ЦВЕТОМУЗЫКАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к цветомузыкальным устройствам, предназначено для создания цветовых светодинамических эффектов при прослушивании вокальных и музыкальных произведений и может быть использовано в области радиоэлектроники, радиосвязи, телефонии.
Устройство может применяться, как самостоятельно, так и в мобильных телефонах, как отдельная функция (опция), которая может реализовываться, как аппаратно, так и с помощью аппаратно-программных методов.
Известна цветомузыкальная приставка на трех транзисторах, описанная в сборнике "Цветомузыкальные устройства" под редакцией Хальян, Арамович, 2001 г., Москва, "Радио" в статье Б. Сергеева (стр.9-10). Приставка состоит из трех селективных частотно-зависимых усилительных каскадов аудиочастот, нагруженных на лампы накаливания соответственно голубых, зеленых, красных цветов и регулятора уровня внешнего сигнала. При этом входной аудиосигнал подается от выходного каскада внешнего усилителя (магнитофона, радиоприемника и т.п.) с помощью кабелей и разъемов.
Известно также "Устройство цветомузыкальное" (патент РФ №22433810, МПК A63J 17/00), состоящее из оптического блока со светоизлучающими элементами, электронного блока и блока управления, соединенного с внешними источниками воспроизведения аудиозаписи с помощью разъемов и кабелей.
Недостатками вышеуказанных устройств является отсутствие мобильности из-за того, что требуется подключение устройств с помощью кабелей и разъемов. Это не представляется возможным при применении устройства в нестационарных условиях, и при использовании источников звука, в которых выходные разъемы не предусмотрены. Кроме этого в устройствах - аналогах нет фоновой подсветки, что снижает эффективность воспроизведения цветомузыки из-за отсутствия ритмической составляющей интегрального звукового сигнала.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является "Устройство для автоматического светового сопровождения музыки" (патент РФ №2297867, МПК A63J 17/00), которое содержит микрофон и каналы обработки звукового сигнала, каждый из которых имеет последовательно соединенные полосовой фильтр, амплитудный детектор и источник света, при этом микрофон подключен к входам полосовых фильтров каналов обработки звукового сигнала через последовательно соединенные масштабный усилитель и двухсторонний амплитудный ограничитель, а выход амплитудного детектора в каждом канале звукового сигнала подключен ко входу соответствующего источника света через преобразователь напряжение-ток, причем источники света выполнены на светоизлучающих диодах.
Недостатком данного устройства является
- низкая эффективность светового сопровождения музыки из-за отсутствия фоновой ритмической составляющей;
- отсутствие возможности подключения более мощных световых элементов и гальванической развязки;
- отсутствие возможности применения цифровой обработки аудиосигналов и использования дисплея при воспроизведении цветовых эффектов, заданных программой.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности воспроизведения цветомузыки путем введения фоновой подсветки интегрального звукового сигнала, обеспечение возможности подключения более мощных световых элементов и гальванической развязки с помощью применения оптронов, а также обеспечение возможности цифровой обработки аудиосигналов и воспроизведения, заданных программой цветомузыкальных эффектов на дисплее.
Указанный технический результат достигается тем, что в цветомузыкальном устройстве, содержащем микрофон, соединенный со входом усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого соединен с входом электронного блока управления, выходы которого подключены к светоизлучающим элементам, согласно заявляемому техническому решению, выход усилителя с регулируемым коэффициентом усиления соединен с одним, по меньшей мере, дополнительным светоизлучающим элементом, кроме того, выход усилителя и выходы электронного блока управления подключены ко входам оптронов.
Электронный блок управления включает аналого-цифровой преобразователь, соединенный с процессором, выход которого соединен с устройством согласования.
Светоизлучающие элементы могут быть выполнены на дисплее.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена структурная схема заявляемого цветомузыкального устройства, на фиг.2 - электронный блок управления с активными аналоговыми фильтрами аудиочастот, а на фиг.3 - электронный блок управления с цифровыми фильтрами (селекторами) аудиочастот.
Устройство содержит встроенный микрофон 1, соединенный с усилителем аудиосигналов 2, выход которого соединен с входом электронного блока управления 3 и дополнительным (фоновым) светоизлучающим элементом 4. Выходы электронного блока управления 3 подсоединены к светоизлучающим элементам 5 (например, светодиодам, дисплею, лампам накаливания). Кроме того, выходы электронного блока управления 3 и выход усилителя 2 подключены ко входам оптронов 6. Выходы 7 оптронов 6 могут служить для возможного подключения внешнего источника питания и других внешних светоизлучающих элементов большей мощности.
Электронный блок управления может содержать активный фильтр нижних частот 8, n-активных полосовых фильтров 9, количество которых зависит от цветовой градации, фильтр верхних частот 10, входы которых соединены между собой и являются входом электронного блока управления 3. Выходы активных фильтров 8,  9 и 10 являются выходами электронного блока управления 3.
Электронный блок управления может быть также выполнен в виде аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 11, соединенного с процессором 12, связанным с устройством согласования 13. Входом электронного блока управления 3 является вход АЦП, а выходами электронного блока управления 3 являются выходы устройства согласования.
Устройство работает следующим образом.
На микрофон 1 воздействует внешний звуковой сигнал, который усиливается с помощью усилителя 2 с регулируемым коэффициентом усиления. С выхода усилителя 2 сигнал звуковой частоты поступает на электронный блок управления 3, служащий для селекции аудиочастот по заданной диапазонной градации.
При работе цветомузыкального устройства, в котором электронный блок управления 3 выполнен по цифровой схеме (фиг.3), аналоговый сигнал звуковой частоты поступает на аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, с выхода которого цифровой сигнал поступает на процессор 12, который осуществляет частотную селекцию оцифрованных звуковых сигналов с помощью подпрограммы селекции частот. С выхода процессора 12 сигналы поступают через устройство согласования 13 на входы светоизлучающих элементов, выполненных, например, в виде дисплея или светодиодов.
Количество диапазонов отселектированных звуковых частот зависит от цветовой градации светоизлучающих элементов 5 и равно (n+2), где n-количество полосовых фильтров 9. Минимальное количество цветовых градаций - 3 (красный, зеленый, синий). Фоновый светоизлучающий элемент 4 реагирует только на интегральный уровень звукового сигнала и значительно улучшает эффективность воспроизведения цветомузыки. С выходов электронного блока управления 3 "цветовые" сигналы поступают на входы оптронов 6, которые служат для гальванической развязки при применении внешнего источника питания и внешних более мощных цветовых светоизлучающих элементов (на чертеже не показаны). Питание цветомузыкального устройства осуществляется от встроенного аккумулятора (батареи).
Предлагаемое устройство является мобильным, очень удобно при поездках и в других нестационарных условиях, где источником звука может быть голос, колонки аудиосистем, радио- и телеприемники и т.п.
При применении электронного блока управления 3, показанного на фиг.3 с помощью подпрограммы можно улучшить эффективность воспроизведения цветомузыки на дисплее с помощью воспроизведения цветовых звезд (астерий), разноцветного колеблющегося пламени, разноцветных бликов от водной поверхности. Более простым воспроизведением цветомузыки может быть цветовая засветка всего дисплея или засветка по секторам типа "радуга".
При применении устройства в мобильных телефонах, смартфонах и т.п., используя штатный микрофон и усилитель мобильного устройства, можно производить селекцию звуковых частот при помощи активных фильтров, которые соответствуют определенным цветам (см. фиг.2), как от внешних источников звука (колонок, динамиков и т.п.), так и при приеме сигналов по радиоканалу. Во втором варианте (см. фиг.3), селекция аудиочастот от внешних источников звука и при приеме сигналов по радиоканалу, а также воспроизведение цветомузыкальных эффектов на дисплее мобильного устройства осуществляется как отдельная опция с помощью системного программного обеспечения (операционной системы) и вновь разработанной программы-приложения (подпрограммы) селекции звуковых частот.