Светодинамическая USB-приставка к компьютеру

Рейтинг:  5 / 5

Подробности

Категория: для компьютера

Опубликовано: 25.03.2017 17:16

Просмотров: 2927

А. ПАХОМОВ, г. Уфа
Ещё недавно весьма популярны были простейшие аналоговые средства "цветомузыки" — световых эффектов, отображающих изменения спектрального состава звука исполняемых музыкальных произведений. Но сегодня они практически вытеснены компьютерной техникой, значительно лучше решающей задачи оперативного анализа звука и по его результатам создающих световые эффекты на экране монитора, либо генерирующих сигналы, управляющие источниками света. В этой статье описаны простая приставка, подключаемая к разъёму USB компьютера, и управляющая через неё в такт музыке четырьмя источниками цвета компьютерная программа.

В предлагаемой вниманию читателей приставке нет микроконтроллера. По командам, генерируемым разработанной автором компьютерной программой, она во время воспроизведения музыки управляет четырьмя осветительными приборами.
 
 Приставка, схема которой показана на рис. 1, представляет собой набор из четырёх одинаковых коммутаторов на симисторах VS1—VS4, подключённых через гальваническую развязку (оптосимисторы U1—U4) к выходам адаптера интерфейса USB DD1 (FT232RL). Адаптер работает в режиме "bit bang", позволяющем ему независимо взаимодействовать с восемью линиями ввода— вывода. Используются четыре из них, настроенные как выходы. Включённые последовательно с излучающими диодами оптронов светодиоды HL1—HL4 дают возможность наблюдать за работой приставки, даже не видя управляемые ею световые приборы.
Дополнительного источника питания приставка не требует, ей достаточно напряжения 5 В, поступающего по линиям Vbus и GND разъёма USB XS1. Переменное напряжение 220 В необходимо только для питания подключённых к контактным колодкам ХТ1—ХТ4 источников света.
Печатная плата приставки и расположение деталей на ней изображены на рис. 2.
 
 Разъём XS1 — розетку USB-BF — соединяют стандартным кабелем с разъёмом USB компьютера. Номиналы резисторов R1—R4 подобраны такими, чтобы ток через излучающий диод каждого оптрона был не менее 10 мА. Эти резисторы и конденсатор С2 (все типоразмера 1206 для поверхностного монтажа) установлены на стороне печатных проводников платы. При использовании симисторов типов, отличающихся от указанного на схеме, возможно, придётся подобрать резисторы в их цепях управления.
Компьютерная программа Color Music.exe, совместно с которой работает приставка, — это не плагин или дополнение к какой-либо программе-плейеру. Она полностью автономна и получает оцифрованный звуковой сигнал (в том числе и поступающий с микрофона) непосредственно из аудиокарты компьютера. Программа имеет функцию автоподстройки порогов включения источников света в зависимости от уровня сигнала в каждой из четырёх частотных полос.
Окно программы показано на рис. 3.
 
 Она выполняет все действия, связанные с разделением сигнала на частотные полосы и определением его уровня в каждой из них. Сигнал, извлечённый из буфера звуковой карты, подвергается спектральному анализу с помощью преобразования Фурье. В каждой частотной полосе определяется и записывается в память компьютера усреднённый уровень сигнала. Для каждой полосы там хранятся несколько десятков (по усмотрению пользователя) предыдущих значений уровня. По ним и вычисляются пороги включения и выключения световых приборов.
Используя эту программу с операционной системой Windows 7, следует
убедиться, что в системе установлен драйвер стереомикшера, и назначить его устройством записи. В Windows XP окно выбора источника звука вызывают нажатием на экранную кнопку в главном окне программы.
Пользователь имеет возможность задать режимы захвата звука и параметры преобразования Фурье в соответствии с быстродействием своего компьютера, а также оптимально настроить автоматическую регулировку порога. Программа имеет 11 частотных предустановок и способна реализовать неограниченное число динамических эффектов, настраиваемых пользователем.
Программа ColorMusic Скачать
От редакции. Программа ColorMusic имеется на нашем FTP-сервере по адресу ftp:// ftp. radio. ru/pub/2012/03/ColorMusic.zip.
Радио №3, 2012