются, то одновременно будут сужаться полосы пропускания фильтров, т.е. регулировкой добиваются более чёткого разделения каналов. Резисторами R14, R15, R20 и R21 задано оптимальное разделение при среднем положении движков переменных резисторов.

   Конденсаторы, подключенные к выводу 2 (LF): декодеры в фильтрах цветомузыки работают в музыкальном (или речевом) диапазоне, напряжение которого имеет непредсказуемые частотные характеристики, поэтому конденсаторы С12, С15, С22 и С25 установлены одинаковой емкости — только для улучшения помехоустойчивости.

   К выходам декодеров OUT (выв.8) подключены нагрузочные резисторы R16, R17, R22 и R23, которые вместе с конденсаторами, соответственно, С13, С16, С23 и С26 образуют интегрирующие цепочки. Их назначение – из импульсного напряжения сформировать сигналы с низким логическим уровнем. Когда выходы декодеров активированы, внутренние N-канальные полевые транзисторы периодически разряжают конденсаторы, поэтому, пока на входах декодеров присутствуют сигналы, лежащие в их полосе захвата, на выходах будут сигналы с низким логическим уровнем. Эти сигналы поступают на четыре элемента «НЕ» DD1.1 – DD1.4, с выходов которых через резисторы R27 – R30 проинвертированные сигналы поступают на токовые ключи VT4 – VT7. В стоковую цепь транзисторов через токоограничивающие резисторы R38 – R41 включены светодиоды симисторных оптронов VQ1 – VQ4. Оптроны, в свою очередь, управляют мощными симисторами VS1 – VS4 и обеспечивают гальваническую развязку от сети ~220V. Симисторы управляют включением ламп накаливания EL1 – EL4. Светодиоды HL1 – HL4 отображают наличие управляющего сигнала в каналах и имеют декоративное назначение.

   Фоновый режим. В этот режим ЦМУ переключается автоматически при очень тихом звуке или его отсутствии. Режим представляет собой восемь световых эффектов, формируемых микросхемой DD2 «FLASHER CONTROL», размещённой на платке из текстолита и залитой компаундом. Внешний вид DD2 показан на фото:

   Выходы инверторов DD1.1 – DD1.4 объединены через диоды VD2 – VD5 по схеме «ИЛИ». Сигналы складываются на резисторе R26, который устанавливает низкий уровень напряжения на входе элемента DD1.6 при закрытых диодах. При отсутствии звукового сигнала конденсаторы, подключенные к выводам 8 декодеров, заряжаются до напряжения питания. Когда напряжение достигнет порога переключения элементов DD1.1 – DD1.4, на их выходах установится напряжение лог.0. Диоды VD2 – VD5 закроются. Низкий уровень с резистора R26 переключает элемент DD1.6 и на его выходе устанавливается напряжение лог.1. Это напряжение через резистор R24 заряжает конденсатор С28 до порога переключения элемента DD1.5. Постоянная времени при указанных на схеме номиналах R24, C28 составляет Т = 0.8…1,2 сек. и предназначена для задержки включения фонового режима при кратковременных перерывах между звуковыми фрагментами. После переключения элемента DD1.5 на его выходе появляется лог.0, который закрывает транзистор VT3. С катода VD7 полуволны выпрямленного напряжения с периодом следования Т=0,02сек. через резистор R33 поступают на вход SYNC (выв.10) контроллера DD2. Резистор R25 обеспечивает низкий уровень напряжения в моменты перехода сетевого напряжения через ноль, т.е. когда диод VD7 закрыт. На выходах OUT1 – OUT4 (выв.8–выв.5) формируются импульсные последовательности с изменяемой скважностью согласно текущей программе световых эффектов. Через развязывающие диоды VD9 – VD12 эти импульсы поступают на транзисторы VT4 – VT7. На выходах DD1.1 – DD1.4, как отмечалось выше, уровни лог.0, поэтому резисторы R27 – R30 теперь формируют низкий уровень напряжения на затворах транзисторов в моменты отсутствия сигналов на выходах DD2, т.е. при закрытых диодах VD9 – VD12.. Резистор R32 определяет ток напряжения питания DD2: Iраб = Uпит/R37 = 5V/6800 Ом = 0,74mA.

   При появлении в помещении звука достаточной громкости на резисторе R26 сформируется напряжение с высоким логическим уровнем и элемент DD1.6 переключится — на его выходе появится лог.0, который через прямосмещённый диод VD1 быстро разрядит конденсатор С28. На выходе DD1.5 появится лог.1 и транзистор VT3 откроется. Своим переходом сток-исток он зашунтирует вход синхронизации. Работа DD2 заблокируется и на выходах OUT1 – OUT4 установится низкий уровень напряжения. Диоды VD9 – VD12 закроются, и схема световых эффектов не будет влиять на работу ЦМУ.

   Назначение выключателей SA1, SA2, SA3 и кнопки SB1. Если замкнуть выключатель SA1, то конденсатор С6 быстро зарядится до напряжения питания, которое поступит на затвор транзистора VT1 и полностью откроет его. Сигнал с микрофона BM1 окажется зашунтированным, поэтому фоновый режим выключаться не будет. Таки образом, выключатель SA1 предназначен для включения световых эффектов на постоянное время работы.

   Если замкнуть выключатель SA2, то на затвор транзистора VT3 перестанет поступать напряжение с выхода элемента DD1.5 и работа контроллера DD2 блокироваться не будет. В этом случае на затворы транзисторов VT4 – VT7 управляющие сигналы поступают как от декодеров, так и от контроллера. Таким образом, выключатель SA2 предназначен для микширования работы ЦМУ и световых эффектов.

   Если замкнуть выключатель SA3, то диоды VD7 и VD8 вместе с диодами отрицательного плеча мостика VD6  образуют двухполупериодный выпрямитель. На вход синхронизации SYNC контроллера DD2 с катодов диодов VD7, VD8 поступят полуволны выпрямленного напряжения с периодом следования Т = 0,01 сек. Это удвоит частоту работы контроллера DD2. Таким образом, выключатель SA3 увеличивает в два раза частоту переключения ламп и скорость смены световых эффектов. Кнопка SB1, подключенная к входу SEL (выв.2) контроллера предназначена для выбора желаемого светового эффекта.

   Детали и конструкция ЦМУ. Микрофон BM1 типа МКЭ-3 устанавливался в отечественных кассетных магнитофонах и обладает довольно широким частотным диапазоном F = 50…15000 Гц. Допускается установка двухвыводных электретных микрофонов, при этом последовательно с плюсовым выводом необходимо установить дополнительный резистор, задающий рабочий ток и исключающий влияние конденсатора С1 на выходной сигнал. Операционный усилитель КР140УД1208 можно заменить на ОУ типа КР140УД1408, но он не имеет вывода регулировки тока потребления. Уровень выходного напряжения микрофонного усилителя ~U = 300…400mV (от пика до пика) устанавливают подстройкой резистора R10. Транзисторы КП501А меняются на КП504А, КП505А или токовые ключи КР1014КТ1А(В), транзистор КТ3107А на КТ361Б. Диоды КД102 можно применить с любой буквой или заменить кремниевыми маломощными, например, типа КД103, КД521 или КД522. Выпрямительный мостик КЦ407А можно заменить любым с минимальным прямым током через диоды I=100mA или диодами в мостовом включении. Вместо микросхемы К561ЛН2 можно использовать любые микросхемы КМОП-структуры с функциями «НЕ», «И-НЕ», «ИЛИ-НЕ» с учётом числа логических элементов в одном корпусе. Оптроны АОУ163А и симисторы BT137-600 меняются на соответствующие импортные или отечественные аналоги. Вообще, выходные каскады управления лампами могут быть реализованы по любой известной схеме. Цоколёвка используемых элементов приведена на рисунке:

   Лампы EL1 – EL4 производства PHILIPS с цоколем Е14 и мощностью 40 Вт. Лампы имеют цветную колбу, которая внутри с тыльной стороны покрыта зеркальным напылением. В качестве светоизлучателя приспособлена китайская декоративная потолочная люстра. На корпус (абонентский громкоговоритель «Россия») она крепится в перевёрнутом виде. Предварительно на корпусе устанавливается крепёжное соединение:

   Далее устанавливается сама люстра и фиксируется гайками-колпачками:

   На задней и боковой стенках корпуса расположены соответственно выключатель (кнопка с фиксацией) SA3, предохранитель FU1 и микрофон BM1:

   Провода от ламп, проходят через отверстия в текстолите, закрывающего отверстие для динамика и выполняющего роль крепёжной пластины. Переменные резисторы размещены на верхней половинке корпуса и соединяются с платой многожильным шлейфом:

   Здесь показан общий вид на элементы, расположенные на плате:

   Фрагмент, показывающий установку микрофона BM1, выключателя SA3 и контроллера DD2:

   Вид на трансформатор Т1 и на плату с симисторами VS1 – VS4:

   Сборка ЦМУ закончена и устройство готово к работе:

   В заключение темы предлагается посмотреть два ролика, демонстрирующие работу ЦМУ. Первый – медленная музыка (флейта) из к/ф «Конан Варвар», второй – песня в исполнении Евы Польны «Шатен»:

Видео 5

Видео 6

   Надеюсь данный материал был вам полезен, уважаемые посетители сайта radioskot.ru, и даже если появятся более современные интегральные чипы, предназначенные для обработки голоса, сам принцип теперь понятен всем, что позволит без проблем использовать такие узлы в различных самодельных устройствах. Автор — Александр Борисов.

   Форум

   Обсудить статью СХЕМА ЦМУ




radioskot.ru

Схема. Цветомузыка. Приставка. — Сайт радиолюбителей и радиомастеров. Схемы и сервис мануалы.

      
      Данная схема цветомузыки представляет собой типичную аналоговую цветомузыкальную приставку, вроде тех что пользовались большой популярностью в 80-90-х годах, и на мой взгляд, незаслуженно забыты сегодня.
      Входной сигнал через раздельный трансформатор поступает на восемь активных фильтров, разделяющих сигнал на восемь частотных каналов. Наличие трансформатора обеспечивает гальваническую развязку приставки с работающей с ней аудиоаппаратурой. На выходах фильтров включены выпрямители, вырабатывающие постоянное напряжение, пропорциональное величине сигнала в полосе работы данного фильтра. Это напряжение поступает на затвор тиристора и достигнув необходимой величины открывает его.

      Теперь подробнее. Сигнал с выхода УНЧ поступает в схему цветомузыки через разделительный трансформатор Т1. В качестве данного трансформатора используется дроссель на Ш-образном сердечнике с двумя обмотками. Обмотки одинаковые, небольшого сопротивления (по 200-300 витков). Аналогичные дроссели используются во многих источниках питания бытовой теле, видео, аудиотехники, а так же компьютерной. Дроссель готовый, но при необходимости его можно намотать и самому.

      Так как обмотки Т1 низкоомные подключать вход СМУ нужно к выходу УМЗЧ, то есть, параллельно или вместо акустической системы, либо к телефонному выходу для подключения наушников (если при этом не происходит автоматического отключения основных акустических систем). Если же необходимо подавать сигнал исключительно с линейного выхода аппаратуры нужно сделать дополнительный УМЗЧ для работы с светомузыкальной приставкой, например, на основе популярной микросхемы К174УН14 или любой другой УМЗЧ.

      Без трансформатора подавать сигнал на вход схемы цветмузыки нельзя потому что лампами управляют тиристоры, и вся схема цветомузыки оказывается под потенциалом электросети, что может привести как поражению током через аудиоаппаратуру, так и к повреждению аудиоаппаратуры.
      Подстроечный резистор R1 служит для общей регулировки уровня сигнала. Плюс, перед каждым полосовым фильтром есть свой дополнительный регулятор (резисторы R2-R9), регулирующий уровень сигнала в своем частотном канале. С помощью этих резисторов можно корректировать чувствительность каналов в зависимости от желания, практически можно сказать что ими регулируется «цветовой тембр», если можно так выразиться.
      Все активные фильтры построены по одинаковым схемам полосовых фильтров. Они выделяют полосы с центральными частотами, подписанными на схеме. Средняя частота полосы каждого фильтра зависит от емкостей двух конденсаторов, которые должны быть одинаковыми. В остальном все номиналы деталей фильтров совпадают.

      Фильтры выполнены на операционных усилителях, а они, как известно, требуют двухполярного питания. К сожалению, в выбранной схеме источника питания организовать двухполярное питание хотя и возможно, но все же проблематично. Поэтому решено было питать ОУ от однополярного источника напряжением 12V, а для того чтобы обеспечить их нормальную работу подать на положительный вход половину напряжения питания, полученную с помощью делителя напряжения R40-R41.
      Таким образом, в схеме цветомузыки есть восемь операционных усилителей, а именно две микросхемы LM324, содержащих по четыре операционного усилителя.

      После ОУ сигналы выделенных полос поступают на диодные детекторы , каждый на двух диодах, включенных по схеме с удвоением напряжения. На выходных конденсаторах (С4, С8, С12, С15, С19, С23, С27, С31) этих детекторов выделяется постоянное напряжение, поступающее на управляющий электрод тиристоров. Изначально предполагалось параллельно каждому из этих конденсаторов включить по одному резистору сопротивлением 10-50 кОм, но при налаживании выяснилось что при использовании тиристоров MCR106-8 в этом нет никакой необходимости. И резисторы эти были убраны из схемы цветомузыки. Поэтому на схеме нет резисторов с позиционными обозначениями R13, R17, R20, R24, R28, R32, R35 и R39. Если же вы будете использовать другие тиристоры, которые возможно «не захотят» закрываться, эти резисторы придется вернуть на место (одни были подключены параллельно конденсаторам С4, С8, С12, С15, С19, С23, С27, С31), и подобрать экспериментально их сопротивления.

      При использовании тиристоров MCR106-8 максимальная мощность нагрузки каждого канала может достигать 900W. При мощности до 200W радиатор не требуется, а при более высокой мощности он нужен, так как тиристоры будут перегреваться.
      Выходные каскады можно сделать и по другим схемам, например, на оптосимисторах. В этом случае напряжения с конденсаторов С4, С8, С12, С15, С19, С23, С27, С31 нужно подавать на базы дополнительных транзисторных ключей, в коллекторных цепях которых будут включены светодиоды оптосимисторов (через необходимые токоограничительные резисторы). Кстати, если в этом случае питать «электронику» от источника напряжением 12V, выполненного на трансформаторе, то в этом случае, так же, нет никакой необходимости во входном трансформаторе, а сигнал можно будет подавать с линейного выхода аппаратуры непосредственно на R1.

      Источник питания ОУ выполнен по бестрансформаторной схеме на диодах VD17-VD18, конденсаторах С32 и СЗЗ, а так же стабилитроне VD19 (стабилитрон на напряжение 12V и мощность 1W).
      Все кроме тиристоров собрано на одной печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. На плате есть одна перемычка.
      На основе этой же схемы цветомузыки можно сделать цветомузыкальное устройство, работающее от 12-вольтового источника (например, автомобильной бортовой сети), а экран сделать из разноцветных сверхярких светодиодов. На следующем рисунке приводится четырехканальный вариант схемы цветомузыки. Конечно можно сделать и восемь каналов, но по цвету в свободной продаже есть только четыре типа светодиодов, – красные, желтые, зеленые и синие, так что имеет смысл ограничиться четырьмя каналами. Так как каналов меньше, соответственно изменены частоты и широты полос.

      Входной сигнал подается без разделительного трансформатора, так как схема цветомузыки низковольтная и может питаться от того источника, что и источник сигнала. Выходные каскады выполнены по схеме усиленных транзисторных ключей. В каждом канале работает по девять сверхярких светодиодов.
      В схеме цветомузыки можно использовать сверхяркие светодиоды любые, но на прямое напряжение не более 3,5V, при большем номинальном напряжении падения они могут не гореть при питании от источника 12V.
      Для каждого канала – отдельный цвет светодиодов.
      Если окажется что яркость свечения светодиодов разных цветов сильно различается, это можно компенсировать подбором сопротивлений резисторов R29-R40.

radioelectronika.ru