Анализ интенсивности звука – основы светомузыки

July 24, 2015 by admin Комментировать »

Для получения электрического сигнала, характеризующего интенсивность звука, необходимо выделить огибающую амплитуд звуковых колебаний, что производится с помощью обычного амплитудного детектора и сглаживающего /?С-фильтра.

Рис. 5-5. Схема для выделения огибающей амплитуды звукового сигнала (СМИ «Кристалл»),

Меняя постоянную времени фильтра τ=RC, можно выбирать время усреднения, т. е. верхнюю заметную частоту громкостных изменений. При большом х фильтр перестает реагировать на атаки звучаний и микропаузы, т. е. выходной сигнал начнет характеризовать динамику музыки, так как ее обычно понимают музыканты. Но при этом становится заметной общая инерционность устройства, проявляющаяся как запаздывание и «игнорирование» кратковременных звучаний.

В зависимости от типа ВОУ и программы АСМУ значение τ выбирается экспериментально. Единственное обязательное условие — τ должно быть больше периода колебания самых низких звуков.

На рис.5-5 представлено детекторное устройство, использованное в БУ одного из СМИ. Оно собрано по схеме удвоения, что обеспечивает достаточно большое выходное напряжение. Потенциометром R2 устанавливается начальное смещение, определяющее напряжение на источниках света при отсутствии звукового сигнала. Продетектированное напряжение складывается с уровнем начального смещения. Диоды Д3 и являются элементами пассивного сумматора. В некоторых случаях необходимо, чтобы яркость источников света была обратно пропорциональна силе звука. Это достигается сменой полярности диодов Д1— Д3 и конденсаторов С i—Cz. В этом случае регулятором Rz устанавливают начальное смещение, обеспечивающее максимальную яркость ламп при отсутствии звукового сигнала. При появлении сигнала смещение уменьшается по мере увеличения громкости.

Известно, что динамический диапазон музыки превышает диапазон лампы накаливания, светящейся только при 10—15% ί/ном. Поэтому в тех АСМУ, где яркость связывается с громкостью, это вызывает некоторые трудности.

Предположим, поставлена задача появления света сразу же с минимальным звуковым сигналом (прежде всего для этого нужно подать на лампочки пороговое напряжение). В этом случае якркость будет изменяться лишь в области тихих звуков, при громких — иаступит насыщение и лампа не будет реагировать на динамику звука. Если же, наоборот, «загрубить> чувствительность и сделать заметной связь в области громких звуков, то лампы начнут гаснуть уже при средней громкости музыки, а тихая музыка вообще будет звучать в темноте.

Исключить подобное явление можно с помощью автоматического регулятора усиления. Схема одного из таких регуляторов приведена на рис. 5-6. Звуковой сигнал через эмиттерный повторитель (транзистор Тi) поступает на регулируемое звено, состоящее из элементов

Рис. 5-6. Схема АРУ АСМУ «Идель».

Дь Дъ #з, jRs, С3, С4. Оно управляется сигналом от детектора, выполненного по схеме с удвоением напряжения на элементах Д3, Ди С8, С9, #|4. На выходе детектора помещена сглаживающая #С-цепочка, постоянная времени которой (2 с) выбрана экспериментально.

При увеличении входного звукового сигнала выпрямленное напряжение обратной связи соответственно уменьшает регулируемое сопротивление, и наоборот. Затем сигнал через эмиттерный повторитель2) поступает на двухкаскадный усилитель5, Тв) и далее на входы фильтров.

Регулировать динамический диапазон звукового сигнала можно и с помощью усилителя с отрицательной обратной связью, в цепи которой включен нелинейный элемент с соответствующей, например, логарифмической амплитудной характеристикой. Подобная схема показана на рис. 5-7 [47].

В зависимости от положения переключателя Вх амплитудная характеристика предварительного усилителя на транзисторах Тх и Т2 может быть либо линейной, либо логарифмической. В первом случае подключается линейный резистор #2, во втором — нелинейное сопротивление (включенные встречно-параллельно диоды Д3, Д4). При логарифмической характеристике динамический диапазон выходного сигнала по отношению к входному уменьшается. К выходу предварительного усилителя подключен диод Дъ, выделяющий огибающую сигнала. ДиоД включен в диагональ моста, образованного резисторами #ю — #13- Переключателем В% можно изменять полярность выпрямленного сигнала. Выходной усилитель постоянного тока (транзисторы 7з, Т4), кроме функции усиления, осуществляет также временную задержку выходного сигнала по отношению к входному.

Рис. 5-7. Перестраиваемый детектор (АСМУ «Северное сияние»).

Время задержки регулируется дискретно переключателем В3. Сформированный таким образом управляющий сигнал можно подавать на вход БУМ (в данном устройстве — тиристорный регулятор РТ-5-220).Л

Возможны и иные схемные решения устройств сжатия динамического диапазона звукового сигнала (см. об этом в гл. 8).

Источник: Галеев Б. М., Сайфуллин Р. Ф., Светомузыкальные устройства. — 2-е изд., перераб. и доп.—М.: Энергия, 1978.— 176 с., ил.— (Массовая радиобиблиотека; Вып. 968).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты