Licht-Theremin          

von Ludwig Schüler                       
            Platz 4 im NE556-Schaltungswettbewerb        
 
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Zugegeben, eine echte Theremin-Orgel sieht anders aus und funktioniert auch anders. Dies ist jedoch ein Licht-Theremin, das durchaus auch in der Lage ist sphärische Klänge zu erzeugen. Bis auf den LDR werden, gemäß den Wettbewerbsbedingungen, nur Bauteile aus dem Adventskalender 2011 verwendet. Das obige Foto und das zugehörige Schaltbild zeigen die einfachste Version, die mit einem Timer des NE 556 auskommt. Diese Schaltung könnte also auch mit einem NE 555 realisiert werden.


     
Es handelt sich um die klassische AMV-Schaltung mit R1, R2 und C als frequenzbestimmende Bauteile. R2 ist ein handelsüblicher LDR. Je nach Beleuchtung, z.B. mit einer Taschenlampe, oder Abschattung dieses Bauteils per Hand verändert sich die Tonfrequenz. Es ist nicht gerade einfach auf diese Art und Weise Melodien zu spielen, doch nach einigem Üben klappt es schon ganz gut. Die zwei Kondensatoren (C1 und C2) bilden eine Reihenschaltung. Somit ergibt sich eine Kapazität von 50 nF. Wird der Widerstandswert des LDRs z.B. zwischen 1 KOhm und 100 KOhm verändert, so erhält man Frequenzen zwischen ca. 10 KHz und 100 Hz

Ich habe ein kleines EXCEL-Programm geschrieben, mit dem man schnell und problemlos die Frequenzen berechnen kann.



Die Berechnungsformel in der gelben Zelle (C6) lautet: fx =1,44/((C3*1000+2*C4*1000)*C5/1000)

In die grünen Zellen tippt man die Werte der frequenzbestimmenden Bauteile und in der gelben Zelle erscheint der berechnete Frequenzwert. Zu beachten sind die gewünschten Maßeinheiten (3. Spalte).  

Die erste Erweiterung der obigen Grundschaltung bezieht den zweiten Timer mit ein. Er ist ebenfalls als AMV geschaltet (2. Schaltbild) und erzeugt eine Grundfrequenz von ca. 1,3 KHz (siehe EXCEL-Tabelle). Der Piezo-Lautsprecher liegt nun am Ausgang des 2. Timers (Pin 8). Interessant ist, dass dieser Timer durch interne Kopplungen vom ersten Timer beeinflusst wird. Durch Veränderung der Lichtverhältnisse am LDR variiert auch die Frequenz am Pin 8

     

Die 3. Schaltung schließlich (siehe Schaltbild und Foto) sorgt für eine direkte Verbindung des unteren Timers (Ausgang am Pin 5) mit dem dem Triggereingang des oberen Timers (Pin 8). Pin 5 kann versuchsweise auch mit Pin 10 (Reset) oder Pin 11 (ControlVoltage) verbunden werden, um weitere Klangvariationen zu erhalten.