Цветомузыка из гирлянды

Цветомузыка из гирлянды добавит хорошего настроения не только дома или в баре, где проводятся вечеринки и дискотеки. Нужна она и автомобилисту, чтобы не заснуть за рулем в многокилометровых пробках, да и просто – мигающая в такт цветомузыка вызывает только восхищение. Из этой статьи вы узнаете, как из гирлянды сделать цветомузыку, не затратив много времени и сил. Если вы автомобилист и решили, что цветомузыка очень нужна в машине, то отбросьте мысль приобрести ее в магазине. Конечно же, найти можно сегодня все, но зачем лишние траты, если из обычных гирлянд можно по схеме собрать совершенно уникальный образец цветомузыки.

Использование светодиодных лент

Схема цветомузыки со светодиодной лентой RGB работает от напряжения 12 вольт. В ней наилучшим образом совмещаются основные параметры обычных вариантов. Данное устройство может работать в разных режимах – в качестве осветительного прибора или цветомузыкального сопровождения.

Включение режима цветомузыки производится с помощью микрофона, бесконтактным способом. В случае перехода на режим освещения, все имеющиеся светодиоды одновременно запускаются на полную мощность. Переход из одного состояния в другое выполняется специальным переключателем, для которого предусмотрена отдельная плата.

Порядок работы данной схемы осуществляется следующим образом:

• Основной сигнал поступает через микрофон, выполняющий преобразования звуковых колебаний фонограммы. Поскольку сила полученного сигнала, поступающего в цветомузыкальную схему, незначительная, его необходимо усилить. Для этой цели используется транзистор или специальный усилитель.
• Далее происходит запуск автоматического регулятора, удерживающего звуковые колебания в установленных рамках. Одновременно звук готовится к дальнейшей обработке.
• С помощью встроенных фильтров сигнал разделяется на три составляющие, для каждой из которых предусмотрен отдельный диапазон частоты.
• В конце всех действий выполняется усиление токового сигнала после его предварительной подготовки с применением транзисторов, функционирующих в режиме ключа.

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 :).

Краткое описание радиоэлементов

Радиоэлементы для электрической схемы вполне доступны, приобрести их в ближайшем магазине электротоваров не составит труда.

Для цветомузыкального сопровождения подойдут проволочные резисторы мощностью 0,25–0,125 Вт. Величину сопротивления всегда можно определить по цветным полоскам на корпусе, зная порядок их нанесения. Подстроечные резисторы бывают как отечественные, так и импортные.

Конденсаторы, выпускаемые промышленностью, делятся на оксидные и электролитические. Подобрать нужные не составит труда, проделав элементарные расчеты. Некоторые оксидные конденсаторы могут иметь полярность, которую необходимо соблюдать при монтаже.

Диодный мост можно взять уже готовый, но если его нет, то выпрямительный мост несложно собрать, используя диоды серии КД или 1N4007. Светодиоды берутся обычные, с разноцветным свечением. Использование cветодиодных RGB-лент – перспективное направление в радиоэлектронике.

Светодиодная RGB-лента

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 цветомузыку 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.

Простейший способ

Для начала рассмотрим самую простую и низкозатратную схему для изготовления светомузыки. Нам понадобится только один транзистор КТ815Г. Из карманного фонарика вытаскиваем светодиоды и разделяемых их. В качестве корпуса для установки используем пластиковый контейнер от обувного крема.

Переключатель режимов фиксируем снаружи, он будет отвечать за смену типа подсветки. Канала понадобится всего два. Чем сильнее будут басы, тем интенсивнее будет подсветка. Источником энергии послужат три батарейки типа АА.

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.

Гирлянды и цветомузыка

Итак, в качестве лампочек идеально подходят новогодние гирлянды, которыми украшают елку. Их надо собрать воедино, а затем закрепить изолентой. Вот что должно получиться.

Как сделать из гирлянды цветомузыку

Чтобы задействовать гирлянды, нужно приобрести или сделать переходник. Он будет предназначаться для того чтобы соединить лампочки с автомагнитолой (см. Процессорные автомагнитолы: за и против). В качестве провода используется витая пара экранированного кабеля.

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 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.

Принцип работы

В основе подобного устройства используют метод частного преобразования звука и его передачи определенным каналам с целью контролировать источник света. В итоге выходит, что в зависимости от музыкальных параметров, работа цепи будет полностью ей отвечать. Именно на данных принципах базируется схема, по которой происходит сбор.

Обычно, чтобы создать цветовые эффекты, применяют от трех и более различных цветов. Чаще применяют красный, синий и зеленый. Благодаря смешению в определенные комбинации с четкой продолжительностью, они создают настоящий праздник.

Разделение частот на высокие, средние, а также низкие происходит за счет RC и LC фильтров, которые монтируются и настраиваются в систему, в которой используют светодиоды.

Фильтры настраиваются по таким параметрам:

• Для низкочастотных деталей отводится до 300 герц, и он, чаще обычного, красный;
• Средние – 250 – 2500Гц, зеленый;
• Все, что больше отметки в 2000 герц преобразуют высокочастотные фильтры и именно от этого элемента зависит то, как будет работать светодиод с синим оттенком.

Чтобы во время работы получались разнообразные цветовые оттенки, деление на частоты должно осуществляться с незначительным перекрытием. В рассматриваемой схеме выбор цвета не столь важен, потому что при желании можно воспользоваться различными светодиодами, переставлять их местоположение и экспериментировать, здесь все зависит от желания мастера. Необычная цветовая программа вкупе с колебаниями могут оказать значительное влияние на итоговый результат. Для осуществления настройки есть и такие показатели как частота или число каналов.

Исходя из данной информации, можно понять, что в цветомузыке может быть задействовано значительное количество различных оттенков, а также непосредственное программирование каждого.

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.

Немного о ленте

Прежде чем перейти к самим работам, необходимо определить, что же собой представляет эта светодиодная RGB лента мощностью именно 12в. А является она простым, но одновременно очень хитроумным изобретением.

Светодиодная лента

Светодиоды известны уже не первое десятилетие, но благодаря инновационным разработкам стали действительно универсальным решением для множества проблем в сфере электроники. Они сейчас применяются повсеместно – как индикаторы в бытовой технике, самостоятельно в виде энергосберегающей лампы, в космической отрасли, а также в сфере спецэффектов. К последней можно отнести и цветомузыку. Когда светодиоды трех типов – красный (Red), зеленый (Green) и синий (Blue) объединяются на одной ленте, то получается светодиодная RGB лента. В современных RGB диодах имеется миниатюрный контроллер. Это позволяет им испускать все три цвета.

Особенностью такой является ленты то, что все диоды сгруппированы и соединены в общую цепочку, управляемую общим контроллером (им может оказаться также и компьютер в случае подключения через USB, либо специальный блок питания с пультом управления для автономных модификаций). Все это позволяет создать практически бесконечную ленту с минимумом проводов. Её толщина может достигать буквально нескольких миллиметров (если не учитывать варианты с резиновой или силиконовой защитой от физических повреждений, влаги и температуры). До изобретения такого типа микроконтроллеров самая простая модель имела, по крайней мере, три провода. И чем выше была функциональность таких гирлянд – тем больше было проводов. В западной культуре фраза «распутать гирлянду» давно уже стало нарицательным для всех долгих, нудных и крайне запутанных дел. И вот сейчас это перестало быть проблемой (еще и потому, что светодиодную ленту предусмотрительно накручивают на специальный небольшой барабан).

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.

ИНСТРУКЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

НАСТРОЙКА ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ. Потенциометр настройки опорного напряжения настраивается “методом тыка” пока не заработает (у меня стоит в середине). Подстройка нужна при смене источника аудио или изменении его потенциальной громкости.

• Если во время работы в режиме VU метра (первые два режима) шкала всё время горит – слишком низкое опорное напряжение, Ардуино получает слишком высокий сигнал
• Если не горит – опорное слишком высокое, системе не удаётся распознать изменение громкости с достаточной для работы точностью

МОЖНО СОБРАТЬ СХЕМУ БЕЗ ПОТЕНЦИОМЕТРА! Для этого параметру POTENT (в скетче в блоке настроек в настройках сигнала) присваиваем 0. Будет задействован внутренний опорный источник опорного напряжения 1.1 Вольт. Но он будет работать не с любой громкостью! Для корректной работы системы нужно будет подобрать громкость входящего аудио сигнала так, чтобы всё было красиво, используя предыдущие два пункта по настройке.

НАСТРОЙКА НИЖНЕГО ПОРОГА ШУМОВ является очень важной, в идеале выполняется 1 раз для любого нового источника звука или смены громкости старого. Есть 3 варианта настройки:

• Ручная: выключаем AUTO_LOW_PASS и EEPROM_LOW_PASS (ставим около них 0), настраиваем значения LOW_PASS и SPEKTR_LOW_PASS вручную, методом тыка
• Автонастройка при каждом запуске: включаем AUTO_LOW_PASS, выключаем EEPROM_LOW_PASS . При подаче питания музыка должна стоять на паузе! Калибровка происходит буквально за 1 секунду.
• По кнопке: при удерживании кнопки 1 секунду настраивается нижний порог шума (музыку на паузу!)
• Из памяти ( ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ): выключаем AUTO_LOW_PASS и включаем EEPROM_LOW_PASS

• Включаем систему, источник звука подключен проводом
• Ставим музыку на паузу
• Удерживаем кнопку 1 секунду (либо кликаем кнопку 0 (ноль) на ИК пульте
• Загорится светодиод на плате Arduino, погаснет через

1.5 секунды

Значения шумов будут записаны в память и будут САМИ загружаться при последующем запуске!

Решил выложить эту запись в блог, может кому интересно будет.

Вот сделал цветомузыку в авто для одного человека. 4 цвета + фоновый канал. Собрал всё в корпусе на самодельной плате вот по этой схеме:

Также есть вариант для RGB ленты:

Схему нашёл на YouTube у пользователя: TomAs409998. Он её переделал под светодиоды.

Собирал на транзисторах КТ805. Поставил предусилитель на TDA2003, чтоб яркость моргания не зависела от громкости музыки от которой идёт сигнал. Брать сигнал можно как от динамика, так и от выхода на колонки (допустим от компьютера).

В качестве источника света использовал светодиодную ленту по 0,5 м каждого цвета и 0,2 м белой:

Видео работы цветомузыки:

Вывод

Цветомузыка не является предметом первой необходимости, но зато делает нашу жизнь гораздо интереснее, и не только из-за того, что мы теперь можем смотреть на мигающие разноцветные огоньки, загорающимися и тухнущими в такт любимой мелодии. Нет, мы о другом. Сделав нечто подобное своими руками, а не купив в магазине, каждый почувствует прилив сил от удовлетворения, присущего каждому мастеру и творцу, и осознания, что он тоже чего-то стоит. А по сути вопроса – цветомузыка установлена, мигает и радует глаз с минимальными расходами и максимальным удовольствием – чего еще надо?..

Алгоритм проведения операции

Итак:

• Берем несколько гирлянд. Их длина не должна превышать 1-2 метра;
• В качестве переходника подойдет адаптер LPT;
• Подготавливаем экранированный кабель витая пара;
• Гирлянды соединяем с головным устройством при помощи адаптера и проводов;
• Включаем автомагнитолу и заходим в меню. Находим «зона флеш», отвечающая за настройку цветомузыки (в автомагнитолах Пионер).

Цветомузыкальная гирлянда 220 30

Примечание. Если автомагнитола из дорогих, то есть возможность подключения к интернету. В этом случае будет несложно скачать одну из компьютерных программ/плееров, таких как ALMP2 или KMPlayer. Остается только запустить выбранный плеер. Программа позволит преобразовывать спектр частот музыкального трека в виде массива данных.

• Данный массив обрабатывается и посылается через USB порт на кабель витой пары. Получается следующее: импульсы музыкального трека попадают по каналам к гирляндам, а те начинают мигать и образовывается настоящая цветомузыка.

Совет начинающим

Если вы задаетесь вопросом того, как сделать светомузыку из старой гирлянды, то обратите внимание, что сама гирлянда подключается к сети 220 вольт, а это то напряжение, которым вполне можно убить взрослого человека, не говоря уже про школьника. Соблюдайте все правила техники безопасности, а именно:

1. Не трогайте подключенные к сети.
2. Следите за целостностью провода, если с этим проблема, то лучше потратьте лишние 100 рублей и купите качественный провод.
3. При работе с транзисторами, тиристорами, конденсаторами соблюдайте осторожность в применении, ведь если они будут подключены к большему току, чем предполагалось, то взрыв элемента неминуем.

Необходимые компоненты светомузыки

Как и другое электронное устройство, светомузыка тоже состоит из множества компонентов, которые совмещаясь образуют электронную цель, а размыканием и смыканием некоторых элементов, мы и регулируем весь процесс мигания светодиодов.

Для нашего проекта понадобятся следующие электронные компоненты:

1. Питание от 12 вольтового адаптаера, или же батарейка “Крона”.
2. Любой провод, желательно тонкий и медный.
3. Также нужен транзистор, например, КТ817.
4. Клеевой пистолет.
5. Светодиоды, если есть RBG, то лучше их использовать.
6. Твердое заводское стекло.
7. Мелкозерновая наждачка для полирования.
8. Электрический провод.

Алгоритм выполнения.

Начнем с короба. Размечаем его схему на бумаге.

Инструкция создания пластинок:

1. Переводим рисунок на оргстекло и вырезаем.
2. Просверливаем в одной из пластин 2 отверстия (одно из них будет предназначаться для питания, а другое – для кабеля наушников).
3. С помощью мелкой шкурки аккуратно матируем оргстекло.
4. Таким же способом шкурим линзы светодиодов.
5. Фиксируем корпус, используя клеевой пистолет.
6. Собираем, как показано на этой схеме.
7. Наш подготовленный провод продеваем в отверстие, просверленное сзади.
8. Туда же вдеваем разъем питания и фиксируем с помощью клеевого пистолета.

Основа готова. Таких коробов вы сможете сделать сколько угодно. Теперь необходимо присоединить наши подготовленные заранее лампочки. Получилось красиво, а главное – лампочки весело мигают в такт музыке.

Этапы изготовления

Необходимо сделать печатную плату. Для этого нужно взять фольгированный стеклотекстолит размерами 50 х 90 мм и толщиной 0,5 мм. Процесс изготовления платы состоит из нескольких этапов:

• подготовка фольгированного текстолита;
• сверление отверстий под детали;
• нанесение дорожек;
• травление.

Плата готова, комплектующие закуплены. Теперь начинается самый ответственный момент – распайка радиоэлементов. От того, как аккуратно они будут установлены и запаяны, будет зависеть окончательный результат.

Собираем нашу печатную плату с напаянными на ней компонентами вот в такой доступный плафон.