Digitaalinen Thereminvox: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Thereminvox (aka theremin, ætherphone/etherphone, thereminophone tai termenvox) on puhdas sähköinen soitin, jossa ei ole kieliä eikä painikkeita. Se reagoi käsien asentoihin.

Instrumentin keksi venäläinen elektroniikkainsinööri ja keksijä Leon Theremin vuonna 1920, josta löydät kuinka Leon esittelee instrumenttinsa. Nykyään soitin ei ole yhtä suosittu kuin elektroninen piano tai kitara, mutta muusikot käyttävät sitä edelleen.

Tämä projekti on kirjoitettu Leon Thereminin muistolle, lähes 100 vuotta hänen keksintönsä jälkeen.

Hanke on digitaalinen toteutus samasta periaatteesta - kontaktiton soitin. Alkuperäinen Thereminvox käyttää ihmisen kehon kapasitanssia käsien asennon määrittämiseen suhteessa kahteen antenniin, mutta tässä käytän sen sijaan kahta VL53L1X-anturia. etäisyys jopa 4 metriä (13 jalkaa). Nucleo-L476-demokorttiin juotettu mikro-ohjain ohjaa anturia ja muuntaa mittaukset ääniksi.

Tarvikkeet

• Nucleo64-L476RG MCU-kortti
• X-NUCLEO-53L1A1 anturisuojalevy
• Miniliitin 3,5 mm: n pistoke ja kaapeli
• Jotkut johdot
• Kaiutin lineaarisella tulolla ja USB -virtalähteellä (käytin molemmissa JBL Charge -kaiutinta)

Kokonaisbudjetti: 60–100 dollaria

Vaihe 1: Laiteohjelmiston vilkkuminen

Jos haluat päivittää MCU-laiteohjelmiston, liitä MCU-kortti tietokoneeseen Mini-USB-kaapelilla. Taulu havaitaan uutena flash-asemana. Lataa uusin l4-thereminvox.bin-tiedosto githubista ja tallenna se kyseiseen flash-asemaan. Tiedosto vilkkuu MCU: lle automaattisesti. Muista irrottaa USB -kaapeli ennen seuraavaa vaihetta.

Vaihe 2: Laitteen kokoaminen

X-NUCLEO-53L1A1-sarja sisältää arduino-yhteensopivan suojalevyn, jossa on yksi kantama-anturi ja kaksi muuta anturia satelliittikorteissa, jotka voidaan liittää suojaan toisena kerroksena. Aion käyttää vain pää- ja vasemmanpuoleisia antureita, ja vasen tulee suunnata vaakasuoraan. Satelliittikortti on liitetty tavalliseen 10-nastaiseen DIP-liittimeen, ja olen käyttänyt viittä F-M-nastaista johtoa yhteyden jatkeena. Nastat 2-6 (GND, VDD, I2C-väylä + sammutussignaali) ovat minimiasetus anturin toimimiseksi. Thereminvox on monofoninen instrumentti, ja äänentoisto suoritetaan yhdellä MCU-kanavalla sirun DAC: ssa. DAC on sisäisesti kommunikoitu sirulla olevaan operaatiovahvistimeen. Vahvistimien lähtötappi on PB0, joka on kytketty CN7 MCU -kortin liittimen nastaan 34. Seuraava kappale on miniliitäntäkaapeli, jonka leikkasin kahteen osaan ja sitten juotin sekä L- että R -äänikanavat yhteen napaiseen naarasliittimeen ja maadoitusnasta toiseen. Nyt voit liittää miniliittimen kaiuttimeen ja käyttää laitetta USB -kaapelilla.

Vaihe 3: Musiikki

Instrumentti tuottaa yksisävyisen siniaaltoalueella 20-1200 Hz. soittaa mitä tahansa musiikkia Leon Thereminin tavoin. Voin vain osoittaa, miten instrumentti toimii.

Vaihe 4: Lähdekoodit

Ne on julkaistu githubissa: https://github.com/elmot/l4-thereminvox Olen käyttänyt CLion IDE: tä (sen kirjoittaminen on minun tehtäväni), gcc-työkalusarjaa, STM32CubeMX-koodigeneraattoria, VL53L1X-kirjastoa osoitteesta st.com.

Voit vapaasti tehdä muutoksia, esimerkiksi projekti voidaan muuntaa täysin varustelluksi MIDI-instrumentiksi.