Неисчерпаемый потенциал светодиодов в очередной раз раскрылся в конструировании новых и модернизации уже имеющихся цветомузыкальных приставок. 30 лет назад пиком моды считалась цветомузыка, собранная из разноцветных лампочек на 220 вольт, подключенных к кассетному магнитофону. Сейчас ситуация изменилась и функцию магнитофона теперь выполняет любое мультимедийное устройство, а вместо ламп накаливания устанавливают сверхъяркие светодиоды или светодиодные ленты.

Преимущества светодиодов перед лампочками в цветомузыкальных приставках неоспоримы:

• широкая цветовая гамма и более насыщенный свет;
• различные варианты исполнения (дискретные элементы, модули, RGB-ленты, линейки);
• высокая скорость срабатывания;
• низкое энергопотребление.

Как сделать цветомузыку с помощью простой электронной схемы и заставить светодиоды мигать от источника звуковой частоты? Какие варианты преобразования звукового сигнала существуют? Эти и другие вопросы рассмотрим на конкретных примерах.

Простейшая схема с одним светодиодом

Для начала следует разобраться с простой схемой цветомузыки, собранной на одном биполярном транзисторе, резисторе и светодиоде. Питание на неё можно подавать от источника постоянного тока напряжением от 6 до 12 вольт. Работает данная цветомузыка на одном транзисторе по принципу усилительного каскада с общим эмиттером. Возмущающее воздействие в виде сигнала с изменяющейся частотой и амплитудой поступает на базу VT1. Как только амплитуда колебаний превышает некоторое пороговое значение, транзистор открывается и светодиод вспыхивает.

Недостаток данной простейшей схемы состоит в том, что темп мигания светодиода полностью зависит от уровня звукового сигнала. Другими словами, полноценный цветомузыкальный эффект будет наблюдаться только на одном уровне громкости. Снижение громкости приведёт к редкому подмигиванию, а увеличение – к почти постоянному свечению.

Схема с одноцветной светодиодной лентой

Простейшая вышеприведенная цветомузыка на транзисторе может быть собрана с использованием светодиодной ленты в нагрузке. Для этого нужно увеличить напряжение питания до 12В, подобрать транзистор с наибольшим током коллектора превышающим ток нагрузки и пересчитать номинал резистора. Такая простейшая цветомузыка из светодиодной ленты прекрасно подойдёт начинающим радиолюбителям для сборки своими руками даже дома.

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.

Цветомузыка с RGB светодиодной лентой

Следующая схема цветомузыкальной приставки работает от 12 вольт и может устанавливаться в автомобиле. Она совместила в себе основные функции ранее рассмотренных схемотехнических решений и способна работать в режиме цветомузыки и светильника.

Первый режим достигается за счёт бесконтактного управления RGB-лентой при помощи микрофона, а второй – за счёт одновременного свечения красного, зелёного и синего светодиодов на полную мощность. Выбор режима осуществляется при помощи переключателя, размещенного на плате. Теперь остановимся подробно на том, как сделать цветомузыку, которая отлично подойдет даже для установки в авто, и какие детали для этого потребуются.

Структурная схема

Чтобы понять, как работает данная цветомузыкальная приставка, сначала рассмотрим её структурную схему. Она поможет проследить полный путь прохождения сигнала.
Источником электрического сигнала является микрофон, который преобразует звуковые колебания от фонограммы. Т.к. этот сигнал чрезмерно мал, его необходимо усилить при помощи транзистора или операционного усилителя. Далее следует автоматический регулятор уровня (АРУ), который 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 остаётся только усилить подготовленный токовый сигнал, для чего используют транзисторы, работающие в ключевом режиме.

Принципиальная схема

На основании структурных блоков, можно перейти к рассмотрению принципиальной схемы. Её общий вид представлен на рисунке.
Для ограничения тока потребления и стабилизации питающего напряжения установлен резистор R12 и конденсатор С9. Для задания напряжения смещения микрофона установлены R1, R2, C1. Конденсатор C fc подбирается индивидуально к конкретной модели микрофона в процессе наладки. Он нужен для того, чтобы немного приглушить сигнал той частоты, которая превалирует в работе микрофона. Обычно снижают влияние высокочастотной составляющей.

Нестабильное напряжение автомобильной сети может оказывать влияние на работу цветомузыки. Поэтому наиболее правильно 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 коэффициент усиления DA1.1, DA1.2 равный 11. Элементы цепи ОС: VD1, VD2, C4, C5, R8, R9 и VT1 вместе с DA1.2 входят в состав АРУ. В момент возникновения на выходе DA1.2 сигнала слишком большой амплитуды транзистор VT1 открывается и через С4 замыкает входной сигнал на общий провод. Это приводит к мгновенному снижению напряжения на выходе.

Затем стабилизированный переменный ток звуковой частоты проходит через отсекающий конденсатор С8, после чего разделяется на три RC-фильтра: R13, C10 (НЧ), R14, C11, C12 (СЧ), R15, C13 (ВЧ). Чтобы цветомузыка на светодиодах светила достаточно ярко, нужно усилить выходной ток до соответствующего значения. Для ленты с потреблением до 0,5А на каждый канал подойдут транзисторы средней мощности типа КТ817 или импортный BD139 без монтажа на радиатор. Если собираемая светомузыка своими руками предполагает нагрузку около 1А, то транзисторам потребуется принудительное охлаждение.

В коллекторах каждого выходного транзистора (параллельно выходу) стоят диоды D6-D8, катоды которых объединены между собой и выведены на переключатель SA1 (White light). Второй контакт переключателя соединён с общим проводом (GND). Пока SA1 разомкнут, схема работает в режиме цветомузыки. При замыкании контактов переключателя все светодиоды в ленте зажигаются на полную яркость, образуя в сумме белый поток света.

Печатная плата и детали сборки

Для изготовления печатной платы понадобится односторонний текстолит размером 50 на 90 мм и готовый файл.lay, который можно скачать . Для наглядности плата показана со стороны радиоэлементов. Перед выводом на печать необходимо задать её зеркальное отображение. В слое М1 показаны 3 перемычки, размещаемые на стороне деталей.
Для сборки цветомузыки из светодиодной ленты своими руками понадобятся доступные и недорогие компоненты. Микрофон электретного типа, подойдет в защитном корпусе со старой аудио аппаратуры. Светомузыка собрана на микросхеме TL072 в DIP8 корпусе. 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 радиаторы. С краю запаивают клеммную колодку на 6 позиций для подачи питания, подключения RGB светодиодной ленты и переключателя. Полный перечень элементов приведен в таблице. В заключение хочется отметить, что количество выходных каналов в самодельной цветомузыкальной приставке можно увеличивать сколь угодно раз. Для этого нужно разбить весь частотный диапазон на большее количество секторов и пересчитать полосу пропускания каждого RC-фильтра. К выходам дополнительных усилителей подключить светодиоды промежуточных цветов: фиолетового, бирюзового, оранжевого. От такого усовершенствования цветомузыка своими руками станет только краше.

Приведенные схемы принадлежат сайту cxem.net

Читайте так же

Цветомузыка самодельная

Цветомузыка самодельная в салоне собственного авто будет интересна всем любителям красивой дискотечной музыки. Сделать ее своими руками совершенно несложно.
Цветомузыка в домашних условиях может быть быстро и легко собрана, если знать некоторые нюансы схемы и ее правильной установки.

Схемы цветомузыки в авто

Большое количество схем самодельной цветомузыки опубликовано бывает на форумах радиолюбителей. Одни из предназначены только для опытных, другие – для начинающих умельцев.
В принципе, все схемы построены по одному принципу, который и рекомендуется уяснить, чтобы сборка не представляла собой больше нечто неосуществимое и очень сложное.

Простая схема

Собрать по такой схеме цветомузыку способен даже школьник, ведь она состоит всего из одного транзистора. Название его КТ815Г.
Эту цветомузыку можно собрать на диодах, позаимствованных от простого карманного фонарика.
Делается все следующим образом:

• Светодиоды, которые мы сняли с карманного фонарика, разделяем пополам;
• Находим подходящий короб, в котором будем собирать нашу схему. Идеально подойдет в данном случае вместо короба прямоугольная пластиковая коробка от использованного обувного крема;
• Переключатель выносим. Он будет менять режим светомузыки на простое освещение.

Примечание. Светодиоды будут мигать под басы и чем больше громкость, тем ярче они светятся. Что касается каналов, то достаточно двух, не подключенных к динамику.

• Источником питания в нашем случае будут выступать три пальчиковые батареи;
• Остается только поставить самодельную цветомузыку в багажник и наслаждаться эффектом.

Сложные схемы

Они позволят создать более профессиональные с точки зрения пользователя, схемы.

Первый вариант схемы

Собирается она на пяти диодах. Все они пятимиллиметровые и на 3 V, имеют прозрачные линзы. В качестве транзистора берется КТ815 или КТ972. Его задача усиливать и выполнять роль ключа.
Делается все так:

• Подается питание от 2-х полторавольтовых батарей;
• Входы для музыки соответственно два: Х1 и Х2;
• На место LED3 устанавливаем красный диод, остальные оставшиеся пары будут синими и зелеными;

Примечание. В результате этого получаем очень удачную цветомузыкальную схему. Светодиоды очень эффектно светятся в такт музыки, схема потребляет мало тока, а низкие частоты воспроизводятся просто супер. Только надо быть начеку: от громкой музыки светодиоды могут не выдержать и перегореть.

Второй вариант схемы

Находим транзистор КТ817, провода, штекер от наушников и СД ленту.
Начали:

• Транзистор спаиваем по следующей схеме;
• Затем добавляется СД лента и все перемещается в багажное отделение автомобиля.

Светомузыка из гирлянд

Вполне удачное решение, которое потребует применение лампочек из новогодних гирлянд:

• Гирлянды(см.) надо собрать вместе несколько штук и зафиксировать изолентой;
• Сделать переходник для соединения с головным устройством и соединить провод.

Примечание. Схема в данном случае будет подразумевать восемь проводников витой пары, которые передают сигнал с контактов ГУ на блок управления цветомузыкой.

Цветомузыка из светодиодов

Оригинальная схема для изготовления красивой цветомузыки. В данном случае нужен корпус, который делается из оргстекла.
Приступим:

• Подбираем две пластины размерами 5х15 см и две пластины квадратные 5х5 см;
• В одной из деталей делается пару отверстий (для питания и наушников);
• Матируем и шкурим все пластины;
• Находим светодиоды, которые тоже матируем для лучшего эффекта;
• Корпус собираем с помощью термопистолета, который идеально подходит для работ с оргстеклом;
• Собираем теперь электрическую схему для цветомузыки по этой схеме:

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

Корпус из оргстекла можно установить в салоне авто, где угодно. Все будет зависеть от индивидуальных предпочтений, длины провода и т.д.
В процессе работ надо обязательно учитывать следующее:

• Выходное напряжение адаптера и номинальное напряжение каждого из диодов должно быть взаимосвязано. Другими словами, общее число диодов, задействованных в схеме, должно равняться отношению выходного напряжения адаптера.

Примечание. Как пример, если адаптер 12В, а напряжение на каждый диод дается в 3В, то общее количество светодиодов должно равняться 4-м.

• Использовать желательно 3-х жильный провод, один из жил которого надо оставить незадействованным.

Схема с сигналом от динамика

Еще одна популярная схема создания цветомузыки.
Делаем следующее:

• Берем сигнал с динамиков(см.).

Примечание. При этом очень важно не замкнуть выход УЗП*. С этой целью распаиваем только один провод.

УЗП* - Усилитель звуковой платы

• Устраивает переключатель так, чтобы он включал светодиоды по музыке;
• Подбираем сопротивление по схеме ниже, где указан номинал для включения одного диода;

Примечание. Если цветомузыка будет собираться из 4-х светодиодов, то значение R должно равняться 820 Ом.

Популярная разноцветная схема

Другая распространенная схема подразумевает возможность увеличения питания. Особенно это будет актуально в том случае, если используется цепочка из множества светодиодов.
Схема такая:

• Частотных фильтров должно быть два. Они на входе пропускают ВЧ и НЧ;
• Сигнал затем поступает на усилительные каскады, после чего же на светодиоды;
• К динамику источника рекомендуется подключать входы 1 и 2.

Совет. Если есть желание сделать цветомузыку ярче, то нужно всего-то уменьшить номиналы резисторов до пары сотен, а транзисторы поменять на КТ817.

У данной схемы есть одно преимущество, которого нет ни у одной другой: возможность использования светодиодов любого цвета.
Так, при воспроизведении НЧ басов будет мигать красный светодиод, при воспроизведении СЧ и ВЧ – зеленые. Что касается установки яркости, то она регулируется вращалкой громкости звука: чем выше звук, тем ярче свечение.

Потолок авто в светодиодах

Если есть желание, то можно не только устроить в автомобиле то-то подобное дискотеке, а соорудить подсветку, которая бы или включалась отдельно или была связана с музыкальным воспроизведением. Данная операция тоже подразумевает использование светодиодов.
«Звездное небо» на потолке автомобиля будет смотреться чудесно. Такой тип освещения, оказывается, практикуется уже давно и даже не только в автомобилях, но и в собственных квартирах.
Использовать данную схему можно по-разному:

• Разместить светодиоды равномерно, в произвольной форме или же наподобие определенной фигуры;
• Использовать разные по мощности свечения лампочки, имитирующие свечение звездочек (яркие/не яркие);
• Использовать разный фон потолка. К примеру, можно перетянуть его в черный цвет.

Инструкция по созданию:

• Перетягиваем потолок автомобиля;
• Собираем или приобретаем стабилизатор тока.

Примечание. Очень важно на данном этапе все сделать правильно. В противном случае, придется демонтировать собранный потолок, если перегорят диоды. Чтобы избежать этой ситуации, надо после сборки проконтролировать схему (узнать, сколько вольт и какой силы ток у данной схемы). В качестве тестового блока подойдет старый БП от компьютера.

• Используем конденсатор большой емкости, чтобы сделать плавное гашение светодиодов. Подойдет, к примеру, КТ470;
• Помещаем схему в спичечный коробок;
• Проверяем работу, соединяя последовательно три светодиода и один резистор;
• На потолке в отверстия вставляем светодиоды, которые фиксируются с обратной стороны клеем;
• Крепим также выключатель и стабилизатор.

Примечание. Светодиоды можно сгруппировать по 3 и соединить с резистором, а затем группы провести к стабилизатору параллельно.

Вот и все дела. Надеемся, что из приведенных схем читателю удастся что-либо подобрать для себя. Только надо не забывать позаботиться о том, чтобы не включать красивую цветомузыку во время движения автомобиля. Это сильно отвлекает от дороги и способно спровоцировать аварию.
В процессе работ своими руками будет полезен видео обзор по теме, фото – материалы, схемы и прочее. Инструкции, подобные приведенным выше, можно найти и в других статьях нашего сайта. Цена самостоятельного создания и установки цветомузыки считается самой низкой в мире автотюнинга, ведь расходные материалы тоже можно изготовить своими руками.

Это простейшая светомузыка имеет всего один элемент. Да, абсолютно один и ничего кроме: ни резисторов, ни транзисторов… Собрать такую светомузыкальную установку вполне реально за 30 минут. Все что вам понадобится это одно твердотельное реле.
Твердотельное реле появились на рынке относительно недавно и уже уверенно завоевали рынок радиоэлектроники. Оно и понятно, приведу основные плюсы.

• - Быстродействие.
• - Гальваническая развязка по напряжению.
• - Бесшумное, по сравнению с обычным реле.
• - Детектор перехода через ноль.

Плюсов гораздо больше, я привел лишь несколько.
Твердотельное реле по сути кроме названия не имеет ничего общего с механическим реле, которое все обычно представляют, слыша первый раз это название. Это обычный симисторный ключ, с цепями управления и развязки.
Стоит это чудо совсем недорого и его можно запросто купить на нашем любимом аliexpress.com

На радио рынке очень много разных исполнений реле: маленькие и большие, мощные и маломощные. Я взял такое:
Во-первых, у него есть винтовые клеммы для подключения. Во-вторых, оно может коммутировать нагрузку напряжением 24-380 В и током до 60 А. Конечно брал с перебором для других целей. Чтобы управлять гирляндой достаточно брать от 2 А. В-третьих, управляющее напряжение от 3 до 32 вольт, импульсное. То, что нужно, так как мы будем управлять реле непосредственно звуком, поданным с выхода усилителя низкой частоты.

Схема светомузыки

В разрыв цепи лампы или гирлянды включается твердотельное реле. А на вход твердотельного реле подается звук от звуковой колонки. Схема проще некуда. Главное не перепутать выводы. Теперь, как только начнет играть музыка в колонке, тут же сразу начнет мигать гирлянда в такт музыке.
Выход с усилителя берем от любого канала, левого или правого. Можно подключиться между выходами, чтобы гирлянда мигала при стереофоническом эффекте. Если есть выход на сабвуфер – можно подключить к нему. А можно взять две гирлянды и два реле и подключиться к разным каналам. Вариантов масса, выбирайте любой понравившейся.

Я добавил в схему парк тумблеров, для коммутации. Первый тумблер на схеме чтобы можно было просто включить гирлянду в обычном режиме. А второй чтобы отключить влияние музыки на нее.
Благодаря гальванической развязке, высокое сетевое напряжение надежно развязано и не перейдет колонку и усилитель.
Я взял пластиковый контейнер, поместил туда розетки, для подключения нагрузки. Проделал отверстия для тумблеров и подключил всю систему. На днях решил собрать цветомузыкальную установку. Очень в местном клубе захотелось добавить световых эффектов. Порывшись хорошенько в интернете, нашёл 3-х канальную ЦМУ (цветомузыкальную установку). Схема на вид не сложная, и оказалась простая при пайке. Вот сообственно и она:

Данная 3-х канальная ЦМУ очень проста в изготовлении, однако обладает некоторыми недостатками. Это, во-первых, большой требуемый входной уровень сигнала, во-вторых, малое входное сопротивление, в-третьих, резкое мигание ламп, вызванное отсутствием компрессии и простотой применяемых фильтров. Но как для начинающих радиолюбителей - схема будет в самый раз.

Управление вспышками выполняют тиристоры. Их можно ставить серии КУ202 с буквами к, л, м, н. Конечно же лучше взять такие, как на схеме. Питание от сети 220в. Регулировка каждого канала производится переменными резисторами. В настройке схема не нуждается, работает сразу после правильной сборки. При работе с цветомузыкой учтите, что нужен достаточно большой сигнал музыки.

Трансформатор ТР1 выполняется на сердечнике Ш16х24 из трансформаторной стали. Обмотка I содержит 60 витков провода ПЭЛ 0,51. Обмотка II - 100 витков ПЭЛ 0,51. Может использоваться и любой другой малогабаритный трансформатор (например, от транзисторных приемников) с соотношением витков в обмотках близким к 1:2. Тиристоры необходимо установить на теплоотводящие радиаторы, если суммарная мощность ламп на один канал будет превышать 200 Вт.

Собрал, проверил. Работает очень отлично. Вот сам девайс в корпусе:

Вот такое расположение элементов внутри коробки выбрал. Включать лучше через диодный мост. Стоит он дёшево. Но я думаю радиолюбителю важно не это, а само повторение девайса. Схему может спаять даже начинающий. Готовое цветомузыкальное устройство работает без помех, долгое время работы не напрягает тиристоры. Они даже не нагреваются. Автор материала: Max.

В качестве излучателей используются светодиоды. Схема не требует настройки и начинает работать сразу после сборки. Для изменения яркости светодиодов можно подобрать номиналы резисторов. Входные цепи можно объединить для подачи сигнала от одного источника. Катушка L любая, подбирается экспериментально, можно исключить совсем из схемы.

В этом варианте схемы цветомузыки в качестве нагрузки применяются лампы на 220 Вольт. Устройство собрано на пассивных элементах в качестве частотных фильтров, в качестве управляющих триггеров используются тиристоры КУ202. Трансформатор любой, с коэффициентом 1 к 2 … 1 к 5.

Следящая схема имеет управление, выполненное на полупроводниковых транзисторах. Трансформатор Т1 имеет коэффициент трансформации 1 к 1. Примерное сопротивление любой обмотки по постоянному току – не менее 200 Ом. Питающий трансформатор должен иметь на выходе 15-18 Вольт. Ток нагрузки не менее 0,1 Ампер.