DIY 組み立て用の LED と LED ストリップを使用したシンプルなカラー音楽スキーム。 LEDを使った簡単なカラーミュージック LEDを使ったDIYカラーミュージック
他のアマチュア無線家だけでなく、ほぼすべてのアマチュア無線初心者が次のような願望を持っていました。 カラーミュージックコンソールを組み立てるまたは、夜や休日の音楽鑑賞体験に多様性を加えるために火を走らせます。 この記事では、シンプルなカラーミュージックコンソールを組み立てたものについて説明します。 LED、初心者のアマチュア無線家でも組み立てることができます。
1. カラー音楽コンソールの動作原理。
カラーミュージックコンソールの操作 ( CMP, CMUまたは SDU) オーディオ信号のスペクトルの周波数分割と、その後の個別のチャネルを介した送信に基づいています。 低い, 平均そして 高い各チャンネルが独自の光源を制御し、その明るさは音声信号の振動によって決まります。 コンソールの操作の最終結果は、再生されている音楽に一致する配色を取得することです。
完全な色域と最大数の色合いを得るために、カラー ミュージック コンソールでは少なくとも 3 つの色が使用されます。
オーディオ信号の周波数スペクトルは次のように分割されます。 LC-そして RCフィルターここで、各フィルターは独自の比較的狭い周波数帯域に調整され、可聴範囲のこの部分の振動のみを通過させます。
1
. ローパスフィルタ(ローパスフィルター) は最大 300 Hz の周波数の振動を伝達し、光源の色は赤色に選択されます。
2
. ミッドパスフィルター(PSC) は 250 ～ 2500 Hz を送信し、光源の色は緑または黄色から選択されます。
3
. ハイパスフィルタ(HPF) は 2500 Hz 以上で送信し、光源の色は青色を選択します。
帯域幅やランプの色の選択には基本的なルールはなく、各アマチュア無線家は色の知覚の特性に基づいて色を使用したり、チャンネル数や周波数帯域幅を独自の裁量で変更したりすることができます。
2. カラー音楽コンソールの概略図。
下の図は、LED を使用して組み立てられた単純な 4 チャンネルのカラーと音楽のセットトップ ボックスの図を示しています。 セットトップ ボックスは、入力信号増幅器、4 つのチャネル、およびセットトップ ボックスに AC 電源を供給する電源で構成されます。
オーディオ周波数信号が接点に供給されます。 パソコン, わかりましたそして 一般的なコネクタ X1、抵抗を介して R1そして R2可変抵抗器に行きます R3、入力信号レベルのレギュレータです。 可変抵抗器の中間端子より R3コンデンサを通した音声信号 C1と抵抗 R4トランジスタで組み立てられたプリアンプの入力に接続されます。 VT1そして VT2。 アンプを使用することで、セットトップ ボックスをほぼすべてのオーディオ ソースで使用できるようになりました。
アンプの出力から、オーディオ信号がトリミング抵抗の上端に供給されます。 R7,R10, R14, R18、アンプの負荷であり、入力信号をチャンネルごとに個別に調整（チューニング）する機能を実行し、チャンネル LED の希望の明るさも設定します。 トリミング抵抗の中間端子から、音声信号が 4 つのチャンネルの入力に供給され、各チャンネルは独自の音声範囲で動作します。 概略的には、すべてのチャネルは同一に設計されており、RC フィルターのみが異なります。
チャンネルごと より高い R7.
チャネルバンドパスフィルタはコンデンサによって形成されます C2オーディオ信号の高周波スペクトルのみを通過させます。 低域と中域の周波数はコンデンサの抵抗が大きいため、フィルターを通過しません。
高周波信号はコンデンサを通過し、ダイオードで検出されます。 VD1トランジスタのベースに供給されます VT3。 トランジスタのベースに現れる負の電圧によりトランジスタが開き、青色 LED のグループが点灯します。 HL1 — HL6コレクタ回路に含まれる電圧が点火します。 また、入力信号の振幅が大きくなるほど、トランジスタがより強く開き、LED がより明るく点灯します。 LEDを流れる最大電流を制限するために、抵抗がLEDに直列に接続されます。 R8そして R9。 これらの抵抗が欠けていると、LED が故障する可能性があります。
チャンネルごと 平均周波数信号は抵抗の中間端子から供給されます R10.
チャネルバンドパスフィルターは次の回路で構成されます。 С3R11С4、低周波および高周波ではトランジスタのベースに大きな抵抗がかかります。 VT4中周波発振のみを受信します。 トランジスタのコレクタ回路にLEDを内蔵 HL7 – HL12緑色。
チャンネルごと 低い周波数信号は抵抗の中間端子から供給されます R18.
チャネルフィルターは回路によって形成されます С6R19С7、中周波と高周波の信号を減衰させ、したがってトランジスタのベースまで減衰させます。 VT6低周波振動のみを受信します。 チャンネル負荷はLEDです HL19 – HL24赤。
さまざまなカラーのために、カラーミュージックコンソールにチャンネルが追加されました 黄色色。 チャネルフィルターは回路によって形成されます R15C5低周波に近い周波数範囲で動作します。 フィルターへの入力信号は抵抗から来ます R14.
カラーミュージックコンソールは定電圧で駆動されます。 9V。 セットトップボックスの電源ユニットは変圧器で構成されています T1、ダイオードで作られたダイオードブリッジ VD5 – VD8、超小型回路電圧安定化装置 DA1 KREN5型、抵抗器 R22と 2 つの酸化物コンデンサ C8そして C9.
ダイオードブリッジで整流された交流電圧を酸化コンデンサで平滑化 C8そして電圧安定器 KREN5 に進みます。 出力から 3 マイクロ回路により、9V の安定化電圧がセットトップ ボックス回路に供給されます。
電源のマイナスバスと出力の間で9Vの出力電圧を得るには 2 チップ内蔵抵抗 R22。 この抵抗の抵抗値を変更することにより、ピンで希望の出力電圧が得られます。 3 マイクロ回路。
3. 詳細。
セットトップ ボックスでは、電力 0.25 ～ 0.125 W の固定抵抗器を使用できます。 以下の図は、抵抗値を示すために色付きのストライプを使用した抵抗値を示しています。
可変抵抗器 R3 と同調抵抗器 R7、R10、R14、R18 は、プリント基板のサイズに適合する限り、任意のタイプです。 著者のバージョンの設計では、SP3-4VM タイプの国産可変抵抗器と輸入されたトリミング抵抗器が使用されました。
永久コンデンサはどのようなタイプでもよく、少なくとも 16 V の動作電圧向けに設計されています。容量 0.3 μF の C7 コンデンサの購入が難しい場合は、容量 0.22 μF の 2 個を並列接続して構成できます。 μFと0.1μF。
酸化物コンデンサ C1 と C6 の動作電圧は少なくとも 10 V、コンデンサ C9 は 16 V 以上、コンデンサ C8 は 25 V 以上でなければなりません。
酸化物コンデンサ C1、C6、C8、および C9 には、 極性したがって、ブレッドボードまたはプリント基板に取り付けるときは、これを考慮する必要があります: ソ連製のコンデンサの場合は、プラス端子がケースに表示されますが、最近の国産および輸入コンデンサの場合は、マイナス端子が表示されます。
ダイオード VD1 ～ VD4 D9 シリーズのいずれか。 ダイオード本体のアノード側に色付きのストライプが適用され、ダイオードの文字を識別します。
ダイオードVD5〜VD8に組み立てられた整流器として、電圧50V、電流少なくとも200mA用に設計された既製の小型ダイオードブリッジが使用されます。
既製のブリッジの代わりに整流ダイオードを使用する場合は、プリント基板をわずかに調整するか、ダイオード ブリッジをセットトップ ボックスのメイン基板の外側に移動して、別の小さな基板上に組み立てる必要があります。
ブリッジの自己組み立てでは、ダイオードは工場出荷時のブリッジと同じパラメータで取得されます。 KD105、KD106、KD208、KD209、KD221、D229、KD204、KD205、1N4001 ～ 1N4007 シリーズの整流ダイオードも適しています。 KD209 または 1N4001 ～ 1N4007 シリーズのダイオードを使用する場合、ブリッジはプリント基板から基板の接触パッド上に直接組み立てることができます。
LEDは黄、赤、青、緑の色が標準装備されています。 各チャンネルは 6 つの部分を使用します。
KT361 シリーズのトランジスタ VT1 および VT2 (任意の文字インデックス付き)。
KT502 シリーズのトランジスタ VT3、VT4、VT5、VT6 には任意の文字インデックスが付いています。
任意の文字インデックス付きの電圧安定器タイプ KREN5A (輸入アナログ 7805)。 9 ボルトの KREN8A または KREN8G (輸入アナログ 7809) を使用する場合、抵抗 R22 は取り付けられません。 抵抗器の代わりに、マイクロ回路の中央ピンを負のバスに接続するジャンパが基板に取り付けられているか、この抵抗器は基板の製造中にまったく提供されません。
セットトップ ボックスを音源に接続するには、3 ピン ジャック コネクタが使用されます。 ケーブルはコンピュータのマウスから取られています。
電源トランス - 二次巻線の電圧が12〜15 V、負荷電流が200 mAの少なくとも5 Wの電力を備えた既製または自家製。
記事に加えて、カラー ミュージック コンソールの組み立ての初期段階を示すビデオの最初の部分もご覧ください。
これで最初の部分は終了です。
誘惑されたら LEDを使ってカラー音楽を作るを選択し、ダイオードやトランジスタなどの保守性を必ず確認してください。 そして、色と音楽コンソールの最終的な組み立てと構成を実行します。
幸運を！
文学：
1. I. アンドリアノフ「ラジオ受信機に対する攻撃」
2. ラジオ 1990 No. 8、B. セルゲイエフ「シンプルなカラーと音楽コンソール」。
3. 「スタート」ラジオデザイナーの操作マニュアル。
LED 上の非常にシンプルな 3 チャンネル RGB カラー音楽には、希少なコンポーネントや高価なコンポーネントは含まれていません。 すべての要素は誰にでも、たとえ最年少のアマチュア無線家であっても見つけることができます。
カラーミュージックの動作原理は古典的であり、まさに最も人気のあるものになっています。 これは、音の範囲を高周波、中周波、低周波の 3 つのセクションに分割することに基づいています。 カラーミュージックは3チャンネルなので、各チャンネルがその周波数限界を監視し、そのレベルが閾値に達するとLEDが点灯します。 その結果、音楽再生時に異なる色のLEDが点滅し、美しい照明効果が生まれます。
シンプルなカラーの音楽スキーム
3 つのトランジスタ - 3 つのチャンネル。 各トランジスタはしきい値コンパレータとして機能し、レベルが 0.6 ボルトを超えるとトランジスタが開きます。 トランジスタ負荷はLEDです。 各チャンネルには独自の色があります。各トランジスタの前にはフィルターの役割を果たす RC 回路があります。 視覚的には、回路は 3 つの独立した部分で構成されています。上部は高周波チャネルです。 中央部分は中周波チャンネルです。 さて、図の一番下のチャネルは低周波チャネルです。
回路には 9 ボルトが供給されます。 入力はヘッドフォンまたはスピーカーから信号を受信します。 感度が十分でない場合は、1 つのトランジスタで増幅段を組み立てる必要があります。 感度が高い場合は、入力に可変抵抗器を接続し、それを使用して入力レベルを調整することもできます。
必ずしも KT805 である必要はなく、任意のトランジスタを使用できます。負荷が 1 つの LED のみの場合は、TK315 のような低電力トランジスタを取り付けることもできます。 一般的には、KT829のような複合トランジスタを使用する方が良いでしょう。
回路の他のすべてのコンポーネントをそこに取り込むこともできます。
カラーミュージックの組み立て
私のように、壁に取り付けたり、回路基板上でカラー音楽を組み立てたりすることができます。セットアップは必要なく、組み立てられており、すべての部品が適切であれば、すべて問題なく動作し、点滅します。
RGB LED ストリップを入力に接続することはできますか?
もちろん可能です。これを行うには、回路全体を 9 V ではなく 12 V に接続します。この場合、回路から 150 オームのクエンチング抵抗を削除します。 テープの共通線をプラス 12 V に接続し、RGB チャンネルをトランジスタ間で分配します。 また、LED ストリップの長さが 1 メートルを超える場合は、過熱によってラジエーターが故障しないようにラジエーターにトランジスタを取り付ける必要があります。職場でのカラーミュージック
とても美しく見えます。 残念ながら写真では伝わらないので、動画をご覧ください。十分な電力を備えたほぼすべてのカラー音楽デバイスは、従来の白熱灯を使用できるように設計されています。 インターネット上には LED の CMU 回路もありますが、通常は低電力 LED 用です。 50〜100ワットのLEDをそのようなデバイスに接続するにはどうすればよいですか? 非常に優れたカラー音楽スキーム (マイクによるサウンド制御も使用) をベースとして、出力部分をわずかに変更して、望ましい結果を得ることができます。
ハイパワーLED用CMU回路
220V用CMUの概略図 
12V用CMUの概略図 
周波数処理の入力部分の電源はユニバーサル基板上に作られています。 変圧器はある種のラジオから取られました。 対称的で 10V 巻線を備えているため、理想的です。 強力なスイッチとしてBT151/600サイリスタを使用し、大電流で焼損しないように余裕を持たせました。
トライアックとフォトカプラを使用して実行部分を使用すると、回路をネットワークから完全に分離することができます。
テストするときは、LED の代わりに定格抵抗と 10 W からの電力の抵抗を一時的に取り付けます。
12 V LED ストリップを備えた CMU
CMU で 12 V DC LED ストリップを使用する場合は、パルス ネットワーク ドライバーから同じ 12 ボルトで回路全体に電力を供給し、高出力電界効果トランジスタを使用して出力部分を組み立てることができます。
図のバージョンを上に示します。 ここで、抵抗 R2 は LED ストリップ (または強力な単一 LED) の電流制限を設定します。
ちなみに、個別の高出力 LED、たとえば 100 ワット (3A で 32 V) を取り付ける場合は、ドライバーから LED を介して電界効果トランジスタのドレインに電源電圧を供給します (データシートで確認した後)。そのような U/I パラメータに耐えられること)、および指定された上記の抵抗を使用して、必要な電流レベルを設定します。
本体は木製です（材料の入手が容易で、加工が容易です）。 ランプ用の穴は大きなカッターで開けられます。 当然のことながら、前面には信号レベルとHF-MF-LFチャンネルを調整するために必要なすべてのノブと電源ボタンがあります。
時には、自宅で明るいライトショーを作り、友達を招待し、音楽を大きくしてディスコの雰囲気に浸りたいと思うこともあります。 音楽や友人については通常は問題ありませんが、カラー音楽の整理には非常に問題が生じる可能性があります。 最も単純な照明効果でも高額な費用がかかる場合があり、さらにすべての店舗で販売されているわけではありません。 音楽のビートに合わせて点滅するライトを楽しみたいという欲求が消えない場合はどうすればよいでしょうか? 解決策はあります。それは、自分でカラー音楽を組み立てることです。
カラーミュージックスキーム
回路はブーツのように単純で、3 つのトランジスタと少数の抵抗とコンデンサだけが含まれています。 低域、中域、高域の 3 つのフィルターが含まれているため、このカラー音楽は 3 チャンネルと呼ぶことができます。 オーディオ信号が低周波によって支配されている場合に赤色の LED が点灯し、青色の LED が中周波に応答し、緑色の LED が高周波に応答します。 トリマー抵抗器 R4 ～ R6 は各チャンネルの感度を調整し、必要な明るさが設定されます。 トランジスタ VT1 ～ VT3 は LED を切り替えます。ここでは、BC547、BC337、KT3102 などの低電力 n-p-n トランジスタを使用できます。 個々の LED の代わりに、LED ストリップのセクションを使用して輝度を高めることができます。この場合、BD139、2N4923、KT961 など、より高出力のトランジスタを取り付ける必要があります。 オーディオ信号は、プレーヤー、電話、コンピュータなどから回路の入力に供給できます。 ただし、音声信号レベルがこの回路のトランジスタを開くのに十分ではなく、LED が薄暗く光る場合があります。 これを防ぐには、たとえば、1 つのトランジスタを備えた単純なアンプを使用して信号を増幅する必要があります。その回路を以下に示します。
増幅回路
低電力トランジスタであればどれでも使用できますが、この回路では国産の KT3102 が実績を上げています。 同調抵抗 R1 を使用して、カラー音楽回路に供給される信号のレベルを調整できます。 アンプには同じ 9 ～ 12 ボルトが供給されます。 必要なレベルまで増幅されるため、携帯電話から弱い信号を入力に送信することもできます。
シンプルなカラーミュージックの組み立て
図を分析した後、構造の組み立てに直接進むことができます。 両方の回路を 1 つの基板上に組み立てることができるので、私はそうしました。 プリント基板の寸法は 35x55 mm で、LUT 方式を使用して作成されています。 プロセスの写真をいくつか:
ボードをダウンロードします。
(ダウンロード: 602)
余分な銅を除去し、穴を開け、トラックに錫メッキを施した後、部品のはんだ付けを開始できます。 最初に小さな部品（抵抗器）がはんだ付けされ、次にコンデンサとトランジスタがはんだ付けされます。 最後に、大規模なトリミング抵抗が基板に取り付けられます。 電源線と音声信号線を接続するには、端子台を使用すると、配線の接続がはるかに便利になります。 すべての部品が密閉された後、基板をフラックスから洗浄し、隣接するトラックに短絡がないかテストする必要があります。
最初の起動とセットアップ
電源線の1本のギャップに電流計を接続して、ボードに電圧を印加する価値があります。 入力に信号がない場合、回路は約 1 ～ 2 mA を消費します。 すべてのトリミング抵抗を中間の位置に回す必要があり、その後、音声信号を回路の入力に加えることができます。 これを行うには、電話またはプレーヤーのソケットに差し込むスプリッターを使用する必要があります。 この場合、信号はスピーカーとカラーミュージックボードの両方に同時に送信されます。 R1 を使用する場合は、LED の明るさが十分であることを確認する必要があります。 次に、抵抗 R4 ～ R6 を使用して、すべての LED の明るさが同じになるように各チャンネルを個別に調整します。 回路を構成したら、個々の LED の代わりに明るい LED ストリップを接続し、音楽を大音量でオンにして作業を楽しむことができます。 ハッピービルディング！カラー音楽を作って友達を喜ばせるにはどうすればいいでしょうか？ 現代の無線工学では、多種多様な無線素子や LED が使用されています。 電子機器の進歩を利用して、アマチュア無線家は自分の手で DMU を作ることができます。 幅広い色、明るく豊かな光、さまざまな要素の高速応答、低エネルギー消費。 この利点のリストは際限なく続けることができます。
カラーミュージックの動作原理
回路に従って組み立てられた LED は、既存の音源 (プレーヤー、ラジオ、スピーカーなど) から特定の周波数で点滅します。 LEDを使用する利点以前にインストールで使用されていたものの前に:
- 光の輝度飽和。
- 広い色範囲。
- 良いスピード。
- エネルギー強度が低い。
最もシンプルな配色
組み立てられるシンプルな軽音楽 LEDが1つ付いています、電圧 6 ～ 12 V の DC 電源で動作します。LED ストリップを使用し、必要なトランジスタを選択して回路を組み立てることができます。 欠点は、LED の点滅周波数が騒音レベルに依存することです。 言い換えれば、完全な効果は 1 つの音レベルでのみ観察できます。
音量を下げると稀に点滅し、音量を上げると常時光り続けます。 この欠点は、3 チャンネル サウンド コンバーターを使用することで解消できます。
フィルターを使用したトランジスタを使用する最も単純な回路に従って作業します。 それを集めるためには、 9ボルトの電源が必要ですこれにより、チャンネルの LED が光るようになります。 3 つの増幅段を組み立てるには、KT315 トランジスタ (KT3102 に類似) が必要になります。 負荷として多色LEDを使用しています。 増幅には降圧トランスを使用します。 抵抗は LED の点滅を調整する機能を果たします。 回路には周波数を通過させるためのフィルターが含まれています。 回路を改良して明るさを加えると、12 V の白熱電球が使用されますが、制御サイリスタが必要になります。 デバイス全体は変圧器から電力を供給する必要があります。 この単純なスキームを使用すると、すでにフィルターを操作できます。
サイリスタを使ったカラー音楽、初心者の無線技術者でも組み立てることができます。 最初に行う必要があるのは、電気回路を選択することです。 このような設置には 12 ボルトの電源が必要です。 ランプとしてとカラー音楽としての 2 つのモードで動作します。 モードはボードに取り付けられたスイッチによって選択されます。
家庭用の軽音楽を作る場合、プリント基板を作る必要があります。 これを行うには、寸法が50 x 90 mm、厚さが0.5 mmのフォイルグラスファイバーを使用する必要があります。 基板の製造プロセスはいくつかの段階で構成されます。
- 箔 PCB の準備;
- 部品用の穴開け;
- パスを描く。
- エッチング。
ボードは準備ができており、コンポーネントは購入済みです。 今、最も重要な瞬間が始まります - 無線素子の配線。 最終的な結果は、どれだけ慎重に取り付けられ、密封されているかによって決まります。 プリント基板に部品をはんだ付けして、自宅にあるランプシェードを組み立てます。
電気回路用の無線素子は非常に手頃な価格であり、最寄りの電気製品店で購入するのは難しくありません。
色彩や音楽の伴奏に適しています 電力 0.25 ～ 0.125 W の巻線抵抗器。 抵抗の量は、体にある色の縞模様によって常に決定でき、縞模様が適用される順序がわかります。 トリマー抵抗器は国産品と輸入品があります。 コンデンサには酸化物コンデンサと電解コンデンサがありますが、一部の酸化物コンデンサには設置時に注意しなければならない極性がある場合があります。 ダイオードブリッジは既製で入手可能ですが、ない場合は、KD または 1N4007 シリーズのダイオードを使用して整流器ブリッジを簡単に組み立てることができます。 LED は多色に光る普通の LED です。 LED RGB ストリップの使用は、無線エレクトロニクスにおける有望な方向性です。
車用のカラーミュージックを組み立てる
LEDストリップからのカラー音楽を自分の手でなんとか満足させることができた場合は、内蔵ラジオを備えた同様のインストールが必要です。 車用に組み立てることができます。 組み立てが簡単で、すぐにセットアップできます。 セットトップ ボックスをプラスチック ケースに入れることが提案されています。プラスチック ケースは電気および無線工学部門で購入できます。 設置は湿気や埃から確実に保護されます。 車のダッシュボードの後ろに簡単に取り付けられます。 マルチカラー（RGB）テープを使用すると、優れた照明効果が得られます。 ケースはプレキシガラスを使用して独立して作成することもできます。
必要な寸法のプレートが選択されます、最初のパーツ（電源用）に2つの穴を開け、すべてのパーツを研磨します。 全てヒートガンを使って組み立てていきます。 体の準備は完了です。
DIY カラー音楽、ビデオ: