Світломузичний калейдоскопічний пристрій

Изобретение относится к светомузыкальным устройствам с использованием электрических звуковых сигналов для получения калейдоскопических цветовых декоративных сочетаний и может быть применено при эстетизации окружающей жилой, производственной и другой среды, а также в художественной оформительской практике в рамках смежных искусств. Известно светомузыкальное устройство [1], содержащее источник звука, блок обработки звукового сигнала, усилитель мощности, управляющий элемент (тиристор или транзистор), экран, блок выборки кадров, осуществляющий формирование изобретения на экране. Недостатком данного устройства является получение на экране схематичных и упрощенных изображений, т.к. они формируются из элементарных ячеек прямоугольной формы, которая ограничивает возможности получения красочных эсте тичны узоров. Кроме того, форму построения изображения на экране определяет жесткая программа, реализуемая диодной матрицей (ППЗУ), что ограничивает количество всевозможных вариантов. Недостатком указанного устройства является получение изображения с низким художественно-эстетическим эффектом в виде геометрических образов, формируемых точечными источниками света, а также ограниченная связь с музыкальным рисунком звукового сигнала, т.к. не реализуется разделение на каналы по амплитудночастотным параметрам. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать светомузыкальное калейдоскопическое устройство путем изменения конструкции ячейки экрана, нового соединения источников света, изменения схемы обработки звукового сигнала, а также введения логических элементов, чем обеспечивается неограниченное количество разнообразных светомузыкальных калейдоскопических композиций, что усиливает художественноэстетическое воздействие на зрителя. Поставленная задача решается тем, что в светомузыкальном калейдоскопическом устройстве, содержащем источник звукового сигнала, амплитудный детектор, входящий в состав блока обработки звукового сигнала, источник света, экран, мультивибраторы, m-каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные D-триггер и усилитель мощности, к выходу которого подключен один из концов группы гирлянд соответствующего цвета, согласно изобретению, в блок обработки звукового сигнала введены частотные фильтры, выходы которых соединены с входами амплитудных детекторов, усилители мощности, входы которых соединены с выходами амплитудных детекторов, а их входы подключены к началам гирлянд источников света, в устройство введены логический элемент 2И, вход которого соединен с выходами мультивибраторов, последовательно соединенные с ним двоичные счетчики, информационные шины, которые являются информационными входами D-триггеров, логический элемент НЕ, вход которого соединен с выходом мультивибратора, а выход - с С-входом D-триггера, на экране установлены светонепроницаемые перегородки, делящие симметрично расположенные поля на участки, которые совместно с расположенными в них источниками света образуют элементарные ячейки, контуры которых имеют любую произвольную форму, причем экран покрыт с лицевой стороны плоским полупрозрачным или матовым материалом или декоративной сеткой, на экране источники света соединены в гирлянды, объединенные в группы, каждая из которых окрашена в соответствующий цвет, при этом начало всех гирлянд каждой группы соединены вместе и являются входами соответствующи х n-каналов блока обработки звукового сигнала. Устройство позволяет получить калейдоскопические композиции с улучшенным художественно-эстетическим эффектом воздействия на зрителя. Это происходит за счет того, что элементарная ячейка экрана имеет в плане произвольную форму, и контуры этой ячейки проецируются на полупрозрачный материал, расположенный с лицевой стороны экрана. Смена калейдоскопических узоров сопровождается светомузыкальным эффектом, достигаемым за счет использования частотных фильтров, производящих разделение звукового сигнала на цветовые каналы, В каналах происходит анализ амплитудных параметров музыки, воздействующи х на яркость свечения соответствующи х гирлянд. Формирование узоров на экране осуществляется с помощью генератора случайных чисел, который формирует на экране случайные варианты узоров, а количество элементов, содержащихся в эти х узорах, определяется наличием сигналов на выходах частотно разделенных каналов, что многократно увеличивает количество вариантов цветомузыкальных узоров при меньшем числе источников света. Кроме того, в зависимости от характера музыкального произведения часть каналов будет "выпадать", увеличивая при этом их разнообразие и не ухудшая эстетического восприятия формирующи хся на экране композиций. В заявляемом устройстве реализация всех вариантов производится в зависимости от количества работающих в данный момент времени каналов. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства, на фиг. 2 - функциональная схема блока обработки звукового сигнала, на фиг. 3 дано расположение симметричных полей на экране, на фиг. 4 показан принцип построения симметричного экрана, на фиг. 5 показано электрическое соединение источников света в гирлянды. Устройство (фиг. 1) содержит источник звукового сигнала 1, в качестве которого может служить магнитофон, проигрыватель или другая звуковая техника, блок обработки звукового сигнала 2, имеющий на выходе "n" частотно зависимых каналов, экран 3, усилители мощности 4-1...........4-m, D-триггера 5-1.........5-m, m информационные шины 6-1........6-m, двоичные счетчики 7 - 1......... 7 - , логический элемент НЕ 8, 4 мультивибратор 9 с частотой f » 0,1 - 0,05 Гц, логический элемент 2И 10, мультивибратор 11 с частотой f » 10 - 20 Гц, источник питания 12. На структурной схеме (фиг. 1) показан вариант реализации усилителей 4-1............4-m, представляющих собой ключевые тиристорные неинвертирующие усилители, выполненные на тиристорах типа КI202. Для реализации D-триггеров 5-1........5-m в устройстве применены микросхемы К155ТМ2. Иформационные шины 61...........6-m, представляют собой проводники, к которым подключены выходы двоичных счетчиков. Двоичные m m представляют собой последовательно соединенных микросхем К155ИЕ5. 4 4 Логический элемент НЕ 8 реализован микросхемой К155ЛН1. Мультивибраторы 9 и 11 представляют собой автогенераторы однобитовых кодов. Логический элемент 2И 10 реализован микросхемой К155ЛИ1. Блок питания 12 трансформаторный обеспечивает питанием все блоки. Блок обработки звукового сигнала 2 (фиг. 2) содержит частотные фильтры 13-1........13-n, амплитудные детекторы 14-1.......14-n и усилители мощности 15-1.........15-n. Для получения на экране 3 симметричной картины калейдоскопических узоров требуе тся дополнительная подготовка экрана, отраженная на фигурах 3, 4 и 5 поэтапно. Плоскость экрана, имеющая определенную выбранную форму (прямоугольная, шестиугольная, круглая или др.), условно поделена с помощью осей симметрии 2, 3, 4 и т.д. на четное число равных полей (4, 6, 8 и т.д.) с центром симметрии в центре экрана. На фигурах 3, 4 и 5 в качестве примера показан прямоугольный экран с двумя осями симметрии (АВ и СА), с помощью которых получено четыре симметричных друг др угу поля- I, II, III и IV (фиг. 3). Изображение поля 1 соответствует картинам полей II, III и IV относительно выбранных осей симметрии. На фиг. 4 показано расположение источников света 16. В качестве дискретных источников света 16 используются лампы накаливания разных цветов, а также могут применяться полупроводниковые светодиоды, неоновые газоразрядные лампы или др. Симметричная картина на экране получается с помощью установленных на нем светонепроницаемых перегородок 17, делящих симметрично расположенные поля на участки 18, которые совместно с установленными в них источниками света 16 образуют элементарные ячейки, контуры которых имеют любую произвольную форму (простые или сложные фигуры правильной или неправильной формы). Высота перегородок 17 зависит от размеров помещаемых на экране 3 источников света 16. Подготовленный таким образом экран при работе создает иллюзию зеркального отражения, при котором оси симметрии АВ и CD играют роль граней зеркальных поверхностей. Для создания улучшенного (благоприятного для глаз) цветового эффекта экран покрыт с лицевой стороны плоским полупрозрачным (матовым) материалом или декоративной сеткой. Источники света 16 на экране 3 соединены последовательно в электрические цепи (гирлянды) 19-1........19-m, показанные на фиг. 5. Экран 3 имеет "m" гирлянд 19-1.......19-m, которые поделены на n групп по количеству каналов блока обработки звукового сигнала 2. Каждая группа гирлянд окрашена в соответствующий цвет: красный, зеленый, голубой и т.д. Начала (Н) всех гирлянд в каждой группе (канале) соединены вместе и являются входами соответствующи х n-каналов блока 2. Таким образом, экран 3 имеет n входов и m вы ходов. Для получения различных калейдоскопических узоров необходимо, чтобы гирлянды на экране устройства включались в различных комбинациях. Такое комбинаторное включение гирлянд происходит следующим образом. При поступлении звукового сигнала в блок обработки звукового сигнала 2 последний через соответствующие каналы в зависимости от амплитудно-частотных параметров музыкального произведения подает положительные импульсы в такт со звуком от источника питания 12 на соответствующие входы (Н) экрана 3. Выходы (К) экрана 3 подключены к минусу источника питания 12 через усилители мощности 4-1.......4m, которые управляются следующим образом. При появлении логической 1 на выходе мультивибратора 9, вырабатывающего импульсы с частотой f » 0,1 - 0,05 Гц, логический элемент 2И 10 открывается, пропуская на вход с счетчика 7-1 высокочастотные импульсы (f » 10 - 20 Гц) с выхода мультивибратора 11, которые запускают m m двоичные счетчики 7 - 1......... 7 - . На входе каждого из этих двоичных счетчиков 7 - 1......... 7 формируются 4 4 произвольные сочетания "нулей" и "единиц", поступающи х на соответствующие информационные шины 6m 1.......6-m. Частота мультивибратора 11 подбирается таким образом, чтобы последний счетчик 7 на шине 6-m 4 успевал выдавать логическую 1 несколько раз, пока на выходе мультивибратора 9 присутствуе т логическая 1. Исходя из этих соображений, частота мультивибратора 11 выбирается равной f » 10 - 20, Гц. При появлении на выходе мультивибратора 9 логического 0 логический элемент 2И 10 закрывается, прекращая подачу импульсов на вход счетчика 7-1, а на выходе логического элемента НЕ 8, представляющего собой инвертор, формируется логическая 1, которая открывает информационные D-входы всех D-триггеров 5-1......5-m и информация с информационных шин 6-1......6-m поступает на соответствующие входы усилителей мощности 4-1......4-m, открывая или закрывая соответствующий тиристор данного усилителя. При поступлении логической 1 с выхода мультивибратора 9 на логический элемент НЕ 8 на его выходе формируется логический 0, который, поступая на вход С, закрывает D-триггера 5-1.......5-m и переводит их в режим "хранения" информации. Далее цикл повторяется. При подсчете вариантов формирующихся на экране композиций следует учесть количество гирлянд в канале (К), которое будет равно: m K= , 4 где: m - общее количество гирлянд; n - количество каналов. В заявляемом устройстве количество разных вариантов будет равно: - если включены все гирлянды, то: С1=2m - при отсутствии одного канала: С2=2К(n-1) - при отсутствии двух каналов: счетчики 7 - 1......... 7 С3=2К(n-2) - при отсутствии n-(n-1) каналов: С=2К/n-(n-1)=2К. Отсюда общее количество вариантов будет равно сумме вышеперечисленных вариантов (Собщ ): Собщ =С1+С2+…+Сn=2m+2К(n-1)+2К(n-2)+...+2K.