Digital Thereminvox: 4 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ang Thereminvox (aka theremin, ætherphone / etherphone, thereminophone o termenvox) ay isang purong elektronikong instrumento sa musika, na wala o mga string, ni mga pindutan. Ito ay tumutugon sa mga posisyon ng thereminist na kamay.

Ang instrumento ay naimbento ng Russian electronics engineer at imbentor na si Leon Theremin noong 1920. Dito mahahanap mo kung paano ipinakita ni Leon ang kanyang instrumento. Sa kasalukuyan ang instrumento ay hindi kasikat ng elektronikong piano o gitara ngunit ginagamit pa rin ito ng mga musikero.

Ang proyektong ito ay nakasulat bilang alaala kay Leon Theremin, halos 100 taon pagkatapos ng kanyang pag-imbento.

Ang proyekto ay isang digital na pagpapatupad ng parehong prinsipyo - contactless instrumentong pang-musika. Ang orihinal na Thereminvox ay gumagamit ng capacitance ng katawan ng mga tao upang matukoy ang posisyon ng mga kamay nang medyo sa dalawang antennas, ngunit narito gumagamit ako ng dalawang mga sensor ng VL53L1X sa halip na Ang mga sensor ay sumusukat sa distansya gamit ang prinsipyo ng laser beam na time-of-fly na prinsipyo, ibig sabihin ang mga ito ay kamangha-manghang mga maliliit na infrared radar, kayang sukatin distansya hanggang sa 4 metro (13ft). Kinokontrol ng microcontroller sa Nucleo-L476 demo board ang sensor at binago ang mga sukat sa tunog.

Mga gamit

• Nucleo64-L476RG MCU board
• X-NUCLEO-53L1A1 sensor board ng kalasag
• Mini jack 3.5mm plug at cable
• Ang ilang mga wires
• Speaker na may linear input at USB power supply (ginamit ko ang JBL Charge speaker para sa pareho)

Kabuuang badyet: $ 60 - $ 100

Hakbang 1: Flashing Firmware

Upang mai-flash ang MCU firmware, ikonekta ang board ng MCU sa iyong computer gamit ang Mini-USB cable. Ang board ay makikita bilang isang bagong flash drive. I-download ang pinakabagong l4-thereminvox.bin file mula sa github, at i-save ito sa flash drive na iyon. Awtomatikong i-flash ang file sa MCU. Huwag kalimutang idiskonekta ang usb cable bago ang susunod na hakbang.

Hakbang 2: Pag-iipon ng Instrumento

Ang hanay ng X-NUCLEO-53L1A1 ay naglalaman ng isang arduino-compatible Shield board na may isang range sensor, at isa pang dalawang sensor sa mga satellite board, na maaaring konektado sa kalasag bilang pangalawang layer. Gagamit lang ako ng pangunahing at kaliwang mga sensor, at ang kaliwa ay dapat na oriented pahalang. Ang satellite board ay konektado sa karaniwang 10-pin DIP konektor, at gumamit ako ng limang mga F-M pin wire bilang isang extender ng koneksyon. Ang Pins 2-6 (GND, VDD, I2C bus + signal ng shutdown) ay ang kaunting hanay upang gumana ang sensor. Ang Thereminvox ay monofonic instrument,, at ang output output ay ginaganap gamit ang isang channel ng MCUs on-chip DAC. Ang DAC ay naiugnay sa panloob sa on-chip pagpapatakbo amplifier. Ang pin ng amplifiers output ay PB0, na kung saan ay wired upang i-pin ang 34 ng CN7 MCU board konektor. Susunod na piraso ay isang mini jack cable, na pinutol ko sa dalawang bahagi, at pagkatapos ay na-solder ang parehong mga L at R sound channel sa isang solong pin na babaeng konektor, at ground pin sa isa pa. Ngayon ay maaari mong ikonekta ang minijack sa isang speaker, at paganahin ang aparato gamit ang USB cable.

Hakbang 3: Musika

Gumagawa ang instrumento ng single-tone sine wave sa loob ng saklaw na 20-1200Hz Ang distansya sa pagitan ng kaliwang kamay ng mga manlalaro at kinokontrol ng sensor ang dalas, taas ng kanang kamay ang kumokontrol sa dami ng alon. Sa kasamaang palad, hindi ako isang musikero, hindi ko magagawa patugtugin ang anumang musika tulad ng magagawa ni Leon Theremin. Maaari ko lamang ipakita kung paano gumagana ang instrumento.

Hakbang 4: Mga Source Code

Nai-publish ang mga ito sa github: https://github.com/elmot/l4-thereminvox Gumamit ako ng CLion IDE (pagsulat na trabaho ko ito), gcc toolset, STM32CubeMX code generator, VL53L1X library mula sa st.com.

Huwag mag-atubiling gawin ang iyong mga pagbabago halimbawa ang proyekto ay maaaring ma-convert sa buong tampok na instrumento ng MIDI. Ang ilang manu-manong kung paano tapos ang naka-embed na programa ay matatagpuan dito: