Pojoči kondenzator: Kako deluje teremin

Ko krožnik pristane in lokalne oblasti hrepenijo, da bi prevzele nadzor, boste verjetno slišali srhljive tone teremina, ki vpije v zvočni posnetek. Leon Theremin je izumil napravo leta 1928. Svoje življenje je začel kot sovjetska laboratorijska radovednost, preden se je razvil v instrument, ki ga poznamo danes.

Po navdihu mahajočih rok orkestrskih dirigentov je Theremin uporabil svojo tehnologijo zaznavanja bližine za ustvarjanje brezkontaktnega instrumenta. Od takrat je teremin zaščitni znak B filmov in eksperimentalne glasbe ter popoln DIY projekt za radovedne glasbenike.

Kosi teremina

Klasična zasnova teremina je varljivo preprosta. Na prvi pogled se zdi, da gre le za leseno škatlo s peščico krmilnih elementov, pa tudi z dvema osupljivo industrijskima antenama na obeh straneh.

Navpična antena nadzoruje višino inštrumenta, medtem ko vodoravna antena spreminja glasnost. Te so znane kot antene za naklon in glasnost.

Kako torej deluje?

V širokih potezah obe anteni ustvarjata elektromagnetna polja, ki medsebojno delujejo z lastno električno kapacitivnostjo izvajalca.

Z mahanjem z rokami v teh elektromagnetnih poljih lahko izvajalec natančno spreminja spremenljive oscilatorje v tokokrogu višine in prostornine teremina. To jim omogoča vrtenje zapletenih melodij, navidez iz zraka!

Tam je veliko za razpakirati. Da bi dobili boljšo predstavo o tem, kako to deluje, raziščimo dva osnovna dela, ki sestavljata kateri koli sintetizator: oscilatorje in modifikatorje.

Kaj je oscilator?

Ko razpravljate o sintetizatorjih, si lahko predstavljate oscilator kot vir zvoka. Za analogne sintetizatorje, kot je teremin, je oscilator električna komponenta, ki ustvarja izmenično napetost. To je pogosto vizualizirano kot sinusni val:

Ta analogni oscilator in njegova izmenična napetost sta srce našega sintetizatorja. Vse ostalo je a modifikator – torej, kako preidemo od preproste izmenične napetosti do pojočega, zvenečega, sintetizatorja!

Povezano: Kakšna je razlika med AC in DC in kako ju lahko pretvorite?

Vsak oscilator lahko proizvede samo en zvok naenkrat. Zgodnji sintetizatorji, kot je teremin, so uporabljali majhno peščico oscilatorjev, tako da so lahko proizvedli le monofoničen izvedba. To pomeni, da ne glede na to, kako harmonično zapleten ali bizaren je sintetizator, lahko izvajalci igrajo le eno noto naenkrat!

To postavlja vprašanje: kako preiti od generiranja singularne izmenične napetosti do izvajanja glasbene lestvice, kaj šele celotne skladbe?

Modifikatorji naredijo glasbo

Če oscilatorji sintetizatorja so motor, modifikatorjiso vsi drugi deli avtomobila. Brez njih bi obtičali, ne da bi se lahko premikali ali, natančneje, ustvarjali glasbo!

Kot že omenjeno, lahko analogni oscilatorji po svoji naravi proizvedejo samo eno noto v danem trenutku. Še vedno pa lahko igramo glasbeno lestvico z enim samim oscilatorjem, tako da preprosto spremenimo njeno frekvenco za vsako noto.

Če želite to idejo bolje prikazati, si oglejte struno za kitaro:

Ta niz je naš oscilator, naš prst pa modifikator. S pritiskom na struno spreminjamo njeno napetost in posledično spreminjamo frekvenco zvočnega vala, ki ga oddaja. Višje kot se pomaknete po vratu kitare, večja je napetost strune in višja je nota, ki se pojavi, ko jo trgnete.

Na enak način lahko uporabite različne modifikatorje za spreminjanje višine posamezne tone oscilatorja. To vam omogoča, da na tereminu igrate zapletene, čeprav monofonične melodije.

Modifikatorji niso omejeni na spreminjanje frekvence signala; jih lahko uporabite tudi za spreminjanje amplitudaizmenične napetosti. V našem primeru povečanje amplitude povzroči povečanje izhodne ravni zvoka in obratno.

Povezano: Električni instrumenti, ki jih lahko uporabite za tiho vadbo

Sestavljanje kosov skupaj

Klasični teremin je sestavljen iz treh oscilatorjev: dva za anteno navpičnega naklona in enega za vodoravno glasnostno anteno.

Pitch Antena

Tokokrog antene naklona je sestavljen iz fiksnega oscilatorja (tistega, ki niha z nastavljeno frekvenco) in spremenljivega oscilatorja (tistega, katerega frekvenco spreminja predvajalnik). Spremenljivi oscilator je povezan z navpično anteno. Ta naklonska antena deluje kot polovica kondenzatorja, druga polovica pa je roka izvajalca.

Ne da bi se preveč poglobili vanj, je razdalja med dvema polovicama kondenzatorja obratno sorazmerna z njegovo kapacitivnostjo. Zato, ko izvajalec premakne roko bližje nagibni anteni, se kapacitivnost vezja poveča.

S spremenljivim oscilatorjem, ki je ožičen tako, da spreminja frekvenco s kapacitivnostjo antene, lahko spremenite višino teremina tako, da premikate roko sem ter tja antene naklona!

Povezano: Midi krmilniki, ki jih lahko zgradite z Arduinom

Oziroma skoraj.

Frekvenca spremenljivega oscilatorja je precej zunaj dosega človeškega sluha. Posledično ga moramo kombinirati s frekvenco fiksnega oscilatorja. Pri tem se uporablja načelo heterodiniranja: dva ali več preprostih valov se združita in tvorita bolj zapleten rezultantni val.

Pri tereminu ima nastali val frekvenco v območju človeškega sluha, kar mu daje približno petoktavno območje.

Volumenska antena

Glasnostna antena deluje na enak način kot antena naklona, ​​le brez heterodiniranja dveh oscilatorjev. Namesto tega je en sam spremenljivi oscilator povezan z glasno anteno. Različice tega oscilatorja določajo volumen teremina.

Končno ste pripravljeni na igro! Če roko približate anteni za višino tona, se dvigne višina teremina. Če roko približate anteni za glasnost, zmanjšate njeno glasnost. Sliši se preprosto, a obvladovanje teremina je prav tako zapleteno kot kateri koli drug instrument. Vsaj nikoli vam ne bo treba iskati iger za kitaro!

Narediti petje elektrike

Teremin, ki ga je leta 1928 izumil Leon Theremin, predstavlja edinstven izziv tako za igralca kot za ljubitelje elektronike.

Ne samo, da imate priložnost raziskati edinstveno vezje, ampak tudi priložnost, da eksperimentirate z enim najbolj prepoznavnih, a vendarle zvenečih tembrov, ki so jih kdaj ustvarili.

Edina stvar, ki je bolj zahtevna od razumevanja teremina, je, da zveni dober!

Kaj pomeni ocena zvoka in kako se običajne komponente razlikujejo?

Ali komponente zvočnikov avdio razreda izboljšajo zvočnike? Kaj sploh naredi te komponente zvočne kakovosti in ali so sploh vredne svojega denarja?

Preberite Naprej

O avtorju