Практически все цветомузыкальные устройства достаточной мощности рассчитаны под применение обычных ламп накаливания. Есть в интернете схемы ЦМУ и на светодиодах , но они как правило под маломощные LED. Как же подключить к такому устройству светодиоды ватт на 50-100? Можно взять за основу одну очень неплохую схему цветомузыки (к тому же с управлением от звука через микрофон) и несколько видоизменив выходную часть — получить желаемый результат.

Схема ЦМУ для мощных светодиодов

Схема принципиальная ЦМУ для 220V
Схема принципиальная ЦМУ для 12V

Электрическое питание входной части обработки частот сделано на куске универсальной платы. Трансформатор снят с какого-то радио. Он идеально подходит, потому что симметричный и имеет 10 В обмотки. В качестве мощных ключей использовались тиристоры BT151/600, с запасом, чтобы они не сгорели от больших токов.

Схема может быть выполнена полностью изолированной от сети, если применить исполнительную часть на симисторах и оптронах.

При испытаниях временно смонтируйте вместо светодиодов резисторы расчётного сопротивления и мощности от 10 Вт.

ЦМУ со светодиодными лентами 12 В

Если хотите в ЦМУ использовать светодиодные ленты на 12 В постоянного тока, то можно всю схему запитать этими же 12-ю вольтами от импульсного сетевого драйвера, а выходную часть собрать на полевых мощных транзисторах.

Вариант схемы приведён выше. Тут резистором R2 задаётся токоограничение LED ленты (или мощного одиночного светодиода).

Кстати, при установке отдельных светодиодов высокой мощности, например на 100 ватт (32 В на 3 А) — питающее напряжение от драйвера подавайте через светодиод на сток полевого транзистора (убедившись по даташиту, что он может выдержать такие параметры U/I), а указанным выше резистором выставьте нужный уровень тока.

Корпус выполнен деревянным (проще найти материал и легче обрабатывать). Отверстия под лампы просверлены большими фрезами. Естественно спереди имеются все необходимые ручки для регулировки уровней сигнала и ВЧ-СЧ-НЧ каналов и кнопка питания.

Сегодня были в магазине Ашан и купили цветомузыку MCM для домашней дискотеки . Просто невозможно было устоять: при обычной цене в 1500 рублей устройство продавалось за 399! Конечно, эта пронзительно китайская штуковина даже отдаленно не может сравниться с настоящей цветомузыкальной установкой, которая работает по совершенно определенным законам. Купленное изделие - скорее простая "мигалка". Однако, если нужно не вдаваясь в детали принципа работы просто устроить дома небольшую вечеринку, то для организации световых эффектов она вполне пойдет. По крайней мере мой 4-летний сын был от нее в полном восторге. В данной статье я хотел бы оставить отзыв о цветомузыке MCM и немного помедитировать на тему цветомузыкальных установок как таковых.

Раньше цветомузыку делали своими руками

Во времена СССР с хорошей аудиотехникой была большая напряженка. Безусловно, существовали первоклассные стереомагнитофоны, например, Ростов-105. Качество звука у них было превосходное, особенно, если записывать музыку с хорошего источника на немецкую магнитную ленту Agfa на скорости 19 (сантиметров в секунду).

Катушечный стереомагнитофон Ростов 105. Фото из интернет

Увы, все это было очень дорого и для обычных советских рабочих и служащих практически недоступно. Ну, сами посудите, при зарплате 150 рублей в месяц купить стереомагнитофон за 400 рублей было непозволительной роскошью. Могли запросто "разобрать" на профкоме и в лучшем случае поставить на вид. В худшем - комсомольский или партбилет "на стол". А ведь надо было еще покупать колонки, которые тоже были недешевые.

Примерно такая же ситуация была и с цветомузыкальными установками. Домашних бытовых устройств фабричного производства почти не было, а большие профессиональные опять таки было просто неподъемные по цене.

В то время абсолютное большинство "цветомузык" собиралось дома вручную с использованием радиодеталей, купленных в магазине "Юный техник" по схемам, опубликованным в журнале "Техника молодежи" или "Моделист-конструктор".

Современной молодежи в голову не придет делать цветомузыку своими руками. Ведь можно пойти в магазин и купить готовую. Или вообще скачать из интернета программу и превратить монитор компьютера в отличный цветомузыкальный экран, у которого к тому же будет еще и куча разных настроек.

Почти никто сегодня не "травит" печатные платы в специальном растворе, не выменивает или не достает иным способом дефицитные радиодетали, не паяет схемы, не ломает голову над конструкцией световой части устройства.

А ведь в свое время было особым шиком изготовить свою собственную цветомузыку, которая бы не только не взорвалась при первом включении, а работала, причем в строгом соответствии со всеми правилами. Кстати, о правилах.

Как работает настоящая цветомузыка

Сейчас многие этого даже не знают. А раньше настоящие радиолюбители и специалисты по подобным устройствам прекрасно представляли что к чему. Дело в том, что разноцветные лампочки в цветомузыке должны мигать не хаотично, не тогда, когда им самим вздумается, а в точном соответствии с частотной характеристикой звучащей музыки.

Давайте разберем это на примере, если вам это вообще интересно.

Возьмем какую-нибудь песню и попробуем разложить ее по частотам.

То что "бУхает" - это низкие звуковые частоты. Их источниками могут быть ударник, бас-гитара и современные синтетические звуки, от которых в серванте дребезжит посуда. В акустических системах за качественное воспроизведение низких частот отвечают самые большие динамики. Так вот при появлении в общем спектре низких звуковых частот в цветомузыкальной установке должны загореться красные лампы. Почему? Просто потому, что красный цвет - тоже самый низкочастотный в видимом световом диапазоне. При создании концепции цветомузыкальной установки изобретатели решили сделать так, чтобы низкочастотный звук сопровождался низкочастотным светом.

Таким образом, если представить себе обычную классическую рок или поп композицию, то вспышками красного цвета обозначался ритм ударника и вступления басов.

На другом полюсе - высокочастотная составляющая музыки. Это все свистящие звуки, например, удар по тарелкам в ударной установке. При появлении в общем музыкальном фоне высокочастотной составляющей должны вспыхнуть синие лампы. Опять "почему"? Потому что синий цвет - один из самых высокочастотных в видимом диапазоне. Еще более подходящим с точки зрения частотной характеристики был бы фиолетовый, но почему-то изобретатели остановились именно на синем цвете. Так уж повелось.

Все, что находится в пределах среднего диапазона должно сопровождаться зелеными вспышками.

Таким образом в настоящей цветомузыке звук как бы раскрашивается, визуализируется в полном соответствии с частотными характеристиками.

С этой точки зрения современные цветомузыкальные установки зачастую выглядят простыми мигалками, которые или реализуют так называемый "бегущий огонь" или просто хаотично включают лампы того или иного цвета. Хотя приятные исключения встречаются и сегодня.

Как устроена настоящая цветомузыка

Отважусь показать вам электрическую принципиальную схему. Увы, просто так на первый взгляд понять ее могут только специалисты, поэтому придется кое-что пояснить:

изображения из интернет

Итак справа - лампы. Вы их узнали. Это обычные лампочки, которые вворачиваются в люстры. Причем раньше нельзя было просто пойти в магазин и купить лампы красного, зеленого и синего цвета. Поэтому в то время покупались обычные или еще лучше матовые лампы нужной мощности. Потом их колбы надо было покрасить.

Самой доступной краской были обычные чернила из стержней шариковых ручек. Мы брали стержень, аккуратно вынимали металлический наконечник с шариком. Затем выдували на бумажку чернила. А потом начинали красить лампочки. Причем не кисточками и не губками - ведь чернила были достаточно густыми - красить приходилось пальцем. Да-да! Макали указательный палец в выдавленную кляксу из чернил на бумаге и начинали развозить чернила по поверхности колбы лампочки. Когда на следующее утро в школе кто-то приходил с разноцветными пальцами, мы сразу понимали причину и спрашивали: "Ну, заработала?".

Это сейчас можно пойти в магазин электротоваров и купить все, что нужно. А тогда были другие времена. Приходилось пользоваться тем, что было под рукой. Сейчас это уже выглядит смешно и нелепо. Но раньше это был чуть ли не единственный способ получить цветные лампы.

Левее лампочек на схеме находятся тиристоры - самые дефицитные и дорогостоящие детали цветомузыки. Именно они позволяли передавать электричество из розетки на лампочки. Они были как бы затворами , которые "открывались" по команде от остальной части электрической схемы и подавали напряжение от розетки на соответствующую лампу. Лампа загоралась пока был "открыт" тиристор. Тиристоры в процессе работы очень сильно нагревались, поэтому их нужно было устанавливать на радиаторы для дополнительного охлаждения.

Вся остальная часть схемы, состоящая из резисторов (красненьких) и конденсаторов (серебристых), отвечала за то, чтобы разложить входной сигнал от магнитофона на частотные составляющие и открывать затворы тиристоров (зажигать лампочки) при появления на входе сигнала определенного частотного диапазона.

Если интересно, посмотрите на цветные проводки. Станет ясно, какая часть схемы отвечает за низкочастотный (красный), среднечастотный (зеленый) и высокочастотный (синий) сигнал.

Отдельный переменный резистор (в верхней части схемы) позволял регулировать чувствительность схемы. Дело в том, что разные магнитофоны и проигрыватели имели разную мощность сигнала на линейном выходе. Поэтому без данной возможности плавной регулировки было не обойтись. Иначе могло случиться, что все лампы стали бы все время гореть безо всякого мигания, если сигнал был бы сильным, или, напротив, не включались бы вовсе при слабом входном сигнале.

Теперь я хотел бы извиниться перед настоящими профессионалами в радиотехнике за столь вольное объяснение принципа действия цветомузыки. Не беспокойтесь. Все равно большинство читателей не обратит на него никакого внимания. Я просто пытался объяснить так, чтобы было понятно всем.

Таким образом, настоящая цветомузыка состояла как бы из двух частей:

• блок управления - сама электрическая схема
• световой блок - лампы

Когда в продаже появились сравнительно недорогие бытовые установки, они выглядели, например, так:

изображения из интернет

Цветомузыка на стартерах

Вы будете смеяться, но в те далекие советские времена далеко не всем удавалось достать тиристоры. Вот такой был дефицит.

А цветомузыку все равно иметь хотелось!

И тогда на помощь страждущим приходило другое решение: цветомузыкальная установка на электрических стартерах.

На самом деле изначально это была схема мигалки для гирлянды. Это теперь они продаются со встроенными мигалками, в которых, к тому же, заложено несколько разных программ. А тогда елочная гирлянда просто включалась в розетку и горела постоянно (как глупая).

Все уважающие себя радиолюбители в то время знали, как можно сделать очень простую мигалку. Вот ее схема:

изображения из интернет

А вот так устройство выглядело в натуре:

изображения из интернет

Все просто. Никаких дефицитных деталей. Всего два элемента - стартер (они используются в светильниках с лампами дневного света) и конденсатор. Гирлянда включалась в розетку на устройстве, а само устройство включалось в сеть. Елочная гирлянда начинала мигать. Причем мигание было хаотичным как по длительности так и по частоте.

Таким образом без особых хлопот и затрат получалось устройство, которое можно было использовать для организации домашних (и не только домашних) вечеринок. Лампы включались хаотично и совершенно независимо друг от друга. Случались моменты, когда они горели все вместе, иногда парами, иногда только одна. Иной раз все они выключались одновременно и в помещении на мгновение наступала полная темнота.

Увы, никакой связи с частотными характеристиками музыки здесь и близко не было. Даже в паузе между песнями устройство продолжало исправно мигать. Но... знаете, было очень забавно следить за беспорядочным миганием и сопоставлять его с играющей музыкой. В какие-то моменты происходили случайные совпадения с ритмом или с той же частотной характеристикой. Но, конечно же, это было скорее исключение, чем правило.

Безусловно, это была не настоящая цветомузыка, но на безрыбье, как говориться, и рак - рыба.

С тех стародавних времен прошло 30 лет. Сейчас любой желающий может просто пойти в магазин (обычный супермаркет) и за энную сумму купить себе цветомузыкальную установку. Безусловно, это очень здорово. Вот только немного жаль, что современные мальчишки уже не могут ощутить то непередаваемое счастье, когда изготовленная твоими руками цветомузыка вдруг "оживала" и начинала работать, причем именно так, как НАДО!

Цветомузыка MCM с микрофоном

Давайте вернемся в день сегодняшний. Как я уже говорил, поводом для данной статьи послужила покупка цветомузыкальной установки MCM .

Не могу говорить за всех, но если бы в возрасте 16 лет мне в руки попало нечто подобное, я был бы одним из самых счастливых людей. Тогда были несколько другие ценности: импортная фабрично изготовленная цветомузыка с настоящими цветными лампами и микрофоном для анализа звучащей музыки произвела бы среди друзей-пацанов настоящий фурор! Судите сами:

По сути здесь есть все что нужно: три лампы, причем, не крашенные пальцами, который макнули в чернила от шариковой ручки, а настоящие, из цветного стекла.

Есть блок управления с регулятором темпа и чувствительности.

Есть микрофон, который улавливает музыку и передает его на электронную схему, которая, по сути, должна срабатывать так же, как приведенная выше схема на тиристорах.

К тому же конструктивно цветомузыка МСМ здорово отличалась от самопальных коробов, в которые радиолюбители в старые времена упаковывали свои изделия.

Как видите, корпус цветомузыки можно разобрать на отдельные компоненты. Правда, расставить их по разные углам комнаты просто так не получится - провода короткие. Но разборный корпус уже дает некоторую возможность для маневра, а провода, если что, и удлинить можно.

Интересно, что на коробке написано Светодиодная цветомузыкальная установка . Явное вранье. В конструкции используются обычные лампы накаливания мощностью 60 ватт. Поэтому при работе устройство начинает представлять некоторую опасность для окружающих. Представляю что будет, если некий подвыпивший гость "потеряет управление" и соприкоснется с огненной лампой цветомузыки:).

Как работает цветомузыка МСМ

Чем долго описывать, лучше показать. На этом видео цветомузыка сначала работает в режиме "бегущий огонь", а затем я включаю микрофон и появляется некая "реакция" на звучащую музыку. Насколько она может вас удовлетворить - решите сами.

Вывод

Для настоящих любителей радиотехники, не говоря уж о профессионалах, цветомузыка MCM - это настоящее издевательство над самыми лучшими инженерными чувствами. Своей вольготной трактовкой частотного диапазона и неуклюжей реакцией на звучащую музыку устройство может довести искушенных пользователей до бешенства.

Поэтому если вы хотите получать наслаждение от точного совпадения звуковой и цветовой картинки, то покупать данное изделие я вам по-дружески не рекомендую. Лучшее решение для вас - собрать устройство самостоятельно. Вы получите настоящее удовольствие и от процесса сборки и от работы вашей цветомузыки.

Если же вам нужно просто подсветить детский праздник или вполне взрослый корпоратив, то пара-тройка данных устройств вполне справятся с поставленной задачей. Всем будет очень весело... есть только одно НО.

Если на празднике окажется настоящий инженер, я имею в виду не по диплому, а по своей сути, он уйдет с праздника расстроенный и потом, возможно, даже заболеет. Ибо в его представлении цветомузыка MCM будет настоящим надругательством над самой концепцией цветомузыкальных устройств. В этой фразе, безусловно, есть доля шутки. Однако я помню случай, когда я сам ушел с концерта только из-за того, что две гитары "не строили" - то есть одна струна у одной из гитар была настроена неправильно. Никакого удовольствия! Одно расстройство!

Так что, я вам все рассказал, показал, а уж вы решайте, стоит ли покупать такую цветомузыку.

Сложно найти такого человека, который не любил бы слушать музыку. Для удовлетворения данного желания приобретаются качественные музыкальные центры, колонки и иные устройства. Для получения еще большего удовольствия многие задумываются о создании специальных цветоэффектов, которые могут украсить любое звучание и создадут романтическую атмосферу на свидании или увеселительный настрой в процессе организации праздничной вечеринки. Цветомузыку также, как музыкальные центры, можно приобрести, а можно сделать и своими руками. Оптимальный вариант — сделать цветомузыку на светодиодах своими руками по одной из предложенных схем.

Преимущества светодиодной продукции

Современный рынок электроники представляет большое разнообразие светодиодных лент, которые обладают самыми разными цветовыми эффектами. С их помощью можно создать качественное точечное освещение, есть возможность сделать светомузыку с мигающими или размытыми эффектами.

В отличии от обычных лампочек, светодиоды характеризуются большим количеством положительных характеристик. Среди основных преимуществ светодиодных лент можно выделить:

• широкая и разнообразная цветовая гамма;
• передача насыщенных цветов;
• разные варианты исполнения – линейки, модули, дискретные элементы, RGB-ленты;
• высокая скорость срабатывания;
• минимальный объем потребляемой энергии.

Ленты можно использовать в домашних условиях, в клубах и в кафе, можно эффектно подсвечивать витрины. В данной статье более подробно будет описан вариант светодиодной цветомузыки для обычного домашнего применения.

Простая схема с одним светильником

Для начала стоит изучить простую схему цветомузыки. Это устройство, которое выполняется на одном светодиоде, транзисторе и резисторе. Питание на такую цветомузыку можно подавать от постоянного источника тока напряжением 6-12 вольт. Работает устройство по принципу усилительного каскада с общим эмиттером. Воздействие в виде меняющегося по частоте сигнала и амплитуды поступает на основную базу. Как только частота колебаний превышает определенное пороговое значение, открывается транзистор и светодиод сразу вспыхивает.

Данная схема простой цветомузыки на светодиодах имеет один недостаток — темп мигания светодиода зависит полностью от уровня производимого звукового сигнала. Говоря иными словами, световой эффект будет активироваться только на определенном уровне производимой музыкальным центром громкости. При снижении интенсивности звучания свечение будет постоянным с редкими подмигиваниями.

Схема с одноцветной лентой

Данная цветомузыка на транзисторе собирается с применением светодиодной ленты в нагрузке. Для организации такой цветомузыки потребуется увеличить питание до 12 В, найти и установить транзистор с максимальным током коллектора, который превышает ток нагрузки, также потребуется пересчитать общий номинал резистора. Подобная цветомузыка достаточно проста, выполнена на одной одноцветной светодиодной ленте и идеально подойдет для начинающих радиолюбителей. Собрать ее можно без особых проблем в домашних условиях.

Простая трёхканальная схема

Чтобы получить цветомузыку, лишенную всех перечисленных выше недостатков, стоит использовать специальный трехканальный преобразователь звука. Питается такая схема из светодиодной ленты постоянным напряжением 9 В и в состоянии эффективно засветить по одному или два светодиода в каждом канале. Среди основных конструкционных элементов, которыми характеризуется такая цветомузыкальная схема, можно отметить:

• три независимых усилительных каскада, которые собираются на транзисторах категории КТ315 (КТ3102);
• в нагрузку транзисторов включены светодиоды разного цвета;
• для элемента предварительного усиления может быть использован сетевой небольшой трансформатор понижающего характера.

Входящий сигнал подается на вторичную обмотку трансформатора, который в свою очередь выполняет две основные функции – развязывает на гальваническом уровне два устройства, а также усиливает звук с основного линейного выхода. После этого сигнал поступает на три параллельно расположенные и включенные фильтры, собранные на базе RC-цепей. Они работают на индивидуальной частотной полосе, которая прямо зависит от номинала конденсатора и резистора.

Цветомузыка с RGB лентой

Данная схема приставки осуществляет работу от 12 вольт и идеально подходит для установки на авто. Такая цветомузыка оптимально совмещает в себе основные функции ранее рассмотренных схем и в состоянии работать, как в режиме светильника, так и цветомузыки. Второй режим достигается за счет особого бесконтактного управления RGB-лентой посредством микрофона. Что касается режима светильника, то он основан на одновременном запуске свечения зеленого, красного и синего светодиода на полную мощность. Выбор режима можно осуществлять посредством специального переключателя, который находится на специальной плате.

Чтобы понять, как осуществляет работу данная приставка, стоит изучить ее последовательность действий. Основным источником сигнала здесь является микрофон, преобразующий колебания звука, исходящей от фонограммы . Полученный сигнал незначителен, потому требует усиления. Добиться этого можно посредством применения транзистора или специального операционного усилителя. После этого запускается автоматический регулятор уровня АРУ. Он эффективно удерживает колебания звука в разумных пределах и подготавливает его к последующей обработке. Встроенные фильтры разделяют сигнал на три части, каждая из которых работает в одном определенном частотном диапазоне. В завершении потребуется просто усилить предварительно подготовленный сигнал тока. Для этой цели используются специальные транзисторы, которые работают в ключевом режиме.

Приобретение готового ЦМУ

Если нет желания сделать цветомузыку для использования в домашних условиях, можно приобрести ЦМУ, то есть цветомузыкальную установку. Это готовое функциональное решение, в составе которого присутствует контроллер. Он будет обрабатывать звук, преобразуя его в светомузыкальное визуальное представление. В процессе воспроизведения света будет меняться его интенсивность и цветовое решение, создавая тем самым эффект самой настоящей дискотеки. Также в состав устройства ЦМУ входит панель со встроенными диодами.

В основе данных приспособлений может находиться спектральное разложение по частотам, где каждой из них будет соответствовать определенное цветовое решение или предварительно заданные регулировки с самыми разными эффектами и их чередованием. Осуществлять их настройку можно посредством входящего в комплект пульта дистанционного управления.

Важно! Современные ЦМУ очень просты в процессе инсталляции и настройки. Это идеальное решение для организации домашней вечеринки или дискотеки.

Заключение

Схем для самостоятельного выполнения установок цветомузыки существует достаточно много. Можно подобрать достаточно простой вариант, где просто будет меняться цвет RGB-ленты, до довольно сложных, которые в процессе работы будут создавать большое количество разнообразных эффектов, переливов и затуханий. В прямой зависимости от навыков можно выбрать и выполнить подходящий вариант. Достаточно немного потрудиться и создать что-то по-настоящему уникальное, это будет светооборудование, радующее переливами самых разных цветовых оттенков. Также не стоит забывать, что всегда есть возможность купить готовое решение цветомузыки и наполнить свой дом цветовыми оттенками и радостью.

Такая светодиодная цветомузыка подойдет для тех, кто слушает музыку на компьютере. Ее можно разместить внутри корпуса и он будет подсвечиваться в такт музыки.

Схема цветомузыки очень простая и не представляет никаких сложностей.

Необходимые компоненты:
1. 4 светодиода (любого цвета) 3мм
2. Р2 вилка
3. 2-позиционный переключатель
4. Биполярный транзистор TIP31
5. Коробка (если нужна), можно разместить и непосредственно в корпусе компьютера
6. Паяльник
7. Кабель

Подключаем 4 светодиода к +12 В компьютера, анод подключаем к 2-х позиционному выключателю, который в свою очередь соединяется с биполярным транзистором TIP31. Два незадействованных конца транзистора подключаем непосредственно к выводам штеккера для наушников или колонок Р2.

Все собранные компоненты устанавливаем в коробку (ящик), или непосредственно в корпус компьютера - это каждому на свое усмотрение. Мы сделали отверстия под светодиоды, переключатель и штеккер.

Монтаж светодиодной цветомузыки в коробку

Соедиянем светодиоды, транзистор и переключатель

1 of 2

Соединяем светодиоды

Общий собранный вид с транзисторами

Дальше - самое интересное. Необходимо спаять светодиоды между собой, транзистором и выключателем. По фотографиям это понятно без слов. Единственное, нам пришлось подбирать длину проводников так, чтобы они помещались в коробку.

Общий минус от светодиодов подключаем к среднему контакту переключателя. От переключателя одно из положений присоединяется к среднему пину транзистора, второе положение соедините согласно схемы цветомузыки, которую мы представили выше.

Монтаж проводов к штеккеру Р2

Заключительная стадия

1 of 2

Монтаж схемы диодной цветомузыки

Спаянный штеккер

Если разобрать штеккер от наушников, то внутри мы можем увидеть три разъема - левый и правый канал, земля. Один из каналов соединяем с левым пином транзистора Tip31. Если подключение Р2 будет через левый канал и он не будет "биться"с выходом компьютера, то наша схема не будет работать. Поэтому сразу правильно определяйтесь или экспериментируйте. Земля (обычно длинный разъем) должна присоединяться к правому пину транзистора.

Один из пинов переключателя должен соединяться с землей от транзистора. При таком соединении светодиоды начнут мигать, если на выходе будет какой-либо сигнал. Если с разъема Р2 не идет никакого сигнала, если сигнал будет с другой стороны, то они будут светиться постоянно.

Монтируем все в коробку, подключаем и проверяем работоспособность.

Практически у каждого начинающего радиолюбителя, да и не только, возникало желание собрать цветомузыкальную приставку или бегущий огонь, чтобы разнообразить прослушивание музыки в вечернее время или в праздничные дни. В этой статье речь пойдет о простой цветомузыкальной приставке, собранной на светодиодах , которую под силу собрать даже начинающему радиолюбителю.

1. Принцип действия цветомузыкальных приставок.

Работа цветомузыкальных приставок (ЦМП , ЦМУ или СДУ ) основана на частотном разделении спектра звукового сигнала с последующей передачей его по отдельным каналам низких , средних и высоких частот, где каждый из каналов управляет своим источником света, яркость которого определяется колебаниями звукового сигнала. Конечным результатом работы приставки является получение цветовой гаммы, соответствующей воспроизводимому музыкальному произведению.

Для получения полной гаммы цветов и максимального количества цветовых оттенков в цветомузыкальных приставках используются, как минимум, три цвета:

Разделение частотного спектра звукового сигнала происходит с помощью LC- и RC-фильтров , где каждый фильтр настроен на свою сравнительно узкую полосу частот и пропускает через себя только колебания этого участка звукового диапазона:

1 . Фильтр низких частот (ФНЧ) пропускает колебания частотой до 300 Гц и цвет его источника света выбирают красным;
2 . Фильтр средних частот (ФСЧ) пропускает 250 – 2500 Гц и цвет его источника света выбирают зеленым или желтым;
3 . Фильтр высших частот (ФВЧ) пропускает от 2500 Гц и выше, и цвет его источника света выбирают синим.

Каких-либо принципиальных правил для выбора полосы пропускания или цвета свечения ламп не существует, поэтому каждый радиолюбитель может применять цвета исходя из особенностей своего восприятия цвета, а также по своему усмотрению изменять число каналов и ширину полосы частот.

2. Принципиальная схема цветомузыкальной приставки.

На рисунке ниже предоставлена схема простой четырехканальной цветомузыкальной приставки, собранной на светодиодах. Приставка состоит из усилителя входного сигнала, четырех каналов и блока питания, обеспечивающего питание приставки от сети переменного тока.

Сигнал звуковой частоты подается на контакты ПК , ЛК и Общий разъема Х1 , и через резисторы R1 и R2 попадает на переменный резистор R3 , являющийся регулятором уровня входного сигнала. От среднего вывода переменного резистора R3 звуковой сигнал через конденсатор С1 и резистор R4 поступает на вход предварительного усилителя, собранного на транзисторах VT1 и VT2 . Применение усилителя позволило использовать приставку практически с любым источником звукового сигнала.

С выхода усилителя звуковой сигнал подается на верхние выводы подстроечных резисторов R7 ,R10 , R14 , R18 , являющиеся нагрузкой усилителя и выполняющие функцию регулировки (подстройки) входного сигнала отдельно по каждому каналу, а также устанавливают нужную яркость светодиодов канала. От средних выводов подстроечных резисторов звуковой сигнал поступает на входы четырех каналов, каждый из которых работает в своей полосе звукового диапазона. Схематично все каналы выполнены одинаково и различаются лишь RC-фильтрами.

На канал высших R7 .
Полосовой фильтр канала образован конденсатором С2 и пропускает только спектр верхних частот звукового сигнала. Низкие и средние частоты через фильтр не проходят, так как сопротивление конденсатора для этих частот велико.

Проходя конденсатор, сигнал верхних частот детектируется диодом VD1 и подается на базу транзистора VT3 . Появляющееся на базе транзистора отрицательное напряжение открывает его, и группа синих светодиодов HL1 — HL6 , включенных в его коллекторную цепь, зажигаются. И чем больше амплитуда входного сигнала, тем сильнее открывается транзистор, тем ярче горят светодиоды. Для ограничения максимального тока через светодиоды последовательно с ними включены резисторы R8 и R9 . При отсутствии этих резисторов светодиоды могут выйти из строя.

На канал средних частот сигнал подается от среднего вывода резистора R10 .
Полосовой фильтр канала образован контуром С3R11С4 , который для низких и высших частот оказывает значительное сопротивление, поэтому на базу транзистора VT4 поступают лишь колебания средних частот. В коллекторную цепь транзистора включены светодиоды HL7 – HL12 зеленого цвета.

На канал низких частот сигнал подается со среднего вывода резистора R18 .
Фильтр канала образован контуром С6R19С7 , который ослабляет сигналы средних и высших частот и поэтому на базу транзистора VT6 поступают лишь колебания низких частот. Нагрузкой канала являются светодиоды HL19 – HL24 красного цвета.

Для разнообразия цветовой гаммы в цветомузыкальную приставку добавлен канал желтого цвета. Фильтр канала образован контуром R15C5 и работает в частотном диапазоне ближе к низким частотам. Входной сигнал на фильтр поступает с резистора R14 .

Питается цветомузыкальная приставка постоянным напряжением 9В . Блок питания приставки состоит из трансформатора Т1 , диодного моста, выполненного на диодах VD5 – VD8 , микросхемного стабилизатора напряжения DA1 типа КРЕН5, резистора R22 и двух оксидных конденсаторов С8 и С9 .

Переменное напряжение, выпрямленное диодным мостом, сглаживается оксидным конденсатором С8 и поступает на стабилизатор напряжения КРЕН5. С вывода 3 микросхемы стабилизированное напряжение 9В подается в схему приставки.

Для получения выходного напряжения 9В между минусовой шиной блока питания и выводом 2 микросхемы включен резистор R22 . Изменением величины сопротивления этого резистора добиваются нужного выходного напряжения на выводе 3 микросхемы.

3. Детали.

В приставке могут быть использованы любые постоянные резисторы мощностью 0,25 – 0,125 Вт. На рисунке ниже показаны номиналы резисторов, у которых для обозначения величины сопротивления используют цветные полоски:

Переменный резистор R3 и подстроечные резисторы R7, R10, R14, R18 любого типа, лишь бы подходили под размер печатной платы. В авторском варианте конструкции использовался отечественный переменный резистор типа СП3-4ВМ, подстроечные резисторы импортного производства.

Постоянные конденсаторы могут быть любого типа, и рассчитаны на рабочее напряжение не ниже 16 В. При возникновении трудности с приобретением конденсатора С7 емкостью 0,3 мкФ его можно составить из двух соединенных параллельно емкостью 0,22 мкФ и 0,1 мкФ.

Оксидные конденсаторы С1 и С6 должны иметь рабочее напряжение не ниже 10 В, конденсатор С9 не ниже 16 В, а конденсатор С8 не ниже 25 В.

Оксидные конденсаторы С1, С6, С8 и С9 имеют полярность , поэтому при монтаже на макетную или печатную плату это необходимо учитывать: у конденсаторов Советского производства на корпусе обозначают положительный вывод, у современных отечественных и импортных конденсаторов обозначают отрицательный вывод.

Диоды VD1 – VD4 любые из серии Д9. На корпусе диода со стороны анода наносится цветная полоска, определяющая букву диода.

В качестве выпрямителя, собранного на диодах VD5 – VD8, используется готовый миниатюрный диодный мост, рассчитанный на напряжение 50В и ток не менее 200 mA.

Если вместо готового моста использовать выпрямительные диоды, придется немного подкорректировать печатную плату, или диодный мост вообще вынести за пределы основной платы приставки и собрать на отдельной небольшой плате.

Для самостоятельной сборки моста диоды берутся с теми же параметрами, что и заводской мост. Также подойдут любые выпрямительные диоды из серии КД105, КД106, КД208, КД209, КД221, Д229, КД204, КД205, 1N4001 – 1N4007. Если использовать диоды из серии КД209 или 1N4001 – 1N4007, то мост можно собрать прямо со стороны печатного монтажа непосредственно на контактных площадках платы.

Светодиоды обычные с желтым, красным, синим и зеленым цветом свечения. В каждом канале используется по 6 штук:

Транзисторы VT1 и VT2 из серии КТ361 с любым буквенным индексом.

Транзисторы VT3, VT4, VT5, VT6 из серии КТ502 с любым буквенным индексом.

Стабилизатор напряжения типа КРЕН5А с любым буквенным индексом (импортный аналог 7805). Если использовать девятивольтовые КРЕН8А или КРЕН8Г (импортный аналог 7809), то резистор R22 не ставится. Вместо резистора на плате устанавливается перемычка, которая соединит средний вывод микросхемы с минусовой шиной, или при изготовлении платы этот резистор вообще не предусматривается.

Для соединения приставки с источником звукового сигнала применен разъем типа «джек» на три контакта. Кабель взят от компьютерной мыши.

Трансформатор питания – готовый или самодельный мощностью не менее 5 Вт с напряжением на вторичной обмотке 12 – 15 В при токе нагрузки 200 mA.

В дополнение к статье посмотрите первую часть видеоролика, где показывается начальный этап сборки цветомузыкальной приставки

На этом первая часть заканчивается.
Если Вы соблазнились сделать цветомузыку на светодиодах , тогда подбирайте детали и обязательно проверьте исправность диодов и транзисторов, например, . А во произведем окончательную сборку и настройку цветомузыкальной приставки.
Удачи!

Литература:
1. И. Андрианов «Приставки к радиоприемным устройствам».
2. Радио 1990 №8, Б. Сергеев «Простые цветомузыкальные приставки».
3. Руководство по эксплуатации радиоконструктора «Старт».