Огненная светомузыка Рубенса своими руками

Содержание

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.

ЦВЕТОМУЗЫКА

В этой статье мы поговорим о цветомузыке. Наверное, у каждого начинающего радиолюбителя, да и не только, в своё время возникало желание собрать цветомузыку. Что это такое, думаю, известно всем — говоря проще, это создание визуальных эффектов, изменяющихся в такт музыке.

Та часть цветомузыки, которая излучает свет, может быть выполнена на мощных лампах, например в концертной установке, в случае если цветомузыка нужна для домашних дискотек, её можно сделать на обычных лампах накаливания 220 вольт, а если цветомузыка планируется, например, как моддинг компьютера, для повседневного использования, её можно выполнить на светодиодах.

Светодиодная лента для ЦМУ

В последнее время, с появлением в продаже светодиодных лент, находят все большее применение цветомузыкальные приставки с использованием таких led-лент. В любом случае, для сборки Цвето Музыкальных Установок (ЦМУ сокращенно) требуется источник сигнала, в роли его может выступать микрофон с собранными несколькими каскадами усилителя.

Простая трёхканальная схема

Избавиться от недостатков предыдущей схемы позволяет трёхканальный преобразователь звука. Самая простая схема цветомузыки с разделением звукового диапазона на три части показана на рисунке.

Питается она постоянным напряжением 9В и может засветить один или два светодиода в каждом канале. Состоит схема из трёх независимых усилительных каскадов, собранных на транзисторах КТ315 (КТ3102), в нагрузку которых включены светодиоды разного цвета. В качестве элемента для предварительного усиления можно использовать небольшой сетевой трансформатор понижающего типа.

Входной сигнал подаётся на вторичную обмотку трансформатора, который выполняет две функции: гальванически развязывает два устройства и усиливает звук с линейного выхода. Далее сигнал поступает на три параллельно включенных фильтра, собранных на базе RC-цепей. Каждый из них работает в определённой полосе частот, которая зависит от номиналов резисторов и конденсаторов. Низкочастотный фильтр пропускает звуковые колебания частотой до 300 Гц, о чем свидетельствует мигание красного светодиода. Через фильтр средних частот проходит звук в диапазоне 300-6000 Гц, что проявляется в мерцании синего светодиода. Высокочастотный фильтр пропускает сигнал, частота которого больше 6000 Гц, что соответствует зелёному светодиоду. Каждый фильтр оснащен подстроечным резистором. С их помощью можно задать равномерное свечение всех светодиодов, независимо от музыкального жанра. На выходе схемы все три отфильтрованных сигнала усиливаются транзисторами.

Если питание схемы осуществляется от низковольтного источника постоянного тока, то трансформатор можно смело заменить однокаскадным транзисторным усилителем.

Во-первых, гальваническая развязка теряет практический смысл. Во-вторых, трансформатор в несколько раз проигрывает схеме, показанной на рисунке, по массе, размерам и себестоимости. Схема простого усилителя звуковой частоты состоит из транзистора КТ3102, двух конденсаторов, отсекающих постоянную составляющую, и резисторов, обеспечивающих транзистору режим с общим эмиттером. С помощью подстроечного резистора можно добиться общего усиления слабого входного сигнала.

В случае когда необходимо усилить сигнал с микрофона, ко входу предыдущей схемы подключают электретный микрофон, подавая на него потенциал от источника питания. Схема двухкаскадного предварительного усилителя показана на рисунке.

В данном случае подстроечный резистор стоит на выходе первого усилительного каскада, что даёт больше возможностей для регулировки чувствительности. Конденсаторы С1-С3 пропускают полезную составляющую и отсекают постоянный ток. Для реализации подойдёт любой электретный микрофон, для нормальной работы которого достаточно смещения 1,5В.

Схема подключения

При подключении, дабы у вас не перепутались цвета, соблюдайте распиновку. От конца светодиодной ленты, уже как правило отходят припаянные отрезки разноцветных проводов.

Если их нет, придется припаять их самому. Сложного в этом ничего нет, но определенные нюансы все же существуют. Какие именно, описано в статье ниже.

При готовом 4-х пиновом коннекторе-разъеме папа-мама, подключение выглядит еще проще.

Таким образом соединяете все провода по своим цветам:

R-красный

G-зеленый

B-синий

V»+» — общий плюсовой провод

Что будет, если например подключить зеленый провод от Led ленты не к своему контакту на клеммной колодке, а к другому, например с надписью «B»?

В этом случае при нажатии на пульту на зеленую кнопку, у вас подсветка будет светиться не зеленым цветом, а синим. Что как понимаете, не очень удобно.

На этом же блоке, на клеммной колодке расположены контакты для подключения питания 12 или 24в. Самое главное здесь не перепутать полярность.

На клемму со знаком «+» должен приходить провод от плюсового контакта блока питания. На клемму «-» от минусового. Иначе можете что-нибудь спалить.

В принципе на этом все подключение можно считать завершенным.

Последовательность схемы здесь следующая:

блок питания

RGB музыкальный контроллер

светодиодная лента

Нажимаете кнопку ВКЛ на пульту и проверяете работоспособность самой ленты, переключая вручную все цвета. Далее ручкой отстраиваете чувствительность. Желательно добиться такого эффекта, чтобы контроллер на реагировал на голос и посторонние разговоры в помещении, зато хорошо срабатывал на басы, музыкальные звуки и мелодии.

Сложные схемы

Метод с применением светодиодной ленты

Существуют сложные способы изготовления цветомузыки на светодиодах своими руками, которые подойдут для более продвинутых любителей электроники. Они несколько затратнее и трудоёмкие, но и результат будет стоить затраченных усилий.

Понадобится следующий инвентарь:

Транзистор КТ817
Светодиодная лента
Несколько кабелей
Обычная вилка от 3,5 мм наушников

Спаиваем транзистор согласно ниже приведённой схемы, прикрепляем светодиодную ленту и можем наслаждаться музыкой.

Существует и более сложная и интересная схема для изготовления цветомузыки. Берём пять диодов на 3v, каждый диаметром по 5 мм, и транзистор КТ815, который будет усиливать нашу установку. В качестве источника энергии используем две пальчиковые батарейки.В нашем устройстве будет по два синих и зелёных диода, и один красный.

Схема цветомузыки для дома — цветомузыкальное малогабаритное устройство

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).

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

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.

5 биполярных транзисторов — 1 Т1 МП40 и 4 Т2–Т5 МП16.
Диод (Д1) — Д220.
Резисторы — R1 620 кОм, R2, R5 10 кОм, R3 7.5 кОм, R4 470 кОм, R6 5.1 кОм, R7 4.7 кОм, R8 220 кОм, R9 3.3 кОм, R10 2 кОм, R11 2.2 кОм, R12 62 кОм.
2 электролитических конденсатора (C1, C2) — 5 мкФ 10В и 10 мкФ 10В (К50-6).
4 конденсатора C3–C5 — 0.1 мкФ для фильтра красного цвета, 0.03 мкФ для фильтра зелёного цвета, 0.01 мкФ для фильтра синего цвета, 0.047 мкФ для фильтра жёлтого цвета.
Лампа накаливания (Л1) — 2.5В 75мА.

Из корпуса приемника вынимаем хромированные планки и декоративную сетку.
С левого конца планки укорачиваем на 10 см, а сетку — на 9,5 см, после чего 0,5 см сетки выгибаем под прямым углом наружу (этот конец будет составлять один из краев обрамления экрана).
Всю лишнюю пластмассу на площади 10х10 см выбираем жалом паяльника, края подравниваем, после чего укороченные сетку и планку вставляем на прежние места.
В образовавшийся квадрат вклеиваем пластинку размером 10х10 см из органического стекла толщиной 3 мм.
Далее рассеивающие слои заполняем стеклянными трубками или палочками диаметром 1–1,5 мм.
Первый слой (вертикальный) не приклеиваем к корпусу, а трубки с заметным усилием вставляем вплотную к пластине из органического стекла.
Второй слой (горизонтальный) накладываем на первый и приклеиваем его к корпусу.
Лампы укрепляем в уже имеющихся круглых отверстиях с обратной стороны отсека питания радиоприемника. Это отражено на рисунке 3.
Предварительно под них подкладываем тонкую фольгу, а после установки ламп эти отверстия заклеиваем светофильтрами.
Выводы ламп соединяем с платой усилителей мощности проводом ПЭЛ 0,2.

Внешний вид устройства

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:

Радиоуправляемый или инфракрасный контроллер

В комплекте всегда идет пульт дистанционного управления. Он может быть двух типов:

управляемый по радиоканалу

инфракрасный

1 of 2

Какой из них лучше? При инфракрасном управлении необходимо, чтобы контроллер находился в зоне непосредственной видимости, не более 3-4м.

В противном случае, сигналы до него поступать не будут. При радиоуправлении, вы можете запрятать музыкальный контроллер за подвесной потолок, положить на шкаф или за гипсокартон.

Он все равно будет хорошо реагировать на все сигналы от пульта в радиусе 8-10м. Поэтому такой вариант все же лучше, хотя и дороже.

Обозначаются радиоуправляемые контроллеры маркировкой RF.

На пульте помимо кнопок вкл-выкл находится еще масса других функциональных и разноцветных кнопочек.

Разноцветными можно выбирать свечение подсветки, каким-либо одним статическим цветом, если вы не хотите, чтобы у вас все переливалось как радуга.

Остальные отвечают за предустановленные программы (стробоскоп, резкая и плавная смена цветов), скорость динамических спецэффектов.

Схема с использованием светодиодов

Рассмотрим ещё одну инструкцию как сделать цветомузыку, теперь уже на обычных светодиодах. Берём следующие элементы:

Пластина из оргстекла
Как минимум 4 светодиода
Кабель

Из пластины вырезаем детали для корпуса, в одной из которых проделывает два отверстия для наушников и питания, все пластины зачищаем для придания им матовой поверхности.

Соединяем пластины с помощью термопистолета. Светодиоды тоже зачищаем.

Далее следуем схеме на приведенном ниже фото цветомузыки и закрепляем установку в авто. У данной схемы есть одна особенность – количество светодиодов напрямую зависит от мощности блока питания, и должно быть ему равным. Иными словами для двенадцативольтового блока потребуется четыре диода на 3v каждый.

Ещё один популярный метод заключается в использовании сразу нескольких последовательно соединённых светодиодов. Подбираем два частотных фильтра для высоких и низких частот соответственно. Через них сигнал передаётся на усилители, и далее на светодиоды.

Если сделать номиналы резисторов, а в качестве транзистора выбрать КТ817, то установку можно сделать намного ярче.

И, наконец, самая необычная схема в виде ночного неба. Она приятно удивит любого вашего пассажира, и сделает прослушивание музыки максимально комфортным. Этот метод успешно применяется не только в авто, но и в комнатах.

Суть схемы проста: подготавливаем потолок для создания тёмного фона. Подбираем светодиоды с лампочками разной яркости и размещаем их на потолке в хаотичном порядке.

Собираем схему как показано на рисунке и посещаем её в спичечный коробок.

Надеемся что приведенные выше схемы помогут вам не только с комфортом прослушивать любимую музыку, но и приятно удивить друзей и родных необычными самодельными устройствами.

Отличие от обычного контроллера

В принципе такой контроллер можно использоваться 90% времени и как обычный RGB контроллер.

Все правила работы с ним, схемы подключения разных отрезков в 10-15-20м, использование усилителей сигнала, автоматически будут распространяться и на него.

Правда обращайте внимание, есть разновидность RGBW ленты, где присутствует 4-й канал подсветки с чистым белым светом. Для нее придется поискать соответствующий девайс, также с четырьмя контактами

Иначе белый цвет W, придется откинуть

Для нее придется поискать соответствующий девайс, также с четырьмя контактами. Иначе белый цвет W, придется откинуть.

Если же у вас обычная одноцветная светодиодная лента, то ее можно разделить на отдельных три участка. Каждый участок при этом подключить к своему R-G-B выходу на контроллере.

Цвета меняться конечно не будут, зато разные моргания и перемигивания в такт музыке сохранятся.

Выбор по току и мощности

При подключении RGB контроллера, смотрите на его номинальные параметры. Во-первых, на какое напряжение он рассчитан.

Соответственно именно через такой блок питания, его и нужно запитывать.

Во-вторых, максимальный ток. Исходя из этого, можно узнать какую ленту и какой длины можно через него запустить.

Например, если у него на корпусе написано 12А, то при Led ленте 12в это значение будет:

P=I*U=12А*12в=144Вт

Далее, сверяете этот параметр с маркой вашей светодиодной ленты и подсчитываете достаточно ли здесь мощности.

К примеру лента SMD 5050 60 диодов на 1 метр, потребляет на метровом отрезке 14,4Вт. Это значит, что через вышеприведенный RGB контроллер, можно будет подключить не более 10м такой подсветки.

Причем согласно правил подключения светодиодных лент, это должны быть два параллельных куска по 5м каждый.

Есть и совсем небольшие музыкальные контроллеры, размером чуть более спичечного коробка.

Они и рассчитаны соответственно на совершенно другие токи и другой метраж Led лент.

Труба рубенса своими руками

То, что мы привыкли считать за кремень в зажигалке, далеко не кремень. Он состоит на тридцать процентов из железа и на семьдесят процентов из церия, который и дает искру.

Наши спонсоры

Труба Рубенса – устройство для визуализации стоячих звуковых волн. Представляет собой металлическую трубу с небольшими отверстиями по всей её длине. Чем больше отверстий будет в трубе Рубенса, тем качественней получится картина стоячей звуковой волны.

Немного теории

Звуковая волна, распространяясь в упругой среде (например, в воздухе), создаёт области повышенного и пониженного давления, чередующиеся друг с другом. При этом, звуки разной высоты, создают разные по длине волны (длина волны – расстояние между двумя областями с повышенным или пониженным давлением). Эти волны распространяются, накладываются друг на друга, отражаются от различных поверхностей и со временем затухают.

Похожую картину вы можете увидеть, стоя на берегу озера и наблюдая за волнами на воде в ветреную погоду (в данном случае, гребни волн будут являться областями с повышенным давлением, а «впадины» — областями с пониженным давлением).

Так как же работает труба Рубенса?

С одной стороны, в трубу подаётся газ, а с другой стороны находится источник или генератор звуковых волн. Попадая в трубу, волна спокойно доходит до конца трубы, отражается и возвращается обратно, накладываясь на такую же встречную звуковую волну. В случае, если волна попадёт в одну фазу со встречной волной (гребень совпадет с гребнем или впадина совпадет с впадиной), произойдёт значительное усиление её амплитуды (т.е. в областях в повышенным давлением оно станет ещё выше, а в областях с пониженным – ещё ниже). Такая волна называется стоячей, так как со стороны она выглядит совершенно неподвижной.

Если в это время в трубе будет газ, то он начнёт выходить из отверстий в трубе. При этом наиболее активно он будет выходить из отверстий, расположенных над областями высокого давления, а наименее активно – из отверстий над областями пониженного давления. Осталось лишь поджечь газ, выходящий из отверстий, и языки пламени изобразят форму стоячей звуковой волны, образовавшейся в трубе Рубенса.

Замена трубы в бане в верхней пышме
Туалет в доме на даче с канализацией своими руками
Как повесить кронштейн в ванной
3932800h унитаз подвесной euro ceramic безободковый с грязеотталкивающим покрытием 54х37 белый
Набор сантехнический 8 для ремонта смесителей вентилей 34 шт б колец

Применение и разница с профессиональной цветомузыкой

Такие эффекты можно применять для создания недорогой цветомузыки в кафе, баре, ресторанах.

Очень часто такие RGB девайсы покупают автолюбители и монтируют данную подсветку на днище или в салоне своей машины.

Со стороны выглядит очень эффектно, тем более по затратам это сущие копейки.

Безусловно, эффекта профессиональной цветомузыки вы не получите. Здесь не будет явного разделения спектра звука на средние и высокие частоты, и тонкой привязки моргания от этого.

Что басы, что писк, мигать будет все одинаково, но по разному алгоритму. В идеале басы должны быть красными, высокие частоты сопровождаться синим, желтым, белым цветом, а средние — зеленым.

Тиристоры в цветомузыке

До сих пор в статье рассказывалось только про цветомузыкальные устройства на светодиодах. Если возникнет надобность собрать ЦМУ на лампах накаливания, тогда для управления яркостью ламп нужно будет применить тиристоры. Что такое вообще тиристор? Это трехэлектродный полупроводниковый прибор, который соответственно имеет Анод, Катод и Управляющий электрод.

На рисунке выше изображен советский тиристор КУ202. Тиристоры, в случае, если планируется использовать с мощной нагрузкой, также необходимо крепить на теплоотвод (радиатор). Как мы видим на рисунке, тиристор имеет резьбу с гайкой и крепится аналогично мощным диодам. Современные импортные просто снабжены фланцем с отверстием.

Схема цветомузыки на тиристорах

Одна из подобных схем на тиристорах приведена выше. Это схема трехканальной цветомузыки с повышающим трансформатором на входе. В случае подбора аналогов тиристоров, следует смотреть на максимальное допустимое напряжение тиристоров, в нашем случае у КУ202Н — это 400 вольт.

Цветомузыка на тиристорах 2

На рисунке приведена подобная схема цветомузыки приведенной выше, главное отличие в нижней схеме — отсутствует диодный мост. Также цветомузыку на светодиодах можно встроить в системный блок. Мной была собрана такая трехканальная цветомузыка с предусилителем в корпусе от сидирома. При этом сигнал брался со звуковой карты компьютера с помощью делителя сигнала, в выходы которого подключались активная акустика и цветомузыка. Предусмотрена регулировка уровня сигнала, как общего, так и отдельно по каналам. Запитывались предусилитель и цветомузыка от разъема Молекс 12 Вольт (желтый и черный провода). Схемы предусилителя и трехканальной цветомузыки по которым собирались приведены выше. Существуют и другие схемы цветомузыки на светодиодах, например эта, также трехканальная:

Цветомузыка на 3 светодиодах — схема

В этой схеме, в отличие от той, что собирал я, используется в канале средних частот индуктивность. Для тех, кто захочет сперва собрать что-нибудь попроще, привожу следующую схему на 2 канала:

Как мы делали Трубу Рубенса

Несколько лет назад в «Разрушителях мифов» Адам и Джемми сооружали «Трубу Рубенса». Это было так зрелищно и прикольно, что я очень им позавидовал. Ну а теперь, когда подвернулась возможность построить нечто подобное, удержаться от соблазна было невозможно.

Проба пера

Мы все думали, с чего начать строить эту конструкцию, и решили попробовать на миниатюрном образце. Под руку попалась пластиковая труба с диаметром около сантиметра. Мы конечно предполагали что она начнет плавиться, но для пробного запуска ее вполне должно было хватить. Чтобы труба не расплавилась сразу, в просверленные отверстия вставили небольшие отрезки тоненькой медной трубки.

К одному краю трубы подсоединили шланг, идущий к балону с газом. Второй конец трубы прислонили к отверстию для полифонического динамика айфона и загерметизировали пластилином. После подачи газа в трубу с выключенным звуком, у нас получилась газовая горелка. Сразу после включения мелодии огонь начал вырываться из трубок под ритм музыки, а местами из языков пламени получалось что-то волнообразное. Но минут через 10 наша труба начала плавиться.

Полномасштабный образец

Взяв алюминиевую трубу диаметром 5 см, просверлили в ней миллиметровые отверстия через каждый сантиметр. Чтобы подключить шланг от газового баллона, сделали переходник из пластиковой воронки. Посадили переходник на трубу при помощи термо-герметика. Решили использовать колонку с 25-ватным динамиком, сопоставимую с размерами трубы. Здесь пригодилась ответная часть воронки также в качестве переходника. При помощи термопистолета герметично прикрепили воронку к динамику. Этот клей — очень удобное средство, когда нужно соединить две пластиковые детали, чтобы потом разъединить их без повреждения. После этого принялись за баллон с газом. В первой версии «Трубы Рубенса» подачу газа регулировали кривым способом, что не позволяло делать точную настройку. К нашему баллону прилагалась насадка с пьезоэлементом, но подключить к ней шланг не было возможности. Пришлось пустить насадку в расход и переделать ее под наши нужды. Мы прислонили трубу к динамику, а другой конец подключили к газовому баллону. В качестве генератора звуковой волны использовали ноутбук. После подачи газа подожгли.

Регулировка

Огненная светомузыка

А когда включили музыку, стало совсем красиво. Пока радовались этому зрелищу, у нас загорелась стопка бумаги, лежащая неподалеку 🙂 Это заставило нас переместиться в более просторное помещение, чтобы продолжить любоваться музыкальным «камином».

Микрофон или Jack 3.5мм

Через линейный вход Jack на 3,5мм, при помощи штекера можно подать звук напрямую от любого источника — магнитофона, радиоприемника, магнитолы, телефона и т.п.

Микрофон при этом отключается и перестает реагировать на внешние звуковые раздражители. Вся функциональность контроллера автоматом переключается на прямой источник звука.

Если кто-то считает этот разъем бесполезной «фичей», то можете сравнить скорость реакции смены цветов при использовании микрофона и Jack 3,5mm разъема.

Разница будет заметна невооруженным глазом.

А вот в автомобиле подсоединить магнитолу, лучше именно таким способом.

Чувствительность микрофона регулируется специальной ручкой.

С обратной стороны вставлена клеммная колодка для непосредственного подключения RGB светодиодной ленты.

В большинстве моделях колодку эту можно отсоединить.

1 of 2

Так гораздо удобнее производить коммутацию всех проводов.