Радиотехнический радиоклуб консультаций

За последние годы значительно увеличилось число радиолюбителей, интересующихся цветвмузыкой (иногда ее называют светомузыкой). Цветомузыка основана на тесной связи слуховых и зрительных ощущений и, как замечено, во многих случаях способствует лучшему восприятию музыки. Кратко рассмотрим принцип действия устройств цветомузыки, автоматически преобразующих электрические сигналы низких частот в цьеювое сочетание, наблюдаемое на специальном экране.

Существующие конструкции цветвмузыкальных устройств основаны на частотном разделении спектра звукового сигнала на отдельные частотные каналы: низкочастотный, среднечастотиый и высокочастотный. Сигналы в каждом канале управляют своим источником света.

Разделение спектра звуковых колебаний на частотные каналы осуществляется с помощью LC или RC фильтров, причем первые обладают лучшими характеристиками, так как они имеют малое затухание и обеспечивают более крутые спады граничных участков. Цвет ламп, включаемых на выходе каждого канала, обычно выбирают: красный — для низкочастотного канала (примерно до 200 Гц), зеленый или желтый — для среднечастотного канала (200 — 1000 Гц) и синий — для высокочастотного канала (свыше 1000 Гц). Каких-либо правил в выборе ширины полосы пропускания или цвета свечения ламп для каждого канала нет. Каждый любитель цветомузыки может применять цвета по своему усмотрению и в ту или иную сторону изменять ширину полосы частот в любом из каналов.

При подаче на такое устройство цветомузыки музыкальной программы в зависимости от ее содержания: динамики, ритма, мелодии, громкости — на выходе каждого канала получаются световые сигналы разных цветов, которые после смешения их в различном соотношении позволяют получить гамму цветовых оттенков.

Цветомузыкальные устройства обычно изготовляются в виде приставок к радиоустройствам — магнитофону, радиоприемнику, радиоле и т. д. Ниже приводятся описания трех простых транзисторных цветомузыкальных приставок с простой схемой и малым количеством деталей. Указанные приставки не удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к современным цветомузыкальным устройствам. Однако их применение позволит любителям музыки познакомиться с цветомузыкой.

Приставка, принципиальная схема которой приведена на рис. 1, состоит из трех разделительных фильтров (Cl, L1C2 и L2), трех усилителей, работающих в режиме класса «В» и выполненных на транзисторах Т1, Т2 и ТЗ, ламп накаливания Л1, Л2. ЛЗ и выпрямителя, собранного по однополупериодной схеме на диоде Д1 с емкостным фильтром (конденсатор СЗ). Питание приставки осуществляется от накаленной обмотки силового трансформатора радиоустройства с выходной мощностью не менее 0,5 Вт.

Сигнал звуковой частоты с вторичной обмотки выходного трансформатора Тр радиоустройства поступает на разделительные фильтры. В результате действия фильтров к входу усилителя на транзисторе Т1 поступает спектр колебаний, лежащий в области высоких частот. К входу усилителей на транзисторах Т2, ТЗ поступают спектры колебаний, соответствующие средним и низким частотам. Нагрузкой усилителей являются лампочки Л1 — ЛЗ.

Filed under: приставки

На выходе фильтров транзисторы 77 — ТЗ практически закрыты, лампочки Л1 — ЛЗ не горят. При наличии же сигналов токи коллекторов соответствующих транзисторов Т1 — ТЗ возрастают; в результате лампочки Л1 — ЛЗ начнут светиться, причем яркость их свечения будет зависеть от уровня поступающего сигнала. Лампочки закрыты цветными светофильтрами или окрашены Цветным лаком. В канале усиления высших частот лампочка Л1 окрашивается в синий, в канале средних частот Л2 — в зеленый, в канале низших частот ЛЗ — в красный цвет.

Автор схемы (Б. Белоусов) в своей приставке использовал полупрозрачный экран из молочного стекла, за которым на расстоянии 15 см расположены лампочки Л1 — ЛЗ. Размеры экрана — 15X15 см. Мощность используемых ламп мала, поэтому при работе приставки помещение должно быть затемнено.

Лампочки Л1 — ЛЗ рассчитаны на напряжение 3,5В и ток 0,26 А (от карманного фонаря). Катушка L1 содержит 200 витков провода ПЭЛШО 0,1, намотанных на двух сложенных вместе ферритовых кольцах 2000НМ типоразмера К7Х4Х2. Индуктивность ее — около Г,2 мГ. Катушка L2 наматывается на трех таких кольцах, сложенных «месте, и содержит также 200 витко! провода ПЭЛШО 0,1. Индуктивность этой катушки — около 1,8 мГ.

В рассматриваемой приставке регулировка яркости свечения лампочек Л1 — ЛЗ всуществляется регулятором громкости радиоустройства.

На рис. 2 приведена другая схема цветомузыкальной приставки, предложенная С. Сибирцевым. Она также выполнена на трех транзисторах, но в ней применены более простые разделительные фильтры. В качестве источника света используются лампы накаливания автомобильного типа А12-Г,5 (3,1 Вт), которые позволяют получить достаточную яркость свечения экрана. Схема состоит из трех идентичных усилителей на транзисторах 77 — ТЗ, работающих в режиме, близком к классу «АВ». Резисторы Rl, R3, R6 выбираются такой величины, чтобы при отсутствии сигнала на выходе разделительных фильтров ток коллектора каждого из транзисторов очень слабо накаливал нити ламп Л1 — ЛЗ.

Для повышения чувствительности приставки сигнал низкой частоты с выхода радиоустройства поступает на разделительные фильтры через согласующий трансформатор Tpl. Первичную обмотку этого трансформатора включают в гнезда дополнительного громкоговорителя радиоустройства (к вторичной обмотке выходного трансформатора).

Filed under: приставки

Осуществляется от сети переменного тока с помощью выпрямителя, собранного по двухполупериодной мостовой схеме на диодах Д1 — Д4. Регулирование яркости свечения ламп Л2, ЛЗ в каналах средних и низких частот производится переменными резисторами R4, R7.

Трансформатор Tpl набран из пластин Ш12, толщина набора — 12 мм. Обмотка I содержит 100 витков провода ПЭЛ-1 0,2; обмотка II — 200 + 200+100 витков того же провода. Необходимый коэффициент трансформации подбирается при налаживании приставки по ее наибольшей чувствительности. Трансформатор Тр2 набран из пластин Ш20, толщина набора . — 40 мм; площадь окна — 7,22 см2. Обмотка I содержит 920 (Iа) и 700 (Iб) витков провода ПЭЛ-1 0,38; обмотка II — ПО витков ПЭЛ-1 0,72.

На каждую из лампочек Л1 — ЛЗ (они окрашиваются соответственно в синий, красный и желтый цвет) надевают рефлектор, отражающий свет на экран — матовое стекло площадью 30 — 40 см2, который является передней панелью корпуса приставки.

На рис. 3 приведена схема цветомузыкальной приставки. Как видно из схемы, низкочастотный сигнал с выхода радиоустройства поступает на переменный резистор R1 и далее на предварительный каскад усиления (транзистор Т1). С нагрузки усилителя — резистора R3 усиленный низкочастотный сигнал поступает на вход разделительных RC фильтров, с помощью которых он по частотам разделяется на три канала. Низкочастотный сигнал выделяется фильтром R5C5R6C6 и поступает на базу транзистора Т2, управляющего работой тиристора Д6. При отсутствии сигнала на базе транзистора Т2 последний закрыт и ток в цепи управляющего электрода равен нулю. Так как сопротивление тиристора в этом случае велико, лампы Л1 — Л4 не горят. При поступлении сигнала на базу транзистора Т2 последний открывается, управляющий ток тиристора Д6 увеличивается, сопротивление тиристора резко падает и лампы Л1 — Л4 начинают светиться, так как тиристор из закрытого состояния переходит в открытое. Лампы Л1 — Л4 окрашивают в красный цвет.

Питание приставки производится от сети переменного тока с помощью двух выпрямителей, собранных на диодах Д1, Д2 — Д5. Тиристор питается пульсирующим напряжением. Поэтому за период переменного напряжения он дважды выключается, когда ток через тиристор становится меньше величины тока выключения.

Filed under: приставки

Пропускает второй канал с фильтром С7С8. Последовательно с тиристором Д7 включены лампы Л5 — Л8 желтого цвета. Сигналы высоких частот пропускает фильтр C9R7C10. В цепь тиристора Д8 включены лампы зеленого цвета Л9 — Л12. Процессы, происходящие при работе во втором и третьем каналах, такие же, как и в первом. Для усиления эффекта светового восприятия автором схемы дополнительно введен четвертый канал на транзисторе Т5, тиристоре Д9 с лампами Л13 — Л16. По схеме он аналогичен первым трем каналам. Сигнал для управления четвертым каналом подается на базу транзистора Т5 через резистор R8 с катода тиристора Д7. Благодаря этому лампы Л13 — Л16, окрашенные в синий цвет, светятся тогда, когда канал желтого цвета (средних частот) не работает.

В приставке можно использовать транзисторы МП41А (Т1), МП25Б (Т2 — Т5) — все с коэффициентом усиления не ниже 60 — 80; диоды Д226А — Д226Е (Д1 — Д5); тиристоры КУ201Г (Д6 — Д9); коммутаторные лампочки (Л1 — Л16) на 24 В и ток 105 мА. Силовой трансформатор Tpl наматывают на сердечнике УШ30Х30. Сетевая обмотка содержит 725 (7а)+525 (If,) витков провода ПЭЛ 0,31; обмотка II — 57 витков провода ПЭЛ 0,1; обмотка III — 260 витков провода ПЭЛ 0,8. В обмотке III целесообразно сделать несколько отводов от 60, 120, 180 и 240-го витка, которые могут быть полезными при использовании других ламп накаливания и тиристоров.

Налаживание приставки начинают с установки движков переменных резисторов R9 — R11 в верхнее (по схеме) положение, а движка переменного резистора R12 — а среднее. Если при этом светятся лампы Л1 — Л4, Л5 — Л8 или Л9 — Л12, то, значит, имеется ошибка в монтаже или что применена неисправная деталь. Затем на вход цветомузыкальной приставки подают от звукового генератора сигнал с частотой порядка 150 Гц и напряжением 1,5 В. Установив движок переменного резистора R1 в верхнее (.по схеме) положение, подбирают переменным резистором R9 порог срабатывания тиристора, при котором лампы Л1 — Л4 первого канала будут светиться достаточно ярко.

Аналогичным образом налаживают второй и третий каналы; при этом от звукового генератора подают поочередно сигнал с частотой 2 кГц при регулировке канала средних частот (Л5 — Л8) и 7 кГц при регулировке канала высших частот. Регулировка четвертого канала производится резистором R8 при отсутствии сигнала на входе приставки. Сопротивление этого резистора подбирается таким, чтобы обеспечивалось включение тиристора Д9.

Размеры экрана в описании не приводятся. Во всех приставках в качестве экранов можно использовать стекло матовое, профилированное и т. п. Достаточно хороший экран можно изготовить из стеклянных трубок, расположенных в 3 — 4 ряда Трубки соседних рядов располагают перпендикулярно друг к другу. Между трубками каждого ряда не должно быть щелей. Основой экрана является деревянная рамка.

Filed under: приставки