Theremin Explorer

Программа, моделирущая поведение генераторов терменвокса и строящая зависимости высоты тона (частоты биений) от положения руки.
Позволяет варьировать параметры и сравнивать топологии различных антенных цепей.
Файлы конфигураций для некоторых известных терменвоксов (не претендующие, однако, на точность) также прилагаются.

Download – Скачать программу v1.14 (архив 197 кБ).

Работа с программой

1. Перестраиваемому (антенному) генератору поставлен в соответствие набор параметров, включая длину и диаметр антенны, которые можно менять. Диапазон изменения у некоторых парметров ограничен. Топология антенной цепи и связанный с ней набор параметров выбираются радиокнопками.

Параметр Cant приводится для справки. Это – емкость антенны при отведенной руке. "Чистая" емкость антенны (т.е. при отсутствии руки/тела музыканта) будет немного меньше.

2. На основе параметров вычисляется частота опорного генератора, которая соответствует нулевым биениям при полностью отведенной руке. Положение точки нулевых биений задается регулятором "Pitch offset"

3. Из-за особенностей работы резонансных цепей с двумя катушками возможен перескок генерации на "неправильную" частоту. Опорный генератор также будет настроен "неправильно". Этот факт отметится появлением значка (!) и изломом на кривой. Общая рекомендация – понижать значения L1 и C1.

4. Текущую кривую можно зафиксировать на графике, используя выбранный цвет. Для сохранения графика (переноса в документы) используйте стандартное сочетание клавиш Ctrl + PrtScr (копирует картинку в буфер обмена).

5. Набор параметров можно сохранять и восстанавливать из файла *.txt. Параметры, не участвующие в выбранной топологии, не сохраняются, лишние параметры при загрузке игнорируются.

Параметры модели:
d – диаметр антенны, мм
l – длина антенны, см
L2 – индуктивность антенной ("выравнивающей") катушки, мГ
EPC – эквивалентная дополнительная емкость (сюда входит емкость соединительных проводников и так называемая "собственная емкость катушки"), пФ
k – коэффициент связи катушек 0...1
L1 – индуктивность основного резонансного контура, мГ
C1 – емкость основного резонансного контура, пФ

Особенности

1. Для вычисления емкости антенны используются данные, полученные в результате измерений с использованием модели руки и ее движения "по горизонтальной дуге" – Hand Simulator for Theremin v.0.01.

2. В выпадающих списках "d" и "l" отображаются те размеры, которые непосредственно участвовали в экспериментах по измерению емкости. Для других размеров кривая будет построена с использованием интерполяции.

3. Небольшие "зазубрины" на графике связаны с конечной точностью измерений (особенно заметной на больших расстояниях). Начиная с версии 1.14 данные отфильтрованы (сглажены), поэтому "зазубрины" практически незаметны.

4. При наведении на картинку отображаются координаты курсора – "дистанция" в сантиметрах и "частота биений" в Герцах.

5. Для большей наглядности ось расстояний сделана "наоборот", т.е. ноль расположен справа, на месте антенны. При этом движок регулятора "Pitch" сдвигает зону нулевых биений интуитивно понятно – в ту же сторону. Правому положению движка соответствует сдвиг в сторону уменьшения частоты опорного генератора.

6. Для высоты тона использована линейная музыкальная шкала и стандартная нотация MIDI. Это означает, что обозначению "C0" (самая нижняя нота "до") соответствует частота 16,35 Гц. Стандарт Ля 440 Гц ("ля" 1-й октавы) – это A4. Линейной музыкальной шкале соответствует логарифмическая шкала в Герцах (не используется).

7. В математических моделях НЕ учитывается эффект "затягивания частоты" (синхронизация генераторов).

Требования к системе и прочая информация

– программа тестировалась под Windows XP. Специальных требований нет. Инсталляция не нужна. Использование программы – на ваш страх и риск.
– при моделировании цепей на индуктивно связанных катушках использована монография: Асеев П.Б. Колебательные цепи – М.: Государственное издательство литературы по вопросам связи и радио, 1955
– при моделировании цепей с линеаризующей катушкой использован стандартный анализ комплексных сопротивлений.


http://antiradio.narod.ru/theremin/theremin_expl/
Дата создания документа: 11.04.2017. Последнее обновление: 05.12.2017.