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Electronique > Réalisations > Production sonore > Theremin > Theremin 004

Dernière mise à jour : 31/07/2011

PrésentationCe theremin est le quatrième type de Theremin que j'ai testé. 

En terme de complexité, il se situe entre le Theremin 001 (qui m'avait un peu déçu) et le Theremin 002 (Theremax de PAIA qui me plait bien). Il ne fait appel qu'à des composants courants, et les réglages qu'il comporte sont intuitifs. Question performances, je dirais qu'il est à la hauteur de sa simplicité; la distance de jeu n'est pas très importante mais suffit pour jouer quelques airs tout de même. Après l'avoir laissé en chauffe quelque minute (attente stabilisation thermique), il est assez stable et il y a peu besoin de retoucher aux réglages.

SchémaLe schéma de base (la section principale) est de Arthur Harrison. Par rapport à son schéma original, je n'ai changé que le régulateur de tension (j'ai mis un LM7805) et j'ai ajouté un petit ampli BF à base de LM386 (câblage). Je n'ai donc absolument rien à revandiquer. Sauf le circuit imprimé que j'ai refait pour m'amuser, et surtout pour y inclure l'ampli BF.

Principe de fonctionnement

Le principe de fonctionnement de ce theremin est le même que celui adopté pour les autres modèles. Deux oscillateurs sont mis en oeuvre : un de fréquence fixe (centré sur les deux portes logiques U2:A et U2:B), l'autre dont la fréquence varie quand on approche la main d'une antenne qui lui est relié (centré sur les deux portes logiques U1:A et U1:B). Le mélange des signaux produits par ces deux oscillateurs, qui travaillent à une fréquence élevée, produit une somme et une différence au point commun R3 / R4. 

Sortie BFLes signaux somme et différence issus du mélange sont dirigés vers un filtre passe-bas (couple R6 / C5) dont le rôle est de bloquer le signal somme et de ne laisser passer que le signal différence, qui correspond à un signal de fréquence basse et audible. On dispose ainsi entre la borne Out et la masse d'un signal BF apte à être routé sur l'entrée BF d'un amplificateur audio - ou pourquoi d'une table de mixage. Si vous souhaitez disposer d'une prise de sortie (jack ou cinch), c'est ici qu'il faut opérer. La prise de sortie peut être posée même si vous décidez de garder l'ampli BF interne qui sera vu plus loin. Notez que je n'ai pas essayé de connecter ce thérémin sur un équipement externe, mais il n'est pas impossible que vous rencontriez des problèmes de stabilité de l'instrument qu'on ne trouve pas quand on l'utilise en autonome (avec ampli intégré). A essayer !

RéglagesLes réglages se limitent aux trois potentiomètres RV1 à RV3, qui ont les fonctions suivantes :- RV1 : réglage fréquence oscillateur de référence- RV2 : réglage annulation son au repos (astuce de l'auteur Arthur Harrison)- RV3 : réglage volume niveau sonoreCes potentiomètres peuvent être de type ajustables ou de tableau. Dans le second cas, limiter le plus possible la longueur des fils de liaison.

Remarques importantes Le CD4069 ne peut pas et ne doit pas être remplacé par un CD4049. Les séries CMOS se terminant par AE, UB, UBE ou CN (CD4069AE, CD4069UB,

CD4069UBE ou CD4069CN) sont conseillées ici, alors que les séries se terminant par BE ou BCN (CD4069BE ou CD4069BCN) sont de type bufférisées et les utiliser conduirait inévitablement à un mauvais fonctionnement.

Les trois portes logiques D, E et F de U2 (U2:D, U2:E et U2:F) n'étant pas utilisées, il convient de ne pas laisser leur entrée en l'air. En les branchant en série et en reliant l'entrée de la première porte à la masse ou au pôle positif d'alimentation (ici c'est à la

masse), on s'assure qu'elles ne pourront pas fonctionner "à vide" en oscillant de façon parasite.

Si le circuit intégré U1 est alimenté de façon conventionnelle (broches 7 et 14 respectivement connectées à la masse et au pôle positif de l'alim), il n'en est pas de même de U2 dont la broche 14 est reliée au curseur du potentiomètre RV2. C'est une astuce de l'auteur Arthur Harrison qu'il convient ici de respecter absolument.

A l'origine, Arthur Harrison avait utilisé des résistances pour la sommation des signaux "HF", il s'agit de R3 et R4 sur le schéma publié ici. Par la suite, il a remplacé ces résistances par des diodes silicium classiques de type 1N4148 nommées CR1 et CR3 sur son schéma le plus récent. Les changements en question sont résumés ci-après :- Remplacement R3 par diode CR1. Anode CR1 sur broche 6 de U1 et cathode CR1 sur broche 13 de U1.- Remplacement R4 par diode CR3. Anode CR3 sur broche 6 de U2 et cathode CR3 sur broche 13 de U1.- Ajout d'une résistance de 27 kO entre masse et cathodes CR1 / CR3 / broche 13 de U1.- Suppression de la résistance R5 de 270 kO qui était câblée entre les broches 13 et 12 de U1. La porte logique U1:D travaille de la sorte en tout ou rien et non plus en amplification analogique.Je ne connais pas les raisons de ces modifications mais je pense qu'elles doivent conduire à une amélioration quelque part... Peut-être cela permet-il un choix plus large parmi les variété du CI U1, puisqu'on ne fait plus travailler aucune porte en mode linéaire.

Amplificateur BFLe schéma de l'ampli BF à base de LM386 utilisé ici est identique à celui présenté en page Ampli BF 003. 

L'entrée de cet ampli BF est raccordé au point marqué "Out" sur le schéma du Theremin lui-même. Notez en passant que la résistance R10 n'a plus lieu d'être, puisqu'un potentiomètre de volume a été prévu. J'ai toutefois préféré laisser cette résistance pour le cas où les composants de l'ampli BF ne seraient pas cablés. C'est pour la même raison que le connecteur de sortie OUT est laissé sur le circuit.

PrototypeBien qu'il existe un typon, j'ai réalisé ce theremin sur une petite plaque d'expérimentation à bandes cuivrées. Comme le montre la photo suivante, il faut vraiment peu de composants pour cette réalisation.

Le montage complet ne m'a demandé que quelques heures de travail... Sur la partie droite du circuit imprimé, à côté du potentiomètre de volume, on apperçoit le petit ampli BF intégré LM386 et ses quelques composants périphériques. Les deux potentiomètres de réglages (bleu et blanc) sont côte à côté. Une led sous-alimentée (2 mA) suffit pour indiquer la présence d'une tension en sortie du régulateur de tension +5V.

 

Le soir venu, un de nos enfants n'a pas voulu aller se coucher sans avoir joué quelques notes. Notez que pour ce proto, l'antenne, de type téléscopique, n'est pas vraiment adaptée. Mais comme on arrive à jouer avec l'instrument...

 

Mise en boiteJ'ai rangé ce theremin dans un boitier plastique, afin de permettre à mes enfants de le manipuler plus aisement.

 

L'antenne est une récup. d'un vieux récepteur radio FM, je l'ai montée en externe afin de pouvoir la plier.

 

L'interieur n'est guère condensé, il y a largement la place pour tout le matériel requis. Le HP est immobilisé avec de la ficelle de cuisine, fixées sur des petites cosses à souder (j'ai du faire des noeuds parce que la soudure ne collait pas sur la ficelle).

 

Circuit impriméRéalisé en simple face, avec quelques straps à la clé. Mais qu'importe, je n'ai plus de complexe de ce côté là.

Typon du 19/02/2009

Typon aux formats PDF, EPS et Bitmap 600 dpi

Corrections et remarques diverses19/02/2009- Mise à jour du typon. J'avais omis le point de raccordement de l'antenne, point commun R1 / R2 / C3. Ce point est noté ANT sur le circuit imprimé.

Fuente : http://www.sonelec-musique.com/electronique_realisations_theremin_004.html