Laulukondensaator: kuidas Theremin töötab

Kui taldrik maandub ja kohalikud võimud käratsevad kontrolli saavutamise nimel, kuulete heliribal tõenäoliselt sealmini õõvastavaid toone. Leon Theremin leiutas seadme 1928. aastal. See alustas oma elu Nõukogude labori uudishimuna, enne kui arenes välja instrumendiks, mida me täna tunneme.

Orkestrijuhtide lainetavatest kätest inspireerituna kasutas Theremin oma läheduse tuvastamise tehnoloogiat, et luua kontaktivaba instrument. Sellest ajast alates on theremin olnud B-filmide ja eksperimentaalse muusika tunnus ning ideaalne DIY projekt uudishimulikele muusikutele.

Theremini tükid

Klassikaline theremini disain on petlikult lihtne. Esmapilgul tundub, et see on lihtsalt puidust kast, millel on käputäis juhtnuppe ja mõlemas otsas kaks silmatorkavalt tööstusliku välimusega antenni.

Vertikaalne antenn reguleerib instrumendi helikõrgust, horisontaalantenn aga selle helitugevust. Neid tuntakse vastavalt helikõrguse ja helitugevuse antennidena.

Kuidas see siis töötab?

Laias laastus loovad kaks antenni elektromagnetvälju, mis interakteeruvad esineja enda elektrilise mahtuvusega.

Nendes elektromagnetväljades kätega vehkides saab esineja täpselt muuta theremini helikõrguse ja helitugevuse ahelates olevaid muutuvaid ostsillaatoreid. See võimaldab neil keerutada keerulisi meloodiaid, näiliselt tühjalt kohalt!

Seal on palju lahti pakkimist. Et saada paremat ettekujutust selle toimimisest, uurime kahte põhielementi, mis moodustavad mis tahes süntesaatori: ostsillaatorid ja modifikaatorid.

Mis on ostsillaator?

Süntesaatoritest rääkides võib heli allikana mõelda ostsillaatorile. Analoogsüntesaatorite nagu theremin puhul on ostsillaator elektriline komponent, mis genereerib vahelduvpinget. Seda kujutatakse sageli siinuslainena:

See analoogostsillaator ja selle vahelduvpinge on meie süntesaatori süda. Kõik muu on a modifikaator – ehk kuidas me jõuame lihtsast vahelduvpingest laulva, kõlava, süntesaatorini!

Seotud: Mis vahe on vahelduvvoolu ja alalisvoolu vahel ning kuidas neid teisendada?

Iga ostsillaator suudab korraga tekitada ainult ühe heli. Varased süntesaatorid nagu theremin kasutasid väikest peotäit ostsillaatoreid, nii et nad suutsid toota ainult monofooniline esitus. See tähendab, et olenemata sellest, kui harmooniliselt keeruline või veider on süntesaator, saavad esinejad korraga mängida ainult ühte nooti!

See tõstatab küsimuse: kuidas minna ainsuse vahelduvpinge genereerimisest muusikalise skaala esitamiseni, rääkimata tervest kompositsioonist?

Modifikaatorid teevad muusikat

Kui ostsillaatorid süntesaatorist on mootor, modifikaatoridon kõik teised auto osad. Ilma nendeta oleksime ummikus, et end liigutada või täpsemalt muusikat teha!

Nagu mainitud, suudavad analoogostsillaatorid oma olemuselt igal ajal toota ainult ühe noodi. Kuid me saame siiski mängida muusikalist skaalat ühe ostsillaatoriga, muutes lihtsalt iga noodi sagedust.

Selle idee paremaks demonstreerimiseks kaaluge kitarri keelt:

See string on meie ostsillaator ja meie sõrm on modifikaator. Keele alla vajutades muudame selle pinget ja sellest tulenevalt ka selle väljastatava helilaine sagedust. Mida kõrgemale kitarri kaelast üles liigute, seda suurem on keele pinge ja seda kõrgem on noot, mis seda näppides välja tuleb.

Samamoodi saate kasutada erinevaid modifikaatoreid, et muuta ostsillaatori üksiku noodi helikõrgust. See võimaldab seal mängida keerulisi, ehkki monofoonilisi meloodiaid.

Modifikaatorid ei piirdu ainult signaali sageduse muutmisega; saate neid kasutada ka selle muutmiseks amplituudvahelduvpingest. Meie olukorras toob amplituudi suurendamine kaasa väljundhelitaseme tõusu ja vastupidi.

Seotud: Elektrilised instrumendid, mida saate kasutada vaikseks harjutamiseks

Tükkide kokkupanek

Klassikaline theremin koosneb kolmest ostsillaatorist: kaks vertikaalse helitugevusega antenni ja üks horisontaalse helitugevusega antenni jaoks.

Pitch Antenn

Kõrgantenni ahel koosneb fikseeritud ostsillaatorist (selline, mis võngub määratud sagedusel) ja muutuvast ostsillaatorist (sellest, mille sagedust mängija muudab). Muutuva ostsillaator on ühendatud vertikaalse sammuga antenniga. See helikõrguse antenn toimib kondensaatori poolena, teine ​​pool on esineja käsi.

Ilma sellesse liiga süvenemata on kondensaatori kahe poole vaheline kaugus pöördvõrdeline selle mahtuvusega. Seega, kui esineja liigutab oma kätt helikõrguse antennile lähemale, suureneb ahela mahtuvus.

Muutuva ostsillaatoriga, mis on ühendatud antenni mahtuvusega sagedust muutma, saate sealimini helikõrgust muuta, liigutades oma kätt kõrgusega antennist edasi-tagasi!

Seotud: Midi-kontrollerid, mida saate Arduinoga ehitada

Õigemini, peaaegu.

Muutuva ostsillaatori sagedus jääb inimese kuulmisulatusest kõvasti välja. Selle tulemusena peame selle ühendama fikseeritud ostsillaatori sagedusega. See kasutab heterodünimise põhimõtet: kaks või enam lihtsat lainet ühinevad, et moodustada keerukam tulemuslaine.

Teremiini jaoks jääb saadud laine sagedus inimese kuulmisvahemikku, mis annab sellele ligikaudu viie oktaavi ulatuse.

Helitugevuse antenn

Helitugevuse antenn töötab samamoodi nagu helikõrgusantenn, ilma kahe ostsillaatori heterodünimiseta. Selle asemel on helitugevuse antenniga ühendatud üks muutuv ostsillaator. Selle ostsillaatori variatsioonid määravad sealmini ruumala.

Lõpuks olete mängimiseks valmis! Käe toomine kõrgusantennile lähemale tõstab theremini helikõrgust. Käe toomine helitugevusantennile vähendab selle helitugevust. See kõlab lihtsalt, kuid theremini valdamine on sama keeruline kui mis tahes muu instrumendiga. Vähemalt ei pea te kunagi kitarrivalikut otsima!

Elektri laulmine

1928. aastal Leon Theremini leiutatud theremin esitab ainulaadse väljakutse nii mängijale kui ka elektroonikahuvilisele.

Teil pole mitte ainult võimalus uurida ainulaadset vooluringi, vaid teil on ka võimalus katsetada ühe kõige äratuntavama, kuid võõrapärase kõlaga tämbriga, mis eales loodud.

Ainus asi, mis on suurem väljakutse kui theremini mõistmine, on hea heli tekitamine!

Mida tähendab heliaste ja kuidas tavalised komponendid erinevad?

Kas helikvaliteediga kõlarikomponendid muudavad kõlarid paremaks? Mis muudab need komponendid helikvaliteediks ja kas need on isegi seda raha väärt?

Loe edasi

Autori kohta