Digitālā terapijas shēma - muzicējiet ar savām rokām

Nosaukts tā radītāja vārdā teremīns radās Padomju Savienībā 1920. gadu sākumā. Tas sastāvēja no konteinera, kas uzstādīts ar pāris antenām. Tam nebija nevienas tastatūras, ko spēlēt, un tādu stīgu kā ģitārās. Drīzāk terapija izmantoja cilvēka ķermeņa kapacitāti, lai manipulētu ar mūzikas signāla skaļumu un piķi. Operatoram vienkārši vajadzēja vicināt rokas tuvu antenām, lai radītu attiecīgi mainīgu muzikālo toni!

Piedalās Ragini Šarma

Agrīnas pieteikšanās

Nozīmīgākais terapijas pielietojums ir bijis neskaitāmās mazbudžeta šausmu filmās. Spokainie strooling trokšņi, kas daudzu darbību laikā dzirdēti šajās filmās, faktiski tika radīti no theremin ierīces.

Tāpat tie ir izmantoti arī daudzos pop un rokmūzikas koncertos. Lai arī pirmajā terapijā tika izmantotas pāris antenas un dažādas caurules un noregulētas shēmas, to aizstāšana ar modernām integrētām shēmām padara darbu krasi vienkāršāku.

Cik tas maksās?

Šajā amatā mēs iemācīsimies izstrādāt vienkāršu terapiju ar komponentiem, kuru vērtība var būt mazāka par 5 ASV dolāriem. Elektroniskajiem entuziastiem, kuriem ir pilna junkbox ar sastāvdaļām, iespējams, izdosies paveikt darbu par, iespējams, zemākām izmaksām.

Teremīnu bez piepūles saliek un pielieto pat cilvēki bez muzikālās kvalifikācijas. Papildus tam teremīns varētu būt daudz prieka, it īpaši Helovīna svinībās!

Šajā ķēdē caurules un LC ķēdes faktiski tiek mainītas ar pāris lētām un viegli pieejamām IC, lai izveidotu ierosināto Digital Theremin.

Bloka diagrammas izpratne

Kontūras blokshēmu var atrast 1. attēlā.

Funkcionēšanai Theremin darbojas ar divu augstfrekvences oscilatoru komplektu. Viena no šīm oscilatoru funkcijām ar nemainīgu frekvenci, bet otra ir mainīga ar operatora ķermeņa kapacitāti.

Frekvence, ko ģenerē divi oscilatori, tiek apvienota, izmantojot ekskluzīvu shēmu, ko sauc par līdzsvarotu modulatoru.

Balansētais modulators vājina sākotnējos signālus un ģenerē sarežģītu pārraidi, kas ietver summas un starpības frekvences abās ieejās.

Kad viens konkrēts oscilators darbojas pie 100 kHz un otrais pie 101 kHz, mēs iegūsim izeju, kas veido frekvenču pāri pie 201 kHz un 1 kHz.

Tā kā cilvēka augstākais dzirdes diapazons ir ierobežots līdz aptuveni 20 kHz, tikai 1 kHz atšķirības frekvence būs dzirdama līdzsvarotā modulatora ietekmes dēļ, kas pievienots pirms audio pastiprinātāja.

Kā darbojas ķēde

Mūsu digitālās terapijas shematiskais attēls ir parādīts iepriekš redzamajā attēlā.

U1 var būt vai nu CD4069, vai 74C04 sešpadsmit invertors, to izmanto kā nemainīgas frekvences oscilatoru, kas fiksēts ap 100 kHz.

IC U2 ietver mainīgas frekvences oscilatoru un līdzsvarotu modulatoru, lai izpildītu atlikušo ķēdes daļu.

CD4046 ir fāzes bloķētas cilpas konfigurācija, un tā sākotnēji tika izveidota frekvenču reizinātāja tipa lietojumiem. Tomēr tā sastāvdaļas nevainojami izpilda mūsu prasības.

R3, R4. un C2 nosaka iebūvētā oscilatora mikroshēmas centrālo frekvenci. Antena rada paralēlu kapacitāti kopā ar C2, kas ļauj mainīt frekvenci daudz kilohercu, kad cilvēka roka tuvojas antenai.

R4 ieviestais nulles vadības rezitors ļauj mainīgo oscilatoru fiksēt ar identisku frekvenci, kas vienāda ar fiksēto oscilatoru.

Ja starpības frekvence ir mazāka par 15 Hz, tā ir zem mūsu dzirdes diapazona zemākā frekvences sliekšņa.

Pielāgojot abus oscilatorus identiskai frekvencei, Theremin paliek izslēgts, līdz operators vai izpildītājs pārvieto roku tuvu antenai.

Divu oscilatoru radītās frekvences IC 4046 ietvaros apvieno ekskluzīvi OR vārti.

Šie vārti darbojas kā digitāls līdzsvarots modulators, kas rada iepriekš aprakstīto summu un starpību. OR vārtu izeja pēc tam tiek pievienota maiņstrāvai, izmantojot C3, ar LEVEL vadības rezistoru R5 un izejas ligzdu, lai ātri integrētu ar ārējo audio pastiprinātāju. Ķēdes barošanai var izmantot 9 V PP3 akumulatoru.

PCB modeļi

Tā ir vienkārša shēma, un to var samontēt ar 2x2 collu PCB. Trases izkārtojums Theremin drukātās plates dēļiem, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā:

Viens svarīgs aspekts ir tas, ka Theremin ir jāuzstāda tikai metāla korpusā, jo metāls veido vairogu, kas ievērojami novērš oscilatoru iespējas mainīt frekvenci.

Metāla korpuss ļauj daudz vienkāršāk veikt kalibrēšanu.

Lai sasniegtu optimālus rezultātus, C1 un C2 abiem jābūt sudraba vizlas kondensatoriem, ideālā gadījumā ar pielaidi ± 5%.

Tā kā abas mikroshēmas ir CMOS, ļoti ieteicams iekļaut IC ligzdas. Bez tam valdes izkārtojums un montāža ir nekritiska.

Kad projekts ir pabeigts, mums jāstrādā ar antenas uzstādīšanu un piestiprināšanu pie tāfeles.

Tā kā antena ir aizsargāta ar smalku hroma pārklājumu, nav iespējams atsevišķi vadu efektīvi pielodēt pie antenas. Vienkārši pievienojiet nelielu stieples gabalu pie vienas no paplāksnēm un piestipriniet to pie mašīnas 2–56 skrūves un skrūves antenas (sk. 5. attēlu).

Kalibrēšana un testēšana

Pabeidzot montāžu, rūpīgi pārbaudiet, vai Theremin nav savstarpējo savienojumu defektu, vāju lodēšanas savienojumu un citu iespējamo problēmu. Ja viss izskatās nevainojami, pievienojiet Theremin ar vadu līdz audio pastiprinātājam, pievienojiet ierīcei akumulatoru un ieslēdziet to.

Lēnām un pakāpeniski palieliniet skaļumu ar LEVEL vadību. Ja viss darbojas pareizi, jūs, iespējams, varēsiet veiksmīgi dzirdēt augstu skaņu. Tagad, vicinot roku tuvu antenai, skaņas augstums jāpastiprina. Mēģiniet palielināt antenas garumu līdz pilnai ietilpībai un precīzi noregulējiet vadības pogu ZERO, lai identificētu saldo vietu, kur tiek pamanīta mirusi zona vai nulles punkts, līdz, protams, jūsu roka tiek novesta pie antenas.

Ķēdes problēmu novēršana

Gadījumā, ja čīkstēšana nenonāk nevienā noregulētā vietā, mēģiniet padarīt antenu par pāris collām īsāku un mēģiniet vēlreiz.

Kad iestatīšana ir ieviesta precīzi, Theremin ir jāizslēdz skaņa, kamēr operators pāris collu attālumā no antenas pamāj ar rokām.

Jūs varat saskarties ar daudziem aspektiem, kas ietekmē cilvēka ķermeņa kapacitāti, un tas viss var ietekmēt Theremin efektivitātes līmeni.

Tādi aspekti kā antenas garums, gaisa mitrums, izmērs un operatora kostīms, kā arī apavu zoles izturība pret zemi varētu ietekmēt nulles vadības regulēšanas izmaiņas.

Izmantojot zināmu praksi, nulles vadību varēja atbilstoši iestatīt dažu sekunžu laikā.

Visbeidzot, Theremin temperatūras svārstību dēļ jāpiedāvā dažas minūtes, lai tas būtu stabils drīz pēc barošanas sprieguma sākotnējās ieslēgšanas.

Kad Theremin tiek aktivizēts un uzreiz tiek nulle, tas, iespējams, izraisīs noskaņošanās novirzīšanos un atkārtotu atkārtotu kalibrēšanu.

Visefektīvākais līdzeklis būtu ieslēgt strāvu, pilnībā izmantojot LEVEL vadības ierīci, un pirms terapijas ar nulli kalibrēšanas nodrošina Theremin vairākas minūtes.

Secinājums

Theremin darbojas dabiski un ar īpašiem audio efektiem.

Skaļuma pedālis ļauj aktivizēt dinamiku un izzust, un gandrīz jebkura ģitāristu vai sintezatoru iezemētā ierīce var mainīt dažus skaņas kvalitātes elementus.

Theremin ēteriskā skaņa lieliski darbojas, izmantojot atbalss un aizkavēšanās uzlabojumus.

Neatkarīgi no tā, vai Theremin tiek izmantots kā īpašu efektu ģenerators rokgrupām vai kino organizācijām, vai vienkārši, lai bagātinātu jūsu nākotnes Halovīni svinības, jūs atklāsiet, ka šis sīkrīks var sniegt jums daudz netradicionālu skaņu efektu, izmantojot neticami pazemīgus izdevumus laika vai naudas.

Teremīns ir ne tikai aizraujošs un informatīvs, bet arī patiešām jautri!

Detaļu saraksts

C1, C2 - 51pF, sudraba vizlas kondensators
C3 - 1nF, 25-WVDC elektrolītiskais kondensators
C4 - 220pF, 25-WVDC elektrolītiskais kondensators
R1 - 1 miljons, 1/4 vatu. 5% rezistors
R2, R3 -100k, 1/4-vatu, 5% rezistors
R4 -10k, lineārs potenciometrs
R5 -10k, audio potenciometrs
R6 - 47 omi, 1/4 vatu, 5% rezistors
U1 - IC 4069 vai IC 74C04 CMOS hex inverteris / buferis, integrētā shēma
U2 - IC 4046 fāzes bloķēta cilpa, integrētā shēma

PAPILDU DAĻAS UN MATERIĀLI
Iespiesti ķēdes vai perfboard materiāli, vispārējas nozīmes rezerves antenas alumīnija korpuss, IC kontaktligzdas, 9 voltu tranzistors - radio akumulators, 9 voltu akumulatora skava, vads, lodmetāls, aparatūra, kodināšanas risinājums (ja nepieciešams) utt.