Трехканальная цветомузыкальная установка (LM567, S202S02)

Принципиальная схема самодельной цветомузыки на три канала, в основе ее лежат тональные декодеры LM567, для коммутации использованы опто-ключи S202S02.

Пик популярности цветомузыкальных установок приходится на 80-е годыпрошлого века. Сейчас о них как-то почти позабыли. И все же, время не стоит на месте, и есть новые технологии, способные оживить «цветомузыку» в новом виде.

Принципиальная схема

На рисунке показана экспериментальная схема ЦМУ, работающая с полосовыми фильтрами на основе тональных декодеров на микросхемах LM567.

Все как у «типовой» ЦМУ, - три частотных канала, три выходных ключа, к которым соответственно подключены три группы ламп накаливания, окрашенных в соответствующие цвета. Группа ламп Н1 - красные, группа ламп Н2 - зеленые, группа ламп НЗ - синие.

Микросхемы LM567 являются тональными декодерами с ФАПЧ, они предназначены для работы в системах управления с частотным кодированием и представляют собой активные фильтры с очень узкой полосой захвата ФАПЧ. В данном случае, чтобы разделить весь звуковой диапазон хотя бы от 50 Гц до 12000 Гц на три полосы нужно расширить полосы захвата ФАПЧ микросхем.

Полоса захвата ФАПЧ ИМС LM567 зависит от конденсатора на выводе 2, чем его емкость больше, тем уже полоса. Обычно там несколько мкФ, но здесь емкости этих конденсаторов уменьшены до 0,047 мкФ, в результате полоса захвата очень расширилась, и стала достаточной для использования микросхем LM567 в качестве фильтров в цветомузыкальной установке.

Диапазон входного напряжения ЗЧ на входе ИМС LM567 - 20-200 мВ, при частоте, соответствующей полосе настройки фильтра происходит захват. Если частота входного сигнала лежит в пределах полосы на выходе ИМС LM567 открывается ключ, между выводом 8 и общим минусом питания.

Входной сигнал поступает на разъем Х2, номинальная величина входного напряжения ЗЧ должна быть в районе 100-300 мВ. Это напряжение поступает на три регулятора на переменных резисторах R1, R4, R7.

Этими переменными резисторами в процессе работы устройства устанавливаются оптимальные уровни ЗЧ сигналов по частотным каналам, конкретно для каждого случая воспроизведения, так чтобы получить желаемый эффект.

Значения средних частот полос устанавливаются RC-цепями, подключенными между выводами 5 и 6 микросхем LM567. Подсчитать их можно по формуле:

F = 1/ (1,1 * R * C)

F - частота в кГц, R - сопротивление в кОм, С - емкость в мкФ. Соответственно, центральные частоты выбраны 150 Гц, 900 Гц, и 9000 Гц. При желании, пользуясь вышеуказанной формулой можно выбрать другие центральные частоты полос.

При этом можно подбирать не только конденсаторы, но и резисторы (включенные между выводами 5 и 6 ИМС LM567).

Рассмотрим работу на примере низкочастотного канала на А1. Пока сигнала с частотой в полосе частот фильтра нет, либо его уровень мал, на выходе, на выводе 8 А1 будет выходной ключ закрыт, поэтому ток через светодиод оптопары VS1 не течет, и её ключ закрыт. Питание на лампы группы Н1 (подключенные к разъему Х3) не поступает. Лампы группы Н1 не светятся.

Если на входе А1 есть напряжение ЗЧ с частотой в полосе частот фильтра, и его уровень достаточен для захвата, на выходе, на выводе 8 А1 будет выходной ключ открыт. И через него и токоограничительный резистор R2 поступит ток на светодиод оптопары VS1. Ключ оптопары откроется, и через него поступит питание на лампы группы Н1 (подключенные к разъему Х3).

Лампы группы Н1 будут светиться. Аналогично работают и два других канала, среднечастотный на А2 и высокочастотный на АЗ, разница только в частоте входного напряжения ЗЧ. Источником питания электронной схемы служит любой источник питания постоянного тока напряжением 5V.

Например, можно использовать универсальное импульсное зарядное устройство для мобильной электроники, заряжающейся через USB-порт.

Монтаж

Монтаж выполнен на макетной плате. Максимальная суммарная мощность каждой группы ламп не должна превышать 1500W. Лампы должны быть лампами накаливания.

Их нужно окрасить в соответствующие цвета. Из своего опыта, еще из далеких 80-х, могу порекомендовать их не красить, а приобрести надувные шарики соответствующих цветов, и натянуть их на лампы. Правда, это годится только если мощность каждой отдельной лампы не более 45W.

Снегирев И. РК-07-17.

Литература: 1. Снегирев И. - Цветомузыка на RGB-светодиодной ленте, РК-01-16.