Цветомузыка своими руками — что может быть проще?

Простейшая схема с одним светодиодом

Сначала вам предстоит разобраться с простой цветомузыкальной схемой, собранной на одном биполярном транзисторе, резисторе и светодиоде. Питание может осуществляться от источника постоянного тока напряжением от 6 до 12 вольт.

Эта цветомузыка работает на одном транзисторе по принципу усилительного каскада с общим эмиттером. Возмущающее воздействие в виде сигнала различной частоты и амплитуды подается на базу VT1. Как только амплитуда колебаний превышает определенное пороговое значение, транзистор открывается и светодиод начинает мигать.

Недостаток этой простой схемы в том, что частота мигания светодиода полностью зависит от уровня звукового сигнала. Другими словами, полноцветный музыкальный эффект будет наблюдаться только на одном уровне громкости. Уменьшение громкости приведет к редкому миганию, а увеличение — к почти постоянному свечению.

Основные компоненты

Все мигающее освещение состоит из отдельных светодиодов и светодиодных лент и их блоков управления. В блоке управления установлен микрофон, который улавливает звуки музыки, передает их через усилитель на стабилизатор уровня сигнала. Стабилизатор необходим для одинаково плавной работы цветной музыки, несмотря на уровень громкости.

Затем сигнал проходит через частотные фильтры (обычно их три, высокие, средние и низкие) и подается на группы светодиодов, разделенных цветами или линиями, заставляя светодиоды мигать в такт музыке.

Отложите паяльник в сторону, блоки управления светодиодными лентами продаются там же, где и сами ленты, самостоятельно собирать плату не нужно. Светодиодные ленты доступны разных цветов, размеров, яркости, спрашивайте каталог в магазине и выбирайте нужные свойства.

Виды цветомузыки

Место установки цветомузыки ограничено практически ничем, кроме вашей фантазии. На заднем стекле автомобиля достаточно интересно смотрится графический эквалайзер или тематическая надпись.

Освещение ходовой части, мигающее в такт музыке, привлечет к себе много внимания на городских улицах. Цветомузыка в салоне минивэна, лимузина или большого внедорожника позволит компании расслабиться и почувствовать себя в маленьком VIP-клубе, который работает только для них.

В крышку багажника изнутри можно установить мощные светодиоды, и тогда, открыв багажник на природе, можно превратить всю лесную поляну в уличный танцпол. А сделав крышу автомобиля в виде звездного неба, любая вечерняя поездка с любимым человеком на автомобиле будет наполнена романтикой и комфортом.

Схема с одноцветной светодиодной лентой

Простейшую цветную музыку на транзисторах выше можно собрать, используя в нагрузке светодиодную ленту. Для этого нужно увеличить напряжение питания до 12В, подобрать транзистор с наибольшим током коллектора, превышающим ток нагрузки и пересчитать значение сопротивления.

Такая простая цветная музыка из светодиодной ленты отлично подойдет начинающим радиолюбителям для сборки своими руками даже в домашних условиях.

Простая трёхканальная схема

Трехканальный аудио конвертер позволяет избавиться от недостатков предыдущей схемы. Простейшая установка цветомузыки с разделением звуковой области на три части показана на рисунке.

Он питается постоянным напряжением 9В и может зажигать один или два светодиода в каждом канале. Схема состоит из трех независимых каскадов усиления, собранных на транзисторах КТ315 (КТ3102), в нагрузку которых входят светодиоды разного цвета. В качестве элемента предварительного усиления можно использовать небольшой сетевой понижающий трансформатор.

Входной сигнал подается на вторичную обмотку трансформатора, который выполняет две функции: гальванически развязывает два устройства и усиливает звук с линейного выхода. Кроме того, сигнал поступает на три параллельно включенных фильтра, собранных на основе RC-цепей.

Каждый из них работает в определенной полосе частот, которая зависит от номиналов резисторов и конденсаторов. Фильтр нижних частот пропускает звуковые колебания частотой до 300 Гц, о чем свидетельствует мигание красного светодиода.

Звук в диапазоне 300-6000 Гц проходит через фильтр средних частот, что проявляется в мерцании синего светодиода. Фильтр верхних частот пропускает сигнал выше 6000 Гц, что соответствует зеленому светодиоду. Каждый фильтр снабжен подстроечным резистором.

С их помощью можно установить равномерное свечение всех светодиодов вне зависимости от музыкального жанра. На выходе схемы все три отфильтрованных сигнала усиливаются транзисторами.

Если схема питается от низковольтного источника постоянного тока, трансформатор можно смело заменить однокаскадным усилителем на транзисторах.

Во-первых, гальваническая развязка теряет свое практическое значение. Во-вторых, трансформатор в несколько раз проигрывает схеме, изображенной на рисунке, по массе, габаритам и стоимости. Схема простого усилителя звуковой частоты состоит из транзистора КТ3102, двух конденсаторов, отсекающих постоянную составляющую, и резисторов, задающих транзистору режим с общим эмиттером. С помощью триммера можно добиться общего усиления слабого входного сигнала.

В случае необходимости усиления сигнала с микрофона к входу предыдущей схемы подключают электретный микрофон, подавая на него потенциал от источника питания. Схема двухкаскадного предусилителя показана на рисунке.

В этом случае подстроечный резистор находится на выходе первого каскада усилителя, что дает больше возможностей для регулировки чувствительности. Конденсаторы С1-С3 шунтируют полезную составляющую и отсекают постоянный ток. Для реализации подойдет любой электретный микрофон, для нормальной работы достаточно напряжения смещения 1,5В.

Цветомузыка с RGB светодиодной лентой

Следующая схема цветной и музыкальной шкатулки работает от 12 вольт и может быть установлена ​​в автомобиле. Он сочетает в себе осовные функции ранее рассмотренных схемных решений и способен работать в режиме цветомузыки и лампы.

Первый режим достигается за счет бесконтактного управления RGB-лентой с помощью микрофона, а второй за счет одновременного включения красного, зеленого и синего светодиодов на полную мощность. Выбор режима осуществляется с помощью переключателя, расположенного на плате. Теперь остановимся на том, как сделать цветомузыку, которая отлично подойдет даже для установки в автомобиль, и какие детали для этого потребуются.

Структурная схема

Чтобы понять, как работает эта цветовая музыкальная приставка, сначала рассмотрим блок-схему. Это поможет проследить весь путь сигнала.

Источником электрического сигнала является микрофон, преобразующий звуковые колебания фонограммы. Потому что этот сигнал слишком мал и должен быть усилен транзистором или операционным усилителем. Далее следует автоматическая регулировка уровня (АРУ), которая удерживает колебания звука в разумных пределах и подготавливает его к дальнейшей обработке.

Фильтры разделяют сигнал на три составляющие, каждая из которых работает только в одном частотном диапазоне. В конце остается лишь усилить подготовленный токовый сигнал, для чего используются транзисторы, работающие в ключевом режиме.

Принципиальная схема

На основе структурных блоков можно переходить к оценке принципиальной схемы. Общий вид его показан на рисунке.

Для ограничения потребляемой мощности и стабилизации напряжения питания установлены резистор R12 и конденсатор С9. R1, R2, C1 установлены для установки смещения микрофона. Конденсатор Cfc подбирается индивидуально под конкретную модель микрофона в процессе пуско-наладки. Необходимо ослабить сигнал до той частоты, которая преобладает при работе микрофона. Обычно уменьшают влияние высокочастотной составляющей.

Нестабильное напряжение в сети автомобиля может повлиять на работу цветной музыки. Поэтому правильнее всего подключать самодельные электронные устройства через стабилизатор на 12В.

Звуковые колебания в микрофоне преобразуются в электрический сигнал и через С2 поступают на прямой вход операционного усилителя DA1.1, с его выхода сигнал следует на вход операционного усилителя DA1.2, снабженного цепью обратной связи. Сопротивления резисторов R5, R6 и R10, R11 задают коэффициенты усиления DA1.1, DA1.2 равными 11.

Элементы схемы ОС: VD1, VD2, C4, C5, R8, R9 и VT1 ​​вместе с DA1.2 , входят в состав AGC. В момент появления на выходе DA1.2 сигнала слишком большой амплитуды транзистор VT1 открывается и через С4 замыкает входной сигнал на общий провод. Это приводит к мгновенному падению напряжения на выходе.

Затем стабилизированный переменный ток звуковой частоты проходит через отсекающий конденсатор С8, после чего разделяется на три RC-фильтра: R13, С10 (НЧ), R14, С11, С12 (СЧ), R15, С13 (ВЧ). Чтобы цветомузыка на светодиодах светилась достаточно ярко, нужно усилить выходной ток до нужного значения.

Для полосы с потреблением до 0,5А на каждый канал подходят транзисторы средней мощности типа КТ817 или импортные БД139 без крепления радиатора. Если светомузыка, собранная своими руками, предполагает нагрузку около 1А, то транзисторам потребуется принудительное охлаждение.

В коллекторах каждого выходного транзистора (параллельно выходу) установлены диоды Д6-Д8, катоды которых соединены между собой и подключены к переключателю SA1 (Белый свет). Другой контакт переключателя соединен с землей (GND). Пока SA1 разомкнут, схема работает в цветомузыкальном режиме. При замыкании контактов выключателя все светодиоды в полосе загораются на полную яркость, образуя общий поток белого света.

Печатная плата и детали сборки

Для изготовления печатной платы потребуется односторонний текстолит размером 50 х 90 мм и готовый файл .lay, который можно скачать здесь. Для наглядности плата показана со стороны радиоэлементов. Перед печатью необходимо указать зеркальное изображение. Слой M1 показывает 3 перемычки, расположенные сбоку от деталей.
Чтобы собрать цветомузыку из светодиодной ленты своими руками, нужны доступные и недорогие комплектующие. Микрофон электретного типа, подходит в защитном чехле от старой аудиоаппаратуры. Светомузыка собрана на микросхеме TL072 в корпусе DIP8. Конденсаторы, независимо от типа, должны иметь запас по напряжению и быть рассчитаны на 16В или 25В.

При необходимости конструкция платы позволяет установить выходные транзисторы на небольшие теплоотводы. На торце припаяна 6-ти позиционная клеммная колодка для питания, подключается к RGB светодиодной ленте и выключателю. Полный список элементов приведен в таблице.

В заключение хотелось бы отметить, что количество каналов вывода в самодельной цвето-музыкальной приставке можно увеличивать произвольно. Для этого нужно разбить весь частотный диапазон на несколько секторов и пересчитать полосу пропускания каждого RC-фильтра. К выходам дополнительных усилителей подключить светодиоды промежуточных цветов: фиолетовый, бирюзовый, оранжевый. От такого усовершенствования цветомузыка своими руками станет только красивее.

Как сделать цветомузыку с RGB-лентой.

Цветомузыка с RGB лентой работает от 12 вольт и хорошо подходит для автомобилистов. Эта версия цветомузыки представляет собой смесь основных функций обеих схем, рассмотренных ранее, и может использоваться как в качестве цветомузыки, так и в качестве освещения. Светомузыкальный режим активируется подачей звукового сигнала на микрофон.

В качестве лампы лента может излучать красный, зеленый и синий цвета — соответственно красный, зеленый, синий. На поверхности устройства есть специальный переключатель, с помощью которого можно выбрать нужный режим, а затем тем же переключателем изменить его.

Изучим алгоритм действий для полного понимания работы этой консоли. Основным источником сигнала является микрофон, преобразующий звуковые колебания, исходящие от фонограммы. Ввиду незначительности принимаемого сигнала его необходимо усиливать, что можно осуществить с помощью транзистора или специального операционного усилителя.

Следующим шагом является запуск автоматического контроля уровня АПК, который эффективно удерживает звуковые колебания в определенных пределах и подготавливает их к обработке. Встроенные в конструкцию фильтры делят сигнал на 3 части. Каждая часть работает в одном диапазоне частот. В конце вы просто усиливаете подготовленный токовый сигнал, в чем поможет специальный транзистор, работающий в ключевом режиме.

Светомузыка из гирлянд

Аранжировки с простой домашней цветной музыкой

Довольно неплохое решение, которое потребует использования лампочек от новогодних венков:

• Гирлянду нужно собрать по несколько штук и закрепить изолентой;
• Сделайте переходник для подключения к основному блоку и подключите шнур.

Примечание. Схема в этом случае будет состоять из восьми витых парных проводников, передающих сигнал с контактов ГУ на блок управления цветомузыкой.

Принцип работы цветомузыкального автомата.

Конструктивно любая цветомузыкальная (светомузыкальная) установка состоит из трех элементов. Блок управления, блок усилителя мощности и блок оптического вывода.

В качестве оптического устройства вывода можно использовать гирлянды, можно оформить в виде экрана (классический вариант) или использовать направленные электрические лампы — прожекторы, фары. То есть подойдут любые средства, позволяющие создать определенный набор красочных световых эффектов.

Блок усилителя мощности представляет собой усилитель (усилители) на транзисторах с тиристорными регуляторами на выходе. Напряжение и мощность источников света оптического выходного устройства зависят от параметров используемых в нем элементов.

Блок управления регулирует интенсивность света и смену цветов. В сложных специальных установках, предназначенных для украшения сцены во время различных видов представлений — цирковых, театральных и эстрадных, управление этим блоком осуществляется вручную. Следовательно, требуется участие хотя бы одной и не более одной группы операторов освещения.

Если блок управления напрямую управляется музыкой, работает по заданной программе, то настройка цвета и музыки считается автоматической. Именно этот вид «цветомузыки» обычно собирают собственноручно начинающие радиолюбители на протяжении последних 50 лет.

Входные цепи

Входные цепи чаще всего представляют собой предварительный усилитель. Он усиливает входной сигнал и компенсирует последующее затухание в фильтрах. В простых схемах DMU вместо усилителя может быть установлен повышающий трансформатор, а может вообще отсутствовать входное устройство.

Фильтры

Фильтры выделяют отображаемую полосу частот. Первый фильтр обычно реализован как простой ФНЧ, он выделяет полосу от нуля до 300 500 Гц. Второй фильтр является полосовым фильтром. Полоса прозрачности лежит в пределах от 300..500 Гц (верхний уровень ФНЧ) до 2500 Гц. Третий фильтр в большинстве случаев реализуется как простой ФВЧ с полосой пропускания 2000 Гц и более.

Все указанные значения частот являются ориентировочными, их можно изменить по вкусу создателя КМУ, но желательно, чтобы диапазоны перекрывались.

Классически фильтры выполняются в виде LC-контуров, но катушки индуктивности трудоемки в изготовлении и настройке, поэтому их заменяют постоянными или подстроечными резисторами. Такие фильтры называются RC-фильтрами. Качество фильтрации у них несколько ниже (более мягкий провал АЧХ), но в данном случае это не критично.

В более сложных DMU используются активные фильтры (на транзисторах или операционных усилителях). Современная элементная база позволяет создавать цифровые фильтры звуковой области.

Читайте также: Электронный трансформатор: виды и модели, схемы, переделка своими руками, применение

Усилители (ключи)

Отфильтрованный сигнал необходимо усилить так, чтобы его мощности было достаточно для освещения светового элемента. Усилитель может работать в ключевом режиме. Полностью открывается при наличии сигнала и полностью закрывается при отсутствии сигнала. Следовательно, световой элемент либо полностью включен, либо выключен. Такие усилители выполняются на тиристорах или транзисторах.

Задать вопрос Более выраженные световые эффекты можно получить, если усилитель работает в линейном режиме. Тогда степень раскрытия (соответственно яркость источника света) зависит от уровня сигнала соответствующей частоты. Такие усилители выполняются на транзисторах, работающих на линейной части характеристики.

Светоизлучатели

До относительно недавнего времени в качестве источников света использовались лампы накаливания. Сейчас лучше оставить эту роль светодиодам. Не хуже традиционных лампочек по яркости свечения, требуют меньше электроэнергии. Это означает использование транзисторов меньшей мощности, отсутствие радиаторов и т д.

Все это приводит к уменьшению размеров цветных и музыкальных приставок. Помимо собственно светоизлучающих элементов, КМУ обычно включает в себя систему рефлекторов, светоотражателей и т д., позволяющих проецировать световые эффекты на экран, потолок и т д.

Цветомузыка из светодиодов

Оригинальная схема для создания красивой цветомузыки. В этом случае вам понадобится корпус из оргстекла. Давайте начнем:

• Выбираем две тарелки размером 5х15 см и две квадратные тарелки 5х5 см;
• В одной из частей проделана пара отверстий (для питания и наушников);
• Матирование и шлифовка всех плит;
• Находим светодиод, который также матируем для лучшего эффекта;
• Собираем корпус с помощью термопистолета, который идеально подходит для работы с оргстеклом;
• Теперь собираем электрическую схему цветомузыки по такой схеме:

Как сделать цветную музыку самостоятельно

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

Оргстекло можно установить в салоне автомобиля, где угодно. Все будет зависеть от индивидуальных предпочтений, длины провода и т д. При работе над работой необходимо учитывать следующее:

• Выходное напряжение адаптера и номинальное напряжение каждого из диодов должны быть связаны. Другими словами, общее количество диодов, задействованных в схеме, должно быть равно соотношению выходного напряжения адаптера.

Примечание. Например, если адаптер на 12 В, а напряжение на диод указано как 3 В, общее количество светодиодов должно быть 4.

• Желательно использовать 3-х жильный кабель, где одну из жил нужно оставить неиспользованной.

Схема с сигналом от динамика

Самодельные цветные и музыкальные инсталляции

Еще одна популярная схема для создания цветомузыки. Мы делаем следующее:

• Берем сигнал с динамиков (см. Как подобрать динамики для автомагнитолы самостоятельно).

Примечание. В этом случае очень важно не закоротить выход SPD*. Для этого припаиваем только один провод.

УЗП* — Усилитель звуковой карты

• Расположите переключатель, чтобы включить светодиоды на музыку;
• Подбираем сопротивление по схеме ниже, где указан номинал для включения диода;

Как сделать цветомузыку в домашних условиях

Примечание. Если цветомузыка собирается из 4-х светодиодов, сопротивление R должно быть 820 Ом.

Популярная разноцветная схема

Другая распространенная схема предполагает возможность увеличения мощности. Это особенно применимо, если используется цепочка из нескольких светодиодов. Схема такая:

• Должно быть два частотных фильтра. Пропускают ВЧ и НЧ на входе;
• Затем сигнал поступает на каскады усилителя, а затем на светодиоды;
• Рекомендуется подключить вход 1 и 2 к исходному динамику.

Совет. Если есть желание сделать цветную музыку ярче, то нужно просто уменьшить значения сопротивления до пары сотен, а транзисторы поменять на КТ817.

У этой компоновки есть преимущество, которого нет ни у какой другой компоновки: возможность использовать светодиоды любого цвета. Так при воспроизведении НЧ баса будет мигать красный светодиод, при воспроизведении СЧ и ВЧ — зеленый. Что касается настройки яркости, то она регулируется кнопкой громкости звука: чем громче звук, тем ярче свечение.

Что необходимо, для изготовления цветомузыки

Резисторы для цветомузыкальной установки собственного производства можно использовать только постоянно, с эффектом 0,25-0,125. Подходящие резисторы можно увидеть на рисунке ниже. Полоски на корпусе показывают величину сопротивления.

Кроме того, в схеме применены резисторы R3, а подстроечные резисторы R — 10, 14, 7 и R 18 независимо от типа. Основное требование — возможность установки на плату, используемую при сборке. Первый вариант светодиодной цветной музыки был собран с использованием резистора переменного типа с обозначением СПЗ-4ВМ и импортных подстроечных резисторов.

Что касается конденсаторов, то необходимо использовать детали с рабочим напряжением 16 вольт, не меньше. Тип может быть любым. Если сложно найти конденсатор С7, можно параллельно соединить два меньших, чтобы получить нужные параметры.

Конденсаторы С1,С6, используемые в схеме цветомузыки светодиодов, должны быть рассчитаны на работу при напряжении 10 вольт, С9–16В, С8–25В соответственно. Если вместо старых советских конденсаторов планируется использовать новые, импортные, стоит помнить, что они имеют разницу в обозначении, нужно заранее определить полярность устанавливаемых конденсаторов, иначе можно перепутать и уничтожить схема.

Даже для цветомузыки нужен диодный мост, с напряжением 50В и рабочим током около 200 миллиампер. В случае, когда нет возможности установить готовый диодный мост, его можно сделать из нескольких выпрямительных диодов, для удобства их можно снять с платы и смонтировать отдельно, используя плату меньшего размера.

Параметры диодов подобраны так же, как и используемые в заводском варианте моста, диоды.

Светодиоды должны быть красными, синими и зелеными. Для одного канала их нужно шесть.

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

Еще один необходимый элемент – стабилизатор напряжения. Стабилизатор используется пятивольтовый, импортный, с артикулом 7805. Можно использовать и 7809 (девятивольтовый), но тогда из схемы необходимо исключить резистор R22, а перемычку, соединяющую минусовую шину и средний вывод, поставить на свое место.

Вы можете подключить цветную музыку к музыкальному центру с помощью трехконтактного разъема».

И последнее, что вам понадобится для установки, это трансформатор с подходящими параметрами напряжения.

Общая схема монтажа цветомузыки, в которой используются детали, описана на изображении ниже.