Ein Theremin ist ein Musikinstrument, das gespielt wird, ohne es zu berühren. Um mit einem Theremin Klang zu erzeugen, werden elektromagnetische Felder von Antennen erzeugt und von Hand manipuliert. Das Instrument ist eher für seine Verwendung als Spezialeffekt in Science-Fiction-Filmen bekannt als für Musik, obwohl der Erfinder durch die USA tourte und klassische Stücke auf dieser ätherisch klingenden Kreation spielte. Berühmt in Songs von den Beach Boys, Led Zeppelin und den Pixies verwendet, können Sie ein Theremin mit Hochfrequenzoszillatoren und anderen Artikeln bauen, die in Elektronikgeschäften erhältlich sind. Während Sie mit der grundlegenden Elektronik und Verdrahtung vertraut sein müssen, können Sie die Grundlagen der Verdrahtung der Schaltungen und der Zusammenstellung einer eigenen Einheit erlernen.
Schritte
Teil 1 von 3: Planen Sie Ihr Projekt
Schritt 1. Lernen Sie die wesentlichen Komponenten des Theremins
Ein Theremin ist im Grunde eine Box mit zwei Antennen, von denen die eine die Tonhöhe des Instruments steuert, die andere die Lautstärke. Diese Antennen erzeugen elektromagnetische Felder, die durch Manipulation mit den Händen "gespielt" werden. Spulen aus dicht gepacktem Draht wirken als Oszillatoren und erzeugen Signale, die in die Antennen eingespeist werden. Obwohl es wie gespenstische Magie erscheinen mag, werden die Felder durch eine relativ einfache Schaltung erzeugt. Ein Theremin umfasst die folgenden Komponenten, von denen Sie die meisten im Elektronikfachhandel erwerben können sollten:
- Tonhöhenreferenzoszillator
- Pitch-Control-Oszillator
- Rührgerät
- Oszillator mit Lautstärkeregelung
- Volumenschwingkreis und spannungsgesteuerter Verstärker
- Audio-Verstärker
- 12-Volt-Netzteil
Schritt 2. Entwickeln Sie die Fähigkeiten, die für den Aufbau eines Theremins unerlässlich sind
Ein Theremin von Grund auf neu zu bauen ist kein Projekt für einen Weekender mit einer Vorliebe für gruselige Sounds. Wenn Sie einfach und günstig einen bauen möchten, kaufen Sie einen Bausatz, folgen Sie den Anweisungen und bauen Sie ihn zusammen. Wenn Sie sich selbst verkabeln möchten, müssen Sie zunächst viel lernen. Selbst wenn Sie ein Theremin zusammenstellen möchten, müssen Sie wahrscheinlich verstehen, wie man einen grundlegenden Schaltplan liest. Um ein Theremin zu erstellen, müssen Sie wissen, wie Sie:
- Lesen Sie einen elektronischen Schaltplan
- Elektronik löten
- Verdrahten Sie ein Potentiometer
- Verdrahten Sie einen Stromkreis
- Wenn Sie ein Theremin zusammenstellen möchten, gibt es Kits in verschiedenen Preisklassen, von denen einige relativ einfach zusammenzustellen und andere komplexer sind. Es ist etwas einfacher, als bei Null anzufangen und alle Platinen und Schaltungen, die Sie benötigen, einzeln zu besorgen. Wenn Sie kein erfahrener Schaltungshersteller sind, wird es schwierig, wenn auch nicht unmöglich, Ihr eigenes Theremin ohne Bausatz herzustellen.
Schritt 3. Beginnen Sie mit dem Theremin-Gehäuse
Finden oder bauen Sie eine Box, die groß genug ist, um die internen Schaltkreise des Theremins aufzunehmen. Ein professionelles Theremin, das bequem gespielt werden kann, sollte groß genug sein, um davor zu stehen, die Arme schulterbreit auseinander zu halten, für die meisten Erwachsenen etwa 61 cm breit.
Die Oberseite sollte aufklappbar sein, damit Sie die Komponenten installieren und bei Bedarf Anpassungen vornehmen können. Hierfür stehen Bausätze zur Verfügung, die eine gute Idee sein können, um die grundlegende Gehäuseform zu erhalten, auch wenn Sie die Schaltung noch anpassen möchten
Schritt 4. Installieren Sie die Antennen
Eine Monopolantenne für Pitch muss oben an der Box angebracht werden und eine ähnliche Antenne für Pitch muss vertikal installiert werden. Eine Rahmenantenne zur Lautstärkeregelung wird an der Seite der Box angebracht. Die Looping-Antenne ist manchmal etwas schwieriger zu finden, sollte aber im Elektronikfachhandel erhältlich sein.
Obwohl es vielleicht wichtiger erscheint, zuerst die Schaltkreise zu verdrahten, ist es viel einfacher, das Gehäuse an Ort und Stelle zu bringen, bevor Sie sich um die Schaltkreise kümmern, um sicherzustellen, dass alles genau und bequem zum Spielen angeordnet ist. So wie Sie vor dem Verkabeln der Tonabnehmer den Korpus der Gitarre bauen würden, möchten Sie mit dem Gehäuse beginnen. Sie bauen ein Instrument, kein Radio
Teil 2 von 3: Das Theremin verkabeln
Schritt 1. Schließen Sie den Pitch-Regler an
Die Tonhöhe eines Theremins wird gesteuert, indem eine Schaltung zwischen einem variablen Oszillator und einem Referenzoszillator erstellt wird, die als einzelne Einheiten in Fachgeschäften für Elektronik erhältlich sein sollten. Jeder sollte auf die gleiche Frequenz eingestellt sein, idealerweise in der Mitte des niederfrequenten Funkbereichs.
- Der Pitch-Referenz-Oszillator sollte bei 172 kHz arbeiten, in Verbindung mit einem 10k-Potentiometer. Das von diesem Oszillator erzeugte Signal sollte mit einem abgeschirmten Kabel in den Mischer eingespeist werden. Der tonhöhenvariable Oszillator sollte auch um 172 kHz arbeiten und wird von der Streukapazität der Referenzeinheit beeinflusst.
- Potentiometer müssen in die Schaltung verdrahtet werden, um das Verhältnis Ihrer Handbewegung zur Tonhöhenänderung linearer zu machen. Ohne sie ist die Tonhöhe des Instruments fast unmöglich zu kontrollieren und ändert sich mit nur einer mikroskopischen Bewegung der Hand wild.
Schritt 2. Verbinden Sie den variablen Oszillator mit der Pitch-Antenne
Verdrahten Sie die Schaltung der Pitch-Control-Komponenten mit abgeschirmtem Kabel mit der Antenne, wenn Sie fertig sind. Beim Spielen des Theremins ändert Ihre Hand die Kapazität der Antenne, wodurch sich die Frequenz des variablen Oszillators ändert. Im Wesentlichen senden Sie das Signal in die Antenne, um es manuell zu manipulieren.
Schritt 3. Schließen Sie einen variablen Oszillator an die Lautstärkeantenne an
Dies sollte auch im Niederfrequenzbereich liegen und sorgfältig abgestimmt sein und irgendwo in der Nähe von 441 kHz arbeiten. Dieses Signal wird direkt von der Lautstärkeantenne beeinflusst und von Hand manipuliert. Es muss ein 10k-Trimmpotentiometer installiert werden, damit der Bediener das Theremin entsprechend einstellen kann.
- Senden Sie den Ausgang dieses variablen Oszillators in einen Lautstärkeresonanzkreis. Die Ausgabe ist eine Gleichspannung, die entsprechend der Ausgabe des variablen Oszillators variiert.
- Bei korrekter Abstimmung stimmt die Oszillatorfrequenz mit der Abstimmung des Lautstärkeresonanzkreises überein, wenn sich die Hand des Bedieners der Antenne nähert, wodurch das Signal allmählich abgeschnitten wird. Mit anderen Worten, je näher die Hand an der Antenne ist, desto leiser ist der Ton.
Schritt 4. Führen Sie den Ausgang jedes Oszillators in einen Mischer ein
Der Mischer dient dazu, die Frequenz des variablen Oszillators mit der Referenzfrequenz zu vergleichen. Die Ausgabe ist ein Audiosignal zwischen 20 Hz und 20 kHz. Der Zusammenbau des Mischers ist der einfachste Schritt im Prozess. Gespeist mit zwei leicht unterschiedlichen Frequenzen von den Oszillatoren, erzeugt der Mixer eine Ausgabe mit einer komplexen Wellenform, die ihm den unverwechselbaren Triller verleiht, den wir mit dem Science-Fiction-Sound des Theremins verbinden.
Der Ausgang enthält tatsächlich zwei unterschiedliche Frequenzen, die einen Tiefpassfilter erfordern, d. h. zwei 0,0047uF-Kondensatoren und einen 1k-Widerstand, die verwendet werden, um den Ausgang zu extrahieren und in einen hörbaren Bereich anzuheben
Schritt 5. Leiten Sie das Signal vom Mischpult in einen Verstärker
Führen Sie die Ausgänge des Mischers und des Lautstärkeschwingkreises in einen spannungsgesteuerten Verstärker. Die Spannung vom Lautstärkeresonanzkreis ändert die Amplitude des Audiosignals vom Mischpult und hilft dabei, den Klang zu verstärken und die Lautstärke des Instruments zu regeln.
Teil 3 von 3: Das Theremin fertigstellen
Schritt 1. Installieren Sie einen Lautsprecher
Senden Sie den Ausgang des spannungsgesteuerten Verstärkers an einen Audioverstärker und dann an einen Lautsprecher, um den von den elektromagnetischen Feldern erzeugten Klang zu verstärken, während Sie sie manipulieren. Zur Not können Sie die internen Komponenten oder einen Gitarrenverstärker verwenden, den Sie mit einer Buchse an der Rückseite des Gehäuses an das Theremin anschließen.
Schritt 2. Versorgen Sie das Theremin mit 12-Volt-Wechselstrom
Sie sollten einen Stromwandler benötigen, der mit etwa 12 Volt arbeitet, um ein grundlegendes Theremin mit dieser Baugruppe mit Strom zu versorgen. Sie können einen Abwärtstransformator bauen, der die normale Hausspannung umwandelt, oder ein Netzkabel mit eingebautem Konverter kaufen.
Seien Sie äußerst vorsichtig, wenn Sie kein erfahrener Elektriker sind. Durch diese Stromkreise fließt eine ziemlich große Spannung, und durch Fehler kann es zu Bränden oder Verletzungen kommen. Frischen Sie die am Anfang dieses Artikels beschriebenen Fähigkeiten auf, bevor Sie versuchen, diese Schaltkreise zu verdrahten und an die Stromversorgung anzuschließen
Schritt 3. Stimmen Sie die Komponenten mit einem Oszilloskop ab
Wenn Sie sich die Zeit nehmen, ein Theremin von Grund auf neu zu bauen, ist es wichtig, es genau abzustimmen und sicherzustellen, dass Sie einen spielbaren Prototyp haben. Jedes Modul sollte so gebaut, getestet und abgestimmt werden, dass die Endmontage ein einfacher Vorgang ist, alles zusammenzuhaken und ein paar letzte Anpassungen vorzunehmen.
Um die Module zu testen und abzustimmen, schließen Sie Ihr Theremin an die Eingangsbuchsen eines Oszilloskops an und Sie können die Schallwellen sehen, die Sie erzeugen, während Sie das Theremin manipulieren. Passen Sie die Module entsprechend an, wenn die Schallwellen aus sind
Schritt 4. Erkunden Sie die Theremin-Community
Es ist wichtig, von einem detaillierten Schaltplan aus zu arbeiten und die für die Schaltungsverdrahtung erforderlichen Fähigkeiten aufzufrischen, wenn Sie ein DIY-Theremin-Projekt durchführen. Unmengen von Schaltplänen, Tipps und Tricks des Theremin-Bauhandwerks sind online verfügbar. Sie können mehr über das Erstellen von Theremins mit der Community von ThereminWorld erfahren.
