Терменвокс по-русски

Мы постоянно добавляем новые материалы на сайт и мы постоянно нуждаемся в вашей помощи.

Пожалуйста, помогите нам с переводом материалов на русский язык.

Переведите пару абзацев >>

Вблизи от терменвокса (окончание)

С. Рюмик. Журнал: «Радиоаматор», №2, 2011 год, стр. 41-43

(Окончание. Начало см. в РА 1/2011)

Узлы терменвоксов.

Для тех, кто далек от музыки, будет полезно присмотреться к техническим решениям, применяемым в любительских терменвоксах. Здесь присутствуют все составляющие полноценной системы управления с емкостным (оптическим, ультразвуковым, резистивным) датчиком, где используются антенны, управляемые ВЧ-генераторы, амплитудные модуляторы, смесители, УНЧ, преобразователи «емкость - частота» и т.д. Не случайно подобные узлы широко применяются в охранных устройствах, а также в самодельных роботах.

Краткие пояснения.

Антенна (рис.15) может быть физически проградуирована в нотных клавишах на 3 октавы (фото 7). Для точной настройки «воздушного пианино» удобно использовать вход звуковой карты компьютера и бесплатную программу частотомера «Musical Tuner» (рис.16, http://www.oldtemecula.com/theremin/pitchtuner.htm).


Рис. 15. Антенна.
(http://oldtemecula.com/theremin/index.htm)


Рис. 15. Оригинал схемы с сайта
http://oldtemecula.com/theremin/ant_sch.htm

 


Фото. 7. Клавиатура для терменвокса.
(http://oldtemecula.com/theremin/simplicity.htm)


Рис. 16. Программа частотомер «Musical Tuner».

Антенное согласующее устройство (рис. 17) представляет собой одну или несколько катушек индуктивности L1…L4. Правильный их выбор позволяет увеличить плавность изменения емкости, вносимой рукой человека. Кроме того, индуктивность на высокой частоте имеет большое сопротивление, поэтому ее ставят также для снижения паразитного радиоизлучения ВЧ-генератора терменвокса в свободное пространство.


Рис. 17. Антенное согласующее устройство.
(http://www.moogmusic.com/manuals/HotRodEtherwav.pdf
http://www.suonoelettronico.com/downloads/HotRodEtherwav.pdf)

«Емкостные» управляемые генераторы, собранные на логических элементах, представлены на рис.18…20. Общее правило – чем выше частота генерации, тем лучше пространственная чувствительность, но тем больше нестабильность параметров в зависимости от времени напряжения питания и температуры.


Рис. 18. Генератор.


Рис. 19. Генератор.


Рис. 20. Генератор.

Помехозащищенный ВЧ-генератор (рис.21) не реагирует на сетевые наводки частотой 50 Гц от антенны, которые могут передаваться через тело человека и модулировать выходное звучание терменвокса неприятным «рокотом». В данной схеме своеобразным ФВЧ служит катушка индуктивности L1, которая для низких частот представляет практически короткое замыкание.


Рис. 21. Помехозащищенный ВЧ-генератор.
(http://theremin.us/144/144.htm)

Генератор с варикапной перестройкой частоты (рис.22) может управляться как резистором R1, так и внесенной через антенну WA1 емкостью объекта.


Рис. 22. Генератор с варикапной перестройкой частоты.
(http://www.ceres.dti.ne.jp/~theremin/)

Управляемый LC-генератор (рис.23) собран на 5 инверторах микросхемы DD1. Его выходной сигнал Uвых в схеме терменвокса сразу делится на 32 для получения звуковой частоты без гетеродинирования. Чувствительности хватает, чтобы реагировать на появление возле антенны WA1 не только человека, но и металлических объектов, фольги, воды, фруктов, овощей и т.д.


Рис. 23. Управляемый LC-генератор.
(http://asmir.theremin.ru/tsensors_sch.htm)

Два ВЧ-генератора (рис.24) специально собраны на двух отдельных микросхемах DD1, DD2, хотя в каждой из них имеются свободные элементы 2И-НЕ. Таким способом разработчик хотел, по-видимому, максимально изолировать опорный генератор от перестраиваемого.


Рис. 24. Два ВЧ-генератора.
(http://www.thereminworld.com/pics/schematics/simple.jpg)


Рис. 24. Оригинал схемы с сайта
http://www.thereminworld.com/pics/schematics/simple.jpg

Смесители сигналов могут быть выполнены на логических микросхемах (НЧ, рис.25), на диодах (ВЧ, рис.26) и на транзисторах с ФНЧ (рис.27).


Рис. 25. Смеситель сигналов на микросхемах.
(http://harrisoninstruments.com/100/100_schematic.html)


Рис. 26. Смеситель сигналов на диодах.
(http://paia.com/ProdArticles/theresch.htm)


Рис. 27. Смеситель сигналов на транзисторах.
(http://www.ceres.dti.ne.jp/~theremin/)

Модулятор громкости (рис.28) на входе содержит параллельный контур L2, С7, что повышает помехоустойчивость при внешних наводках в антенне.


Рис. 28. Модулятор громкости.
(http://theremin.us/144/144.htm)

Амплитудный модулятор (рис.29) использует начальный участок ВАХ у диодов VD1, VD2 и изменение усиления каскада на транзисторе VT1 в зависимости от нажатия переключателей S1, S2 и положения регуляторов R2, R6. В отличие от оригинала [6] применяется «перевернутая» полярность включения всех диодов и положительное (а не отрицательное) напряжение питания, что актуально для современной схемотехники с кремниевыми n-p-n (а не германиевыми p-n-p) транзисторами.


Рис. 29. Амплитудный модулятор.
(http://www.soriru.com/15/31171695837.php)

Модулятор на фоторезисторе (рис.30) можно встроить в любой подходящий УНЧ. Если фоторезистор используется на знакопеременном токе, то его можно заменить двумя фототранзисторами (рис.31).


Рис. 30. Модулятор на фоторезисторе.
(http://www.bongo.net/papers/theremin.htm)


Рис. 31. Фототранзисторы.
(http://blog.makezine.com/archive/2006/07/how_to_make_a_radio_shack.html)

Несколько фоторезисторов в одном терменвоксе (рис.32, 33) увеличивают функциональные возможности и световую чувствительность.


Рис. 32. Два фоторезистора для терменвокса.
(http://www.popsci.com/diy/article/2008-04/build-pocket-theremin-cheap)


Рис. 33. Четыре фоторезистора для терменвокса.
(http://www.instructables.com/id/Light-Theremin/)

И напоследок, две схемы УНЧ – мостовая на двух операционных усилителях (рис.34) и с параллельным включением четырех логических элементов (рис.35), что допускается в радиолюбительской практике, поскольку все элементы одного кристалла микросхемы по статистике имеют максимально подобные ВАХ.


Рис. 34. УНЧ на двух операционных усилителях.
(http://theremin.us/101/101_minamp.html)


Рис. 24. Оригинал схемы с сайта
http://theremin.us/101/101_minamp.html


Рис. 35. УНЧ с параллельным включением четырех логических элементов.

Литература

  1. The RCA Theremin [Электронный ресурс] / Arthur Harrison, 2010. – Режим доступа : http://mysite.verizon.net/arthur_harrison/RCA/rca_theremin.html (англ.).
  2. Video Gallery [Электронный ресурс] / Randy George, 2010. – Режим доступа : http://randygeorgemusic.com/video-gallery.html (англ.).
  3. Компаненко, Л. Терменвокс-игрушка/Л. Компаненко// Радио. – 2006. – № 3. – С. 55-56.
  4. Нечаев, И. А. Конструкции на логических элементах цифровых микросхем / Игорь Нечаев. – М.: Радио и связь. – 1992. – 120 с.
  5. Theremin Emulators [Электронный ресурс], 2010. – Режим доступа : http://www.theremin.info/-/viewpub/tid/37/pid/1 (англ.).
  6. Терменвокс на транзисторах [Электронный ресурс] / Радиотехническая консультация при центральном радиоклубе СССР. – Режим доступа : http://www.scriru.com/15/31171695837.php.

С.М. Рюмик,
г. Чернигов