Litar Theremin Digital - Buat Muzik dengan Tangan anda

Dinamakan penciptanya, yang ada berasal dari Kesatuan Soviet pada awal tahun 1920-an. Ini terdiri daripada bekas yang dipasang dengan beberapa antena. Ia tidak mempunyai papan kekunci untuk dimainkan, tidak ada rentetan seperti pada gitar. Sebaliknya, penggunaan menggunakan kapasitansi tubuh manusia untuk memanipulasi kelantangan dan nada dan isyarat muzik output. Pengendali hanya perlu melambaikan tangannya ke antena untuk menghasilkan nada muzik yang berbeza-beza!

Disumbang oleh Ragini Sharma

Permohonan Awal

Aplikasi teremin yang paling ketara adalah dalam pelbagai filem seram dengan anggaran rendah. Bunyi hentakan menyeramkan yang terdengar dalam filem-filem itu semasa banyak aksi sebenarnya dibuat dari alat yang ada.

Begitu juga, Mereka juga telah digunakan dalam banyak konsert muzik pop dan rock. Walaupun yang pertama menggunakan beberapa antena dan pelbagai paip dan litar yang diselaraskan, menggantikannya dengan litar bersepadu moden menjadikan kerja ini lebih mudah.

Berapa harganya?

Dalam catatan ini, kita akan mengetahui perkembangan kaedah langsung dengan komponen yang bernilai kurang dari $ 5. Peminat elektronik yang mempunyai kotak sampah penuh dengan komponen mungkin berjaya menyelesaikan tugas dengan kos yang lebih rendah.

Theremin digabungkan dan digunakan dengan mudah, walaupun oleh individu yang tidak mempunyai kelayakan muzik. Di samping itu, kesenangan itu dapat menjadi banyak kenikmatan, terutama pada perayaan Halloween!

Dalam litar ini, paip dan litar LC sebenarnya ditukar dengan beberapa IC murah dan mudah didapati, untuk menghasilkan Digital Theremin yang dicadangkan.

Memahami Gambarajah Blok

Gambarajah blok litar dapat dilihat dalam Gambar 1 berikut.

Theremin berfungsi dengan satu set dua pengayun frekuensi tinggi untuk berfungsi. Salah satu fungsi pengayun ini dengan frekuensi tetap, sementara yang lain berubah-ubah melalui kapasitansi badan pengendali.

Frekuensi yang dihasilkan dari dua pengayun digabungkan melalui litar eksklusif yang disebut modulator seimbang.

Modulator seimbang melemahkan isyarat awal dan menghasilkan transmisi rumit yang merangkumi jumlah dan frekuensi perbezaan dalam dua input.

Apabila satu pengayun tertentu berkinerja pada 100 kHz dan yang kedua pada 101 kHz, kita akan mendapat output yang membentuk sepasang frekuensi pada 201 kHz dan 1 kHz.

Oleh kerana jarak kemampuan manusia yang lebih tinggi untuk mendengar dibatasi maksimum 20 kHz atau lebih, hanya frekuensi perbezaan 1 kHz yang dapat didengar kerana pengaruh modulator seimbang yang disambungkan sebelum penguat audio.

Bagaimana Litar Berfungsi

Gambar skematik untuk Digital Theremin kami ditunjukkan dalam gambar di atas.

U1 boleh menjadi penyongsang hex CD4069 atau 74C04, ia digunakan seperti pengayun frekuensi tetap yang tetap sekitar 100 kHz.

IC U2 merangkumi pengayun frekuensi berubah dan modulator seimbang untuk menyelesaikan baki litar.

CD4046 adalah konfigurasi loop-lock-phase dan pada awalnya dibuat untuk aplikasi jenis pengganda frekuensi. Walau bagaimanapun, komponennya memenuhi keperluan kami dengan sempurna.

R3, R4. dan C2 menetapkan frekuensi tengah cip pengayun terbina dalam. Antena menghasilkan kapasitansi selari dengan C2, yang membolehkan frekuensi berubah banyak kilohertz ketika tangan manusia menghampiri antena.

Resitor kawalan ZERO yang dilaksanakan oleh R4, memungkinkan pengayun pemboleh ubah dipasang pada frekuensi yang sama dengan pengayun tetap.

Sekiranya frekuensi perbezaan di bawah 15 Hz, ia berada di bawah ambang frekuensi yang lebih rendah dari julat pendengaran kita.

Dengan mengubah dua pengayun untuk frekuensi yang sama, Theremin tetap diam sehingga pengendali atau pelaku menggerakkan tangannya dekat dengan antena.

Frekuensi yang dibuat oleh dua pengayun digabungkan dengan gerbang ATAU eksklusif dalam IC 4046.

Gerbang ini berfungsi seperti modulator seimbang digital, yang menghasilkan jumlah dan perbezaan frekuensi seperti yang dibincangkan sebelumnya. Output gerbang OR kemudiannya AC digabungkan melalui C3 dengan perintang kawalan LEVEL R5 dan jack output untuk penyatuan cepat dengan penguat audio luaran. Bateri 9 V PP3 boleh digunakan untuk menghidupkan litar.

Reka Bentuk PCB

Ini adalah litar sederhana dan dapat dipasang dengan PCB 2x2-in. Susun atur trek untuk papan litar bercetak Theremin seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah:

Satu aspek penting adalah bahawa Theremin mesti dipasang ke dalam sarung logam sahaja, kerana logam membentuk pelindung yang sangat menghilangkan potensi pengayun untuk berubah dalam frekuensi.

Memiliki sarung logam membolehkannya lebih mudah dikalibrasi.

Kedua-dua C1 dan C2 perlu menjadi kapasitor mika perak untuk hasil yang optimum, idealnya dengan toleransi ± 5 peratus.

Oleh kerana kedua-dua cip itu CMOS, sangat disarankan untuk memasukkan soket IC. Selain itu, susun atur dan pemasangan papan tidak kritis.

Setelah projek selesai, kita harus berusaha memasang antena dan memasangkannya ke papan.

Oleh kerana antena dilindungi dengan lapisan krom yang halus, tidak mustahil untuk menyolder wayar dengan berkesan ke antena sendiri. Cukup sambungkan sekeping wayar kecil ke salah satu mesin basuh dan pasangkannya ke antena skru dan bolt mesin 2-56 (lihat Gambar 5).

Penentukuran dan Pengujian

Setelah selesai pemasangan, periksa dengan teliti Theremin untuk mengetahui kerosakan pada sambungan, sendi pateri yang lemah dan kemungkinan masalah lain. Sekiranya semuanya kelihatan sempurna, sambungkan Theremin dengan kabel ke penguat audio, tambahkan bateri ke peranti, dan hidupkan.

Secara perlahan dan perlahan meningkatkan kelantangan dengan kawalan LEVEL. Sekiranya semuanya berfungsi dengan betul, anda mungkin berjaya mendengar suara pekik yang bernada tinggi. Sekarang, melambaikan tangan anda dekat dengan antena akan menyebabkan nada suara meningkat. Cuba tingkatkan panjang antena ke kapasiti penuh dan sesuaikan tombol kawalan ZERO untuk mengenal pasti titik manis di mana zon mati atau titik nol diperhatikan sehingga tentu saja tangan anda dibawa ke dekat antena.

Menyelesaikan masalah Litar

Sekiranya squeal gagal sampai di tempat yang disetel, cubalah membuat antena menjadi lebih pendek beberapa inci dan mencubanya lagi.

Setelah penyediaan dilaksanakan dengan tepat, Theremin harus dibisukan sehingga pengendali melambaikan tangannya dalam jarak beberapa inci dari antena.

Anda mungkin menemui banyak aspek yang mempengaruhi kapasitansi tubuh manusia, dan semua ini boleh mempengaruhi tahap kecekapan Theremin.

Aspek seperti panjang antena, kelembapan udara, ukuran, dan kostum pengendali, dan ketahanan sol kasut ke tanah semuanya dapat mempengaruhi untuk menjamin perubahan dalam penyesuaian kawalan ZERO.

Melalui beberapa latihan, kawalan ZERO dapat diatur dengan tepat dalam beberapa saat.

Terakhir, Theremin mesti ditawarkan beberapa minit untuk menjadi stabil, kerana perubahan suhu, sejurus selepas voltan bekalan pada mulanya dihidupkan.

Apabila Theremin bertenaga dan langsung diredakan, kemungkinan akan menyebabkan penyetelan melayang dan menuntut penentukuran semula berulang kali.

Penyelesaian yang paling berkesan adalah dengan mematikan kuasa menggunakan kawalan LEVEL sepenuhnya, dan menyediakan Theremin beberapa minit atau lebih untuk memanaskan badan sebelum menentukur kawalan ZERO.

Kesimpulannya

Theremin berfungsi secara semula jadi dan dengan kesan audio khas.

Pedal kelantangan membolehkan anda membawa dinamika dan memperkenalkan fadeouts, dan hampir mana-mana alat dasar untuk gitaris atau synthesizer dapat mengubah beberapa elemen kualiti suara.

Bunyi halus Theremin berkinerja hebat menggunakan peningkatan gema dan kelewatan.

Tidak kira sama ada Theremin digunakan sebagai penjana kesan khas untuk kumpulan rock atau organisasi pawagam, atau hanya untuk memperkayakan perayaan Halloween masa depan anda, anda akan mengetahui bahawa alat ini dapat memberi anda banyak kesan bunyi yang tidak konvensional dengan menggunakan perbelanjaan yang sangat rendah dari segi masa atau wang.

Theremin bukan sahaja menarik dan bermaklumat, malah sangat menyeronokkan!

Senarai bahagian

Kapasitor mika perak C1, C2 - 51pF
Kapasitor elektrolitik C3 - 1nF, 25-WVDC
Kapasitor elektrolitik C4 - 220pF, 25-WVDC
R1 - 1M, 1/4-watt. Perintang 5%
R2, R3 -100k, 1/4 -watt, perintang 5%
R4 -10k, potensiometer linear
R5 -10k, potensiometer audio
R6 - 47-ohm, 1/4-watt, perintang 5%
U1 - IC 4069 atau IC 74C04 CMOS hex inverter / buffer, litar bersepadu
Gelung terkunci fasa U2 - IC 4046, litar bersepadu

BAHAGIAN TAMBAHAN DAN BAHAN
Bahan cetak -circuit atau perfboard, casing aluminium antena pengganti tujuan umum, soket IC, transistor 9 volt voltan-bateri radio, klip bateri 9-volt, wayar, solder, perkakasan, penyelesaian etsa (jika diperlukan), dll