Поставки продукции Megawin по официальным каналам - микроконтроллеры, мосты USB-UART
РадиоЛоцман - Все об электронике

Светодинамическое музыкальное устройство по цене 4 чашек «эспрессо»

В статье «О "правильной цветомузыке"» [1] рассматривались некоторые аспекты светового сопровождения музыки.

В части статьи, посвященной автоматическому световому сопровождению музыки, автор высказывал мысль о недопустимости автоматической регулировки усиления в звуковом канале светомузыкальной установки, так как это приводит к неадекватности преобразования в силу света музыкальных оттенков, выраженных в громкости тех или иных звуков.

Помехоподавляющие пленочные конденсаторы для ЭМС производства Hongfa

Статья вызвала оживленную дискуссию, изначально рассматривающую собственно необходимость АРУ в звуковом канале светомузыкальной установки, причем большинство участников считали сужение динамического диапазона вполне оправданным.

Постепенно вопрос об АРУ отошел на второй план, основной темой обсуждения стали практические вопросы реализации светомузыкальных устройств, в частности, применение для этих целей микроконтроллеров начального уровня. Однако результат применения простейших микроконтроллеров и светодиодных лент или панелей с адресной индикацией сравним по эффекту с обычной трехцветной «мигалкой» на основе аналогового частотного анализатора с АРУ, с той лишь разницей, что в ходе экспериментов мастер учится программировать сложные процессы обработки входного сигнала.

Поскольку дискуссия по теме завершена, можно подвести некоторые итоги:

  1. Автор статьи и участники обсуждения рассматривали различные музыкальные жанры. Автор говорил о светомузыкальном сопровождении классической музыки, немыслимом без участия человека как творческого агента.
  2. Участники дискуссии рассматривали световое сопровождение музыки, отличной от классической, то есть не содержащей тонких эмоциональных нюансов, выраженных изменением уровня громкости и свойственных классической музыке. Поэтому световое сопровождение музыки, отличной от классической, вполне может содержать АРУ в том или ином виде при удовлетворительном аудиовизуальном эффекте.

Кратко сформулируем технические требования к некоторому гипотетическому полнофункциональному устройству, реализующему воспроизведение и световое сопровождение музыкальных жанров, отличных от классической музыки, предназначенному для эксплуатации в домашних условиях.

Такое светодинамическое музыкальное устройство должно обеспечивать:

  1. Небольшие габариты при приемлемом качестве звучания.
  2. Проецирование светодинамического сопровождения музыки на площадь не менее 10 кв. метров, например, стену или потолок.
  3. Связь с источником звука, например со смартфоном, по Bluetooth или Wi-Fi.
  4. Возможность проигрывания музыки c мобильного носителя, например CD-карты, с возможностью управления треками.
  5. Удаленное включение/выключение устройства, а также изменение параметров звука и светового сопровождения музыки при помощи пульта дистанционного управления и/или приложения на смартфоне.
  6. Возможность формирования каких-либо подвижных визуальных абстрактных форм и эффектов.
  7. Возможность автономного питания, например, от встроенного и/или внешнего аккумулятора.

Даже поверхностное рассмотрение показывает, что перед разработчиком стоит весьма сложная задача, так как каждый пункт требований, приведённых выше, является самостоятельной, достаточно трудоёмкой работой, требующей высокой компетенции.

Наибольшей трудностью является реализация пунктов 2 и 6, так как они требуют творческого подхода и реализуются с помощью метода «проб и ошибок». Найденное решение через некоторое время может показаться неудовлетворительным, и придется начинать все сначала. Ведь речь идет не о простой «мигалке», а об устройстве, создающем у зрителя определенный положительный эстетический эффект.

Однако вернемся к заголовку статьи. Действительно, всего по цене 4 чашек «эспрессо» можно приобрести устройство, которое «из коробки» уже обладает почти всеми перечисленными выше функциональными возможностями. Это устройство приобретено автором на «Озоне», где оно позиционировалось как ночник и изображено на Рисунке 1.

Светодинамическое устройство из Китая.
Рисунок 1. Светодинамическое устройство из Китая.

Это устройство интересно само по себе, но гораздо больший интерес представляет как объект для модернизации и кастомизации под требования пользователя. Ввиду крайней дешевизны можно приобрести несколько таких устройств, чтобы расширить зону световой «сцены» и обеспечить разнообразное сочетание визуальных эффектов.

Встроенный цифровой преобразователь аудиосигнала в световые эффекты можно дополнить аналоговыми преобразователями собственной разработки. Это позволит реализовать более тонкую обработку входного сигнала, расширяющую динамический диапазон световых эффектов.

Звучание можно существенно улучшить, подключив внешнюю акустическую систему.

В разделе Загрузки этой статьи можно скачать и увидеть демонстрацию визуального эффекта, создаваемого данным устройством. В световом сопровождении мелодии задействованы два идентичных устройства, выполняющих различные функции.

Одно устройство запрограммировано для светового сопровождения мелодии, при этом цвет, синтезируемый устройством, реагирует на частоту сигнала и только отчасти на его громкость.

Второе устройство запрограммировано на плавное периодическое изменение цвета фона, на котором синтезируются абстрактные подвижные формы. Наличие пульта дистанционного управления позволяет оперативно изменять скорость трансформации подвижных форм и их цветовую гамму. Условно «лирические» мелодии мы можем слушать на фоне зелено-голубой гаммы медленно изменяющихся форм, а жаркие «забойные» треки на фоне быстрого движения желто-красных форм. Доступны чистые цвета или сочетание двух цветов. Как показал опыт, этого достаточно для создания фонового сопровождения.

По запросу «Светильник-проектор» на маркетплейсах можно найти множество светомузыкальных устройств, существенно разнящихся по ценам, но сходных по функционалу. Используя такие устройства или их компоненты, мастер может позволить себе сосредоточиться на вопросах достижения желаемого эстетического эффекта.

В заключение хочется еще раз обратить внимание читателей на то обстоятельство, что подлинно художественное светодинамическое оформление музыкальных произведений требует участия художника по свету. Примером современного подхода к световому оформлению может служить сольный концерт трио «SILENZIUM» в Томске [2].

Вы можете не любить классическую музыку, но не сможете не оценить единство музыки, формы, света и цвета.

Ссылки

  1. М. Басков. О «правильной цветомузыке»
  2. «SILENZIUM». Концерт в Томске

Загрузки

  1. Пример светового сопровождения музыки при помощи описанного в статье светодинамического устройства
Электронные компоненты. Скидки 20%, кэшбэк 15% и бесплатная доставка от ТМ Электроникс
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя
Фрагменты обсуждения (только последние 20 сообщений):Полный вариант обсуждения »
  • Видео ряд вообще не о чём. Девушкам не хватает хорошего звукорежиссёра и художника по свету. Всё тускло.
  • Это Вы, уважаемый Guaho, страдаете графоманией. У вас букафф в комменте, больше чем в статье. Критика должна быть конструктивной. Если вам не нравится моя статья и идеи в ней изложенные, напишите свою статью с описанием своего опыта, если Вы имеете большой опыт в изготовлении СДУ, приведите пример своей конструкции и видео работы своего СДУ. У меня свое мнение по поводу соотношения громкости звука и яркости светового сопровождения и я его сформулировал так: "Самый громкий звук должен соответствовать самому яркому свету". Бог создал человека с органами чувств, имеющими нелинейную характеристику, поэтому доверьтесь себе и оборудуйте свою СДУ пультом ДУ, позволяющим синхронно менять громкость и яркость, введя поправочные коэффициенты, если необходимо. Статья моя не о согласовании динамических диапазонов, а о том, как за 360 деревянных приобрести базу для дальнейшей модернизации. Видео в приложении - не есть шедевр синтеза света и звука, а лишь демонстрация работы устройства "из коробки". Я желаю всем любителям музыки и света хорошего настроения и уважения к творчеству коллег.
  • Ого! А мне по случаю цап за рубь попался.
  • Помню лет 30 назад были у меня 8 фонарей каждый по 150вт, цм47 и цм301. Так после того как все выключиш, еще минут 30 в глазах моргало
  • Какой бы эта цветомузыка не была, она гораздо лучше, чем 4 чашки эспрессо. Ненавижу эспрессо и вообще кофе в любом виде. У меня чисто дворницкий подход - весь город кофейными стаканчиками забросан :(
  • Да куда уж конструктивнее. Я ж чётко расписал тезисы, и в предыдущем обсуждении те же мысли были. Яснее уж просто не бывает, вот и люди в данной ветке соглашаются с этими вполне очевидными вещами. Ваше понимание процессов, данное в начале обсуждаемой статьи, мне кажется некорректным. Аргументов против с Вашей стороны не прозвучало - ни ранее, ни сейчас. Но я не настаиваю и не призываю Вас к ответу - никто мне ничего не обязан доказывать. Просто идёт свободный обмен мнениями, и кому надо, тот почерпнёт из обсуждения что-нибудь полезное. А если я выразился резковато - извините, и в мыслях не было Вас как-то задеть или навязать своё мнение. Ваше право излагать своё понимание и свои идеи я не оспариваю, но и оставляю за собой право критиковать (на то он и форум). Я не собираюсь писать статьи и соревноваться в опытности, мне это не нужно. И уж тем более нечем хвастаться - все ЦМУ собирались примерно в диапазоне от 30 до 20 лет назад, на древней элементной базе, и те технологии (да и тогдашний образ мышления разработчиков) имели своё ограничение. Сейчас же - другие времена, и появилась потенциальная возможность создать более продвинутую ЦМУ. Собственно, её и обсуждаем. Вы затронули тему - и подтянулся неравнодушный народ. Ваши слова: "Самый громкий звук должен соответствовать самому яркому свету". Отлично. Самый громкий звук (скажем, 90 дБ для оркестра) должен соответствовать самому яркому свечению (40 дБ для ламп накаливания, а для светодиодов пусть будет около 50 дБ, что примерно соответствует 256 уровням яркости). А где тогда будет самый слабый звук (скажем, 10 дБ)? На уровне яркости свечения -40...-50 дБ, чего быть не может и это будет просто ноль? Т.е. звуки громкостью ниже 30...40 дБ будут просто игнорироваться. Неплохо, хорошая получится установка на таком принципе! Или, может быть, оператор на концерте (и радиолюбитель дома) должен вручную крутить ручку усиления? Плохая идея, совершенно непрактичная, и чем она принципиально отличается от автоматики, анализирующей среднюю громкость и на основании этого регулирующей громкость? А что касается дешёвого китайского излучателя - идея хорошая, не спорю, проецирует он неплохо. Только я бы взял вариант с большим плафоном, такие есть в продаже. Цена не имеет значения, т.к. при проектировании устройств ориентироваться на цену - плохая идея. Потроха можно сразу выкинуть, всё равно своё надо ставить.
  • У меня была такого типа 4 фонаря мощных и 4 фонаря на фон по 25 Вт и по глазам сильно не била за счёт фона. [url]https://cdn.fishki.net/upload/post/2022/02/03/4068986/1c8e0265c2beeddb69f890baa40f43c4.jpg[/url]
  • [b]nimok[/b],
  • Сейчас видимо целесообразнее использовать светодиодные автомобильные вместе с фарами.
  • народ, а мы говорим о СВЕТОмызыке или о ЦВЕТОмузыке? естественно я имею ввиду светомузыкальные устройства и цветомузыкальные устройства. хотя связь между легким и горячим имеется, она все же не столь очевидна как на первый взгляд кажется.
  • Желательно иметь возможность использования, и ярких фонарей, и подсветки типа адресных лент. А там кому, что больше нравится, или адресную или просто фонари или все вместе.
  • а ежа и ужа скрещивали, но не получается - ничего?
  • Зачем запутываться в терминологии? СМУ, ЦМУ, СДУ и чёрт знает ещё чего! Вопрос ясен как день: из музыки мы можем получить амплитуду (это очевидно) и среднюю мгновенную частоту в канале (этого лично я не пробовал делать). Так же можно выделить пики басов (очевидная вещь для оценки ритма и получения опорных точек для смены "картинки"). На "выходе" у нас могут быть светодиодные RGB-лампы, что позволяет получить любой цвет любой яркости в любой точке "мозаичного" многоэлементного излучателя, с любым временм затухания. В таких условиях вопрос терминологии, как по мне, вообще не имеет смысла. Задача ведь не сделать конкретно "ЦМУ" или "СДУ" или ещё что. Хотелось бы сделать [B]новое[/B] устройство, приятно моргающее под музыку, без заметных провалов в темноту и перегрузов в виде постоянного пересвета, на принципах, которые пока ещё не использовались (пространственное движение света без механики, для чего и нужна группа излучателей в пределах каждого канала, а также девиация цвета, + какие-то минимальные эффекты, + хотя бы примерная привязка смены эффектов к ритму). Таковое пространственное движение было не особо реализуемо лет 30 назад, но времена изменились, и мы можем разнообразить обычную ЦМУ именно движением огня, и более того, изменением его цвета в пределах каждого канала, что является тоже новым подходом. Однако, вопрос об излучателе действительно актуален. Автор статьи показал пример устройства с прозрачным колпаком, которое неплохо проецирует свет на потолок. Но вот вопрос - как лучше? Во-первых, сколько должно быть точек излучения у современной ЦМУ? Одна в виде колпака (большого), т.е. все каналы - в одном флаконе? Или несколько излучателей, по числу каналов, расставленных по комнате?Во-вторых, какую конструкцию всё-таки выбрать? Группа прожекторов или полусферы (сам склоняюсь ко второму)? Вот SergeyRJ предлагает использовать и яркие излучатели, и слабые (как по мне, очень разумно). В общем, вопрос концепции конструкции вообще и излучателей в частности имеет очень большое значение, и он пока остаётся открытым. А от этого зависит всё остальное в очень большой степени.
  • в первую очередь зависит от того, что мы делаем - ЦМУ или СДУ. потому как концепции разные. выпускался приемник - гамма с ЦМУ. доводилось ремонтировать. если все четко отстраивалось, то по экрану диктора можно было узнать. не слушая, только глядя. и танцзалы с "мыргалками". так что в терминологии необходимо "запутываться". еще необходимо учитывать время на разогрев (увеличение) яркости излучателя. и 30-40 лет назад эту задачу пытались решить различными способами. от ее решения как раз приятность просмотра-прослушивания программы зависит.
  • Так и не понял тонкости терминологии. В чём принципиальная разница между танцзалом и экраном? Разве что в размерах и концепции. На небольшой экран (была у меня когда-то заводская ЦМУ такого типа) нужно пялиться, и это занятие быстро надоедает. А вот лёжа на кровати рассеянно смотреть на потолок - вполне комфортно. Поэтому я противник малых экранов и предпочитаю "большой экран" в виде потолка и стен комнаты. Что касается остального (как именно это будет моргать) - тут широчайший простор, поскольку на дворе микропроцессорный век.
  • если не будет единой терминологии обсуждение не получится. или будем одними и теми же терминами и понятиями говорить о разном, или же разными - об одном и том же. в обоих случаях понимания не будет.
  • В 17 году сделал такую штуку [URL="https://youtu.be/8xmByDYkETs?si=Y4TumwL8Y0cyiJfD"]https://youtu.be/8xmByDYkETs?si=Y4TumwL8Y0cyiJfD[/URL] Состав: лента из WS2812, контроллер Blue-pill (STM32F103), предусилитель AD8602, электретный микрофон "бочонок". Усилитель двухкаскадный, усиление второго каскада=10, когда сигнал слабый используется выход второго каскада, когда сильный - первого, таким образом получается цифровая регулировка усиления +20дБ, суммарно с 12-битным АЦП выходит 92дБ ДД, реально меньше изза шумов микрофона и самого АЦП, но в условиях комнаты работает хорошо с тихой и громкой музыкой. Вся обработка цифровая: 3 цифровых фильтра 1го порядка + фильтр отрезающий постоянку (18Гц). Выделяются пиковые значения по каналам фильтров (которые по экспоненте спадают) относительно них выбирается яркость по каналам RGB. Сделал 10 эффектов, из них примерно половина - светомузыкальные. Еще есть алгоритм выделяющий "биты", которые используются в некоторых эффектах. Можно увеличить порядок фильтров до 2 добавив один дополнительный фильтр на средние частоты и добавив канал цвета, например желтого. Также можно сделать фоновую подсветку. Бюджет изделия зависит от кол-ва светодиодов, в моем случае это меньше 1000р. Многие делают декоративную подсветку в потолочных нишах, там можно использовать ленту с малым кол-вом светодиодов на метр, тогда выйдет и эффектно и недорого.
  • Хороший проект! Интересная идея с двумя усилителями и авто-выбором нужного канала. По фильтрам: я обычно делал 1-го порядка, но в конструкции с канальными АРУ были фильтры 2-го порядка. Ощущения, что это сильно улучшило картину, не осталось. Впрочем, фильтры делались на основании только примерных расчётов, посмотреть же в железе их работу я тогда не мог - ещё не было необходимых приборов. Может нужен даже 4-й порядок для улучшения картины, тут пока не понятно. По микрофонам сейчас есть интересные модули на спец. ИМС от МАХ - малошумящие и с АРУ. Даже цифровые есть, но как-то не хочется в эту тему влезать. Лучшим вариантом мне кажется провод - меньше шумов и нет зависимости от посторонних звуков. Вариант излучателей в виде линейки мне кажется самым простым, недостаточно эффектно смотрящимся. Я бы предпочёл матовые точечные полусферические светильники с полусферой из адресных светодиодов внутри (имеется в виду, на каждый канал - своя такая полусфера). Или наоборот, не матовые, а что-нибудь вроде китайских диско-плафонов, предложенных автором темы, или даже линз (механика с зеркалами и ШД кажется уже перебором).
  • 4 имхо это перебор. Фильтры должны довольно сильно перекрывать друг друга, чтобы было плавное перетекание цветов при переходе из одной полосы в другую, но это нужно проверять на практике. Линейку с WS2812 использовал, поскольку они стали доступны где-то в то время и было интересно с ними поработать, кстати продаются и 2х-мерные матрицы из них (как в той же лампе Гайвера), так что тут поле для изысканий в плане визуализации музыки вполне приличное. Для упомянутой лампы есть прошивки с доработками пользователей, где реализованы цветомузыкальные эффекты, но я их не пробовал. И вообще сама идея визуализации звуков в пространстве мне кажется более интересной, чем простая мигалка :)
  • С этим полностью согласен, поддерживаю! Собственно, это и есть одна из "фишек", как можно улучшить традиционную концепцию ЦМУ. А по фильтрам не всё так очевидно, поскольку реальный звуковой сигнал - редко когда синусоида, а чаще сложный сигнал, гармоники которого будут видны в разных каналах с разной амплитудой. Так что увеличивать порядок фильтра может и не нужно. По уму, тут целое исследование нужно проводить на разных типовых звуковых фрагментах. Сложный проект, если браться за него серьёзно. Увеличение порядка фильтра даст более крутые скаты АЧХ, область перекрытия станет уже. Но будет ли от этого заметный глазу толк на сложных сигналах? Не уверен... Про матрицу 16 х 16 я тоже думал - была безумная идея пробовать над ней колпак диско-шара ставить, или линзы навешивать. Тоже пробовать надо!
Полный вариант обсуждения »
Система мониторинга EClerk Wireless Monitoring