Um órgão de toque eletrônico é um dispositivo musical intrigante que produz notas musicais muito agradáveis em resposta a toques de dedos em almofadas ou botões eletrônicos especiais sensíveis ao toque.
Os órgãos modernos são, no entanto, muito caros, o que geralmente os coloca fora do alcance da maioria das pessoas. Os tipos de opções de baixo custo carecem de desempenho e estão na forma de órgãos de acordes que, embora funcionem como polifônicos, tendem a ser equipamentos do tipo palheta relativamente mínimos controlados com um pequeno soprador.
O órgão de acordes de título se origina do fato de que a associação de baixo é por meio de teclas de controle que produzem a nota certa. O órgão mais barato é o chamado órgão monofônico (apenas uma nota pode ser tocada a qualquer momento) que geralmente é um pouco mais em comparação com o tamanho de bolso e é tocado com uma caneta.
O primeiro desenvolvimento aparente essencial seria preparar uma configuração de teclado melhorada, já que o funcionamento da caneta pode ser bastante incômodo. No entanto, o preço de £40 de um teclado completo não pode ser racionalizado. Como é visível nas fotos, o novo teclado continua sendo do tipo touch, mas agora foi projetado para que o órgão seja tocado apenas tocando os pads apropriados, como um instrumento musical em escala real.
Tremolo é fornecido adicionalmente que também é iniciado e desligado através de almofadas de contato e um controle é dado para ajustar a profundidade do tremolo. Outro aprimoramento está na precisão da afinação, que no instrumento anterior era diferente dentro do teclado por causa do resistor único acostumado a aumentar entre cada nota. No modelo inovador a afinação no teclado é muito superior, fazendo uso de um par de resistores, quando necessário em série ou paralelo, para chegar o mais próximo possível do valor preciso da resistência.
Por fim, o instrumento apresenta algumas vozes ou paradas que adicionam significativamente à seleção da música que pode ser gerada. Este pequeno órgão é bastante acessível para construir, deve dar-lhe uma imensa satisfação e é musicalmente e eletronicamente informativo.
CONSTRUÇÃO
A estrutura do teclado deste órgão de toque eletrônico é impressa diretamente no PCB que contém adicionalmente o restante dos elementos.
Como as trilhas de cobre do teclado podem ser facilmente corroídas devido ao toque consistente com o dedo, é muito importante que o seu PCB seja estanhado ou blindado com algum tipo de revestimento que evite manchas.
Comece a construção instalando o LM380 no lugar e depois fixe as pequenas aletas do dissipador de calor, conforme demonstrado na imagem para ambas as áreas do CI. Solde-os nos pinos 3, 4, 5 de um lado e nos pinos 10, 11 e 12 do outro.
Isso deve ser feito primeiro, pois pode haver muito pouco espaço nesta região do PCB. Quando várias outras peças foram soldadas na posição. Conecte os dois links de fios e junte as partes de baixa altura à placa conforme indicado na sobreposição. Coloque o resto dos ICs por último e considere atenção específica para não brincar muito com os ICs CMOS antes da instalação. Examine as polaridades de peças polarizadas, como lCs, capacitores e diodos antes de soldá-los no lugar.
Para evitar que os parafusos fiquem visíveis no teclado, coloque os dois interruptores no lugar com cola epóxi de cinco minutos. Aplique um pouco de madeira ou metal na parte traseira de cada orifício de instalação para obter maior área de superfície de colagem e maior durabilidade.
Conecte os potenciômetros e o fio para terminar o PCB conforme especificado na imagem de sobreposição. A unidade inteira deve neste momento ser testada para garantir que todas as notas e recursos estejam funcionando de forma eficaz antes da montagem dentro dos estojos apropriados
CARACTERÍSTICAS DE DESIGN
Como eu disse anteriormente, a característica fundamental é a execução do teclado usando um método de toque de dedo em oposição ao tipo “sonda”. Portanto, alguma tecnologia tem que ser relacionada a cada tecla para reconhecer que ela foi tocada.
O controle de toque do órgão de toque é normalmente afetado pelos procedimentos de injeção capacitiva, resistiva ou de 50 Hz, enquanto a técnica capacitiva é a mais eficaz entre elas. Este é geralmente o mais caro e, portanto, não é empregado. O método de injeção de 50 Hz também é sofisticado e, portanto, o método resistivo foi considerado o único método realmente útil do ponto de vista do preço.
Como o teclado é atualmente tocado pelo dedo, ele também deve ser maior que o normal, embora ainda não seja tão grande quanto um teclado completo.
Na teoria original, um IC OM802 foi usado como oscilador de tom. Este foi substituído por um 555 timer lC por ser mais barato e mais confiável em seus resultados. O 555 tem algumas saídas que podem ser aplicadas, uma onda dente de serra e um pulso estreito.
Ambas as saídas são utilizadas em nosso layout para oferecer diversos sons para o instrumento. O dente de serra é filtrado através de um filtro RC simples para se livrar de várias asperezas por causa da estrutura harmônica e o tom de voz resultante tem uma flauta vibrante como áudio.
A saída de pulso é combinada em quantidade para o dente de serra usando um atenuador resistivo, mas em qualquer outro caso não é filtrada. Este tom de voz apresenta um ruído semelhante a cordas.
A filtragem foi mantida extremamente básica, mais uma vez do ponto de vista do preço. Se o usuário desejar, este indivíduo pode testar vários filtros para obter vários sons.
Com órgãos tradicionais, a filtragem de parada é completada para cada oitava do órgão para contornar alterações desnecessárias de tom e nível em frequências únicas.
Com o período de 2 oitavas deste órgão, várias mudanças no tom e nível devem ser reconhecidas dentro do alcance do teclado enquanto se trabalha com os filtros simples.
Como os filtros atenuantes são empregados, uma boa quantidade de ganho é essencial no estágio de saída de áudio e, portanto, um amplificador de amplificador operacional LM380 é empregado no estágio de saída de áudio para operar o alto-falante de maneira ideal.
Diagrama de circuito
Como operar
Como operar o órgão será explicado observando independentemente as 5 seções que o compõem.
Estes são:
- (um teclado
- (b) Oscilador
- (c) Filtro
- (d) Amplificador de saída
- (e) Circuito de tremolo
(uma) Teclado: Em contraste com os órgãos de toque tradicionais, o teclado é controlado pela resistência da pele do dedo e não por uma sonda. Cada chave possui uma porta CMOS conectada a ela exatamente onde as duas entradas da porta tendem a ser conectadas e com a alimentação positiva através de um resistor de 4,7 M.
Assim que a tecla é tocada, as entradas do portão são baixadas (0V) através do resistor de 100 k, resultando na saída do portão para alta. Isso arrasta a parte subsequente da corda do resistor para cima através do diodo.
Portanto, escolhendo e tocando vários teclados, conectamos diferentes níveis de resistências entre os pinos 2 e 6 do oscilador 555 e a alimentação positiva, consequentemente ativando-o e alterando o circuito constante de tempo determinante de frequência.
(b) O oscilador: O oscilador depende de um temporizador 555 lC. O capacitor Cl é carregado através de uma porção da corda do resistor (como pelo teclado) junto com o resistor R113. Se a tensão nos pinos 2 e 6 chegar ao nível definido no pino 5, o capacitor é forçado a descarregar rapidamente através de R97 e um transistor fechado conectado ao pino 7 do 555.
Uma vez que a tensão em C1 atinge a metade do que foi definido no pino 5, o transistor interno do IC 555 é desligado e o capacitor é carregado novamente, continuando o ciclo e produzindo uma forma de onda em dente de serra no capacitor.
Esta forma de onda apresenta um rico material harmônico, mas é produzida com um nível de alta impedância. Como resultado, um buffer de ganho unitário é aplicado (IC8) para impedir que essa saída seja carregada pelos estágios de circuito subsequentes.
Uma segunda saída de uma forma de onda de pulso estreita pode ser obtida no pino 3 do 555 e isso é utilizado para criar o segundo tom de voz para o instrumento.
(c) Filtro: Vários filtros diferentes foram testados, no entanto, do ponto de vista de custo, era absolutamente difícil validar qualquer coisa além de um filtro RC básico no dente de serra, que fornece um resultado incrivelmente relaxante, semelhante a uma flauta. Como a sequência de pulsos estreitos parece bastante semelhante às cordas, ela é basicamente atenuada para complementar a quantidade de dente de serra filtrado.
(d) O amplificador de saída: O alto-falante é alimentado por um LM380. O controle de volume é fornecido por meio de potenciômetros RVI e a voz necessária é determinada através do interruptor SW1. O LM380 deve ser fixado com aletas do dissipador conforme explicado no projeto.
(e) Circuito de Tremolo: O tremolo é gerado pela técnica de um oscilador de baixa frequência operando em torno de 8 Hz (IC11). O oscilador pode ser ligado e desligado usando o flip-flop estabelecido pelas portas IC7/3 e lC7/4. Este flip flop é ajustado para a configuração ‘on’ ou ‘off por meio de interruptores de toque que funcionam da mesma forma que o teclado principal. Para melhorar a frequência do tremolo, reduza o R10 e vice-versa.
A saída do oscilador de tremolo é filtrada por C12 e R109 para apresentar uma forma de onda mais suave e a forma de onda resultante armazenada em buffer por IC12. O ganho de C12 é variável através do RV2 e este botão em particular altera a profundidade da modulação do tremolo.
O potenciômetro RV3 é na verdade um potenciômetro de ajuste que adapta eficientemente a saída do IC12 ao pino 5 do 555 e, portanto, a frequência do órgão.
Caso seja necessário mover o teclado uma oitava para cima ou para baixo, isto pode ser feito transformando o valor de C1 com um fator de dois Se a afinação do teclado ficar distorcida (quando afinada com precisão no centro uma extremidade do o teclado está mais baixo enquanto o outro está mais alto) isso pode ser corrigido alterando o valor de R97.
Quando estiver muito agudo na extremidade inferior, reduza R97, enquanto se soar plano na extremidade inferior, aumente R97.
Projeto PCB
Lista de peças
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FONTE
Nota: Este conteúdo foi traduzido do Inglês para português (auto)
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