В этой статье мне хотелось бы очертить круг проблем и вопросов, назревших в области применения цветомузыкальных устройств (приставок) в бытовых условиях. Я призываю всех специалистов — разработчиков, программистов, производственников, художников по свету, и тд, работающих в данном направлении, или в смежных областях, объединить усилия в выработке стандартизаций и выпуске более осмысленного и совместимого друг с другом продукта.

Применение и классификация цветомузыки

Светомузыка или Цветомузыка?
Возможно, более корректно было бы называть эти устройства Светомузыкой. Ибо зависимость только цвета от музыки не подразумевает излучающие свойства изделий. Да и различать цвета мы можем лишь в том случае, когда в системе присутствует свет (в темноте нет отражения, и цвета неразличимы). Но так повелось, что по статистике в инженерной практике чаще используется термин «цветомузыкальные» приставки и устройства. Следуя традиции, мы также остановимся на слове «цветомузыка».

Следует разделять цветомузыку на экранно-проекционную (проекция световых лучей на отражающие поверхности) и дискретно-лучевую (совокупность нескольких цветомузыкальных устройств, блоков, механизмов, находящихся в одном ограниченном пространстве, работающих порознь или соединенных в систему).

Экранно-проекционная цветомузыка предназначена в основном для созерцания. Было много разных моделей и концепций по преобразованию музыкального материала в цветовую информацию на экран или другой объект. Среди них были и бытовые варианты и сценические приборы. Огромный простор для фантазии и творчества, но… в рамках одной плоскости. Сходства между моделями разных производителей были только в соответствии цветовой окраски частотному спектру сигнала. И то, лишь в том случае, когда авторы шли традиционным путём, назначая, скажем, низкочастотной части спектра – красный цвет, средним частотам – жёлтый и зелёный, а высоким – синий. Но такое соответствие вовсе не обязательно. В данное время, старые громоздкие проекционные механические модели цветомузыки вытесняются программными эффектами, которые можно наблюдать как на домашнем мониторе, так и на большом видеоэкране. Создавать специальные, отделённые от домашнего электронного комплекса модели, на мой взгляд, не перспективно. А вот создавать новые алгоритмы и программы – да.

Дискретно-лучевая цветомузыка – огромный пласт световых приборов (цветомузыкальные приборы эффектов), ориентированных на сопровождение (оформление) дискотек, концертов, вечеринок и шоу-программ. Она подразумевает профессиональную (сценическую, клубную, театральную, дискотечную, концертную) светотехнику и бытовую светотехнику, светотехнические параметры которой могут изменяться в зависимости от акустического или электрического звукового сигнала.

Цветомузыка для дома: предпосылки спроса

…На сегодняшний день наши возможности теряются где-то между управляемыми по интернету холодильниками и пафосно оформленными элитными клубами, где над световым дизайном потрудилась целая команда инженеров, светотехников и художников. Однако, оперативно перенести световую и цветовую картину в другое помещение, создать копию их эффекта, и взять с собой на дискете или ином носителе мы не сможем!
«А нужно ли это вообще?» – спросите Вы. К чему же тогда нам так много записанной музыки, например, если мы можем просто сходить на концерт исполняющей её группы?! Тенденция копирования и подражания лежит в основе человеческой мотивации. Это стремление неизбежно. Если где-то есть что-то, и оно нам нравится, мы обязательно воспользуемся возможностью воссоздать хотя бы часть этого на своей территории.
Чтобы обеспечить моральное удовлетворение от использования подобной технологии, то есть достичь высокой степени повторяемости, нужны стандарты, но о них мы поговорим позже.
А сейчас рассмотрим основные предпосылки появления новых продуктов в этой области на территории крупных центральных городов России:
1. Внедрение в бытовую технику новых технологий. Таких как микроэлектроника, электроприборы с контроллерным управлением, компьютерная техника. Общая интеллектуализация бытового электрооборудования. На подходе смена классических электрических источников света (лампы накаливания, газоразрядные лампы) светодиодными излучателями (технология LED).
2. Постоянная адаптация сложных и дорогих технологий для бытового применения. Как произошло с домашними кинотеатрами, электрокофеварками, автоматическими стиральными машинами, электроинструментом, звукозаписью, видеозаписью, и тд. То есть то, что поначалу разрабатывалось и существовало когда-то лишь в специальных общественных местах, где и предлагались услуги с использованием данной технологии, со временем, как только она дешевеет (или находятся новые решения в её адаптации), переносится в сектор бытовой техники. И упрощённая модель продукта в этом случае переходит из ранга «специализированной техники» в ранг «продукция широкого потребления».
3. Развитие такого направления, как световой и цветовой дизайн помещений. Потребность в разнообразии светового оформления домашних интерьеров.
4. Очевидной предпосылкой является существовавшее в конце 80-х годов производство примитивных цветомузыкальных устройств для дома, на которые, бесспорно, был спрос. Но, в связи с кризисами 1986-1998гг, производство этих товаров практически прекратилось, так и не выйдя на новый уровень. Сейчас – самое время вспомнить «хорошо забыто старое», но уже с применением последних слов техники.
5. Возросший за последнее время уровень доходов населения центральных городов.
6. Излучатели на светодиодах, которые в скором времени придут на смену лампам накаливания, сами по себе будут привлекать к себе внимание, как что-то новое, необычное. Любые изделия с их применением будут пользоваться спросом, особенно, если они сделаны для подростковой части населения.
7. Возможность современными СМИ и PR -технологиями продвигать на рынок почти любой товар, не лишённый первоначального смысла, делать его популярным, и даже модным.

Какой должна быть цветомузыка

…вечером, возвращаясь домой, мы подходим к парадной с привычной желтоватой подсветкой, где свет при нашем приближении становится ярче и белее. Он сопровождает нас к лифту, и дальше, до входной двери, самой открывающейся нам навстречу. Мы входим в квартиру и говорим что-то вроде «тихий вечер N 5», или «8 канал, новости», или «вечеринка для друзей N 2» – в зависимости от того, с кем мы, и какое у нас настроение. И в этот момент по квартире пробегают искорки многочисленных огоньков, включается экран, или звучит выбранная музыка, светильники меняют цвет и направления в соответствии с заданной программой… И вид комнат преображается до сказочной неузнаваемости перед глазами приглашённого гостя, только что видевшего перед собой обычную стандартную квартиру с дежурным светом. А мы с чувством скромного победителя сообщаем, как бы между делом: «это ещё что, потом покажу тебе новые программки для спальни — на днях скачал — глаза на лоб полезут!»

Программы управления, новые алгоритмы, продажа крутых версий, сногсшибательных эффектов для разных стилей музыки, для разных вариантов проведения досуга, программы светового интерьера… Разве это далёкое будущее?! Разве это не то, над чем и трудятся сейчас разработчики?

А надо сказать, что программистам действительно есть над чем задуматься – способы синхронизации с ритмом, спектральный анализ, выделение солирующих партий, алгоритмы распознавания динамики, фактуры, драматургии музыкальных фрагментов, компилирование и адаптация опыта художников и дизайнеров по свету – почти непаханное поле для разработок. Агрессивные алгоритмы, успокаивающие алгоритмы, имитации цветомузыки предыдущих поколений. Программы должны распознавать музыкальные фрагменты с монотонным ритмом и вносить адекватное разнообразие в работу световых приборов, подчёркивать кульминацию музыкального произведения, но и ни в кое случае не делать лишних движений при прослушивании классической музыки. :о)
Не важно, как они будут называться, «гостиная: романтический вечер», или «поле чудес», или «колбасня-2021», или «спальня: би-лесби». Важно, что их нужно делать уже сейчас. А для этого производителям нужно ещё много о чём договориться друг с другом.
Ведь если для экранной цветомузыки общие правила практически не нужны (игра света и фигур на экране – каждый волен предлагать свою концепцию), то для того, чтобы развивать направление интеллектуальной дискретной цветомузыки, необходимо стандартизировать хотя бы основные моменты в эксплуатации её аппаратной части.

Как мы уже отметили, танцевальная цветомузыка для дома — это прототип профессионального освещения, смесь света клубного танц-пола и сценического театрального света. От интерфейса управления вряд ли удастся куда-то деться – DMX 512, другого выбора пока не видно. Нужно регламентировать набор фонарей (кратно 4), углы их излучения для каждого случая, договориться о распределении цветов по каналам управления, выделить каналы управления стробоскопами и каналы управления основными эффектами (сканирующими устройствами, лазером и тд).
Нужно также договориться о нескольких, наиболее распространённых способах размещения аппаратуры в помещении. Фронтальная часть, право – лево, расстояние между приборами, направление свечения, и тд.
Если такая стандартизация нежизнеспособна, значит нужно пойти другим путём: в программы управления закладываются данные об архитектуре помещения, типах световых приборов, об их расположении в помещении, а она уже адаптирует по ним свои алгоритмы, которые могут быть стандартными. Эффект воспроизведения оригинальной версии программы в этом случае не будет 100-процентным, но будет максимально приближен к задумке её автора. И, чем больше интеллектуальных светильников используется в помещении, тем легче программе будет сымитировать результат.

Итак, нужно либо стандартизировать способ размещения, либо создавать более мощные программы, распознающие подключаемые к контроллеру приборы, развивать (менять?) протокол управления и создавать интерактивные световые приборы, предоставляющие контроллеру информацию о своём состоянии.
Впрочем, один путь не исключает другого.

Но, вернёмся к сегодняшнему дню, и поговорим о технических требованиях к световым приборам, которые можно было бы использовать в бытовых условиях.
Дискретная цветомузыка, соединённая в систему состоит из трёх основных частей:

Сразу отметим, что управляемые световые приборы коммутируются не к силовому блоку, а непосредственно к пульту управления. Силовой блок нужен лишь для управления яркостью пассивных излучателей общего или направленного освещения, не имеющих на сегодняшний день внутренних механизмов изменения светотехнических параметров. То есть, установив их однажды в определённом направлении, остаётся регулировать в них только интенсивность светового потока. Думаю, что со временем необходимость в силовом блоке отпадёт, но только после того, как наладится производство доступных управляемых светильников общего назначения. А это произойдёт не скорее десятка лет, как мне думается.

1. В качестве мозга системы, может выступать как автономный контроллер, так и домашний компьютер с соответствующей платой интерфейса.
В любом случае он должен обладать следующими функциями и свойствами:

2. Силовой блок должен обладать следующими возможностями и особенностями (минимальный набор):

В бытовых условиях, когда не требуется управление большими значениями электрической мощности, особенно, что касается светодиодных излучателей, блок управления и силовой блок можно объединить в одно устройство-контроллер. При этом его стоимость должна быть меньше, чем профессиональный световой пульт + силовые блоки с тем же количеством каналов.

3. Что касается «исполнителей», то на современном рынке мы имеем достаточно большой выбор приборов. В основном они ориентированы на большие площади освещения, но, в последнее время стали появляться и новые, более компактные, более бесшумные, варьирующие всё большим числом светотехнических параметров приборы. Следя за мировыми тенденциями, производители взялись за изготовление светодиодных светильников и излучателей, а также приборов, позволяющих управлять их параметрами. Это направление развивается стремительно, хотя и несколько хаотично.
Должны появиться небольшого размера светильники с достаточной яркостью и поворотными механизмами типа «вращающейся головы». Ведь внедрили шаговые двигатели в каждый дисковод, в каждый флопик! Затраты на производство одного управляемого светодиодного излучателя должны быть соизмеримы с затратами на производство одного ненавороченного дисковода. А значит, розничная цена такого светильника должна быть около 20…30 евро.

С приходом светодиодных излучателей стала гораздо более доступной лазерная техника, ещё недавно остававшаяся в руках лишь высокооплачиваемых прокатчиков. А сколько интересных световых эффектов можно создать для дома на основе маломощных полупроводниковых лазеров!
Очень сильно вырастет КПД узконаправленных светильников при применении излучателей с высокой плотностью светового потока и узкой диаграммой направленности (тех же лазеров или светодиодов), диаметр классического зеркального шара для получения эффекта «снега», может уменьшиться раз в 5 (в том случае, если его размер не несёт эстетической нагрузки по задумке дизайнера).

Итак, на сегодня, требуются:

Вместо заключения — мысли о цветомузыке

…Конечно, воплощение идеи цветомузыки в каждом конкретном случае напрямую зависит от бюджета. От приобретения цветомузыкальной приставки-игрушки детям, до создания единого управляемого светового комплекса отдельной комнаты или всей квартиры.
Очевидно, что в первом случае речь пойдёт о примитивных моделях, реагирующих на звук «хоть как-нибудь», с применением традиционных ламп накаливания, на 3-4 канала. В силовой части схемы таких устройств не придумать ничего нового – можно лишь пытаться применять более компактную современную элементную базу, заменяя отдельные детали модулями. А вот схемотехническая часть анализа сигнала и управления могла бы существенно преобразиться с применением цифровой обработкой сигнала вместо многочисленных неудобных регуляторов цветомузыки прошлых поколений. Компрессирование входного сигнала, и компрессирование каждого частотно выделенного сигнала (если речь идёт о частотном разделении) – обязательное требование к таким устройствам. Так же наличие хотя бы десятка принципиально различных алгоритмов реагирования на звуковой сигнал – то, без чего возрождение таких устройств было бы бессмысленно.
Возможно, уже существуют недорогие цветомузыкальные «шалобушки» из стран восходящего Солнца, отвечающие этим требованиям, но я о них не слышал. Возможно, следует озадачить наших азиатских соседей этим вопросом?

С приходом же светодиодных излучателей, в секторе недорогой цветомузыки наступит настоящее «просветление». Она станет безопаснее, экономичнее, долговечнее, и, возможно, дешевле.
Например, если рассматривать светодиодные излучатели в рамках только автономного цветомузыкального домашнего комплекса, нет смысла гнаться за универсальностью. То есть не обязательно останавливаться на стандартизированном питании светильников. Драйверы (конверторы) и стабилизаторы питания диодов могут находиться внутри общего блока управления, на одной плате. А в светильниках достаточно оставить лишь светодиодные сборки. Единственное, что желательно при использовании монохромных (одноцветных) излучателей, – привести светильники разной длины волны к одному значению напряжения питания, чтобы не было сбоев при случайной коммутации.
А при низковольтном питании в каналах менее 10Вт можно применять прямое регулирование яркости током (работа регулирующих элементов в классе «А»). В этом случае необходимость в широтно-импульсном управлении отпадает, и часть управления со светодиодными драйверами можно заменить простыми транзисторными регуляторами.

Ну, а что касается высокобюджетных проектов, — их можно делать прямо сейчас, с использованием профессиональной техники. Со временем всё будет проще и дешевле, а пока пусть заказчики хвастаются друг перед другом «эксклюзивностью» подобных проектов.
Со временем найдутся и ответы, и решения по стандартизации.

© Александр Филин
Санкт-Петербург: (812), 2004
При полном или частичном использовании
материалов ссылка на «Adada.Ru» обязательна