Digitales Thereminvox - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Thereminvox (auch bekannt als Theremin, ætherphone/Etherphone, Thereminophone oder Termenvox) ist ein reines elektronisches Musikinstrument, das weder Saiten noch Knöpfe hat. Es reagiert auf Positionen der Thereministen-Hände.

Das Instrument wurde 1920 vom russischen Elektroniker und Erfinder Leon Theremin erfunden. Hier finden Sie, wie Leon sein Instrument demonstriert. Novadays Instrument ist nicht so beliebt wie E-Piano oder Gitarre, aber Musiker verwenden es immer noch.

Dieses Projekt ist in Erinnerung an Leon Theremin geschrieben, fast 100 Jahre nach seiner Erfindung.

Das Projekt ist eine digitale Umsetzung des gleichen Prinzips – kontaktloses Musikinstrument. Ursprüngliches Thereminvox verwendet die Kapazität des menschlichen Körpers, um die Handposition relativ zu zwei Antennen zu bestimmen, aber hier verwende ich stattdessen zwei VL53L1X-Sensoren Diese Sensoren messen die Entfernung nach dem Laserstrahl-Time-of-Fly-Prinzip, dh sie sind erstaunlich winzige Infrarot-Radare, die messen können Entfernung bis zu 4 Meter (13 Fuß). Der an die Nucleo-L476-Demoplatine angelötete Mikrocontroller steuert den Sensor und wandelt Messwerte in Ton um.

Lieferungen

• Nucleo64-L476RG MCU-Platine
• X-NUCLEO-53L1A1 Sensor-Abschirmplatine
• Miniklinke 3,5 mm Stecker und Kabel
• Einige Drähte
• Lautsprecher mit linearem Eingang und USB-Netzteil (ich habe JBL Charge-Lautsprecher für beide verwendet)

Gesamtbudget: $60 - $100

Schritt 1: Firmware flashen

Um die MCU-Firmware zu aktualisieren, verbinden Sie die MCU-Platine mit einem Mini-USB-Kabel mit Ihrem Computer. Das Board wird als neues Flash-Laufwerk erkannt. Laden Sie die neueste l4-thereminvox.bin-Datei von github herunter und speichern Sie sie auf diesem Flash-Laufwerk. Die Datei wird automatisch auf die MCU geflasht. Vergessen Sie nicht, das USB-Kabel vor dem nächsten Schritt zu trennen.

Schritt 2: Zusammenbau des Instruments

Das X-NUCLEO-53L1A1-Set enthält eine arduino-kompatible Schildplatine mit einem Entfernungssensor und zwei weitere Sensoren auf Satellitenplatinen, die als zweite Schicht mit dem Schild verbunden werden können. Ich werde nur den Haupt- und den linken Sensor verwenden, und der linke sollte horizontal ausgerichtet sein. Die Satellitenplatine ist mit einem standardmäßigen 10-poligen DIP-Stecker verbunden, und ich habe fünf F-M-Pin-Drähte als Verbindungsverlängerung verwendet. Die Pins 2-6 (GND, VDD, I2C-Bus + Abschaltsignal) sind die minimale Einstellung, damit der Sensor funktioniert. Thereminvox ist ein monofones Instrument, und die Tonausgabe erfolgt mit einem Kanal von MCUs auf dem Chip-DAC. Der DAC wird intern mit dem On-Chip-Operationsverstärker kommuniziert. Der Ausgangspin des Verstärkers ist PB0, der mit Pin 34 des CN7-MCU-Platinenanschlusses verbunden ist. Das nächste Stück ist ein Mini-Klinkenkabel, das ich in zwei Teile schneide und dann sowohl L- als auch R-Soundkanäle an eine einpolige Buchse und einen Erdungsstift an einen anderen löte. Jetzt können Sie Miniklinke an einen Lautsprecher anschließen und das Gerät über ein USB-Kabel mit Strom versorgen.

Schritt 3: Musik

Das Instrument erzeugt eine eintonige Sinuswelle im Bereich von 20-1200 Hz Der Abstand zwischen der linken Hand des Spielers und dem Sensor steuert die Frequenz, die Höhe der rechten Hand steuert die Lautstärke der Welle. Leider bin ich überhaupt kein Musiker, und ich kann nicht jede Musik spielen, wie Leon Theremin es könnte. Ich kann nur demonstrieren, wie das Instrument funktioniert.

Schritt 4: Quellcodes

Sie werden auf github veröffentlicht: https://github.com/elmot/l4-thereminvoxIch habe CLion IDE verwendet (das Schreiben ist mein Job), gcc-Toolset, STM32CubeMX-Codegenerator, VL53L1X-Bibliothek von st.com.

Fühlen Sie sich frei, Ihre Änderungen vorzunehmen, zum Beispiel könnte das Projekt in ein vollwertiges MIDI-Instrument umgewandelt werden. Einige Anleitungen zur eingebetteten Programmierung finden Sie hier: