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这篇文章会指引你如何自己尝试制作特雷门琴，阅读前请确保你：①知道什么是特雷门琴，②学习过电子电路的相关知识。

笔者最近一年里断断续续地在研究特雷门琴，有所收获，决定写出来分享给大家。关于特雷门琴显然没有什么中文资料，要想知道特雷门琴内部是什么样的，必须去国外网站搜索资料，下面是一些非常有用的网站：

Theremin. Operating principle

asmir.info/theremin_classic.htm

第一个网站讲解了特雷门琴的原理，可以先看看。

Theremin World

www.thereminworld.com

第二个网站是特雷门琴论坛，我找到的信息基本都是从这里翻出来的。

How to Build a Theremin

www.strangeapparatus.com/Theremin.html

Make a Theremin -Kit

www.oldtemecula.com/theremin/index.htm

About

www.gaudi.ch/OpenTheremin/

你可能会知道最后一个网站，它就是Open Theremin的官网，他们的特雷门琴完全开源，在淘宝上还有卖这个的电路板的，是中国能买到的最便宜的特雷门琴，也是我们的最佳选择，在以下文章里也是用这款特雷门琴作为例子：世界上第一台电子乐器-Theremin制作指南-创意生活论坛-DF创客社区 -

但是，我不希望读者只是去买个电路板焊个天线，了解乐器的原理应该是十分重要的，而且，这款Open Theremin使用了数字电路，输出的波形与传统特雷门琴还是有一定区别的，而且从听感上它的音色也没有传统特雷门琴那么优美。我自己手上就有一台Open Theremin，因为知道内部电路和程序的原理，所以我知道它无法获得复杂的、像女高音或者提琴一样的音色，原因下面再讲。

经过对比，下面这个是目前最好的特雷门琴：

http://www.oldtemecula.com/theremin/ews-buffer-exciter/images/hotrod.pdf

www.oldtemecula.com/theremin/ews-buffer-exciter/images/hotrod.pdf

这个文件是关于美国MOOG公司的Etherwave特雷门琴的说明书，如果你能看懂，就可以自己制作了。我也按照这个图制作了板子。这款特雷门琴的电路主要包含电源模块、音高模块、音量模块、压控放大器(VCA)与输出模块。音高模块含有一对拍频振荡器（BFO）和频率探测器（Detector），拍频振荡器即一个固定频率振荡器和一个可变频率振荡器，后者连接着天线，手与天线组成电容，通过改变手与天线的距离可以改变电容大小，从而改变可变振荡器的振荡频率；频率探测器其实就是混频器与滤波器，混频器将来自两个振荡器的信号频率相减，混频信号经过低通滤波后便得到频率为两振荡器频率差的信号。音量模块也包含一个振荡频率随天线电容变化而变化的振荡器，还包含一个整流器，此模块能将音量振荡器产生的频率可变的输出转化为一个直流偏置能能连续变化的电压信号输出，以作为压控放大器的控制电压。压控放大器接收来自频率探测器的输出信号，根据控制电压来改变放大增益的幅度，最后输出。随着手接近天线，振荡器的振荡频率减小，对于音高模块，BFO频率差增大，对于音量模块，输出控制电压减小，分别对应了输出信号的频率升高，音量减小。以上说明的大部分也适用于其他的特雷门琴，即所有同类的模拟电路的特雷门琴都拥有相似的原理。另外，说明书后面还提供了很多用于功能拓展的电路模块，我还没有尝试过。不过，MOOG毕竟是美国公司，这款特雷门琴的电源也是用到了美国那边特有的接口，所以要自己制作，必须修改一下电源的电路。而且，其中用到的可变电感在中国也很难搞到，需要想想办法替换。有意思的是，Etherwave的电路板主要用贴片元件，但是其中用到的大型电感却都用的是粗壮的线圈，有种两个时代交融在一起的感觉。

关于Open Theremin，它是基于Arduino开发的，这款特雷门琴的原理与传统的特雷门琴有所不同，它不是通过模拟电路来完成频率相减和控制信号幅度等工作，而是让单片机来处理信号，所以它在可变振荡器部分就通过一个非门来将正弦信号整形成方波信号，而本地振荡器则利用晶体振荡器和分频器芯片构成，随后将两信号通过触发器，用本地振荡器的输出作为时钟信号对可变振荡器的输出进行采样，因为两者频率不同，所以输出段得到的方波信号的频率是两者的差频。此输出之后送入单片机的计时器进行频率测量。在单片机内部，计时器测量出频率之后程序将对测量值进行处理，使其缩放在0~255之间，并以此决定一个在输出时用到的偏移值。程序会从预置波形表中检索出一个值（检索出的值基于该程序先前执行产生的偏移值），然后将该值乘以缩放过的音量值，这样便改变了输出幅度。而音高值越大，得到的偏移值越大，波形数据将更快速地被发出，这样输出的波形就将拥有更高的频率（音高）。调整后的值接着被转换为12-bit并加上正偏移量发送到12-bit的DAC以输出。DAC的输出信号将依次通过滤波器、缓冲器和交流耦合电容以消除直流偏移，最后通过功放到达3.5mm音频接口输出。因为这款特雷门琴使用查表的方式输出波形，所以只要更换预置的波形数据，就能改变音色，突破了电路对音色的限制。Open Theremin内置8个波表，可以自己修改数据。作者还特意制作了一个画波表的网站：Create New Wave Tables for the Open.Theremin

波表中只存放了1024个数据，连接起来无非是个比较圆滑的折线图，看作者提供的波表数据，好像都只画了一个周期的数据。对于真实乐器发出的不能靠“一个周期的波形”来模拟的声音，这款Open Theremin怕是难以还原。如果靠手画自己想要的波形，也难免出现形变，更不用说最终输出时听起来会怎么样了。如果你会使用数学软件，我有一个点子可以参考：用数学软件对能够循环的一段很短的声音（就像FL Studio里面合成器的音色）的波形进行1024点的采样，输出循环段落的采样值来制作波表，或许这样能在特雷门琴中模拟出这种音色来。当然啦，要更改波表数据，你得先了解一下C++的编写。

做特雷门琴可以很简单，你只需要买Open Theremin的PCB板，往上面焊接元件和天线就行，但是如果你想要私人订制以及拓展功能，就必须要学习相关的知识。希望我的这篇文章能帮到你。