Selle looja järgi nime saanud teremin pärines Nõukogude Liidust 1920. aastate alguses. See koosnes konteinerist, kuhu oli paigaldatud paar antenni. Sellel polnud mängimiseks ühtegi klaviatuuri, ühtegi keelt, nagu kitarrides. Pigem kasutas theremin inimese keha mahtuvust, et manipuleerida helitugevuse, helikõrguse ja väljundmuusikalise signaali abil. Vastavalt varieeruva muusikalise tooni genereerimiseks pidi operaator lihtsalt antennidele lähedalt vehkima!
Kaastööd tegi Ragini Sharma
Varased taotlused
Theremini kõige olulisem rakendamine on olnud loendamata mitmesugustes väikese eelarvega õudusfilmides. Nendes filmides paljude toimingute ajal kuuldud õudsed varisemislärmad loodi tegelikult teremiinseadmest.
Samamoodi on neid kasutatud ka paljudel pop- ja rokkmuusika kontsertidel. Kuigi esimene teremiin kasutas paari antenni ning mitmesuguseid torusid ja häälestatud vooluringe, muudab nende asendamine tänapäevaste integraallülitustega töö drastiliselt lihtsamaks.
Kui palju see maksma läheb?
Selles postituses õpime sirgjoonelise ravi väljatöötamist komponentidega, mille väärtus võib olla väiksem kui 5 dollarit. Elektroonilistel harrastajatel, kellel on rämpsukasti komponente täis, õnnestub see töö teha madalama hinnaga.
Theremin on vaevata kokku pandud ja rakendatud ka muusikalise kvalifikatsioonita isikute poolt. Lisaks sellele võiks theremin olla nauditav, eriti Halloweeni pidustustel!
Selles vooluringis muudetakse torusid ja LC-ahelaid paari odava ja hõlpsasti kättesaadava IC-ga, et genereerida kavandatav Digital Theremin.
Blokeeringu skeemi mõistmine
Vooluahela plokkskeemi leiate jooniselt 1.
Theremin töötab toimimiseks kahe kõrgsagedusliku ostsillaatori komplektiga. Üks neist ostsillaatorite funktsioonidest on püsiva sagedusega, teine aga operaatori keha mahtuvuse kaudu.
Kahest ostsillaatorist genereeritud sagedus ühendatakse eksklusiivse vooluringi kaudu, mida nimetatakse tasakaalustatud modulaatoriks.
Tasakaalustatud modulaator summutab algsignaalid ja tekitab keeruka ülekande, mis sisaldab kahe sisendi summa- ja erinevussagedusi.
Kui üks konkreetne ostsillaator töötab sagedusel 100 kHz ja teine sagedusel 101 kHz, saame väljundi, mis koosneb sageduspaarist sagedustel 201 kHz ja 1 kHz.
Kuna inimese suurem kuulmisvõimalus on piiratud umbes 20 kHz-ga, on enne helivõimendit ühendatud tasakaalustatud modulaatori mõju tõttu kuuldav ainult 1 kHz erinev sagedus.
Kuidas vooluring töötab
Meie Digital Theremini skemaatiline pilt on näidatud ülaltoodud joonisel.
U1 võib olla kas CD4069 või 74C04 kuusnurga inverter, seda kasutatakse nagu konstantse sagedusega ostsillaatorit, mis on fikseeritud 100 kHz ümber.
IC U2 sisaldab muutuva sagedusega ostsillaatorit ja tasakaalustatud modulaatorit, et täita ülejäänud ahela osa.
CD4046 on faasilukustatud kontuuriga konfiguratsioon ja see oli algselt loodud sageduskordistaja tüüpi rakenduste jaoks. Kuid selle komponendid vastavad meie nõuetele laitmatult.
R3, R4. ja C2 määravad sisseehitatud ostsillaatori kiibi keskse sageduse. Antenn loob paralleelse mahtuvuse koos C2-ga, mis võimaldab sagedust muuta mitu kilohertsi, kui inimese käsi läheneb antennile.
R4 poolt rakendatud nulljuhtimisresulaator võimaldab muutuva ostsillaatori fikseerimist fikseeritud ostsillaatoriga võrdsel sagedusel.
Kui erinevussagedus on alla 15 Hz, jääb see meie kuulmispiirkonna madalama sagedusläve alla.
Nuputades kahte ostsillaatorit identsele sagedusele, jääb Theremin summutatuks seni, kuni operaator või esineja liigutab oma käe antenni lähedale.
Kahe ostsillaatori loodud sagedused on ühendatud eksklusiivse OR-väravaga IC 4046 piires.
See värav töötab nagu digitaalne tasakaalustatud modulaator, mis loob summa ja vahe sagedused, nagu eelnevalt räägitud. VÕI värava väljund on seejärel ühendatud C3 kaudu vahelduvvoolu kaudu LEVEL juhtimistakisti R5 ja väljundpistikuga välise helivõimendi kiireks integreerimiseks. Vooluahela toitmiseks võib kasutada 9 V PP3 akut.
PCB kujundused
See on lihtne vooluring ja selle võiks kokku panna 2x2-tollise trükkplaadiga. Theremini trükkplaadi rööbastee paigutus, nagu on näidatud alloleval joonisel:
Üks oluline aspekt on see, et Theremin tuleb paigaldada ainult metallkorpusesse, kuna metall moodustab varjestuse, mis välistab ostsillaatorite sageduse muutumise võimaluse.
Metallist korpuse olemasolu võimaldab teremiini kalibreerida palju lihtsamalt.
Optimaalsete tulemuste saavutamiseks peavad C1 ja C2 mõlemad olema hõbedased vilgukivist kondensaatorid, ideaaljuhul tolerantsiga ± 5 protsenti.
Kuna mõlemad kiibid on CMOS, on väga soovitatav lisada IC-pistikupesad. Peale selle on juhatuse kujundus ja kokkupanek kriitikavaba.
Kui projekt on lõpule jõudnud, peame töötama antenni paigaldamise ja selle tahvlile kinnitamisega.
Kuna antenn on kaitstud peene kroomkattega, ei ole võimalik traati iseseisvalt antenni külge joota. Lihtsalt ühendage väike traaditükk ühe seibiga ja kinnitage see 2-56 masinakruvi ja poltantenni külge (vt joonis 5).
Kalibreerimine ja testimine
Pärast kokkupanekut kontrollige Thereminit hoolikalt ühenduste defektide, nõrkade jootekohtade ja muude võimalike probleemide suhtes. Kui kõik tundub täiuslik, ühendage Theremin juhtmega kuni helivõimendini, lisage seadmesse aku ja lülitage see sisse.
Suurendage helitugevust aeglaselt ja järk-järgult LEVEL-juhtimisega. Kui kõik töötab õigesti, võite olla kõrge häälega piiksumise kuuldes piisav. Nüüd peaks antenni lähedal käega vehkimine heli tugevnema. Proovige suurendada antenni pikkust täies mahus ja häälestage juhtnuppu ZERO, et tuvastada magus koht, kus märgatakse surnud tsooni või nullpunkti, kuni teie käsi on muidugi antenni lähedale viidud.
Vooluahela tõrkeotsing
Kui piiksumine ei jõua ühegi häälestatud kohani, proovige muuta antenn mõne tolli võrra lühemaks ja proovige uuesti.
Kui seadistamine on õigesti rakendatud, peaks Theremin olema vaigistatud, kuni operaator annab antennist mõne tolli kaugusel käed.
Võite kohata arvukalt aspekte, mis mõjutavad inimese keha mahtuvust, ja need kõik võivad mõjutada Theremini efektiivsuse taset.
Aspektid, nagu antenni pikkus, õhuniiskus, suurus ja operaatori kostüüm ning jalatsi talla vastupidavus maapinnale, võivad kõik mõjutada nulli juhtimisseadistuste muutmist.
Mõningate harjutuste abil saab nulljuhtimise sobivalt seadistada mõne sekundi jooksul.
Lõpuks tuleb Thereminile pakkuda temperatuuri kõikumiste tõttu mõni minut stabiilseks muutumiseks varsti pärast toitepinge esmakordset sisselülitamist.
Kui Theremin on pingestatud ja kohe nullitakse, põhjustab see tõenäoliselt häälestuse triivi ja nõuab korduvalt uuesti kalibreerimist.
Kõige tõhusam abinõu oleks LEVEL-juhtimisseadme abil toite sisselülitamine täielikult sisse lülitada ja enne ZERO-juhtseadise kalibreerimist võimaldada Thereminil umbes mitu minutit soojeneda.
Järeldus
Theremin töötab loomulikult ja spetsiaalsete heliefektidega.
Helitugevuse pedaal võimaldab teil tuua dünaamikat ja tutvustada hääbumist ning peaaegu iga kitarristide või süntesaatorite maandatud seade võib helikvaliteeti muuta.
Theremini eeterlik heli toimib suurepäraselt, kasutades kaja ja viivituse täiustusi.
Sõltumata sellest, kas Thereminit kasutatakse nagu eriefektide generaatorit rokkgruppide või kinoorganisatsioonide jaoks või lihtsalt oma tulevase Halloweeni tähistamise rikastamiseks, avastate, et see vidin võib pakkuda teile palju ebatraditsioonilisi heliefekte, kasutades uskumatult tagasihoidlikke kulutusi aega või raha.
Lisaks sellele, et Theremin on põnev ja informatiivne, on see tegelikult väga lõbus!
Osade nimekiri
C1, C2 - 51pF, hõbedane vilgukivist kondensaator
C3 - 1nF, 25-WVDC elektrolüütkondensaator
C4 - 220pF, 25-WVDC elektrolüütkondensaator
R1 - 1 M, 1/4 vatti. 5% takisti
R2, R3 -100k, 1/4-vatti, 5% takisti
R4 -10k, lineaarne potentsiomeeter
R5 -10k, helipotomeeter
R6 - 47 oomi, 1/4 vatti, 5% takisti
U1 - IC 4069 või IC 74C04 CMOS hex inverter / puhver, integreeritud vooluahel
U2 - IC 4046 faasilukustatud silmus, integreeritud vooluahel
TÄIENDAVAD OSAD JA MATERJALID
Trükitud vooluringi- või parfüürimaterjalid, üldotstarbelised asendusantenni alumiiniumkorpused, IC-pistikupesad, 9-voldine transistor -raadio patarei, 9-voldine-akuklamber, traat, joodis, riistvara, söövitamislahus (vajadusel) jne
Eelmine: Kuulake selle lihtsa vooluringiga UHF ja SHF (GHz) ribasid Järgmine: Lihtne puutetundlik potentsiomeetri ahel
