Пеещият кондензатор: как работи термен

Докато чинията се приземява и местните власти настояват да получат контрол, вероятно ще чуете зловещите тонове на теренмен, който вие в саундтрака. Леон Термен изобретява устройството през 1928 г. Той започна живота си като съветско лабораторно любопитство, преди да се превърне в инструмент, който познаваме днес.

Вдъхновен от размахващите ръце на оркестрантите, Термен използва своята технология за откриване на близост, за да създаде безконтактен инструмент. Оттогава терменвоксът е отличителен белег на B филми и експериментална музика, както и перфектен DIY проект за любопитни музиканти.

Парчета Термен

Класическият терменов дизайн е измамно прост. На пръв поглед изглежда, че е просто дървена кутия с шепа контроли, както и две поразително индустриално изглеждащи антени от двата края.

Вертикалната антена контролира височината на звука на инструмента, докато хоризонталната антена променя неговия обем. Те са известни съответно като антени за височина и обем.

И така, как работи?

В широки движения двете антени създават електромагнитни полета, които взаимодействат със собствения електрически капацитет на изпълнителя.

Размахвайки ръцете си в тези електромагнитни полета, изпълнителят може точно да модифицира променливите осцилатори във веригите на височината и обема на терменвока. Това им позволява да въртят сложни мелодии, сякаш от нищото!

Има много за разопаковане там. За да добиете по-добра представа как работи това, нека разгледаме двете основни части, които съставляват всеки синтезатор: осцилатори и модификатори.

Какво е осцилатор?

Когато обсъждате синтезатори, можете да мислите за осцилатор като източник на звука. За аналогови синтезатори като терменвока, осцилаторът е електрически компонент, който генерира променливо напрежение. Това често се визуализира като синусоида:

Този аналогов осцилатор и неговото променливо напрежение са сърцето на нашия синтезатор. Всичко останало е а модификатор – т.е. как преминаваме от обикновено променливо напрежение към пеещ, звучащ, синтезатор!

Свързано: Каква е разликата между AC и DC и как можете да ги конвертирате?

Всеки осцилатор може да произведе само един звук в даден момент. Ранните синтезатори като терменвокато използваха малка шепа осцилатори, така че можеха да произвеждат само монофоничен производителност. Това означава, че колкото и хармонично да е сложен или странен синтезаторът, изпълнителите могат да свирят само една нота в даден момент!

Това повдига въпроса: как да преминем от генериране на единично променливо напрежение до изпълнение на музикална гама, да не говорим за цяла композиция?

Модификатори правят музиката

Ако осцилатори на синтезатор са двигателят, модификаториса всяка друга част от колата. Без тях щяхме да останем без никакъв начин да се движим или по-точно да правим музика!

Както споменахме, по своето естество аналоговите осцилатори могат да произвеждат само една нота във всеки даден момент. Но все пак можем да свирим музикална гама с един осцилатор, като просто променим честотата му за всяка нота.

За да демонстрирате по-добре тази идея, помислете за струна за китара:

Този низ е нашият осцилатор, а нашият пръст е модификаторът. Натискайки надолу струната, ние променяме нейното напрежение и в резултат на това променяме честотата на звуковата вълна, която извежда. Колкото по-високо се движите нагоре по врата на китарата, толкова по-високо е напрежението на струната и толкова по-висока е нотата, която излиза, когато я скубнете.

По същия начин можете да използвате различни модификатори, за да промените височината на единична нота на осцилатора. Това ви позволява да свирите сложни, макар и монофонични мелодии на терменвока.

Модификаторите не се ограничават до промяна на честотата на сигнала; можете също да ги използвате, за да промените амплитудана променливотоковото напрежение. За нашата ситуация увеличаването на амплитудата води до увеличаване на изходното ниво на звука и обратно.

Свързано: Електрически инструменти, които можете да използвате, за да тренирате тихо

Събиране на парчетата заедно

Класическият теренмен се състои от три осцилатора: два за антената с вертикален наклон и един за антената за хоризонтален обем.

Наклонната антена

Веригата на антената за наклон се състои от фиксиран осцилатор (този, който осцилира на зададена честота) и променлив осцилатор (този, чиято честота се променя от плейъра). Променливият осцилатор е свързан към антената с вертикална стъпка. Тази антена за наклон действа като половината от кондензатор, а другата половина е ръката на изпълнителя.

Без да навлизате твърде дълбоко в него, разстоянието между две половини на кондензатора е обратно пропорционално на неговия капацитет. Следователно, когато изпълнителят приближава ръката си по-близо до антената на височината, капацитетът на веригата се увеличава.

С променливия осцилатор, свързан да променя честотата с капацитета на антената, можете да промените височината на терменвока, като движите ръката си насам-натам на антената за наклон!

Свързано: Midi контролери, които можете да изградите с Arduino

Или по-скоро почти.

Честотата на променливия осцилатор е доста извън обхвата на човешкия слух. В резултат на това трябва да го комбинираме с честотата на фиксирания осцилатор. Това използва принципа на хетеродиниране: две или повече прости вълни се събират, за да образуват по-сложна резултатна вълна.

За терменвока, получената вълна има честота в рамките на човешкия слух, което й дава приблизителен обхват от пет октави.

Обемната антена

Обемната антена работи почти по същия начин като антената за наклон, само без хетеродинирането на два осцилатора. Вместо това към антената за обем е свързан единичен променлив осцилатор. Вариациите на този осцилатор определят обема на терменвока.

Най-накрая сте готови да играете! Приближаването на ръката ви до антената на тона повишава височината на терменвока. Приближаването на ръката до антената за сила на звука намалява нейния обем. Звучи просто, но овладяването на терменвока е също толкова сложно, колкото и всеки друг инструмент. Поне никога няма да ви се наложи да търсите китара!

Накарайте електричеството да пее

Тереминът, изобретен през 1928 г. от Леон Термен, представлява уникално предизвикателство както за играча, така и за електронния любител.

Не само получавате шанса да изследвате уникална верига, но също така получавате възможността да експериментирате с един от най-разпознаваемите, но все пак извънземно звучащи тембри, създавани някога.

Единственото нещо, което е по-предизвикателно от разбирането на теренмин, е да звучи добре!

Какво означава степента на звука и как се различават обикновените компоненти?

Компонентите на високоговорителите от аудио клас правят ли високоговорителите по-добри? Какво прави тези компоненти аудио клас на първо място и заслужават ли те изобщо парите?

Прочетете Следващото

За автора