数字特雷门电路-制作音乐与您的手

以其创造者的名字命名，特雷在1920年代开始起源于苏联。这包括安装有几个天线的容器。它没有任何键盘播放，吉他没有像琴弦。相反，Theremin利用人体电容来操纵体积和音调和输出音乐信号。操作员只需靠近天线挥动他或她的手臂，以产生相应变化的音调！

Ragini Sharma贡献

早期的应用程序

特雷门琴最重要的应用是在各种各样的低成本恐怖电影中。在这些电影中，许多动作中听到的令人毛骨悚然的走动声实际上是由特雷门装置产生的。

同样，它们也被用于许多流行音乐音乐会。虽然第一个Theremin使用了几个天线和各种管道和调谐电路，但用现代集成电路替换它们使工作变得更加简单。

要花多少钱?

在这篇文章中，我们将学习使用价值不到5美元的组件开发一个简单的特雷门算法。电子发烧友如果有一个装满零部件的垃圾箱，或许可以以更低的成本完成工作。

特雷门琴可以毫不费力地组合和运用，即使是那些没有音乐资历的人。最重要的是，特雷门琴可以带来很多乐趣，尤其是在万圣节庆祝活动中!

在这个电路中，管道和LC电路实际上是用一些低成本和现成的IC改变的，以产生提议的数字特雷门电路。

理解框图

电路的框图可以在图4中的下面找到。1。

特雷门式振荡器使用一组两个高频振荡器来工作。其中一个振荡器具有恒定的频率，而另一个则是通过操作者的体电容而变化的。

由两个振荡器产生的频率通过一个称为平衡调制器的排他电路组合起来。

平衡调制器衰减初始信号并产生复杂的传输，其包括两个输入中的总和和差值频率。

当一个特定的振荡器在100 kHz和第二个在101 kHz时，我们将得到一个输出在201 kHz和1 kHz组成一对频率。

因为最多的人类听到的人类能力较高，所以最多只限于20 kHz，因为由于平衡调制器在音频放大器之前的影响，因此只有1 kHz差频将是可疑的。

电路如何工作

上图展示了我们的数字特雷门技术的原理图。

U1可以是CD4069或74C04六角逆变器，它类似于固定在100kHz大约100kHz的恒定频率振荡器。

IC U2包括变频振荡器和平衡调制器来完成电路的剩余部分。

CD4046是一种锁相环配置，最初是为倍频器类型的应用创建的。然而，它的组件完美地满足了我们的需求。

R3、R4。C2建立内建振荡器芯片的中心频率。该天线与C2一起创建了一个平行电容，这使得当人手接近天线时，频率可以改变几千赫兹。

由R4实现的零控制电阻器，使可变振荡器可以固定在与固定振荡器相同的频率。

如果差频低于15hz，则低于我们听觉范围的低频阈值。

通过将两个振荡器调整到相同的频率，特雷门琴保持静音，直到操作者或表演者将他或她的手靠近天线。

由两个振荡器产生的频率由IC 4046内的一个exclusive OR门组合。

该门类似于数字平衡调制器，它创建如前所述的总和和差分频率。随后，或栅极输出随后通过C3耦合，具有电平控制电阻器R5和输出插孔，用于与外部音频放大器的快速集成。A 9 V PP3电池可用于为电路供电。

印刷电路板设计

它是一个简单的电路，可以用2x2英寸PCB组装。如下图所示，Theremin的印刷电路板的轨道布局：

一个重要的方面是，特雷门振荡器必须只安装在金属外壳中，因为金属形成了一个屏蔽，大大消除了振荡器频率变化的可能性。

有了金属外壳，特雷门琴的校准就简单多了。

C1和C2都需要是银色云母电容器，用于最佳结果，理想情况下具有±5％的公差。

由于两种芯片都是CMOS，强烈建议加入IC插座。除此之外，董事会的布局和装配是不合约的。

一旦项目完成，我们必须安装天线，并将其连接到板上。

因为天线用铬的精细涂层保护，所以它不可能焊接电线自行焊接到天线。只需将一块电线连接到其中一个垫圈并将其连接到2-56机螺杆和螺栓天线（见图5）。

校准和测试

在完成组装后，密切检查互连，弱焊缝和其他可能问题的缺陷。如果一切看起来完美，请将Theremin用电线连接到音频放大器，将电池添加到设备上，然后打开它。

慢慢地逐步增加音量与水平控制。如果一切正常，你可能会成功地听到一声尖锐的尖叫。现在，在天线附近挥动你的手应该会使声音的音调提高。试着增加天线的长度，以其全部容量和微调零控制旋钮，以识别一个甜点，在死区或零位是注意到，直到当然你的手被带到天线附近。

电路故障诊断

万一尖叫没有到达任何调谐的点，尝试使天线短一些英寸，并给它一次尝试。

一旦设置准确，特雷明应该保持静音，直到操作员在距离天线几英寸的范围内挥动他或她的手。

你可能会遇到很多影响人体电容的方面，这些都可能影响特雷门的效率水平。

天线长度、空气湿度、尺寸、操作者的服装和鞋底对地面的阻力等方面都可能影响到零度控制调整的改变。

通过一些实践，可以在几秒钟内适当地设置ZERO控件。

最后，由于温度变化，在电源电压最初接通后，特雷门电源必须在几分钟内变得稳定。

当Theremin通电并右侧归零时，它可能会导致调谐漂移并反复要求重新校准。

最有效的补救办法是使用LEVEL控制完全关闭电源，并在校准ZERO控制之前给特雷门提供几分钟左右的预热时间。

结论

特雷门琴工作自然，有特殊的音响效果。

音量踏板使您能够带来动态和引入淡出，几乎任何地面设备的吉他手或合成器可能改变一些元素的音质。

Theremin的空灵声音使用回声和延迟增强来表现出奇妙。

无论采用特像一个摇滚乐队或电影组织特殊效果发生器,或仅仅是为了丰富你的未来的万圣节庆祝活动,你会发现这个小玩意可以为你提供很多非常规的音效使用一个非常简陋的支出在时间和金钱方面。

特雷门不仅是迷人和信息，实际上是巨大的乐趣!

零件清单

C1，C2 - 51PF，银云母电容器
C3 - 1nF, 25 wvdc电解电容器
C4 - 220pf，25 WVDC电解电容器
R1 - 1M, 1/4瓦特。5%的电阻
R2, R3 -100k, 1/4瓦特，5%电阻
R4 -10k，线性电位计
R5 -10K，音频电位器
R6 - 47欧姆，1/4瓦特，5%电阻
U1 - ic4069或ic74c04 CMOS十六进制逆变器/缓冲器集成电路
U2 - ic4046锁相环，集成电路

额外零件和材料
印刷电路或perfboard材料，通用替换天线铝壳，IC插座，9伏晶体管无线电电池，9伏电池夹，电线，焊料，五金，蚀刻液(如需要)等。