Всем привет.
Решил вспомнить Детство и сваять цветомузыку на современной базе.
Когда-то ваял типа такой, на симисторах.

Собрал фильтры снова, АЧХ никакая - фронты очень пологие, средние частоты лезут и в НЧ и в ВЧ канал, соответственно НЧ и ВЧ лезут в СЧ.

В общем нужны схемы НЧ, СЧ с крутыми фронтами и полосовой фильтр.
На первом этапе хочу сделать трёхканальную, а позже - 5 каналов + подсветка.

Реализовать хочу на светодиодах, т.к. в отличии от ламп, они более реально отображают световую картинку.
Особенно это видно на НЧ, когда бъёт ударник - лампы накаливания ввиду своей инерционности не успевают полно и правильно всё это отобразить.

В общем нужны схемы качественных фильтров НЧ, ВЧ и полосового.
Чем круче фронты, тем лучше.
Понимаю, что одними пассивными компонентами здесь не обойтись и наверняка нужно использовать ОУ. Я готов, были бы схемы и метода расчёта полосы.

Поможете?

Старый-добрый Гугл на запрос "цветомузыка схема" даёт несколько тысяч ссылок! Неужели ни одна не подошла?!

Порекомендую зайти на канал alex gyver у него много чего интересного по цветомузыкам

Фильтр Чебышева на двух-трёх звеньях Саллена-Ки. На операционниках или на транзисторах - всё равно.

"Полосовые фильтры на ОУ" вам в помощь. На входе обязательно компрессор - динамический диапазон звука заметно шире такового для света и потому или постоянная заливка или резкие вспышки.

Гуглил, нет ничего серьёзного.


Зашёл.
Инфа по гирляндам есть, по цветомузыке - нет. Если Вы имеете ввиду куб, то это не цветомузыка, которую я имею ввиду.


Уже ближе. Погуглил по теме. Нашёл фильтры Бесселя, Баттерворта и Чебышева. Понравился Чебышева, но методика расчёта мудрённая.
Фильтр Саллена - Ки только порядка.


Фильтры на ОУ интересная тема, но наверное так же изобилющая формулами. А у меня на них аллергия.
Про компрессор знаю и этот вопрос ещё в перспективе, хотя, если дадите наводку, то буду признателен.

сюда, наверное, можно и ОУ

можно дублировать каскады....

Выписать антигистаминное? Я могу.
AD8307.

Вот самая разумная схема цветомузыки.


Светодиоды рассчитать на питание 12 вольт.

ТРАМПАМПУША, глянь в личку.

Учу гуглить....дорого....

http://lightportal.info

А что здесь разумного?
Правильное решение - на входе усилитель.
Фильтры также выполнены на ОУ и являются фильтрами второго порядка, с характеристикой не очень, но всё же лучше простых RC фильтров.
А вот выход - то ещё извращение.
На конце выхода стоят полевики, которые раскачивает или компаратор, или ОУ в режиме компаратора.
Изюминка этой схемы в том, что работу этих компараторов определяет генератор пилообразного напряжения выполненый на самом нижнем элементе.
Звуковой сигнал мы выдим на выходе только того уровня, который по амплитуде выше уровня пилы.
Если же он ниже, то выходной транзистор закрыт и нет отображения звука в свете и цвете.
И эта задумка на мой взгляд - ...... даже не знаю как назвать, т.к. не понимаю смысла такого решения.
Покажу графически.

Это фрагмент реального аудиофайла, на который я наложил эту самую пилу.
Верхняя пила показана белым цветом, чтобы просто увидеть как она влияет на сигнал.
Нижняя строка показывает, как она вырезает звук, не прпуская его через компаратор - пила закрашена, т.е. выходной транзистор закрыт и звук не отображается в свете и цвете, ну разве что рывками.
Не считаю это правильным, хотя это личное дело каждого.

Добавлено after 1 hour 9 minutes 8 seconds:
Wladimir_TS, Прошёлся по первым трём ссылкам.
Первая из серии: "Куда девать детали?"
Я думаю, что не ошибусь, если скажу, что в цветомузыке было использована не одна сотня деталей.
Таких схем я ещё не видел. Там только микросхем более 30, транзисторов более 20, куча оптронов и т.т.
При этом совершенно непонятно, зачем между светодиодом и компаратором ещё и полевой транзистор ставить.
ЖЕСТЬ схема!!!
В общем я не готов к таким извращениям и у меня следующая концепция, показанная на рисунке ниже.


Два дня изучал интернет на тему фильтров, нашёл много чего интересного.
Например по ссылке ниже простой и понятный калькулятор расчёта НЧ и ВЧ фильтров.
https://vpayaem.ru/information6_1.html
А по ссылке ниже, с этого же сайта, расчёт полосового фильтра.
http://vpayaem.ru/information6_3.html
Там же кстати есть картинка, по которой видны фронты.
На скрине ниже показаны характеристики фильтров 3-го, 5-го и 7-го порядка.
У третьего фронты вообще никакие, что уже говорить о простых RC фильтрах, например на схеме в первом сообщении.



Что касается ШИМ, то у меня будет схема на таймере 555
Схема прилагается ниже.
Меняя на входе напряжение, мы меняем ширину импульсов, а значит и яркость светодиода.
На схеме изменение напряжения показано переменным резистором.
Схема проста, без наворотов и рабочая.
Ей можно управлять не только светодиодами, но и например DC моторчиками и много чем.
Если на входе поставить делитель из резистора и терморезистора, получится схема термореле с плавным повышением/понижением температуры, а если поставить фотореистор, то и плавное включение/выключение освещение по мере уменьшения/увеличения уровня освещения.
Правда надо учитывать сопротивление внутреннего делителя.
В общем схема очень удачная во всех отношениях.
На схеме не показан стабилизатор тока для светодиода, но при грамотном подходе, он и не нужен.

Добавлено after 3 minutes 42 seconds:
Схема ШИМ на таймере 555

на компьютерных игрушках, наверное, любой порядок фильтра красиво смотрится, только в реале его потом трудно сделать из-за подбора ёмкостей и их зависимостей от температуры, иначе будет уже не так красиво, как на экране (понимаю, что цветомузыка - всего лишь игрушка)....поэтому проще каскадировать простые звенья....

Там ШИМ используется, поэтому можно любую нагрузку подцепить рассчитанную на напряжение питания.
В музыкальном сигнале одновременно множество частот присутствуют, поэтому "супер-пупер" фильтры ничего особо не решат с разделением каналов.

Зачем вам 3 корпуса микросхем ставить если одним можно обойтись? Работает ШИМ в предложенной схеме точно так же как вы хотите на 555 таймере сделать.

я пацталом.
Ну то есть схема, поданная в первом сообщении вообще верх идеальности?

Вконце концов, если Вы в состоянии ТАК круто анализировать то, что Вам предложили, то Вам не составит труда сочинить нечто свое собственное.

Я это где-то утверждал? С первого сообщения я утверждаю обратное.
Я понимаю, что букав много было напечатано, даже клавиатура вспотела, но Вы вникайте хотя бы в то, что цитируете.


Чем я и занимаюсь.

Добавлено after 1 hour 29 minutes 26 seconds:

Нагрузку в 12 вольт к ключу с таким же питанием можно подключить и без ШИМ. ШИМ вроде как бы и не причём.
Что касается Вашего заявлления, что там ШИМ.... согласиться можно, там есть некое подобие ШИМ-а, но как говориться - я столько не выпью.


Не спорю. Поэтому есть мысль развить идею и сделать больше каналов.
Вообще же думаю с самого начала делать модульную конструкцию с возможностью расширения.


В моём случае - нельзя.


Не точно так же.
На моей схеме аналоговый сигнал управляет работой генератора, на выход которого включён ключевой транзистор.
Ваша схема работает иначе.
У Вас генератором ничто не управляет и он работает на фиксированной частоте выдавая на выход треугольник с чётко заданными параметрами.
Этот генератор задаёт порог компаратору, на выходе которого включён ключевой транзистор.

Моя схема будет видеть любой аналоговый сигнал и в итоге преобразовывать его в свет, а точнее - в интенсивность света или говоря проще - в яркость.
Т.е. у меня ничего не пропадёт.
Ваша схема не будет видеть сигнал меньше уровня амплитуды пилы в конкретно взятой точке, т.к. компаратор проигнорирует этот сигнал по причине того, что на входе он ниже опорного сигнала от генератора.
Т.е. что-то где-то и когда-то мы будем терять.
Поэтому неправильно утверждать, что схема работает точно так же.

Не могу однозначно сказать, критично это или нет, может даже будет и незаметно, но понимание того, что вроде как чего-то недоглядываем может вызывать двоякие чувства в отличии от понимания того, что вижу всё.

Добавлено after 2 hours 58 minutes 44 seconds:


Первую свою цветомузыку я собрал в старших классах школы, в 1981 году, как раз для дискотеки класса.
Мы всем классом иногда устраивали у кого-нибудь дома танцы.
Уже тогда я видел недостатки - инерционность ламп, особенно это было заметно на НЧ, когда ударник вдарил так, что стёкла задрожали, а нить накала лишь покраснела.
Попытка поднять чуствительность приводила к тому, что ключ реагировал и на средние частоты, чего быть не должно. Было ясно, что фильтры надо делать с более крутыми фронтами.
В общем хоть цветомузыка и работала, но было понимание того, что фигово и хотелось лучше.

До появления светодиодов тема цветомузыки меня как-то не особо волновала и о ней я стал думать именно после их появления.
Стало понятно, что проблема инерционности ламп решаема и теперь можно подумать и о более качественных фильтрах.
До светодиодов небыло смысла заморачиваться с фильтрами, т.к. инерционность ламп считалась непреодолимым препятствием.
В инете сейчас появилось масса решений псевдоцветомузык, например на микронтроллёрах.
Если честно, то это не цветомузыки, а мигалки в такт, при этом полное отсутствие соответствия цветам, т.е. тупо меняются цвета типа бегущих огней не зависимо что воспроизводится.
В общем отстой.
Цветомузыка - музыка в цвете, где яркость завязана на громкости, а цвет на спектре и обе эти зависимости работают одновременно.

С появлением светодиодов появились новые идеи воплощения цветомузыки.
Озвучу некоторые из них.
1, Классика - три источника цвета - три светодиода.

2, Отказываемся от первого варианта и используем мощный RGB светодиод, в итоге на выходе получаем некоторую палитру, которой засвечиваем например стену, а не три точки излучения, с тремя разными светодиодами, разнесёнными в пространстве как в первом варианте и как обычно делалось на лампах накаливания.

3, Этот вариант - совместное использование 1 и 2 вариантов вместе.

Те, кто пользовали цветомузыку знают, что использовать её в полной темноте не совсем комфортно, поэтому собственно в цветомузыку ввели канал подстветки.
Но он включается, когда все каналы погашены.
Я же имею ввиду наличие постоянной, фоновой подсветки.
Кстати, даже телевизор не рекомендуют смотреть в полной темноте.

В общем родилась интересная идея, которая ни кем и никогда не только не была реализована, но даже и не была предложена.
Я по крайней мере не встречал готового решения или самой идеи.

4, Инверсное управление цветами. Для этих целей используется только RGB светодиод!!!
Классическое использование правильной цветомузыки - чем больше низких частот, тем больше красного, ну и с остальными цветами аналогично.
Я же хочу использовать инверсное управление.
Т.е. НЧ канал управляет не красным цветом, а синим, а ВЧ канал управляет не синим, а красным.
Первая мысль - что за фигня?
Вся изюминка в том, что в самом начале, пока нет сигнала на цветомузыку, на цветах светодиода выставляются такие уровни, чтобы он светил белым.
Т.е. по сути имеем обычное освещение.
Когда подаём музыку, то выход красного НЧ канала, подключённый к синему цвету светодиода не добавляет ток через него, как в классике, а наоборот, уменьшает, от чего синий пригасает и вся цветовая палитра уходит в сторону красного, не становясь чисто красным (Не забываем, что ещё светит зелёный, да и синий не до конца гаснет).
Аналогично и с другими цветами.
Т.е. нет музыки, имеем нормальное освещение, пошла музыка и тут светильник стал цветомузыкой, нормальной цветомузыкой, где чем больше низких, тем больше красного. Разница лишь в том, что красный появляется не потому, что ярче светит красный светодиод, а потому, что меньше другие цвета.
Может возникнуть ситуация, что произведение насыщенно и в итоге погаснут все цвета, поэтому переходим к следующему пункту.

5, Используем два RGB светодиода, один из которых работает инверсно. В этом случае сидеть в темноте нам не грозит, т.к. будут светить правильные каналы.

6, Используем различные сочетания:
а) Классика (три разноцветных светодиода) + инвертный RGB
б) Классика + обычный RGB +инвертный RGB.

7, Т.к. RGB светодиод используется для фоновой подсветки, то можно несколько сгладить фронты на его цветах, особенно красном, чтобы не резко моргали например при отбивании ударника.

8, При инверсном включении цветомузыка именно для инверсного светодиода вообще может быть двухканальной.
Т.е. ставим два фильтра разделяя весть спектр на две части, а зелёный оставляем в виде подсветки.
Опять же, нет музыки, имеем обычное освещение, заиграла - имеем цветомузыку.
При этом три канала нормально включённых светодиодов оставляем и используем совместно с подсветкой.

Есть ещё идеи, но и так уже много написал.
Хорошо, что в своё Время освоил десятипальцевый метод, поэтому набираю почти с такой же скоростью, с какой и говорю, т.е. большие тексты набираются быстро.
Например я буду делать ремонт в коридоре и хочу сделать освещение по периферии как на фото.



Если так же сделать в комнате используя трехцветную ленту или аналогичное, то можно не только менять цвета по настроению, но и сделать цветомузыку прямо на ней, часть ленты или фрагменты используя как прямое включение, а часть как инверсное.
Появился сигнал и та часть, что работает нормально переходит под управление прямых каналов, а другая часть под управление инверсных.
Нет музыки - светит как обычно.
Это уже пункт 9.

Но сначала надо попробовать что называется на столе.
Собственно поэтому я и решил вернуться к цветомузыке, устранив прошлые недостатки и реализовав новые задумки.

Это мой ответ на:


Сочиняю.

В общем с появлением светодиодов у цветомузыки открылось второе дыхание и появились новые возможности, в том числе и в оформлении - палитра - смешанные цвета, RGB лента или RGB светодиод в одном из режимов - освещение и/или цветомузыка.

Очень верное замечание.
А вам не кажется, что ваш вывод не совсем совпал с предыдущим замечанием, а скорее является его отрицанием? Хотя вы и не спорите
И мне совсем непонятно (с вашим знанием электроники), как можно к такому выводу придти. За частотами, как таковыми оно успевает следить. Частоту сети мы тоже не видим. А вот частота ритма ...
Никогда не замечал подобного в правильно сконструированных и правильно настроенных ЦМУ. Это не инерционность ламп, а явный недостаток возможностей ЦМУ и её настройки.
И это тоже верный вывод. А вот далее ... -
Интересно, сплошные взаимоисключения - то вам не хватило красного (см. выше), а теперь прям глаза затмило? Вы уж определитесь.
Увы, но вы просто никогда не видели реакции хорошей и именно классической ЦМУ, настраиваемой на любые "хотелки". Но оставаясь при этом (как вы выразились) именно "музыкой в цвете". Данный желаемый вами эффект достигается не предложенной вами какафонией цветов, а простым введением (и опять же простых) схемных решений. Вы же всё оцениваете с точки зрения простейшей (пионерской) ЦМУ с кучей её несовершенств.
Все ваши дальнейшие рассуждения легче всего и проще реализуются с помощью МК. Но это будет уже, увы, так нелюбимая вами, как впрочем и многим нормальным индивидам (в отличии от жертв ЕГЭ и смартов) малопонятная (или понятная только вам) очередная дрыгалка.
Сорри, не дрыгалка, а переливание цветов под музыку, но мало ассоциируемое с ней же.
Так вот я всё это вижу.

Сотрудник как-то давно (больше 20 лет назад) для себя делал простенькую ЦМУ. В каждом канале использовал компрессор и полосовой фильтр, составленный из НЧ и ВЧ второго порядка. Вот только не помню, компрессор до или после фильтров. Работало очень даже неплохо.

И мерцание лампы накаливания включённую через диод к сети тоже не замечаете? А ведь на лампу подаётся те же 220 вольт.


Как ни настраивай цветомузыку, лампа остаётся лампой.



Абсолютно нет никаких взаимоисключений.
Вы когда читаете, не забывайте о прочитанном.
Не хватает красного с лампами накаливания ввиду их инерционности.
ЛЕД-ы же куда более быстродействующие и способны реально создавать резкие и неприятные для глаз вспышки, которые могут действовать раздражающе.
Например вспышка лампы-вспышки фотоаппарата совершенно не вызывает положительных эмоций, хотя совершенно безобидна.
Планируя работу или проектируя девайс надо хотя бы мысленно представлять работу как его узлов, так и девайса в целом и желательно предвидеть всевозможные ситуации.
Лампы накаливания в плане быстродействия (формирования светового потока) тормознуты ЛЕД-ы в этом плане значительно эффективнее и вполне возможно, что это будет негативно восприниматься, поэтому как вариант, а не как руководство к действию, я предложил сглаживать фронты, чтобы нарастание было не столь резким. Конечно не стоит доводить до уровня лампы накаливания.
И про проверку на столе я писал. Т.е. всё предложенное надо проверять.


Басня Крылова вспомнилась - "Квартет."
В нашем случае, если есть конструктивный недостаток, то он есть.


И как же можно заставить лампу быть более быстродейстующей? Разве что использовать более высокое напряжение или низковольтную лампу с питанием напряжением повыше, но это не схемное решение.
Что касается заявления о какафонии, то здесь уместнее будет перефразировать известную фразу "Не читал, но не одобряю"" в русло нашего обсуждения: "Не видел, но не одобряю!".
Или то, что я предлагаю, Вы уже видели?


Ответ тот же, что и на цитату выше.