Forum

Hallo Elektronikfreunde,

ich bin im Begriff, mir ein Theremin der Oberklasse zu bauen. Die Schaltpläne habe ich bereits entwickelt und mit einem Simulatorprogramm (Multisim, durfte ich 30 Tage lang ausprobieren) durchgespielt, hat alles gut geklappt.

Meine Oszillatoren sind übrigens vom Hartley-Typ mit Schwingkreis zwischen Basis und Masse und dem Ausgang am Emitter. Damit erziele ich eine gute Stabilität und eine schön große Amplitude, mit der man viel anfangen kann. Außerdem sind die Signale dann auf Masse bezogen und hängen nicht in der Luft.

Was mir noch zum perfekten Glück fehlt, ist ein Oktavschalter oder Oktavregister wie im Moog-Etherwave-Pro. Wie der Name besagt, soll dieser Schalter den Ton um genau eine Oktave heruntersetzen. An die Schaltung komme ich natürlich nicht dran, das ist deren Firmengeheimnis.

Kann jemand aus dem Forum mir einen hilfreichen Hinweis geben, wie man das auf möglichst einfache Weise realisieren kann, ohne die schöne Signalform (leicht abgerundeter Sägezahn) zu verderben oder gar auf digitale Weise zum Rechteck zu verunstalten?

Für Ratschläge bin ich offen und dankbar.

Schöne Grüße

Thereminimax

» Kann jemand aus dem Forum mir einen hilfreichen Hinweis geben, wie man das
» auf möglichst einfache Weise realisieren kann, ohne die schöne Signalform
» (leicht abgerundeter Sägezahn) zu verderben oder gar auf digitale Weise
» zum Rechteck zu verunstalten?

Über Transmissiongate einen zweiten Kondensator dem Schwingkreis hinzuschalten.

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» Über Transmissiongate einen zweiten Kondensator dem Schwingkreis
» hinzuschalten.

Ist das nicht rechts schwierig moeglichst genau die halbe Frequenz hinzukriegen? Auf das kommt's hier sehr drauf an.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

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» Thereminimax

---
Hallo,

Schau mal da:
Meinst du sowas?
http://www.freeinfosociety.com/electronics/schemview.php?id=1170
http://www.freeinfosociety.com/electronics/schemview.php?id=841

Welche Geheimnisse meinst denn?
http://www.freeinfosociety.com/electronics/schempage.php?cat=1
http://www.moogarchives.com/

Guck mal da all diese Geheimnisse an!

Grüße
Gerald

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! Feigling!"

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Na ja ... die landläufigen Suboctaver machen mit nem digitalen Teiler ein fieses Rechtecksignal...

Warum nicht den anderen Weg gehen: Die ganze Schaltung "runterstimmen" und dann eine Oktave obendraufsetzen? Geht mit einem Multiplizierer(als Quadrierer) vergleichsweise einfach - wenn man denn ein Signal mit ner sehr konstanten Amplitude bekommt (da macht mir mein Octaver mit AD633 für Gitarre noch Problemchen, da er das Abklingen der Amplitude auch mitquadriert...).

Wenn man nach der Frequenzerzeugung und vor der Lautstärke quadriert/oktaviert, dann sollte man eigtl. ein schönes Signal bekommen.

Es gibt ein paar sehr gute Ringmodulatoren aus dem Synthie-Bereich im Netz, hab se grad nicht parat ... google weiß es aber.

Gruß Bernhard

Hallo Thomas,

danke für die prompte Antwort. Beim Theremin gibt es ja zwei Oszillatoren, die im Ruhezustand auf dieselbe Frequenz abgeglichen werden müssen. Der eine bleibt fest, der andere wird durch die Annäherung der Hand niedriger gestimmt, und die Schwebungsfrequenz hört man dann. Ich habe meine Schaltung für 1 MHz ausgelegt.

Wenn ich Deinen Vorschlag richtig verstanden habe, sollte ich dann zu den Kondensatoren der Schwingkreise gerade so viel Kapazität hinzuschalten, daß beide Oszillatoren auf 500 kHz gesetzt werden. Das werde ich mal ausprobieren. Könnte man statt der MOSFET-Schalter auch Reedrelais nehmen? Deren Vorteil wäre der minimale Kontaktwiderstand von wenigen Milliohm, während diese MOS-Schalter doch nicht ganz so weit runterkämen und den Schwingkreis zu stark bedämpfen würden.

Erst mal vielen Dank und freundliche Grüße

Thereminimax

» Könnte man statt der MOSFET-Schalter auch Reedrelais nehmen?

Ausprobieren.


» Deren Vorteil wäre der minimale Kontaktwiderstand von wenigen Milliohm,
» während diese MOS-Schalter doch nicht ganz so weit runterkämen und den
» Schwingkreis zu stark bedämpfen würden.

Musst ja keine integrierten TGs nehmen, kann man auch diskret aufbauen, und dann mit besser geeigneten FETs.

» Hallo Thomas,

Hallo Thereminimax,

Es hat mich gefreut etwas über Theremin-Orgel zu lesen. Ich habe selbst vor mal eine kleine Mini-Thereminorgel fuer den Enkel oder/und die Enkelin zu bauen. Mal sehen...

» danke für die prompte Antwort. Beim Theremin gibt es ja zwei Oszillatoren,
» die im Ruhezustand auf dieselbe Frequenz abgeglichen werden müssen.

Richtig, um die Audio-Differenzfrequenz von 0 Hz zu erzeugen.

» Der
» eine bleibt fest, der andere wird durch die Annäherung der Hand niedriger
» gestimmt, und die Schwebungsfrequenz hört man dann. Ich habe meine
» Schaltung für 1 MHz ausgelegt.

Diese hohe Frequenz ist natürlich nötig, damit man eine hohe Empfindlichkeit der Frequenzänderung auf die sehr geringe Kapazitätsänderung durch die Bewegung der Hand in Antennennähe zu erlangen.

» Wenn ich Deinen Vorschlag richtig verstanden habe, sollte ich dann zu den
» Kondensatoren der Schwingkreise gerade so viel Kapazität hinzuschalten,
» daß beide Oszillatoren auf 500 kHz gesetzt werden.

Nein, so kann das nicht stimmen, weil dann hast Du ja wieder eine Differenzfrequenz von 0 Hz. Du willst ja eine Oktavenumschaltung der Differenzfrequenz erreichen.

Nehmen wir ein Beispiel:

Du bist mit der Hand auf einer bestimmten Distanz zur Antenne und der Lautsprecher erzeugt den mittleren Ton A bei 440 Hz. Du willst den Ton aber eine Oktove niedriger schalten, also auf das nächst niedrige A auf 220 Hz, bei gleichem Abstand Hand zur Antenne.

Das würde bedeuten, dass der variable Oszillator, der bei bestimmten Hand-Antenne-Abstand, bei der er 1'000'440 Hz erzeugt nur 1'000'220 Hz erzeugen soll, das dann in der Differenz eben die halbe Audiofrequenz von 220 Hz ausmacht.

Also so verstehe ich das jedenfalls und daraus erkenne ich, dass das Ganze eine verdammt heikle Angelegenheit ist.

Übriegens einfach nur mal eine Überlegung wert: Als hochstabiler Sinusgenerator, gäbe es noch eine andere Möglichkeit. Du verwendest einen hochpräzisen Quarzgenerator mit einer Frequenz von exakt 2 MHz und teilst sie mit einem T-Flipflip (JK-FF mit JK auf +Ub geschaltet) durch 2. Dieses Rechtecksignal filterst Du mit einem relativ steilen passiven LC-Tiefpassfilter 4. Ordnung sodass die erste Oberwelle bei 3 MHz bereits massiv gedämpft wird. Übrig bleibt eine Sinusschwingung. Bei 1 MHz könnte man mit zwei schnellen Opamps auch ein aktives Tiefpassfilter 4. Ordnung (Butterworth oder eher Tschebycheff) realisieren. Naja, ist einfach mal 'ne Überlegung wert...

Ich habe diese Sache fuer niedrigere Frequenzen mal in einem Elektronik-Minikurs thematisiert:
"Sinusgeneratoren und der SC-Sinusgenerator"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/scsing.htm
Siehe Kapitel "Aus Rechteck wird Sinus".

» Das werde ich mal
» ausprobieren. Könnte man statt der MOSFET-Schalter auch Reedrelais nehmen?
» Deren Vorteil wäre der minimale Kontaktwiderstand von wenigen Milliohm,

Wie schon jemand anders schrieb, ausprobieren. Über den Daumen gepeilt, scheint mir das übertrieben. Rechne mal aus wie hoch die Reaktanz (der kapazitive Widerstand) des Kondensator bei gegebener Kapazität und Frequenz ist. Dann weisst Du, wie gross der Unterschied ist zum Leitwiderstand eines modernen Analogswitch-MOSFET, der maximal im unteren 10-Ohm-Bereich liegt.

» während diese MOS-Schalter doch nicht ganz so weit runterkämen und den
» Schwingkreis zu stark bedämpfen würden.

Nicht immer, aber hier schon, gilt: Probieren geht über studieren.

Ich wünsche Dir weiterhin grossen Theremin-Spass.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
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» Ich habe selbst
» vor mal eine kleine Mini-Thereminorgel fuer den Enkel oder/und die Enkelin
» zu bauen.

Tja, wenns ne grosse wäre, hättest Du sie ja
Theremaxorgel nennen müssen.
SCNR
Harald

(Viel Text)

ACK!

» Übriegens einfach nur mal eine Überlegung wert: Als hochstabiler
» Sinusgenerator, gäbe es noch eine andere Möglichkeit. Du verwendest einen
» hochpräzisen Quarzgenerator mit einer Frequenz von exakt 2 MHz und teilst
» sie mit einem T-Flipflip (JK-FF mit JK auf +Ub geschaltet) durch 2. Dieses
» Rechtecksignal filterst Du mit einem relativ steilen passiven
» LC-Tiefpassfilter 4. Ordnung sodass die erste Oberwelle bei 3 MHz bereits
» massiv gedämpft wird. Übrig bleibt eine Sinusschwingung. Bei 1 MHz könnte
» man mit zwei schnellen Opamps auch ein aktives Tiefpassfilter 4. Ordnung
» (Butterworth oder eher Tschebycheff) realisieren. Naja, ist einfach mal
» 'ne Überlegung wert...

Das wird sicherlich funktionieren, aber will man
wirklich reinen Sinus? Der klingt eher langweilig
und uninteressant.
Gruss
Harald

» (Viel Text)

Nicht so schlimm, ich mach immer wieder mal Pause...

» » Übriegens einfach nur mal eine Überlegung wert: Als hochstabiler
» » Sinusgenerator, gäbe es noch eine andere Möglichkeit. Du verwendest
» einen
» » hochpräzisen Quarzgenerator mit einer Frequenz von exakt 2 MHz und
» teilst
» » sie mit einem T-Flipflip (JK-FF mit JK auf +Ub geschaltet) durch 2.
» Dieses
» » Rechtecksignal filterst Du mit einem relativ steilen passiven
» » LC-Tiefpassfilter 4. Ordnung sodass die erste Oberwelle bei 3 MHz
» bereits
» » massiv gedämpft wird. Übrig bleibt eine Sinusschwingung. Bei 1 MHz
» könnte
» » man mit zwei schnellen Opamps auch ein aktives Tiefpassfilter 4.
» Ordnung
» » (Butterworth oder eher Tschebycheff) realisieren. Naja, ist einfach mal
» » 'ne Überlegung wert...
»
» Das wird sicherlich funktionieren, aber will man
» wirklich reinen Sinus? Der klingt eher langweilig
» und uninteressant.

Also Harald, das ist wirklich nett, dass Du darauf hinweist, aber das ist ein zusätzliches Thema. Hier geht es erstmal um die Grundausrüstung. Das Ganze faengt ja an mit einem Hartley Sinus-Oszillator...

Da die resultierende Audiofrequenz üeber einige Oktaven variabel ist, ist es sinnvoll die erwünschen Verzerrungen frequenzunabhaengig zu gestalten. Sowas könnte kann mit einem Dioden-Widerstands-Netzwerk z.B. erreichen.

Überlegung: Was käme eigentlich raus, wenn der Fix- und der variable HF-Oszillator selbst je ein Sägezahnsignal erzeugen. Der variable Oszillator ändert seine Frequenz relativ zu seinen 1 MHz auch nur wenig. Man mischt diese beiden Signale. Das gibt auch als Differenzfrequenz auch eine Sägezahnform,

Hmm *grübel_hirnkoch*! Wichtig ist es vermutlich, dass die Sägezahnform
beider HF-Signale möglichst identisch sind, sonst gibts massiv zusätzliche Oberwellen, gut hörbar bei niedrigen Ausdiofrequenzen. Es sei man will das?

Ein Sägezahnsignal enthält alle Frequenzen in der harmonischen Reihe, also bei 2-, 3-, 4-facher Frequenz und weiter so. Das tönt gut, aber der Klang einer Thereminorgel ist typisch. Man müsste erfahren können, wie die Signalformen einer Profiorgel aussehen.

Also, das wäre auch ein Denkansatz!
Weitermachen!

--
Gruss
Thomas

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» » Ich habe selbst
» » vor mal eine kleine Mini-Thereminorgel fuer den Enkel oder/und die
» Enkelin
» » zu bauen.
»
» Tja, wenns ne grosse wäre, hättest Du sie ja
» Theremaxorgel nennen müssen.

Ich werde sie, meiner wohlberühmten Bescheidenheit entsprechend, Theremikrorgel nennen.

--
Gruss
Thomas

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» » Enkelin
» » » zu bauen.
» »
» » Tja, wenns ne grosse wäre, hättest Du sie ja
» » Theremaxorgel nennen müssen.

Hallo Thomas,
danke für die Nachricht! Theremax dürftest Du Dein Gerät nicht nennen, denn das ist als Markenname bereits vergeben: Es gibt das PAIA-Theremax, auch als Bausatz aus Amerika zu kaufen. Das habe ich jedoch nicht vor zu kaufen, denn der Klang ist nicht so schön, sondern eher rauh und kratzig.

Ich werde es mal mit Erniedrigung der Oszillatorfrequenzen versuchen. Ich kam darauf, nachdem ich die Frequenzänderung durch die Handkapazität mit einem Schwingkreisrechner aus dem Internet nachgerechnet habe: Eine gegebene Handkapazität, z. B. 0,255 pF, ändert bei 1 MHz Oszillatorfrequenz die Differenz-NF beispielsweise um 1 kHz. Bei 800 kHz ist bei gleicher Kapazitätsdifferenz die Schwebungsfrequenz wesentlich geringer. So hoffe ich, durch Näherungsverfahren die Änderung um eine Oktave zu erreichen.

Grüße Thereminimax