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 >>

Современный терменвокс (начало)

Л. Королев. Журнал: «Радио», №2, 1985 год, стр. 43-46

С терменвоксом и его особенностями многие наши читатели уже знакомы. На страницах «Радио» еще в 1964 г. (№ 10, с. 36) в статье И. Симонова и А. Шиванова был описан последний ламповый терменвокс, а ровно через год на с. 33 журнал поместил описание первого транзисторного инструмента Е. Бондаренко. И, наконец, в 1972 г., в сентябрьском номере, на с. 17–19 мы рассказали о более совершенном варианте терменвокса на транзисторах, сконструированном Л. Д. Королевым.


Лев Дмитриевич Королёв

С этого времени Лев Дмитриевич сосредоточивает радиолюбительские усилия на дальнейшем совершенствовании терменвокса. Много сил и времени отдает он разработке теоретических основ построения наиболее важных узлов инструмента, создает визуализатор грифа. Все это обогатило терменвокс рядом принципиально новых технических решений, защищенных авторскими свидетельствами, позволило устранить многие музыкально-исполнительские ограничения, расширило диапазон его возможностей. Несмотря на сложность современного терменвокса, он остается вполне доступным для повторения опытными радиолюбителями.

Публикуемая ниже статья Л. Королева содержит подробное описание работы инструмента, его конструкции и налаживания. Редакция и автор надеются, что радиолюбители сумеют найти новые пути усовершенствования и применения терменвокса.

1985 год для Л. Д. Королева по-своему знаменателен – исполняется тридцать лет его радиолюбительской деятельности. Вместе с многочисленными читателями журнала – любителями ЭМИ мы сердечно поздравляем Льва Дмитриевича с юбилеем и желаем ему дальнейших успехов.



Терменвокс – это электронный музыкальный инструмент с бесконтактным звукоизвлечением, т. е. он не имеет ни клавиатуры, ни грифа в их привычном виде. Звук извлекают приближением пли удалением кисти правой руки к металлическому штырю инструмента. С приближением руки тон звука повышается, при удалении – понижается. Иными словами, гриф инструмента невидим и находится в пространстве вокруг штыря*. Кисть левой руки исполнителя лежит на пульте управления, посредством которого манипулируют звук, выбирают тембры и т. д. Громкость звучания регулируют ножной педалью.

Музыкальный диапазон терменвокса в частотном измерении равен 16 кГц. Звуковысотный диапазон визуализатора грифа – 4 октавы, от до малой октавы до си третьей. Набор готовых тембров представлен двумя голосовыми тембрами с различной нюансировкой и пятью инструментальными, напоминающими звучание гобоя, трубы, валторны, скрипки и виолончели.

Устройство формирования амплитудных характеристик звука имеет четыре режима работы а) фиксированные под каждый тембр атака и концевое затухание звука, б) регулируемые в широких пределах атака и концевое затухание звука, в) фиксированные жесткая атака и длительное (примерно 3 с) затухание и г) регулируемая атака и длительное затухание. Имеется режим пиццикато. Предусмотрена возможность исполнении различной глубины трели. Диапазон педального управления громкости звука – не менее 55 дБ Мощность, потребляемая от сети переменного тока напряжением 220 В. – 10 Вт. Масса инструмента (без педали) – 6,2 кг.


Вкладка в журнал "Радио" № 2, 1985

Структурная схема инструмента изображена на 3-й с. вкладки. Электрический сигнал звуковой частоты формирует генераторный блок (ГБ), состоящий из двух генераторов ультразвуковой частоты суммирующей цепи, детектора биений и согласующего узла. Звуковые сигналы голосовых тембров с выхода генераторного блока, а также звуковые сигналы инструментальных тембров с выходов формантных цепей (ФЦ) поступают на пульт управления (ПУ) Для точной подстройки пространственного грифа на генераторный блок с пульта управления поступает управляющее напряжение Формантные цепи возбуждаются импульсными сигналами с выхода формирователя импульсов (ФИ) запускаемого сигналом биений с выхода детектора биений генераторного блока. Пульт позволяет исполнителю выбрать необходимый сигнал и формирует напряжение, управляющее манипулятором (М), для получения требуемой атаки и затухания звука Кроме этого, пульт управления дает возможность коррекции формы сигналов, предназначенных для получении тембра валторны и одного из голосовых тембров, а также смягчения скрипичного тембра.

Сформированный манипулятором сигнал через выходной усилитель (ВУ) напряжения поступает на переменный резистор установки громкости, расположенный на пульте управления, а затем – на педаль (П).

Четырехоктавный визуализатор грифа (ВГ) состоит из ждущего мультивибратора, четырех каналов формирования управляющего напряжения для индикаторов и собственно блока индикации.


Рис. 1. Принципиальная схема генераторного блока.

Принципиальная схема генераторного блока (ГБ) показана на рис 1.

Оба генератора – переменной и постоянной частоты – собраны соответственно на транзисторах VT1, VT2 по схеме индуктивной трехточки. Связь штыря с контуром генератора – автотрансформаторная. С целью получения как можно более высокой стабильности разностной частоты (а следовательно, и музыкального строя) контуры и многие другие детали генераторов выбраны идентичными. Конденсатор С2 служит эквивалентом емкости штыря и его зажима. Точно подстраивают гриф небольшим смещением чистоты генератора постоянной частоты варикапом VD2.

Конденсатор С5 является элементом цепи взаимной связи генераторов, которая имеет важное значение для выравнивания мензуры пространственного грифа. Через этот конденсатор происходит взаимный обмен энергией между генераторами. Эта связь проявляется тем сильнее, чем ближе частоты генераторов. т. е. ниже разностный звуковая частота. Результатом действия связи между генераторами является выравнивание низкочастотного участка грифа (на самых низких малоупотребительных звуках мензура грифа снова суживается). Все это дает возможность исполнителю полноценно использовать весь гриф.

Однако этим положительная роль взаимной связи генераторов не ограничивается По мере сближения частот генераторов спектральный состав биений, т. е. сигнала звуковой частоты, расширяется Это оживляет тембр звучания инструмента, делает его более естественным. Таким образом, взаимная связь генераторов, являющаяся большим злом в некоторых других радиотехнических устройствах, применительно к терменвоксу играет положительную и принципиальную роль. Вместе с тем подробное рассмотрение этого интересного с точки зрения радиотехники и музыкальной акустики вопроса выходит за пределы этой статьи.

Сигналы с выхода генераторов объединяются на суммирующей цепи R6R7L5C6R9. Настройка контура L5C6

гармонического синтеза голосовых тембров конденсатором C6 на гармоники генераторов (наибольший эффект дают вторые гармоники) позволяет получить дополнительные оттенки голосовых тембров С выхода предварительного усилителя, собранного на транзисторе VT3, сигнал поступает на детектор на конденсаторе С10, диоде VD3 и транзисторе VT4. Диод VD3 способствует также термокомпенсации коэффициента передачи детектора.

С детектора огибающая биений, т. е. сигнал ЗЧ, поступает к формирователю импульсов. С части нагрузки детектора – с резисторов R16, R17 через эмиттерный повторитель на транзисторе VT5 и сглаживающую цепь R21, С15 сигнал ЗЧ поступает на переключатель тембров пульта управления и далее – на манипулятор.


Рис. 2. Принципиальная схема манипулятора.

Входной усилитель манипулятора на транзисторе VT1 (рис. 2) – парафазный. Манипулятор собран по балансной схеме на транзисторах VT2, VT3. Уровень фона манипулятора в паузе – около – 80 дБ. Управляющее напряжение подведено к манипулятору через эмиттерный повторитель на транзисторе VT4 Отрицательный вывод диода VD5 в одном из положений тембрового переключателя пульта управления соединен с общим проводом. Это приводит к небольшому одностороннему ограничению сигнала и определяет один из голосовых тембров.

Рис. 3. Принципиальная схема выходного усилителя.

Выходной усилитель напряжения – его схема изображена на рис. 3 – принципиальных особенностей не имеет. Сигнал с его выхода поступает на резистор начальной установки громкости в пульте управления и далее – на педаль.


Рис. 4. Принципиальная схема формирователя импульсов.

Принципиальная схема формирователя импульсов показана на рис 4. Входная цепь L1C1R1 фильтрует ВЧ составляющие сигнала биений. С выхода триггера Шмитта, собранного на транзисторах VT2, VT3, прямоугольные импульсы поступают на формантные цепи тембров гобоя и трубы и на собственно формирователь прямоугольных импульсов оптимальной длительности. Он состоит из узла запуска на транзисторе VT4 и триггера на транзисторах VT5, VT6. Известно, что для получения смычковых тембров длительность прямоугольных импульсов в музыкальном диапазоне должна изменяться в соответствии с некоторой оптимальной зависимостью (см. книгу А. Володина «Электромузыкальные инструменты». – М.: Энергия, 1970). Детектор на диодах VD1, VD2 вырабатывает напряжение, зависящее от частоты. С повышением частоты это напряжение увеличивается и длительность импульсов на выходе триггера сокращается. Выходные импульсы поступают на формантные цепи тембров смычковых и валторны. В режиме тембра валторны параллельно конденсаторам С9, С10 подключается дополнительный конденсатор, находящийся в пульте управления При этом скважность импульсов уменьшается до четырех – значения, оптимального для тембра валторны.


Рис. 5. Принципиальная схема узла формантных цепей.

Принципиальная схема узла формантных цепей представлена на рис. 5. В формантный фильтр тембра гобоя входит контур L1С2, настроенный на частоту 1300 Гц, трубы – L2С4 на частоту 2200 Гц, смычковых – режекторный L3C8 на частоту 1500 Гц и валторны – L4C11 на частоту 400 Гц.


Рис. 6. Принципиальная схема пульта управления.

На рис. 6 представлена схема пульта управления. Переключатель выбора тембров семикнопочный с зависимой фиксацией SB1–SB7. Цепи формирования атаки и затухания питаются напряжением 6 В. Это напряжение снимается с эмиттерного повторителя на транзисторе VT1. Дли расширения исполнительских возможностей предусмотрены три манипуляционные кнопки SB13–SB15 с самовозвратом, контакты которых включены параллельно. Устройство формирования амплитудных характеристик состоит из резисторов R6-R28, конденсаторов СЗ–С5, диодов VD1–VD5, четырехкнопочного переключателя установки режимов с зависимой фиксацией SB8–SB10 (есть еще одна кнопка возврата «Выкл.», но она бесконтактная и поэтому на схеме не показана), кнопки SB11 «Пиццикато» и кнопки SB12 «Демпфер» (окончание длительного затухания). Резистор R5 – токоограничивающий.

При установке режима нерегулируемой атаки и затухания звука (нажата кнопка SB8) и нажатии на одну из кнопок манипуляции SB13 SВ15 конденсатор С5 через диод VD2 и один из резисторов R21–R28, номиналы которых определяют атаку, заряжается до напряжения около 6 В. Это напряжение через замкнутые контакты кнопки SB 11.2 поступает на манипулятор. При отпускании нажатой манипуляционной кнопки конденсатор С5 разряжается через одни из резисторов R6–R11, номиналы которых определяют затухание, и диод VD3. Резистор R20 имеет сравнительно большое сопротивление и на процесс затухания не влияет.

Вручную атаку и затухание устанавливают соответственно переменными резисторами R22 и К16 при нажатой кнопке SB9. Для имитации струйных инструментов и гавайской гитары нажимают на кнопку SB10. Манипулируют звук коротким нажатием (легким ударом) на одну из кнопок SB13–SB15. Жесткую атаку в этом случае определяет очень малая постоянная времени цепи зарядки конденсатора С5 через резистор R5 и диод VD2, а длительное затухание – примерно 3 с – большая постоянная времени разрядной цени, состоящей из резисторов R17–R19) и диодов VD4, VD5. Эта цепь нелинеина, ее постоянная времени зависит от напряжения на конденсаторе С5. При уменьшении напряжения скорость раз рядки уменьшается, что улучшает акустические характеристики звука в этом режиме.

Наконец, при нажатии на кнопку возврата исполнитель имеет возможность переменным резистором R22 регулировать атаку звука в этом режиме, а переменным резистором R16 заменю продлить (более 3 с) время затухания. Кнопка SB12 служит для быстрого окончания звучания в режиме длительного затухания – имитации глушения звучащей струны пальцем.

В формировании огибающей пиццикато (нажата кнопка SB11) участвуют элементы R12–R14, C3, С4, VD1. При замыкании контактов одной из манипуляционных кнопок на резисторе R14 возникает короткий отрицательный импульс с крутым фронтом и относительно непродолжительным спадом, поступающий на манипулятор. Диод VD1 обеспечивает подготовку к новому циклу, т. е. быструю разрядку конденсатора С3 после отпускания нажатой кнопки манипуляции.

Окончание см. в «Радио», 1985, № 3, с. 38-40

 Л. КОРОЛЕВ
г. Москва

Фотографии с радиофорумов

Автор фото Клычков Михаил

На двух фотография ниже показан музыкальный инструмент «тершумофон» собранный Львом Дмитриевичем Королёвым ориентировочно в 1985-1990 гг.

Инструмент окрашен под мрамор, в остальном внешне очень похож на терменвокс из приведенной статьи журнала Радио. Тершумофон полностью вобрал в себя конструкцию тонового (обычного) терменвокса 1985 года и, дополнительно, оснащен шумовым каналом с богатыми регулировками. Антенна тона у тершумофона снабжена проволочным полукольцом для выравнивания пространственного грифа. Пульт управления более сложный.

В концертной деятельности музыканты применяли тершумофон в качестве обычного терменвокса без задействования шумового канала. Схема тершумофона не публиковалась, инструмент был собран в единственном экземпляре. В настоящее время инструмент находится у Петра Термена – правнука Льва Термена.


На фотографии ниже показан терменвокс со снятой крышкой. Инструмент был собран в 1998 году. По отношению к описанному в 1985 году статье Радио терменвоксу, инструмент может содержать некоторые конструктивные отличия.