Терменвокс своими руками на лампах

Самодельный терменвокс

С. Н. Бронштейн. Журнал «Радио всем», №24, 1928 год, стр. 657-660

self made termenvoks bronshtejn radio everyone 1928 24

Вы можете скачать:

Примечание редактора сайта.

В электронной версии орфография приведена к современной, исправлены орфографические ошибки. Единицы измерения оставлены без изменений.

Емкости конденсаторов указаны в системе СГС – в сантиметрах (см), а не как стало принято с 1960-х в Международной системе единиц (СИ) – в фарадах.

«Терменвокс» – это музыкальный инструмент о электронными лампами, изобретенный ленинградским инженером Терменом еще в 1921 г.; демонстрируется им с огромным успехом в Европе и Америке. Инструмент этот чрезвычайно интересен как по характеру и тембру звука, так и по тем музыкальным возможностям, которые перед ним открываются в будущем.

К сожалению, инж. Терменом до сего времени аппарат в продажу не выпущен, не опубликованы им также данные самой конструкции, основные принципы которой в общем известны. Имеются лишь отдельные отрывочные сведения в иностранной литературе о сходных аппаратах, построенных на тех же основаниях (опыты француза Мартэно и др.).

Автором настоящей статьи сконструирован подобный инструмент, постройка которого под силу радиолюбителю.

Принцип работы терменвокса.

Звук представляет собою колебания. Человеческое ухо способно воспринимать лишь колебания о частотой не ниже 30 (самый низкий тон) и до 20 000 (самая высокая нота) в секунду. Таким образом может колебаться струна, человеческие горловые связки и т. п. Радиочастота колебаний, обычно произведенных электронной лампой, находится значительно выше этого предела, отчего они и называются в отличие от колебаний низкой частоты колебаниями высокой частоты. Эти колебания, порядка сотен тысяч и миллионов в секунду, ухом человека не ощущаются. Как же эти колебания перевести в звук? Для этой цели пользуются явлением интерференции – сложения колебаний. Поясним это на примере. Предположим, у нас имеются два генератора, работающие на одинаковой волне, о частотой, например, 1 000 000 пер. в секунду. Если частота обоих генераторов будет в точности одинаковой, мы ничего не услышим. Достаточно изменить немного настройку второго генератора (разница должна находиться в пределах от 30 до 20 000), и мы услышим биения, явившиеся следствием интерференции. Меняя вновь настройку, мы снова изменим частоту биений и тем самым высоту слышимого тона. Таким образом, мы получаем ключ, который помогает подойти к разрешению поставленной перед нами задачи.

Схема и ее особенности.

Схема нашего «терменвокса» изображена на рис. 1. Как мы видим, здесь имеются четыре лампы: первые две являются генераторными, третья – детекторной, а четвертая усиливает колебания низкой частоты.

pic 1 schematic diagram termenvoks
Рис. 1. Принципиальная схема.

По существу можно было ограничиться одной лампой в генераторной части. Действительно, поставив простой одноламповый приемник о обратной связью, мы при увеличении генерации получили бы известные всем любителям биения в виде свиста (сложение колебаний принимаемой станции и приемника). Вращая конденсатор, мы можем менять высоту свиста, т. е. играть. Но это, конечно, не годится для вашего случая, так как при отсутствии работающих станций молчал бы и наш инструмент, что неудобно. Кроме того, почти невозможно получить чистые низкие ноты.

Можно далее поставить не два генераторных контура, а один генератор-детектор (т. е. обычный приемник с обратной связью) и дополнительный гетеродин наподобие классического супергетеродина. Однако и такой способ несколько ухудшает результаты, как показала практика, и потому приходится ставить 2 отдельные лампы. Лица, имеющие нормальный аудион (ламповый детектор) о усилителем низкой частоты, могут для получения «терменвокса» добавить лишь два генератора.

Как изменять настройку контура? Употреблять для этой цели переменный конденсатор нерационально. Так как здесь требуется весьма незначительное изменение емкости, то уже достаточно ощутительно влияет приближение руки играющего (вспомним наэкранированный регенератор, где приближение руки к конденсатору меняет настройку).

Для этой цели от сетки второго генератора выведена небольшая антенна (медный прут); приближая и удаляя правую руку, мы меняем высоту музыкальной ноты.

pic 2 capacitor circuit adjusting sound power
Рис. 2.

Труднее обстоит дело с изменением силы звука. У Термена изменение силы получалось путем приближения и удаления левой руки от проволочного круга, расположенного о левой стороны аппарата, т. е. менялась, по-видимому, емкостная связь между контурами. Однако изменение этой связи в контурах высокой частоты удавалось получать с трудом, так как всякое изменение в контуре одновременно отражалось и на силе и на высоте тона. Другой путь, а именно изменение силы в усилителе низкой частоты, оказался более удачным. Здесь пока нами применяются три способа. По первому – перед сеткой четвертой лампы включается переменный конденсатор с максимальной емкостью в 100–150 см и с минимальной начальной емкостью (рис. 2). Изменение емкости отзывается резво и на изменении силы звука. Практически такой конденсатор составляется из 2 небольших металлических плоскостей, находящихся снаружи приемника; одна неподвижна, а вторая поставлена на эбонитовую ручку, соединена гибким шнуром с сеткой и держится в левой руке. Изменение силы достигается путем сближения пластин. Так как иногда при этом слышны шумы, можно сетку соединить с накалом сопротивлением в 1–2 мегома.

По второму способу в провод, соединяющий репродуктор с анодом лампы, включается изменяющееся сопротивление (максимум 1 000 000 ом). Сопротивление можно сделать из бумажной полоски, хорошо натертой карандашом, по которой ходит ползунок, лучше всего вверх и вниз (вниз – максимальная сила звука, вверх – тихо).

Наконец, в известной степени силу звука можно регулировать изменением накала лампы усилителя низкой частоты (необходим отдельный реостат).

Для упрощения конструкции описываемая в настоящей статье схема выполнена без приспособления, изменяющего силу звука.

internal view termenvoks
Внутренний вид терменвокса.

Данные схемы.

Оба генератора по существу, представляют собою два приемника с обратной связью, без гридлика. Данные схемы (рис. 1) следующие.

Катушки: L1, L2, L4, L5 – по 25 витков звонковой проволоки на картонном пропарафинированном остове в 100 мм диаметром.

Катушки L1, L2 и L4, L5 намотаны попарно на отдельных остовах. Расстояние каждой катушки друг от друга на общем остове – 15 мм. Намотка производится в одном направлении.

pic 3 inductor termenvoks
Рис. 3.

Катушки L3 и L6 мотаются в отдельности на остовах в 85 мм диаметром, по 15 витков из той же проволоки (см. рис. 3).

Катушка L3 вставляется в остов, на котором намотаны катушки L1 и L2, а катушка L6 – во второй остов. Между внутренними и внешними остовами вставляются куски пробки, чтобы катушки держались достаточно крепко. Обе малые катушки должны войти, примерно, в уровень с анодными катушками генераторов.

Данные гридлика детекторной лампы – обычные – С3 от 100 до 300 см и R1 от 1 до 2 мегом (между прочим, в зависимости от величины сопротивления R1 меняется тембр звука).

Трансформатор низкой частоты должен быть хорошего качества, чтобы получилось равномерное усиление тонов различной высоты; с художественной точки зрения лучше было поставить 2–3 лампы с усилением на сопротивлениях.

Направление витков в анодных катушках должно идти в противоположную сторону, чем в сеточных. Поэтому при сборке приходится пробовать различные способы соединений, при которых интенсивнее возникает генерация. Также не вполне безразличен способ включения катушек связи L3 и L6 и способ соединения их концов, что находится на практике.

Конденсатор С2 взят завода «Радио» в 350 см. Конденсатор С1 емкостью в 500 см мастерской «Металлист» с верньерной ручкой той же мастерской. Однако такой ручки оказывается обычно недостаточно, поэтому в аппарате поставлена очень маленькая добавочная пластина с длинной ручкой. Эта пластинка образует с корпусом конденсатора С1 емкость в 5–10 см. Этой добавочной пластиной легко можно отрегулировать частоту биений перед началом игры.

Сборка терменвокса.

Аппарат выполнен в ящике от микродина, но, конечно, сборка его зависит от вкусов каждого радиолюбителя. Удобнее всего смонтировать его по американскому способу на вертикальной и горизонтальной панелях (см. рис. 4 и 5). На передней доске поставлены по краям оба переменных конденсатора и между ними общий реостат накала в 10 ом (последнее сделано для экономии; конечно, отдельные реостаты, при неоднородности наших ламп ставить было бы лучше).

pic 4 mounting panels termenvoks
Рис. 4

На горизонтальной панели, в середине, помещены четыре ламповых панели треста «Электросвязь» с выведенными клеммами, перед ними трансформатор низкой частоты, а по бокам, на наибольшем расстоянии друг от друга – оба остова о катушками (стоя). Сзади, на небольшой дощечке – клеммы питания и гнезда для репродуктора; на правой стенке выведена клемма для присоединения антенны. Во избежание звона детекторная панель должна быть обязательно амортизована, или под ящик подложены резиновые подушки.

pic 5 mounting diagram termenvoks
Рис. 5

Разметка катушек, расположение деталей и монтажная схема аппарата даны на рис. 3, 4 и 5, внутренний и внешний вид – на фотографиях. Во избежание взаимодействия контуров последние следует располагать возможно дальше друг от друга. Возможно также частичное или полное экранирование.

Изоляция должна быть высокого качества, для чего все части и клеммы монтируются на эбонитовых втулках, имеющихся в продаже в магазине треста Точной механики.

Анодное напряжение на оба генератора должно быть не менее 80 вольт (для получения густых басов следует повысить анодное напряжение до 125–140 вольт), на детекторную лампу – 45–60 вольт, на низкую частоту 90–120 вольт, с добавочной батарейкой в 4–6 вольт на сетку.

Антенна представляет собой медный прут в ½ метра, длиной и 5–6 мм толщиной. Антенна должна быть укреплена достаточно устойчиво и не качаться во время игры, так как от этого будет меняться высота тона.

На качество и характер тембра влияют следующие причины – величина анодного напряжения и накала и размер добавочного напряжения на сетку. Вообще меняя каким-либо образом режим генераторных и детекторных ламп и усилителя низкой частоты, можно менять оттенок звука. В один из проводов, соединяющих аппарат с репродуктором, вставляется звонковая кнопка. Она служит для выключения во время пауз, а также для получения отдельных нот (стокатто).

Управление терменвоксом.

Аппарат собран, остается игра. Для этого включается питание, конденсатор С2 лучше всего ставить на максимум; вращая конденсатор C1, мы ловим наиболее громкий свист. После этого регулируем добавочной пластиной настройку до пропадания свиста, т. е. до получения нулевых биений. В это время нужно держаться подальше от антенны и второго конденсатора.

Когда оба контура отрегулированы на нулевые биения, можно приступить к игре. Приближая руку к антенне, мы нарушаем равновесие и вызываем ноту. Можно так настроить контура, чтобы при приближении руки к антенне звук понижался или, наоборот, повышался. Обычно удобнее последний способ.

termenvoks
Терменвокс.

Если руку держать неподвижно в каком-либо положении, звук получается тусклого безжизненного оттенка; для придания ему живой окраски следует слегка тремолировать, как на скрипке, т. е. заставлять руку дрожать.

Комбинация из 4 ламп вполне достаточна для домашнего обихода при хорошем репродукторе типа «Рекорд». Для большого помещения следует прибавить еще одну ступень усиления низкой частоты. При отсутствии хорошо подобранных трансформаторов, лучше поставить усилитель на сопротивлениях или же применить оконечное усиление с мощными лампами.

Наилучший тон получается при пользовании рупорным репродуктором типа «Аккорд» или «Вестерн».

О самом методе игры сказать можно мало, так как метода или школы еще, конечно, не имеется и придется работать самоучкой. Лицам, имеющим опыт игры на струнных инструментах, особенно виолончели, будет, конечно, легче. Во всяком случае, все зависит от желания, от практики и от выносливости ваших домочадцев. Последнее играет здесь немалую роль.

Кроме описанного выше способа возможен еще один метод получения звуков различной высоты посредством лампы, а именно, путем возбуждения генерации на низкой частоте. Конструкция такого аппарата, соединенного с клавиатурой, будет описана в одном из номеров «Радио всем» в будущем году.

Источник

Терменвокс своими руками

1474889259 547 6

В статье рассказывается о необычное музыкальное устройство, которое можно собрать буквально за один вечер. Этот электромузыкальный инструмент является неким аналогом оригинального Терменвокса изобретенного в 1920 году русским ученым и музыкантом Львом Терменом, собственно от его имени устройство и получило свое название.

Детали и элементы необходимые для создания устройства:
-микросхема 555
-динамик
-аудиовыход
-фотоэлемент
-реле для регулировки громкости звука
-макетная печатная плата

1474889138 547 2

Модель терменвокса, о которой будет рассказано в этой статье, имеет упрощённый вид. В этой модели отсутствуют антенны, а вместо них в схему устройства установлен фотоэлемент. Таким образом, регулируя освещенность фотоэлемента, можно управлять изменять звучание устройства.
Сложно назвать данное устройство настоящим терменвоксом, так как оно сильно упрощено, но все же довольно интересное. К тому же собрать такую музыкальную игрушку на фоторезисторе гораздо проще.

Для начала нужно достать все необходимые элементы для сборки подобного устройства. Этот терменвокс состоит из простейших элементов, которые можно купить в любом радиотехническом магазине, или даже достать из ненужных старых приборов вроде китайских магнитофонов и тому подобного. Хотя проще купить, так как все используемые элементы стоят достаточно дёшево.

Чтобы сборка устройства, а именно пайка была гораздо проще и удобнее, автор приобрел так же макетную печатную плату.

1474889174 547 7

Таким образом, можно избежать самого длительного и нудного процесса в сборке этого устройства: рисовании и протравливании дорожек. К тому же это довольно длительный процесс и готовая макетная плата заметно ускорит возможность сборки терменвокса.

При создании данного устройства автор опирался на приведенную ниже схему, попутно внося небольшие модернизации для улучшения работы и вида устройства.

1474889161 547 1

1474889217 547 8

В качестве базового элемента устройства была использована 555-ая микросхема.

Таким образом, громкость устройства изменяется за чет установленного регулятора, а высота тона издаваемых звуков моделируется фоторезистором за счет изменения освещенности. То есть движением руки, закрывая или открывая свету доступ к фотоэлементу, происходит регуляция тона и подбор музыкальных мелодий.

Источник

Терменвокс своими руками на лампах

Ну а теперь много фотографий стадий процесса. Агрегат был решён в модульной схеме из трёх отдельных шасси.
Началось всё с макетирования.
0 ac748 17c88936 L
Посмотреть на Яндекс.Фотках
Осциллограф показал вот такую кривую суммарных колебаний. Видим тут по крайней мере биения первых и вторых гармоник. Частота пока 110 кГц, ёмкость соединительного кабеля и входная ёмкость осциллографа СИ-1 влияют мало.
0 ac74f 1383e9ef L
Посмотреть на Яндекс.Фотках
Далее на свет божий был извлечён КИНАПовский ящик типа квадратный гроб, но с ручкой для переноски и превосходным динамиком.
0 ac74d 404fe476 L
Посмотреть на Яндекс.Фотках
Сделано шасси ВЧ части. Здесь оно уже с катушками для частоты 395 кГц.
0 ac754 4de35ccf L
Посмотреть на Яндекс.Фотках
Монтаж выполнен на лепесках ламповых панелек и самодельных гребёнках из оргстекла.
0 ac755 3d557db7 L
Посмотреть на Яндекс.Фотках
Как мотал выходной трансформатор, не покажу, поскольку не фотографировал. Процесс этот неспешный, монотонный и медитативный. Это при хорошем настроении мотальщика. А при плохом — просто нудный.
Детектор и УНЧ, пока ещё отдельно — на испытаниях
0 ac751 33f37020 L
Посмотреть на Яндекс.Фотках
И уже смонтированные и подключенные.
0 ac757 565ba25c L
Посмотреть на Яндекс.Фотках
Блок питания. Тоже смонтирован. Трансформаторы на верхней стороне шасси. Никакой подгонки напряжений, кстати, не понадобилось.
0 ac756 9d45906f L
Посмотреть на Яндекс.Фотках
В процессе настройки. Видна и общая компоновка — ВЧ блок с антенной и манипулятор сверху, НЧ блок и блок питания для устойчивости и снижения паразитных связей снизу.
0 ac752 405a47b6 L
Посмотреть на Яндекс.Фотках

Так вот, о настройке :
Измерение частоты ВЧ генераторов можно производить и посредством электронносчётного частотомера Ч3-22. Подключать его из-за низкой чувствительности приходилось прямо к колебательному контуру и четвёртой сетке лампы. Входная ёмкость его таким образом оказывалась включена в ёмкость контура. Чтобы учесть её влияние, частотомер я подключал к перестраиваемому контуру и настраивал его на слух по нулевым биениям. Таким образом была измерена и частота стабильного ВЧ генератора — 397 кГц (расчётная 400 кГц), и наибольшая девиация частоты, достигаемая воздействием руки — 4 кГц.
Более никакой специфической настройки не проводилось. НЧ часть заработала сразу, а при помощи проб был исправлен поначалу хриплый тембр — понадобилось, как уже упомянуто, оставить во входе детектора пару последовательно соединённых катушек.

В итоге получился в меру транспортабельный 7-8 килограммовый звучащий чёрный ящик, кой я и передоверил Марте.
Звук у инструмента не характерный для классического терменвокса, не столь «неземной», гораздо живее. Марте интуитивно удалось обучить его мяукать, что и повергло упомянутую кошку в когнитивный диссонанс, а когда ящик стал пищать по-птичьи, разрыв шаблона у трёхшерстного зверя случился окончательный.
Настройка остра и чрезвычайно широка, можно состроиться в ноль как с первой, так и со второй гармоникой, но звук во втором случае получается гораздо тише. Гриф как прямой, так и обратный, техника исполнения требуется, в виду отсутствия мгновенной регулировки громкости, органная.

Источник

Вблизи от терменвокса (начало)

С. Рюмик. Журнал: «Радиоаматор», №1, 2011 год, стр. 45-49

radioamateur 2011 01

Вы можете скачать:

В 2011 г. журнал РА начинает новую рубрику под названием «Школа схемотехники». В ней будут публиковаться материалы, посвященные схемотехнике небольших узлов различного назначения. Задача ставится так – научить читателей внимательно анализировать электрические схемы и находить в них самую неожиданную прикладную информацию. В качестве вступительного примера будет рассмотрен известный музыкальный инструмент терменвокс и все, что с ним связано.

В 1919-1920 гг. молодой российский инженер Лев Сергеевич Термен разработал уникальный для того времени бесклавишный и безгрифовый электромузыкальный инструмент (фото 1). Согласно патенту от 1921 г. это был «Музыкальный прибор с катодными лампами», пригодный кстати, выполнять функцию радиосторожа. Журналисты быстро окрестили его «Терменвокс» что означает «голос Термена», взамен оригинального авторского названия «Этерофон».

arms clan theremin
Ни больше, ни меньше!
(Девиз на старинном гербе рода Терменов)

Терменвокс на полвека опередил электрогитары и синтезаторы. Его появление можно образно сравнить с ситуацией, если бы в 1961 г. изобрели плоский плазменный цветной телевизор или публике показали бы японского робота-андроида, самостоятельно играющего на трубе…

foto 1 theremin
Фото 1. Лев Сергеевич Термен играет на терменвоксе

Первые 500 промышленных терменвоксов AR-1264 (на английский манер «Theremin») были изготовлены в США на фирме RCA в 1930 г. Конструкция, естественно, ламповая, но очень продуманная [1]. В схеме обращает на себя внимание четырехпроводной громкоговоритель (рис. 1), в котором имеется дополнительная обмотка «Field Coil», создающая подмагничивающее поле вместо привычного кольцевого феррита. Кстати, меломаны до сих пор отмечают «другой звук» в старинных динамиках «Field Coil» (фото 2) и пытаются встроить самодельные электромагниты в современные громкоговорители.

pic 1 loudspeaker circuit
Рис. 1. Схема подключения громкоговорителя Field Coil

foto 2 field coil speaker
Фото 2. Старинный динамик Field Coil

Классификация терменвоксов

Можно предложить следующее разделение терменвоксов по типу датчиков:

Объединяет все разновидности терменвоксов плавное изменение высоты звука и сложные скоординированные движения руками. Звучание одновременно напоминает голос человека, свист ветра и глиссандо гавайской гитары. Непосвященным же кажется, что это генератор странных акустических эффектов.

Талантливых исполнителей игры на терменвоксе очень мало, причем далеко не все мелодии годятся для оранжировки. Слушать этот инструмент ходят примерно так, как в кунсткамеру на какую-нибудь диковинку. Наиболее удачные композиции доступны в Интернете, среди них выделяется знаменитый «Vocalise» С.Рахманинова [2].

Понимая, что слишком сложные конструкции со стабильными во времени параметрами и ювелирной настройкой заинтересуют лишь немногих читателей, в дальнейшем приоритет будет отдаваться простой схемотехнике «выходного дня». Для желающих углубиться в тему табл.1 с полезной информацией, а также адреса интернет-сайтов на электрических схемах.

Табл. 1.

Интернет-сайты о терменвоксах

История терменвокса, французские корни семьи Терменов

Большие порталы про терменвоксы на английском и русском языках. Много информации, в том числе схемы, программы, статьи, музыка, видео

Видеоурок игры на терменвоксе от Thomas Grillo

Подборка электрических схем для терменвоксов

Образцы внешнего вида самодельных терменвоксов

Терменвокс глазами хакера

Ссылки на зарубежные сайты по терменвоксам

Кольцо сайтов, посвященных терменвоксам (веб-ринг)

Емкостные терменвоксы

Емкостные терменвоксы (рис.2) состоят из двух антенн WA1, WA2, двух ВЧ-генераторов G1, G2, смесителя, модулятора и УНЧ. К штыревой антенне WA1 музыкант приближает правую руку, чем изменяет частоту генерации «f1». К петлевой антенне WA2 музыкант приближает левую руку, чем изменяет амплитуду сигнала в модуляторе. Разностная частота «f1-f2» должна попадать в звуковой диапазон, для чего опорный генератор G2 подстраивается переменным резистором R1. Выходной сигнал поступает на УНЧ, нагруженный на динамик, из которого, собственно, и слышится мелодия.

pic 2 capacitive

Рис. 2. Схема емкостного терменвокса

Емкостные терменвоксы делятся на две большие группы:

Упрощенные модели терменвоксов могут служить хорошим подспорьем для развития у детей музыкального слуха и точной координации движений. Представьте, если заботливый папа сделает своими руками игрушку-терменвокс и разучит несколько пассажей, то в глазах у любимого чада он станет настоящим волшебником на уровне Гарри Поттера (фото 3).

foto 3 child theremin
Фото. 3. Девочка Janneke за терменвоксом
(Janneke | http://www.thereminworld.com/article/14272/view)

Из множества схем емкостных терменвоксов особый интерес представляют модели, имеющие стабилизацию по частоте (рис.З) и по напряжению питания (рис.4). Антенны применяют телескопические или в виде широкой металлической пластины. Схема, изображенная на рис.З, отличается от оригинала [3] тем, что в ней исправлена ошибка в полярности включения светодиодов HL1, HL2 и добавлены поясняющие надписи. В схеме на рис.4 частоту опорного генератора регулирует именно резистор RV2, поскольку резистор RV1 в гораздо большей степени подвержен влиянию емкости, вносимой телом человека.

pic 3 toy
Рис. 3. Терменвокс со стабилизацией по частоте

pic 4 kit 101
Рис. 4. Терменвокс со стабилизацией по напряжению питания

pic 4 kit 101
Рис. 4. Таже схема с сайта
http://harrisoninstruments.com/101/101_schematic.html

Оптические терменвоксы

Оптические терменвоксы (рис.5) формируют звук при помощи генератора G1, частота которого зависит от сопротивления фоторезистора R1. Свет от внешнего источника (солнца, лампы накаливания, светодиода) направляется перпендикулярно поверхности фоторезистора (фотодиода, фототранзистора). Музыкант одной рукой плавно закрывает доступ света, при этом увеличивается сопротивление R1 и изменяется частота звукового генератора G1. Второй рукой музыкант периодически нажимает на кнопку SB1, делая паузы звука и создавая ритмический рисунок композиции в стиле «стакатто».

pic 5 optical
Рис. 5. Оптический терменвокс

Оптические терменвоксы, как ни парадоксально, стали настоящей находкой для современных ди-джеев на дискотеках. Стоимость конструкции – копейки, а полет фантазии «космической музыки» неограниченный. Чтобы проникнуться идеей, достаточно посмотреть видеоролик Michael Una (http://una-love.com/munablog/2010/01/22/deluxe-beep-it/).

Коллекция схем оптических терменвоксов представлена на рис.6…рис.10. Родоначальником их считается базовая конструкция на таймере серии 555, разработанная Forrest Mims III в 1976 г. (рис.6). В отечественной литературе за подобными устройствами закрепилось название «светофон» [4].

pic 6 optical thereminvox lm555
Рис. 6. Схема оптического терменвокса на таймере серии 555
(http://library.thinkquest.org/16497/gather/cgi-bin/projects/1.gif)

pic 6 optical thereminvox 555
Рис. 6. Таже схема с сайта
http://library.thinkquest.org/16497/gather/cgi-bin/projects/1.gif

pic 7 radio shack photo theremin
Рис. 7. Схема оптического терменвокса Forrest Mims III
(http://cogulus.com/blog/archives/r/Radio-Shack-Photo-Theremin-109.php)

pic 8 optical thereminvox lm3909
Рис. 8. Схема оптического терменвокса на микросхеме LM3909
(tribes.tribe.net/bosd/photos/. )

pic 9 optical thereminvox micro noise
Рис. 9. Схема оптического терменвокса на триггеррах Шмитта
(http://mechatronicart.ch/diymakeaway/micro-noise)

pic 9 micro noise
Рис. 9. Оригинал схемы с сайта
http://mechatronicart.ch/diymakeaway/micro-noise

pic 10 optical thereminvox 4069
Рис. 10. Схема оптического терменвокса на микросхеме 4069 (K561ПУ7)
(http://sentex.net/

pic 10 optical thereminvox 4069
Рис. 10. Оригинал схемы с сайта
http://sentex.net/

Фоторезисторы можно использовать СФ2-5, СФ2-6, ФС-К1 или импортные с ключевыми словами Cadmium Sulfide Photoresistor.

Фотодатчиков в терменвоксе может быть несколько. В одних случаях они включаются последовательно с целью повышения чувствительности, в других – служат отдельными каналами для регулирования громкости и тембра.

Сонарные терменвоксы

Сонарные терменвоксы (рис.11) состоят из передатчика А1, приемника А2, управляющего микроконтроллера МК и УНЧ. Фактически это автономный измеритель расстояния до препятствия, которым является рука музыканта. Чем меньше/больше расстояние, тем ниже/выше звук, формируемый МК. Для управления тембром и громкостью звука к МК могут подключаться дополнительные датчики, сенсоры, педали.

pic 11 sonar
Рис. 11. Сонарный терменвокс

Передатчики и приемники по принципу действия могут быть как ультразвуковые, так и инфракрасные. Обычно это покупные промышленные модули дальномеров, не требующие настройки, с гарантированной точностью измерения расстояний от единиц сантиметров до единиц метров.

Преимущества сонарных терменвоксов – отсутствие радиоизлучения, высокая помехоустойчивость, хорошая стабильность и повторяемость параметров, компактность конструкции.

pic 12 infrared
Рис. 12. Инфракрасный терменвокс
(http://homepage2.nifty.com/denshiken/AVRO17.html)

Простейший «инфракрасный» терменвокс (рис.12) может быть собран на малогабаритном МК ATtiny45 (http://homepage2.nifty.com/denshiken/AVRO17.html). Используется покупной сонарный блок А1 фирмы Sharp (фото 4). Его выходной сигнал в аналоговой форме выдает информацию о дальности до препятствия, соответственно, +0,4…+3,1 В для расстояний 80…10 см. Если препятствием будет служить рука человека, то появляется возможность формирования на выходе МК пропорционального звукового сигнала, градуированного по нотам.

foto 4 infrared thermenvox gp2y0a21yk sharpsonar block gp2y0a21yk sharp
Фото 4. Инфрокрасный терменвокс и сонарный блок GP2Y0A21YK фирмы Sharp

Важный нюанс. Существуют сонары фирмы Sharp не только с аналоговым, но и цифровым выходом. Разница заключается лишь в одной букве названия GP2Y0D21YK, что надо учитывать при покупке.

Компьютерные терменвоксы

Компьютерные терменвоксы представляют собой симбиоз датчика движения и персонального компьютера. Датчиками могут служить стандартные компьютерные аксессуары, подключаемые к портам СОМ, PS/2, USB. В частности, можно задействовать «мышь» [5] для извлечения «внеземного» звука, разного по частоте, амплитуде, тембру при движении курсора по вертикали и горизонтали (рис. 13, «Theremin Simulator V1.5», автор – Jim Spinner, 2004). Перспективно также применение сенсорных перчаток и танцевальных падов, при этом звук можно сделать полифоническим, с добавлением фоновых мелодий, караоке и т.д.

pic 13 theremin simulator
Рис. 13. Theremin Simulator V1.5

«Ультразвуковой» Терменвокс, не требующий умения владеть паяльником, предложил голландец «Zevv» (http://zevv.nl/play/code/ultrasonic-theremin/). Он использовал ноутбук Dell Latitude D830, в который встроен динамик и микрофон. Динамик периодически излучает сигнал на ультразвуковой частоте 88,2 кГц, микрофон принимает этот сигнал, а программа в ноутбуке рассчитывает задержку времени отражения волн от руки и формирует через тот же динамик изменяющийся звук в слышимом диапазоне.

pic 14 videocamera
Рис. 13. Терменвокс на базе компьютера с видеокамерой

Наиболее интеллектуальные терменвоксы содержат видеокамеру (рис. 14). Управляющая компьютерная программа по специальному алгоритму следит за изменением освещенности в нескольких областях изображения монитора. Например, на фото 5 это делается в трех квадратах, отвечающих соответственно за движения обеих рук и мимику лица. В зависимости от пропорций белых и черных пикселей в наблюдаемых областях на динамик ВА1 через звуковую карту компьютера выдается разновысотный звук.

foto 5 edward squires
Фото 5. Виртуальный терменвокс
( Edward Squires | http://homepages.ihug.com.au/

Интересная идея озвучена на сайте http://oleg-bondarenko.livejournal.com/50972.html, где для формирования звуковой картины предлагается использовать самодельный «сенсорный стол» с подсветкой и веб-камеру, подключенную к компьютеру.

foto 6 iphone
Фото 6. Подобие терменвокса на двух iPhone
(https://www.youtube.com/watch?v=glAbrRgJI6o)

К разряду компьютерных можно отнести терменвоксы на базе мобильных телефонов, которые имеют сенсорные экраны, например, NokiaN900 (http://forum.maemoworld.ru/viewtopic.php?pid=111#р111). В 2010 г. было анонсировано приложение «n-forcer», превращающее два iPhone в подобие терменвокса. Видеоролик (фото 6) показывает, насколько красивым и мощным может быть синтезированое звучание, да еще и с цветомузыкой.

С.М. Рюмик,
г. Чернигов

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Здоровая спина
Adblock
detector