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拆解:演唱會(huì)上萬(wàn)根熒光棒同步控制,它是怎么做到的?

發(fā)燒友研習(xí)社 ? 來(lái)源:未知 ? 2023-06-29 08:15 ? 次閱讀

電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/李誠(chéng))演唱會(huì)現(xiàn)場(chǎng)那充滿活力且整齊劃一的“熒光海”,不僅帶給了眾多歌迷強(qiáng)烈的視覺(jué)震撼和情感共鳴,更是在現(xiàn)場(chǎng)營(yíng)造出了獨(dú)特的氛圍和互動(dòng)效果。


那么,演唱會(huì)現(xiàn)場(chǎng)的熒光棒究竟是如何實(shí)現(xiàn)這種效果的呢?為理清楚熒光棒背后的控制原理,近日筆者對(duì)周杰倫香港演唱會(huì)上的熒光棒進(jìn)行了深入的拆解與分析。


外觀與拆解流程

就外觀而言,除了具有個(gè)性化的設(shè)計(jì)和專屬Logo之外,周杰倫香港演唱會(huì)的熒光棒與市場(chǎng)上常規(guī)的熒光棒并沒(méi)有顯著的差異。唯一的按鍵位于握柄處,可通過(guò)按鍵控制電源的開關(guān)以及不同燈光效果的切換。



旋轉(zhuǎn)按鍵上方環(huán)形卡扣即可輕松分離燈罩與握把。


供電方面,此款熒光棒通過(guò)串聯(lián)的3顆7號(hào)電池為主板供電,不具備充電功能。如果需要更換電池,只需拆開握把即可輕松更換。


考慮到應(yīng)用場(chǎng)景可能會(huì)面臨劇烈搖晃或振動(dòng),此款熒光棒的電池正負(fù)極與主板直接采用鐵絲進(jìn)行連接,并通過(guò)螺絲進(jìn)行固定。不足的是,鐵絲電阻較大,在使用過(guò)程中可能會(huì)影響熒光棒的供電效果和續(xù)航表現(xiàn)。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)及場(chǎng)控原理

熒光棒內(nèi)部電路由兩塊PCB呈L字形拼接而成。其中,主板為熒光棒的燈光控制電路,主要負(fù)責(zé)控制拼接小板上RGB燈珠的工作狀態(tài)切換,實(shí)現(xiàn)著色、閃爍等多種燈光效果。而拼接小板的作用僅僅只是為了改變RGB燈珠的照明方向,不具備任何額外的電氣功能。


從熒光棒的電路布局以及醒目的外置天線紅外探頭不難看出,這是一款支持遠(yuǎn)程遙控的場(chǎng)控?zé)晒獍簟K梢酝ㄟ^(guò)接收外部的控制信號(hào),根據(jù)不同的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)多種燈光效果的切換。


在電路方面,這款熒光棒共使用了兩顆芯片對(duì)電路進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。然而,可能出于方案保密的原因,這兩顆芯片上的絲印都進(jìn)行了打磨處理,芯片具體型號(hào)無(wú)法辨別。

不過(guò),通過(guò)觀察芯片與器件之間的連接,可以確定左邊采用SOP封裝的芯片為電路的主控芯片,右側(cè)采用QFN封裝的芯片為超高頻(UHF)射頻接收芯片,并在這兩顆芯片的配合下,可為熒光棒提供兩種不同的工作模式,具體工作原理如下圖所示。


當(dāng)超高頻(UHF)射頻接收芯片沒(méi)有接收到外部控制信號(hào)時(shí),主控芯片會(huì)根據(jù)芯片內(nèi)部提前預(yù)設(shè)的程序自行控制燈光。當(dāng)超高頻(UHF)射頻接收芯片接收到外部控制信號(hào)時(shí),主控芯片會(huì)優(yōu)先處理來(lái)自外部的射頻控制信號(hào),快速完成顏色、亮度等多種燈光效果的切換。

同時(shí),電路中所使用的超高頻(UHF)射頻接收芯片,也是能夠讓熒光棒在演唱會(huì)此類遠(yuǎn)距離、復(fù)雜堆疊、密集型場(chǎng)景下實(shí)現(xiàn)整齊劃一控制的關(guān)鍵。一般情況下,射頻接收芯片的工作頻率在433~950MHz之間,具備高靈敏度和多標(biāo)簽防沖突的特性。在天線增益的加持下,控制信號(hào)可實(shí)現(xiàn)幾十米甚至幾百米的覆蓋,相較于普通的WiFi和藍(lán)牙,該芯片在信號(hào)接收的距離和精度上更具優(yōu)勢(shì)。


拼接小板下方的4個(gè)三極管分別用于RGB燈珠內(nèi)R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))三種顏色和總電源的控制。需要說(shuō)明的是,RGB燈珠輸入端沒(méi)有設(shè)計(jì)升降壓電路,雖然可以通過(guò)三極管控制熒光棒內(nèi)燈珠顏色的切換,但無(wú)法實(shí)現(xiàn)顏色漸變過(guò)渡的效果。

結(jié)語(yǔ)

簡(jiǎn)而言之,演唱會(huì)上所使用的場(chǎng)控?zé)晒獍簦褪窃谠局С钟^眾手動(dòng)控制的基礎(chǔ)上,加入了射頻控制技術(shù),通過(guò)場(chǎng)內(nèi)的射頻中控發(fā)出不同的射頻信號(hào),讓全場(chǎng)熒光棒與舞臺(tái)燈光進(jìn)行完美的協(xié)調(diào),隨著音樂(lè)節(jié)奏與曲風(fēng)交更替,呈現(xiàn)出不同的發(fā)光效果與視覺(jué)沖擊。


原文標(biāo)題:拆解:演唱會(huì)上萬(wàn)根熒光棒同步控制,它是怎么做到的?

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