Схема цветомузыки

[sstvov]

А как вам вот эта схема.

Не нравится мне эта схема, фильтры вызывают у меня недоверие, а светодиоды будут зажигаться почти в режиме вкл/выкл (проверил в симуляторе).

[yurii80]

Фильтры проверенные. Что касается работы светодиодов согласен. Посоветуйте пожалуйсто схемку для более мягкой работы светодиодов.

[sstvov]

А светодиоды то какие будут?
Взгляните вот на эту схемку http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=95328
Там при отсутствии сигнала светодиоды едва светятся и даже очень слабого сигнала хватает чтобы они начали мерцать а при увеличении сигнала светодиоды будут конечно на полную катушку светить.

[yurii80]

Светодиоды будут скорее всего сверхяркие на аллюминевой подложке 3V 5W по 5 штук на канал.
В этой схеме меня и не устраивает, что они светятся без сигнала на входе то есть работают как фоновая подсветка (Ключи с начальным смещением).

[diman_d]

сверхяркие на аллюминевой подложке 3V 5W по 5 штук на канал.

Мощные, а не сверхъяркие. Не путать.

[Linker]

Здравствуйте! Недавно загорелся идеей цветомузыки для одного своего проекта в корпусе из оргстекла, искал наиболее простую схему для реализации и в итоге нашёл вот это:

cvetomuzika_12.jpg

(42.74 КБ) 1892 скачивания

Работает здорово! Но есть два минуса - светодиоды нормально светятся только при очень высокой громкости (приходится выкручивать почти до максимума) и второй - полное отсутствие частотных фильтров.
Тогда я решил поискать что-нибудь более прогрессивное, в итоге собирал вот это:

Светодиодная цветомузыка.jpg

(172.01 КБ) 2004 скачивания

И ещё вот это:

Цветомузыкаsstvov.png

(55.34 КБ) 1884 скачивания

Однако последние две схемы фильтровали частоты так, что светодиоды моргали ещё более беспорядочно, чем в той простой схеме с одним транзистором))) С громкостью может стало чуть-чуть лучше...
В итоге - что можете посоветовать ? В идеале мне бы просто прикрутить фильтры к той схеме с транзистором и на входе поставить простенький предусилитель, всё правильно ?

PS: В схемотехнике пока не очень разбираюсь, повторять готовые схемы могу, но делать что-то новое - тёмный лес)))

[Antech]

Linker
Здравствуйте.
Я к Новому Году сделал себе цветомузыку. Схемы в готовом виде у меня сейчас нет, но если хотите, могу нарисовать и сфоткать. Схема "средней" степени сложности по любительскому масштабу.

[Antech]

Уважаемые Коты. На всякий случай выкладываю свою схему цветомузыки. Извиняюсь за качество, схема существует только в "рукописном" варианте. Чтобы схема на фотке была читаемой, нужно приличное разрешение и, соответственно, размер файла. Поэтому выкладываю на хостинг (форум не принимает такие большие файлы). Также прошу прощения за возможные ошибки в схеме, она изменялась по ходу наладки и я мог забыть что-то исправить на рисунках, по которым сделана приложенная картинка.
Моя цветомузыка: http://rghost.ru/42755753/image.png (прямая ссылка)

Эта схема основана на универсальной распространенной элементной базе (максимум интеграции - операционник) и сравнительно проста в реализации.

Сигнал с микрофона (дешевый электретный) через встроенный предварительный усилитель (простейший в классе А на КТ3107) подается на вход микрофонного усилителя, размещенного на основной плате девайса. Микрофонный усилитель включает ОУ LM358 и один каскад на КТ3107 (ОЭ), потому что усиления ОУ оказалось недостаточно (при уменьшении ООС на питании 4 В и "стандартном" включении операционник уже не стабилизирует среднюю точку по постоянному, а усложнять схему не было места). Усиление регулируется подстроечным резистором Rку.мф. Я исходно использовал небольшой трехвыводной микрофон от минимагнитофона "Электроника М402С", но сейчас девайс работает с двухвыводным микрофоном (питается через резистор), так что подойдет, наверное, любой электретный микрофон. В качестве соединительного шнура для микрофона использован старый тонкий USB-шнурок красивого белого цвета . Там несколько проводов, из них нужны в данном случае только два (плюс экран) или три: земля, питание и сигнал.

С выхода микрофонного усилителя сигнал подается через потенциометры (Rбал.кан) на три полосовых фильтра (на схеме показан только один из них, отличия - в номиналах резисторов и кондеров, приведенных в таблице на картинке). Каждый фильтр использует один ОУ из LM358. В этой МС два усилителя, поэтому всего для девайса понадобилось 2 корпуса LM358 (три фильтра и микрофонный усилитель). Схемы полосовых фильтров найдены в интернете... Общая точка (искусственная земля) для питания ОУ смещена вниз для получения большей амплитуды положительной полуволны сигнала.

Следующий по ходу сигнала узел - пиковый детектор с функцией нормирования (надеюсь, я правильно это назвал). Само "детектирование" производится диодом и параллельной RC-цепью, как в индикаторах уровня в старых магнитофонах. После этого полученное напряжение должно быть усилено по току и отнормировано. Этим занимаются три каскада на транзисторах КТ315: первый - просто усиливает по току (и немного по напряжению), второй - дополнительно нормирует диапазон уровней управляющего напряжения, а третий - просто эмиттерный повторитель для усиления по току перед подачей на "драйверы" светодиодов. Максимальный уровень регулируется подстроечным резистором Rупр.

"Драйверы" светодиодов, выполненные на транзисторах КТ815, подключаются к выходам пиковых детекторов через органичительные резисторы (200 Ом). Принцип работы "драйверов" очень простой: регулируемые стабилизаторы тока. В эмиттерах транзисторов включены резисторы 10 Ом, а в базы подаются нормированные управляющие напряжения (в диапазоне примерно от 0.5 до 1.5 В). Таким образом, коллекторный ток (через светодиоды) пропорционален напряжению в базе КТ815 и очень слабо зависит от напряжения питания светодиодов. Каждый "драйвер" должен питать минимум 4 параллельно включенных светодиода с максимально допускаемым током не менее 20 мА. Для защиты светодиодов от выхода управляющего напряжения за допускаемый уровень предусмотрена элементарная защита: транзисторы КТ315, включенные (К-Э) между землей и базами основных транзисторов КТ815. Когда напряжение на "контрольном" резисторе превышает примерно 0.6 В (ток 60 мА), КТ315 начинает открываться и шунтировать управляющее напряжение, его коллектроный ток при этом ограничен резистор 200 Ом. В результате на практике ток через светодиоды не поднимается выше 85 мА (т.е. при 4 параллельных в идеале - не более 22 мА на светодиод) даже при подаче в качестве управляющего напряжения 12 В (максимум для схемы).
Я сделал по два цветовых канала (соответственно, два драйвера) на каждый частотный канал. К одному из драйверов подключено параллельно 4 прозрачных светодиода BetLux (максимальный ток 20 мА), к другому - сборка из 6 светодиодов в одном матовом корпусе (ближний свет, так сказать). Поэтому девайс светится сам и, в то же время, проецирует на стену или потолок. Выглядит красиво...

Все узлы схемы, кроме светодиодов, питаются стабилизированным напряжением около 4 В. Стабилизатор (схема справа внизу картинки) довольно прост, он сделан на транзисторах. Первая ступень стабилизации - стабилитрон КС147 с последоватльным резистором 200 Ом (лучше взять 0.5 Вт). Эмиттерный повторитель, включенный после стабилитрона, нужен для усиления по току перед подачей напряжения на вторую ступень - две последовательных цепочки из двух красных советских светодиодов (параллельно включение цепочек повышает надежность). Здесь светодиоды использованы как доступный аналог стабилитронов. Напряжение на светодиодах сравнивается транзистором КТ315 с текущим выходным напряжением, полученным с потенциометра Rст (он работает как делитель), поэтому коллекторный ток транзистора, пропорционален рассогласованию напряжений. Этот ток течет через базу КТ814, который регулирует выходное напряжение. Дополнительный эмиттерный повторитель на КТ361 выполняет роль усилителя по току (для увеличения крутизны зависимости базового тока КТ814 от рассогласования напряжений). Выходное напряжение 4 В устанавливается подстроечным резистором Rст.
Светодиоды подключены непосредственно к поюсу "общего" питания, потому что стабилизацию тока через них выполняют "драйверы". Это исключает дополнительную нагрузку на линейный стабилизатор 4 В.
Диапазон напряжения питания для схемы в целом - 5...12 В. Повышение нежелательно, в первую очередь, из-за резистора для стабилитрона КС147: этот резистор начинает сильно греться, да и ток через стабилитрон становится слишком большим. А при большем номинале резистора увеличивается отклонение выходного напряжения стаба...

Настройку схемы логично начать с узла стабилизатора питания. Если он собран правильно (и если я не ошибся на схеме ), то единственная его настройка - установка напряжения 4 В на выходе с помощью подстроечного Rст. После этого нужно проверить, что при изменении входного питания от 5 до 12 В выходное напряжение (лучше - под нагрузкой около 50 мА) изменяется не более чем на 0.3...0.4 В. Естественно, до отладки стабилизатора к нему не стоит подключать основную схему!

Далее можно настроить микрофонный усилитель. Это несложно сделать подстроечным резистором Rку.мф таким образом, чтобы коэффициент усиления был максимальный, но без возбуждения усилителя (тут, естественно, нужен генератор и осцилл). Заодно проверяется отсутствие искажения сигнала, хотя для цветомузыки это и не столь важно. Желательно также провести тест на отсутствие возбуждения с подключенным микрофоном (без дополнительного фильтра питания микрофона у меня усилитель возбуждался). Если Вы сделали дополнительный предусилитель в микрофоне (как показано на моей картинке слева внизу), он элементарный и должен работать без настройки. Но сразу скажу: чувствительность микрофона с предусилителем на КТ3107 будет очень большая, пожалуйста, обратите на это внимание (я подобрал чувствительность изменением резистора, через который включен микрофон).

Итак, микрофонный усилитель настроен, переходим к полосовым фильтрам. В них нет регуляторов, так что нужно только проверить, что они действительно фильтруют (генератор+осцилл). На выходе отрицательная полуволна будет почти полностью обрезана, это правильно (нужно для работы пиковых детекторов).

Теперь пиковые детекторы. В разных каналах они отличаются только номиналами Cпд, которые задают "скорость" работы детекторов (очевидно, что чем больше Cпд, тем дольше будет свечение светодиодов). Номиналы можно подобрать по вкусу, я ставил кондеры в диапазоне от 0.1 мкф (ВЧ) до 2 мкф (НЧ), но можно и увеличить до 6 мкф. Если детекторы собраны верно, остается подобрать диапазон выходного напряжения (после повторителя на КТ315). Но делать это лучше совместно с "драйверами". Вместо светодиодов на время отладки включайте тестер в режиме измерения тока!!! Проверьте, что при минимальном (нулевом) уровне сигнала на входе пикового детектора коллекторный ток КТ815 в соответствующем "драйвере" близок к нулю, а при максимальном входном (размах 4 В) - не первышает 50 мА. У меня это соответствовало диапазону управляющего напряжения примерно 0.5...1.5 В. Обязательно проверьте работу защиты светодиодов! Используя тестер в качестве нагрузки, подайте на вход "драйвера" (через резистор 200 Ом) напряжение 12 В. Тестер не должен показывать ток больше 80...85 мА. Только после этого можно подключать светодиоды (минимум 4 параллельных на каждый драйвер).
Подключили светодиоды? Сейчас самое время опробовать схему в действии! Включите музыку и насладитесь великолепным разноцветным мерцанием!

Немного о конструктивном исполнении. Я использовал советские платы для разработки. В них уже насверлены дырки и имеются короткие дорожки, объединяющие 3 или 4 дырки. Соединения выполнены как этими дорожками, так и дополнительными перемычками из одножильного провода (распотрошил кабель Ethernet). Я не использую "фиксированную" разводку плат, поэтому готовой "печатки" не могу выложить. Так делал мой отец даже на сложных девайсах (он был профессиональным электронщиком) и я тоже так делаю. У меня электроника - хобби (я - энергетик, занимаюсь топками котлов), поэтому подобный подход к разводке плат весьма удобен (для единичных экземпляров девайсов).
Корпус для цвтомузыки был куплен в Чипе-Дипе по цене среднего самолета . Он достаточно прилично выглядит и сравнительно легко обрабатывается (мягкий пластик).
Микрофон (у меня он с дополнительным усилителем) имеет свой корпус, сделанный из фольгированного текстолита. Выглядит он по-советски , но для микрофона достаточно и такого. Шнур, как я уже говорил, использован тонкий USB. Он приятный на вид и проводов много, да еще и экранированный.

Как выглядит девайс можно посмотреть на приложенных фотках.
Надеюсь, кому-то будет полезна моя схема!
Извиняюсь за большой объем сообщения, хотел подробнее описать работу девайса.