Digitalni Thereminvox: 4 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-23 14:37

Thereminvox (poznat i kao Theremin, Øtherphone/etherphone, thereminofon ili termenvox) je čisti elektronski muzički instrument, koji nema niti žice, niti dugmad. Reagira na položaje tamošnjih ruku.

Instrument je izumio ruski inženjer elektronike i pronalazač Leon Theremin 1920. Ovdje možete vidjeti kako Leon demonstrira svoj instrument. Novih dana instrument nije toliko popularan kao elektronski klavir ili gitara, ali muzičari ga i dalje koriste.

Ovaj projekt napisan je u spomen na Leona Theremina, skoro 100 godina nakon njegovog izuma.

Projekt je digitalna implementacija istog principa - beskontaktnog muzičkog instrumenta. Originalni Thereminvox koristi kapacitivnost ljudskog tijela za određivanje položaja ruku u odnosu na dvije antene, ali ovdje koristim dva senzora VL53L1X. Ti senzori mjere udaljenost prema principu vremena leta laserskog snopa, tj. To su nevjerojatno mali infracrveni radari, koji mogu mjeriti udaljenost do 4 metra (13 stopa). Mikrokontroler lemljen na demo ploči Nucleo-L476 kontrolira senzor i pretvara mjerenja u zvuk.

Supplies

• Nucleo64-L476RG MCU ploča
• X-NUCLEO-53L1A1 ploča štitnika senzora
• Mini priključak 3,5 mm utikač i kabel
• Neke žice
• Zvučnik sa linearnim ulazom i USB napajanjem (za oba sam koristio JBL Charge zvučnik)

Ukupan budžet: 60 - 100 USD

Korak 1: Trepćući firmver

Za fleširanje MCU firmvera, povežite MCU ploču sa računarom pomoću Mini-USB kabla. Ploča će biti detektovana kao novi fleš disk. Preuzmite najnoviju datoteku l4-thereminvox.bin sa github-a i sačuvajte je na taj fleš disk. Datoteka će se automatski proslijediti u MCU. Ne zaboravite isključiti USB kabel prije sljedećeg koraka.

Korak 2: Sklapanje instrumenta

Set X-NUCLEO-53L1A1 sadrži štitnu ploču kompatibilnu s arduinom s jednim senzorom dometa i druga dva senzora na satelitskim pločama, koji se mogu povezati sa štitom kao drugi sloj. Koristit ću samo glavni i lijevi senzor, a lijevi bi trebao biti vodoravno orijentiran. Satelitska ploča je spojena standardnim 10-pinskim DIP konektorom, a ja sam koristio pet F-M žica za povezivanje kao produžni dio veze. Igle 2-6 (GND, VDD, I2C sabirnica + signal za isključivanje) minimalni su postavljeni za rad senzora. Thereminvox je monofonski instrument,, a zvučni izlaz izvodi se s jednim kanalom MCU-a na čipu DAC-a. DAC se interno komunicira sa operativnim pojačalom na čipu. Izlazni pin pojačala je PB0, koji je ožičen na pin 34 CN7 MCU konektora ploče. Sljedeći komad je kabel za mini priključak, koji sam prerezao na dva dijela, a zatim lemio i L i R zvučne kanale na jedan ženski konektor s jednim pinom, a uzemljenje na drugi. Sada možete spojiti minijack na zvučnik i napajati uređaj USB kabelom.

Korak 3: Muzika

Instrument proizvodi jednotonski sinusni val unutar raspona 20-1200Hz. Rastojanje između lijeve ruke igrača i senzora kontrolira frekvenciju, visina desne ruke kontrolira jačinu vala. Nažalost, ja uopće nisam muzičar, a ja ne mogu puštati bilo koju muziku kako je Leon Theremin mogao. Mogu samo pokazati kako instrument radi.

Korak 4: Izvorni kodovi

Objavljeni su na github-u: https://github.com/elmot/l4-thereminvoxKoristio sam CLion IDE (pisanje je moj posao), gcc set alata, generator STM32CubeMX koda, biblioteku VL53L1X sa stranice st.com.

Slobodno unesite svoje izmjene, na primjer, projekt bi se mogao pretvoriti u potpuno opremljeni MIDI instrument. Neki priručnici o načinu na koji se radi ugrađeno programiranje nalaze se ovdje: