Digital Theremin Circuit - Gumawa ng Musika gamit ang iyong mga Kamay

Pinangalanang tagalikha nito, ang theremin nagmula sa Unyong Sobyet noong simula ng 1920's. Ito ay binubuo ng isang lalagyan na naka-install na may isang pares ng mga antena. Wala itong anumang keyboard upang i-play, walang mga string tulad ng sa mga gitara. Sa halip, ang theremin ay gumamit ng capacitance ng katawan ng tao upang manipulahin ang dami at pitch at ng output signal ng musikal. Kinailangan lamang ng operator na iwagayway ang kanyang mga braso malapit sa mga antena upang makabuo ng magkatulad na iba't ibang tono ng musika!

Ibinigay ni Ragini Sharma

Maagang Aplikasyon

Ang pinaka-makabuluhang application ng theremin ay nasa isang hindi mabilang na iba't ibang mga mababang pelikula na nakakatakot sa badyet. Ang nakakatakot na nakakainis na mga ingay na naririnig sa mga pelikulang iyon sa panahon ng maraming mga aksyon ay talagang nilikha mula sa isang aparato na theremin.

Gayundin, Ginamit din sila sa maraming mga konsyerto ng pop at rock music. Kahit na ang unang theremin ay gumamit ng isang pares ng mga antena at iba't ibang mga tubo at naka-tune na mga circuit, ang pagpapalit sa kanila ng mga modernong integrated circuit ay ginagawang mas simple ang gawain.

Magkano ang gastos?

Sa post na ito, malalaman natin ang pagbuo ng isang prangka na theremin na may mga bahagi na maaaring nagkakahalaga ng mas mababa sa $ 5. Ang mga mahilig sa elektronikong pagkakaroon ng isang junkbox na puno ng mga bahagi ay maaaring mapamahalaan upang matapos ang trabaho para sa posibleng isang mas mababang gastos.

Ang theremin ay walang kahirap-hirap na magkasama at inilapat, kahit na ng mga indibidwal na walang mga kwalipikadong musikal. Bukod dito, ang theremin ay maaaring maraming kasiyahan, partikular sa mga pagdiriwang sa Halloween!

Sa circuit na ito, ang mga tubo at LC circuit ay talagang binago ng isang pares ng mababang gastos at madaling magagamit na IC's, upang makabuo ng iminungkahing Digital Theremin.

Pag-unawa sa Block Diagram

Ang isang diagram ng bloke ng circuit ay matatagpuan sa mga sumusunod sa Larawan 1.

Gumagana ang Theremin na may isang hanay ng dalawang oscillator ng mataas na dalas para sa paggana. Ang isa sa mga oscillator funtion na ito ay may pare-pareho na dalas, habang ang iba pa ay variable sa pamamagitan ng capacitance ng katawan ng operator.

Ang dalas na nabuo mula sa dalawang oscillator ay pinagsama sa pamamagitan ng isang eksklusibong circuit na tinatawag na balanseng modulator.

Ang balanseng modulator ay nagpapalambing sa paunang mga signal at bumubuo ng isang kumplikadong paghahatid na kasama ang bilang ng mga kabuuan at pagkakaiba-iba ng mga frequency sa dalawang input.

Kapag ang isang partikular na oscillator ay gumaganap sa 100 kHz at ang pangalawa sa 101 kHz, makakakuha kami ng isang output na bumubuo sa isang pares ng mga frequency sa 201 kHz at 1 kHz.

Dahil ang mas mataas na saklaw ng kakayahan ng tao na makarinig ay pinaghihigpitan sa 20 kHz o higit pa, ang dalas lamang ng 1 kHz na pagkakaiba ang maririnig dahil sa impluwensya ng balanseng modulator na konektado bago ang isang audio amplifier.

Paano Gumagana ang Circuit

Ang eskematiko na larawan para sa aming Digital Theremin ay ipinakita sa nasa itaas na pigura.

Ang U1 ay maaaring alinman sa isang CD4069 o 74C04 hex inverter, ginagamit ito tulad ng isang pare-pareho ng oscillator ng dalas na naayos sa paligid ng 100 kHz.

Kasama sa IC U2 ang variable oscillator ng dalas at balanseng modulator upang makamit ang natitirang bahagi ng circuit.

Ang CD4046 ay isang phase-Lock-loop na pagsasaayos at paunang nilikha para sa mga application ng uri ng dalas na multiplier. Gayunpaman, natutupad ng mga bahagi nito ang aming mga kinakailangan nang walang kamali-mali.

R3, R4. at C2 maitaguyod ang dalas ng gitna ng built in na oscillator chip. Ang antena ay lumilikha ng isang parallel capacitance kasama ang C2, na nagbibigay-daan sa dalas upang mabago ang maraming kilohertz kapag lumapit ang isang kamay ng tao sa antena.

Ang ZERO control resitor na ipinatupad ng R4, ginagawang posible para sa variable oscillator na maayos sa magkaparehong dalas na katumbas ng naayos na oscillator.

Kung ang dalas ng pagkakaiba ay nasa ilalim ng 15 Hz, nasa ilalim ito ng mas mababang threshold ng dalas ng aming saklaw sa pandinig.

Sa pamamagitan ng pag-tweak sa dalawang oscillator para sa magkaparehong dalas, ang Theremin ay mananatiling naka-mute hanggang sa ilipat ng operator o ng gumaganap ang kanyang kamay malapit sa antena.

Ang mga frequency na nilikha ng dalawang oscillator ay pinagsama ng isang eksklusibong O gate sa loob ng IC 4046.

Gumagana ang gate na ito tulad ng isang digital na balanseng modulator, na lumilikha ng mga frequency ng kabuuan at pagkakaiba tulad ng tinalakay dati. Ang output ng O gate ay kasunod na AC na isinama sa pamamagitan ng C3 na may LEVEL control risistor R5 at isang output jack para sa isang mabilis na pagsasama sa isang panlabas na audio amplifier. Ang isang 9 V PP3 na baterya ay maaaring magamit para sa pag-power ng circuit.

Mga Disenyo ng PCB

Ito ay isang simpleng circuit at maaaring tipunin sa isang 2x2-in PCB. Isang layout ng track para sa naka-print na circuit board ng Theremin tulad ng ipinakita sa figure sa ibaba:

Ang isang mahalagang aspeto ay ang Theremin ay dapat na naka-mount sa isang metal case lamang, dahil ang metal ay bumubuo ng isang kalasag na lubos na tinatanggal ang potensyal para sa mga oscillator na baguhin ang dalas.

Ang pagkakaroon ng kaso ng metal ay nagbibigay-daan sa theremin na mas simple upang i-calibrate.

Ang C1 at C2 ay parehong kailangang pilak na mica capacitor para sa pinakamainam na kinalabasan, mainam na may pagpapaubaya ng ± 5 porsyento.

Dahil ang parehong mga chips ay CMOS lubos na inirerekumenda na isama ang mga socket ng IC. Bukod sa na, ang layout at pagpupulong ng board ay hindi kritikal.

Kapag natapos na ang proyekto, kailangan naming gumana sa pag-install ng antena at ilakip ito sa board.

Dahil ang antena ay protektado ng isang mahusay na patong ng chrome, hindi posible na maghinang ng isang wire nang epektibo sa antena nang mag-isa. Ikonekta lamang ang isang maliit na piraso ng kawad sa isa sa mga washer at ilakip ito sa isang 2-56 machine screw at bolt antena (tingnan ang Larawan 5).

Pagkakalibrate at Pagsubok

Sa pagkumpleto ng pagpupulong, suriin nang mabuti ang Theremin para sa mga depekto sa magkakaugnay, mahina na mga solder joint at iba pang mga posibleng isyu. Kung ang lahat ay mukhang perpekto, ikonekta ang Theremin gamit ang isang cord hanggang sa isang audio amplifier, magdagdag ng baterya sa aparato, at i-ON ito.

Dahan-dahan at dahan-dahang taasan ang dami ng kontrol sa LEVEL. Kung ang lahat ay gumagana nang tama, maaari kang maging mapang-akit sa pandinig ng isang mataas na hagulgol. Ngayon, ang pagwagayway ng iyong kamay malapit sa antena ay dapat na maging sanhi ng pagtaas ng tunog. Subukang dagdagan ang haba ng antena sa buong kakayahan nito at iayos ang ZERO control knob upang makilala ang isang matamis na lugar kung saan napansin ang isang patay na lugar o null-spot hanggang syempre ang iyong kamay ay dinala malapit sa antena.

Pag-troubleshoot sa Circuit

Kung sakaling hindi makarating ang pagngalit sa anumang naka-tono na lugar, subukang gawing mas maikli ang antena ng ilang pulgada at subukang muli.

Kapag naipatupad nang wasto ang pag-set up, dapat na panatilihing naka-mute ng Theremin hanggang sa iwagayway ng operator ang kanyang mga kamay sa loob ng ilang pulgada mula sa antena.

Maaari kang makahanap ng maraming aspeto na nakakaimpluwensya sa kapasidad ng katawan ng tao, at lahat ng ito ay maaaring makaapekto sa antas ng kahusayan ng Theremin.

Ang mga aspeto tulad ng haba ng antena, kahalumigmigan ng hangin, laki, at kasuutan ng operator, at ang solong paglaban ng sapatos sa lupa ay maaaring maimpluwensyahan upang mag-babala ng mga pagsasaayos ng kontrol ng ZERO

Sa pamamagitan ng ilang pagsasanay, ang ZERO control ay maaaring naaangkop na itinakda sa isang segundo.

Panghuli, ang Theremin ay dapat na inaalok ng ilang minuto upang maging matatag, sa account ng mga pagkakaiba-iba ng temperatura, kaagad pagkatapos na ang boltahe ng suplay ay paunang nakabukas.

Kapag ang Theremin ay pinalakas at kaagad na zero, malamang na maging sanhi ito ng pag-anod ng pag-tune at humiling ng muling pag-calibrate nang paulit-ulit.

Ang pinakamabisang lunas ay ang paglipat ng lakas sa paggamit ng kontrol ng LEVEL ganap na pababa, at ibigay ang Theremin ng ilang minuto o higit pa upang magpainit bago i-calibrate ang kontrol ng ZERO.

Konklusyon

Gumagana ang Theremin nang natural at may mga espesyal na audio effects.

Nagbibigay-daan sa iyo ang isang volume pedal na magdala ng mga dynamics at ipakilala ang mga fadeout, at halos alinman sa ground device para sa mga gitarista o synthesizer ay maaaring baguhin ang ilang elemento ng kalidad ng tunog.

Ang ethereal na tunog ng Theremin ay gumaganap ng kamangha-mangha gamit ang mga pagpapahusay ng echo at pagkaantala.

Hindi alintana kung ang Theremin ay nagtatrabaho tulad ng isang espesyal na tagabuo ng epekto para sa mga pangkat ng rock o mga samahan ng sinehan, o simpleng pagyamanin ang iyong hinaharap na pagdiriwang sa Halloween, matutuklasan mo na ang gadget na ito ay maaaring magbigay sa iyo ng maraming hindi kinaugalian na mga sound effects gamit ang isang hindi kapani-paniwalang mababang paggasta sa mga tuntunin ng oras o pera.

Hindi lamang ang kamangha-manghang Theremin at kaalaman, talagang masayang-masaya!

Listahan ng mga bahagi

C1, C2 - 51pF, pilak na mica capacitor
C3 - 1nF, 25-WVDC electrolytic capacitor
C4 - 220pF, 25-WVDC electrolytic capacitor
R1 - 1M, 1/4 -watt. 5% risistor
R2, R3 -100k, 1/4 -watt, 5% resistor
R4 -10k, linear potentiometer
R5 -10k, audio potentiometer
R6 - 47-ohm, 1/4 -watt, 5% resistor
U1 - IC 4069 o IC 74C04 CMOS hex inverter / buffer, integrated circuit
U2 - IC 4046 phase-Lock loop, integrated circuit

KARAGDAGANG BAHAGI AT KAGAMITAN
Mga naka-print na -circuit o perfboard na materyales, pangkalahatang layunin na kapalit na antena na kaso ng aluminyo, mga socket ng IC, 9 -volt transistor -radio na baterya, 9 -volt -battery clip, wire, solder, hardware, solusyon sa pag-ukit (kung kinakailangan), atbp.