Digitalni Thereminvox: 4 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Thereminvox (alias Theremin, ætherphone/etherphone, thereminofone ali termenvox) je čisti elektronski glasbeni inštrument, ki nima niti nizov, niti gumbov. Odziva se na položaje tamkajšnjih rok.

Instrument je izumil ruski inženir elektronike in izumitelj Leon Theremin leta 1920. Tu lahko vidite, kako Leon prikazuje svoj instrument. Vsak dan instrument ni tako priljubljen kot elektronski klavir ali kitara, vendar ga glasbeniki še vedno uporabljajo.

Ta projekt je napisan v spomin na Leona Theremina, skoraj 100 let po njegovem izumu.

Projekt je digitalna izvedba istega načela - brezstičnega glasbila. Originalni Thereminvox uporablja kapacitivnost človeškega telesa za določanje položaja rok glede na dve anteni, tukaj pa namesto tega uporabljam dva senzorja VL53L1X. Ti senzorji merijo razdaljo po principu časa letenja laserskega žarka, tj. So neverjetno majhni infrardeči radarji, ki lahko merijo razdalja do 4 metre (13ft). Mikrokrmilnik, spajkan na predstavitveno ploščo Nucleo-L476, nadzoruje senzor in pretvarja meritve v zvok.

Zaloge

• MCU plošča Nucleo64-L476RG
• Ščitna plošča senzorja X-NUCLEO-53L1A1
• Mini priključek 3,5 mm vtič in kabel
• Nekaj žic
• Zvočnik z linearnim vhodom in USB napajanjem (za oba sem uporabil zvočnik JBL Charge)

Skupni proračun: 60 - 100 USD

1. korak: utripanje vdelane programske opreme

Za bliskovito vdelano programsko opremo MCU priključite MCU ploščo na računalnik s kablom Mini-USB. Plošča bo zaznana kot nov bliskovni pogon. Prenesite najnovejšo datoteko l4-thereminvox.bin iz githuba in jo shranite na ta bliskovni pogon. Datoteka bo samodejno poslana v MCU. Pred naslednjim korakom ne pozabite odklopiti USB kabla.

2. korak: Sestavljanje instrumenta

Komplet X-NUCLEO-53L1A1 vsebuje arduino združljivo ščitno ploščo z enim senzorjem dosega in še dva senzorja na satelitskih ploščah, ki ju je mogoče povezati z ščitom kot drugo plastjo. Uporabil bom samo glavni in levi senzor, levo pa mora biti usmerjeno vodoravno. Satelitska plošča je povezana s standardnim 10-polnim DIP konektorjem, jaz pa sem za povezovalnik uporabil pet žic F-M. Zatiči 2-6 (GND, VDD, vodilo I2C + signal za zaustavitev) so minimalni nastavljeni za delovanje senzorja. Thereminvox je monofonični instrument,, zvočni izhod pa se izvaja z enim kanalom MCU-jev na čipu DAC. DAC je interno sporočan operacijskemu ojačevalniku na čipu. Izhodni pin ojačevalnika je PB0, ki je priključen na nožico 34 priključka plošče CN7 MCU. Naslednji kos je kabel mini vtičnice, ki sem ga prerezal na dva dela, nato pa tako zvočne kanale L in R spajkal na en sam polinski ženski konektor, ozemljitveni pa na drugega. Zdaj lahko minijack priključite na zvočnik in napravo napajate s kablom USB.

3. korak: Glasba

Instrument proizvaja enotonski sinusni val v območju 20-1200Hz. Razdalja med levo roko igralcev in senzorjem nadzoruje frekvenco, višina desne roke pa glasnost vala. Na žalost sploh nisem glasbenik. predvajati kakršno koli glasbo, kot je zmogel Leon Theremin. Lahko samo pokažem, kako instrument deluje.

4. korak: izvorne kode

Objavljeni so na github: https://github.com/elmot/l4-thereminvox Uporabil sem CLion IDE (pisanje je moje delo), gcc toolset, generator kode STM32CubeMX, knjižnico VL53L1X iz st.com.

Ne pozabite spremeniti, na primer projekt se lahko pretvori v polnopravni instrument MIDI. Nekaj priročnikov za vdelano programiranje se nahaja tukaj: