Az énekkondenzátor: Hogyan működik a Theremin

Miközben a csészealj leszáll, és a helyi hatóságok azt kérik, hogy megszerezzék az irányítást, valószínűleg hallani fogja egy theremin jajgatásának kísérteties hangjait a hangsávban. Leon Theremin találta fel a készüléket 1928-ban. Életét szovjet laboratóriumi érdekességként kezdte, mielőtt a ma ismert műszerré fejlődött volna.

A zenekari karmesterek hullámzó karjaitól inspirálva Theremin közelségérzékelő technológiáját használta egy érintés nélküli hangszer létrehozására. Azóta a theremin a B filmek és a kísérleti zenék fémjele, valamint tökéletes barkácsprojekt a kíváncsi zenészek számára.

A Theremin darabjai

A klasszikus theremin dizájn megtévesztően egyszerű. Első pillantásra pusztán egy fadoboznak tűnik, néhány vezérlővel, valamint két feltűnően ipari megjelenésű antennával a két végén.

A függőleges antenna szabályozza a hangszer hangmagasságát, míg a vízszintes antenna módosítja a hangerőt. Ezeket hangmagasság- és hangantennáknak nevezzük.

Szóval hogyan működik?

A két antenna nagy vonalakban elektromágneses mezőket hoz létre, amelyek kölcsönhatásba lépnek az előadó saját elektromos kapacitásával.

Ezekben az elektromágneses mezőkben a kezével integetve az előadó pontosan módosíthatja a tenmin hangmagasság- és hangerő áramköreiben lévő változó oszcillátorokat. Ez lehetővé teszi számukra, hogy bonyolult dallamokat pörgessenek, látszólag a levegőből!

Ott sok a kibontanivaló. Ahhoz, hogy jobban megértsük, hogyan működik ez, vizsgáljuk meg a szintetizátor két alapvető elemét: az oszcillátorokat és a módosítókat.

Mi az oszcillátor?

Amikor a szintetizátorokról beszélünk, gondolhatunk egy oszcillátorra, mint a hang forrására. Az olyan analóg szintetizátorok esetében, mint a theremin, az oszcillátor egy elektromos alkatrész, amely váltakozó feszültséget generál. Ezt gyakran szinuszhullámként jelenítik meg:

Ez az analóg oszcillátor és váltakozó feszültsége a szintetizátorunk szíve. Minden más a módosító – azaz hogyan jutunk el az egyszerű váltakozó feszültségtől az éneklő, hangzó, szintetizátorig!

Összefüggő: Mi a különbség az AC és a DC között, és hogyan lehet átalakítani őket?

Minden oszcillátor egyszerre csak egy hangot képes kiadni. A korai szintetizátorok, mint például a theremin, kis maroknyi oszcillátort használtak, így csak egy egyszólamú teljesítmény. Ez azt jelenti, hogy bármilyen harmonikusan bonyolult vagy bizarr a szintetizátor, az előadók egyszerre csak egy hangot játszhatnak le!

Ez felveti a kérdést: hogyan juthatunk el az egyedi váltakozó feszültség generálásától a zenei skála előadásáig, nemhogy egy teljes kompozícióig?

Módosítók, hogy a zene

Ha a oszcillátorok szintetizátoré a motor, a módosítókaz autó minden más része. Nélkülük megrekednénk anélkül, hogy megmozdulnánk, pontosabban zenélnénk!

Amint már említettük, az analóg oszcillátorok természetüknél fogva egy-egy hangot képesek egyszerre előállítani. De továbbra is lejátszhatunk egy zenei skálát egyetlen oszcillátorral, egyszerűen megváltoztatva minden hang frekvenciáját.

Ennek az ötletnek a jobb bemutatásához vegyen fontolóra egy gitárhúrt:

Ez a karakterlánc a mi oszcillátorunk, és az ujjunk a módosító. A húr lenyomásával megváltoztatjuk a feszültségét, és ennek eredményeként az általa kibocsátott hanghullám frekvenciáját. Minél feljebb haladsz a gitár nyakán, annál nagyobb a húr feszültsége, és annál magasabb lesz a pengetéskor előjön a hang.

Ugyanígy különféle módosítókkal módosíthatja az oszcillátor egyetlen hangjának hangmagasságát. Ez lehetővé teszi bonyolult, bár monofonikus dallamok lejátszását a theremin.

A módosítók nem korlátozódnak a jel frekvenciájának megváltoztatására; módosíthatja is őket a amplitúdóaz AC feszültségről. A mi helyzetünkben az amplitúdó növekedése a kimeneti hangszint növekedését eredményezi, és fordítva.

Összefüggő: Elektromos hangszerek, amelyek segítségével csendesen gyakorolhat

A darabok összerakása

A klasszikus theremin három oszcillátorból áll: kettő a függőleges hangmagasságú antennához és egy a vízszintes hangerősségű antennához.

A pitch antenna

A pitch antenna áramkör egy rögzített oszcillátorból (amely egy beállított frekvencián oszcillál) és egy változó oszcillátorból (amelynek frekvenciáját a lejátszó módosítja) áll. A változtatható oszcillátor a függőleges hangmagasságú antennához van kötve. Ez a hangmagasságú antenna a kondenzátor egyik feleként működik, a másik fele pedig az előadó keze.

Anélkül, hogy túl mélyre mennénk, a kondenzátor két fele közötti távolság fordítottan arányos a kapacitásával. Ezért, ahogy az előadó közelebb viszi a kezét a hangmagasságú antennához, az áramkör kapacitása növekszik.

A változó oszcillátorral úgy van bekötve, hogy a frekvenciát az antenna kapacitásával változtassa, a tenmin hangmagasságát úgy változtathatja meg, hogy a kezét ide-oda mozgatja a pitch antenna között!

Összefüggő: Midi vezérlők, amelyeket Arduinóval építhet

Vagy inkább majdnem.

A változó oszcillátor frekvenciája jóval kívül esik az emberi hallás tartományán. Ennek eredményeként kombinálnunk kell a rögzített oszcillátor frekvenciájával. Ez a heterodinizálás elvét használja: két vagy több egyszerű hullám egyesülve összetettebb eredő hullámot alkot.

Egy theremin esetében a keletkező hullám frekvenciája jóval az emberi hallástartományon belül van, így hozzávetőlegesen öt oktáv tartományt ad.

A hangerős antenna

A hangerő-antenna nagyjából ugyanúgy működik, mint a hangmagasságú antenna, csak két oszcillátor heterodinizálása nélkül. Ehelyett egyetlen változó oszcillátor van csatlakoztatva a hangerő-antennához. Ennek az oszcillátornak a variációi határozzák meg a theremin térfogatát.

Végre készen állsz a játékra! Ha közelebb viszi a kezét a hangmagasságú antennához, megemeli a theremin hangmagasságát. Ha közelebb viszi a kezét a hangerő-antennához, csökken a hangerő. Egyszerűen hangzik, de a theremin elsajátítása ugyanolyan bonyolult, mint bármely más hangszer. Legalább soha nem kell gitárcsákányra vadásznod!

Az elektromosság éneklése

Az 1928-ban Leon Theremin által feltalált theremin egyedülálló kihívást jelent mind a játékosok, mind az elektronikus hobbi számára.

Nemcsak lehetőséget kap arra, hogy felfedezzen egy egyedülálló áramkört, hanem lehetőséget kap arra is, hogy kísérletezzen az egyik legismertebb, mégis idegen hangzású hangszínnel, amelyet valaha készítettek.

Az egyetlen dolog, ami nagyobb kihívás, mint egy theremin megértése, az, hogy valaki jól hangzik!

Mit jelent a hangminőség és miben különböznek a szokásos összetevők?

A hangminőségű hangszóró-komponensek jobbá teszik a hangszórókat? Mi teszi ezeket az alkatrészeket először hangminőségűvé, és egyáltalán megérik-e a pénzt?

Olvassa el a következőt

A szerzőről