Il principio fisico
Il principio fisico del theremin
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| battimenti onde |
La produzione di suono da parte dello strumento Theremin si basa sul principio fisico del battimento.
Se si mixano insieme i segnali emessi da due oscillatori RF (Radio Frequency),si otterranno in uscita diverse frequenze. Le frequenze più importanti per la costruzione del suono sono la somma e la differenza ottenute dalle frequenze degli oscillatori miscelati (Il principio per cui miscelando due segnali si ricava un terzo segnale è chiamato heterodyning).
Ad esempio se misceliamo un oscillatore con frequenza di 500 KHZ con un altro della frequenza di 501 KHZ, la somma è di 1001 KHZ (non udibile), mentre la differenza tra i segnali è 1 KHZ, che diventa un suono perfettamente udibile.
A questo punto sembra logico chiedersi perché utilizzare il suono prodotto per differenza da due oscillatori RF, se ci occorre un unica frequenza audio?
La spiegazione di tutto ciò risiede proprio nel principio di funzionamento del Theremin, e di come viene suonato.
Muovendo la mano in prossimità dell'antenna si cambia la frequenza di un oscillatore LC.
In un oscillatore LC, la frequenza è determinata dal valore di un'induttanza (L), e dal valore di un condensatore (C).
Se si connette un'antenna al condensatore, l'antenna funzionerà come una carica extra al condensatore, e quindi andrà a variare la frequenza dell'oscillatore.
Questi cambi sono comunque molto piccoli, meno dell' uno percento.
Se l'oscillatore è da 1 KHZ, la variazione di frequenza sarà di solo 10 HZ. Invece con un oscillatore a 500 KHZ la variazione del 1 % è di 5000 Hertz.
Quindi se misceliamo un oscillatore che produce una frequenza fissa di 500 KHZ, con un altro variabile dall'antenna a 505 KHZ, otterremmo un segnale audio che va da 0 a 5000 Hz, consentendo quindi di produrre suoni che coprono un'estensione tra le 3 e le 5 ottave musicali.
Per cambiare il volume dei suoni prodotti si utilizza un circuito analogo collegato ad una seconda antenna.
L'oscillatore fisso è sempre ad alta frequenza ad esempio 200 KHZ, e l'altro in parallelo collegato all'antenna del volume è sempre di frequenza 200 KHZ in modo da produrre un abbattimento del segnale udibile (la differenza dei segnali è uguale a zero) con la mano che tocca l'antenna.
Allontanando la mano dall'antenna si sposta la frequenza dell'oscillatore LC che rettificato va ad alzare il volume del segnale audio.
Anche il principio di funzionamento delle Onde Martenot si basa sulle teorie sviluppate da Theremin.
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