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音乐灯光电子变换器制造技术

技术编号:3707029 阅读:245 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种音乐灯光电子变换器,采用三基色组合灯作为彩色光源,音乐信号通过信号拾取及分解电路单元,输入专用数字电路单元和触发电路单元,驱动主电路单元工作,控制彩色光源的变化,其特征是:主电路单元采用晶闸管单相桥式半控整流,串联电抗器加并联电容器平波,整流(二极)管续流和功率晶体管(或功率场效应管)斩波电路,其主要电子元件及连接关系为:两支晶闸管和两支整流(二极)管接成桥式半控整流电路,晶闸管的阴极接在一起作为整流输出的正极,门极接在一起作为触发端,整流输出的一极连接一个电抗器的一端,电抗器的另一端连接一只电容器的一端,并作为平波输出的一个极,电容器的另一端连接整流输出的另一极,并作为平波输出的另一极,平波输出的负极连接四个功率晶体管(或功率场效应管)的发射极(或阴极),该四个功率晶体管(或功率场效应管)的集电极(或阳极)分别连接三基色组合灯中红,绿,蓝,白四色灯的一端,四色灯的另一端共同接到平波输出的正极,这四个功率晶体管(或功率场效应管)的基极(或栅极)作为四个控制端;专用数字电路单元设置16个外接端:四个脉冲输出端Q↓[0]Q↓[1]Q↓[2]Q↓[3],四个泛音数据输入端D↓[3]D↓[2]D↓[1]D↓[0],基频方波输入端F,定时时钟输入端T,自动/音控转换端T/F,灭灯锁定端L,白光锁定端H,色光锁定端S,+5V电源端Vcc,接地端GND;该单元由2片双四位二进制计数器(74LS393),2片四位数据比较器(74LS85),2片双JK触发器(74LS73A),1片八位数据锁存器(74LS273),1片555时基电路,12个非门,4个2输入正与非门,12个2输入正或非门,6个3输入正或非门,5个4输入正或非门和1个带选通端的4输入正或非门组建而成,上述基本逻辑门除了两个非门和两个2输入正与非门另有他用外,余下的用来实现三个逻辑控制器-信号选通器,脉冲分配器和定时控制器,具体连接关系按下面的逻辑式(不要化简)实现,信号选通器的输出CK和输入A↓[3],F,T/F的逻辑式为: *** 脉冲分配器的输出Q↓[0]Q↓[1]Q↓[2]Q↓[3]和输入QQB↓[0]B↓[1]B↓[2]WLH的逻辑关系为: *** 定时控制器的输出C↓[0]C↓[1]C↓[2]和输入T/F,S,N,E,A↓[0]A↓[1]A↓[2]A↓[3]的逻辑关系为: *** (上式中的“与”关系由带选通端的4输入正或非门的选通端实现)两片74LS393(双四位二进制计数器)中的第一个四位二进制计数器的计数输入端作为定时时钟输入端T,其四位数据…。(*该技术在2004年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用彩色灯光表现音乐细节的电子变换器。目前,舞台上的各种音乐灯光装置,在一定程度上增强了音乐的表现力,随着音乐气氛的不同,灯光的色彩、强弱以及闪烁节奏也发生变化。然而它们普遍存在灯光效果与音乐效果不能统一为一体的不足,通常只是设定次序的色彩交替或简单地加以音强控制光强,音乐节奏控制闪烁节奏。总之,音乐细节不能被灯光完全表现出来。本技术的目的是提供一种音乐灯光电子变换器,能以乐音三要素(音强、音高、音色)—一对应地同步控制色光三要素(即亮度、色调、色饱和度)从而达到高度的声光结合,视听一体。本技术的目的是这样实现的根据下述原理音乐理论认为乐音有三要素—音强、音高、音色。音强是指音的强弱,由乐音振幅决定;音高是指音的高低,由乐音基频决定;音色是指音的特色质量,由乐音泛音决定。把音高在一个纯八度音程内分为12个音级C、#C、D、#D、E、F、#F、G、#G、A、#A、B。任意相邻的两个音级的频率比为定值21/12,任一音级升高(或降低)一个纯八度后,其频率增加(或减少)一倍。色度学理论认为色光有三要素-亮度、色调、色饱和度。亮度是指色光所引起的人眼的明暗视觉程度,由光的强度决定;色调是指光的颜色,由光的频率决定;色饱和度是指光的颜色的深浅程度,由色光中白光成分的多少决定。三基色原理认为,各种彩色光都可以由彼此相互独立的三种基色光按一定的比例相加(或相减)混配而成;两种基色相加混成饱和色,三种基色相加可得非饱和色。根据人眼的视觉暂留特性,其混色方式可以采用时间式相加混色法即将三种(或两种)色光按一定的顺序和速率轮流照射,三基色一般采用红绿蓝(国际照明委员会规定波长分别为7000,5461,4358)。根据上述原理本技术的设计方案为彩色光源采用三基色组合灯(即亮度相等的红、绿、蓝三种基色灯和白色灯共同设置在一个灯罩内),音乐信号通过信号拾取及分解电路单元,输入专用数字电路单元和触发电路单元,驱动主电路单元工作,控制彩色光源的变化。信号拾取及分解电路单元为成熟技术,它将音乐信号解析出代表细节的音强A(模拟信号),音高F(基频方波),音色D3D2D1D0(泛音数字信号);触发电路单元也是成熟技术,采用控制角自动调控式单结晶体管触发(晶闸管)电路和光电藕合器触发(功率晶体管或功率场效应管)电路;主电路单元采用晶闸管单相桥式半控整流,串联电抗器加并联电容器平波,整流(二极)管续流和功率晶体管(或功率场效应管)斩波电路,其主要电子元件及连接关系为两支晶闸管和两支整流(二极)管接成桥式半控整流电路,此两支晶闸管分别并联RC保护,阴极接在一起作为整流输出的正极,门极接在一起作为触发端,再用一支整流(二极)管的负极,正极分别连接整流输出的正极,负极。整流输出的一极连接一个电抗器的一端,电抗器的另一端连接一只电容器的一端,并作为平波输出的一个极,电容器的另一端连接整流输出的另一极,并作为平波输出的另一极,平波输出的负极连接四个功率晶体管(或功率场效应管)的发射极(或阴极),该四个功率晶体管(或功率场效应管)的集电极(或阳极)分别连接三基色组合灯中红,绿,蓝,白四色灯的一端,四色灯的另一端共同接到平波输出的正极,这四个功率晶体管(或功率场效应管)的基极(或栅极)作为四个控制端;专用数字电路单元设置16个外按端四个脉冲输出端Q0Q1Q2Q3,四个泛音数据输入端D3D2D1D0,基频方波输入端F,定时时钟输入端T,自动/音控转换端T/F,灭灯锁定端L,白光锁定端H,色光锁定端S,+5V电源端Vcc,接地端GND;该单元由2片双四位二进制计数器(74LS393),2片四位数据比较器(74LS85),2片双JK触发器(74LS73A),1片八位数据锁存器(74LS273),1片555时基电路,12个非门,4个2输入正与非门,12个2输入正或非门,6个3输入正或非门,5个4输入正或非门和1个带选通端的4输入正或非门组建而成。上述基本逻辑门除了两个非门和两个2输入正与非门另有他用外,余下的用来实现三个逻辑控制器信号选通器,脉冲分配器和定时控制器,具体连接关系按下面的逻辑式(不要化简)实现。信号选通器的输出CK和输入A3,F,T/F的逻辑式为 脉冲分配器的输出Q0Q1Q2Q3和输入QQB0B1B2WLH的逻辑关系为 定时控制器的输出C0C1C2和输入T/F,S,N,E,A0A1A2A3的逻辑关系为 (上式中的"与"关系田带选通端的4输入正或非门的选通端实现)两片74LS393(双四位二进制计数器)中的第一个四位二进制计数器的计数输入端作为定时时钟输入端T,其四位数据输出端A0A1A2A3分别连接定时控制器的对应输入端。A3连接信号选通器的对应输入端,第二个四位二进制计数器的计数输入端连接由1片555接成的方波发生器的方波输出端,其四位数据输出端对应连接两片74LS85(四位数据比较器)每片的第一组数据输入端;余下的两个四位二进制计数器接成一个八位二进制计数器,其计数输入端接信号选通器的输出CK,其低七位数据输出对应连接74LS273(八位数据锁存器)的低七位数据输入端;74LS273输出的低七位数据中的高三位B2B1B0分别连接到脉冲分配器的对应输入端,低四位对应连接到第一片74LS85的第二组数据输入端;第一片74LS85的“相等”信号输出经一个非门后接到两片74LS73A(双JK触发器)中的第一个触发器的清零端,该触发器的触发端连接第二个四位二进制计数器的最高位,该触发器的输出端QQ分别接到脉冲分配器的对应输入端;第二片74LS85的第二组数据输入端作为四个泛音数据输入端D0D1D2D3,其"相等"信号输出经一个非门后接到两片74LS73A中的第二个触发器的清零端,该触发器的触发端接第二个四位二进制计数器的最高位,该触发器的反相输出端接到脉冲分配器的W端;定时控制器的输出端C0连接74LS273的锁存端,C2连接第二个四位二进制计数器和八位二进制计数器的清零端,C1连接两片74LS73A中第三个触发器的清零端;八位二进制计数器输出的第4,5位经过一个2输入正与非门后接到第三个触发器的触发端,该触发器的反相输出端接到定时控制器的E端,八位二进制计数器的第5,6位输出经过一个2输入正与非门后接定时控制器的N端;上述三个触发器的J端接+5V电源,K端接地。专用数字电路单元最好按上述芯片的逻辑功能及连接关系集成为一片专用的16引脚双列直插式数字芯片。专用数字电路单元的F端接入音高信号F,四个泛音数据输入端D0D1D2D3接音色信号(四位泛音数据),T端外接定时时钟信号。L,H,S,T/F作为外部控制端,四个脉冲输出端Q0Q1Q2Q3分别连接触发电路单元中四个光电耦合器的控制端,四个光电耦合器的触发脉冲输出端对应连接主电路单元中控制红、绿、蓝、白四色灯的四个功率晶体管(或功率场效应管)的空制端;音强信号A接到触发电路单元中单结晶体管触发电路的调控端,单结晶体管触发电路的触发脉冲输出端连接主电路单元中两个晶闸管的门极。由上述技术方案可知本技术可使音乐信号变化细致对应于灯光变化,是一种良好的文娱设备,而且电路原理科学,结构优化,纯硬件实现,便于集成。以下结合附图和实施例对本技术进一步说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张朝辉郭九苓
申请(专利权)人:郭九苓
类型:实用新型
国别省市:

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