Лазерная цветомузыка своими руками

Обновлено: 22.01.2025

Всем привет!
Сегодня публикую короткую статью о том, как я из старых жестких дисков собирал лазерный проектор. Который получился не очень интересным, а вот визуализатор звука, на удивление вышел потрясающим.
Если Вам интересны подробности, то смотрите видео или читайте статью под катом.

У меня в хламе давно валялись и занимали место, два неисправных жестких диска от известного бренда WD. И вот настало время воплотить свою старую идею в жизнь, попробовать собрать лазерный проектор из них. Так как считывающая головка HDD — это есть ничто иное как гальванометр и она как раз идеально подойдет для перемещения зеркала в заданную позицию одной оси.
Вооружившись инструментом приступаю к выполнению задуманной цели.

Для этого я сначала разбираю жесткие диски.

Далее, снимаю с него механизм перемещения головок и удаляю паковочный, магнитный штырь.

При помощи тестера или визуально, находим контакты к которым приходят проводники от электромагнитной катушки и припаиваем к ним провода.

Для уменьшения габаритов устройства, я распиливаю корпус жесткого диска на две части

Для того, что бы закрепить зеркала, я из двух латунных стоек и алюминиевого лепестка, собираю держатели для них.

Выпиливаю зеркало из алюминиевого диска от этого же HDD. Его размер получился 35 x 10 мм. Приклеиваю эти зеркала цианакрилатным клеем к гальванометру. При вклеивании учтите, что клей схватывается моментально. Лучше сначала установить зеркало в паз, а потом капнуть каплю клея в место соединения.

После того как собраны 2 гальванометра, я их соединяю на уголки от оконных рам, под углом 90°. Для этого пришлось просверлить по 2 отверстия в алюминиевом основании и закрепить к ним уголки

Установил китайский лазер, он очень слабенький и при дневном свете его слабо видно. Но для темного помещения вполне хватает.

Механическая часть проектора собрана, теперь подключаем его электромагниты к двухканальному усилителю мощности PAM8610. Мне быстрее хотелось проверить мое устройство в деле и я решил подать на вход усилителей музыку. И о чудо! Я увидел красивое зрелище, словно в одно мгновения я очутился в ночном клубе или на концерте своей любимой рок группы. Получилась крутая лазерная цветомузыка. Она рисует невероятные картинки в такт с музыкой, на которые можно смотреть не отрываясь. Что самое удивительное, то что получаемые изображения на столько разнообразные и не повторяются от трека к треку.

Теперь пробую включить с бесплатным софтом в режиме проектора и тут меня ждало разочарование. Без постоянной составлявшей с выхода звуковой карты невозможно отобразить хороших изображений или анимацию. Так как через разделительные конденсаторы все углы округляются, не возможно удерживать гальванометр в одном положении и он сразу стремится вернуться в среднее положение. Также гальванометрам требуется обратная связь, для удержания нулевой точки. И еще нужно обеспечивать гашения луча, то есть отключать лазер на момент возврата в начальное положение. Для переделки потребуется USB звуковая карта как минимум на 4 канала. Внешней звуковой карты у меня пока нет и я решил продолжать свои эксперименты после того как она ко мне приедет.

Используемый бесплатный софт:
Редактор ild файлов — Samogon_Laser_Editor
Проигрыватель ild файлов и анимации — LFI_Player

На этом я временно приостанавливаю проект, до получения нужных мне компонентов.
Так как в лазерных проекторах я не специалист, то жду от Вас помощи в виде консультаций.
Спасибо, что дочитали мою статью. Если у Вас остались вопросы, я с удовольствием на них отвечу.

Преимущества светодиодов перед лампами накаливания в цветомузыкальных приставках — неоспоримы:

более широкий цветовой спектр
более насыщенный цвет
разнообразные исполнения
низкое потребление
высокая скорость срабатывания

Какие варианты преобразования звукового сигнала существуют? Эти и другие вопросы будем рассматривать на конкретных примерах.

Схемы цветомузыки в авто

Как сделать самодельную цветомузыку

Большое количество схем самодельной цветомузыки опубликовано бывает на форумах радиолюбителей. Одни из предназначены только для опытных, другие – для начинающих умельцев. В принципе, все схемы построены по одному принципу, который и рекомендуется уяснить, чтобы сборка не представляла собой больше нечто неосуществимое и очень сложное.

Простая схема

Самодельная цветомузыка на светодиодах

Собрать по такой схеме цветомузыку способен даже школьник, ведь она состоит всего из одного транзистора. Название его КТ815Г. Эту цветомузыку можно собрать на диодах, позаимствованных от простого карманного фонарика. Делается все следующим образом:

Светодиоды, которые мы сняли с карманного фонарика, разделяем пополам;
Находим подходящий короб, в котором будем собирать нашу схему. Идеально подойдет в данном случае вместо короба прямоугольная пластиковая коробка от использованного обувного крема;
Переключатель выносим. Он будет менять режим светомузыки на простое освещение.

Самодельная цветомузыкальная установка

Примечание. Светодиоды будут мигать под басы и чем больше громкость, тем ярче они светятся. Что касается каналов, то достаточно двух, не подключенных к динамику.

Источником питания в нашем случае будут выступать три пальчиковые батареи;
Остается только поставить самодельную цветомузыку в багажник и наслаждаться эффектом.

Цветомузыка на микросхемах NE555 и CD4017

Схема состоит из использования микросхемы NE555, выполняющей роль астабильного мультивибратора для обеспечения тактовых импульсов для CD4017.

Для каждого тактового импульса, получаемого на тактовом входе (pin14) интегральная схема CD4017, выходы Q0-Q9 (см. схему контактов CD 4017) запускаются один за другим выборочно. Скорость, с которой будут загораться светодиоды зависит от частоты тактовых импульсов, генерируемых NE555.

Соберите схему на печатной плате хорошего качества или общей плате.
Микросхемы должны быть установлены на держателях.
Скорость работы светодиодов можно регулировать путем изменения R2.
Конденсатор С1 должен быть рассчитан на 15В.
Использование различных цветных светодиодов может привести к лучшему визуальному эффекту.

Рассмотренные выше схемы — наиболее распространенные, для самостоятельной сборки цветомузыки. На просторах интернета можно найти еще много других. но общий принцип будет аналогичным. По мере необходимости — будем дополнять. В первую очередь будем рассматривать цветомузыку на светодиодных лентах, но это чуть позже…

Сложные схемы

Самодельная простая цветомузыка и схема

Они позволят создать более профессиональные с точки зрения пользователя, схемы.

Первый вариант схемы

Собирается она на пяти диодах. Все они пятимиллиметровые и на 3 V, имеют прозрачные линзы. В качестве транзистора берется КТ815 или КТ972. Его задача усиливать и выполнять роль ключа. Делается все так:

Примечание. В результате этого получаем очень удачную цветомузыкальную схему. Светодиоды очень эффектно светятся в такт музыки, схема потребляет мало тока, а низкие частоты воспроизводятся просто супер. Только надо быть начеку: от громкой музыки светодиоды могут не выдержать и перегореть.

Второй вариант схемы

Находим транзистор КТ817, провода, штекер от наушников и СД ленту. Начали:

Транзистор спаиваем по следующей схеме;
Затем добавляется СД лента и все перемещается в багажное отделение автомобиля.

Как сделать цветомузыку с RGB-лентой.

Цветомузыка с RGB лентой функционирует от 12 Вольт и хорошо подойдет автомобилистам. Такой вариант цветомузыки является смесью основного функционала обеих схем, рассмотренных ранее, и может применяться в качестве как цветомузыки, так и подсветки. Светомузыкальный режим активируется посредством послания звукового сигнала в микрофон. Как светильник лента может излучать красный, зеленый и синий цвета — red, green, blue, соответственно. На поверхности аппарата находится специальный переключатель, с помощью которого можно выбрать желаемый режим и потом его изменить тем же переключателем.

Изучим алгоритм действий для полного понимания работы этой приставки. Основной источник сигнала — микрофон, который преобразует звуковые колебания, исходящие от фонограммы. Из-за незначительности полученного сигнала он нуждается в усилении, добиться чего можно с помощью транзистора или специального операционного усилителя. Следующее действие — запуск автоматического регулятора уровня APУ, эффективно удерживающего звуковые колебания в определенных рамках и готовящего их к обработке. Фильтры, встроенные в конструкцию, разделяют сигнал на 3 части. Каждая часть работает в одном диапазоне частот. В окончании просто усильте подготовленный сигнал тока, в чем поможет специальный транзистор, работающий в ключевом режиме.

Светомузыка из гирлянд

Схемы простой самодельной цветомузыки

Вполне удачное решение, которое потребует применение лампочек из новогодних гирлянд:

Гирлянды(см.Цветомузыка из гирлянды своими руками) надо собрать вместе несколько штук и зафиксировать изолентой;
Сделать переходник для соединения с головным устройством и соединить провод.

Примечание. Схема в данном случае будет подразумевать восемь проводников витой пары, которые передают сигнал с контактов ГУ на блок управления цветомузыкой.

Принцип работы цветомузыкального автомата.

Структурно, любая цветомузыкальная(светомузыкальная) установка состоит из трех элементов. Блока управления, блока усиления мощности и выходного оптического устройства.

В качестве выходного оптического устройства можно использовать гирлянды, можно оформить его в виде экрана(классический вариант) или применить электрические светильники направленного действия — прожектора, фары. Т. е. подходят любые средства, позволяющие создавать определенный набор красочных световых эффектов.

Блок усиления мощности — это усилитель(усилители) на транзисторах с тиристорными регуляторами на выходе. От параметров элементов использованых в нем зависит напряжение и мощность источников света выходного оптического устройства.

Блок управления контролирует интенсивность света, и чередование цветов. В сложных специальных установках, предназначенных для оформления сцены во время различных видов шоу — цирковых, театральных и эстрадных представлений этот блок управляется вручную. Соответствено, требуется участие как минимум — одного, а максимум — группы операторов-осветителей.

Цветомузыка из светодиодов

Оригинальная схема для изготовления красивой цветомузыки. В данном случае нужен корпус, который делается из оргстекла. Приступим:

Подбираем две пластины размерами 5х15 см и две пластины квадратные 5х5 см;
В одной из деталей делается пару отверстий (для питания и наушников);
Матируем и шкурим все пластины;
Находим светодиоды, которые тоже матируем для лучшего эффекта;
Корпус собираем с помощью термопистолета, который идеально подходит для работ с оргстеклом;
Собираем теперь электрическую схему для цветомузыки по этой схеме:

Как сделать цветомузыку самому

Подключаем провод от наушников с соответствующим разъемом к автомагнитоле и наслаждаемся эффектом.

Корпус из оргстекла можно установить в салоне авто, где угодно. Все будет зависеть от индивидуальных предпочтений, длины провода и т.д. В процессе работ надо обязательно учитывать следующее:

Выходное напряжение адаптера и номинальное напряжение каждого из диодов должно быть взаимосвязано. Другими словами, общее число диодов, задействованных в схеме, должно равняться отношению выходного напряжения адаптера.

Примечание. Как пример, если адаптер 12В, а напряжение на каждый диод дается в 3В, то общее количество светодиодов должно равняться 4-м.

Использовать желательно 3-х жильный провод, один из жил которого надо оставить незадействованным.

Схема с сигналом от динамика

Самодельные цветомузыкальные установки

Еще одна популярная схема создания цветомузыки. Делаем следующее:

Берем сигнал с динамиков(см.Как выбрать динамики для автомагнитолы своими силами).

Примечание. При этом очень важно не замкнуть выход УЗП*. С этой целью распаиваем только один провод.

УЗП* — Усилитель звуковой платы

Устраивает переключатель так, чтобы он включал светодиоды по музыке;
Подбираем сопротивление по схеме ниже, где указан номинал для включения одного диода;

Как сделать цветомузыку в домашних условиях

Примечание. Если цветомузыка будет собираться из 4-х светодиодов, то значение R должно равняться 820 Ом.

Что необходимо, для изготовления цветомузыки

Резисторы для цветомузыкальной установки, собственного производства, могут использоваться только постоянные, с мощностью 0.25-0.125. Подходящие резисторы, можно увидеть на рисунке ниже. Полоски на корпусе показывают величину сопротивления.

Также в схеме применяются R3 резисторы, и подстроечные R — 10, 14, 7 и R 18 вне зависимости от типа. Главное требование, возможность установки на плату, применяемую при сборке. Первый вариант светодиодной цветомузыки, собирался с применением резистора переменного типа с обозначением СПЗ-4ВМ и импортными — подстроечными.

Что касается конденсаторов, то использовать нужно детали с рабочим напряжением на 16 вольт, не менее. Тип, может быть любой. При затруднениях в поиске конденсатора С7, можно соединить параллельно, два меньших по ёмкости, для получения требуемых параметров.

Применяемые в схеме светодиодной цветомузыки конденсаторы С1, С6 должны быть способны работать на 10 вольтах, соответственно С9–16В, С8–25В. Если вместо старых советских конденсаторов, планируется использовать новые, импортные то стоит помнить, что они имеют различие в обозначении, нужно заранее определить полярность конденсаторов, которые будут устанавливаться, иначе можно перепутать и испортить схему.

Ещё для изготовления цветомузыки потребуется диодный мост, с напряжением 50В и рабочим током, около 200 миллиампер. В случае, когда нет возможности установить готовый диодный мост, можно сделать его из нескольких выпрямительных диодов, для удобства их можно убрать с платы и смонтировать отдельно с применением платы меньшего размера.

Параметры диодов, выбираются аналогично применяемых в заводском исполнение моста, диодов.

Светодиоды, должны быть красного, синего и зёленого цвета свечения. Для одного канала их понадобится шесть штук.

Что касается транзисторов, то подойдут VT1 и VT2, индекс обозначения не важен.

Ещё один необходимый элемент, стабилизатор напряжения. Используется пятивольтовый стабилизатор, импортного производства, с артикулом 7805. Также можно применять 7809 (девятивольтовый), но тогда из схемы нужно исключить резистор R22, а вместо него ставится перемычка, соединяющая минусовую шину и средний вывод.

И последнее, что необходимо иметь для сборки, это трансформатор с подходящими параметрами напряжения.

Общая схема для проведения сборки цветомузыки, в которой используются описанные детали на фото ниже.

Варианты схем для создания цветомузыки своими руками — пошаговые инструкции, списки необходимых компонентов и советы по самостоятельному монтажу.

Преимущества светодиодов перед лампочками в цветомузыкальных приставках неоспоримы: широкая цветовая гамма и более насыщенный свет; различные варианты исполнения (дискретные элементы, модули, RGB-ленты, линейки); высокая скорость срабатывания; низкое энергопотребление.

Как сделать цветомузыку с помощью простой электронной схемы и заставить светодиоды мигать от источника звуковой частоты? Какие варианты преобразования звукового сигнала существуют? Эти и другие вопросы рассмотрим на конкретных примерах.

Цветомузыка на транзисторах КТ805АМ (3-х канальная)

Первой представляем вашему вниманию цветомузыку на 12В с транзисторами КТ805АМ.

В данной цветомузыке используется минимум деталей: 6 сопротивлений номиналом 100 Ом, конденсаторы 5-ти номиналов, 3 транзистора КТ805АМ.

Также можно использовать другие транзисторы марки КТ, у нас — КТ829.

Данная цветомузыка для дома собиралась навесным монтажом, поскольку есть мало деталей, но ниже можно скачать печатную плату цветомузыки на 2 канала (стерео)

Необходимые радиодетали для сборки цветомузыки своими руками:

3 биполярных транзистора (VT1–VT3) — КТ805АМ (КТ829).
Электролитические конденсаторы — C1 100 мкФ C2, C3 4.7 мкФ, C4 47 мкФ, C5 22 мкФ, C6 1 мкФ.
6 резисторов (R1–R6) — 100 Ом.
Светодиод (LED1-LED3) — 12В.

Вместо резисторов R4–R6 можно использовать переменные номиналом 10 кОм, вместо светодиодов — светодиодную ленту.

Схема цветомузыки для дома на транзисторах:

Для работы данной цветомузыки потребуется предусилитель, в качестве него можно использовать усилитель Вега10у-120с, подключаем к выходам на колонки.

Как работает данная цветомузыка, собранная своими руками, смотрите ниже:

Цветомузыка на светодиодах своими руками

Эта светомузыкальная установка создаёт зрительный эффект на домашней ёлке или на дискотеке. С первыми аккордами музыки светодиодные гирлянды разгораются разноцветными переливами.

В основе работы схемы лежит принцип частотного разделения звукового сигнала в каналах, разным частотам соответствует свой цвет свечения светодиодов. Для устранения эффекта мерцания и снижения усталости глаз введён канал подсветки, отключение которого происходит при включении в работу канала синего цвета.

Схема устройства состоит из трёх светомузыкальных каналов: низкой — красный, средней — зелёный и высокой частоты — синий. Во входных цепях установлены регуляторы уровня сигнала, от режима установки которого зависит яркость гирлянд.

Уровень входного сигнала может варьироваться от 0,5 до 3 вольт. Дополнительно, для удобства, установлен регулятор уровня входного сигнала.

Пошаговая инструкция по созданию самодельного усилителя звука для дома

Схема светомузыкальной установки на светодиодах:

Ключевыми устройствами являются тиристоры. Внешний сигнал с разграничением по уровню подаётся на верхний или нижний вход (линия или радио). Сигнал через регулятор яркости R9 и конденсатор С3 поступает на вход усилителя на транзисторе VT1 обратной проводимости. В усилителе предусмотрено автоматическое ограничение сигнала диодом VD1. Превышение сигнала на базе транзистораVT1 приводит к открытию диода VD1 и шунтированию перехода база-эмиттер.

Снятый с коллектора транзистора VT1 сигнал поступает для распределения на входные регуляторы уровня каналов — резисторы R1. Далее сигнал поступает на фильтры каналов с частотным разделением 50–200 Гц, 250–1000 Гц, 1200–5000 Гц.

После частотного разделения сигналы поступают на вход предварительных усилителей на тиристорах VS1. Резисторы R3 позволяют подогнать чувствительность входных тиристоров в связи с разбросом характеристик.

Усиленный сигнал с нагрузки R5 катода VS1 поступает на управляющий электрод усилителя мощности на тиристорах VS2. Светодиодные гирлянды HL1–HL21 включены попарно в анодную цепь выходного тиристора по десять штук в две параллельные линии. В светодиодные линии также установлены ограничительные резисторы R6, R7 (R17, R18 в подсветке).

Канал подсветки составлен на одном тиристоре VS3 и управляется с анода выходного тиристора синего канала.

Питание предварительного усилителя и выходных каналов раздельное — предварительный усилитель питается от двухполупериодного выпрямителя на диодном мосте VD3 и далее через резистор R16 и диод VD2 в обратном включении.

Диод VD2 предотвращает шунтирование тиристоров каналов постоянным напряжением, сглаженным конденсатором С4. Каналы светомузыкальной установки питаются импульсным напряжением с выпрямителя VD3.

Силовой трансформатор Т1 установлен небольшой мощности (не более 20 ватт) от китайского адаптера. Конечно при возможной замене светодиодной гирлянды на лампочки, мощность трансформатора придётся увеличить раз в пять.

Наладка данной цветомузыки для дома заключается в подборе начальных уровней сигнала на каждом канале. Желательно подать сигнал с генератора, а затем подбором конденсаторов С1, С2 добиться соответствия полосы пропускания каналов.

Список радиоэлементов для 1 канала (красного):

Тиристоры и симисторы (TS1, TS2) — КУ102Б (КУ101Б) и КУ102Г (КУ101Г).
21 красный светодиод (HL1–HL21).
2 пленочных или керамических конденсатора — С1 0.1 мкФ и С2 0.05 мкФ.
Переменный резистор (R1) — 10 кОм.
Подстроечный резистор (R3) — 100 кОм.
Резисторы — R2 1 кОм; R4 8.2 кОм; R5 1 кОм; R6, R7 57 Ом.

Тиристоры и симисторы (TS1, TS2) — КУ102Б (КУ101Б) и КУ102Г (КУ101Г).
21 зеленый светодиод (HL1–HL21).
2 пленочных конденсатора — С1 0.1 мкФ и С2 0.05 мкФ.
Переменный резистор (R1) — 10 кОм.
Подстроечный резистор (R3) — 100 кОм.
Резисторы — R2 1 кОм; R4 8.2 кОм; R5 1 кОм; R6, R7 56 Ом.

Тиристоры и симисторы (TS1, TS2) — КУ102Б (КУ101Б) и КУ102Г (КУ101Г).
21 синий светодиод (HL1–HL21).
2 пленочных конденсатора — С1 0.1 мкФ и С2 0.05 мкФ.
Переменный резистор (R1) — 10 кОм.
Подстроечный резистор (R3) — 100 кОм.
Резисторы — R2 1 кОм; R4 8.2 кОм; R5 1 кОм; R6, R7 56 Ом.
21 оранжевый светодиод (HL1–HL21).

Тиристор и симистор (TS3) — КУ102Г (КУ101Г).
Биполярный транзистор (VT1) — КТ312Б или КТ315.
2 диода (VD1, VD2) — КД512А (КД106, КД512Б или другой маломощный).
Диодный мост (VD3) — КЦ407А.
Трансформатор (T1) — 12В 1А (можно на 2А и выше).
Пленочный конденсатор (С3) — 1 мкФ.
2 электролитических конденсатора (С4, С5) — 10 мкФ х 16В.
Переменный резистор (R9) — 10 кОм.
Подстроечный резистор (R14) — 10 кОм.
Резисторы — R8 100 кОм; R10 180 кОм; R11 10 кОм; R6, R12 1 кОм; R13 100 Ом; R15 1 кОм; R16 560 Ом; R17, R18 56 Ом.

Наименование	Тип	Замена	Примечание
Транзистор VT1	КТ312Б	КТ315	NPN
Резисторы R1–R18	МЛТ 0,125	С2-29	—
Тиристоры VS1–VS3	КУ101Б	КУ101Г	1 Ампер
Резистор R3	CПО	—	—
Диод VD1, VD2	КД 512Б	КД 106	—
Трансформатор T1	ТПП	ТН	12В 1 Ампер
Резистор R1, R9	СПО	СП-3	—

Следует заметить, что в схеме все три канала имеют одинаковые наименования деталей, так как идентичны, кроме входных фильтров. Количество каналов можно увеличить, выполнив две платы, что даст возможность дополнить цвета.

Схема собрана на печатной плате и установлена с трансформатором в пластмассовом блоке БП-1. Гирлянды располагаются по личному усмотрению, подключаются к схеме устройства тонким многожильным проводом в изоляции диаметром 0.24 мм.

Схема цветомузыки для дома — цветомузыкальное малогабаритное устройство

Описываемая конструкция цветомузыкального устройства предназначена для использования совместно с переносным радиоприемником ВЭФ-201 (или аналогичным). Благодаря расположению экрана на передней стенке рядом с громкоговорителем выполняется основной принцип цветомузыки: цвет органически связан со звуком и отображает его. Применение специальной системы рассеивания дало возможность расположить лампы накаливания почти непосредственно перед экраном. Кроме того, система излучатели — экран представляет собой разъемную конструкцию, что значительно упростило всю установку.

В основу действия данного цветомузыкального устройства положено разделение звукового диапазона на три частотных поддиапазона: низших, средних и высоких частот. Возможна также разбивка и на 4 поддиапазона, но в этом случае следует несколько изменить схему и печатную плату, а также расположение ламп перед экраном.

Цветомузыкальное устройство состоит из 3-х основных блоков:

предварительного усилителя на транзисторах Т1 и Т2, необходимого для усиления звуковой частоты, снимаемой с НЧ детектора;
трех фильтров на транзисторе ТЗ;
трех усилителей мощности, собранных по аналогичным составным схемам (на рис. 1 — на транзисторах Т4 и Т5).

В зависимости от пропускаемых частот (выбранного числа каналов) в фильтре каждого канала емкости конденсаторов C3–С5 имеют номиналы, которые указаны в таблице ниже:

Цвет	1— С, мкФ	2 — С, мкФ
Красный	0.1	0.1
Зеленый	0.03	0.047
Синий	0.01	0.01
Зеленый	—	0.022

Диод Д1 необходим для выделения на входе усилителя мощности отрицательной составляющей с тем, чтобы транзистор Т4 был всегда открыт. На вход подается сигнал непосредственно с НЧ детектора приемника.

Принципиальная схема цветомузыки для монтажа своими руками:

Для отключения питания устройства служит клавишный выключатель В1, расположенный сверху приемника.
Резисторы, используемые в конструкции (УЛМ или МЛТ) — 0,125.
Электролитические конденсаторы — типа К50-6.
Транзисторы и диоды, за исключением транзистора Т5, могут быть использованы любые низкочастотные.
Лампы Л1 — на 2,5 В, 75 мА. Возможно использование микроламп на напряжение 9 В, но в этом случае потребляемая мощность увеличится в 1,5 раза, а чувствительность уменьшится в 1,3 раза.

Благодаря двум слоям трубок диаметром 1–1,5 мм, расположенным перпендикулярно друг другу, рассеяние цветов происходит практически по всей площади экрана. Необходимо также отметить, что свет попадает только на экран и не виден на шкале радиоприемника, вследствие чего конструкция системы излучатель–экран значительно упрощается.

Из тонкого листового дюралюминия вырезаем 2 пластинки размером 5х15 мм, в которых сверлим по два отверстия диаметром 3 мм. Это отражено на рисунке 4.

После пластинки сгибаем под прямым углом. Этими уголками печатную плату крепим к двум винтам, прикрепляющим громкоговоритель. Плата таким образом будет находиться на дне радиоприемника, деталями внутрь шасси.

Усилители мощности собирают на отдельной плате размером 60х25х2 мм. Эту плату приклеивают к печатной плате радиоприемника и к шасси, как показано на рисунке 5. На этом же рисунке показано расположение печатной платы на шасси радиоприемника.

Внешний вид устройства

Кнопочный выключатель питания сделан из выключателя от настольной лампы. Он крепится к блоку КПЕ. Его расположение относительно элементов радиоприемника показано на рисунке 6.

Настройка цветомузыкального устройства сводится к подбору оптимальных режимов всех каскадов и полос пропускания трех фильтров.

Резистором R1 устанавливаем коллекторный ток транзистора Т1, равный 0,3 мА.
Резистором R4 подбираем коллекторный ток транзистора Т2, равный 0,5–0,8 мА.
Устанавливаем коэффициент усиления фильтров одинаковым для всех 3-х каналов.
Полосу пропускания фильтров подбираем при помощи резисторов R10 и R11, вместо которых на время настройки ставим потенциометр.
Наконец в режиме молчания приемника подбираем резистор R12 таким образом, чтобы лампа Л1 была на пороге загорания.

Видео о создании цветомузыки для дома своими руками:

Собираем своими руками простейшую цветомузыку на тиристорах

Схемы ЦМУ на тиристорах, работающих с лампами накаливания 220 В, по определению, более сложные, чем устройства на светодиодах. При этом проще обеспечить мощное свечение, а лампы накаливания имеют более широкий динамический диапазон уровня яркости по сравнению со светодиодами. С использованием цветных стекол, цветных ламп или окрашивая их самостоятельно, можно изготовить отдельные светильники или прожектора для каждого частотного канала. Еще проще подключить на выход обычные елочные гирлянды. Кроме того, покрасить лампы можно самостоятельно.

В отношении цветомузыкальных устройств в целом можно сказать, что создаваемый ими эффект на 50% зависит от оформления излучателей света. При творческом подходе своими руками можно изготовить экран или фонари ЦМУ, которые с легкостью компенсируют недостатки работы простейшей схемы, которую мы рассмотрим в первую очередь.

Принцип работы большинства цветомузыкальных устройств (ЦМУ) основан на связи яркости свечения ламп с уровнем звукового сигнала на входе устройства. При этом его разбивают на три (или более) составляющие с помощью электронных фильтров и формируют три канала, лампы которых мерцают в зависимости от наличия в музыке звучания соответствующих частот.

В приведенной схеме сигнал с громкоговорителя поступает на разделительный трансформатор. Трансформатор на входе необходим для гальванической развязки источника звука со схемой ЦМУ, которая находится под напряжением 220 В. Сигнал на вход устройства подается именно с громкоговорителей, так как в простейшей схеме отсутствует усиление сигнала, и уровня стандартного линейного выхода обычного гаджета недостаточно для работы ЦМУ.

С выхода трансформатора сигнал поступает на регулятор чувствительности – переменный резистор номиналом 10 кОм. Далее в каждом канале предусмотрена своя схема пассивного RC фильтра. Верхний по схеме фильтр пропускает сигнал высоких частот более 2 кГц. Средний канал имеет полосовой фильтр и пропускает средние частоты в диапазоне 250-2500 Гц. Нижний по схеме фильтр пропускает частоты ниже 300 Гц. При этом четкого разделения сигнала по частоте нет, так как фильтры имеют низкую избирательность, а элементы, из которых они состоят, имеют большой разброс параметров.

С выхода фильтров напряжение подается на управляющие электроды тиристоров, которые открываются при достижении определенного сигнала на входе. В итоге, через лампы соответствующих каналов протекает ток, и мы наблюдаем свечение.

Для сборки ЦМУ необходимо подобрать конденсаторы с рабочим напряжением не менее 300 В, резисторы нужны мощностью 1 Вт, тиристоры КУ202 потребуются с индексом Н или М, то есть с рабочим напряжением не менее 400 В. Трансформатор подойдет любой выходной от старого телевизора, радиоприемника или громкоговорителя радиоточки. Максимальная допустимая нагрузка на канал до 400 Вт, так как тиристоры установлены без радиаторов.

Схему можно собрать с помощью навесного монтажа, а детали закрепить на куске пластмассы с помощью клеевого пистолета. Впрочем, можно изготовить и печатную плату в соответствии с фото. При наладке ЦМУ нельзя касаться ее элементов, так как все они находятся под опасным напряжением 220 вольт!

Отмечу, что приведенная схема имеет ряд недостатков:

отсутствует элементарная защита схемы в виде предохранителя;
тиристоры работают с переменным напряжением и легко выходят из строя;
лампы питаются пониженным напряжением с видимой пульсацией 50 Гц;
на вход необходимо подавать сигнал не менее 2-3 Вт;
отсутствует регулировка чувствительности каждого канала, значит, лампы отдельных каналов могут гореть все время, либо не включаться вовсе;
лампы включаются резко, так как отсутствует синхронизация управления тиристорами с переменным напряжением 220 В;
непросто найти трансформатор от старого громкоговорителя радиоточки, телевизора или радиоприемника.

Однако все они компенсируются одним большим преимуществом для начинающих – простотой! Именно с этого варианта имеет смысл начать сборку ЦМУ. Элементарные улучшения мы рассмотрим прямо сейчас, а принципиально лучшие схемы следуют далее.

Для стабильной работы тиристоров в схему следует добавить один силовой и три сигнальных диода. Переменные резисторы R1-R3 можно установить на входе каждого канала и регулировать их чувствительность в зависимости от характера музыки. При этом на резисторы нужно надеть изолирующие пластмассовые ручки без металлизированного покрытия. Переменных резисторов касаться нельзя, так как они находятся под напряжением 220 В!

Чтобы на лампы подавалось полное напряжение, тиристоры нужно включить в цепь постоянного тока через мостик из диодов (D4-D7 в приведенном примере). Здесь В1-В3 – предохранители, включенные раздельно в цепь питания каждой лампы. Диоды необходимы на ток не менее 2 А, подойдут Д246А.

Схема 4-х канальной цветомузыкальной приставки на 220 В

Рассматриваемая схема имеет четыре частотных канала, к которым соответственно подключены четыре лампы разного цвета. Применение активных фильтров на операционных усилителях позволяет получить неплохое разделение каналов по частоте. Использование оптопар и симисторов в выходных каскадах обеспечивает гальваническую развязку и простую схему синхронизации работы симисторов с напряжением переменного тока сети 220 вольт.

Проанализируем работу схемы. Сигнал с линейного выхода звуковоспроизводящего устройства подается на регулятор общей чувствительности — переменный резистор R1. Далее он поступает на входы каналов через регуляторы R2-R5. Активные фильтры каналов собраны на операционных усилителях (ОУ) DA1.1- DA1.4, а также резисторах и конденсаторах, которые и определяют индивидуальные параметры фильтров. Самый нижний по схеме канал имеет конденсаторы наибольшей емкости, то есть настроен на самую низкую частоту. Резисторы R14-R15 определяют режим работы ОУ по постоянному току.

С выходов каналов сигналы поступают на ключи на транзисторах VT1- VT4, нагрузкой которых являются оптопары U1-U4. Выходы оптопар подключены к цепям управления симисторами, которые подают питание на лампы соответствующего канала. Степень открывания симистора зависит от сигнала на входе соответствующего канала. Конденсаторы С19-С22 служат для подавления импульсных помех, которые возникают при работе симисторов.

Предохранитель F1 выбирается в зависимости от мощности нагрузки. При использовании ламп мощностью до 100 Вт его наминал составит 2-3 А. При нагрузке 200 Вт подойдет предохранитель на 4-5 А. При увеличении нагрузки потребуется еще больший номинал предохранителя. При использовании ламп мощностью 200 Вт и более дорожки, которые подходят к аноду и катоду симистора, нужно усилить, напаяв на них кусочки одножильного провода.

Для питания схемы подойдет почти любой источник постоянного напряжения 12 В. При подключении для настройки нужно проконтролировать, чтобы под платой не оказалось никаких токопроводящих предметов. Вся часть схемы, которая изображена справа от выхода оптопары, находится под опасным напряжением 220 В и касаться ее элементов руками недопустимо.

Схемы УЦСМ Волгоградского завода электронного машиностроения

Элементная база всех устройств также мало отличается. Все схемы собраны на операционных усилителях КР140УД1А, все полевые транзисторы КП103Е, в выходных каскадах применяются транзисторы КТ503Б, все прочие транзисторы – КТ315Б. Применяются тиристоры КУ202Н, сигнальные диоды КД521А, силовые диоды КД105Б. Переменные резисторы – на 10 кОм. Высокочастотные трансформаторы – МИТ-4В. Таким образом, можно прочитать любую схему.

С выхода A2 сигнал поступает на входы активных фильтров на ОУ А3-А5. Сверху вниз по схеме расположены каналы высоких, средних и низких частот, соответственно зеленого, желтого и красного цвета ламп. Далее рассмотрим работу высокочастотного канала.

Сигнал с выхода фильтра на А4 выпрямляется диодом и конденсатором и подается на неинвертирующий вход компаратора А6 через переменный резистор. Упомянутый элемент позволяет регулировать чувствительность канала. При этом на инвертирующий вход компаратора подключен второй переменный резистор, с помощью которого можно регулировать напряжение смещения компаратора, а в итоге устанавливать начальную яркость свечения ламп соответствующего цвета. Кроме того, на инвертирующие входы всех компараторов подается через разделительные резисторы 750 кОм общий сигнал синхронизации с формирователя импульсов на транзисторе КТ315Б, который управляется пульсирующим напряжением с диодного моста. Таким образом, на выходе компаратора появляется пульсирующий сигнал, синхронизированный с сетью 220 В.

С выхода компараторов сигнал поступает на базы транзисторов КТ315Б, которые выполняют роль модуляторов. Питание на коллекторы этих транзисторов поступает с мультивибратора VT13- VT14, который вырабатывает высокочастотный сигнал, который пройдет через импульсные трансформаторы. В итоге на выходе модуляторов формируются пачки высокочастотных импульсов, синхронизированных с сетью.

С коллекторов модулирующих транзисторов сигналы поступают на базы транзисторов КТ503Б, в коллекторные цепи которых включены импульсные трансформаторы. Выходы трансформаторов подключены к управляющим цепям тиристоров через диоды, которые ограничивают обратные выбросы индуктивностей. В итоге, тиристоры открываются в соответствии с длиной импульсов, сформированных компараторами.

Для усиления эффекта в данной цветомузыке установлен двигатель, который размещается в центре экрана между лампами. К оси двигателя закреплен трафарет из алюминия, который вращается перед лапами и создает причудливые тени на матовом оргстекле экрана.

Питание на тиристоры подается через два диодных моста попарно, так как один мостик КЦ402 выдерживает нагрузку только двух каналов. Мультивибратор питается нестабилизированным напряжением. Двухполярное питание ОУ обеспечивается параметрическими стабилизаторами на стабилитронах КС168А. Конденсаторы на входе схемы гасят помехи, создаваемые тиристорами. Трансформатор ТАН-1 применялся еще для ламповых устройств и в схеме использованы 5 обмоток на 6,3 В.

Во входном каскаде исключен полевой транзистор в обратной связи ОУ, так как он оказывал мизерное влияние на работу устройства. При этом на выходе DА1 добавлен переменный резистор RР1 для регулировки общей чувствительности ЦМУ. В старой цветомузыке часто приходилось накручивать регуляторы всех трех каналов, чтобы настроить на новый музыкальный клип. Регуляторы начальной подсветки наоборот исключены, так как в них нет необходимости.

Коснемся изменений элементной базы. Вместо транзисторов КТ315 после компараторов включены логические элементы 2ИЛИ-НЕ К155ЛЕ1. На таких же элементах DD3.2, DD3.3, DD3.4 собран генератор высокой частоты. Вместо двух мостиков КЦ402 используется один мост на 4-х диодах КД202Н.

Двигатель из схемы исключен, а движение света на экране создается переключением работающих ламп. При этом поверх цветных стекол фильтров перед лампами установлены накладки с окнами разных видов, что создает причудливые формы свечения на экране. Теперь тиристоры трех каналов, указанные на схеме сверху, включены последовательно с тиристорами VS4 и VS5, которые включаются попеременно, обеспечивая смену подключенных ламп.

Переключение тиристоров VS4-VS5 осуществляется по сигналу генератора, управляемого напряжением, который собран на микросхеме DD4 по схеме мультивибратора. Управляющий сигнал на вход генератора поступает с трех каналов через развязывающие диоды VD4, VD6, VD8, переменный резистор и транзистор VT3. Переменный резистор регулирует чувствительность скорости переключения ламп на экране, которая определяется уровнем звукового сигнала. С выхода генератора сигнал поступает на вход регистра сдвига (DD2, DD1.4, DD3.1), который включает попеременно тиристоры VS4 и VS5.

В ЦМ-01 переменные резисторы, регулирующие начальное свечение ламп каждого канала, заменены на подстроечные, установленные на плате. При настройке устройства их устанавливают так, чтобы лампы каналов находились на пороге свечения. Установка выполнена на двух печатных платах, которые приведены на фото. Работу устройства можно оценить с помощью следующего видео.

Динамический диапазон работы изменения частоты переключения каналов, в зависимости от уровня звукового сигнала, заметно увеличился. Теперь изменение скорости переключения ламп можно наблюдать как при очень тихой музыке, так и при очень громкой.

О совершенствовании ЦМУ

Новинкой представленного варианта является компрессор на входе, собранный на DА2, VT1 и VT2. Он позволяет максимально сжать входной сигнал, и мерцание ламп можно наблюдать как при очень тихой музыке, так и при очень громкой. Еще больший уровень сжатия в данной схеме невозможен, так как мешают пульсации питания параметрического стабилизатора. Таким образом, улучшить параметры системы можно с применением стабилизаторов питания с высоким коэффициентом стабилизации на транзисторах или микросхемах.

Схема станет заметно проще, если в выходных каскадах использовать оптопары и симисторы (смотрите схему на 4-х каналах, представленную выше) вместо импульсных трансформаторов и тиристоров. В этом же примере приведено использования счетверенного ОУ, который позволяет уменьшить количество элементов схемы.

Практически все разработчики ЦМУ в СССР периодически встречались у пионера цветомузыки Галеева А.М. в г. Казани, где имели возможность познакомиться с конструкциями коллег. В нашем ОКБ при ВЗЭМ мы приходили к выводу, что в развитии ЦМУ на аналого-цифровых схемах наступает предел. Тогда нам казалось, что будущее за устройствами на базе компьютерной обработки звуковых сигналов.

Сегодня вполне реально создать свою программу, приобрести китайскую лазерную моргалку и переделать ее под оконечное устройство, управляемое от компа. Творите свое собственное лазерное шоу на Новый год или юбилей!

Для меня же, как инженера, в развитии схемотехники ЦМУ наступил потолок, и я перешел в отдел разработки систем управления технологическим оборудованием, где начинали работать с микроконтроллерами. Шлю горячий привет и мысленно обнимаю всех, кто трудился рядом со мною в ОКБ при ВЗЭМ!

Все, кто дочитал до этого места, могут смело обращаться с техническими вопросами по ЦМУ. Пишите под статьей. Обычно я имею возможность ответить в течение суток.

Читайте также: