Volumeregeling buizenTheremin werkt niet goed

Ben bezig met een Theremin bouwen volgens een schema uit Electronics Illustrated 1961, zie de bijlageplaatjes.

Daarbij wat aanvullingen zoals een luidspreker- en een koptelefoonversterker met EABC80's en EL84's voor voorbeluisteren. Waar het nu om gaat is dat de volumeregeling van de Theremin niet goed werkt. Die volumeregeling werkt als volgt:

Een oscillator, het penthodegedeelte van een 6AN8, werkt op ongeveer 500 kHz. Door je hand meer of minder naar de volume-antenne te bewegen, zal de opgewekte frequentie variëren. Het opgewekte signaal wordt door een kristal geleid en vervolgens versterkt door het triodegedeelte van de 6AN8. Het signaal dat aan de triode wordt toegevoerd zal dus het sterkst zijn als de opgewekte frequentie gelijk is aan de resonantiefrequentie van het kristal. Het door de triode versterkte signaal wordt door een diode gelijkgericht (positieve helft naar massa kortgesloten). De aldus verkregen variërende negatieve spanning wordt gebruikt om een dubbele kathodevolger 12AU7 als volumeregelaar te gebruiken. De schakeling wordt door middel van het afregelen van de oscillatorfrequentie zó afgesteld dat, met je hand op de volume-antenne, de 12AU7 juist helemaal wordt dichtgedrukt door de negatieve spanning. Als je nu je hand van de volume-antenne verwijdert, zou de negatieve spanning geleidelijk minder moeten worden, en zo kun je dan het volume regelen.

Maar.... nu kan de schakeling wel zó afgeregeld worden dat de 12AU7 wordt dichtgedrukt als je de antenne vasthoudt en dat de 12AU7 weer open gaat als je je hand van de antenne afhaalt. Maar ertussen zit niets, het is eigenlijk aan of uit. Het blijkt dat het kristal echt vreselijk steil is in de doorlaatkromme voor het signaal. Er gaat niet geleidelijk iets meer of minder signaal doorheen: als het kristal resoneert laat het door en wordt de 12AU7 dichtgedrukt. Als je de frequentie van de oscillator maar iets verandert door de antenne los te laten of aan het spoelkerntje te draaien, dan gaat de 12AU7 meteen helemaal open omdat het kristal vrijwel niets meer doorlaat. Je kan het goed zien met de scoop aan het kristal en ook als je de negatieve spanning meet aan de roosters van de 12AU7. Ik heb twee FT-241 kristallen met een grondfrequentie van 500 kHz, allebei hetzelfde effect.

Ik vraag me nu af of dit te verhelpen is, of dat ik het met de volumeregeling over een andere boeg moet gooien: De oscillator vast instellen, dus de volume-antenne uit de afgestemde kring halen en aan de anode van de oscillator koppelen, zodat meer of minder energie via de antenne wordt afgeleid door de handbewegingen. Het variërende signaal van de oscillator wordt gelijkgericht en gebruikt om het volume te regelen met een triode die net staat afgeknepen als je de antenne vasthoudt. Als je de antenne loslaat of je hand verder verwijdert, wordt het rooster van de triode positiever en gaat de triode dus geleidelijk aan meer signaal doorlaten/versterken. Je ziet dat principe in o.a. de Keppinger Theremins.

Op internet kun je eigenlijk bar weinig vinden over dit ontwerp uit E.I., op de artikelscans na. Zou de kristalregeling beter gemaakt kunnen worden (hoe?) of kan ik beter direct gaan vogelen met de amplitudemethode? Alvast een fijne jaarwisseling,

Groetjes, André

Wat je hier doet is de frequentie van een variabele oscillator vergelijken met een kristal.

Ik kan me nauwelijks voorstellen dat dat betrouwbaar kan werken, maar dat zal dan wel.

Je kunt een paar dingen doen:

Ervoor zorgen dat de frequentiezwaai van de variabele oscillator veel kleiner wordt, zodat die op de flanken van het kristal beweegt en niet daarbuiten, door de koppeling met de antenne te verkleinen.

Ook kun je het kristal vervangen door een afgestemde kring op 500 kHz, die zijn wel te vinden in oude middenfrequenttrafo's uit de sloop.

Dit is mijn grove indruk, ik heb niet in detail gekeken. Keurig gebouwd overigens.

de steilheid van het kristal kun je wat oprekken door er een trimmer aan parallel te zetten van 60 pF maximum.

Opgepast: MaartenBakker citaat: "ruik ik een troll die per ongeluk met de arreslee meegelift is" :

Hoi Druiloor;

Nou wat je zegt, ik vraag me ook af hoe dit betrouwbaar kan werken... Als ik de koppeling van de antenne losser maak, dan kan ik misschien op de flanken gaan zitten, maar het afregelen naar een flank van de oscillator lukt eigenlijk al niet, het is echt überkritisch. Misschien is een oude MF trafo inderdaad een optie. Heb hier nog een mu-core spoel of trafo liggen van 467 1/2 Kc/s. Als ik het goed kan lezen gaat het om nummer 83, maar kan er zo gauw niets over vinden op het net en het ding heeft zes aansluitingen. Ik ga er over nadenken in ieder geval!

André

Edit 30-12-2012 13:18:

Denk dat ik een extra (parallelle) afgestemde kring ga maken in plaats van het kristal in serie. Het signaal van de oscillator wordt dan hieraan toegevoerd. Als de kring resoneert dan is de impedantie hoger en zal de amplitude van het signaal hoger zijn. Deze spanning versterken, gelijkrichten en dan toevoeren aan de volumeregelaar 12AU7. Ik heb net een extra spoeltje besteld hiervoor. Als iemand verder nog ideeën heeft hou ik me aanbevolen!

MVG, André

[Bericht gewijzigd door Annnie2000 op zondag 30 december 2012 13:23:55 (30%)

Frederick E. Terman

Honourable Member

Klopt de roosterweerstand, in het schema: onder het kristal, wel?
Anders kun je die eens vergroten. Dat is de simpelste manier om een slappere regeling te maken.

Iets anders: werkt de regeling wel goed om? Je kunt zo afregelen dat met de antenne 'vrij' (de hand niet in de buurt) het volume minimaal is, dat speelt gemakkelijker dan andersom.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Je kunt in de plaats van het kristal, zoals gezegd een MF trafo nemen, maar zonde om die te slopen om hem te kunnen verstemmen naar 500 kHz, dan is het makkelijker de variabele oscillator in frequentie te verlagen met een extra C'tje. Het is wel zaak die referentie flankdetectiekring afgeschermd te houden, anders heb je wellicht kans op locken. Misschien is dat ook wel de reden geweest om een kristal te kiezen. Die otanje kristallen waren vrij vlot in de dump verkrijgbaar toen.

Ik denk dat als je zo'n instrument hebt leren bespelen dat je wel gebonden bent aan een vaste richting van de volumeregeling. Maar minder volume als je dichterbij de antenne komt, zal wel tevens het bezwaar hebben dat het instrument dan staat te brullen als je wegloopt of voor je hem met de volumeregelaarhand uitgechakeld hebt.

Opgepast: MaartenBakker citaat: "ruik ik een troll die per ongeluk met de arreslee meegelift is" :
Frederick E. Terman

Honourable Member

Daarom zie je het ook altijd, voor zover ik weet, zoals ik het beschreef.

Andersom zou ook eigenlijk niet kunnen, omdat de frequentie 'als je de antenne beetneemt' niet goed omschreven is; die is elke keer anders.

Bij afregelen op de gewone manier, dus minimum volume met antenne vrij, hoef je ook niet per se op het diépste negatief te gaan zitten, waar de regelbuis meer dan afgeknepen is. Je kunt ook wat hoger blijven, waar de buis maar nèt afgeknepen is, zodat het volume eerder opkomt als je met je hand nadert.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Ja Terman,

Ik heb nog een boek met exact die schrijversnaam in de kast staan.

Het verdient dus aanbeveling aan TS te adviseren eerst nog even met dat kristal door te experimenteren, de roosterweerstand wijzigen, en het kristal van een trimmer voorzien die de 'afstand' tussen serie en parallelresonantie vergroot, en er op aan te sturen dat het volume net 0 is als hij niet in de buurt van de volumeantenne komt. Ook een serieweerstand van pakweg 10 k met het kristal kan een wereld van verschil maken.

Ik zou met een signaalgenerator eens kijken wat de karakteristiek is van de flaankdetectie en de effecten daarop van genoemde handelingen. Als dat bevredigend is, dan kan de oscillator in die range worden gebracht door lossere koppeling. Als de zaak werkelijk zo steil is kun je zelfs denken aan een kristal voor de variabele oscillator.

Opgepast: MaartenBakker citaat: "ruik ik een troll die per ongeluk met de arreslee meegelift is" :

Hoi Druiloor en FET;

Ik ga experimenteren aan de hand van jullie suggesties. Momenteel is de roosterweerstand onder het Xtal 120k, dit is volgens het schema. Ben nog even druk met werken, dit zal dus moeten plaatsvinden in het nieuwe jaar.

De regeling zou moeten werken zoals bij originele Theremins: volume 0 als de linkerhand dichtbij/tegen de volume-antenne wordt gehouden en toenemend volume als de hand van de antenne wordt verwijderd. Volgens mij kun je echter als alles goed werkt twee kanten op, je kan dan ook het volume op nul stellen als er geen hand dichtbij de antenne wordt gehouden. In het eerste geval stel ik me voor dat ik na een muzieksessie (nogal ambitieus voorgesteld, ik kan geen noot lezen) met de linkerhand op de volume-antenne de mute-schakelaar (uiterst links op de foto) bedien. Daarna kan ik dan vrijelijk bewegen. De Moog transistorTheremins zijn ook van: hand dichtbij = stil en hand verwijderd = luid. Er zijn wel veel Theremins die andersom werken, dit schijnt wel makkelijker te spelen.

Mocht het niet lukken met het kristal dan is er nog een spoeltje/trafo onderweg zodat ik het dan een beetje op de manier van dhr. Forbes kan proberen, tenminste v.w.b. de volume-oscillator. Zie de bijlage, deze schakeling maakt gebruik van dezelfde Miller 70-OSC spoeltjes als in het E.I. ontwerp, hier is de volumeregeling met behulp van een afgestemde kring gerealiseerd. Ik kan zoiets eventueel vrij eenvoudig inpassen in de huidige situatie.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Weer wat geleerd.. ik wist niet dat beide 'polariteiten' voorkwamen bij de amplituderegeling bij Theremins. Maar je ziet ze ook niet zo veel, dus mijn 'kijkers-ervaring' is beperkt. :)

In elk geval denk ik dat je er wel uit gaat komen.

120k klinkt trouwens toch wel normaal. Nu, ik ben benieuwd naar het vervolg.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Hoi FET;

Ik zal de waarde optrekken naar 680k en 1M en dan eens kijken wat er gebeurt. Ik laat het zo snel mogelijk weten!

Hoi mensen;

Vanwege de drukte hier e.e.a uit moeten stellen tot in het nieuwe jaar. Ben bezig geweest met het verhogen van de waarde van de roosterweerstand. Helaas blijft alles dan min of meer het zelfde werken. Ik denk dat ik de toonoscillatoren handhaaf zoals ze zijn met de 6BE6 = EK92's. De volumeregeling ga ik aanpassen en wil daarvoor het betreffende gedeelte uit het schema van D. Forbes toepassen. Het mengprodukt aan de uitgang van de toonoscillatoren wil ik dan toevoeren aan V3a en V3b. Heb inmiddels een vierde spoeltje binnengekregen zodat ik in ieder geval daarmee aan de slag kan. Met dat vierde spoeltje heb ik ook nog tijdelijk een afgestemde serieresonantiekring gemaakt ter vervanging van het kristal, maar ging ook niet lekker. De volumeregeling ging veel te snel dicht, ook met kleinere waarden van koppel c's. Eén ding is wel duidelijk: het apparaat is morgen nog niet klaar.....

EDIT 23-01-2013

Heb het kristal weer teruggeplaatst, waarbij ik koppel-C C17 47 pF heb gemaakt. De volumeregeling lijkt bruikbaar te maken als je er een dichterbij-is-luider regeling van maakt. Ik moet nog even verder prutsen met waarden van de diverse onderdelen. De regeling andersom lukt niet echt, het geluid schakelt dan in met een plopje en dat is niet mooi te krijgen. Op zich zou ik er vrede mee hebben als het werkt met de omgekeerde regeling, dus dichterbij=luider. Ik ga de koppel-C C17 nog kleiner maken, ook kan het allemaal iets sneller reageren vind ik, ga kijken naar C12 en C14 of deze iets kleiner kunnen.

[Bericht gewijzigd door Annnie2000 op woensdag 23 januari 2013 19:40:55 (26%)

Hoi Annie,

Hoe staat het met je project? Mijn zoon gaat voor school een Theremin bouwen op basis van hetzelfde schema. (Nadruk ligt overigens op schrijven van compositie en uitvoeren). We zijn dus benieuwd hoe het is afgelopen. Heb je hem gebruikt en hoe was dat? Wat heb je uiteindelijk aan wijzigingen aan gebracht?

Ik weet dat het topic al lang gesloten is maar misschien kan je ons toch helpen met je ervaring.

gr Rob

Hi Rob;

Eerlijk gezegd zou ik zelf niet meer met dit EI schema in de weer gaan........... Het apparaat heb ik zelf nooit afgemaakt omdat het niet goed (genoeg) werkt. De volumeregeling blijft lastig, niet goed te krijgen. Het zou leuk zijn voor je zoon als er iets ontstaat dat wèl goed werkt :-).

Hi Andre,

thnx voor de snelle reply. De muziekdocent/begeleider zegt een 'expert' met buizen te zijn en verder is er te weinig tijd om uitgebreid te experimenteren. Heb jij alles weer hergebruikt of zijn er spullen die als donor kunnen dienen. Kunnen we wat van je overnemen ?

vr groet Rob

Tidak Ada

Golden Member

Ik heb hier nog een ander schema voor een Theremin:

Theremin voor buizen liefhebbers.pdf

Misschien werkt dit beter. Ik heb het zelf (nog) nooit geprobeerd

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - †

Hallo Tidak,

is dat niet dezelfde als hier beschreven:
http://www.discovercircuits.com/CSellen/theremin-tube-enthu.htm

Ik zal zoeken of er ervaring met een gebouwde versie te vinden is.

Dank voor het meedenken:)

gr Rob

Tidak Ada

Golden Member

Ja dat is hem. Hij lijkt, voor zover ik kan zien, niet op de andere schema's in dit topic.

Overigens bestaan er tegenwoordig ook veel uitvoeringen met OpAmps en andere halfgeleiders...
Of gaat het speciaal om de 'buizensound'?

Nog bedankt voor de link; die is duidelijker dan mijn PDF ;)

Ik heb de tekst tot een word 2003 document omgezet (dat past beter op een A4'tje. Zodra ik weer pdf's kan maken zal ik hem hier wel publiceren.

[Bericht gewijzigd door Tidak Ada op zondag 27 december 2015 14:13:05 (20%)

Rommelige werkplek? In de natuur is wanorde de meest stabiele toestand; de entropie is dan maximaal. Het handhaven van "orde" kost daarom altijd energie. ----> TUBE COLLECTORS ASSOCIATION - †

Meneer Sellen heeft het allemaal gebaseerd op een ontwerp van Bob Moog uit 1954. De constructietekening van de spoelen is volgens mij letterlijk gekopiëerd.

Dat wordt even zoeken.

Edit: Gevonden!

Theremin-1954.pdf

Damn the torpedoes, full speed ahead!

Hoi Tattvamasi;

De spulletjes houd ik liever zelf, het is ook maar de vraag of ze in het ontwerp passen dat jullie gaan kiezen. Zelf ga ik er absoluut ook nog een keer mee aan de gang. Het Moog-apparaat lijkt me dan een goede kandidaat. Alvast een fijne jaarwisseling, ook voor Tidak Ada en Hunter!

André

Hallo André, Titak en Hunter,

Heel veel dank allemaal voor het meedenken. Gelet op de discussie rondom de Theremin lijkt het ontwerp van Sellen/Moog de meeste kans van slagen te hebben.
Inmiddels heb ik voor het oorspronkelijke ontwerp ook bijna alles in huis (1 x 6BE6 en de spoelen nog niet). Maar daar gaan we mee verder.

Ik houd jullie op de hoogte van de vorderingen/eindresultaat.

En natuurlijk ook een goed uiteinde en begin gewenst.

Rob

Mischien dat het in de voornaam zit maar de ontwerpen van Craig Sellen en Craig Hanson komen uiteindelijk (voor een deel?) bij elkaar.

Sellen is tot revisie G gekomen en daar gebruikt hij dezelfde Miller spoelen als Hanson.

Bijgaand zijn schema, ik heb ook een parts list gemaakt voor de liefhebber. (Net) niet alle componenten zijn gedocumenteerd. Misschein dat ik jullie hulp nog ga vragen wat daar de waardes van zijn. (R33 en R1/r2 van de voeding)

gr Rob

Inmiddels is het 5 jaar later en heb ik het apparaat weer eens tevoorschijn getoverd. Op internet vond ik ook een artikel over het apparaat, dat werd nagebouwd door ene Craig Hanson:

https://antiqueradio.org/ei0161.htm

Dit gaf mij weer de energie om het project weer op te pakken. Deze Craig heb ik nog gemaild, maar helaas geen reactie gekregen. Wat ik ook heb gedaan voordat ik er weer mee bezig ging, is een kunststof Bernstein 1-182 trimsleutel aanschaffen. Daarmee zijn de diverse oscillators goed "op het randje" te zetten zodat de volumeregeling maximaal effect scoort en de frequentieregeling een zo groot mogelijk gebied bestrijkt. Hierbij heb ik uiteindelijk de componentenwaarden van het oorspronkelijke schema aangehouden. Om te kunnen zien op welke frequentie de oscillators draaien, heb ik een ooit op koninginnedag aangekochte Heathkit nixiecounter geheractiveerd. Eerst voorzichtig op de variac. De oscillator voor het volume bleek netjes op circa 500 Kc te draaien. Ik had er twee voor- en eindversterkers ingebouwd, één voor de speakers en één vóór de volumeregeling t.b.v. een koptelefoon. Deze bestonden uit EABC80 en EL84. Het signaal van de theremin bleek dusdanig sterk dat de EABC80's er tussen uit konden. Die EABC80's heb ik nu alleen toegepast ter vervanging van de halfgeleiderdiodes in het oorspronkelijke schema. Van beiden de enkele diode tussen de pennen 2 en 3. Helaas heb ik hier geen webserver meer draaien dus kan ik geen uitgebreide serie plaatjes laten zien. Deze testafbeelding doe ik even uploaden:

Deze week is er hout, aluminium en een pakkende kleur verf besteld om het apparaat af te bouwen. De toonantenne wordt een verticale aluminium staaf van 10mm doorsnede en circa een meter lang. De volume-antenne een horizontaal plaatje van 3 mm aluminium van 15x18 cm met een gezette 90 graden hoek erin t.b.v. de montage. Deze antenne heb ik eerst van alu folie gemaakt om te testen. De volumeregeling is nu overigens zo ingesteld dat het volume luider wordt bij naderen van de antenne. Beter!

Het is leuk om in deze rare tijden wee eens wat aan de soldeerhobby te doen, als het apparaat klaar is probeer ik plaatjes ervan ergens te hosten en te delen.

Verder ben ik best benieuwd hoe het met Tidak Ada en F.E. Terman gaat. Ook hoe het Rob tattvamasi is vergaan met bouwen!

Groetjes,

André

Frederick E. Terman

Honourable Member

Ha, leuk dat je er weer mee aan de gang bent! Ik zal weer met plezier meelezen.

Voor het geval je ze nog niet gezien hebt op YouTube: de reeks Caroline talks Theremin is misschien wel leuk om eens een paar van te bekijken.
Hier hoe je een toonladder speelt:
https://www.youtube.com/watch?v=0n-o71RUrQw

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
Arco

Special Member

Mooie gelegenheid om gelijk de gebroken links in dit topic te herstellen... ;)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Goed om te lezen dat er weer een Theremin wordt gebouwd. Mijn Theremin, onderdeel van het WPS van mijn jongste zoon, is zeer goed gelukt. Ik heb uiteindelijk gekozen voor een ontwerp met een zo'n laag mogelijk spanning en de hele voeding apart gebouwd. Dat de muziekdocent een buizenvariant 'eiste' (oorspronkelijk hadden we een versie met een Arduino gebouwd) vond ik nog al apart, Natuurkunde zat nl niet in het pakket. Maar het is goed gekomen. Als ik hulp bij de bouw kan bieden dan hoor ik het graag. Er moet nog een filmpje zijn van de presentatie/uitvoering. Dat zal ik eens opzoeken. Succes, Rob