Светомузыка или цветомузыка

Светомузыка (или иначе — цветомузыка) — вид искусства, основанный на способности человека ассоциировать звуковые ощущения со световыми восприятиями; такое явление в неврологии получило название синестезии.

Еще одно определения этого явления — цветной слух, хотя светомузыка не акцентируется только на цветосочетании.

Цветомузыка как искусство, представляет собой производную от музыки и является её неотъемлемой частью. Её назначение — раскрытие сущности музыки посредством зрительных восприятий. Основной целью светомузыки как искусства — это изучение способности человека испытывать ощущения, навязываемые световыми образами при сопровождении музыки. Также, на жаргоне «светомузыкой»/«цветомузыкой» называют электронное устройство для построения световых картин, формирования цветовых зрительных образов, сопоставленных с музыкальным сопровождением.

Любители музыки уже давно подметили, что музыкальные инструменты звучат намного громче и отчетливее в хорошо освещённом помещении, чем в затемнённом. Поэтому при исполнении серьёзной музыки свет в зале обычно не гасят. Впервые связь между слухом и зрением очень убедительно показал русский физик и физиолог академик П. П. Лазарев. Исследования цветомузыки направлены на поиск форм, принципов, алгоритмов, подходов, предназначенных для понимания принципа создания устройств, назначением которых являются: Светомузыкальные инструменты — предназначенные для светокомпозиторов и светомузыкантов для создания световых шоу, назначением которых является сопровождение музыкального произведения. Разработка теории восприятия цветомузыки — для понимания принципов построения автоматических светомузыкальных устройств позволяющих самостоятельно, в реальном времени, синтезировать световое шоу для сопровождения музыки.

Самые ранние теории светомузыки исходят из признания внечеловеческой заданности законов трансформации музыки в свет, понимаемой как некий физический процесс. В последующих концепциях начинает учитываться и человеческий фактор с обращением к физиологическим, психологическим, а затем уже и к эстетическим аспектам.

Цветомузыка как автоматические светомузыкальные устройства (АСМУ) — относится к декоративно-оформительскому искусству и предназначено для светового сопровождения музыкального произведения, она позволяет по-новому воспринимать музыку, и предназначена дополнить звуковое восприятие световыми эффектами. В АСМУ используются автоматические алгоритмы для преобразования музыки в световые эффекты.

Светомузыка как программируемые синхронные автоматы (ПСА) — на настоящий момент, стала неотъемлемой составляющей во многих музыкальных проектах и шоу. В этих устройствах используется искусство и фантазию светорежисёра (светоинженера) запрограммировать последовательность управления световыми приборами для придания зрелищности музыкальному произведению. ПСА – допускается возможность непосредственной работы как светоинструмента.

Светомузыка как светомузыкальный инструмент (СМИ) — предназначен для непосредственного создания светового шоу светомузыкантом. Это направление на настоящий момент не получило широкого направления из-за отсутствия серьезных теоритических разработок в этом направлении.

Цветомузыка – это устройства (или светоинструменты), работающие по заданной программе и/или использующие определённые алгоритмы (возможен гибридный вариант) для синхронного сопровождения музыки. Все остальные световые устройства относятся к устройствам световых эффектов (светодинамические устройства (СДУ) — бегущие огни и пр.) — электронные устройства для реализации световых эффектов, не связанных (синхронных) напрямую с музыкальным сопровождением. Также, имеются, как минимум, ещё два вида визуализации музыки (звука) это: Индикаторы уровня звукового сигнала; Анализаторы спектра звукового сигнала.

Самые простые цветомузыкальные установки состоят из трёх каналов, имеют пассивные RC-фильтры (которые имеют крутизну спада порядка 6 дБ/Окт). Как правило, они не могут достаточно эффективно создавать цветовое сопровождение музыкальной фонограммы, поэтому такие ЦМ-устройства относятся к самым простым, не дают приятного цветового сопровождения и популярны лишь среди начинающих радиолюбителей. Единственное преимущество таких устройств — их дешевизна и простота в изготовлении и наладке. Более сложные устройства используют активные фильтры (в основном на операционных усилителях, крутизна спада АЧХ которых достигает 16-28 дБ/Окт) и становится возможным использовать логарифмический усилитель для сжатия динамического диапазона (компрессор аудиосигнала) входного сигнала. Такие ЦМУ также могут кроме амплитуды сигнала отслеживать при помощи триггеров и иных средств ритм и/или разницу между сигналами в разных каналах, и на основе этой информации управлять дополнительными лампами и механизмами, например, передвигать светофильтры в фонаре, переключать направление или скорость бегущих огней, менять резкость изменения яркости ламп и т. д. Самые сложные СДУ используют цифровые сигнальные процессоры (DSP), в которых вся обработка сигнала происходит в математическом виде, где применяются самые современные алгоритмы обработки сигналов, такие как Быстрое преобразование Фурье (БПФ) и даже вейвлет-анализ.

Как говорить правильно — светомузыка или цветомузыка — принципиально не имеет значения.  Предпочтителен вариант цветомузыка, но в том и другом случае становится понятно, что вы говорите о световых приборах и установках, которые начнут радовать вас уже завтра после покупки цветомузыки в нашем интернет-магазине.

Цветомузыка в подарок, при заказе любого наименования в 2020 году!        Главная        Лазеры Цветомузыка Стробоскопы Спецэффекты Cветомузыка для дискотек Доставка и Опт Хотите свою домашнюю дискотеку? Или круто оформить освещение кафе и клуба? У нас Доставка в 83 региона России! Крайний север, Ближнее и Дальнее зарубежье, страны СНГМагазин оборудования для дискотеки и шоу LETMART.PRO ©

</tr></table>Форма быстрого заказа Закажи этот товар в 1 клик сейчас!

Скидка 20% на следующий заказ

22.05.2019  colorMusic_v2.10: • Исправлен глюк с большим количеством светодиодов на МЕГЕ

</span>

СТАРЫЕ ВЕРСИИ

15.03.2018, colorMusic_v1.1:

• Добавлена плавность режиму цветомузыки по частотам! Настройка SMOOTH_STEP
• Добавлен режим стробоскопа с целой кучей настроек!

16.03.2018 colorMusic_v2.0:

• Добавлено управление с ИК пульта! Купить пульт можно по этой ссылке, цена вопроса 50р
• 7 режим – Режим подсветки
• 8 режим – Режим бегущих частот
• 9 режим – Анализатор спектра (Версия 2.1)
• У некоторых режимов появились подрежимы
• Возможна работа БЕЗ потенциометра. Читайте ниже в инструкции по эксплуатации

18.03.2018 colorMusic_v2.2:

• Настройки сохраняются в память (энергонезависимую)

19.03.2018 colorMusic_v2.3:

• Улучшена производительность, почищен мусор
• в 7 режиме радугу можно остановить и пустить вспять

08.05.2018 colorMusic_v2.4:

• Добавлена настройка RESET_SETTINGS для сброса настроек в случае некорректной работы. Читайте ниже в FAQ

11.05.2018 ночь colorMusic_v2.5:

• Код оптимизирован,  библиотеки FastLED и IRremote заменены на более оптимальные Adafruit_NeoPixel и IRLremote (для работы версии 2.5 и выше необходимо установить новые библиотеки из общей папки с библиотеками!)
• ИК пульт теперь срабатывает почти в 100% случаев вместо прежних 30%
• Поддержка максимум 410 светодиодов

11.05.2018 день colorMusic_v2.6:

• Возвращена библиотека FastLED (как оказалось, функции FastLED работают гораздо быстрее, чем NeoPixel, а также поддерживает такое же количество светодиодов!)
• ИК пульт всё ещё срабатывает почти в 100%, по сравнению с 30% в версиях 2.0-2.4
• Поддержка максимум 410 светодиодов (работа может быть нестабильной)

20.05.2018 colorMusic_v2.6.1:

• Исправлен небольшой баг

22.06.18 colorMusic_v2.6.2

• Добавлено сохранение состояния “включено/выключено” в энергонезависимую память. Штука опциональная, в настройках можно выключить (настройка KEEP_STATE)

28.09.2018  colorMusic_v2.7 (by Евгений Зятьков):

• Настройка пульта внесена в скетч, тип пульта настраивается в IR_RCT
• Добавлена поддержка Arduino Mega и Pro Micro
• Исправлены мелкие баги

22.11.2018  colorMusic_v2.8:

• Добавлено ограничение тока для всей системы, настройка CURRENT_LIMIT • Слегка оптимизированы настройки

22.05.2019  colorMusic_v2.10: • Исправлен глюк с большим количеством светодиодов на МЕГЕ

Крутейшая свето- цветомузыка на Arduino и адресной светодиодной ленте WS2812b. Работает с лентой любой длины (до 450 светодиодов (версия 1.1), до 350 светодиодов (версия 2.0)), и может быть размещена в любом месте в квартире или автомобиле.

Режимы работы (переключаются кнопкой или с ИК пульта (версия 2.0)):

• VU meter (столбик громкости): от зелёного к красному
• VU meter (столбик громкости): плавно бегущая радуга
• Светомузыка по частотам: 5 полос симметрично
• Светомузыка по частотам: 3 полосы
• Светомузыка по частотам: 1 полоса
• Стробоскоп (Версия 2.0)
• Подсветка (Версия 2.0)
  • Постоянный цвет
  • Плавная смена цвета
  • Бегущая радуга
• Бегущие частоты (Версия 2.0)
• Анализатор спектра (Версия 2.1)

Особенности:

• Плавная анимация (можно настроить)
• Автонастройка по громкости (можно настроить)
• Фильтр нижнего шума (можно настроить)
• Автокалибровка шума при запуске (можно настроить)
• Поддержка стерео и моно звука (можно настроить)
• Лента не гаснет полностью (Версия 2.0)
• (Версия 2.1) все настройки сохраняются в памяти и не сбрасываются при перезагрузке
  • Сохранение настроек происходит при выключении кнопкой звёздочка (*)
  • А также через 30 секунд после последнего нажатия на любую кнопку ИК пульта

ПОДРОБНОЕ ВИДЕО ПО ПРОЕКТУ

Понятные схемы, прошивки с комментариями и подробные инструкции это очень большая работа. Буду рад, если вы поддержите такой подход к созданию Ардуино проектов.

ИНСТРУКЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ

НАСТРОЙКА ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ. Потенциометр настройки опорного напряжения настраивается “методом тыка” пока не заработает (у меня стоит в середине). Подстройка нужна при смене источника аудио или изменении его потенциальной громкости.

• Если во время работы в режиме VU метра (первые два режима) шкала всё время горит – слишком низкое опорное напряжение, Ардуино получает слишком высокий сигнал
• Если не горит – опорное слишком высокое, системе не удаётся распознать изменение громкости с достаточной для работы точностью

МОЖНО СОБРАТЬ СХЕМУ БЕЗ ПОТЕНЦИОМЕТРА! Для этого параметру POTENT (в скетче в блоке настроек в настройках сигнала) присваиваем 0. Будет задействован внутренний опорный источник опорного напряжения 1.1 Вольт. Но он будет работать не с любой громкостью! Для корректной работы системы нужно будет подобрать громкость входящего аудио сигнала так, чтобы всё было красиво, используя предыдущие два пункта по настройке.

НАСТРОЙКА НИЖНЕГО ПОРОГА ШУМОВ является очень важной, в идеале выполняется 1 раз для любого нового источника звука или смены громкости старого. Есть 3 варианта настройки:

• Ручная: выключаем AUTO_LOW_PASS и EEPROM_LOW_PASS (ставим около них 0), настраиваем значения LOW_PASS и SPEKTR_LOW_PASS вручную, методом тыка
• Автонастройка при каждом запуске: включаем AUTO_LOW_PASS, выключаем EEPROM_LOW_PASS . При подаче питания музыка должна стоять на паузе! Калибровка происходит буквально за 1 секунду.
• По кнопке: при удерживании кнопки 1 секунду настраивается нижний порог шума (музыку на паузу!)
• Из памяти (ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ): выключаем AUTO_LOW_PASS и включаем EEPROM_LOW_PASS
  • Включаем систему, источник звука подключен проводом
  • Ставим музыку на паузу
  • Удерживаем кнопку 1 секунду (либо кликаем кнопку 0 (ноль) на ИК пульте
  • Загорится светодиод на плате Arduino, погаснет через ~1.5 секунды
  • Значения шумов будут записаны в память и будут САМИ загружаться при последующем запуске!

Управление с ИК пульта

СХЕМЫ, ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ

Внимание! arduino подключается к источнику звука до усилителя (линейному выходу)! звук, который идёт с усилителя на колонки, может спалить плату!

Разделяем на две вертикальные стойки

Без режима частот

С частотами (3-5 режим)

С микрофоном

От источника 12В

С ИК пультом 3.5 вход

С ИК пультом мик вход

С ИК пультом 3.5

Вход с усилителя (с колонки)

Схема для Pro Micro (by Евгений Зятьков)

МАТЕРИАЛЫ И КОМПОНЕНТЫ

Ссылки на магазины, с которых я закупаюсь уже не один год

Вам скорее всего пригодится:

• Arduino NANO с ногами http://ali.ski/kJHHnL http://ali.ski/OnjivR
• Arduino NANO без ног http://ali.ski/SK0PW http://ali.ski/GAq_mq
• Адресная лента https://ali.ski/tdsIOJ  http://ali.ski/j2xitd
  • Black PCB / White PCB – цвет подложки ленты, чёрная / белая. В видео была чёрная
  • 1m/5m – длина ленты в метрах (чтобы заказать 2 метра, берите два заказа 1m, очевидно)
  • 30/60/74/96/100/144 – количество светодиодов на 1 метр ленты. В видео использовалась лента 60 диодов на метр
  • IP30 лента без влагозащиты (как на видео)
  • IP65 лента покрыта силиконом
  • IP67 лента полностью в силиконовом коробе
  • Лента как на видео: Black PCB 5m 60 IP30
• Понижайка для автомобиля http://ali.ski/T5TpbR http://ali.ski/yLUrOg
• Блок питания 5V 2A https://ali.ski/ATrWrthttps://ali.ski/_xdKee
• Адаптер питания 5.5х2.1 http://ali.ski/UWjFu
• Аудио гнездо http://ali.ski/OBCRvl
• Разветвитель наушников http://ali.ski/LuAcL http://ali.ski/gjhGIB
• ИК пульт (для версии 2.0 WAVGAT) http://ali.ski/jIgy6d  http://ali.pub/2eh6xy
• Звук через микрофон
  • Микрофон модуль http://ali.pub/2cd5qr http://ali.pub/2cd5th http://ali.pub/2cd5un
• Звук по FM радио
  • Передатчик FM http://ali.ski/29sic http://ali.ski/lklMs
  • Передатчик “сделай сам” http://ali.ski/YsmHW http://ali.ski/wmNkEX
  • Приёмник FM из видео http://ali.ski/VsnK0 http://ali.ski/uVp3_
  • Понижайка 3.3V http://ali.ski/ftSy1x http://ali.ski/acDEN
  • Приёмник “сделай сам” http://ali.ski/26e_Jh
• Звук по Bluetooth
  • Передатчик Bluetooth http://ali.ski/_94Dig
  • Приёмник “свисток” http://ali.ski/Rkuyvl
  • Ещё приёмник http://ali.ski/QyigGj
• Кнопки, конденсаторы и крутилки ищите в любых магазинах для радиолюбителей, так как у китайцев можно купить только мешок 50 штук!
• Алик
  • Куча резисторов http://ali.ski/FcTn6
  • Куча кнопок http://ali.ski/EBLzU
  • Куча конденсаторов http://ali.ski/_ARA6v
  • Куча потенциометров (можно обойтись без него! Читайте инструкцию) http://ali.ski/fAJrzc
  • Куча конденсаторов для микрофона http://ali.ski/eqALT
• ЧипДип (Россия)
  • Резистор https://www.chipdip.ru/product0/27226
  • Кнопка https://www.chipdip.ru/product/tyco-2-1825910-7-fsm14jh
  • Конденсатор 10нф https://www.chipdip.ru/product0/42179
  • Конденсатор для микрофона https://www.chipdip.ru/product0/9000261766
  • Потенциометр  (можно обойтись без него! Читайте инструкцию) https://www.chipdip.ru/product/r-0901n-b20k

ПРОШИВКА И НАСТРОЙКА

Загружать прошивку желательно до подключения компонентов, чтобы убедиться в том, что плата рабочая. После сборки можно прошить ещё раз, плата должна спокойно прошиться. В проектах с мощными потребителями в цепи питания платы 5V (адресная светодиодная лента, сервоприводы, моторы и проч.) необходимо подать на схему внешнее питание 5V перед подключением Arduino к компьютеру, потому что USB не обеспечит нужный ток, если например лента его потребует. Это может привести к выгоранию защитного диода на плате Arduino. Гайд по скачиванию и загрузке прошивки можно найти под спойлером на следующей строчке.

ИНСТРУКЦИЯ ПО ЗАГРУЗКЕ ПРОШИВКИ

1. Если это ваше первое знакомство с Arduino, внимательно изучите гайд для новичков и установите необходимые для загрузки прошивки программы.

2. Скачайте архив со страницы проекта. Если вы зашли с GitHub – кликните справа вверху Clone or download, затем Download ZIP. Это тот же самый архив!

3. Извлеките архив. Содержимое папки libraries перетащите в пустое место папки с библиотеками Arduino C:/Program Files (x86)/Arduino/libraries/

4. Папку с прошивкой из firmware положите по пути без русских букв. Если в папке с прошивкой несколько файлов – это вкладки, они откроются автоматически.

5. Настройте прошивку (если нужно), выберите свою плату, процессор. Подключите Arduino к компьютеру, выберите её COM порт и нажмите загрузить.

6. При возникновении ошибок или красного текста в логе обратитесь к 5-ому пункту гайда для новичков – “Разбор ошибок загрузки и компиляции“.

Содержимое папок в архиве

• libraries – библиотеки проекта. Заменить имеющиеся версии
• firmware – прошивки
  • colorMusic_v*** – прошивка для Arduino
  • Old versions – старые версии прошивок (не рекомендуется вообще их трогать)
  • IRtest_2.0 – скетч для получения кодов кнопок стороннего ИК пульта
• schemes – схемы подключения

Дополнительно

• FAQ:Большинство проблем можно решить, прочитав вот эту статью:https://alexgyver.ru/ws2812_guide/

  В: Купил ленту, на ней контакты G, R, B, 12. Как подключить? О: Это не та лента, можешь выкинуть

  В: Прошивка загружается, но выползает рыжими буквами ошибка “Pragma message….” О: Это не ошибка, а информация о версии библиотеки

  В: Что делать, чтобы подключить ленту своей длины? О: Посчитать количество светодиодов, перед загрузкой прошивки изменить самую первую в скетче настройку NUM_LEDS (по умолчанию стоит 120, заменить на своё). Да, просто заменить и всё!!!

  В: Сколько светодиодов поддерживает система? О: Версия 1.1: максимум 450 штук, версия 2.0: 350 штук

  В: Как увеличить это количество? О: Варианта два: оптимизировать код, взять другую библиотеку для ленты (но придётся переписать часть). Либо взять Arduino MEGA, у неё больше памяти.

  В: Какой конденсатор ставить на питание ленты? О: Электролитический. Напряжение 6.3 Вольт минимум (можно больше, но сам кондер будет крупнее). Ёмкость – минимум 1000 мкФ, а так чем больше тем лучше.

  В: Как проверить ленту без Arduino? Горит ли лента без Arduino? О: Адресная лента управляется по спец протоколу и работает ТОЛЬКО при подключении к драйверу (микроконтроллеру)

• МОЖНО СОБРАТЬ СХЕМУ БЕЗ ПОТЕНЦИОМЕТРА! Для этого параметру POTENT (в скетче в блоке настроек в настройках сигнала) присваиваем 0. Будет задействован внутренний опорный источник опорного напряжения 1.1 Вольт. Но он будет работать не с любой громкостью! Для корректной работы системы нужно будет подобрать громкость входящего аудио сигнала так, чтобы всё было красиво, используя предыдущие два пункта по настройке.

• Версию 2.0 и выше можно использовать БЕЗ ИК ПУЛЬТА, режимы переключаются кнопкой, всё остальное настраивается вручную перед загрузкой прошивки.

• Как настроить другой пульт? У других пультов кнопки имеют другой код, для определения кода кнопок используйте скетч IR_test (версии 2.0-2.4) или IRtest_2.0 (для версий 2.5+), есть в архиве проекта. Скетч шлёт в монитор порта коды нажатых кнопок. Далее в основном скетче в секции для разработчиков есть блок дефайнов для кнопок пульта, просто измените коды на свои. Можно сделать калибровку пульта, но честно уже совсем лень.

• Как сделать два столбика громкости по каналам? Для этого вовсе необязательно переписывать прошивку, достаточно разрезать длинный кусок ленты на два коротких и восстановить нарушенные электрические связи тремя проводами (GND, 5V, DO-DI). Лента продолжит работать, как одно целое, но теперь у вас есть два куска. Само собой, аудио-штекер должен быть подключен тремя проводами, а в настройках отключен моно режим (MONO 0), а количество светодиодов должно быть равно суммарному количеству на двух отрезках.P.S. Посмотри первую схему в схемах!

• Как сбросить настройки, которые хранятся в памяти? Если вы доигрались с настройками и что то пошло не так, можно сбросить настройки на “заводские”.  Начиная с версии 2.4 есть настройка RESET_SETTINGS, ставите её 1, прошиваетесь, ставите 0 и снова прошиваетесь. В память будут записаны настройки из скетча. Если вы на 2.3, то смело обновляйте до 2.4, версии отличаются только новой настройкой, которая никак не повлияет на работу системы. В версии 2.9 появилась настройка SETTINGS_LOG, которая выводит в порт значения хранящихся в памяти настроек. Так, для отладки и понимания.

АЛГОРИТМ РАБОТЫ

Режим громкости

• Делается 100 измерений напряжения на АЦП
• Ищется максимальное
• Фильтруется по нижнему порогу шумов
• Возводится в степень для большей “резкости” анимации
• Фильтруется “бегущим средним”
• Ищется “средняя” громкость за несколько секунд (тоже бегущее среднее, но очень медленное)
• Ищем “максимальную громкость шкалы”, как среднюю * некоторый коэффициент
• Преобразуем сигнал в количество горящих светодиодов
• Включаются светодиоды согласно режиму отрисовки

Режим цветомузыки:

• Преобразование Хартли (разбивка на спектр частот)
• Фильтрация по нижнему порогу шумов
• Поиск максимального значения в трёх диапазонах (низкие, средние, высокие)
• Расчёт “средней громкости” (медленное бегущее среднее)
• Если текущий сигнал больше среднего * коэффициент – включаем светодиоды
• Итого имеем массив colorMusicFlash, в котором три ячейки 1 или 0, вкл или выкл
• Включаем отрезки светодиодов согласно массиву

Используемые источники:

• https://led-in.ru/svetomuzyka-ili-tsvetomuzyka
• https://xn——-43dbdaff2afdydxwhnpnbzekbb2awb4aepnx6h0ezdva.xn--p1ai/cvetomuzyka/115.php
• https://alexgyver.ru/colormusic/