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Wumpus-Gollum-Forum von "Welt der Radios".
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Theremin-Projekt, Teil 2
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06.04.13 20:47
Arno_Jeff 

WGF-Nutzer Stufe 2

06.04.13 20:47
Arno_Jeff 

WGF-Nutzer Stufe 2

Theremin-Projekt, Teil 2

Liebe Forums-Mitglieder,

die ersten Fotos meines Theremin-Projektes sind jetzt versandbereit. Zunächst handelt es sich um Werkstattbilder, die das Werden des Instrumentes zeigen.
Bild W1 zeigt die erste gut funktionierende Pitch-Platine (pitch engl. = Tonhöhe) von der Lötseite aus.
Für alle, die neu hier sind, zur Information: KARATRONIC ist mein persönliches, privates Hersteller-Logo, das noch nicht kommerzialisiert ist.
Auf W1 ist sehr schön die Busleitung zu erkennen, die später die 3 Stimmen tragen wird. Dank dem Bus-System nutze ich den Platz optimal aus.
W2 zeigt das Chassis mit der zentralen Stromversorgungseinheit. Schön zu erkennen sind die großzügig dimensionierten Siebglieder für die 3 Gleichspannungen: -15, +15 und +12 Volt. Die Elkos haben je 4700 my-F und die Ringkerndrosseln ca. 8 bis 9 mH.
Gut ist auch der extrem leise Mini-Lüfter zu erkennen, der einmal die Röhre kühlen sollte.
Da diese aber im Betrieb gar nicht warm wurde, habe ich ihn später wieder herausgenommen.
Die Masse-Kupferfläche ist nicht nackt, sondern mit einer fast unsichtbaren, aber sehr festen isolierenden Folie überklebt.
W3 zeigt den Kühlkörper mit den 4 integrierten Spannungsreglern und W4 die neue, im August 2012 entwickelte Pitch-Platine mit einigen schönen Verbesserungen. Z. B. wurden die meisten Drahtbrücken durch geätzte Leitungen auf der Bestückungsseite ersetzt.
Die beiden Hauptplatinen (Pitch und Volume) sind doppelseitig ausgeführt mit Ground-Plane. Auf beiden Seiten wurden die Kupferflächen im Anreibeverfahren versilbert. Vorsicht: Diese Versilberung ist cyanidhaltig! Wer sie anwenden will, sollte Erfahrung im Umgang mit Giften haben.
Nun wünsche ich viel Freude an den Bildern. Weitere vom praktisch fertigen Instrument werden baldmöglichst folgen.












Herzliche Grüße
Arno_Jeff


Admin: Was ist ein Theremin? http://de.wikipedia.org/wiki/Theremin

Datei-Anhänge
W1_Pitch_V3_Solder2_48.jpg W1_Pitch_V3_Solder2_48.jpg (164x)

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W2_Chassis02_60.jpg W2_Chassis02_60.jpg (134x)

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W3_4xVolt01_50.jpg W3_4xVolt01_50.jpg (147x)

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W4_Pitch_V4_04_50.jpg W4_Pitch_V4_04_50.jpg (141x)

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wumpus und regency gefällt der Beitrag.
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Keine Fotos, auf denen Personen erkennbar sind, ohne deren schriftliche Zustimmung.
18.04.13 21:07
Arno_Jeff 

WGF-Nutzer Stufe 2

18.04.13 21:07
Arno_Jeff 

WGF-Nutzer Stufe 2

Theremin-Projekt, Teil 3a

Zunächst zeige ich das Blockschaltbild:


Hier ist die Hochvolt-Spannungsregelschaltung mit Softstart:


Das Gehäuse wurde ganz aus Plexiglas gefertigt, da dieser Werkstoff die allergeringsten Wechselwirkungen mit elektromagnetischen Feldern und Wellen hat.
Bild TC1 zeigt die linke Seitenwand, aus der die schleifenförmige Volume-Antenne herausragt. Sie ist aus 10-mm-Kupferrohr von Hand gebogen und galvanisch vernickelt.


Bild TC2 zeigt das Theremin von der rechten Seite mit dem externen Netzteil.
Zur Schonung der Röhre enthält der 60-V-Strang eine Anlaufschaltung, die genau 62 V binnen ca. 10 Sekunden sanft hochfährt.
Auch der Strom für den Heizfaden der Röhre wird sanft auf seine 50 mA hochgefahren, siehe Bild TC11.


Auf Bild TC3 sind die Baugruppen klar erkennbar. Die Volume-Platine ist links vom Dreikanal-Mischpult verdeckt, rechts daneben finden sich die umgekehrt aufgeständerten Hilfsplatinen: Dyna-Vol und Voxmix. Dyna-Vol steuert die links gelegenen 3 Leuchtdioden an. Den Einsatz stellt man mit dem Poti ganz links ein.
Die Lautstärke-Regelung übernimmt der 4-Kanal-VCA SSM2164, dessen Steuerspannungen von +3,3 V (-100 dB) bis -660 mV (+20 dB) gehen können.
Die MUTE-Schaltung mit dem gekennzeichneten Kipphebel ermöglicht die Stummschaltung des Ausgangs in Spielpausen. Der Kipphebel ist extrem leichtgängig.


Bild TC4 zeigt die rechte Hälfte des Innenlebens mit den Einstellern auf der schrägen Hilfs-Frontplatte und dem umfangreichen Verdrahtungssystem. Die Pitch-Platine mit den Oszillatoren und den drei Stimmen ist gut zu erkennen.


Bild TC5 zeigt Dyna-Vol und Voxmix aus nächster Nähe, dazu auch noch ein Stückchen der Eingangs-Siebglieder für die Speisespannungen.


Bild TC6 zeigt die Röhrenstimme aus der Nähe (in einem älteren Beitrag hatte ich schon mehrere Detailaufnahmen dieser Platine ins Forum gestellt). Davor liegt an ziemlich zentraler Stelle der Masse-Sternpunkt.


Die Bilder TC7 und TC8 zeigen den lokalen Oszillator, einmal ohne und einmal mit Blitz. Die Oszillatoren wurden durch Gegentakt-Endstufen belastbar gemacht.




Zuletzt bearbeitet am 18.04.13 22:16

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Blockbild2.gif Blockbild2.gif (184x)

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Dreibein-Hochvolt.gif Dreibein-Hochvolt.gif (178x)

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TC7_Loc_Osc01_50.jpg TC7_Loc_Osc01_50.jpg (154x)

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TC8_Loc_Osc02_60.jpg TC8_Loc_Osc02_60.jpg (127x)

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18.04.13 22:05
Arno_Jeff 

WGF-Nutzer Stufe 2

18.04.13 22:05
Arno_Jeff 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: Theremin-Projekt, Teil 3b

Liebe Forums-Mitglieder,

hier kommen die restlichen Bilder mit erläuterndem Text:

Bild TC9 gestattet einen Einblick ins Allerheiligste: die beiden von einer Massewand getrennten Oszillatoren mit dem variablen im Vordergrund.


Bild TC10 gewährt von der Rückseite her einen Blick auf die Volume-Platine, über der die Mischpult-Platine auf Säulen ruht.


Auf Bild TC11 ist der Kühlkörper für den als Konstantstromquelle geschalteten LM317 zu sehen.


Schließlich wagen wir auf Bild TC12 noch einen Blick ins Innenleben des Netzteils. Trotz kompaktem Aufbau sind alle Netzspannung führenden Teile optimal vor Berührung geschützt.


Eine Klangveredler-Platine soll noch installiert werden, die ich nicht selber entwickelt habe. Wenn die drin ist, wird das Theremin ganz fertig sein, und die Gehäuse-Oberschale kann aufgesetzt werden.
Die Ansicht des fertigen Instruments werde ich in einem späteren Beitrag vorstellen. Wenn die technischen Möglichkeiten des Forums das gestatten, kann ich auch Klangbeispiele bringen.

Mit freundlichen Grüßen

Arno_Jeff

Datei-Anhänge
TC9_2_Osc_Diodenmix_40.jpg TC9_2_Osc_Diodenmix_40.jpg (155x)

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TC10_Rckansicht01_32.jpg TC10_Rckansicht01_32.jpg (155x)

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TC11_Rckansicht03_32.jpg TC11_Rckansicht03_32.jpg (155x)

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TC12_NT_frontal_40.jpg TC12_NT_frontal_40.jpg (141x)

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19.04.13 12:16
DrZarkov 

WGF-Nutzer Stufe 3

19.04.13 12:16
DrZarkov 

WGF-Nutzer Stufe 3

Re: Theremin-Projekt, Teil 2

Geilomat! Auf den Klang bin ich gespannt, wäre schön, wenn du da Beispiele bringen kannst. Ich habe nur das Billigtheremin von "Gakken" aus Japan gekauft. Nach einem Umbau in ein Holzgehäuse und vor allem Anbau einer gescheiten Antenne ist es sogar benutzbar geworden. Guter Klang ist freilich was anderes, da sieht man schon, warum ein Moog das zwanzigfache kostet...

19.04.13 13:17
Klaus 

WGF-Premiumnutzer

19.04.13 13:17
Klaus 

WGF-Premiumnutzer

Re: Theremin-Projekt, Teil 2

Hallo Arno,

nicht nur das Gerät als solches, auch die aufwändige Dokumentation dazu finde ich sehr gelungen.

Für mich und auch sicher viele andere handelt es sich dabei um Neuland, daher verfolge ich deine Beiträge mit großem Interesse.

Viele Grüße
Klaus

20.04.13 22:14
Arno_Jeff 

WGF-Nutzer Stufe 2

20.04.13 22:14
Arno_Jeff 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: Theremin-Projekt, Teil 2

Hallo DrZarkov, Klaus und alle anderen,

die positive Resonanz auf meine Beiträge freut mich außerordentlich. So etwas ist schon sehr motivierend, vielen Dank dafür!

Die letzte Platine steht kurz vor dem Einbau. Die Hauptarbeit macht nicht die Bestückung, sondern die Verdrahtung und die Einpassung in den sehr knapp gewordenen Innenraum, ohne die vorhandenen Baugruppen zu stören.

Bis demnächst, mit freundlichen Grüßen

Arno_Jeff

23.04.13 20:07
Arno_Jeff 

WGF-Nutzer Stufe 2

23.04.13 20:07
Arno_Jeff 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: Theremin-Projekt, Teil 2

Hallo zusammen,

die Klangveredler-Platine, auf die ich mich so gefreut hatte, erwies sich als der totale Flop. Nachdem ich sie wieder rausgeschmissen hatte, war mir wieder wohler.

Diese Schaltung, ich hatte es schon erwähnt, wurde von einer sehr bekannten und renommierten Elektronik-Zeitschrift entwickelt, die mit E anfängt und in Aachen herausgegeben wird. Diese Zeitschrift stellt immer wieder tolle Bauprojekte vor, und so manches davon habe ich auch mit Erfolg und großem Gewinn gebaut, zum Beispiel meinen High-End-Vorverstärker, der absolute Spitze ist.

Doch diese Schaltung war nun leider nicht Spitze.

Auf dem Oszilloskop zeigten sich beim Hochdrehen der Potis bis zum Maximalwert nur ganz minimale Änderungen, die aber für das Ohr gar nicht wahrnehmbar waren.

Nun, mein Theremin hat dank dem Mischpult so viele Klangmöglichkeiten, daß ich auf diese Platine verzichten kann, Schwamm drüber!

Damit ist es jetzt fertig. Die Oberschale werde ich auf der Hinterseite noch spritzlackieren, damit mein Publikum nicht durch den Anblick komplizierter Elektronik abgelenkt ist. Diese wird aber von oben weiterhin einsehbar sein. Demnächst gibt es dann die letzten Bilder.

Mit freundlichen Grüßen

Arno_Jeff

24.04.13 12:01
tomauswustrow 

WGF-Nutzer Stufe 2

24.04.13 12:01
tomauswustrow 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: Theremin-Projekt, Teil 2

Hallo,

Ich mag Startrek auch :) Sehr schönes Projekt...

30.06.13 15:11
Arno_Jeff 

WGF-Nutzer Stufe 2

30.06.13 15:11
Arno_Jeff 

WGF-Nutzer Stufe 2

Re: Theremin-Projekt, Teil 4

Hallo zusammen,

es gibt etwas zu berichten über eine kleine, aber sehr wichtige und nützliche Änderung an meinem Theremin.

Da das Abnehmen und Wiederaufsetzen der Plexiglas-Haube eine etwas mühevolle Prozedur ist wegen der Einstellknöpfe, die immer abgeschraubt werden müssen, überlegte ich, wie ich die Dinge im Falle eines Röhren-Ausfalls verbessern könnte. Die Lebensdauer einer Röhre ist trotz liebevoll-schonender Behandlung nie vorhersagbar, und wenn ich mein Theremin auswärts spielen will, ist so eine Aktion doch überaus lästig und mit Gefahren für die schöne weiße Innenlackierung verbunden, die ja auf keinen Fall zerkratzt werden darf.

Also habe ich die ganze Röhrenstimme nochmal neu überarbeitet. Der Platinenteil mit den Schaltungen zur Filterung und Verstärkung konnte so bestehen bleiben, wie er ist. Die Röhre mit all ihren Einstellpotis habe ich auf eine kleine Extraplatine gesetzt, die jetzt waagerecht, Lötseite und Potis nach oben, mit frei nach unten ragender Röhre auf senkrechten Stützen steht. Da die Röhre selbst bei langer Einschaltdauer keine mit der Hand spürbare Erwärmung zeigt, wird sie diese Überkopf-Haltung gut vertragen.
Die Verbindung der kleinen Röhrenplatine läuft über einen 7-poligen Platinenstecker, dessen 3. Position offen blieb zwecks Verpolungsschutz.

Nach einem tiefen Blick ins Datenblatt mit den Kennlinien der 1T4 erkannte ich -2 Volt Gittervorspannung als optimal für den Betrieb der Röhre. Die Anodenspannung habe ich von 60 auf 70 V erhöht, von denen 63 V an der Anode ankommen. Da das Signal von störendem Netzbrumm überlagert war, habe ich die Spannung mit einem dicken Elko 470 Mikrofarad/100 V erfolgreich beruhigt. Das Schaltbild ist hier:



Das Loch, über dem ursprünglich der leise Lüfter montiert war, dient jetzt als Austauschkanal für den Fall der Fälle, und die Haube kann zu bleiben. Auf den folgenden Bildern ist die neue Anordnung dargestellt:

Bild P1 zeigt die Gesamtsituation. Am rechten Rand der kleinen Röhrenplatine habe ich noch ein winziges 2-Leiter-Streifchen mit einem Jumper angelötet, um den Anodenstrom im Betrieb messen zu können.



P2 zeigt die Schaltung von vorne, aus der Sicht des Musikers. Hier ist auch die Jumperschaltung besonders deutlich sichtbar. Die gelb isolierte Ader führt die 70 V. Über das schwarz-rote Kabel wird die Heizspannung zugeführt.



Auf P3 sieht man die Röhrenplatine von der Rückseite aus. Der dicke schwarze Block rechts im Bild ist der Kühlkörper der Konstantstromquelle mit dem LM317, den ich nun senkrecht montiert und mit Sekundenkleber auf seiner Platine fixiert habe. Als er noch waagerecht saß, waren durch unbeabsichtigte Verbiegungen zwei seiner drei Beinchen abgebrochen. Daß der Röhren-Heizfaden das übelebt hat, kommt mir wie ein Wunder vor.



P4 zeigt die Tragstruktur der Röhrenplatine: In die noch im Chassis steckenden Einschmelzmuttern habe ich 4 Gewindestangen M3 eingeschraubt und zugeschnittene Kohlefaserröhrchen darübergeschoben, auf denen die Platine jetzt ruht. Von oben wurde sie festgeschraubt. Alles ist wieder lösbar.



Da die Röhre sehr fest in iheem Sockel sitzt und man sie mit den Fingern alleine nicht ziehen könnte, habe ich auch gleich ein Austauschwerkzeug dazu konstruiert: Von einem leeren Vitamintablettenröhrchen habe ich den Boden so weit aufgebohrt, daß er sich stramm um den Sockel legt.

Diesen Zylinder schnitt ich längs auf und klebte 2 Filmscharniere aus dem Modellbaubereich auf. Anschließend schnitt ich die Gegenseite längs auf und klebte 2 Schaumgummipolster ins Innere der Röhrchenhälften, die die Röhre stramm, aber sanft umschließen, siehe Bild P5.



Für den Zusammenhalt beim Herausziehen sorgt ein passend ausgewähltes Papprohr aus dem Plastiktütenspender in der Gemüseabteilung eines Supermarktes. Das gelbe Ende dient der Verzierung: Bild P6.
Mit diesem Werkzeug kann man auch die neue Röhre sicher und schonend einsetzen.



Vom 18. bis zum 24. Juli werde ich mein Theremin zur Sommer-Akademie in Colmar mitnehmen und meinem Freund Thierry Frenkel, dem »Theremingenieur«, vorstellen. Auch einige Lektionen werde ich bei ihm nehmen. Was er darauf spielt, werde ich als Klangbeispiel aufnehmen und hier im Forum vorstellen. Bis dahin bitte ich noch um ein wenig Geduld bis etwa Mitte August, weil ich direkt nach Colmar mit meiner Frau 2 Wochen in den Harz fahren werde.

Bis dahin alles Gute und Grüße an alle,

Arno_Jeff

Zuletzt bearbeitet am 30.06.13 15:13

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Mixer1T4_02.gif Mixer1T4_02.gif (86x)

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P5_Ziehwerkzeug2_35.jpg P5_Ziehwerkzeug2_35.jpg (118x)

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P6_Ziehwerkzeug3_35.jpg P6_Ziehwerkzeug3_35.jpg (93x)

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