Терменвоксы

[diyfactory]

Наткнулся на ресурсы проектов Терменвоксов. Может кто-нибудь заинтересуется.
Ламповый вариант. Есть слема, лейаут для навесного монтажа.
http://home.att.net/~theremin1/126/126.htm
Другие варианты
http://www.albertkreuzer.com/electronics.htm#theremin

[keysonstage]

слышал мнение, что в терменвоксах самое сложное - настройка

[Jansen]

слышал мнение, что в терменвоксах самое сложное - настройка

настройка, там самое простое, два ВЧ генератора, работают практически сразу. Сложное в Терменвоксе игра, слух нужен хороший, а лучше абсолютный.

[Diamontius]

Давно изучал информацию про изобретения Льва Термена. И не так уж много современных разработанных устройств, те что в журналах "Радио" сложны, устаревшее комплектующее, не доступное каждому, а те что публикуются в сети из разряда "для начинающих" слишком уж просты и соответственно низкая стабильность и другие трайблы. Наш девиз "даёшь Терменвокс в каждый дом!".
Теперь по схемотехнической сути (благодаря опыту создания металлоискателей по принципу BFO): 1. нужно всеми усилиями развязать оба генератора (по питанию, отдалить катушки, а ещё лучше опторазвязка), т.к. генераторы синхронизируются входя в резонанс друг с другом. 2.обязательно стабилизированный источник питания ( что я мало где видел в схемотехнике Терменвоксов). 3. Нужно повысить добротность контуров, конечно увеличатся габариты катушек, но ничего страшного. И в конце концов мало кто задумывался стабилизировать частоту опорного генератора кварцевым резонатором.
 Прошу прощение за поднятие столь устаревшей темы, но поднимать этот интересный инструмент нужно, лучше конечно общими усилиями, эдакий мозговой штурм. Сейчас думаю о проектировании-лампы или транзисторы... или гибрид..? даже возникала идея применит лампы с низким анодным напряжением, порядка 20-50 вольт.
 И какой же лучше смеситель... пассивный с развязывающими RC-цепочками, или балансный для более лучшей развязки влияний генераторов друг на друга... или тогда уж оптический... или с каждого генератора по повторителю... вопросов уйма... но точность как в металлоискателе тут не нужна, так что думаю можно будет обойтись малой кровью.

[ZAQ]

Теперь по схемотехнической сути (благодаря опыту создания металлоискателей по принципу BFO): 1. нужно всеми усилиями развязать оба генератора (по питанию, отдалить катушки, а ещё лучше опторазвязка), т.к. генераторы синхронизируются входя в резонанс друг с другом. 2.обязательно стабилизированный источник питания ( что я мало где видел в схемотехнике Терменвоксов). 3. Нужно повысить добротность контуров, конечно увеличатся габариты катушек, но ничего страшного. И в конце концов мало кто задумывался стабилизировать частоту опорного генератора кварцевым резонатором.
 

Diamontius, то, что присутствует эффект естественной самосинхронизации двух генераторов в схеме "на биениях", это даже очень хорошо, это добавит только устойчивости в покое. Развязка отпадает однозначно - это усложняет схему. Кварцем стабилизировать частоту опорного генератора нужно, согласен, с питанием тоже, но можно и батарейное, либо аккумуляторное попробовать применить. Лампы не бери пока - лучше, когда инструмент портативный. Чтобы схема хорошо реагировала (появлялись биения в звуковом диапазоне) на приближение руки к катушке, нужна частота хотя бы около 150-300кГц. Смеситель - микшер любой (на ОУ, например), смесители на логике как в металлоискателях не бери - пролазят посторонние случайные частоты, образующиеся в результате законов Булевой математики.

PS катушку удобно наматывать на ненужном компакт-диске, применяя эмалированный провод и циан-акрилатный суперклей. Приклеиваешь из фольгированного стеклотекстолита контактную площадку, к которой припаиваешь выводы. Наматывать провод легче не от центра, а от края компакт-диска виток к витку, двигаясь постепенно к центру. Для укладки провода пользуйся зубочисткой и фиксируй суперклеем. После намотки пол-тюбика суперклея выдавливаешь постепенно и быстро размазываешь по поверхности. Получается очень чувствительная к ладони однослойная катушка (монолит), с обратной стороны у диска уже есть готовый металлический экран.

[Diamontius]

Синхронизация это не есть хорошо... я с ней боролся в металлоискателях, и в Терменвоксе, если играть на суббоктаве, 1-ой, то частота будет уплывать в резонанс. Использовать гармонику опорного генератора тоже не получится, пропадут НЧ по ЗЧ-диапозону, пищалка получится. Биения в ЗЧ диапозоне можно получить и на гораздо меньших частотах генераторов, где то от 40кГц, чем меньше частота тем выше стабильность, но увы, меньше и чувствительность.
По питанию, что батарейное, что БП, стабилизатор никто не отменял, лучше отдельно на каждый генератор.
Почему думал про лампы? Да потому что на пентоде можно собрать сразу и ГВЧ, и смеситель, святая простота.

[ZAQ]

Довольно дорогая и крупногабаритная конструкция (транс, лампы, отводы у катушек). Звук - обычный скучный синус, по-моему. Можно сделать всё гораздо проще. И звук по-интереснее...

[Diamontius]

На счёт обычного синуса я бы не стал говорить что он скучный:) Накидал сегодня на макетке схемку, просто ради интереса, просто генераторная часть без буфера. Подключил её в свой гитарный аппарат, овердрайв за место преампа, темброблоком срезал не нужное, далее делэй... да о скучном синусе не может быть и речи! Ну а если уж научиться играть, почувствовать пространство, то вообще улёт!
Транзисторы применил германиевые П401 старых образцов в форме плоской шляпки, эдакий винтаж (коли уж не лампы:) ) С катушками игрался с разными, благо их у меня много, наилучшие результаты показали катушки, некогда делал феррозонд, на ферритовом стержне виток к витку 150 или около того витков провода где то 0.3, да тут всякие будут работать с должно индуктивностью и добротностью, ловим ферритовым сердечником не гармонику, а основную частоту  (она громче всех) и вперёд. Параллельно катушке опорного генератора поставлю подстроечный воздушный конденсатор, вынесу на панель управления. Антенна была пока что кусок монтажного провода, чувствительность вполне приемлимая для такой схемы.
Теперь ищу текстолит обязательно коричневого цвета, жёлтый не винтаж:) Впереди разработать однакаскадный усилитель с регулятором тона и буфер.
Будет ли критика по генераторам? Задумку стибрил из какогото журнала древнего, нашёл у себя в записях в тетради.

[ZAQ]

В LC-генераторах частота определяется формулой 1/[2PI*SQR(LC)]. Отсюда видно, что частота пропорциональна корню квадратному из постоянной контура. Следовательно, грубо говоря, чтобы изменить частоту в 3 раза, ёмкость контура нужно изменить в 9 раз! и т.д. Из-за этого низкая чувствительность и неравномерная зависимость частоты от изменения ёмкости. Если вблизи датчика ещё худо-бедно частотой можно манипулировать, то с квадратом расстояния от него чувствительность резко падает. Поэтому очень трудно сыграть какую-нибудь мелодию.
Я вот что думаю. Если попробовать применить RC-генератор, как я применял в этом топике:
http://diyfactory.ru/forum/index.php?showtopic=2088&st=40
Здесь изменение частоты напрямую пропорционально изменению ёмкости. Если вместо конденсатора взять фольгированную пластину, земляной провод вывести в виде контакта на корпус устройства. Касаясь контакта и приближая ладонь к пластине, изменяем ёмкость образующегося между телом и пластиной конденсатора. С конденсатора снимаем экспоненциальный сигнал, мы это уже научились делать. Примерно так. Теперь ориентировочные расчёты. Из личного опыта. Взял лист одностороннего фольгированного стеклотекстолита, положил на стол фольгой вниз, стеклотекстолитом вверх. Сверху ладонь. Измерил ёмкость - около 300пФ. Берём имеющийся в наличии стандартный резистор 9.1МОм. По формуле для рассматриваемого генератора нижнюю частоту получаем 652Гц. Автор генератора пишет, что практически проверял его работу с сопротивлением 40МОм (частота около 148Гц получится). Получается, если соединить последовательно несколько высокоомных резисторов, при желании, можно отодвинуть нижний частотный порог ещё ниже. Впринципе, игрушка будет готова. Второй генератор не нужен, катушки не нужны, смеситель не нужен - просто повторитель на полевичке и через регулятор уровня в линию(на УНЧ с динамиком). От батарейки потребляемый ток - ничтожный, если с маломощным УНЧ - от аккумуляторов. Не знаю, правда, фон 50 Гц ловить будет или нет, но уровень сигнала достаточно высокий, если что, профильтровать можно. Как-то так... Если что-то не пойдёт, можно попробовать повысить частоту генератора, а на выход поставить делитель частоты на D-счётчике.

[Diamontius]

Это всё надуманная теория На практике дело обстоит несколько иначе, мы же получаем разностную частоту, а чем выше частота генераторов, следовательно тем выше интервал биений. Чувствительность большая здесь не к месту, иначе трудно будет попадать в те или иные ноты. Давно хотел ещё собрать Терменвокс, но сделал вот что- подключал металлоискатель на биениях к усилителю, брал в руки металлический предмет и пытался играть манипулируя им в области катушки, при высокой чувствительности играть сложно, приходилось её притуплять, либо брать металлический предмет поменьше. Пробовал ложки, так же металлические напёрстки одетые на пальцы, она и сейчас идея жива, но захотелось антенну.
Если делать RC генератор, то это уже уход от классического построения Терменвокса, ведь по сути контролер управления можно сделать хоть световой, хоть ёмкостный и управлять генератором, получим ЭМИ. Но в RC-генераторе есть одна вещь- нестабильность, частота будет плавать, для игрушки- пожалуйста, я же озадачился несколько посеръёзнее:)
И вот посмотрел на электронную виолончель Термена... ломаю голову- как устроен гриф?! Написано что он имеет индуктивное управление...?

[ZAQ]

Подключил её в свой гитарный аппарат, овердрайв за место преампа, темброблоком срезал не нужное, далее делэй... да о скучном синусе не может быть и речи! Ну а если уж научиться играть, почувствовать пространство, то вообще улёт!

Diamontius, если интересно, посмотри видео про оптический ThereminVOX на таймере 555:  http://websound.ru/issues/183.htm

PS Частота в RC плавать не будет - ты же её сам рукой задаёшь, слух-то есть?

[ZAQ]

Это всё надуманная теория На практике дело обстоит несколько иначе, мы же получаем разностную частоту, а чем выше частота генераторов, следовательно тем выше интервал биений. Чувствительность большая здесь не к месту, иначе трудно будет попадать в те или иные ноты.
 

Не было раньше КМОП-транзисторов, поэтому и поступали таким образом, но не значит, что так лучше, это не металлоискатель, а инструмент. По поводу трудности попадания в ноты - трудно и на заводском инструменте играть. Я не зря про делитель упомянул. Задавая тот или иной коэффициент деления, можно плавно изменять зависимость и подобрать оптимальную, т.к. при делениии чувствительность также снижается. В LC квадратичная зависимость и НЕРАВНОМЕРНОСТЬ уже определена формулой, как ни крути. А на практике я проверю, не сомневайся даже!

[Diamontius]

Всё это прикольно на таймере с опто-управлением, но к нашей теме отношения не имеет. На сайте мне больше понравилась электромагнитная виолончель, по звучанию ближе. Мы забыли саму суть изобретения- именно сигнал разностей частот, именно эта синусоида обладает особой мягкостью... ну это как ламповый звук, важен не столь сам звук сколько его природа. Если бы было так просто применить RC генератор, то его применяли бы везде, в ёмкостных датчиках, в контролерах, однако по прежнему применяют контур LC. RC будет капризнее, высокие сопротивления, с низкой утечкой и с высокой термостабильностью, влажность воздуха так же будет влиять (даже приборы-измерители влажности выполнены на LC, один раз видел только на мультивибраторе), так что чем удовлетворять требования к комплектующим, проще намотать 2 катушки.
КПОП-элементы и сейчас применяют в игрушках, в серъёзной схемотехнике не замечал (трансиверы к примеру).

[Tuvalu]

Была такая тема, смотрели? http://diyfactory.ru/forum/index.php?showtopic=795

На практике дело обстоит несколько иначе, мы же получаем разностную частоту, а чем выше частота генераторов, следовательно тем выше интервал биений.

Это, действительно, так. Чувствительность можно сделать какую угодно, хоть несколько мм на октаву. А вот, то что предлагает ZAQ, будет очень неравномерно (расстояние/октава) по диапазону.  

[ZAQ]

RC будет капризнее, высокие сопротивления, с низкой утечкой и с высокой термостабильностью, влажность воздуха так же будет влиять (даже приборы-измерители влажности выполнены на LC, один раз видел только на мультивибраторе), так что чем удовлетворять требования к комплектующим, проще намотать 2 катушки.
 

Брат, поверь, заводской инструмент ещё какой капризный и на него влияют те же факторы. А RC однозначно стабильнее LC. В эквалайзерах давно отказались от последних, хотя у них добротность выше намного. У катушки свои капризы. Вот так.

[Diamontius]

Была такая тема, смотрели? http://diyfactory.ru/forum/index.php?showtopic=795
 

Естественно. Но там используют готовые схемотехнические решения, а в этой теме будем проектировать:)

[ZAQ]

А вот, то что предлагает ZAQ, будет очень неравномерно (расстояние/октава) по диапазону.

Согласен, равномерно не будет. На гитаре лады тоже неравномерны по расстоянию. Да и десять октав я перекрывать не собираюсь. Если хорошо подумать, то можно и эту проблему решить, например, пластину сделать не правильной формы, или ещё как.

[Diamontius]

Вот я думаю как бы к моим генераторам кварцевый резонатор прелипить... Схема то подкупает своей простотой, с общими базами, смеситель не нужно городить. Оно то и с двумя катушками работает сносно относительно стабильности, но кварц был бы лучше, лучше катушку грамотно одну сделать, в натяг на керамическом каркасе, как и положено.

[EternalEngine]

Никогда не понимал, почему все так стремятся повторить классическую схему с использованием высокочастотных LC генераторов? В 18 году особо не было других альтернатив этой схеме, но с этого момента прошла уже добрая сотня лет. Почему бы не сделать CV управление с низкочастотным осциллятором?

[ZAQ]

И я о том же. А "CV управление" - это что, и с чем его едят?