Digital Thereminvox: 4 steg

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-23 15:11

Thereminvox (aka theremin, ætherphone/etherphone, thereminophone eller termenvox) är ett rent elektroniskt musikinstrument, som inte har eller strängar, varken knappar. Det reagerar på thereministiska händer.

Instrumentet uppfanns av den ryska elektronikingenjören och uppfinnaren Leon Theremin 1920. Här kan du se hur Leon demonstrerar sitt instrument. Numera är instrumentet inte lika populärt som elektroniskt piano eller gitarr men musiker använder det fortfarande.

Detta projekt är skrivet till minne av Leon Theremin, nästan 100 år efter hans uppfinning.

Projektet är ett digitalt genomförande av samma princip - kontaktlöst musikinstrument. Original Thereminvox använder människokapacitans för att bestämma händernas position relativt till två antenner, men här använder jag istället två VL53L1X-sensorer. avstånd upp till 4 meter. Mikrokontrollern lödda på Nucleo-L476 demokort styr sensorn och omvandlar mätningar till ljud.

Tillbehör

• Nucleo64-L476RG MCU-kort
• X-NUCLEO-53L1A1 sensorskyddskort
• Minijack 3,5 mm kontakt och kabel
• Några ledningar
• Högtalare med linjär ingång och USB -strömförsörjning (jag använde JBL Charge -högtalare för båda)

Total budget: $ 60 - $ 100

Steg 1: Blinkande firmware

För att blinka MCU-firmware, anslut MCU-kortet till din dator med Mini-USB-kabel. Kortet kommer att upptäckas som en ny flash-enhet. Ladda ner den senaste l4-thereminvox.bin-filen från github och spara den på den flash-enheten. Filen blinkar automatiskt till MCU. Glöm inte att koppla bort usb -kabeln innan nästa steg.

Steg 2: Montering av instrumentet

X-NUCLEO-53L1A1-uppsättningen innehåller ett arduino-kompatibelt sköldkort med en räckviddssensor och ytterligare två sensorer på satellitkort som kan anslutas till skölden som ett andra lager. Jag kommer bara att använda huvudsakliga och vänstra sensorer, och vänster ska orienteras horisontellt. Satellitkortet är anslutet med standard 10-stifts DIP-kontakt, och jag har använt fem F-M-stifttrådar till som anslutningsförlängare. Stift 2-6 (GND, VDD, I2C-buss + avstängningssignal) är den minimala inställningen för att sensorn ska fungera. Thereminvox är ett monofoniskt instrument, och ljudutmatning utförs med en kanal av MCU: er på DAC-chip. DAC: n kommuniceras internt till en operativ förstärkare på chip. Förstärkarnas utgångsstift är PB0, som är ansluten till stift 34 på kontaktdonet för MC7 -kort på CN7. Nästa bit är en minijack -kabel, som jag skar i två delar och sedan lödde både L- och R -ljudkanaler till en enda stifthona och jordade stift till en annan. Nu kan du ansluta minijack till en högtalare och driva enheten med USB -kabel.

Steg 3: Musik

Instrumentet producerar en-ton sinusvåg inom 20-1200Hz intervallet Avståndet mellan spelare vänster hand och sensorn styr frekvensen, höger höger styr vågvolymen. Tyvärr är jag inte alls musiker, jag kan inte spela vilken musik som helst som Leon Theremin kunde. Jag kan bara visa hur instrumentet fungerar.

Steg 4: Källkoder

De publiceras på github: https://github.com/elmot/l4-thereminvox Jag har använt CLion IDE (skriver att det är mitt jobb), gcc verktygssats, STM32CubeMX kodgenerator, VL53L1X bibliotek från st.com.

Gör gärna dina ändringar, till exempel kan projektet konverteras till ett fullt utrustat MIDI-instrument. En del manualer hur inbäddad programmering görs finns här: