Світлотехнічний пристрій для динамічного освітлення

Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано для динамического освещения различных культурно-развлекательных мероприятий. Известно светотехническое устройство программированного переключения ламп освещения, в котором требуемая программа переключения ламп выбирается вручную или автоматически по замкнутому циклу. Это устройство позволяет получать некоторые световые эффекты, например, бегущие огни, попарное переключение ламп [1]. Известно светотехническое устройство, предназначенное для создания различных световы х эффектов: бегущие огни с различным числом одновременно включенных ламп, изменение движения бегущи х огней, когда лампы поочередно зажигаются, а затем поочередно гаснут [2]. Так как в известных светоте хнических устройства х отсутствует связь между создаваемыми световыми эффектами и движением участников действия, то получаемые световые эффекты нединамичны, однообразны и не соответствуют динамической картине происходящего действия, вследствие чего снижается зрелищный эффект проводимого мероприятия. Задачей изобретения является усовершенствование светотехнического устройства для динамического освещения, основанное на использовании эффекта Доплера на ультразвуковой частоте и обеспечивающее связь между световыми эффектами, создаваемыми устройством, и ритмом движений участников действия, что позволяет повысить зрелищный эффект. Поставленная задача решается тем, что в светотехническое устройство для динамического освещения, содержащее первую гр уппу ламп, программированный переключатель с тактовым управляющим входом и генератор тактовых импульсов, выходом подключенный к тактовому управляющему входу программированного переключателя, при этом лампы первой группы подключены к выходам этого переключателя, согласно изобретению, введены вторая группа ламп, схема управления, передатчик ультразвуковых колебания с генератором ультразвуковых колебаний, приемник ультразвуковых колебаний, схема выделения и обработки доплеровского сигнала, группа полосовых фильтров и преобразователь частота-напряжение, генератор 'тактовых импульсов выполнен в виде управляемого генератора с частотой следования импульсов, зависящей от величины напряжения на управляющем входе этого генератора. Схема выделения и обработки доплеровского сигнала первым и вторым входами подключена к выходам приемника и генератора ультразвуковых колебаний соответственно, а выходом - к входам полосовых фильтров и входу преобразователя частота-напряжение, выходом подключенного к управляющему входу генератора тактовых импульсов; выходы полосовых фильтров подключены к соответствующим входам схемы управления, к выходам которой подключены лампы второй группы, схема выделения и обработки доплеровского сигнала содержит входной усилитель, смеситель, фильтр нижних частот смесителя, усилитель доплеровского сигнала и компрессор для сжатия динамического диапазона доплеровского сигнала, причем первым входом схемы выделения и обработки доплеровского сигнала является вход ее входного усилителя, выход этого усилителя соединен с первым входом смесителя, второй вход которого является вторым входом схемы выделения и обработки доплеровского сигнала, выход смесителя через последовательно соединенные фильтр нижних частот смесителя и усилитель доплеровского сигнала подключен к входу компрессора, выход которого служит выходом схемы выделения и обработки доплеровского сигнала. В основу синтеза световых эффектов, создаваемых устройством, положен принцип выделения и частотного анализа доплеровского сдвига частоты ультразвуковых колебаний, возникающего вследствие отражения ультразвука от подвижных объектов, т.е. участников действия. Так как световыми эффектами, создаваемыми данным устройством, управляют непосредственно сами участники действия, то световые эффекты соответствуют динамике их движений, а это значительно повышает зрелищный эффект, и следовательно интерес к проводимому мероприятию. На чертеже представлена блок-схема светотехнического устройства. Устройство содержит генератор 1 ультразвуковых колебаний, передатчик 2 ультразвуковых колебаний, приемник'3 ультразвуковых колебаний, схему выделения и обработки доплеровского сигнала, включающую входной усилитель 4, смеситель 5, фильтр нижних частот 6, усилитель 7 доплеровского сигнала, компрессор 8. Устройство содержит четыре полосовых фильтра 9 и схему управления, включающего четыре детектора 10 полосовых фильтров, четыре фильтра 11 детекторов, четыре триггера 12 Шмитта, дешифратор 13 двоичного кода в десятичный, шестнадцать симисторно-оптронных усилителей 14. Кроме того -лампы 15 второй группы, блок 16 питания. преобразователь 17 частота-напряжение. генератор 18 тактовых импульсов, управляемый напряжением, программированный переключатель 19 освещения с тактовым управляющим входом, лампы 20 первой группы. Электрические колебания с генератора 1 подаются на передатчик 2 ультразвуковых колебаний, который возбуждает ультразвуковые волны в окружающем пространстве. Отраженный от различных подвижных и неподвижных объектов ультразвук преобразуется в электрические колебания приемником 3 ультразвуковых колебаний, которые затем усиливаются входным усилителем 4 и подаются на смеситель 5. Смеситель 5 служит для выделения разностной доплеровской частоты из сигналов более высоких частот, образованных излучаемыми колебаниями и колебаниями, отраженными от подвижных объектов. К смесителю 5 также подводится напряжение генератора 1. В качестве смесителя в устройстве применен четырехквадратный перемножитель. Далее сигнал со смесителя 5 поступает на фильтр 6 нижних частот, который не пропускает в усилитель 7 доплеровского сигнала напряжение более высокой частоты с генератора 1 и входного усилителя 4. Доплеровский сигнал с фильтра 6 нижних частот усиливается усилителем 7 доплеровского сигнала. Компрессор 8 служит для поддержания примерно одинакового уровня сигнала на входе схемы выделения и обработки доплеровского сигнала, так как в процессе работы устройства расстояния между ультразвуковыми передатчиком 2, приемником 3 и участниками действия может меняться, то напряжение доплеровского сигнала на выходе усилителя 7 также будет изменяться. Скомпрессированный доплеровский сигнал подается на преобразователь 17 частота-напряжение, сигнал с которого подается на управляющий вход генератора 18 тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым управляющим входом программированного переключателя 19 освещения, к выходу которого подключены лампы 20 первой группы. Кроме того, к компрессору 8 подключены четыре полосовых фильтра 9. Спектральные составляющие доплеровского сигнала, выделенные фильтрами 9, детектируются детекторами 10 схемы управления. Пульсирующие напряжения с детекторов сглаживаются фильтрами Π и подаются на триггеры 12 Шмитта, которые необходимы для согласования аналоговых выходов фильтров 11 детекторов с цифровыми входами дешифратора 13. Сигналы со всех четырех выходов триггеров Шмитта подаются на дешифратор 13 двоичного кода в десятичный, к каждому из шестнадцати выходов которого подключен симисторно-оптронный усилитель 14, подключенный к своей лампе 15 второй группы. Узлы 10, 11, 12, 13, 14 образуют схему управления лампами 15 второй группы. Светотехническое устройство работает следующим образом. Если в приемник попадают ультразвуковые волны, отраженные только от неподвижных объектов, то на выходе смесителя 5 отсутствует сигнал, обусловленный доплеровским сдвигом частоты ультразвуковых колебаний. Соответственно отсутствуют сигналы на выходах фильтров 9. На входе дешифратора 13 присутствует кодовая комбинация 0000, поэтому горит первая из ламп 15 второй группы. Так как напряжение на выходе преобразователя частота-напряжение отсутствует, то тактовый генератор 18 работает с минимальной частотой генерации, соответственно наиболее медленно переключаются программированным переключателем 19 лампы 20 первой группы. Если же в зоне действия ультразвукового приемника находятся движущиеся объекты, то на выходе смесителя 5 будет спектр различных доплеровских частот, который разделяется полосовыми фильтрами 9. Тогда на входе дешифратора 13 будет некоторая кодовая комбинаций и ей будет соответствовать зажженная лампа из ламп 15 второй группы. На выходе преобразователя 17 частота-напряжение будет напряжение, пропорциональное скорости движения объектов, т.е. участников действия. Поэтому при увеличении темпа движений участников действия будет происходить увеличение частоты тактового генератора и увеличится скорость переключения ламп 20 первой группы программированным переключателем 19 освещения. Таким образом, если объект двигается ускоренно, то будет происходить переход от зажженных ламп одного канала к зажженным лампам второго канала и увеличится частота переключения ламп.