Метроном электронный
Репетирование музыкальных произведений быстрее дает хороший результат, если исполнитель пользуется метрономом. Механические метрономы для обозначения отрезков времени, различных по продолжительности и кратных, имеют ограниченные возможности. Обозначать границы двух временных интервалов одновременно (тактов и долей ноты выбранного исполнителем музыкального размера) позволяет предлагаемый электронный визуально-звуковой метроном. Временные интервалы обозначаются короткими звуковыми и световыми сигналами.
Метроном обозначает параллельно границы двух отрезков времени в выбранном музыкальном размере; 1) такты – вспышками красного света и короткими звуковыми сигналами; 2) доли ноты (4-е или 8-е) – вспышками зеленого света и звуковыми сигналами более низкого тона.
Музыкальный размер выбирают двумя переключателями: числитель - “Такты” (положения 2, 3, 4, 5, 6); знаменатель – “Доли” (положения 4, 8).
Продолжительность свечения зеленого сигнала “Доли” составляет 1/32 длительности полной ноты, а красного сигнала “Такты” -1/16 длительности. Звуковые сигналы имеют длительность 1/16 полной ноты, громкость их можно регулировать или выключить регулятором “Громкость”.
Работу метронома синхронизирует генератор импульсов, собранный на микросхеме DD1 и транзисторе VТ1 (рис.2). С выхода генератора тактирующие сигналы с периодом следования, равным 1/16 длительности полной ноты (частота около 4 Гц), и длительностью 1/32 полной ноты проходят последовательно три умножителя периода (делителя частоты) - два на микросхеме DD3 и один с изменяемым коэффициентом умножения периода на DD2. С делителей частоты на триггерах DD3.1 и DD3.2 сигнал поступает через переключатель 5А2 “Доли” на формирователь сигнала “Доли” (элемент DD5.1). С делителя частоты (DD2) импульсы подаются на формирователь сигналов “Такты” (DD5.2). На входы обоих формирователей подаются и сигналы с более короткими периодами для получения коротких сигнализирующих световых и звуковых сигналов и исключения многозначности формируемых сигналов.
Выходные сигналы (низкие уровни) с DD5.1 и DD5.2 активизируют сигнализаторы границ временных интервалов – засвечивают светодиоды VD2 и VDЗ и включают звуковой генератор (DD4).
Звуковой генератор работает, когда сигнал с выхода DD5.1 через DD4.1 устанавливает на входе 1 DD4.2 высокий уровень. Короткий звуковой сигнал усиливается транзистором VT2. Во время действия сигнала “Такты” на выходе 8 DD5.2 (низкий уровень) изменяется тон звукового сигнала вследствие подачи на вход 1 DD4.2 звукового генератора низкого уровня с выхода 8 формирователя DD5.2 через цепочку VD1, R4. Громкость звука регулируется резистором R9, с которым связан выключатель звука SА4.
К розетке ХS1 подключается выносной сигнализатор (светодиоды VD4, VD5), размещаемый вблизи нотного текста для лучшей видимости вспышек сигналов. Выключатель SАЗ механически связан с гнездом розетки XS1, и при включении в розетку вилки ХR1 отключаются светодиоды VD2 и VDЗ (подключаются выносные светодиоды).
Питается метроном от источника стабильного напряжения +5 В. Монтаж выполнен на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Корпус пластмассовый размерами 130x80x35 мм. Выносные светодиоды помещены в мягкую прозрачную пластмассовую трубочку и соединены с вилкой трехпроводным кабелем длиной около 1,5 м. Органы управления на корпусе метронома расположены так (рис.1), что хорошо виден устанавливаемый музыкальный размер (на рис.1 – “3/4″). Настройка метронома сводится к установке желаемого звукового тона “Доли” подбором резистора R5 и “Такты” подбором R4. Переключатель SА1 галетный малогабаритный типа 5П4Н.
Группу исполнителей может обеспечить сигналами тактов и долей ноты исполняемого произведения световой сигнализатор из источников света повышенной мощности -осветительных ламп, включает которые тиристорный усилитель, управляемый электронным метрономом. Световой сигнализатор (рис.3) – люстра, в которой осветительные лампы расположены по двум диагоналям квадрата. Одна диагональ горит во время сигналов “Доли”, другая – во время сигналов “Такты”. Включает диагонали тиристорный усилитель сигналов метронома (рис.4). С выхода метронома сигналы через соединитель ХR1 поступают на вход микросхемы DD1 логического формирователя на микросхемах DD1, DD2. На входы формирователя со стабилитрона VD1 подаются короткие импульсы с частотой, равной удвоенной частоте сети 220 В. Этими импульсами во время действия сигналов “Доли” и “Такты” через элементы DD2.1, DD1.3 и усилители на транзисторах VТ1 и VТ2 соответственно открываются тиристоры VS1 и VS2. В коллекторы транзисторов включены первичные обмотки импульсных трансформаторов Т1 и Т2, содержащие по 60 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,25 мм. Вторичные обмотки трансформаторов имеют по 75 витков провода диаметром 0,2 мм. Тиристоры включают соответствующие осветительные лампы сигнализатора. Импульсы с удвоенной частотой сети формируются цепью, состоящей из трансформатора ТЗ, резисторов R7, R4, конденсатора С1 и стабилитрона VD1. Во время действия сигнала “Такты” низкий уровень со входа DD1.2 подается на вход DD2.1 и сигнал “Доли” тиристор VS1 не открывает. Таким образом, во время действия сигнала “Доли” светятся лампы в диагонали прямоугольника люстры-сигнализатора ЕL1, ЕL3, ЕL5 (рис.3), а при действии сигнала “Такты” – в диагонали ЕL2, ЕL3, ЕL4.
Один из вариантов использования люстры-сигнализатора – размещение у каждого исполнителя на подставке для нот небольшого выпуклого зеркала, направленного на подвешенную люстру. Свечение одной диагонали люстры по сигналам “Доли”, а другой по сигналам “Такты” хорошо видны каждому исполнителю.
Импульсные трансформаторы Т1 и Т2 намотаны на кольцах диаметром 16 мм из феррита М2000. Изоляция между обмотками должна исключить пробой сетевого напряжения на первичные обмотки T1 и Т2. Тиристоры установлены на радиаторы размерами 5×6 см. Трансформатор ТЗ – малогабаритный с напряжением на вторичной обмотке около 12 В. Световой сигнализатор (люстра) соединен с усилителем трехконтактным соединителем Х1 и трехпроводным кабелем достаточной длины.
Транзисторы типа КТ315Б можно заменить на КТ315 или КТ3102, а КТ209В – на КТ209 или КТ3107 с любыми буквами. Микросхемы серии 155 можно заменить на аналогичные по функциональному назначению серий ТТЛ (555, 533 или других).
А. Романенко,
Журнал “Левша” №3-2000г.