Композиции Ю. А. Правдюка

Для этого, естественно, надо хорошо представлять конечную цель, видеть внутрен­ним взором всю структуру воображаемой световой картины в движении. В этом случае любой предмет, освещаемый цветным светом и перемещаемый в пространстве, может способствовать воплощению на экране убедительного художественного образа.

Естественно, описанный здесь пульт управления так же, как и проекционные ячей­ки, любители могут модернизировать, автотрансформаторы заменить тиристорами, вообще применить самую современную элементную базу, вместо ватмана использо­вать фольгу и т. п. Но это будут лишь технические усовершенствования и новшества. Неизменным останется сам принцип формирования светодинамической композиции, предложенный Ю. А. Правдюком и заслуживающий самой высокой оценки, благодарнос­ти и признательности у всех, кто причастен к новому искусству.

Большие возможности открылись и при использовании в ВОУ теневой проекции по принципу, представленному на рис. 15, ж и з с дисковыми роторами. С 1963 г. экс­периментировал с ними С. М. Зорин, положивший их в основу серии СМИ "Полтава" разной мощности и размеров. В общих чертах концепция изобретателя "Полтавы" близка к позициям Ю. А. Правдюка, с которым С. М. Зорин сотрудничает уже около 20 лет. Все его СМИ сочетают простоту и широкий диапазон возможностей.

Рассмотрим подробно малогабаритный СМИ "Полтава", изготовление которого вполне доступно даже начинающему радиолюбителю. Инструмент состоит из корпуса с набором проекционных ячеек и выносного дистанционного пульта управления. Кон­струкция проекционной ячейки с узлами цвето- и формообразования представлена на рис. 44. На основании 6 закреплена втулка 15, на которую надет дисковый ламподержа-тель 14 с четырьмя маломощными лампами 7. Во втулке вращается ось 13, на одном конце которой пружинной шайбой 9 фиксирован формообразующий дисковый ротор 8, а на другом - диск 18 фрикционного вариатора. Между диском 18 и корпусом 6 вложена пружина 16 между двумя фторопластовыми шайбами 17. Трехступенчатый шкив с диском 2 вариатора приводится во вращение от внешнего электродвигателя через резиновый пассик 4. Вариатор состоит из ведущего диска 2, обрезиненного ро­лика 3, и ведомого диска 18. Ролик 3 может перемещаться вдоль оси 1, изменяя пере­даточное число вариатора.
Трехступенчатый шкив вращается на опоре 5, ввинченной в основание 6. Такое совмещение плавного и ступенчатого изменения частоты вращения вала 13, а также управление частотой вращения ротора электродвигателя допускает вариацию частоты вращения формообразователя в широких пределах (более чем в 100 раз). В ячейке применен реверсивный двигатель ДСДР-2 (220 В, 50 Гц). Частоту вращения его ротора регулируют путем изменения частоты питающего тока от 20 до 200 Гц, вырабатываемого генератором.

Рис 44. Проекционная ячейка СМИ "Полтава"



Рис. 45. Принцип формообразования в СМИ "Полтава-1" (а) и "Пол­тава-2" (б)

На диске ламподержателя устанавливают четыре лампы. Их можно устанавливать на разном расстоянии от центра диска (определяется экспериментально). Когда горят две диаметрально противоположные лампы, то при вращении формообразователя на экране видны движущиеся навстречу друг другу световые образы. По форме они су­щественно отличаются от прорезей на формообразователе, так как нить лампы имеет определенную протяженность и конфигурацию. Неподвижные формообразователи 12, так же, как и светофильтры 11, находятся в специальной кассете 10, располагаемой вблизи вращающегося формообразователя.

Лампоцержатель винтом фиксируют на втулке 15 в любом положении. Расстояние от ламп до формообразователя 8 определяет как размер форм на экране, так и их резкость. Если предусмотреть управление осевым перемещением ламподержателя, можно реализовать эффект "наплыва" и "отъезда", т.е. изменение размеров форм (подобно действию трансфокатора при киносъемке). Можно привести во вращательное движение сам ламподержатель, установив на втулке 16 кольцевые токосъемники, а на ламподержателе 14 — пружинящие щетки. Принцип формообразования в рассматрива­емом СМИ показан на рис. 45 а.

Пульт управления проекционными ячейками в портативном варианте СМИ "Полта­ва-!" чрезвычайно прост (рис. 46). Он состоит из переменных резисторов ПП-3 сопро­тивлением 47 Ом (их число равно числу каналов управления яркостью) и сетевого трансформатора, понижающего напряжение сети с 220 В до 8 В (хотя и применены лампы на напряжение 6,3 В).




Переменными резисторами вручную регулируют напряже­ ние на лампах, для чего на оси каждого резистора закреплен диск диаметром 100 мм с накаткой на цилиндрической поверхности для удобства поворачивания движка. Диски располагают в ряд на расстоянии 40 мм один от другого (расстояние это зависит от раз­меров резисторов). Выше ручек управления размещают кнопки, позволяющие реали­зовать вспышки форм на экране, если это потребуется по ходу развития композиции. Эти кнопки при нажатии замыкают переменные резисторы. На пульте установлены также тумблеры электроприводов. Тумблеры имеют среднее положение и позволяют не только включать и выключать электродвигатели, но и реверсировать их.

Еще один перспективный вариант СМИ транспарантной проекции "Полтава-2" осно­ван на принципе применения двойного барабана (см. рис. 15, д). Его конструктор С. М. Зорин обратил внимание на то, что в СМИ "Харьков", например, световой по­ток, направленный на экран, ограничен довольно малым телесным углом (угол 8, рис. 40). Формулы (1), (2) показывают, что КПД такого проектора невелик, а боль­шое расстояние от проектора до экрана еще более снижает КПД (вспомним, что осве­щенность экрана обратно пропорциональна квадрату расстояния от источника света). Конструктор задался вопросом: как, не теряя достоинства барабанного формообразо-вателя, добиться существенного увеличения яркости экрана? Увеличивать мощность ламп не стоит вследствие перегрева проектора, увеличения его габаритов и главное -размывания контура проецируемого изображения из-за большой площади светящего тела этих ламп. В результате поисков и была найдена конструкция ВОУ вида двойной барабан.

Ее преимущества в том, что она позволяет получить большой угол расхождения лучей источника света (сравните, например, угол а2 на рис. 47 и угол в на рис. 40). Это дает возможность значительно уменьшить расстояние от проекторов до экрана (в СМИ "Харьков" расстояние можно было бы уменьшить в 4-5 раз), благодаря чему яркость экрана, естественно, увеличивается.


Резерв яркости экрана позволяет исполь­зовать более плотные светофильтры (получать более насыщенный цвет), обеспечивать совмещение с другими видами проекций на тот же экран. Принцип формообразования проекционной ячейки с двойным барабаном иллюстрирует рис. 45, б.



Рис. 46. Варианты пультов СМИ "Полтава-i "



Рис. 47. Формообразующая проекционная ячейка с двойным барабаном

В результате многолетнего экспериментирования удалось найти удобную в обраще­нии и надежную конструкцию проекционной ячейки с двойным барабаном (рис, 47). В цилиндрическом корпусе 1 ее светопроекционным окном (справа по рисунку) разме­щены два формообразующих барабана 7 и 9 с минимально возможным зазором между цилиндрами. Такое положение барабанов фиксировано доньями 10 и 11, в которые эти барабаны установлены. Дно внешнего барабана приводит во вращение электродвига­тель 16 (с редуктором) посредством обрезиненного ролика 7. Электродвигатель шаг-нирно закреплен в держателе 14, и пружиной 15 ролик 7 7 постоянно прижат снизу к дну 11 внешнего барабана. От него к дну внутреннего барабана вращение передается четырьмя обрезиненными роликами 2 (на рис. показаны два из них), укрепленными на качающихся осях 12.

Оба барабана вращаются в противоположные стороны вокруг общего вала 13. Для надежного контакта между доньями они сжаты пружиной 3. Это обеспечивает равно­мерное и плавное вращение барабанов. Барабаны можно легко извлечь из доньев, пе­ревернуть на 180°.

Конструкция ячейки "двойной барабан" позволяет управлять масштабом изобра­жения перемещением лампы 8 относительно стенки внутреннего барабана 9. Возмож­но также вертикальное перемещение держателя лампы 5, что используется, как при юстировке всех светопроекционных ячеек и при сведении изображения на одном эк­ране, так и для композиционного совмещения световых образов. Манипулировать ис­точником света при подготовительной работе ВОУ можно вручную, а во время кон­цертного исполнения лучше это делать дистанционно.


Втулка 6 для закрепления источ­ ника света перемещается относительно верхней крышки 4 проекционной ячейки.

Конструктивную высоту барабанов определяют исходя из выбранного размера эк­рана и расстояния до него, так как нужно обеспечить заполнение экрана рисунком при любом положении источника света.

Каждый из барабанов можно выполнить двуслойным и управлять сдвигом слоев. Это нетрудно сделать, по крайней мере, для внутреннего барабана, расположив электро­привод с подвижным кольцевым токосъемником в центре, над прижимной пружиной 3. Такая конструкция позволяет светохудожнику изменять конфигурацию световых образов, а также управлять их исчезновением или появлением при полной яркости источников света (если сделать промежутки между прорезями, равными по размерам самим прорезям).

Все перечисленные приемы управления формой могут показаться излишне услож­ненными или трудно выполнимыми. Но зато им сопутствует увеличение числа степе­ней свободы управления формой на экране, выявленное светохудожником на практике. В некоторых конструкциях изобретатель ввел дистанционное управление сменой цвета. Сделать это нетрудно, поскольку корпус ячейки цилиндрический, а наибольший необ­ходимый на практике угол раскрытия по горизонтали оказался 95°. Следовательно, на цилиндрический корпус проекционной ячейки можно надеть еще один цилиндр, составленный из четырех дуговых секций, изготовленных из цветной пленки. Поворачивая этот цилинрр на 45°, можно окрашивать свет в любой из четырех цветов. Все это позволяет реализовать динамику светового образа по многим параметрам, что не­доступно другим известным СМИ.



Рис. 48. Проекционная ячейка СМИ "Полтава-2"

Конструктор испытал также независимый привод для наружного и внутреннего барабанов. Это позволяет вращать барабаны не только навстречу, но и в одну сторону, причем скорость вращения каждого из них можно варьировать в самых широких пре делах. При этом возникает своеобразный эффект "набегания" световых форм.



Внешний вид проекционной ячейки показан на рис. 48, а и б (наверху виден меха­низм изменения масштаба). Формообразователи изготовлены из латунной фольги, на которую фотоспособом был нанесен рисунок, а затем вытравлен. После травления прямоугольная заготовка свернута в цилиндр и края спаяны. Для увеличения жесткос­ти по окружности цилиндра сверху и снизу припаяна стальная проволока диаметром 1,5-2 мм. Барабаны можно изготавливать также из цветной пленки, можно использо­вать стеклянные цилиндры.

Один из вариантов СМИ "Полтава-2" для комбината здоровья в Красногорске Мос­ковской обл. изготовлен в 1978-1980 гг. СМИ снабжен пультом управления (конст­руктор Б. X. Нестеренко), выполненным на базе клавиатуры электрооргана "Лель". Ползунковые регуляторы (переменные резисторы СПЗ-23) предназначены для плавно­го управления яркостью в каждом световом канале. Клавиатуру используют для дис­кретного выведения проекции на экран, для вспышек и световых "аккордов". Имеет­ся также педаль плавного регулирования общей яркости всей светодинамической ком­позиции. Независимо от того, сколько в эпизоде занято ячеек, все изображения могут быть плавно "уведены" с экрана общей педалью.



Рис. 49. Схема блока усиления мощности СМИ

Рассмотрим некоторые электронные узлы этого СМИ. Узел управления яркостью (рис. 49) собран на печатной плате, укрепленной непосредственно в проекционной ячейке для предельного укорочения токовых цепей. Узел питается сетевым напряже­нием 220 В через резисторы R4 и R5. Это напряжение выпрямлено диодным мостом VD4 - VD7. На транзисторы поступают трапецеидальные импульсы напряжением 24 В. Сигнал управления напряжением + (0-8) В подведен к базе управляющего транзистора VT2. Параллельно эмиттерному переходу транзистора VТ2 подключен транзистор VTI в диодном включении, образуя генератор тока. Далее сигнал поступает на анало­гичную пару транзисторов VT3 и VT4. Если управляющий сигнал отрицателен, пару VTI, VT2 можно исключить.



С увеличением управляющего сигнала открывается транзистор VT4 и начинается заряд конденсатора СУ. Как только напряжение на конденсаторе достигнет порогово­го уровня язабатывания однопервходного транзистора VT5, он открывается, конден­сатор С1 разряжается через первичную обмотку трансформатора 77 (применен импуль­сный трансформатор ТМ5-27, но можно использовать и любой другой с коэффициентом трансформации 3:1). Со вторичной обмотки трансформатора короткие импульсы то­ка поступают на управляющий электрод симистора, он открывается до конца полупе­риода. Таким образом реализовано фазовое управление мощностью нагрузки (лампы накаливания). При отсутствии управляющего сигнала на нить лампы нужно подавать начальное напряжение, достаточное для того, чтобы нить довести до красного кале­ния, - это позволяет линеаризировать характеристику управления. Начальное напря­жение подбирают резистором R2. В некоторых проекционных ячейках вместо ламп на 220 В, 150 Вт применены лампы на 127 В, работающие в режиме перекала. На них подают напряжение не более 160 В. Предельный уровень управляющего выходного напряжения устанавливают подборкой резистора R1.

Узел управления частотой и направлением вращения барабанов формообразовате-лей показан на рис. 50. С движка переменного резистора R! управляющий сигнал через резистор R4 подастся на инвертирующий вход ОУ DA1. Напряжение на инвертирую­щем входе фиксировано на уровне около 4 В делителем R2R3. К выходу ОУ чере? резистор R 7 включен усилитель мощности на транзисторах VT1 к VT2. С выхода этого усилителя ток поступает на обмотку реверсивного двигателя МКМ-2 постоянного тока. Режим управления частотой вращения выбран таким, чтобы при среднем положении движка переменного резистора R1 ротор электродвигателя не вращался. При поворо­те ручки этого резистора, например влево ротор должен вращаться влево, причем частота вращения его прямо пропорциональна смещению движка от среднего поло­жения.



Рис. 50. Схема узла управления частотой и направлением вращения формообразователя



По такой же схеме собран и привод узла управления масштабом. Разница заключа­ется лишь в том, что резистор R3 установлен непосредственно в ячейке и его движок связан с механизмом перемещения лампы. Как только ручкой управляющего резисто­ра R1 на пульте управления вводят небольшое рассогласование, электродвигатель Ml начинает перемещать лампу и одновременно передвигать движок резистора R3 до тех пор, пока рассогласование не будет скомпенсировано, и ротор двигателя остано­вится.



Рис. 5!. Композиции С. М. Зорине



Рис. 51. Композиции С. М. Зорина

Завершая описание СМИ "Полтава-2", следует констатировать, что вполне возмож­но создание гибкого светоинструментария, пусть и не претендующего на универсаль­ность, но способного реализовать необходимое многообразие сложных свето динамичес­ких композиций (рис. 51, а, б).

11. СМИ на базе стандартных слайдпроекторов

В радиотехнической литературе последних лет, прежде всего в журнале "Радио", появился ряд описаний простейших так называемых цветомузыкальных ин­струментов (ЦМИ), обеспечивающих лишь изменение яркости и цвета экрана. В них с помощью современных электронных средств решаются, по сути дела, те же задачи, которые ставили себе в начале века пионеры светомузыки, ограничивающие возмож­ности нового искусства бесформенным цветовым сопровождением музыки. Но ре­шения этих простых задач изобретатели достигают применением довольно сложных схем и конструкций, которые неоправданно удостаиваются порою их авторами высо­кого звания "цветомузыкальный синтезатор", "цветомузыкальный орган" [15, 18, 19, 32; 33]. Опыт показывает, что удовлетворительную цветовую динамику можно полу­чить более доступными средствами, предполагающими, правда, некоторые сложности при исполнении, -с помощью двух обычных стандартных диапроекторов, направленных на один экран (рис. 52, а). При этом следует пользоваться диапроекторами, которые могут работать с диапозитивными кассетами и специальным двуканальным регулято­ром яркости, обеспечивающим работу в режиме "наплыва".


Если в диапозитивные рамки поместить не слайды, а чистые светофильтры, и включать диапроекторы по­очередно, плавно меняя при этом яркость в каждом из них от минимума до максимума и обратно (рис. 52, б), можно получить практически любую динамику [Скорость смены цвета на экране ограничена техническими возможностями диа­проекторов. - Прим. ред.] цвета на экране. Естественно, смена слайда в каждом диапроекторе происходит в то время, Когда его проекционная лампа выключена. Последовательность смены цветов устанавливают за­ранее выбором порядка светофильтров в кассетах диапроекторов.



Рис. 52. Работа двух диапроекторов в режиме "наплыв" (а) и график изменения их яркости (б)

Рис. 53. Диапроекционный СМИ "Мондриан"

Такой СМИ удобен тем, что цветовые слайды можно легко менять, переставлять в кассете, корректируя цветовую партию произведения. Число слайдов в кассете про­ектора обычно равно 36 или 50, так что удвоенного их числа, если учесть оба диапроек­тора, достаточно для сопровождения довольно продолжительных музыкальных произ­ведений. Светофильтры используют или пленочные триацетатные, или желатиновые.

Возможности СМИ на базе слайдпроекторов, как мы видим, ограничены, и если уж работать с бесформными цветными слайдами, то намного эффектнее выглядит кар­тина на экране при использовании нескольких диапроекторов с разнесенными и пере­крывающимися полями проекций (рис. 53). Меняя яркость каждого из проекторов, можно получить интересные сочетания цветов в зонах перекрытия проекций. Картины получаются похожими на композиции голландского художника П. Мондриана, поэ­тому подобное устройство, испытанное в СКБ "Прометей" несколько лет назад, и получило столь необычное название (оно описано в [25, с. 125]).

Но все же диапроекционные СМИ лучше использовать для воспроизведения более сложных световых композиций, сохранив режим "наплыва", только при этом необхо­димо внести в них элементы формы, рисунка (для светомузыки этот рисунок обычно абстрактный).


Абстрактные по рисунку слайды можно изготовитьв домашних условиях. Их обычно рисуют фломастером, цветным лаком (цапонлаком, глифталевым) на фото­пленке со смытым или отфиксированным без проявки эмульсионным слоем. Рисунок можно не только выполнять "от руки", но и формировать различными химическими, механическими и оптическими способами. Изысканные слайды морозных узоров и инея легко изготавливают, например, с помощью раствора гипосульфита или мочевины, нанесенного на пленку (или на тонкое стекло). После высыхания этот узор следует защитить вторым слоем прозрачной пленки. Интересный результат дает мозаичная ап­пликация из небольших кусков светофильтров, зажатая между двумя тонкими стекла­ми. В некоторых случаях ее можно кашетировать фигурной рамкой из черной бумаги. И, конечно, удобнее всего создавать абстрактные слайды обычным фотоспособом. Для этого лучше всего использовать обращаемую цветную пленку "Орвохром" или "110". Объектом съемки могут служить не только нарисованные абстрактные карти­ны, узоры или орнаменты, но и объекты природы, снятые в необычном виде, - круп­ная структура древесной коры, гранита, песка, водной поверхности, световых бликов в листве, микросрезы растений, микроструктура металла, жидких кристаллов и т. д. При этом следует пользоваться различными специальными съемочными насадками, фильтрами, призмами, применять прием "смазывающего" движения при съемке, рас­фокусировку. Большой запас возможностей трансформации изображения кроется и в использовании специальных приемов обработки пленки и печати - соляризация, двойная экспозиция при копировании, негативная перепечатка и т. д. - здесь поможет вам в работе журнал "Советское фото".

Внимательный взгляд светохудожника может открыть вокруг практически беско­нечное количество изобразительного материала - не только для фотосьемки, но и для непосредственного помещения в диапозитивную рамку. Возьмите, к примеру, обыч­ный осенний лист, прогладьте теплым утюгом, обмакните в прозрачный цапонлак, чтобы "зафиксировать" его - и вот на экране причудливая паутина тонких прожилок листа, которая в светокомпозиции может изменить цвет, трансформироваться в рябь водной поверхности и т.


д. Весьма осторожно, только там, где это оправдано художест­венным замыслом, можно вводить в светомузыкальную композицию и откровенно узнаваемые изображения реальных объектов — солнца, цветов, людей и т. д.

Впрочем, музыкальный монтаж можно построить целиком на реальных изображе­ниях (включая и копии картин художников). Результаты подобного аудиовизуального синтеза напоминают кино, только изображение здесь всегда с большей разрешающей способностью и имеется возможность сиюминутного перемонтажа кадров (слайдов). Подобная форма художественного воздействия получила специальное название "слай-домузыкальные спектакли" и широко применяется сейчас в практике дискотек, в те­атре, на эстраде, при оформлении выставок. Опыт работы в этом жанре ценен не толь­ко сам по себе, но может подготовить и к более сложному визуально-музыкальному синтезу в светомузыке.

Интересный эффект, подобный известному зрелищному приему "Латернамагика", получается, если слайд-композиция содержит изображения актеров, находящихся при этом "живьем"на сцене. В театральных слайд-композициях по сравнению со светомузы­кальными задача все же облегчается, так как в "арсенал" изобразительных средств можно включить и покупные слайды. Но и в этом случае остается место для творчес­кой выдумки светохудожника. Например, отпечатайте с цветного слайда цветка черно-белый позитив, вставьте их в смежные кассеты - и на ваших глазах черно-белая фото­графия розы на экране медленно становится цветной. А это изображение затем раство­рится в чистом цвете и погаснет (в кассетах соответственно - светофильтр, а за ним -непрозрачный слайд из черной бумаги). Просто, но эффектно! А если одуванчик прев­ращается в солнце или в лицо девушки, из структуры коры медленно "проявляется" изрезанное морщинами лицо старика, которое затем превращается в морщины гор, снятых со спутника или с самолета - налицо яркий и очевидный художественный образ юности и вечности.



Очень впечатляет в слайдомузыкальных программах сочетание в режиме "наплыва" абстрактных и реальных слайдов. И хотя во всех этих случаях на экране нет реального движения световых образов в плоскости экрана, при умелом совмещении слайдов его заменяет временная динамика изображения - конечно, здесь нужен своеобразный та­лант, вкус, умение согласовывать пластику совмещаемых изображений, и не только по контуру рисунка и сюжету, но и по плотности, и но колориту. Впрочем, не исключено и дополнение слайдовых музыкальных композиций реальной динамикой световых бли­ков, пятен, волн, как это делает, например, светохудожник С. М. Зорин, оживляя ре­альные пейзажи движением "облаков", мерцанием воды, вспышками молний. Для этого он дополняет диапроекционные приборы евстоживописными устройствами, ко­торые описаны в предыдущем параграфе.

В подобных аудиовизуальных комплексах желательно использовать диапроекторы с дистанционным управлением сменой слайдов. (Сводный перечень характеристик отечественных диапроекторов см. в [14].) Сами приборы необходимо немного дора­ботать от проекционных ламп сделать отдельные выводы для подключения их к ре­гулятору напряжения. В "Протоне" и "Кругозоре" эти переделки минимальны, так как в них установлены проекционные лампы на 220 В. А в "Альфе", "Свитязе-авто". "Пеленге" применены мощные низковольтные лампы (24 В, !50 Вт), и поэтому в ре­гуляторах, в этом случае, каждый БУМ подключен к силовой обмотке трансформато­ра соответствующего диапроектора. В диапроекторах с ручной сменой слайдов ника­ких переделок не требуется, их подключают непосредственно к выходу регулятора. Но но время демонстрации слайцопрограммы их должен обслуживать сам оператор.

В экспериментах, проводившихся в МГУ (г. Москва), С. М. Зорин использовал модернизированные им диапроекторы "Альфа", а регуляторами напряжения служили обычные автотрансформаторы ЛАТР. Широкий интервал вращения ручки управления обеспечивает медленное и плавное изменение яркости лампы диапроектора.


В СКБ "Прометей" выбрали другой вариант установки, испытанный в действии в нескольких конструктивных решениях [44]. Остановимся на одном из них.

Принципиальная схема двух канального электронного регулятора напряжения для работы с диапроекторами "Протон" изображена из рис. 54. Работа подобного устрой­ства управления тиристорами уже была представлена ранее на рис. 49. В этом же регуля­торе яркостью источников света упранляют в каждом канале независимо переменными резисторами R6 и R8, ручки которых вынесены па лицевую панель. Устройство управ­ления питается пульсирующим трапецеидальным напряжением, формируемым стабили­троном VD10. В начале каждого полупериода, когда амплитуда сетевого и питающего трапецеидального напряжения равна нулю, происходит одновременное закрывание ти­ристоров и однопереходных транзисторов и регулятор возврашается в исходное состо­яние. Очередное открывание этих элементов происходит уже тогда, когда управляю­щее напряжение достигнет порогового уровня.

Таким образом, в течение каждого полупериода будет происходить открывание ти­ристора с определенной временной задержкой относительно начала каждого полупери­ода. Яркость лампы, включенной последовательно с тиристором будет при этом изме­няться в зависимости от этой временной задержки- чем она меньше, тем ярче свети­лампа проектора, и наоборот. Регулируют задержку переменными резисторами R6.



Рис. 54. Принципиальная схема пульта для управления диапроекторами

Чтобы смена слайда производилась в тот момент, когда лампа проектора выключе­на, переключателем, например SA2, запускают времязадающее устройство на тран­зисторе VT1, замыкающее на 1 с контактами реле К1.1 цепь смены слайдов. Конструк­тивно переключатели SA2 и SA3 установлены так, что их контакты замыкаются в край­них положениях соответствующего переменного резистора. Для возможности мгновен­ного включения одного изображения в наложении на другое в каждом канале допол­нительно предусмотрены соответствующие кнопочные выключатели SB1 и SB2 (напри­мер, КМ1-1).



Проекционные лампы EL1 и EL2 включены в канале, последовательно с тиристо­ром. Поскольку тиристор пропускает только один полупериод напряжения, для нормаль­ной работы ламп их необходимо питать от отдельного двух полу периодного выпрями­теля (на схеме VD6 - VD9) или применить встречно-параллельное включение двух ти­ристоров в каждом канале. Самым же оптимальным вариантом является использование симметричных тиристоров - симисторов КУ208В или КУ2О8Г. Тогда можно обойтись без дополнительного выпрямителя.

Трансформатор 77 должен обеспечить на вторичной обмотке переменное напряжение не менее 40 В, амплитуда пульсирующего напряжения в цепи питания регуляторов — около 20 В, в цепи питания времязадающих устройств - 18 В. Реле К1 и К2 РЭС15, пас­порт РС4.591.004П2. Импульсные трансформаторы Т2 и ТЗ - серийные, например И46 или И-47. Их можно намотать и самостоятельно на кольцах типоразмера КЮхбХб из феррита 1000НН; в каждой обмотке по 40 витков провода ПЭЛШО 0,12.

Конструктивно этот регулятор выполняют в виде небольшого пульта (или встра­ивают в общий пульт многофункционального назначения). Ручку каждогр из регулято­ров удобно сделать в виде длинного рычага, который сопряжен с осью переменного резистора через зубчатую передачу; можно использовать переменные резисторы СПЗ-23а. Переключатели КМ1-1 (SA2, SA3) устанавливают под рычагом так, чтобы в нижнем его положении, когда лампа в канале погашена, происходила автоматическая смена слайда после нажатия рычага на кнопку. Регулятор может быть функционально расши­рен для управления не двумя, а четырьмя или восемью диапроекторами - в этом случае появляется возможность значительного усложнения композиции. Естественно, при этом удобнее работать с дополнительной системой памяти на магнитной ленте, на кото­рой заранее записывают сигналы управления каждым из диапроекторов.

Возможности подобных многоканальных диапроекционных СМИ в сочетании с поли­экранной экспозицией проверены и за рубежом (под руководством светохудожника Т.


Шусмита их активно и эффективно использует нью-йоркский "Ансамбль светомузы­ки", который пользуется проекционной аппаратурой "Кодак"). Все подобные уст­ройства на базе диапроекторов с автоматической сменой слайдов необходимо тща­тельно отрегулировать, добиться четкой и бесшумной работы автоматики. В идеаль­ном варианте проекторы помещают в звуконепроницаемый бокс.

Естественно, возможности диапроекционной техники, использующей автоматичес­кую смену слайдов, не ограничиваются тем, что было описано выше. На этой базе воз­можно создание оригинальных СМИ, обеспечивающих динамику изображения в плос­кости экрана.

Рассмотрим один из вариантов светоэффектного устройства (конструкторы С. Зорин, Б. Нестеренко), работающего совместно с модернизированным слайдпро-ектором "Свитязь" (рис. 55,а).

Прежде всего необходимо изготовить к этому проектору универсальный держатель объектива со стандартной резьбой 42 мм. Это позволяет применять любые фотообъ­ективы с нужным в каждом конкретном случае фокусным расстоянием. Верхняя крышка — от диапроектора "Свитязь-М", так как в ней имеется окно для приставки, позволяющей показывать диафильмы. Вместо этой стандартной приставки в тех же габаритах разработана другая, позволяющая превратить прибор в светоэффектный проектор. Внутри приставки от дополнительного электродвигателя может с разной частотой и в разные стороны вращаться кольцо, например, из негативной черно-белой фотопленки с нанесенным на нее контактным способом рисунком. В кадровом окне противоположные стороны этого кольца поджаты друг к другу и движутся навстречу одна другой на расстоянии около 1,5 мм. Объектив фокусируют на точку между сло­ями, чтобы слегка размыть изображение от каждого слоя, иначе оно будет слишком "жестким" (резким по контурам). Дополнительный блок позволяет дистанционно управлять сменой цвета формы. Для этого сигналами с пульта приводится во вращение диск из шести разноцветных секторов, перекрывающих луч, выходящий из объектива.


Диск из светофильтров вращается от отдельного электродвигателя в разные стороны с разной частотой. Блоки, управляющие яркостью лампы и вращением роторов обоих электродвигателей, собраны на печатных платах и смонтированы также внутри про­ектора.



Рис. 55. Светоэффектные устройства на базе слайднроекторов: а — с коль­цевой пленкой (конструктор С. М, Зорин): б — с автоматической сменой статоров (конструкция СКБ "Прометей")

Еще большие возможности открываются, если в таких проекторах с автоматической сменой слайдов использовать совмещенные возможности формообразования, представ­ленные на рис. 15 и 17. Конечно, это требует серьезной их доработки, вплоть до измене­ния оптической системы. В СМИ теневой проекции, как было показано ранее, каждый из проекторов, содержащий одного вида пару ротор-статор, обеспечивает определен­ный и повторяющийся светодинамический эффект. Для того чтобы получить новую картину, надо прежде всего сменить статор, определяющий общую структуру изобра­жения, что обычно делают вручную, т.е. только во время паузы между музыкальными произведениями. Вследствие этого светохудожник вынужден выходить из положения тем, что оперирует большим числом заранее подготовленных проекционных ячеек с различными статорами (роторы у них тоже могут быть разными, но их вариантность обычно не столь велика, как у статоров).

Если изготовить ротор так, Чтобы его просвечиваемая зона размещалась близко к фокальной плоскости фильмового канала слайдпроектора (рис. 55. б), то стато­ры можно разместить в рамках от диапозитивов и подавать их в фильмовой канал автоматически, сигналом с пульта. И статор, и ротор изготовляют из контрастной фото­пленки, черной бумаги, в которой необходимый рисунок вырезают или выжигают, либо из тонкой медной фольги. В диапозитивную рамку статор, естественно, помещают со своим светофильтром. Таким образом, один модернизированный слайдпроектор мо­жет заменить 36 (или 50) обычных последовательно действующих крупногабаритных световых ячеек теневой проекции.


Разумеется, такой проектор должен работать в ре­жиме "наплыв", совместно с несколькими другими подобными проекторами, имеющи­ми роторы с иным рисунком. Добавим сюда возможность реверса и изменения ско­рости роторов. Несколько проекторов подобного рода позволят обеспечить воспро­изведение сложнейших светодинамических композиций большой продолжительности.

12. СМИ линзовой проекции

В качестве основного примера рассмотрим СМИ "Прометей-3" (авторы проекта Б. М. Галеев, Р. Ф. Сайфуллин, В. П. Букатин) . СМИ находится в Казанской студии светомузыки, работает на плоский рирэкран размером 5 Х2,5 м (рис. 56). Струк­турная схема СМИ показана на рис. 57. Он имеет 12-канальный пульт с такими же руко­ятками управления, как в СМИ "Харьков". В пульте использованы узлы стандартного театрального светорегулятора "Спутник-12". (Кроме тоге разработан упрощенный вариант па базе шестиканального регулятора РО1-6, в котором совмещены водном корпусе ПУ и БУМ [26].) На выходе каждого из двенадцати БУМ - входящих в сос­тав светорегулятора (тиристорные блоки РТ-3),- включено шестиканалыюе коммута­ционное устройство КУ, позволяющее подключать к БУМ во время светоконцерта лю­бой из шести закрепленных за ним световых проекторов и в любых комбинациях. Таким образом, общее число проекционных устройств в СМИ получается равным се­мидесяти двум. Исполнительными механизмами КУ светохудожник управляет с ПУ непосредственно во время исполнения светокомпозиции. С пульта он управляет также и исполнительными механизмами в ВОУ. Все сигналы управления можно записать в запоминающее устройство ЗУ.



Рис. 56. Зал светомузыки в Казани



Рис. 57. Структурная схема СМИ "Прометей-3"

Рассмотрим вначале ВОУ этого СМИ, которое содержит проекторы разного принци­па действия. Остановимся здесь на тех, что основаны на линзовой проекции. Причем линзовую проекцию надо понимать в нашем случае широко: от обычных кино- и диа­проекторов до специальных светоэффектных устройств, где линзы используют уже в непривычном назначении.



Одной из самых трудных задач неожиданно явилось создание равномерной цветной засветки всего рирэкрана. Стандартные просветные экраны дневного кино оказались малопригодными из-за наличия "горячего пятна". На экран приходится накладывать изнутри плотно прилегающую папиросную бумагу, кальку, астролоновую пленку или целиком делать экран из этих материалов, сложенных в несколько слоев. Иногда фо­новую засветку выполняют зеркальными лампами или несколькими светильниками НП-2. Но, если позволяет глубина заэкранной шахты, удобнее всего использовать упо­мянутые выше слайдпроекторы в режиме "наплыва" с цветными фильтрами. В случае, если нужна большая мощность, применяют театральные проекторы ПР-1, ПР-3, ПРУ-1. Они снабжены линзами Френеля и создают на экране круглое пятно. Но если их до­укомплектовать съемной конденсорной обоймой ОСК-150 или ОСК-200 и коротко­фокусным объективом, то они могут засветить уже весь экран.

Эти проекторы используют и для создания сложных светодинамичееких компо­зиций. В СМИ "Прометей-3" их сочетают со стандартными светоэффектными насад­ками ПП-2, УПП-ЭФ. Насадка ПП-2 (см. рис. 17, г) содержит две кассетные рамки с волнистой проволочной сеткой, перемещающиеся в фильмовом канале возвратно-поступательно, со сдвигом фазы одной относительно другой. В театре насадку исполь­зуют для проекции изображения воды. Заметно меняется фактура изображения, если дополнить эту сетку каплями прозрачной смолы на волнистой проволоке, закреплен­ными на ней мелкими обрезками пленки, светофильтров, тонкого провода, ниток и т. д.

Картина становится иной при повороте квадратных по форме кассет на 90°. В эти кассеты можно помещать любые плоские оптически неоднородные материалы (рифле­ное стекло разной текстуры, термостойкие пленки с точечным или линейчатым растром, листы фольги с мелкими фигурными отверстиями). Взаимное движение кассет созда­ет при этом неожиданные световые узоры - мерцающие звезды, колыхания световых волн и т.п.


При помещении в них мелкой капроновой или металлической сетки экран превращается в "холст", по которому затем можно "рисовать" другими светопроек-торами.

Насадка УПП-ЭФ работает с одним конденсором, но с двумя находящимися рядом объективами. Трафареты - вращающиеся соосно диски - обычно изготавливают из тонкого дюралюминия или окрашенного стекла. Здесь тоже пригодны любые струк­турные просвечиваемые материалы. Причем имеется дополнительный эффект: соче­тание резкой проекции с одного объектива и расфокусированного - с другого. При этом резкость можно наводить на любой из трафаретов. Перед объективами иногда помещают дисковые многоцветные светофильтры (рис. 58). В самой насадке пре­дусмотрен дискретный выбор значений частоты вращения трафаретов. При замене электродвигателя на управляемый, регулировать частоту вращения можно дистан­ционно.

Во всех этих проекторах непосредственно перед движущимися трафаретами пре­дусмотрена возможность закрепления светофильтров и неподвижных трафаретов, которые целесообразно применять при необходимости воспроизведения контурных и локальных образов, проецируемых на общий чистый или фактурный фон. Естест­венно, структура статического изображения сама участвует в формировании проеци­руемого образа.

Размер проецируемого светового образа можно менять при подготовке компо­зиции путем перемещения проектора за экраном на подвижной платформе и исполь­зования стандартных театральных объективов сразнымфокуснымрасстоянием. На плат­форму (на полки) проекторы ставить удобно при наличии невысоких напольных штативов ШП. Высокие штативы ШТУ-1 предназначены для легких проекторов, а ШТУ-2 -для тяжелых (с обоймами, насадками). Необходимо учитывать и то, что все эти про­екторы снабжены специальными кабельными разъемами ШТ-20 и UITC-40.



Рис. 58. Театральный светоэффектный проектор

Кроме мощных театральных приборов имеются и небольшие, например, выполнен­ные на базе стандартного слайдпроектора "Горизонт" (рис. 59) и диапроектора "ЛЭТИ-60М" (рис. 60), который предназначен для демонстрации диафильмов.


Для этого у него имеется съемный фильмовый канал с механизмом протяжки ленты. На его базе изго­товлена эффектная насадка, в которой вращаются два дисковых трафарета так, как показано на рис. 17, д.

Естественно, здесь пригодны в качестве трафаретов все варианты абстрактных слай­дов, описанные в предыдущем параграфе,только изготавливают их круглыми, а не квадратными. Кроме того, применяют плоские жидкостные кюветы с красителями, с погруженными в них стеклянными шариками и т. п. Звездное мерцающее небо можно получить, сделав оба трафарета из черной бумаги с мелкими отверстиями. Звезды начнут испускать лучи, если перед объективом поместить лист стекла с тонкими мазка­ми вазелина. Лучи перемещаются при вращении стекла.



Рис. 59. Светоэффектный проектор с двуь:я дисковыми роторами



Рис. 60. Проектор "Калейдофон" (на базе "ЛЭТИ-60М") с комплектом насадок и объективов

Кроме того, предусмотрена работа проектора с калейдоскопическими насадками (с трех-,четырех-, пяти- и и-гранными зеркальными призмами, см. рис. 61, а, б). Осно­вание призмы вплотную примыкает к вращающемуся трафарету. Длина призмы долж­на быть равна 0,95 длины фокуса объектива. Объектив можно изготовить из одной линзы с фокусным расстоянием 150...200 мм, помещенным в свою оправу. Для навод­ки на резкость оправа перемещается по тубусу в пределах 30 мм. Чтобы исключить нежелательные двойные отражения, надо применять зеркала поверхностного напыле­ния. Подробные сведения об изготовлении калейдоскопических проекторов можно получить в соответствующих изданиях [39].

Кроме объективов, позволяющих проецировать на экране сложнейшие меняющие­ся калейдоскопические картины разной степени симметрии (рис. 62, а), применяют особый деформирующий объектив. Для этого внутрь тубуса помещают цилиндры из гладкой или гофрированной зеркальной пленки (рис. 61, в). Тогда любое проециру­емое изображение окружает колышащийся аморфный ореол. Меняя фокусировку, легко получить феерические образы космических образований с "протуберанцами", фантастические "цветы" и т.


п. (рис. 62, б).

Все перечисленные выше проекторы обеспечивают неожиданные эффекты, если све-тохудожник преднамеренно использует их в непривычном, краевом для обычной диа­проекции режиме. Необходимо внимательно ознакомиться со всеми искажениями, недостатками, которыми страдает обычная оптика. Если в традиционной проекцион­ной оптике конструкторы прилагают все усилия для того, чтобы устранить комы, аберрации в оптических системах, то при взгляде на эти дефекты глазами светохудож-ника, они неожиданно откроются нам как поразительные светоживописные эффекты. Поэтому иногда преднамеренно приходится использовать, так сказатъ, плохие объекти­вы (с одной линзой, с "зазеркаленным" тубусом и т. д.).



Рис. 61. Принцип действия "Калейдофона" (а) и исполнение калейдо­скопических (б) и деформирующих (в) насадок

Техника кино предназначена для репродуцирования, а техника СМИ - для проду­цирования изображения. Естественно, подвластной будет эта необычная оптическая техника лишь тому, кто сумеет понять природу дефектов и предельно выявить их светоживописный потенциал. И законы формообразования такой продуктивной све­товой проекции намного сложнее, чем в обычной геометрической оптике, которая ле­жит в основе кинотехники. Светомузыкальная же техника еще ждет теоретического обоснования общих принципов формообразования. А пока его нет, приходится пола­гаться на эксперимент, на светотехническое чутье, которым обладают лучшие конст­рукторы СМИ.



а)                                                                                 б)

Рис. 62. Проектор "Калейдофон" в действии

Расскажем о некоторых находках, используемых в СМИ "Прометей-3".

Если взять известный всем зеркальный шар (рис. 63) и подвести к нему вплотную линзовые прожекторы ПР-300М, то при их расфокусировке на экране поплывут световые шары.

Направим линзовый прожектор ПР-05 (или ПР-1) на плоскую ванну с водой, на дне которой лежит зеркало - при колебании поверхности воды, положим, от струи возду­ха от вентилятора, на экране будут видны блики "пламени".



Как получить движущийся по кругу шар? Надо взять для этого зеркальный отра­жатель от прожектора с отверстием в середине и поместить туда небольшую вращающуюся лампу. Изготовить отражатель можно и самостоятельно из зеркальной пленки, обклеив ею изнутри старый комнатный нагреватель-рефлектор.

Свет от любого описанного выше проектора, направленный предварительно на зеркальную пленку, даст на экране при отражении сложнейшую светодинамическую картину. И результат в значительной степени будет зависеть от формы и движения са­мого отражателя.

Яркие и контрастные проекции обеспечивает метод, иллюстрированный рис. 15, з, если крупные круглые отверстия на обоих дисковых роторах закрыть линзами, а в про­межутках просверлить небольшие отверстия (диаметром 2 — 4 мм). Пример решения такого светоэффектного проектора показан на рис. 64. Линзы и отверстия проециру­ют на экран движущиеся и деформирующиеся изображения светящейся нити лампы. Деформация здесь довольно сложная, так как линзы и отверстия "наезжают" одни на другие в разных сочетаниях, проекции при этом неузнаваемо преображаются. Причем на ближнем экране изображение будет иным (рис. 65, а), чем на внешнем, дальнем (рис. 65, б),. На основе этого метода построена установка "Диско", переданная СКБ "Прометей" в серийное производство. Она сочетает режим АСМУ и СМИ с четырьмя каналами ручного управления (схема его БУМ показана на рис. 21). А в СМИ "Про­метей-3" использован комплект из нескольких ВОУ этой установки. Имея набор свето­фильтров, разных линзовых и теневых трафаретов, подбирая лампы с разными фигур­ными нитями, устанавливая нити под разными углами, получают довольно интересные зрелищные эффекты, вносящие свой вклад в палитру светомузыканта.

Все эти специальные приемы линзовой (и эквивалентной ей зеркальной) проекции отличаются богатством фактуры, глубиной и контрастностью изображения, чего не мо­гут обеспечить обычная диа- и теневая проекции. Но противопоставлять их не следует, они не исключают друг друга, подобно тому, как сосуществуют в живописи акварель, пастель, темпера и масло.


Поэтому и в зале казанской студии "Прометей", как и в экспериментах Ю. А. Правдюка, С. М. Зорина ужгородской студии светомузыки, исполь­зуют арсенал различных проекционных средств, которые мы представляем здесь в раз­ных параграфах лишь для удобства их анализа. с

Рассмотрим теперь более подробно устройство и работу электрических и электрон­ных узлов СМИ "Прометей-3". На рис. 66 изображены принципиальные схемы одного сквозного канала СМИ: от регуляторов ПУ до ВОУ. Нарис.67 показан общий вид ПУ.



Рис. 63. Способ проецирования световых шаров

Регулировочный трансформатор 1Т1 представляет собой две соосно установлен­ные катушки, внутри которых находится подвижный ферритовый стержень, механичес­ки связанный с рукояткой управления. При изменении позиции стержня от одного крайнего положения до другого напряжение на вторичной обмотке изменяется от 0 до 6,5 В. После выпрямления оно поступает на управляющие входы тиристорных регуля­торов БУМ. Первичная обмотка питается напряжением повышенной частоты (150 Гц), которое формируется преобразователем частоты, собранным на трех одинаковых дросселях насыщения LI - L3, соединенных звездой. Нагрузка преобразователя час­тоты — конденсатор С1, предназначенный для выделения и стабилизации напряжения третьей гармоники сети, мощный нодстроечный резистор R1 и первичная обмотка трансформатора T1.

Тумблером SA1 включает весь СМИ сразу - контакты тумблера замыкают цепь питания реле К1, которое своими контактами Kl.l - K1.4 подключает к сети преобра­зователь частоты и блок питания БП. Одновременно в БП срабатывает мощный магнит­ный пускатель и подключает к сети БУМ (на схеме пускатель не показан).

Кнопками 1SB1 - 12SB1 можно получить мгновенные яркие вспышки света. Кон­структивно они совмещены с клавишами, расположенными непосредственно под руко­яткой управления соответствующего канала.

Элементы управления коммутационным устройством КУ вынесены на отдельное наборное поле, расположенное в ПУ.


Наборное поле выполнено в двух взаимозаме­няемых модификациях: на тумблерах и сенсорных датчиках. При замыкании цепи, например, тумблером 1SA1 управляющий сигнал поступает через согласующий резис­тор 1R1 на базу транзистора 1VT1, работающего в ключевом режиме. С приходом управляющего сигнала транзистор открывается, открывая тиристор 1VS1 в цепи пита­ния мощного реле 1К1, которое своими контактами 1К1.1 подключает источник све­та ВОУ к БУМ1. Одновременно маломощным реле (на схеме не показано) включает­ся цепь управления исполнительного механизма ВОУ. Такая система управления ВОУ позволяет значительно снизить уровень шума в зале, поскольку одновременно рабо­тает, как правило, ограниченное их число.

В ПУ и КУ используемые радиоэлементы имеют следующие технические данные. Дроссели Ы - L3 выполнены на магнитопроводе Ш15Х20, содержат по 1800 вит, про­вода ПЭВ-2 0,33. Первичная и вторичная обмотки трансформатора 1Т1 намотаны на по­лом цилиндрическом каркасе из тонкого картона, внутри которого свободно переме­щается ферритовый стержень. Первичная обмотка содержит 2500 витков, вторичная -2000 витков провода ПЭВ-2 0,12. Трансформатор 77 выполнен на магнитопроводе Ш15Х20, первичная и вторичная обмотки содержат соответственно 500 и 100 витков провода ПЭВ-2 0,25. Реле К1 - ПЭ20-220 В; реле 1К1. . J2K6 - РПУ-21УЗ; резистор R1 - ПЭВ50; конденсатор С1 - МБГЧ-1 2 мк X 500 В.

Конструктивно КУ выполнено на двух стойках, на каждой из них установлены шесть блоков управления и блок питания схемы. В каждом блоке управления на одной плате собрано шесть ячеек силовой коммутации со своими реле.

Более гибким и удобным по функциональным возможностям является наборное поле, выполненное на сенсорных элементах. Отличительная особенность такого поля

заключается в том, что переключение цепей исполнительных устройств происходит в момент касания пальцем сенсорных контактов. Разработанная для СМИ сенсорная ячейка позволяет выбирать один из трех различных режимов работы, которые использу­ются во время светоконцертов - включение и удержание в рабочем состоянии исполни­тельных устройств только на время касания сенсора, включение касанием и выключе­ние повторным касанием этого же сенсора; зависимое переключение между соседни­ми сблокированными контактами касанием включают цепь первого сенсорного кана­ла (на последующие касания этот сенсор уже не реагирует), при касании второго сен­сора, сблокированного с ним, первый канал отключается, а второй, наоборот, вклю­чается и т.


д.



Рис. 64. Светоэффектное ВОУ "Диско" с комплектом дисковых роторов



а)                                 б)

Рис. 65. Установка "Диско" в действии



Рис. 66. Принципиальная схема одного сквозного канала управления СМИ "Прометей-3"

Принципиальная схема двух сенсорных каналов показана на рис. 68, а, временные диаграммы его работы — на рис. 68, 6.

Генератор, собранный на микросхеме DD5, вырабатывает короткие положительные импульсы длительностью 30 не и частотой 1 МГц. В исходном состоянии на выходе элемента DD1.1. формируются отрицательные импульсы. При касании контакта Е1 на выходе элемента DD1.1 формируется единичный уровень, что приводит к переключе­нию порогового устройства, собранного на элементах DD2.1, DD2.2, и это его состоя­ние будет сохраняться на все время касания контакта E1. Напряжение с порогового устройства поступает на счетный вход триггера DD3.1 и на контакт 2, переключателя режимов работы сенсора SA1. Триггер DD3.1 переключается при касании сенсора. В за­висимости от положения перемычки на переключателе SA1 сенсор работает в одном из трех режимов.

Если перемычкой замкнуты контакты 2-3, то в первом режиме напряжение на выходе будет только при касании сенсора Е1. Когда замкнуты контакты 1 — 3, сигнал на выход поступает с триггера DD3.1. В этом режиме сенсорное устройство включает­ся и выключается только кратковременным касанием. О рабочем состоянии сенсора, независимо от режима работы, сигнализирует лампа НЫ - СМН9-60, подключенная к выходу сенсора через элемент DD1.2. Конструктивно сенсор Е1 и лампа HL1 совме­щены, т. е. он выполнен в виде металлической площадки с отверстием в центре, под которым располагается сигнальная лампа HL1. В третьем режиме — работа двух сен­сорных каналов на взаимоисключение - нужно замкнуть выводы 9, 11 при замкнутых контактах 1 и 3 переключателя SA1. При таком соединении между каналами касанием сенсора Е2 изменяют уровень напряжения на выходе 1. Если же замкнуть также выводы 8 и 12, 4 и 6 переключателя SA2, то каналы одновременно включенными быть не могут.



К выходу 1 и выходу 2 каналов подключают исполнительные устройства (непо­средственно или через согласующие элементы - например, блоки 1РК1, 1РК2 и т.д. коммутационного устройства КУ), они в свою очередь, подключают выход БУМ1 к той или иной нагрузке.



Рис 67. Внешний вид пульта управления



Рис. 68. Принципиальная схема сенсорного переключателя

В качестве БУМ использована стойка тиристорных регуляторов и коммутации СТРК-3-12. В ее состав входят автотрансформатор АТ-36 с выходным напряжением 260 В и двенадцать регуляторов РТ-3-220. Стойка работает без каких-либо изменений.

13. Лазерные СМИ

Лазерные СМИ (или ЛСМИ) получили широкое распространение в по­следние годы и у нас в стране, и за рубежом [35, 45]. Фирма "Сименс" выпускает с 1970 г. сценические лазеры большой мощности.

Заранее хотелось бы оговорить, что во всех типах ЛСМИ конструктивное решение облегчается возможностью подводить луч к проекционному узлу практически из «лю­бой точки помещения с помощью ряда зеркал, закрепляемых на поворотных штати­вах. В дальнейшем упоминания об этих зеркалах в описании опущены.

Рассмотрим теперь, как действуют наиболее распространенные ЛСМИ, использую­щие способ просвечивания лазерным лучом оптически неоднородных сред (рис. 69). Отметим, что картины эти при всей привлекательности обьино очень капризны в уп­равлении, трудно фиксируемы и чаще всего непредсказуемы, резко изменяются, не поддаваясь повторному воспроизведению. Прежде всего здесь идет речь об экспери­ментах с использованием в качестве просвечиваемых объектов (формообразователей) разного рода обломков стекла, хрусталя, двигаемых в поле луча рукой либо различ­ными механическими устройствами (вращающимися платформами, кинематическими узлами поступательного движения). К сожалению, иногда конструкторы ограничива­ются этими броскими эффектами, эксплуатируя доверие зрителя, очарованного маги­ей слова "лазер" и необычностью самого лазерного луча. И цели, и результаты таких экспериментов в этом случае не выходят за рамки откровенного аттракциона.


В подоб­ ном воплощении лазерные эффекты применимы скорее всего в дискотеках, разного рода коммерческих шоу и т.д. Но при разумном использовании этого приема, требую­щем трудолюбия и терпения, возможно создание формообразователей, обеспечиваю­щих предсказуемость как самих фигур на экране, так и характера их движения. Так, чешский светохудожник И. Свобода сумел добиться в своих постановках впечатляю­щей картины, используя сценический лазер фирмы "Сименс" BD-11 (рис. 70). Много­цветные лучи аргонового и криптонового лазеров Е1 и Е2 проходят через модулято­ры U1. . .U3, отражающие и полупрозрачные зеркала 31, 32, призму Я, светофильтр С и попадают в микрообъективы, установленные в револьверных головках МО1, МО2. Эти микрообъективы в каждом комплекте отличаются разным углом расширения ла­зерного луча. Затрм свет попадает на сдвоенные трафареты-формообразователи ФО1 и ФО2, создавая в конечном итоге на экране динамику многокрасочной лазерной проекции. Ее структура зависит от типа сменных элементов формообразования и управления всеми остальными элементами.



Рис. 69. Лазерные эксперименты в ЭСЭМ (г. Москва)



Рис. 70. Сценический ЛСМИ фирмы "Сименс"

Подобного рода ЛСМИ разрабатывают и советские изобретатели (Д. В. Михалев-ский, Ю. В. Спицын, М. Б. Шпизель и др.). Интересные эффекты получают в ужгород­ской студии светомузыки, пропуская луч через сложные дифракционные решетки. Рассмотрим подробнее один из наиболее удачных проектов (конструктор С. М. Зорин). В нем (рис. 71) творчески развита идея, заложенная в предыдущем ЛСМИ.

Лучи света от трех лазеров с помощью одного зеркала с поверхностным напылени­ем 31 и двух дихроичных зеркал 32 и 33 сводятся в один пучок (на самом деле они идут параллельно на минимальном расстоянии, что в данной конструкции даже пред­почтительнее, чем полное их слияние). Суммарный трехцветный пучок лазерных лучей направляется в формообразующее устройство, представляющее собой подвижную вер­тикальную раму Р, перемещающуюся на роликах на подвижном горизонтальном осно­вании с помощью реверсивного электродвигателя МЗ и червячной передачи.


Управляю­ щие сигналы поступают на этот электродвигатель с дистанционного пульта управления и заставляют раму перемещаться возвратно-поступательно в горизонтальной плоскос­ти по желанию оператора-светохудожника. В раме Р имеются два отверстия, сквозь ко­торые в сторону экрана проходят два луча, сформированные полупрозрачным зерка­лом 34 и зеркалом 35. Оба эти зеркала имеют возможность поворачиваться с помощью электродвигателей Ml и М2.

В отверстиях рамы посредством бесцентрового крепления в кольцеобразных держа­телях установлены формообразующие диски ФО1 и ФО2, изготовленные из листового органического стекла толщиной 0,5-1 мм. Кольцевые держатели с этими дисками мо­гут вращаться от сельсинов С1 и С2 через промежуточные обрезиненные ролики. На формообразующие диски наносят либо неоднородный слой прозрачного материала толщиной 1-2 мм, либо спиральную рельефную дорожку, как на грампластинке, толь­ко с ббльшими перепадами глубины.

Червячная пара, передающая движение от электродвигателя МЗ, подобрана таким образом, чтобы перемещать раму вместе с формообразователями на один шаг спираль­ной дорожки за один оборот дисков.



Рис 71. Принцип действия многоцветного ЛСМИ

С помощью поляроидных дисков Ш-ПЗ, эксцентрически закрепленных на своих электроприводах (на рисунке не показанных), можно менять яркость луча каждого из трех лазеров. Это позволяет гибко регулировать колорит общей многоцветной картины на экране. Диски приводят в движение двумя парами сельсинов. Сельсины-дат­чики устанавливают на пульте управления. Оельсинный привод позволяет не только вращать диски, но и покачивать их на любой угол — от широкой раскачки до дрожания з пределах менее одного градуса. Управляя электродвигателем дистанционно, можно или заставить луч двигаться ло спирали, или пустить луч поперек ее витков.

Если ториы полупрозрачного зеркала 34 покрасить черной краской, а само зеркало вращать вокруг вертикальной оси. то от канала 1 получится на экране мерцающая кар­тина, напоминающая отражение в неспокойной воде или игру пламени, а во втором ка­нале - та же картина, что и при неподвижном зеркале, но только линии на экране будут не сплошные, а прерывистые, причем частота штрихов будет зависеть от частоты враще­ния зеркала.



Можно также управлять размером (масштабом) изображения независимо в каждом канале, для чего объективы 01 и 02 с помощью реверсивных электроприводов (нари­сунке также не показаны) перемещают вдоль оптической оси; в простейшем случае объективом может служить одиночная линза, которую можно не только перемещать вдоль оси, но и поворачивать ее плоскость, что приводит к дополнительным преобра­зованиям изображения.

Умелая вариация всех перечисленных параметров позволяет получать "текучие", подвижные, танцующие многокрасочные проекции, состоящие из тончайших линий, сплетенных в ажурные объемные структуры (рис. 72).

Иного характера изображения (лазерная графика) получаются в ЛСМИ с механи­ческой разверткой луча. По сути дела, эти устройства представляют собой осциллогра­фы с большим экраном, и изображение строится по принципу формирования известных в радиотехнике фигур Лиссажу, всегда привлекающих своей причудливой формой и самих инженеров. Только з ЛСМИ светохудожник сознательно формирует и выбира­ет те фигуры, которые наиболее соответствуют светомузыкальному сценарию (пар­титуре) .

СМИ лазерно-графической проекции отличаются от описанных ранее не только структурой изображения (сравни рис. 69 и 73), но и способностью к повторению, и предсказуемостью образов.

Простейший эффект осциллографической развертки может быть достигнут с по­мощью следующего устройства (рис. 74). Небольшое круглое зеркало закрепляют на оси электродвигателя под небольшим углом а. В зависимости от а изменяется телес­ный угол ft определяющий размер получающейся на экране окружности. Этот отра­женный луч может быть направлен на вторую такую же систему, и на экране получит­ся уже кольцо с петлями (круговая циклоида) [42].

Более сложные узоры получатся, если в качестве развертывающих устройств исполь­зовать магнитную систему с катушкой динамической головки прямого излучения (рис. 75). К центру диффузора головки приклеивают легкое удлиненное зеркало.


Под зеркалом помещают брусок из пенопласта. -Другой конец зеркала приклеивают к краю диффузора. Клей должен быть эластичным, например Н88. Луч от зеркала первой головки попадает на зеркало второй. Результирующей проекцией фигур Лис­сажу управляют так же, как и в осциллографе — изменением частоты звуковых генера­торов, питающих головки, амплитуды,модуляцией по яркости и т.д. Импульсную мо­дуляцию луча по яркости создают либо механическим прерывателем (вращающейся на пути луча крестовиной), либо стандартным электронно-оптическим модулятором, работающим по принципу светового клапана (они безынерционны и могут модулиро­вать луч сигналами разной формы). При этом фигуры Лиссажу превращаются в то­чечное кружево. Необходимость обращаться к модуляторам отпадает при использова­нии импульсных лазеров с перестраиваемой частотой импульсов. Естественно, любой реальный ЛСМИ должен содержать несколько таких лазерных проекторов с лучами разного цвета.



Рис. 72. Лазерные эксперименты С. М. Зорина

Рассмотрим подробнее ЛСМИ с осциллографической разверткой, разработанный в СКБ "Прометей" (конструкторы А. Е. Шумилов, А. И. Нефедов). Были созданы два варианта малогабаритных развертывающих устройств. 3 первом из них зеркало колеблется в двух измерениях, его приклеивают к круглой площадке с перпенди­кулярным к ней стержнем, выточенным из магнитомягкого материала. Стержень по­мещают между наконечниками двух пар катушек электромагнитов, на обмотку кото­рых подают сигналы с X и Y генераторов. Обычные звуковые генераторы неудобны тем, что их перестройка связана с прохождением через промежуточные частоты. При этом картина сбивается и фигуры Лиссажу разрушаются. Поэтому в ЛСМИ предусмот­рен дискретный набор значений частоты с небольшой их расстройкой, обеспечивающей биения (т. е. вращение или пульсации фигур Лиссажу).

Функциональная схема пульта управления ЛСМИ представлена на рис. 76. Лазер­ные световые композиции с помощью этого пульта формируются следующим образом.





Рис. 73. Эпизод действия "Лазериума" (И. Драйер, США)



Рис. 74. Развертка луча по окружности



Рис. 75. Развертывающее устройство - механический осциллограф



Рис. 76. Функциональная схема пульта управления ЛСМИ

Пульт состоит из 12 идентичных формирователей сигналов (ФС), соответствующих 12 фигурам, каждый из которых содержит генератор синусоидальных сигналов (G1), фазовращателя (VI), а также двух регуляторов: частоты (1R1) и уровня (IR2) сиг­нала. Таким образом на выходе каждого формирователя образуются два сигнала, сдви­нутых по фазе на 90°. Все эти сигналы поступают затем на два независимых суммато­ра Е1 и Е2, в результате чего образуются два канала развертки луча по X и Y коорди­натам. На выходе каждого сумматора имеется регулятор масштаба изображения (R% и Ry), и после усиления по мощности (А1 и А2) сигналы поступают на устройства В1 и В2 блока отклонения (БО).

Генераторы в формирователях настроены на следующие частоты: 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 1000, 1050, 1100 и 1200 Гц. При верхнем положении регулятора уровня, например 1R2, сигнал генератора заставит луч описывать на экране окружность. При добавлении к этому сигналу других, более высокочастотных, конфигурация окруж­ности будет усложняться.

При одновременном введении регулятора 1R2 и любого из регуляторов 2R2-8R2 на экране получаются плоские фигуры, а псевдообъемные фигуры - при введении 2R2 - 8R2 и любого из регуляторов 9R2 - 12R2. Переменой отношения напряжений сигналов регуляторами 1R2 - 12R2 можно изменять параметры фигур. Если сигналы с регуляторов 1R2 - 8R2 и 9R2 - 12R2 включать не по одному, а группами, то число фигур увеличивается. Изменяя в небольших пределах частоту генератора G1 резисто­ром 1R1, фигуры можно заставить вращаться в нужном направлении с желаемой ско­ростью [43].

Эксперименты показали, что самодельные малогабаритные развертывающие устрой­ства плохо работают на относительно высоких частотах, и вблизи частоты собственного резонанса происходит нежелательная деформация результирующей картины.


Поэтому в качестве развертывающих устройств рекомендуется использовать в комплекте с этой схемой механический осциллограф, подобный, показанному на рис. 75. Но и здесь амп­литуда колебания на высоких частотах недостаточна, что необходимо компенсировать усилением мощности в каналах.

14. СМИ с установками "пространственной музыки"

Обратив внимание на широкую практику применения эффекта "движуще­гося звука" на сцене драматического театра, авторы книги выступили в свое время с предложением более гибкого и активного использования этой новой "степени свободы" звукового материала при воспроизведении музыки электроакустическим способом.

В понимании авторов "пространственная музыка" предполагает возможность сво­бодного и плавного перемещения звуков определенных инструментов по любым траек­ториям в плоскости или объеме экрана согласно законам уже собственно музыкаль­ной драматургии ( с повторением, подчеркиванием мелодической кривой, визуали­зацией тематического развития, с которым инструментовка тесно связана). Разумеет­ся, восприятие этих траекторий будет не таким четким, как для зрения, с заведомо худ­шей разрешающей способностью, но при полном охвате "поля слуха" источниками звука определенный эффект достигается. Обычно "пространственная музыка" всегда сочетается со светомузыкой, усиливая ее действие.

Исходя из данного понимания целей и возможностей "пространственной музыки" и была сконструирована многоканальная аппаратура, позволяющая непосредственно самому музыканту управлять с помощью пульта свободным перемещением звука в любом помещении. Принцип действия установки объясняется на рис. 77.

Сигналы 1,2 . . ., п со звуковоспроизводящего устройства (ЗВУ) В1 распределяют­ся по соответствующим независимым пультам управления S1 - Sn. Каждый пульт со­держит I приемников света Я и перемещаемый над ними излучатель света И. Под дей­ствием света приемники формируют на выходах 1. . .i переменные сигналы, подава­емые на вход усилителей А1 - Ai.





Рис. 77. Обобщенная структурная схема установки "пространственной музыки"

Звуковые сигналы после усиления воспроизводятся через соответствующие громко­говорители ВА1 - BAi, расположенные в зале. В зависимости от того, в какой после­довательности управители будут воздействовать на датчики в пультах, соответственно перемещается и звук от одного громкоговорителя к другому. Громкоговорители в зале размещают на стенах, полу и потолке таким образом, чтобы при переходе звуча­ния от одного громкоговорителя к соседнему не возникало ощущения провала звука по громкости. Для удобства управления светоприемники П в пультах располагают в таком же порядке, как и громкоговорители в зале.

Возможны другие варианты пультовых устройств, позволяющих управлять переме­щением звука по произвольным траекториям, — с помощью механических переключа­телей, панорамных регуляторов, электроакустических преобразователей, индуктивных и емкостных датчиков и т. д. В первых наших экспериментах был проверен вариант электроакустического преобразования. Французские инженеры испытали в свое время четырех канальную установку на индукционных датчиках. Пульт содержал набор кату­шек, а оператор водил по пульту обычным магнитом. На выставке ЭКСПО-70 исполь­зовались сенсорные датчики, а сам пульт был выполнен в виде шара, соответствующего сферической конструкции зала.

Рассмотрим подробнее проверенный нами на практике вариант решения пульта, в котором использовано световое управление перемещением звука и его громкостью (на рис. 78 - внизу). Таких пультов в установке - два (т. е. согласно рис. 77, п = 2). На пульте установлены фоторезисторы, включенные в цепь управления регули­руемыми усилителями звукового сигнала. В руках оператора находится фонарь, кото­рый формирует световое пятно с уменьшающейся к краям яркостью. В зависимости от уровня освещенности фоторезистора изменяется и громкость звучания в громкогово­рителе соответствующего канала. Размер светового пятна и расположение фоторезис­торов на пульте выбраны таким образом, что одновременно может засвечиваться не бо­лее двух фоторезисторов.



Усилители мощности, как это видно на рис. 78, скомпонованы в отдельные стойки, причем в каждой стойке находятся 12 двухканальных усилителей мощности и блок регулируемых усилителей-коммутаторов. Усилители мощности стандартные, "Электро­ника Б1-01". Они включены так, что их стереоканалы полностью независимы и работают от своих входных сигналов. Пульт управления - автономный и соединен с усили­телями-коммутаторами жгутами.

Принципиальная схема одного канала управления этой установки приведена на рис. 79. Если амплитуда входного сигнала не меньше 0,1 В, то сигнал через предваритель­ный усилитель УПП-1 и усилитель мощности поступает на входы регулируемых уси­лителей. Если же амплитуда мала (у микрофонных сигналов несколько милливольт), подключается дополнительный микрофонный усилитель УПМ-1. Необходимый уровень входного сигнала в обоих случаях устанавливают резистором R1.



Рис. 78. Общий вид электронного блока; на переднем плане - два авто­номных световых микшера с управляющими фонарями

Каждый усилитель собран на микросхеме DA1 и транзисторе VT2 и содержит регули­руемый делитель напряжения на входе. Регулирующим элементом этого делителя яв­ляется транзисторная сборка DA2, содержащая четыре независимых МОП транзистора. Делителем напряжения на резисторах R9, R10 устанавливается на затворах отрицатель­ное по отношению к истоку напряжение, при котором все транзисторы сборки открыты и замыкают на общий провод входной сигнал каждого усилителя, поэтому звука в громкоговорителях нет.

Если же на затвор МОП транзисторов подать увеличивающееся положительное управ­ляющее напряжение, они начнут закрываться, ослабляя шунтирующее действие, и на выходе каналов появится звук и будет увеличиваться его громкость. Однако высокая и почти линейная крутизна характеристики МОП транзисторов затрудняет их управ­ление аналоговыми сигналами. Для устранения этого недостатка и расширения диапа­зона регулирования на входе каждого транзистора включена логарифмирующая цепь из резистора и диода (в первом канале R22, VD4).



Управляющее напряжение формируется в ячейках ПУ при освещении фоторезистора (в первом канале R23) и в зависимости от уровня освещенности меняется в пределах от 0 до 5 В. Кроме того в ПУ размещены два стабилизатора напряжения для питания этих формирователей и лампы EL1 управляющего фонаря. Первый стабилизатор соб­ран на транзисторах VT5, VT6, второй - на транзисторах VT7, VT8. Стабилизированное напряжение питания лампы ЕЫ можно плавно регулировать в пределах от 3 до 13 В, подбирая рабочий уровень освещенности фоторезисторов на пульте.

Для удобства управления целесообразно выделить в ПУ, например, цветом зоны, соответствующие полу, стенам и потолку, где расположены громкоговорители. Необ­ходимым также является дублирование фоторезисторов и распределение их в ПУ та­ким образом, чтобы при любых траекториях светового пятна в громкоговорителях не было пропадания звука.

При налаживании установки следует один раз установить уровень громкости уси­лителей мощности и зафиксировать положение регуляторов, а в дальнейшем изменять громкость звучания общим регулятором R1. Использование транзисторной сборки зна­чительно облегчает процесс налаживания, поскольку все четыре транзистора имеют одинаковые параметры. Можно, конечно, использовать и отдельные транзисторы и под­бирать тщательно их режим. Выбор входных усилителей может быть произвольным, необходимо лишь, чтобы напряжение сигнала на базе транзистора VT1 было не ме­нее 0,3 В.




Содержание раздела

---

---