Thereminvox digital: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Thereminvox (també conegut com theremin, ætherphone / etherphone, thereminophone o termenvox) és un instrument musical electrònic pur, que no té ni cordes ni botons. Reacciona en posicions de mans tereministes.

L’instrument va ser inventat per l’enginyer electrònic i inventor rus Leon Theremin el 1920. Aquí podeu trobar com Leon demostra el seu instrument. Actualment l’instrument no és tan popular com el piano o la guitarra electrònica, però els músics encara l’utilitzen.

Aquest projecte està escrit en memòria de Leon Theremin, gairebé 100 anys després de la seva invenció.

El projecte és una implementació digital del mateix principi: l’instrument musical sense contacte. Thereminvox original utilitza la capacitat del cos humà per determinar la posició de les mans relativament a dues antenes, però aquí estic fent servir dos sensors VL53L1X. Aquests sensors mesuren la distància mitjançant el principi de temps de vol del feix làser, és a dir, són radars infrarojos increïblement petits, capaços de mesurar distància de fins a 4 metres (13 peus). El microcontrolador soldat a la placa de demostració Nucleo-L476 controla el sensor i converteix les mesures en so.

Subministraments

• Placa MCU Nucleo64-L476RG
• Placa de protecció del sensor X-NUCLEO-53L1A1
• Connector i cable mini jack de 3,5 mm
• Alguns cables
• Altaveu amb entrada lineal i font d'alimentació USB (he utilitzat altaveu JBL Charge per a tots dos)

Pressupost total: 60-100 dòlars

Pas 1: Firmware intermitent

Per activar el microprogramari de l'MCU, connecteu la placa MCU a l'ordinador amb un cable Mini-USB. El tauler es detectarà com una nova unitat flaix. Descarregueu el darrer fitxer l4-thereminvox.bin de github i deseu-lo a la unitat flaix. El fitxer es mostrarà automàticament a la MCU. No oblideu desconnectar el cable USB abans del següent pas.

Pas 2: Muntatge de l’instrument

El conjunt X-NUCLEO-53L1A1 conté una placa de blindatge compatible amb arduino amb un sensor d’abast i dos sensors més en plaques de satèl·lit, que es podrien connectar a l’escut com a segona capa. Utilitzaré només sensors principals i esquerra, i l’esquerra s’hauria d’orientar horitzontalment. La placa de satèl·lit està connectada amb un connector DIP estàndard de 10 pins i he utilitzat cinc cables de pins F-M com a extensor de connexió. Els pins 2-6 (GND, VDD, bus I2C + senyal d’aturada) són el conjunt mínim perquè el sensor funcioni. Thereminvox és un instrument monofònic i la sortida de so es realitza amb un canal de MCU en un xip DAC. El DAC es comunica internament a l’amplificador operacional on-chip. El pin de sortida dels amplificadors és PB0, que es connecta al pin 34 del connector de la placa MCU CN7. La següent peça és un cable mini jack, que he tallat en dues parts i, a continuació, heu soldat els canals de so L i R a un connector femella d’un sol pin i el terra a un altre. Ara podeu connectar el minijack a un altaveu i alimentar el dispositiu amb un cable USB.

Pas 3: Música

L’instrument produeix ona sinusoïdal d’un to dins del rang de 20-1200Hz La distància entre els jugadors de la mà esquerra i el sensor controla la freqüència, l’altura de la mà dreta controla el volum de les ones. Malauradament, no sóc músic, no puc tocar qualsevol música com Leon Theremin pogués. Només puc demostrar com funciona l’instrument.

Pas 4: codis font

Es publiquen a github: https://github.com/elmot/l4-thereminvox He utilitzat CLion IDE (escriure és el meu treball), gcc toolset, generador de codis STM32CubeMX, biblioteca VL53L1X de st.com.

No dubteu a fer les vostres modificacions, per exemple, el projecte es podria convertir en instrument MIDI amb funcions completes. Aquí trobareu alguns manuals sobre com es fa la programació incrustada: