Powrót do przeszłości czyli ośmiokanałowa iluminofonia 1200 watów

[Christophorus]

      Opisana tutaj iluminofonia została zbudowana na podstawie opisu w „Radioelektroniku” 7/88 i był to projekt oparty na projekcie bułgarskiego miesięcznika „Radio” nr 11/85. Konstrukcja tej iluminofonii w porównaniu do ówczesnych rozwiązań technicznych jak na przykład, urządzenia polskiej produkcji o nazwie Colorofon C23B, miała mieć większą dynamikę zapalania lamp. Dodatkowo na każdy kanał zastosowane są dwie żarówki. Pierwsza z nich zapala się przy niższym poziomie sygnału, a druga żarówka przy wyższym poziomie sygnału w danym kanale, co dodatkowo ma zapewnić większą dynamikę zapalania żarówek. W moim rozwiązaniu dobudowałem do tej iluminofonii także tzw. kanał ciszy. Mianowicie kiedy dźwięk zanika to główne żarówki iluminofonii wygasają. Jednak dwie dodatkowe żarówki świecą światłem ciągłym. Kiedy pojawia się dźwięk to żarówki z kanału ciszy rozświetlają się na przemian z żarówkami z kanału niskotonowego.

      Moja konstrukcja tej iluminofonii powstała dość dawno temu bo około roku 1990. Więc zaprezentowana tu konstrukcja nie zawiera nowoczesnych rozwiązań Wszak były to czasu zmian ustrojowych i często wielu rzeczy nie można było jeszcze zakupić. Do tego układu ręcznie zaprojektowałem płytkę, ale jej rysunek się nie zachował do dnia dzisiejszego. Programy do projektowania płytek dla elektroników jak i komputery klasy PC były wówczas rzadko spotykane w domach. Urządzenie początkowo przy uruchamianiu w ogóle nie działało. Jak się okazało wadliwe były kupione jako nowe potencjometry regulacji czułości poszczególnych kanałów iluminofonii. Drugim problemem okazały się czeskie triaki serii KT207. Nawet nie tyle same triaki co błąd w ich dokumentacji. Miałem dostęp do błędnie rozrysowanego układu ich wyprowadzeń i konieczne było ich poprawne wlutowanie. Po tych poprawkach iluminofonia zadziałała.

      Do jej zasilania (samej elektroniki bez żarówek) potrzebny jest transformator o małej mocy kilku watów o symetrycznym uzwojeniu i napięciu tak dobranym aby napięcie zasilania na wyjściu zasilacza wynosiło ± 15V względem masy. Obecnie warto zastosować stabilizatory 7815 i 7915, w prototypie zastosowałem tylko kondensatory filtrujące napięcie.  Stosując stabilizatory napięcia można zrezygnować z kondensatorów odsprzęgających napięcia zasilania przy układach LM741. Pozwoli to nieco uprościć płytkę drukowaną. Jak już wspomniałem w moim układzie dobudowałem tak zwany kanał ciszy, który gdy nie ma sygnału to świeci cały czas, a podczas odtwarzania muzyki miga naprzemiennie z kanałem basowym lub średniotonowym. Wybiera się to przełącznikiem na obudowie iluminofonii. Kanał ciszy podłączony jest do kanału basowego poprzez inwerter w układach cyfrowych, co zapewnia odwracanie fazy sygnału. Jak zapalają się żarówki kanału basowego to przygasają żarówki kanału ciszy i odwrotnie. Zamiast tyrystorów zastosowałem triaki oraz pokazany na oryginalnym schemacie prostownik, lecz nie jest on konieczny. W moim subiektywnym odczuciu żarówki zasilane napięciem stałym migają bardziej harmonijnie, lecz ostatecznie nie zastosowałem prostownika w obwodzie zasilania żarówek.

      

      Na wejściu układu iluminofonii znajduje się transformator separujący audio, którego celem jest separacja galwaniczna układu iluminofonii od sprzętu audio. Zastosowałem pochodzący z odzysku transformatorek separujący z rdzeniem permaloju pochodzący z odbiornika radiowego. Dziś można zrezygnować z takiego transformatorka i zastosować optotriaki w obwodzie sterowania triaków. Na wejściu układu iluminofonii znajduje się rezystor, którego wartość i moc należy dobrać w zależności od mocy wzmacniacza doprowadzonej do wejścia układu. Można też wykorzystać sygnał z wyjścia słuchawkowego wzmacniacza mocy. Wówczas rezystor ten może być o mniejszej mocy. Także w tym przypadku odniosłem subiektywne wrażenie, że żarówki iluminofonii bardziej harmonijnie się rozświetlały przy sygnale z gniazda słuchawkowego, niż w przypadku sygnału pobieranego z kolumny. Próby były robione także na wyjściu słuchawkowym magnetofonu kasetowego i odtwarzacza CD i w każdym z przypadków sygnał ten miał wystarczającą wartość do wysterowania tej iluminofonii.

      Obudowa całego urządzenia została wykonana z meblowej płyty wiórowej 18 mm pochodzącej z odzysku ze starej szafy. Tylko tylna ścianka wykonana jest z płyty pilśniowej. Poszczególne boki obudowy zostały skręcone ze sobą wkrętami do drewna przed oklejeniem obudowy. Płyta meblowa została oklejona okleiną samoprzylepną koloru czarnego. Natomiast sama obudowa została zoptymalizowana pod kątem posiadanych żarówek. Obudowa ma wymiary 80 x 40 x 27 cm. Wewnątrz obudowy jest jeszcze jedna środkowa płyta w której wklejone są bakelitowe oprawki na żarówki. W przedniej ściance zostały wycięte otwory o średnicy około 118 mm na posiadane przeze mnie żarówki. W środkowej ściance zostały centrycznie w stosunku do otworów w przedniej ściance wywiercone otwory, w które zostały wklejone na kleju do drewna o nazwie „Wikol” oprawki G27 do wkręcenia żarówek. Środkowa ścianka nie jest umieszczona na całej szerokości obudowy, aby był dostęp do tyłu przedniej ścianki, gdzie montowane są między innym potencjometry i przełączniki. Pociągnęło to za sobą konieczność stosowania rozpórek, gdyż środkowa ścianka trochę się wygięła i żarówki wystawały kilka milimetrów od przedniej ścianki. Tak duże otwory w płytach meblowych wykonałem na wytaczarce do metalu. Obecnie tego rodzaju otwory trzeba wyciąć wyrzynarką. Waga całej konstrukcji to około 21 kilogramów. Cała obudowa posiada liczne otwory wentylacyjne bo żarówki trochę się nagrzewają. Kiedy konstruowałem tą iluminofonię to nie miałem takiej możliwości, ale warto zastosować wentylatory chłodzące wnętrze tej iluminofonii. Dziś mamy łatwiejszy dostęp do akcesorii meblowych więc obudowa ta była by łatwiejsza w konstrukcji. Poza tym wykonana ona zastała z płyty wiórowej z odzysku i konieczne było jej oklejenie.

      

      

      Żarówki wykorzystane w tej iluminofonii to żarówki typu PAR o mocy 150 watów każda żarówka produkcji Tungsram. Daje to łączną moc zamontowanych żarówek aż 1200 watów. Te żarówki to wszystko w jednym, to jest żarówka, lustro odbijające światło, soczewka o dwóch kątach padania 15 i 30 stopni światła oraz filtr barwiący. W razie przepalenia się żarówki konieczna jest wymiana całej żarówki. Obawiam się jednak że po trzydziestu pięciu latach może być problem z nabyciem identycznych żarówek. Jednak tak duża moc mojej iluminofonii w większości przypadków jest jej wadą, gdyż w małych lokalach i salach tanecznych jest po prostu zbyt jasno. Bardziej zapewne sprawdziła by się ona w plenerze niż w zamkniętym lokalu. Natomiast zwykłe dostępne obecnie w handlu kolorowe żarówki LED raczej nie nadają się do tego rodzaju zastosowań. Mianowicie żarówki te w zależności od konstrukcji mają wbudowany zasilacz impulsowy (przetwornicę) i sterownik. Przy wahaniach napięcia zasilającego współczesną żarówkę LED może ona zaświecać się w sposób nieprzewidywalny, nie świecić lub świecić w dużym zakresie napięcia zasilającego. Również sterownik takiej żarówki może zachowywać się nieprzewidywalnie przy dużych wahaniach napięcia zasilającego.

      Jak już wspomniałem moc tej iluminofonii w niektórych przypadkach może być za duża. Stąd pomysł jej ograniczenia ściemniaczem dużej mocy kupionym na targu od mieszkańców byłego ZSRR przyjeżdżających wówczas do Polski w celach turystyczno – handlowych. Ściemniacz ten włączany jest krzywką zamontowaną na przedłużonej osi potencjometru która naciska na odpowiedni przełącznik, który włącza ściemniacz drugim przekaźnikiem. Dzięki temu możliwe jest częściowe zredukowanie mocy iluminofonii na przykład w małych pomieszczeniach. Jednak nadmierne zredukowanie mocy iluminofonii negatywnie odbija się na efektach wizualnych. Próbowałem także automatycznie regulować moc iluminofonii fotorezystorem dołączanym drugim przełącznikiem na obudowie, ale nie osiągnąłem zadowalającego rezultatu. Dochodziło wówczas do „zapętlenia” automatycznego ściemnienia iluminofonii i z każdym coraz słabszym błyskiem żarówki przygasały, aż do całkowitego wygaszenia. Mogę powiedzieć, że montaż ściemniacza nie był w zasadzie potrzebny.

      Ponieważ iluminofonię konstruowałem z tego co miałem pod ręką jej włączenie odbywa się dwoma przełącznikami i przekaźnikiem z tak zwanym stykiem podtrzymania. Czerwony przycisk wyłącza iluminofonię, a zielony ją włącza. Dzięki temu rozwiązaniu przerwa w dostawie prądu powoduje automatyczne wyłączenie iluminofonii. Także ściemniacz w iluminofonii włączany jest za pośrednictwem przekaźnika. Użycie przekaźników podyktowane to zastało dużo większą obciążalnością styków w posiadanych przekaźnikach niż tradycyjnych włączników. Trzeba pamiętać, że wszak mamy do czynienia z maksymalną mocą 1200 watów, czyli porównywalną do grzejnika elektrycznego. Przekaźniki dla bezpieczeństwa zostały umieszczone w obudowie po rozgałęźniku antenowym.

      Pierwsze uruchomienie tej konstrukcji po zmontowaniu w całość zaskoczyło mnie pozytywnie, gdyż dynamika zapalania się lamp tej iluminofonii była zdecydowanie lepsza niż w fabrycznych konstrukcjach tego rodzaju jak wspomniany na wstępie Colorofon C23B. Co ciekawe moja iluminofonia od kilkudziesięciu lat zalegała na strychu i po odkurzeniu jej na potrzeby tej publikacji w celu sfilmowania jej działania „odpaliła” od razu. Na stronie „YouTube” porównałem efektywność innych tego rodzaju konstrukcji i moim odczuciu wykonana przeze mnie iluminofonia na ich tle wypada dość dobrze. Film z działania tej iluminofonii można zobaczyć poniżej. W rzeczywistości wygląda to lepiej niż na filmie, gdzie w wąskim korytarzu domu z odległości około siedmiu metrów iluminofonia „oślepiła” tani aparat cyfrowy, którym kręciłem ten film. Do wysterowania iluminofonii wykorzystałem sygnał z tanich głośników komputerowych o mocy poniżej jednego wata na kanał.

 

      Możliwości zmian. Jak już wspomniałem zasilacz układu można wykonać na stabilizatorach 7815 i 7915 oraz zrezygnować z transformatora separującego na wejściu układu na rzecz optotriaków co wpłynie pozytywnie na bezpieczeństwo obsługi wykonanego urządzenia. Można dobudować też wspomniany przeze mnie kanał ciszy. Nie powinno być także problemów z wysterowaniem żarówek niskonapięciowych zasilanych bezpiecznym napięciem 12V. Wymaga to oczywiście odpowiednich modyfikacji schematu i płytki drukowanej. Zamiast tradycyjnych kolorowych żarówek, które obecnie są trudno dostępne można zastosować odpowiednie diody LED od podwyższonej jasności. Wówczas zamiast triaków i optotriaków należny zastosować tranzystory średniej mocy. Także zamiast podłączać iluminofonię do wzmacniacza można dobudować wzmacniacz mikrofonowy, który „chwytał” by dźwięk. W przypadku wykorzystania mikrofonu zastanawiam się czy nie wpłynęło by to na obniżenie dynamiki zapalania żarówek.

Co do obudowy to możliwe są dwa rozwiązania.

→ Pierwsza możliwość zaprezentowana przeze mnie, gdzie całość wraz z żarówkami mieści się w jednej dużej i ciężkiej obudowie. Dzięki temu unikamy problemu z okablowaniem żarówek podłączanych do urządzenia.

→ Druga możliwość to urządzenie umieszczone w małej obudowie i połączone z żarówkami za pomocą odpowiednich wtyków i gniazd sieciowych (przystosowanych od napięcia 230V AC) i przewodów o odpowiednim przekroju. Żarówki powinny być zamontowane w odpowiednich oprawach przewidzianych do tego celu.

      Na koniec przestroga dla tych którzy podejmą się konstrukcji tej lub podobnej iluminofonii z żarówkami zasilanymi z sieci 230V AC. Należy zachować staranność przy montażu i ostrożność przy uruchamianiu urządzenia. Niestaranny montaż może być przyczyną nawet śmiertelnego porażenia przy uruchamianiu i obsłudze takiej iluminofonii. Nie tylko samego konstruktora, ale i osoby obsługującej, nie tylko tą iluminofonie, ale i sprzęt nagłaśniający, który w tym przypadku będzie połączony przewodem z iluminofonią.

Załącznik:

Schemat i projekt iluminofonii z programu KiCad 9.

Iluminofonia.zip

 

[jand]

Jak czytam  taki opis, to opanowuje mnie jakaś dziwna nostalgia...

Żeby się trochę z niej otrząsnąć zacząłem się zastanawiać, czy bardzo skomplikowana byłaby taka iluminofonia całkowicie cyfrowa - gdzie to mikroprocesor analizował by przebieg audio (algorytm FFT) i sterował żarówkami.

 

[Christophorus]

Iluminofonia zbudowana w oparciu o mikrokontroler. Takie rozwiązania już istnieją i na pewno pod względem sprzętowym nie są tak rozbudowane jak opisany tu projekt. Przykładem może być zestaw AVT1853. Większy problem może być z typowymi współczesnymi żarówkami LED, które mają wbudowany zasilacz i w zależności od konstrukcji (żarówka wielokolorowa) sterownik RGB i Wi-Fi, itp. Raczej nie będą się one nadawały do użycia w tego rodzaju iluminofonii. Kolorowe żarówki LED reagujące na muzykę też są produkowane.

[H1M4W4R1]

50 minut temu, Christophorus napisał:

Większy problem może być z typowymi współczesnymi żarówkami LED

Zawsze można pokusić się o LEDy W5W... one też dają całkiem mocne światło  

[Christophorus]

Kolorowych żarówek LED mamy ogromny wybór. Ich zaletą jest to, że mają w sobie wszystko, źródło światła, kolor, odbłyśnik. Ich wadą w tym zastosowaniu jest wbudowany zasilacz i sterownik. Można kupić zwykłe białe diody LED, ale trzeba wykonać odbłyśnik i zrobić filtr barwny np. z kolorowej pleksi. Można też wykorzystać kolorowe diody LED. Odbłyśnik może nadał by się z jakiejś lampy samochodowej.

Mamy żarówki LED z trzonkiem GU10 / MR16, żarówki AR111 do których dostępne są zgrabne oprawy, ale one bezpośrednio raczej nie nadają się do iluminofonii. Przerabiać zakupione żarówki (usunięcie zasilacza - przetwornicy i sterownika) to też nie najlepszy pomysł.

Zastanawiałem się, czy na płytce drukowanej w kształcie koła nie rozmieścić kilkudziesięciu diod LED o podwyższonej jasności. Maska lutownicza na warstwie górnej w kolorze białym lub biała folia fluorescencyjna i w ten sposób wyprodukować własne żarówki do iluminofonii.

[ethanak]

Gdybym miał to robić poszedłbym po najmniejszej linii oporu: jakieś niedrogie reflektorki sterowane przez DMX. Można je "ucharakteryzować" na żarówkę, albo porozstawiać w różnych miejscach... Zaleta: niezależne zasilanie każdego reflektorka, potrzebny tylko jeden kabel wychodzący ze sterownika.

A jakie wady?

[_LM_]

Podoba mi się takie retro, ciekawa odskocznia od wszędzie powielanych kodów z arduino. No i nie mogłem wpierw załapać dlaczego w pierwotnym schemacie są tyrystory zamiast triaków, później zwróciłem uwagę na mostek prostowniczy w zasilaniu 220V. 

Edytowano Lipiec 15, 2025 przez _LM_

[Christophorus]

2 godziny temu, ethanak napisał:

Gdybym miał to robić poszedłbym po najmniejszej linii oporu: jakieś niedrogie reflektorki sterowane przez DMX. Można je "ucharakteryzować" na żarówkę, albo porozstawiać w różnych miejscach... Zaleta: niezależne zasilanie każdego reflektorka, potrzebny tylko jeden kabel wychodzący ze sterownika.

A jakie wady?

Już za kilkadziesiąt złotych można mieć tanie reflektorki DMX, które swoimi możliwościami przewyższają tego rodzaju iluminofonię i nie zajmują miejsca tyle co mała szafka. Jakiś czas temu rozważałem odświeżenie tej konstrukcji w bardziej współczesnym stylu. Jednak problem z dostępem odpowiednich żarówek odwiódł mnie od zamiaru odświeżenia tej konstrukcji. 

1 godzinę temu, _LM_ napisał:

Podoba mi się takie retro, ciekawa odskocznia od wszędzie powielanych kodów z arduino. No i nie mogłem wpierw załapać dlaczego w pierwotnym schemacie są tyrystory zamiast triaków, później zwróciłem uwagę na mostek prostowniczy w zasilaniu 220V. 

Oryginalna konstrukcja pochodzi z końca lat osiemdziesiątych ubiegłego wieku. Wtedy wiele elementów nie było powszechnie dostępnych. Zapewne dla tego użyto to co było dostępne, czyli tyrystory i mostek prostowniczy.

Edytowano Lipiec 15, 2025 przez Christophorus
Literówki poprawiłem.

[_LM_]

20 minut temu, Christophorus napisał:

Zapewne dla tego użyto to do było dostępne, czyli tyrystory i mostek prostowniczy.

Z tyrystorów można zbudować triak, oczywiście rozumiem zamysł i potrzebę autora oryginalnego projektu. Wątpliwości miałem tylko po pierwszym przeglądzie schematu, opis i artykuł wszystko wyjaśnił. 

[ethanak]

1 godzinę temu, Christophorus napisał:

Już za kilkadziesiąt złotych można mieć tanie reflektorki DMX, które swoimi możliwościami przewyższają tego rodzaju iluminofonię

Ależ mi nie chodziło o ich "możliwości" - po prostu mógłbym sterować każdym oddzielnie przez jakiś mniej (symulator iluminofonii) lub bardziej (tu pole do popisu dla wyobraźni) skomplikowany program (przykładowo ESP32 podłączony do jakiegoś transmitera DMX). Oczywiście nie planuję czegoś takiego - dość się w życiu światełkami nabawiłem i mam awersję - ale gdyby...

[Christophorus]

Czyli jednak reflektor DMX w połączeniu z odpowiednim sterownikiem i programem ma większe możliwości niż tradycyjna iluminofonia.

Dziś już mało kto pamięta też urządzenie zwane "discolitez" podłączane do portu LPT komputera i sterowane przez odpowiednią wtyczkę Winampa. W przeszłości cieszyło się dość dużą popularnością. Obecnie już raczej zapomniane. Tym bardziej, że porty LPT w komputerach też są rzadkością.

[ethanak]

17 minut temu, Christophorus napisał:

Czyli jednak reflektor DMX w połączeniu z odpowiednim sterownikiem i programem ma większe możliwości niż tradycyjna iluminofonia.

Mniej więcej takie jak dioda WS2812 tylko jaśniej świeci

 

[Preskaler]

Mnie też dopadła nostalgia bo przypomniałem sobie moje pierwsze zauroczenie iluminofonią w roku 1962. Artykuł na ten temat przeczytałem w Radzieckim czasopiśmie " Junyj Tiochnik" i koniecznie chciałem sprawdzić jakie są efekty tegoż zjawiska. Nie było wtedy w moim zasięgu elementów potrzebnych do takiego projektu, więc zrobiłem (wykorzystałem) odbiornik lampowy marki "Syrena" z trzema filtrami i żaróweczkami od latarki 3,5V/0,2 A pomalowanymi trzema kolorami lakieru spirytusowego i umieszczonymi blisko siebie za oddaloną matówką imitującą ekran TV. Wrażenie było... niesamowite bo powstawała gama wszelkich kolorów zsynchronizowana z muzyką co dawało dodatkowe, pogłębione wrażenia. W późniejszych czasach zbudowałem inne urządzenia tego typu na tranzystorach mocy, tyrystorach. przysłonach mechanicznych itp. ale zabrakło mi już chęci aby wykonać to na diodach LED lub nawet ekranie LCD. Obecne możliwości techniczne są olbrzymie, jednak obecnie nie mam czasu i siły na tyle aby podjąć się zrealizowania tych pomysłów. 

Obecnie iluminofonia skręciła w kierunku konstruowania "migaczek", które zupełnie nie leżą w moim zainteresowaniu. Dla mnie iluminofonia to płynna zmiana barw i ich nasycenia synchronizowana muzyką w zależności od zawartości chwilowej tonów niskich, średnich i wysokich. 

[Christophorus]

Rozważałem odtworzenie popularnego kiedyś kolorofonu C23B, ale problemem są właśnie żarówki. Można by spróbować wykonać zamienniki żarówek w oparciu o diody LED. Ewentualnie pozyskać diody LED z taniego reflektora DMX. Tylko nie wiadomo jakie są zastosowane rozwiązania w takich reflektorach. Czy dioda LED z takiego reflektora nie zawiera w sobie "zasilacza' i sterownika.

[ethanak]

28 minut temu, Christophorus napisał:

Ewentualnie pozyskać diody LED z taniego reflektora DMX.

To nie prościej dospawać RS485 do jakiegoś STM-a czy ESP32? Wtedy nic nie musisz pozyskiwać tylko sterujesz reflektorem po DMX...

1 godzinę temu, Preskaler napisał:

Obecnie iluminofonia skręciła w kierunku konstruowania "migaczek",

Wiesz - są "migaczki" i "migaczki". Owszem - większość współczesnych Super Duper Światełek dla Dydżejuff nie ma nic wspólnego z muzyką - ale większość nie znaczy wszystkie.

Pisałeś "kolor"... a przecież kolorofony miały o ile pamiętam dwa kanały (albo się podłączało dwie sztuki, do lewego i do prawego - trochę dawno to było i mam prawo nie pamiętać). Czyli oprócz koloru miałeś jeszcze kierunek. Co prawda słabo to działało, bo różnice między lewym a prawym kanałem były niewielkie (pomijając wczesne nagrania, gdzie np. gitara szła z lewego kanału a wokalista śpiewał z prawego), ale jednak już było to coś więcej niż kolor...

Taką klasyczną iluminofonię można zasymulować jednym lub dwoma reflektorami RGBW po pięć dych sztuka -  ale tu już aż się prosi o coś więcej. Choćby prosta rzecz - wykryć stopę i błysnąć na kanale W... a coś podobnego ze stroboskopem widziałem w latach 70-tych na dyskotece.

Tak że jest tu pole do popisu. Jak wspomniałem wcześniej - za dużo się światełkami kiedyś bawiłem i mam awersję, ale proponowałbym coś takiego: mikrokontroler wykrywa perkusję i zależnie od bębna błyska jedną z 4 (lub więcej) LED...