Theremin to instrument muzyczny, na którym gra się bez dotykania go. Aby stworzyć dźwięk za pomocą thereminy, pola elektromagnetyczne są generowane przez anteny i manipulowane ręcznie. Instrument jest bardziej znany z zastosowania jako efekt specjalny w filmach science fiction niż w muzyce, chociaż wynalazca odbył tournee po Stanach Zjednoczonych, grając klasyczne utwory na tym eterycznie brzmiącym dziele. Używany słynnie w piosenkach Beach Boys, Led Zeppelin i Pixies, możesz zbudować theremin za pomocą oscylatorów częstotliwości radiowych i innych przedmiotów łatwo dostępnych w sklepach z częściami elektronicznymi. Chociaż musisz dobrze znać podstawową elektronikę i okablowanie, możesz nauczyć się podstaw okablowania obwodów i składania własnego urządzenia.
Kroki
Część 1 z 3: Planowanie projektu
Krok 1. Naucz się podstawowych elementów thereminu
Theremin to w zasadzie pudełko z dwiema antenami, z których jedna kontroluje wysokość instrumentu, a druga głośność. Anteny te wytwarzają pola elektromagnetyczne, które są „odtwarzane” poprzez manipulowanie nimi za pomocą rąk. Zwoje drutu ciasno upakowanego działają jak oscylatory, wytwarzając sygnały podawane do anten. Choć może się to wydawać upiorną magią, pola są tworzone przez stosunkowo proste obwody. Theremin obejmuje następujące elementy, z których większość powinieneś być w stanie kupić w sklepie z elektroniką:
- Oscylator odniesienia skoku
- Oscylator regulacji skoku
- Mikser
- Oscylator regulacji głośności
- Obwód rezonansowy objętości i wzmacniacz sterowany napięciem
- Wzmacniacz dźwięku
- Zasilanie 12 V
Krok 2. Rozwiń umiejętności niezbędne do budowania thereminu
Budowanie theremina od podstaw nie jest projektem dla weekendowego weekendowicza z zamiłowaniem do upiornych dźwięków. Jeśli chcesz łatwo i tanio zbudować taki zestaw, kup zestaw, postępuj zgodnie z instrukcjami i złóż go. Jeśli chcesz podłączyć własne, najpierw musisz się wiele nauczyć. Nawet jeśli chcesz złożyć theremin, prawdopodobnie będziesz musiał zrozumieć, jak czytać podstawowy schemat. Aby zbudować theremina, musisz wiedzieć, jak:
- Przeczytaj schemat elektroniczny
- Elektronika lutownicza
- Podłącz potencjometr
- Podłącz obwód
- Jeśli chcesz połączyć theremin, zestawy są dostępne w różnych przedziałach cenowych, niektóre z nich są stosunkowo łatwe do złożenia, a niektóre bardziej złożone. Jest to nieco łatwiejsze niż zaczynanie od zera i kupowanie wszystkich płyt i obwodów, których będziesz potrzebować indywidualnie. Jeśli nie jesteś doświadczonym twórcą obwodów, stworzenie własnego theremina bez zestawu będzie trudne, choć nie niemożliwe.
Krok 3. Zacznij od obudowy theremina
Znajdź lub zbuduj pudło wystarczająco duże, aby pomieścić wewnętrzne obwody theremina. Profesjonalny theremin, na którym można wygodnie grać, powinien być wystarczająco duży, aby stać z przodu, z ramionami rozstawionymi na szerokość barków, około 61 cm szerokości dla większości dorosłych.
Blat powinien być na zawiasach, aby można było zainstalować elementy i dokonać regulacji w razie potrzeby. W tym celu dostępne są zestawy, co może być dobrym pomysłem, aby uzyskać podstawowy kształt obudowy, nawet jeśli nadal chcesz dostosować obwody
Krok 4. Zainstaluj anteny
Antena jednobiegunowa dla pitch musi być przymocowana na górze pudełka, a podobna antena dla pitch musi być zainstalowana pionowo. Z boku pudełka zostanie przymocowana antena pętlowa służąca do regulacji głośności. Antena pętlowa jest czasem nieco trudniejszym urządzeniem do znalezienia, ale powinna być dostępna w specjalistycznych sklepach z elektroniką.
Chociaż może się wydawać, że ważniejsze jest najpierw okablowanie obwodów, o wiele łatwiej jest umieścić obudowę na miejscu, zanim zaczniesz się martwić o obwody, aby upewnić się, że wszystko jest dokładnie i wygodnie rozmieszczone do gry. Tak jak budujesz korpus gitary przed podłączeniem przetworników, tak samo chcesz zacząć od obudowy. Robisz instrument, a nie radio
Część 2 z 3: Okablowanie Theremina
Krok 1. Podłącz regulator wysokości dźwięku
Wysokość theremina jest kontrolowana poprzez utworzenie obwodu między oscylatorem zmiennym a oscylatorem referencyjnym, który powinien być dostępny w specjalistycznych sklepach elektronicznych jako oddzielne jednostki. Każdy powinien być dostrojony do tej samej częstotliwości, najlepiej w środku zakresu radiowego niskich częstotliwości.
- Oscylator odniesienia skoku powinien pracować w okolicach 172 kHz, używany w połączeniu z potencjometrem 10k. Sygnał wytwarzany przez ten oscylator powinien być podawany do miksera kablem ekranowanym. Oscylator o zmiennej wysokości tonu powinien również działać w okolicach 172 kHz i będzie miał na niego wpływ pojemność rozproszenia jednostki odniesienia.
- Potencjometry muszą być podłączone do obwodu, aby związek ruchu ręki ze zmianą wysokości dźwięku był bardziej liniowy. Bez nich wysokość instrumentu byłaby prawie niemożliwa do kontrolowania, zmieniając się dziko za pomocą tylko mikroskopijnego ruchu ręki.
Krok 2. Podłącz oscylator zmienny do anteny skoku
Używając kabla ekranowanego, podłącz obwód elementów sterujących skokiem do anteny, gdy skończysz. Grając na thereminie, twoja ręka zmienia pojemność anteny, co zmieni częstotliwość zmiennego oscylatora. Zasadniczo wysyłasz sygnał do anteny, aby można go było ręcznie manipulować.
Krok 3. Podłącz oscylator zmienny do anteny głośności
Powinno to być również w zakresie częstotliwości radiowych niskich częstotliwości i starannie dostrojone, pracując gdzieś w okolicach 441 kHz. Na ten sygnał wpływa bezpośrednio antena głośności, manipulując nią ręcznie. Należy zainstalować potencjometr trymowania 10k, aby umożliwić operatorowi odpowiednie dostrojenie theremina.
- Wyślij wyjście tego zmiennego oscylatora do obwodu rezonansowego objętości. Wyjście będzie napięciem stałym, które zmienia się w zależności od wyjścia zmiennego oscylatora.
- Prawidłowo dostrojona częstotliwość oscylatora będzie odpowiadać dostrojeniu obwodu rezonansowego głośności, gdy ręka operatora zbliży się do anteny, powodując stopniowe odcięcie sygnału. Innymi słowy, im bliżej anteny, tym cichszy dźwięk.
Krok 4. Wprowadzić wyjście każdego oscylatora do miksera
Zadaniem miksera jest porównanie częstotliwości zmiennego oscylatora z częstotliwością odniesienia. Wyjściem będzie sygnał audio o częstotliwości od 20 Hz do 20 kHz. Montaż miksera to najprostszy krok w tym procesie. Zasilany dwiema nieco innymi częstotliwościami od oscylatorów, mikser wygeneruje sygnał wyjściowy o złożonym kształcie fali, nadając mu charakterystyczny dźwięk, który kojarzymy z dźwiękiem sci-fi theremina.
Wyjście faktycznie zawiera dwie różne częstotliwości, które wymagają filtra dolnoprzepustowego, czyli dwóch kondensatorów 0,0047uF i rezystora 1k, używanych do wydobycia sygnału wyjściowego i wzmocnienia go do słyszalnego zakresu
Krok 5. Skieruj sygnał z miksera do wzmacniacza
Skieruj wyjścia miksera i obwodu rezonansowego głośności do wzmacniacza sterowanego napięciem. Napięcie z obwodu rezonansowego głośności zmienia amplitudę sygnału audio z miksera, pomagając wzmocnić dźwięk i kontrolować głośność instrumentu.
Część 3 z 3: Wykończenie Theremin
Krok 1. Zainstaluj głośnik
Wyślij wyjście wzmacniacza sterowanego napięciem do wzmacniacza audio, a następnie do głośnika, aby wzmocnić dźwięk wytwarzany przez pola elektromagnetyczne podczas manipulowania nimi. W mgnieniu oka możesz użyć komponentów wewnętrznych lub wzmacniacza gitarowego, który podłączasz do theremina z gniazdem zainstalowanym z tyłu obudowy.
Krok 2. Zasil theremin 12-woltowym prądem przemiennym
Powinieneś potrzebować konwertera mocy, który działa przy około 12 woltach, aby zasilić podstawowy theremin z tym zespołem. Możesz zbudować transformator obniżający napięcie, który przekształci normalne napięcie domowe lub kupić przewód zasilający z wbudowanym konwerterem.
Zachowaj szczególną ostrożność, jeśli nie jesteś doświadczonym elektrykiem. W tych obwodach przepływa dość poważna ilość napięcia, a błędy mogą spowodować pożar lub obrażenia. Odśwież umiejętności opisane na początku tego artykułu, zanim spróbujesz podłączyć te obwody i zastosować je do zasilania
Krok 3. Dostrój komponenty za pomocą oscyloskopu
Jeśli masz zamiar poświęcić trochę czasu na zbudowanie theremina od zera, ważne jest, aby go dokładnie dostroić i upewnić się, że masz grywalny prototyp. Każdy moduł powinien być zbudowany, przetestowany i dostrojony, aby ostateczny montaż był prostym procesem łączenia wszystkiego w całość i wykonania kilku końcowych regulacji.
Aby przetestować i dostroić moduły, podłącz swój theremin do gniazd wejściowych na oscyloskopie, a będziesz mógł zobaczyć fale dźwiękowe, które tworzysz podczas manipulowania thereminem. Dostosuj odpowiednio moduły, jeśli fale dźwiękowe są wyłączone
Krok 4. Poznaj społeczność thereminów
Ważne jest, aby pracować ze szczegółowym schematem i odświeżyć umiejętności niezbędne do okablowania obwodów, jeśli zamierzasz podjąć się projektu DIY theremin. W sieci dostępnych jest mnóstwo schematów, wskazówek i sztuczek związanych z budową Theremina. Możesz dowiedzieć się więcej o budowaniu thereminów ze społecznością ThereminWorld.
