Theremin "안테나"는 어떻게 작동합니까?

나는 항상 안테나의 모양이 중요하다고 생각했다. 피치를위한 수직 모노폴과 볼륨을위한 수평 루프는 서로 간섭을 최소화한다고 생각합니다. 그러나 실제로는 200-500 kHz 범위에서 더 많이 작동하는 것 같습니다. 이 주파수에서 좋은 안테나는 수백 미터 길이이며 각 안테나마다 다른 주파수를 사용하면 간섭을 방지하기에 충분합니다.

다른 한편으로, Moog Etherwave 회로도 는 안테나와 직렬로 연결된 많은 코일을 가지고 있으며, 이는 전기적으로 연장 될 수 있습니까?

내가 읽은 대부분의 설명은 발진기를 디튠하는 것은 인간의 접지에 대한 커패시턴스뿐이므로 커패시터 플레이트처럼 작동하기 때문에 모든 금속 모양이 가능하다는 것을 설명합니다.

이 페이지 는 이해가 안되는 다른 것을 설명합니다.

4 인치 (10cm) 이상의 RF 헤테로 다인에서 피치 변화는 "방사선 저항"의 변화로 인해 발생합니다. 이것은 피치 안테나에서 방사되는 총 RF 전자기 전력을 피치 안테나로 흐르는 순 전류의 제곱으로 나눈 것입니다. 피치 필드는 일반적으로 정전 용량 필드뿐만 아니라 이중 전기 / 자기 평형입니다.

여기에 더 많은 설명이 있습니다

이 올바른지? 정전 용량 설명에 어떤 문제가 있습니까?

더:

http://www.thereminworld.com/silicon_chip_theremin_modifications.html

피치 감도 선형화-상단 옥타브가 많이 압축되어 있고 연주하고 싶은 최고 음표가 안테나에 너무 가까워 정확한 비브라토가 불가능하다는 것을 알았습니다. 응답을 선형화하는 방법은 인덕터를 안테나와 직렬로 연결하는 것입니다.

http://www.dogstar.dantimax.dk/theremin/thersens.htm

이 효과는 LC 튜닝 회로의 특성에 의해 부분적으로 상쇄되며, 주파수는 용량의 역 제곱근에 의존합니다. 이것이 바로 단일 극 (단 하나의 리 액티브 구성 요소, 즉 캐패시턴스)을 기반으로 한 발진기가 사용을 위해 결코지지하지 않은 주된 이유입니다. 저와 다른 많은 사람들은 성가신 코일을 제거하기 위해 RC 발진기를 실험했습니다. 일반 NE555 타이머조차도이 목적으로 사용될 수 있습니다. 그러나, 이러한 회로에서 발진 주파수는 커패시턴스의 제곱근이 아니라 커패시턴스에 반비례하고 "제곱 법"효과는 그에 따라 훨씬 더 나쁘다. 이것을 보는 또 다른 방법은 LC 회로의 경우 RC 회로의 감도 (dF / dC)가 1 / C1.5 대신 1 / C2에 비례한다는 것입니다.

헤테로 다인 믹서를 사용한다는 사실은 RF와 아무 관련 이 없습니다 . '안테나'는 고전적인 RF 의미에서 안테나가 아닙니다. 정전 용량 설명이 정확합니다.

커패시터와 저기 '안테나'

가장 간단한 유형의 커패시터는 병렬 플레이트 커패시터 입니다. 즉, 커패시터는 유전체라고하는 일부 재료로 분리 된 두 개의 금속판으로 구성됩니다. 이러한 커패시터의 커패시턴스에 대한 방정식은 C = εA / d이며, 여기서 ε는 유전체 의 유전율 입니다 (공기의 경우 ε≈8.8541878176 .. × 10 ^ -12F / m).

당신이 거기에서 작업 할 때, 당신의 손은 하나의 판 (손은 효과적으로 접지 됨)이고, 안테나는 다른 것입니다. 그리고 두 개 사이의 공기는 유전체입니다. 손을 움직이면 접지와 안테나 사이의 정전 용량이 달라집니다. 두 손은 두 판처럼 평행하게 작용하여 전체 면적을 증가 시키므로 두 안테나에 영향을 미칩니다.

두 안테나는 왼손이 오른쪽 안테나에 미치는 영향을 줄이고 그 반대의 경우도 마찬가지이기 때문에 직각입니다. 예를 들어, 볼륨 안테나 위에서 손을 위아래로 움직이면 피치 안테나에서 거리가 상대적으로 일정하게 유지되므로 전체 정전 용량에 대한 기여는 일정합니다 (그리고 작음).

작동 이론

참고 / 업데이트 : 오실레이터에 대한 자세한 설명은 FredM의 답변 을 참조하십시오 .

두 안테나 커패시터는 서로 다른 두 개의 복잡한 액티브 LC 발진기의 일부입니다 . 'L'은 자기장에 에너지를 저장하는 인덕터를 의미합니다. 'C'는 전기장에 에너지를 저장하는 커패시터를 의미합니다. LC 발진기에서, 에너지는 두 전위 사이에서 지속적으로 앞뒤로 흐르며 전위에서 자기 전위로 변한다.

피치 발진기의 주파수는 오디오 주파수를 넘어서서 직접 사용할 수 없습니다. 거기에는 고정 주파수에서 작동하는 세 번째 발진기가 있습니다. 피치 오실레이터와 고정 오실레이터의 출력은 헤테로 다인 믹서 로 공급되어 두 입력의 합과 차이 주파수를 포함하는 출력이됩니다. 합산 주파수는 원래 신호보다 훨씬 높으므로 쓸모없고 필터링 됩니다. 결과 신호는 오디오 범위에서 단일 주파수 (플러스 고조파 )입니다.

볼륨 발진기의 주파수는 오디오 신호의 증폭 정도를 제어하는 ​​데 사용됩니다. 손을 움직이면 주파수가 변경되므로 앰프의 게인이 변경되어 출력 볼륨이 변경됩니다.

거기에는 두 가지 공통 토폴로지가 있기 때문에 약간의 혼동이 있지만, 두 경우 모두 거리 감지 메커니즘은 순전히 용량 성입니다 (전기 / 정전기, 자기 또는 전자기가 아님).

두 가지 주요 토폴로지는 (a) 직렬 공진 회로를 형성하는 안테나에 연결된 직렬 L이있는 LC 탱크 발진기입니다. 안테나 (L)는 탱크 (L)보다 훨씬 크고 탱크 (C)는 안테나 (C)보다 훨씬 크다. 안테나 (C)에 대한 변경은 이러한 변화를 야기하는 방식으로 LC 공진을 통해 "변환"된다 ( 안테나 및 탱크 작동 주파수)를 탱크 인덕터 전체에서 볼 수있는 "가상"가변 인덕턴스로 음악적 선형성을 향상시키는 복잡한 방식으로 다른 것.

(b) 다른 일반적인 (열등한) 토폴로지는 탱크 커패시터가 안테나 커패시턴스와 직접 평행하고 발진기 주파수가 단순한 LC 기능이며 극도로 비선형 인 경우입니다.

토폴로지 (a)의 예는 Lev Termen이 디자인 한 모든 테레 민, Bob Moog가 디자인 한 모든 테레 민입니다. 유형 (b)의 예로는 Jaycar / 실리콘 칩 및 WWW에서 발견되는 간단한 쓰레기의 대부분이 포함됩니다.

덜 일반적인 다른 토폴로지도 있습니다 ...

BTW,이 페이지 상단의 "도식"은 "b"토폴로지 유형 중 최악의 유형입니다.

첫 번째 설명은 "간단한"설명이지만 두 번째 설명은 의미가 있다고 생각합니다. @Kortuk이 그의 의견에서 언급했듯이, 당신은 안테나의 "근거리"영역에서 작동하고 있습니다. 이것은 표준 원거리 안테나 방사 패턴을 기반으로 계산할 때 예상 한 것과 다르게 동작하지 않는 영역입니다.

근거리 장에는 반응성 근거리 장과 저항성 근거리 장이 있습니다. 반응성 근거리 장은 E 및 H 필드가 안테나를 떠나는 에너지없이 지속적으로 구축되고 붕괴되는 곳으로, 두 가지 다른 필드 유형 사이에서 교대로 나타납니다. 안테나 근처에 손을 대면 이러한 분야의 일부 전력을 효과적으로 훔칠 수 있습니다.

좋은 비교는 상호 인덕턴스가있는 한 쌍의 인덕터 일 것이라고 생각합니다. 두 번째 인덕터의 상호 인덕턴스는 첫 번째 인덕터에서 측정 된 인덕턴스를 변경합니다. 안테나에서도 마찬가지입니다. 안테나에 손을 대면 해당 지역에서 번갈아 가며 E 및 H 필드에서 일부 전력을 빼앗아 LC 탱크 회로가보고있는 인덕턴스 / 커패시턴스의 양을 변경하고 발진기.