/
Author: Бердичевский Г.
Tags: радиоэлектроника звукотехника радиотехнический журнал цветомузыка
Year: 1979
Text
62 125 250 5ООГц 1кГц 2 4 6
Основные ТОНА
I - — ~ _ ZZJ ГАРМОНИКИ
АПЛОДИСМЕНТЫ
ТРЕУГОЛЬНИК
ТАРЕЛКИ
КСИЛОФОН
БАРАБАН
ЛИТАВРЫ
РОЯЛЬ
АРФА
ОРГАН
ТРУБА
ФЛЕЙТА
САКСОФОН (БАС)
СКРИПКА
КОНТРАБАС
СОПРАНО
ТЕНОР
БАС
РЕЧЬ
Внешний вид «Прометея -1»
16кГц
Z77
X/
Рама с модулями
^?20Р
R1
..yDoSerit'
R2-K4
„Яркость"
R2
15к
R5
1,5к
3
R3
15к
Х2.2
Н2
Функциональная
схема упрощенного
ЦМУ -ч-
Частотное соотношение
V! Д226Д
»J Ji
между каналами ЦМУ
дко-качикамим* • гадко- начинающим • мдао-иачииаимим • гадко-начинающим
ЦВЕТОМУЗЫКА!! ЬНЫИ
НАБОР-КОНСТРУКТОР
Редакционная почта журнала показывает, что
конструированием цветомуэмкальиыт устройств
(ЦМУ] сейчас увлекается очень большое число
радиолюбителей. Поэтому появление в продаже
цветомуэыкального иабора-коиструктора «Про-
метей- 1» (см. «Радном, 1977, Ив 4, с. 47| было
встречено с исключительным интересом. Доста-
точно сказать, что на завод-изготовитель набора
пришло в общей сложности более десяти тысяч
писем. Немало лисом с просьбой рассказать о
«Прометее-1» приходит и а редакцию журнала
«Радио*.
Идя навстречу пожеланиям радиолюбителей,
мы публикуем описание работы и устройства ЦМУ
Прометей-1*. В этой связи хотелось бы выска-
зать в адрес завода несколько замечаний.
Если сам набор деталей и узлов конструк-
тора, их комплектность, качество и упаковка
вполне удовлетворительны, то о «Техническом
описании и инструкции по эксплуатации* этого
сказать нельзя. Эта кнюкка-приложение ие сво-
бодна от жаргонных выражений, неточностей и
опечаток в тексте. Есть и ошибки в схемах.
Жаль, что в водной части инструкции, где рас-
сказано об истории цветомузыки, о различных
цветомузыкальных установках, не дано сколько-
нибудь четкого деления их на творческие |т. е.
цветомуэыкальныа инструменты] и автоматиче-
ские, на характерные особенности и сферы их
применения.
Многие иллюстрации е книжке явно излиш-
ни, а вот налаживанию описываемых установок
уделено слишком мало внимания. Авторы, види-
мо забыли, что набор предназначен в первую
очередь для школьников, у которых еще недо-
статочно опыта в изготовлении и особенно иалв-
живаиин электронных устройств. По этой же при-
чине совершенно необходимо дать в инструкции
простое и ясное описание работы всех каскадов
ЦМУ. привести в соответствие с ГОСТ схемотех-
нический материал.
инструкции сообщается, что логическим
развитием ЦМУ «Прометей-1* должно служить
усложнение установки за счет введения в нее
дополнительных блоков, модулей и других дета-
лей, изменения функциональной схемы и кон-
струкции блока управления и экранного устрой-
ства. было бы поэтому целесообразно дополнить
инструкцию разделом с кратким описанием но-
вых узлов и предполагаемых конструкций с тем,
чтобы более опытные радиолюбители могли
практически опробовать эти варианты и своими
отзывами и предложениями помочь зеводу сде-
лать набор еще более интересным.
При эксплуатации «Прометея-1» в редакции
выяснилось, что одного подстроечного резистора
уствнояки режнмв модулей-преобразователей
(R5 по схеме на^вкладке) недостаточно. Удобнее
предусмотреть подобны* подстроечные резисто-
ры для каждого модуля отдельно — это значи-
тельно упростит налаживание и расширит воз-
можности установки
Редакции надеется, что завод-изготовитель
примет меры дпв устранение имеющихсв недо-
статков. и начинающие радиолюбители получат
интересное и полезное пособие для занятий цве-
томузыкальиым конструированием как в радио-
кружках, так и дома.
Публикуемая ниже статья, по нашему мне-
нию, поможет радиолюбителям, купившим набор,
собрать и грамотно наладить ЦМУ, используя
одну из предлагаемых схем. Те же. кому не по-
везло в приобретении набора, могут попробо-
вать изготовить установку собственными сипами,
пользуясь данными, приведенными в стать*.
«ПРОМЕТЕИ-1»
Г. БЕРДИЧЕВСКИЙ
Конструктор «Прометен-!» — это
набор деталей и узлов, из кото-
рых нетрудно собрать простую
цветомузыка.'!ьную установку (ЦМУ),
предназначенную для автоматического
цветового сопровождения прослушива-
емых записей музыкальных произвелс-
। ин. Источником звукового сигнала для
ЦМУ может служить радиоприемник,
электрофон иля магнитофон.
В основе работы этой установки ле-
жит широко распространенный прин-
цип разделения частотного спектра
входного звукового сигнала на три
канала низших (НЧ), средних (СЧ)
п высших частот (ВЧ). На выходе каж-
дого канала включены группы ламп
соответственно красного, зеленого и си-
него цветов Кроме этих основных кана-
лов. предусмотрен динамически управ-
ляемый канал цветового фона, работаю-
щий в пау »ах между вуками
Конструктивно электронная часть
установки выполнена в виде модулей,
т. е. законченных узлов, смонтирован-
ных па отдельных легкосъемпых пла-
тах. Такое построение облегчает сбор
ку установки и се последующую тран-
сформацию.
Познакомимся с работой упрощенной
ЦМУ, функциональная схема которой
приведена на вкладке. Сигнал НЧ по-
ступает на входное ус тройство-модуль
,4/. усиливается и через рогуля горы
уровня R2—R4 подается па входы
м одул с й п ре об р азо в а тел ей А 2 — А 4.
Каждый из этих модулей включает в
себя активный фильтр, который выде-
ляет из спектра входного напряжения
сигнал с частотами, лежащими в преде-
лах полосы пропускания фильтра.
В частности, фильтр модуля А2 выделя-
ет сигнал с низшими частотами звуко-
вого диапазона, модуля АЧ со сред-
ними. а А4 — с высшими частотами
Выделенный фильтром сигнал управ-
ляет работой группы ламп экранного
устройства (на схеме для простоты
изображена .тишь одна лампа каждой
группы). Переменным резистором
RI регулируют чувствительность ЦМУ.
а подстроечным R5 устанавливают оп-
тимальный режим работы модулей
А2—А4
Теперь рассмотрим подробнее уст-
ройство модулей Модуль AI (рис. I в
тексте) состоит из двух каскадов: на
транзисторе VI собран эмиттерпый по-
вторитель, а на \ 2 — усилитель на-
пряжения Модуль построен так, что
81
220*
1
Ю,0*158
ЛГ5Й1
VI
мпьгб
2
С2
10,0*158
83
Юк
8
-сз
10,0*158
Рис. 1
СЧ
10,0*15в'\
V2
МПЧ2Б I
последовательность включения его
каскадов но усиливаемому сигналу мо-
жет быть легко изменена, т. е. входным
может быть как каскад на транзисто
ре VI, так и каскад на транзисторе I 2.
Л это. в свою очередь, позволяет в боль-
шинстве случаев добиться оптималь-
ного согласования усилителя ЦМУ с
различными источниками звукового си-
гнала и нагрузкой. Если использовать
показанный на вкладке порядок вклю-
чения каскадов (па вывод / полают сиг-
нал, а выводы 5 и 6 соединяют через
переменный резистор RI между собой),
то модуль будет обладать входным со-
противлением не менее 15 кОм (при ста-
тическом коэффициенте передачи тока
транзисторов, равном 50). неискажен-
ный сигнал на выходе (вывод 4'1
-НАЧИНАЮЩИМ • ГАДКО-НАЧИНАЮЩИМ • ГАДКО-ИАЧИИАМЛИМ • ГАДКО-НАЧИНАЮЩИМ
РАДИО № 3 1979 г.
49
РАД ИО-НАЧИНАЮЩИМ • РА Д И О- НАЧИНАЮЩИМ • РА АМО-НАЧИНАЮЩИМ • РА Д И О - НАЧИНАЮ
составит 2 ..3 В при входном око;
0.15 В. К выходу модуля можно по,
ключать нагрузку сопротивлением i
ни/КС 2 кОм
Модули-преобразователи А2—А4 с
бравы по схеме, приведенной i
рис. 2 в тексте, и отличаются друг
друга номиналами конденсаторов С1
С2 (они приведены в таблице) На тра
знсторе VI собран активный фплы
полоса пропускаемых частот которо
зависит от емкости конденсаторов (
и С2, причем С1 определяет нижнюю
границу полосы пропускания, а С2 —
частоту среза, т. е. верхнюю границу.
Сигнал с выхода первого каскада
поступает на электронный ключ (тран-
зистор V2), управляющий работой
трннистора V4. Нагрузкой тринистора
служит группа ламп экранного уст-
ройства
Число модулей-преобразователей мо-
жет быть и большим, а их частотные
границы — иными. В виде примера
в таблице даны параметры дополни-
тельного модуля А5.
На вкладке показаны примерное ча-
стотное соотношение между каналами
Модуль Полоса частот, Гц
42 20 .. 100 (НЧ)
АЗ 300 1000 (СЧ)
А4 2000 16 000 (вч>
Л5 а 500 5000
CI. мкФ
20. 50
0.22 0 5
0.005. 0.01
0.05 . . O.OfiB
ЦМУ, а также частотные диапазоны
некоторых наиболее распространенных
)- музыкальных инструментов. Изме-
е нягь частотные границы модулей, до-
>т бавлять модули с диапазоном часто!
и звучания каких-либо инструментов, вы-
I- бирать самостоятельно «цвет канала»—
[), все это возможные элементы вашего
о творчества в процессе сборки и эксплуа-
7 танин «Прометея-1».
Все модули собраны на отдельных
печатных платах (см вкладку) разме-
рами 52X44 мм из одностороннего
фольгированного стеклотекстолита тол-
щиной 1,5 м.м Дополнительные отвер-
стия в плате модуля-преобразователя
предназначены для установки подбор-
ных конденсаторов тех пли иных габари-
тов Платы закреплены винтами М3 на
литой раме из алюминиевого сплава.
Рама рассчитана на установку восьми
плат — это позволяет легко вводить в
установку дополнительные модули.
Блок питания ЦМУ состоит из тран-
сформатора 7/, диодного выпрямите-
ля VI и конденсатора С1 сглаживаю-
щего фильтра. По выпрямленному на-
пряжению 4,4 В блок допускает нагруз-
ку током до 300 мА, а по переменному
12 В (накал ламп экрана) —до 5...7 А.
Трансформатор намотан на магнито-
проводе 111/120X40. Первичная обмотка
содержит 1100 витков провода ПЭВ-1
0,45. а вторичная— 75 витков (с отво-
дами от 20-го и 40-го витков, считая от
заземленного вывод*)) провода
ПЭВ 1 1.72. Между обмотками намо-
тан экран в виде одного слоя провода
ПЭВ-1 0.45 При самостоятельном из-
готовлении ЦМУ можно применить
промышленный трансформатор ТН57-
127/220-50, соединив соответствующим
образом его вторичные обмотки
Транзисторы в модулях могут быть
любые из серий МП41, МП42 со ста-
тическим коэффициентом передачи то-
ка 40...70. Вместо тринистора КУ201А
можно использовать другие трннисторы
этой серии. Разъемы XI и 2— СГ-5.
ХЗ — обыкновенная сетевая вилка
Лампы — МН6.3-0.22 (6.3 В. 0.22А).
Все элементы блока управления
«Прометея I», кроме ламп, установлен-
ных в экранном устройстве, размещены
на стальном сборном каркасе разме-
С2. мкФ
0,22. 0.5
0.047 0.068
0.000 33 0.0001
0.047 ..0.05
рамп 215X120X90 мм (рис. 3). Каркас
состоит из дна 6, крышки 3, передней
паиели 2 и задней стенки 5, скреплен-
ных между собой винтами.
На передней панели установлены
органы управления (для возможности
дальнейшего усложнения устройства
на панели предусмотрены дополни-
тельные посадочные места для перемен-
ного резистора и переключателя) Сна-
РА Д ИО-НАЧИНАЮЩИМ • РАДИО-НАЧИНАЮЩИМ • РА ДМО-НАЧИНАЮЩИМ • РА А И О - НАЧИНАЮ
50
РАДИО № 3 1979 г. ♦
дДДИО-НАЧИНАЮЩИМ • РАДИО-
ружи к ней прикрепляют декоративную
фальшпанель I На задней стейке мон-
тируют разъемы для подключения ка-
беля питания ламп экрана и держатель
предохранителя.
Трансформатор питания привинчен к
дну каркаса, а рама с модулями — к
крышке. На каркас сверху надевают и
фиксируют винтами П-образный фут-
ляр 4. Снаружи футляр отделывают де-
коративной самоклеящейся синтети-
ческой пленкой.
• Экранное устройство собрано в ме-
таллическом футляре (рис 4) разме-
рами 440Х44ОХ 100 мм. Футляр собран
нз четырех одинаковых планок /, отли-
тых из алюминиевого сплава. Профиль
планок выбран таким, что при сборке
футляра в передней его части обра-
*. зуртся паз, в который устанавливают
светорассепвающие стеклянные цилинд-
рические стержни. Стержни ставят в
два ряда, расположение стержней в со-
седних рядах взаимно перпендикуляр-
ное. Перед установкой стержней нужно
заложить в паз прокладки из поролона
(пли губчатой резины).
За светорассенвателем в футляр
устанавливают панель-держатель ламп
2. Она представляет собой стальной
лист размерами, соответствующими
внутренним размерам футляра, и тол-
щиной около 0,5 мм. В листе пробиты
отверстия и их кромки отформованы
так, чтобы в них можно было ввинтить
лампы экранного устройства. Число
отверстий — 81, они размещены равно-
мерно по полю листа в девять рядов.
Лампы распаивают в три группы
так, чтобы получить прн работе уста-
новки тот или иной цветовой рисунок.
Число ламп в группе (их соединяют
параллельно) может быть произволь-
ным, но* общее их число в экране
инструкция не рекомендует превышать
25. Однако учитывая, что обычно мо-
менты. когда горят все лампы, чрезвы-
чайно редки и кратковременны, общее
число ламп можно довести до 40. Как
показывает практика, число желтых
и красных ламп следует выбирать при-
мерно вдвое меньшим, чем синих и зе-
леных.
Выводы от групп ламп распаивают на
кабель, на втором конце которого смон-
тирована штыреваЯ’часть СШ-5 уни-
фицированного разъема.
Панель-держатель ламп крепят вин-
тами к специально предусмотренным
выступам на'плапках футляра. Сзади к
футляру привинчивают панель 3
из изоляционного материала, в кото-
рой просверлены вентиляционные от-
верстия. Снаружи футляр экрана отде-
лывают декоративной пленкой, подобно
блоку управления.
(Окончание следует)
РА АЙО-НАЧИНАЮЩИМ • РАДИО- НАЧИНАЮЩИМ • РА А ИО-НАЧИНАЮЩИМ • РА А ИО- НАЧИНАЮШ
ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНЫЙ
НАБОР- КОНСТРУКТОР
«ПРОМЕТЕЙ-1»
Г. БЕРДИЧЕВСКИЙ
По окончании сборки ЦМУ блок
управления соединяют с экран-
ным устройством н включают
установку в сеть. Движок перемен-
ного резистора RI «Уровень» (см.
структурную схему в предыдущем но-
мере журнала на 4-й с. вкладки)
устанавливают в среднее положение, а
движки резисторов R2—R4 < Яр-
кость»— в нижнее (по схеме). Под-
строечным резистором R5 устанавли-
вают на выводах 3 модулей А2—А4
напряжение 1,5 ..2 В
На вход блока управления подают
с генератора звуковой частоты сигнал
частотой 40...60 Гц и амплитудой
150 мВ. Перемещением движка пере-
менного резистора R2 добиваются по-
явления свечения красных ламп экран-
ного устройства. Затем частоту гене-
ратора устанавливают равной 150...
250 Гц (при неизменной амплитуде
выходного сигнала) и переменным
резистором R3 добиваются свечения
зеленых ламп (красные лампы при
этом должны погаснуть). Далее уста-
навливают на генераторе частоту
2000 Гц и переменным резистором R4
добиваются свечения синих ламп.
Если при подаче входного сигнала
лампы экранного устройства не будут
загораться даже в верхнем, по схеме,
положении движков переменных ре-
зисторов R2—R4, измените напряжение
питания модулей подстроечным рези-
стором R5.
Налаживать ЦМУ можно и без ге-
нератора. В этом случае подают на
вход установки сигнал соответствующей
амплитуды, например от магнитофо-
на, и поочередным вращением ручек
переменных резисторов R2—R4 доби
ваются появления на экране свече-
ния. изменяющегося по интенсивности
и цвету в такт с музыкой.
Все модули набора проверены и
настроены на заводе и дополнителыю-
Окончшшс. Начало см. в «Радио, 1979, № 3.
с 49—51
го налаживания, как правило, не тре-
буют При самостоятельном же изго-
товлении ЦМУ в модуле А1 подбирают
резистор R4 (рис. I в предыдущем
номере журнала) в пределах
”)0...100 кОм по максимуму усиления, а в
модулях А 2—А4 резистором R3
устанавливают точнее частоту среза
активного фильтра Кроме того,
имеет смысл дополнительно установить
два подстроечных резистора (СП-0,4
сопротивлением 1.5...4,7 кОм), раздель-
но регулирующих напряжение питания
модулей АЗ, А4
Пока разговор шел о простейшей
ЦМУ с тремя частотными каналами.
Она обладает хорошей ритмодинами-
ческой характеристикой, независимо-
стью каналов управления, простотой
сборки и настройки. Поэтому начинать
освоение «Прометея !» следует имен-
но с простейшей установки
Однако, наряду с перечисленными
достоинствами, она обладает и неко-
торыми недостатками. Отметим два из
них. наиболее существенных. Как из-
вестно, яркость свечения экрана тем
больше, чем больше уровень входного
сигнала, т. е. чем больше громкость
звука. В паузах же экран не светится
вовсе. Такне большие перепады яркости
быстро утомляют зрение Второй недо-
статок заключается в ограниченных
возможностях управления работой
ЦМУ, следствием чего является замет-
ное однообразие цветового сопровож-
дения при различных по характеру
музыкальных программах.
Наиболее просто устранить первый
РА Д ИО-НАЧИНАЮЩИМ • РА Д И О - Н АЧ И Н АЮШ И М • ИА ДИО-НАЧИНАЮЩИМ • Г АД И О - НАЧИНАЮ!
50
РАДИО N5 4 1979 г
ИО-НАЧИНАЮЩИМ • РАДИО- НАЧИНАЮЩИМ • РАДИО-НАЧИНАЮЩИМ • РАДИО-НАЧИНАЮЩИМ
недостаток введением в установку до-
полнительного канала — динамическо-
го фона. К его выходу подключают
Рис. 7
Рис. 8
группу ламп, которая светится при
отсутствии входного сигнала ЦЧУ. Ка-
нал работает так. что по мере увеличе-
ния уровня входного сигнала яркость
свечения ламп фона в экранном уст-
ройстве уменьшается. Цвет свечения
ламп фона может быть в большой сте-
пени произвольным, однако лучше
всего использовать цветовые оттенки,
не «занятые» основными каналами.
Схема такой ЦМУ показана на
ipuc. 5. От простейшей это ЦМУ отлича-
ется наличием модуля фона А5 Сигнал
к модулю поступает с выхода элект-
ронного ключа модуля-преобразовате-
ля АЗ (вывод 5) канала средних
частот, что позволяет уменьшить зави-
симость работы канала фона от воз-
можных помех во входном сигнале (на-
водок переменного тока и собственных
шумов усилительного тракта) Пере-
менным резистором R6 устанавливают
яркость свечения ламп фона.
Чтобы можно было разнообразить
цветовое сопровождение музыкаль-
ных программ, в установку введен кно-
почный переключатель S1 «Фон». В по-
казанном на схеме положении пере-
ключателя каналам присвоены красный,
зеленый и синий цвета, а фону — жел-
тый. При нажатии на кнопку переклю-
чателя произойдет замена зеленого цве
та желтым в канале СЧ и желтого зе-
леным в канале фона.
Схема модуля фона приведена нй
рнс. 6. Он представляет собой элект-
ронный ключ, работающий в противо-
фазе с электронным ключом модуля-
преобразователя, т. е. при увеличении
тока через тринистор модуля-преобра-
зователя ток через тринистор модуля
фона уменьшается, и наоборот. Модуль
фона собран на печатной плате (рис. 7)
тех же размеров, что и остальные. При
необходимости на плате можно смонти-
ровать два модуля фона, для этого на
ней предусмотрены соответствующие
печатные проводники. Переключатель
S1 — П2К.
Для того чтобы расширить интервал
возможных входных напряжений
сигнала НЧ (например, при подключе-
нии ЦМУ к радиотрансляционной ли-
нии), разъем XI дополнен гнездом,
соединенным со входом усилителя через
резистор RI
Работа ЦМУ, собранной по схеме
рис. 5. характерна тем, что на низших
и высших частотах яркость свечения
экрана изменяется от нуля до макси-
мальной, а на средних происходит как
бы «переливание» цвета с желтого на
зеленый при почти неизменной средней
яркости свечения экрана При разных
положениях контактов переключателя
«Фон» характер цветовоспроизведе-
ния несколько изменяется. Иными
словами, в определенной степени вос-
полняется агорой из упомянутых вы-
ше недостатков.
Еше большего разнообразия работы
ЦМУ можно добиться с тремя модуля-
ми фона (Л5—А8 на рнс 8) Собран-
ное по такой схеме ЦМУ обеспечивает
«переливание» цвета по всем трем ка-
налам
Оригинальную конструкцию — свое
образную стереофоническую ЦМУ мож-
но собрать из двух независимых по входу
простейших установок, подключенных
к разным каналам стереофонического
усилителя. В этом случае лампы каж-
дой установки располагают в разных
половинах экрана либо в виде прямо-
угольников. либо в виде треугольни-
ков Такое сочетание ламп позволяет
получить интересные цветовые эф-
фекты
Можно разместить лампы и в двух
экранах, но устанавливать экраны сле-
дует если не рядом, то достаточно близ-
ко друг от друга и лучше всего посере-
дине между выносными громкоговорите-
лями стереофонического усилителя
В принципе. ЦМУ «Прометей-!» мож-
но еще более усложнить, добавляя но-
вые различные модули. Для этого
придется изготовить другой, более
вместительный футляр для блока уп-
равления. Число и конструкцию экра-
нов также можно изменять. Напри-
мер, очень хорошие результаты дает
использование светоизлучателей про-
жекторного типа с пленочными свето-
фильтрами. Свет от прожекторов
направляют на стандартный домашний
киноэкран или на потолок комнаты.
Все эти и другие «светомузыкаль-
ные» эксперименты станут возможны
после практического знакомства с набо-
ром-конструктором «Прометей-1».
г. Москва
-НАЧИНАЮЩИМ • РАДИО- НАЧИНАЮЩИМ • РАДИО-НАЧИНАЮЩИМ
• РАДИО- НАЧИНАЮЩИМ
♦ РАДИО № 4 1979 г.
51