Digital Thereminvox: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Thereminvox (aka theremin, ætherphone/etherphone, thereminophone eller termenvox) er et rent elektronisk musikinstrument, som hverken har eller strenge, hverken knapper. Det reagerer på thereministiske hænder.

Instrumentet blev opfundet af den russiske elektronikingeniør og opfinder Leon Theremin i 1920. Her kan du finde, hvordan Leon demonstrerer sit instrument. I dag er instrumentet ikke så populært som elektronisk klaver eller guitar, men musikere bruger det stadig.

Dette projekt er skrevet til minde om Leon Theremin, næsten 100 år efter hans opfindelse.

Projektet er en digital implementering af det samme princip - kontaktløst musikinstrument. Original Thereminvox bruger menneskekapacitans til at bestemme hændernes position i forhold til to antenner, men her bruger jeg i stedet to VL53L1X sensorer Disse sensorer måler afstand ved hjælp af laserstråle time-of-fly-princippet, dvs. de er forbløffende små infrarøde radarer, der kan måle afstand op til 4 meter. Mikrokontrolleren loddet til Nucleo-L476 demokort styrer sensoren og konverterer målinger til lyd.

Forbrugsvarer

• Nucleo64-L476RG MCU-kort
• X-NUCLEO-53L1A1 sensorskærmkort
• Mini jack 3,5 mm stik og kabel
• Nogle ledninger
• Højttaler med lineær indgang og USB -strømforsyning (jeg brugte JBL Charge -højttaler til begge)

Samlet budget: $ 60 - $ 100

Trin 1: Blinkende firmware

For at blinke MCU-firmware skal du slutte MCU-kortet til din computer med et mini-USB-kabel. Boardet vil blive opdaget som et nyt flashdrev. Download den nyeste l4-thereminvox.bin-fil fra github, og gem den på det flashdrev. Filen blinker automatisk til MCU'en. Glem ikke at frakoble usb -kablet inden næste trin.

Trin 2: Montering af instrumentet

X-NUCLEO-53L1A1-sættet indeholder et arduino-kompatibelt afskærmningstavle med en sensorsensor og yderligere to sensorer på satellitbrædder, som kunne forbindes til skjoldet som et andet lag. Jeg vil kun bruge hoved- og venstre sensorer, og venstre skal orienteres vandret. Satellitkortet er forbundet med standard 10-bens DIP-stik, og jeg har brugt fem F-M pin-ledninger til som en forbindelsesforlænger. Pins 2-6 (GND, VDD, I2C bus + shutdown signal) er det minimale sæt til at få sensoren til at fungere. Thereminvox er et monofonisk instrument, og lydudgang udføres med en kanal MCU'er på DAC på chip. DAC kommunikeres internt til on-chip operationsforstærker. Forstærkerens udgangsstift er PB0, som er forbundet til pin 34 på CN7 MCU -kortstik. Næste stykke er et mini -jack -kabel, som jeg skar i to dele, og derefter loddet både L- og R -lydkanaler til en enkelt pin hunstik og jordet pin til en anden. Nu kan du tilslutte minijack til en højttaler og tænde enheden med USB -kabel.

Trin 3: Musik

Instrumentet producerer single-tone sinusbølge inden for 20-1200Hz-afstanden Afstanden mellem spillernes venstre hånd og sensoren styrer frekvensen, højden på højre hånd styrer bølgelængden. Desværre er jeg slet ikke musiker, og jeg kan ikke spille enhver musik, som Leon Theremin kunne. Jeg kan bare demonstrere, hvordan instrumentet fungerer.

Trin 4: Kildekoder

De udgives på github: https://github.com/elmot/l4-thereminvox Jeg har brugt CLion IDE (skriver det er mit job), gcc værktøjssæt, STM32CubeMX kodegenerator, VL53L1X bibliotek fra st.com.

Du er velkommen til at foretage dine ændringer, for eksempel kan projektet blive konverteret til et fuldt udstyret MIDI-instrument. Nogle manualer hvordan indlejret programmering gøres findes her: