Tụ điện hát: Theremin hoạt động như thế nào
Khi chiếc đĩa tiếp đất và chính quyền địa phương kêu gọi giành quyền kiểm soát, bạn có thể sẽ nghe thấy những âm thanh kỳ quái của tiếng than khóc trong nhạc phim. Leon Theremin đã phát minh ra thiết bị này vào năm 1928. Nó bắt đầu ra đời như một sự tò mò trong phòng thí nghiệm của Liên Xô trước khi phát triển thành công cụ mà chúng ta biết ngày nay.
Lấy cảm hứng từ những cánh tay vẫy của những người chỉ huy dàn nhạc, Theremin đã sử dụng công nghệ phát hiện khoảng cách của mình để tạo ra một nhạc cụ không tiếp xúc. Kể từ đó, theremin đã trở thành dấu ấn của phim B và nhạc thử nghiệm, cũng như là một dự án DIY hoàn hảo cho các nhạc sĩ tò mò.
Mục Lục
Các mảnh của Theremin
Thiết kế Theremin cổ điển được đánh giá là đơn giản. Thoạt nhìn, nó trông chỉ đơn thuần là một chiếc hộp gỗ với một số nút điều khiển, cũng như hai ăng-ten kiểu công nghiệp nổi bật ở hai đầu.
Ăng-ten dọc điều khiển cao độ của nhạc cụ, trong khi ăng-ten ngang điều chỉnh âm lượng của nó. Chúng được gọi tương ứng là ăng-ten cao độ và âm lượng.
Vì vậy, làm thế nào nó hoạt động?
Trong các nét vẽ rộng, hai ăng-ten tạo ra các trường điện từ tương tác với điện dung của chính người biểu diễn.
Bằng cách vẫy tay của họ trong các trường điện từ này, người biểu diễn có thể sửa đổi chính xác các bộ dao động biến đổi trong các mạch cao độ và âm lượng của nó. Điều này cho phép họ xoay những giai điệu phức tạp, dường như trong không khí loãng!
Có rất nhiều thứ để giải nén ở đó. Để hiểu rõ hơn về cách hoạt động của điều này, hãy cùng khám phá hai phần cơ bản tạo nên bất kỳ bộ tổng hợp nào: bộ tạo dao động và bộ điều chỉnh.
Oscillator là gì?
Khi thảo luận về bộ tổng hợp, bạn có thể nghĩ đến bộ dao động là nguồn phát ra âm thanh. Đối với bộ tổng hợp tương tự như theremin, bộ dao động là một thành phần điện tạo ra điện áp xoay chiều. Điều này thường được hình dung như một làn sóng sin:
Bộ dao động tương tự này và điện áp AC của nó là trái tim của bộ tổng hợp của chúng tôi. Mọi thứ khác là một bổ nghĩa – tức là, làm thế nào chúng ta đi từ một điện áp xoay chiều đơn giản đến một bộ hát, âm thanh, bộ tổng hợp!
Mỗi dao động chỉ có thể tạo ra một âm thanh tại một thời điểm. Những bộ tổng hợp ban đầu như theremin sử dụng một số ít bộ dao động, vì vậy họ chỉ có thể tạo ra một đơn âm màn biểu diễn. Điều này có nghĩa là bất kể bộ tổng hợp phức tạp hay kỳ lạ về mặt hài hòa đến mức nào, những người biểu diễn chỉ có thể chơi một nốt một lần!
Điều đó đặt ra câu hỏi: làm thế nào để chúng ta đi từ việc tạo ra một điện áp xoay chiều duy nhất, để biểu diễn một thang âm nhạc, chứ chưa nói đến toàn bộ sáng tác?
Modifier Make the Music
Nếu dao động của một bộ tổng hợp là động cơ, bổ ngữ là tất cả các bộ phận khác của xe hơi. Nếu không có chúng, chúng ta sẽ bị mắc kẹt mà không có cách nào để di chuyển, hay chính xác hơn là tạo ra âm nhạc!
Như đã đề cập, về bản chất, các bộ dao động tương tự có thể tạo ra mỗi nốt một nốt nhạc tại bất kỳ thời điểm nào. Nhưng chúng ta vẫn có thể chơi một thang âm nhạc với một bộ dao động duy nhất, bằng cách thay đổi tần số của nó cho mỗi nốt.
Để thể hiện rõ hơn ý tưởng này, hãy xem xét một dây đàn guitar:
Chuỗi này là bộ dao động của chúng ta và ngón tay của chúng ta là bộ điều chỉnh. Bằng cách ấn xuống dây, chúng ta đang thay đổi độ căng của nó và kết quả là làm thay đổi tần số sóng âm mà nó phát ra. Bạn di chuyển lên cổ guitar càng cao, độ căng của dây càng cao và nốt nhạc phát ra khi bạn gảy càng cao.
Theo cách tương tự, bạn có thể sử dụng các bộ điều chỉnh khác nhau để thay đổi cao độ của nốt đơn của bộ dao động. Điều này cho phép bạn chơi các giai điệu phức tạp, mặc dù đơn âm, trên đómin.
Bộ điều chỉnh không giới hạn trong việc thay đổi tần số của tín hiệu; bạn cũng có thể sử dụng chúng để sửa đổi biên độ của điện áp xoay chiều. Đối với tình huống của chúng tôi, việc tăng biên độ sẽ làm tăng mức âm thanh đầu ra và ngược lại.
Đặt các mảnh lại với nhau
Một Theremin cổ điển bao gồm ba bộ dao động: hai cho ăng-ten âm lượng dọc và một cho ăng-ten âm lượng ngang.
Ăng-ten quảng cáo chiêu hàng
Mạch ăng ten cao độ bao gồm một bộ dao động cố định (một bộ dao động ở một tần số xác định) và một bộ dao động biến đổi (một bộ dao động có tần số được thay đổi bởi người chơi). Bộ dao động biến đổi được nối với ăng ten sân thẳng đứng. Ăng-ten cao độ này hoạt động như một nửa của tụ điện, nửa còn lại là tay của người biểu diễn.
Không vào sâu quá thì khoảng cách giữa hai nửa tụ điện tỉ lệ nghịch với điện dung của nó. Do đó, khi người biểu diễn di chuyển bàn tay của họ lại gần ăng ten cao độ, điện dung của mạch tăng lên.
Với bộ dao động biến đổi có dây để thay đổi tần số theo điện dung của ăng-ten, bạn có thể thay đổi cao độ của ăng-ten bằng cách di chuyển bàn tay của bạn tới và lui của ăng-ten cao độ!
Hay đúng hơn là gần như vậy.
Tần số của bộ dao động biến đổi nằm ngoài phạm vi thính giác của con người. Kết quả là, chúng ta phải kết hợp nó với tần số của bộ dao động cố định. Điều này sử dụng nguyên tắc dị bản: hai hoặc nhiều sóng đơn giản kết hợp với nhau để tạo thành một sóng kết quả phức tạp hơn.
Đối với một phút, sóng thu được có tần số nằm trong phạm vi thính giác của con người, cho nó một phạm vi gần đúng năm quãng tám.
Ăng-ten âm lượng
Ăng-ten âm lượng hoạt động giống như ăng-ten cao độ, chỉ là không có sự khác biệt của hai bộ dao động. Thay vào đó, một bộ dao động biến thiên duy nhất được nối với ăng-ten âm lượng. Các biến thể của dao động này xác định khối lượng của theremin.
Cuối cùng, bạn đã sẵn sàng để chơi! Đưa tay lại gần ăng-ten cao độ sẽ nâng cao độ của ăng-ten. Đưa tay lại gần ăng ten âm lượng sẽ giảm âm lượng. Nghe thì có vẻ đơn giản, nhưng thành thạo đàn theremin cũng phức tạp không kém bất kỳ loại nhạc cụ nào khác. Ít nhất bạn sẽ không bao giờ phải tìm kiếm một cây đàn guitar!
Làm cho Điện Hát
Theremin, được phát minh vào năm 1928 bởi Leon Theremin, đưa ra một thách thức độc đáo cho cả người chơi và người yêu thích điện tử.
Bạn không chỉ có cơ hội khám phá một mạch điện đặc biệt độc đáo mà còn có cơ hội thử nghiệm với một trong những loại loa nghe có vẻ ngoài hành tinh, dễ nhận biết nhất từng được tạo ra.
Điều duy nhất khó hơn hiểu một điều đó là làm cho một âm thanh tốt!
Đọc tiếp
Giới thiệu về tác giả
