Digitaalne Thereminvox: 4 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Thereminvox (teise nimega theremin, ætherphone/etherphone, thereminophone või termenvox) on puhas elektrooniline muusikainstrument, millel pole ei keelde ega nuppe. See reageerib käeasenditele.

Instrumendi leiutas vene elektroonikainsener ja leiutaja Leon Theremin 1920. aastal. Siit leiate, kuidas Leon oma instrumenti demonstreerib. Tänapäeval pole pill nii populaarne kui elektrooniline klaver või kitarr, kuid muusikud kasutavad seda endiselt.

See projekt on kirjutatud Leon Theremini mälestuseks, peaaegu 100 aastat pärast tema leiutist.

Projekt on sama põhimõtte digitaalne teostus - kontaktivaba muusikariist. Originaal Thereminvox kasutab inimese keha mahtuvust, et määrata käte asend kahe antenni suhtes, kuid siin kasutan selle asemel kahte VL53L1X andurit. Need andurid mõõdavad kaugust laserkiire lennuaja põhimõtte alusel, st nad on hämmastavalt väikesed infrapunaradarid, mis suudavad mõõta vahemaa kuni 4 meetrit (13 jalga). Nucleo-L476 demoplaadile joodetud mikrokontroller juhib andurit ja teisendab mõõtmised heliks.

Tarvikud

• Nucleo64-L476RG MCU plaat
• X-NUCLEO-53L1A1 anduri varjestusplaat
• Minipistik 3,5 mm pistik ja kaabel
• Mõned juhtmed
• Kõlar lineaarse sisendi ja USB toiteallikaga (kasutasin mõlema jaoks JBL Charge kõlarit)

Kogueelarve: 60–100 dollarit

Samm: püsivara vilkumine

MCU püsivara välkimiseks ühendage MCU-plaat arvutiga Mini-USB-kaabli abil. Tahvel tuvastatakse uue mälupulkana. Laadige githubist alla uusim fail l4-thereminvox.bin ja salvestage see sellele mälupulgale. Fail vilgub MCU -le automaatselt. Ärge unustage enne järgmist sammu USB -kaabel lahti ühendada.

2. samm: instrumendi kokkupanek

X-NUCLEO-53L1A1 komplekt sisaldab arduino-ühilduvat kilpplaati, millel on üks kaugusandur ja veel kaks andurit satelliitplaatidel, mida saab teise kihina ühendada kilbiga. Kasutan ainult põhi- ja vasakpoolset andurit ning vasak peaks olema horisontaalne. Satelliitplaat on ühendatud standardse 10-kontaktilise DIP-pistikuga ja ühenduse pikendajana olen kasutanud viit F-M-nööpnõela. Tihvtid 2-6 (GND, VDD, I2C siin + väljalülitussignaal) on minimaalne komplekt anduri töötamiseks. Thereminvox on monofooniline instrument ja heli väljastatakse ühe MCU-kanaliga kiibil olevas DAC-is. DAC edastatakse sisemiselt kiibil olevale operatsioonivõimendile. Võimendite väljundpistik on PB0, mis on ühendatud CN7 MCU plaadi pistiku kontaktiga 34. Järgmine tükk on minipistikupesa, mille lõikasin kaheks osaks ja seejärel jootsin nii L- kui ka R -helikanalid ühe kontaktiga naissoost konnektorisse ja maanduspistiku teise. Nüüd saate ühendada minipistiku kõlariga ja toita seadet USB -kaabli abil.

3. samm: muusika

Instrument tekitab ühetoonilist siinuslainet vahemikus 20-1200 Hz. Mängijate vasaku käe ja anduri vaheline kaugus juhib sagedust, parema käe kõrgus reguleerib laine helitugevust. Kahjuks ei ole ma üldse muusik, ma ei saa mängida mis tahes muusikat nii nagu Leon Theremin suutis. Võin lihtsalt näidata, kuidas instrument töötab.

4. samm: lähtekoodid

Need on avaldatud saidil github: https://github.com/elmot/l4-thereminvox Olen kasutanud CLion IDE-d (selle kirjutamine on minu töö), gcc tööriistakomplekti, STM32CubeMX koodigeneraatorit, saidi st.com VL53L1X raamatukogu.

Tehke julgelt oma muudatusi, näiteks võib projekti teisendada täisfunktsionaalseks MIDI-instrumendiks. Mõni manustatud programmeerimise käsiraamat asub siin: