Цму с компрессором

Сообщества › Электронные Поделки › Блог › Вопрос по цветомузыке, а точнее по предусилителю

Всем доброго времени суток

Вообщем давно уже заболел такой темой как ЦМП, начинал с полного нуля и путем проб и ошибок дошел от одно — трех канальной, до полно масштабной приставки…

Но все мои эксперименты заканчивались на том что в авто у меня нет ни саба, ни усилка, так что работа любой ЦМП напрямую зависила от уровня громкости ГУ (что ни есть гуд)

Теперь стал вопрос поставить предусилитель для ЦМ, но в данном вопросе не смыслю вообще…

Какой предусилок лучше для ЦМП? На транзисторах и микрофонный?

Вот несколько вариантов:

По последней схеме есть вопрос — чем заменить полевик J309? есть у него российские или подобные аналоги (т.к. в магазине меня послали куда подальше с таким транзюком)?

Ну и главный вопрос: какие микрофоны использовать?
У меня есть 2 микрофона от телефона Нокиа 3110 — они без маркировки и прочего, или не экспериментировать и купить электретные?

Заранее всем благодарен!
Не пинайте сильно, я только учусь)

Смотрите также

Комментарии 36

Блин, чего все в микрофоны впялились? можно ведь тупо подцепить к динамику через делитель напряжения! Правда в этом варианте тоже есть минус: нужно компрессор. Но и с микрофоном по-нормальному тоже надо компрессор.

В последней схеме как раз таки полевик выполняет роль в качестве регулируемого элемента…

Да, я в курсе зачем он там.

В последней схеме как раз таки полевик выполняет роль в качестве регулируемого элемента…

Потому последняя схема — самая удачная.

Блин, чего все в микрофоны впялились? можно ведь тупо подцепить к динамику через делитель напряжения! Правда в этом варианте тоже есть минус: нужно компрессор. Но и с микрофоном по-нормальному тоже надо компрессор.

Что значит через микрофон нужен компрессор? А что значит компрессор?

Ну это же гитарный компрессор! Это же небо и земля и в чувствительности и в конструкции! Я понимаю подключить цветомузыку в звукоизолированном помещении через микрофон. Но в машине! Это же будет хаос на экране! Я лет так этак тридцать с хвостиком назад всё это проходил)))))

Я и не говорю о том, что нужно подключить через гитарный компрессор. Применение компрессора здесь было-бы предпочтительнее в целях многократного усиления низкого уровня сигнала при низком уровне громкости для работы ЦМУ ну и ограничения уровня сигнала при высоких уровнях громкости дабы не перегружался вход ЦМУ. И потом, разве было сказано, что она будет работать в машине? Я что-то пропустил.
Не могу похвастаться 30-летним опытом, но лет так 13-14 у меня набирается =))

Видимо смутила фраза “эксперименты заканчивались на том что в авто у меня нет ни саба, ” ))) А так понятно. Ну мне никогда не нравилась работа через микрофон. Много не нужных откликов. Была единственная схема в моей практике, когда от микрофона включалась сама ЦМУ. Но и фильтры там были ну очень узкополосные)))

Вот тут согласен, потому первым своим комментом и написал об отказе от микрофона. И тогда можно вообще обойтись без компрессора. Но все-же с ним желательно)

Согласующий усилитель. Ну удач с экспериментами)))

Дак не я-же собираю ЦМУ)) Автору поста удачи))

Ну да)))) Не туда заслал)))

В авто ставить с микрофонным входом… Не, это не есть здорово. Любые посторонние звуки будут влиять на цветомузыкальный фон. Конечно нужно подключаться непосредственно к сигналу. Если есть саб в багажнике, то можно и входной сигнал использовать.

Саба и усилка нету… Да согласен что микрофон будет ловить все в округе, но вся задумка не для постоянной работы, так что при выкл движке и ТОЛЬКО при открытом багажнике (ну скажем при выезде на кемпинг)

четвертую делал как раз в светомузыку транзистор ставил 3102 или 3107 уже не помню, но работает нормально, микрофон любой конденсаторный от мобилы круглый лучше всего подошел с мотороллы талкобоут там большой стоял чувствительнее .

Очень важно мнение того кто уже проделал этот путь!
Спасибо будем пробывать)

Микрофоны угольные ровестники твоей прабабушки(кругляки диаметром около 4 см и при встряхивании их слышен “шелест” песка), электродинамические моложе — использовались у военных на шлемофонах (ДЭМШ-1). А сейчас практически везде электретные используют — дешево и эффективно.

Ну тогда не катят они под угольные… Таблетка диаметром 1,5-2 мм и высота 1,5мм! и уж “шелеста” песка в них точно нет)

Было бы прикольно посмотреть на мобильник с угольным микрофоном!
P.S. Не парься с микрофонами ( электретные, корпус это “-“, размер здесь не имеет значения, все зависит от технологии и качества изготовления). Поищи в просторах интернета схему предварительного усилителя, выбери удобную для тебя и твори.

Спасибо! Но понял что не стоит с нини заморачиваться… начну на транзюках а там видно будет)
Просто было важно мнение!

На микрофоне — любой посторонний звук это уже сигнал.

Нужен не столько усилок, сколько т.н. “компрессор”. Это некий аналог предусилителя с автоматической регулировкой усиления (АРУ), который снижает зависимость от уровня исходного сигнала. Ну и конечно лучше обойтись без микрофонов.

Понятно.
еще один — против микрофона)
Спс буду иметь ввиду)

Вот самая нижняя схема, как раз, и имеет АРУ, с полевым транзистором в качестве регулируемого элемента…

А схема “наипростейший” имеет компрессор сигнала, выполненный на диодах.

Вот самая нижняя схема, как раз, и имеет АРУ, с полевым транзистором в качестве регулируемого элемента…

А схема “наипростейший” имеет компрессор сигнала, выполненный на диодах.

Спасибо! Просто и доходчиво)

Вот самая нижняя схема, как раз, и имеет АРУ, с полевым транзистором в качестве регулируемого элемента…

А схема “наипростейший” имеет компрессор сигнала, выполненный на диодах.

Да взять любую схему компрессора от подобных цветомузык. Но компрессор нужен однозначно, чтобы получить чтото более — менее приемлемое, Когда то я чтото подобное колхозил, вот avtoelectro.radioliga.com…php?show=mk_svet_advanced
там и схемка компрессора

А у NOKIA стоят угольльные или электродинамические микрофоны?! Во всех сотовых телефонах( да и не только) стоят электретные- конденсаторные микрофоны. Схему пред усилителя тебе надо подбирать экспериментально — такие схемы я делал в 90-е, сейчас забыл какая лучше. Но мне кажется тебе нужна схема №1, или аналог её. Сигнал на цветомузыку надо брать с линейного выхода ( регулятора громкости например, )

+1
Прям перед регулятором припаятся и всего делов. И не надо никаких усилков, просто настроить вход цм

А у NOKIA стоят угольльные или электродинамические микрофоны?! Во всех сотовых телефонах( да и не только) стоят электретные- конденсаторные микрофоны. Схему пред усилителя тебе надо подбирать экспериментально — такие схемы я делал в 90-е, сейчас забыл какая лучше. Но мне кажется тебе нужна схема №1, или аналог её. Сигнал на цветомузыку надо брать с линейного выхода ( регулятора громкости например, )

Какого рода микрофоны я затруднюсь ответить…
Просто реально не знаю что лучше — на микрофоне или на транзисторах, т.к. не приходилось сталкиваться с подобным…
В остальном спасибо за совет

Цветомузыкальная установка с фазоимпульсным управлением

Динамический диапазон обычных ламп накаливания (5. 10 дБ) значительно ниже динамического диапазона музыкального произведения. При отсутствии специальных средств это несогласование приводит к тому, что лампы ЦМУ либо слишком ярко и непрерывно горят при высокой громкости музыки, либо полностью потухают, когда громкость музыки мала. Приходится постоянно отслеживать регулировки уровня сигнала в каналах для их согласования с исполняемым музыкальным произведением.

Описанный недостаток устраняется с помощью компрессоров и автоматических регуляторов усиления. Эти устройства сжимают динамический диапазон музыкальных произведений до диапазона ламп накаливания.

Ниже представлено описание трехканальной ЦМУ, в которой используется многоступенчатый усилитель с компрессией и фазоимпульсное управление излучателями (что обеспечивает их плавное включение/выключение).

В состав ЦМУ входят:
• предварительный усилитель;
• частотные фильтры для каналов НЧ, СЧ и ВЧ;
• узлы фазоимпульсного управления излучателями (по три на каждый канал).

На рис.1 приведена схема предварительного усилителя ЦМУ.

На вход усилителя можно подавать сигнал непосредственно с линейного выхода любого звуковоспроизводящего устройства. Резистором R1 осуществляют подстройку уровня входного сигнала. Усилитель собран на микросхеме К548УН1А (используется только одна половина микросхемы, имеющей в своем составе два канала УНЧ). Резистор R5 предназначен для коррекции обратной связи усилителя.

На рис.2 приведена схема одного из частотных фильтров ЦМУ — фильтра низкой частоты.

Цепочка R2, Cl, С2, R3, R4, СЗ, С4 обеспечивает выборку низкочастотной составляющей звукового сигнала. Резистором R1 регулируют уровень входного сигнала для данного канала. Выбранный сигнал усиливается ОУ и поступает через цепочку С5, R7 на эмиттерный повторитель на транзисторах VT1, VT2. Далее сигнал преобразуется трехкаскад-ным пороговым усилителем на VT3, VT4. VT5. Нагрузкой коллекторов транзисторов VT3, VT4. VT5 являются тиристорные оптроны HI, Н2, НЗ. Роль пороговых элементов выполняют диоды VD1, VD2, VD3. Выходы оптронов подключены ко входам узлов фазоимпуль-сного управления. Применение оптронов обеспечивает гальваническую развязку силовой части ЦМУ и схемы управления.

На рис.3 представлена схема фазоимпульсных узлов управления излучателями.

Для каждого канала применяется три идентичных узла управления. Симисторы VS1, VS2, VS3 управляются сигналами с оптронов, они коммутируют лампы HL1, HL2, HL3, светимость которых изменяется путем фазоимпульсного управления. В узле управления используются диоды VD6-VD9, образующие выпрямительный мост, напряжение которого стабилизировано стабилитроном VD5. Пульсирующее напряжение через R5, R6 поступает на транзисторы VT1, VT2. В каждом полупериоде сетевого напряжения транзисторы VT1, VT2 открываются при зарядке С1 до напряжения, равного напряжению, поступающему на базу VT1. Время открытия VT1 регулируется резистором R3.

Каждый из трех каналов ЦМУ включает: фильтр с тремя оптронными управляющими каскадами, три блока управления А1, А2, A3, которые идентичны для всех каналов. В схемах фильтров для каналов СЧ и ВЧ конденсаторы С1 – С4 должны иметь емкости: 6800 пФ – для СЧ, 1500 пФ – для ВЧ.

Схема управления потребляет ток порядка 500 мА. Источник питания 9 В может быть любой конструкции, например, показанный на рис.4.

Параметры ТР1: мощность – 8. 10 Вт, выходное напряжение – 10. 13 В. Стабилизатор выполнен на микросхеме КР142ЕН8А с напряжением стабилизации 9В. Микросхему необходимо установить на теплоотводящий радиатор.

Цветомузыка своими руками.
Различные схемы цветомузыкальных автоматов.

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 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.

Использование каких – либо материалов этой страницы, допускается при наличии ссылки на сайт “Электрика это просто”.

Цму с компрессором

В ней предварительный усилитель 34 и три активных фильтра: низших (НЧ), средних (СЧ) и высших (ВЧ) частот. После каждого фильтра следует так называемый компрессор, “сжимающий” динамический диапазон воспроизводимого звукового сигнала, а после него -усилитель напряжения, управляющий работой осветительных ламп экрана. Предварительный усилитель, рассчитанный на работу от сигнала, снимаемого с линейного выхода моно- или стереофонического магнитофона либо электрофона, собран на транзисторах VT1 и VT2. Входной сигнал поступает через разъем XS 1 и резисторы Rl, R2 (они позволяют смешивать сигналы левого и правого каналов, поступающие со стереофонического звуковоспроизводящего устройства) на общий регулятор чувствительности — переменный резистор R3.

Для увеличения входного сопротивления приставки первый каскад усилителя выполнен на полевом транзисторе VT1 по схеме с общим истоком. Резистором R5 задается нужный рабочий режим транзистора. Конденсатор С1 шунтирует этот резистор по переменному

току, чтобы коэффициент усиления каскада по напряжению не снизился. Далее сигнал подается через разделительный конденсатор С2 на вход эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе VT2. Он обладает сравнительно большим входным сопротивлением и низким выходным, что необходимо для лучшего согласования входного каскада с каналами разделения сигналов по частоте. Режим работы каскада задается резисторами R6—R8.

С резистора R8 усиленный по току и напряжению сигнал поступает через разделительный конденсатор СЗ на входы активных фильтров, выполненных на составных транзисторах VT3VT4, VT6VT7 и VT9VT10. Как известно, составной транзистор обладает высоким коэффициентом передачи (примерно равным произведению коэффициентов передачи обоих транзисторов), а значит, большим входным сопротивлением. Это обстоятельство позволяет получить достаточно крутой спад усиления фильтров вне полосы пропускания. На составном транзисторе VT3VT4 собран фильтр ВЧ, который пропускает сигналы частотой более 2000 Гц. Частота среза задается номиналами цепочки C4C5R10. Фильтр СЧ на транзисторе VT6VT7 пропускает сигналы частотой 200. 2000 Гц. Нижнюю частоту среза определяют конденсаторы С 13, С 14 и резистор R23, а верхнюю — конденсаторы С 11, С 12 и резисторы R21, R22. Фильтр НЧ выполнен на транзисторе VT9VT10, он пропускает сигналы частотой до 200 Гц. Частоту среза задают конденсаторы С20, С21 и резисторы R34, R35.

Для согласования динамического диапазона сигнала 34 (около 40 дБ) с диапазоном изменения яркости ламп освещения экрана (примерно 20 дБ) после каждого активного фильтра стоит компрессор. Он представляет собой усилитель напряжения (на операционных усилителях DAI, DA3, DA5) с логарифмической характеристикой, определяемой нелинейностью вольт-амперных характеристик двух диодов (VD1, VD2; VD6, VD7; VD11, VD12), включенных встречнопараллельно в цепи обратной связи. Максимальный коэффициент передачи компрессора, скажем, на микросхеме DA1, определяется отношением сопротивлений резисторов R16hR15 — оно соответствует сжатию динамического диапазона сигнала ЗЧ приблизительно на 20 дБ (10 раз) при изменении сигнала на входе компрессора от 5 до 500 мВ (100 раз). Сигналы с выходов компрессоров поступают через разделительные конденсаторы (С8, С 17, С25) на выпрямители, собранные на диодах (VD3, VD4; VD8, VD9; VD13, VD14) по схеме удвоения напряжения. Конденсаторы С9, С18, С26 служат для сглаживания пульсации выпрямленных напряжений, выделяющихся на соответствующих переменных резисторах (R17, R30, R42). С движков резисторов нужный уровень выходного напряжения выпрямителей подается на усилители, каждый из которых состоит из двух каскадов — на операционном усилителе (DA2, DA4, DA6) и на транзисторе (VT5, VT8, VT11). Общий коэффициент усиления такого узла определяется отношением сопротивлений резисторов, (например, R19 и R18) в цепи обратной связи. Диод (например VD5), шунтирующий эмиттерный переход транзистора, замыкает цепь обратной связи операционного усилителя.

Усиленные сигналы поступают на выходные устройства А1—A3, собранные по одинаковым схемам. На рис. 1 раскрыта лишь схема узла А1 канала высших частот. На его входе, куда поступает сигнал с эмиттера транзистора VT5, находится пороговое устройство, собранное на диодах VD16—VD24. Работа его основана на свойстве полупроводникового диода открываться при определенном напряжении между анодом и катодом. Так, у германиевых диодов это напряжение составляет 0,2. 0,4 В, у кремниевых — 0,6. 0,8 В.

Работает пороговое устройство так. Когда напряжение на входе узла А1 возрастает примерно до 0,4 В, открывается ключ, выполненный на составном транзисторе VT12VT22 и зажигаются лампы ELI, EL12. Дальнейшее повышение напряжения приводит к открыванию диода VD16, а значит, и ключа на транзисторе VT13VT23. Вспыхивают лампы EL2, EL13. Если напряжение продолжает увеличиваться, открывается диод VD17, ключ на транзисторе VT14VT24 и т. д. Иначе говоря, чем больше управляющий сигнал, тем большее число ламп канала зажигается. Лампы же EL11, EL22 горят постоянно и предназначены для начальной подсветки экрана.

Питается приставка от блока, содержащего трансформатор Т1, два мостовых выпрямителя и два стабилизатора. Для питания ламп накаливания экрана служит выпрямительный мост на диодах VD27—VD30. Выпрямительный мост VD31 используется для питания компенсационных стабилизаторов напряжения, один из которых выполнен на транзисторах VT32—VT34 и стабилитроне VD25, а другой — на транзисторе VT34 и стабилитроне VD26. В итоге получается двуполярное напряжение, необходимое для работы операционных усилителей. Поскольку потребляемый ток по цепи источника — 12 В значительно превышает ток, потребляемый от второго источника, в качестве регулирующего в нем использован составной транзистор (VT32VT33). В приставке использованы постоянные резисторы МЛТ-0,25 (R56 и R57) и МЛТ-0,125 (остальные), переменные резисторы могут быть СП-1 или другие аналогичные. Оксидные конденсаторы — К52-2 (С28—С31) и К50-6 (остальные), другие постоянные конденсаторы могут быть серий КТ, КЛС, KM, K73. Вместо К553УД2 можно использовать К553УД1А или аналогичные операционные усилители, например, серий К140, К153 с напряжением питания ±12. 15 В. Вместо транзисторов МП26Б подойдут любые из серий МП39-МП42; вместо КТ315Г — КТ315Б и КТ315Е; вместо КТ361Г — КТ361Б и КТ361Е; вместо ГТ403Б — любые из серий ГТ403, П213, П214; вместо ГТ321В — любые из серий ГТ402, КТ501, КТ502; вместо КП103К —КП103Л, КП103М. Диоды Д223 допустимо заменить любыми из серий Д220, КД521; Д9Г — любыми из серии Д9; Д242 — любыми другими с допустимым выпрямленным током 10 А. Мощные диоды следует разместить на радиаторах общей площадью по 40. 50 см2, изготовленных из листовой меди или латуни толщиной 2. 3 мм.

Трансформатор питания может быть готовым мощностью 60. 70 Вт. Его обмотка II должна быть рассчитана на напряжение 8 В при токе нагрузки 8А, а обмотка III — на напряжение 30В (между крайними выводами) при токе нагрузки до 0,5 А. Самодельный трансформатор допустимо намотать на магнитопроводе ШЛ20 X 32. Обмотка I должна содержать 1200 витков провода ПЭВ-1 0,41, обмотка II — 46 витков ПЭВ-1 0,8, обмотка III — 174 витка с отводом от середины провода ПЭВ-1 0,51. Все лампы накаливания — на напряжение 3,5 В и ток 0,26 А.

Часть деталей узлов А1—A3 смонтирована на трех отдельных платах (рис. 2) из одностороннего фольгированного материала, а большая часть деталей усилителей, активных фильтров и блока питания размещена на общей плате (рис. 3)из такого же материала.

Трансформатор питания, мощные диоды и платы укреплены в корпусе размерами 560X220X140 мм (рис. 4), каркас которого изготовлен из металлических уголков 20X20 мм и обшит текстолитом толщиной 5 мм, кроме лицевой панели — она выполнена из матового органического стекла. В верхней стенке корпуса просверлены вентиляционные отверстия.

На расстоянии примерно 20 мм от лицевой панели-экрана расположена панель из стеклотекстолита, в которой закреплены лампы накаливания — они расположены в соответствии с рис. 5.

В верхнем ряду расположены лампы канала ВЧ, окрашенные в желтый и оранжевый цвета, в среднем ряду — лампы канала СЧ (зеленый и салатовый цвета), в нижнем ряду — лампы канала НЧ (красный и малиновый цвета).

Таким образом, образуются три цветные полосы, “разгорающиеся” от середины экрана. При изменении уровня сигнала воспроизводимого музыкального произведения изменяется ширина светящихся полос и их число — в зависимости от частотного спектра сигнала.

Для получения на экране более сложных фигур (окружностей, прямоугольников, звезд и т. д.), придется увеличить число ламп накаливания в каждом канале, соответственно разместив их на панели за экраном. Возможно увеличение размеров экрана и применение более мощных ламп, даже на напряжение 220 В. В этом варианте целесообразнее применить вместо транзисторных тринисторные ключи для управления зажиганием ламп. Во время работы приставки наиболее приятное освещение экрана подбирают переменными резисторами чувствительности по каналам и общей чувствительности.

Цветомузыка на базе ПЛИС

Цветомузыка или разработка трехполосного спектроанализатора реального времени с применением вейвлет-анализа на базе ПЛИС.

Однажды папа показал мне созданную им аналоговую цветомузыку. Три прожектора весело мигали четко под музыку, каждый настроен на свой диапазон частот, и четвертый прожектор загорался только тогда, когда какой-либо из прожекторов погасал, чтобы в комнате не было темно в затишье. Потом что-то в ней сломалось, и лежала она пылилась добрый десяток лет на полке. Поскольку я очень люблю слушать музыку, и у меня остались яркие воспоминания о цветомузыке, мне очень хотелось ее воскресить и насладиться миганием прожекторов под любимые ритмы. Ну и, разумеется, использовать высокие технологии для реализации задуманного…

Так как я работаю в фирме занимающейся обработкой цифровых и аналоговых сигналов на базе ПЛИС, идея возникла сама собой. Я решил создать «числомолотилку», которая бы в реальном времени гоняла аудио сигнал по трем фильтрам, настроенным на три диапазона частот. Поискав в интернете какие диапазоны частот используют в создании цветомузыки (ибо тема эта довольно-таки старая), я нашел следующее:
НЧ: 40 – 110 Гц
СЧ: 1000 – 5000 Гц
ВЧ: 10000 – 18000 Гц
В качестве фильтров мной было изучено вейвлет-преобразование, которым занимается фирма, и я получил три набора коэффициентов, с которыми производил свертку данных с АЦП с частотой дискретизации 3 МГц. АЧХ фильтров показаны на рисунке:

Схема получившегося проекта следующая:

В качестве процессора я использовал Forth-процессор, созданный в этой же фирме, поэтому я прекрасно умею с ним работать. В аппаратной части были созданы блоки памяти с коэффициентами фильтров, блок чтения данных с АЦП, реализована свертка данных АЦП и коэффициентов фильтров, а так же блок с ШИМом для светодиодов. Все это дело было подключено к процессору, откомпилировано и зашито в Spartan-3 XC3S400.

Далее я начал писать программу для процессора, которая бы занималась необходимой мне целью – считавала результаты свертки (амплитуду сигнала на определенных частотах) и полученные значения подавала бы на ШИМ светодиодов. Результаты свертки получались правильными, но светодиоды почему-то постоянно горели и затухали только тогда, когда музыка почти стихала. Я начал разбираться и понял, что яркость свечения светодиода зависит от порога ШИМа не линейно, а логарифмически. То есть, если у меня 1024-разрядный ШИМ, то чтобы плавно изменить яркость светодиода от самого тусклого к самому яркому мне пришлось последовательно брать такие числа порога ШИМа: 0, 15, 31, 63, 127, 255, 511, 1023. Таким образом, я получил 8 разных степеней свечения светодиода, и этого мне вполне хватило. И после подгона результатов свертки под эти числа порога цветомузыка заработала так, как мне хотелось. Далее я написал логику работы пассивного канала. Примерная его работа такова, что когда какой-либо из каналов затухает, этот пассивный светодиод начинает набирать яркость. Таким образом, в комнате никогда не будет совсем темно. Я написал так же авторегулировку чувствительности – при изменении громкости музыки программа сама увеличивает или уменьшает коэффициент, который умножается на результат свертки с фильтров. Так же я написал программу на Delphi, которая общается с платой по COM-порту RS-232 и может в режиме реального времени строить графики по всем каналам, и так же изменять значения некоторых внутренних переменных в качестве тонкой настройки. Все эти настройки можно записать на флешку EEPROM 93C86, которая была припаяна на выданной мне плате. Внешний вид программы:

Когда это всё заработало, нужно было создавать силовую часть. В качестве перехода к силовой части я использовал оптотиристоры Т0125-12,5:

У этих элементов 4 вывода: 2 из них это обычный светодиод, а другие два являются силовым ключем. Можно догадаться, что когда светодиод горит, то два силовых вывода замыкаются, и наоборот. Я продублировал в аппаратной части своего проекта каналы ШИМа и подключил их к выводам оптотиристоров (правда пришлось инвертировать ШИМ для этих каналов из-за обратной логики работы оптотиристоров), развел небольшую платку для силовой части, чтобы подключить прожекторы.

Все заработало с первого раза, и работает до сих пор. В качестве прожекторов используются обычные лампочки 220В.

Впоследствии я решил еще добавить на панель цветомузыки два analog meter’а на два канала, сделал им красивую зеленую подсветку и в результате получилась такая вот коробочка:

Ну а внутри все это выглядит так:

Можете посмотреть видео работы цветомузыки, но учтите, что там все мигает гораздо реже, нежели на самом деле.

Файл прошивки для Spartan-3 XC3S400-4tq144 а так же программа на Delphi с исходниками тут. Печатные платы выложу чуть позже. Этого комплекта хватит тем, кто всерьез захочет собрать себе такую же систему. =)

Ссылка на основную публикацию