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Un vero Theremin DIY, Open Source ed economico 

Questa applicazione funziona anche senza hardware. Scaricatela e provate subito a suonare. Anche senza i nostri moduli hardware, si possono inviare comandi e note da altre applicazioni, suonare con piccoli programmi in Theremino Script, collegare sensori, dispositivi MIDI, usare MaxMsp, Processing, PureData o qualunque sistema musicale via Slot, UDP e OSC.

Con questo software e con un hardware minimo, si possono costruire ottimi Theremin. Un modulo Master e due CapSensor, sono sufficienti, per un totale di circa 60 Euro. Ma è possibile iniziare con un solo CapSensor, spendendo meno di 40 Euro. Altri moduli, tasti capacitivi e sensori possono essere aggiunti in seguito, per far crescere il proprio strumento, senza limiti.

La modularità del sistema Theremino, permette di collegare tra loro un qualunque numero di moduli sia hardware che software. L’utente stesso può comporre configurazioni complesse, impossibili per qualunque Theremin commerciale.

Con il sistema Theremino sono realizzabili configurazioni multi-antenna, “polifoniche”, “poli-timbriche” e anche “poli-strumentali” (poli-strumentale significa che ogni antenna suona uno strumento completamente diverso). Ad esempio: la prima antenna potrebbe suonare in “ClassicTheremin mode”, la seconda in “Pizzicato” e la terza pilotare un sintetizzatore esterno o un VST (via CV-Gate, MIDI o OSC e inviando anche le informazioni del volume). E, sempre contemporaneamente, con tasti capacitivi, si potrebbe suonare un drum sampler, anche con espressione data dalla velocità di pressione dei tasti. Come mostrato in questo video: ThereminoTheremin PolyTest

Con il Theremino_Theremin abbiamo cercato di superare le limitazioni del Theremin originale, nelle seguenti direzioni:

  • Creare timbri più ricchi di quelli che potevano essere sintetizzati con oscillatori hardware.
  • Dare al musicista la possibilità di “costruire” i timbri più adatti al suo stile musicale.
  • Facilitare il mantenimento della intonazione, agganciando la frequenza al semitono più vicino.
  • Facilitare gli arpeggi con accordi predefiniti e con giri di accordi (come il famoso “giro di Do”)
  • Permettere di suonare in modo “Theremin” non una singola “nota base”, ma interi accordi, con un effetto molto simile al classico “Mellotron”
  • Permettere ogni genere di connettività (CV-Gate, MIDI e OSC) e completa modularità per applicazioni multi antenna e tasti capacitivi.
  • Generare un segnale MIDI che rispecchi fedelmente i cambi graduali di intonazione e volume, tipici dello strumento, senza dover ricorrere alla “quantizzazione” necessaria per generare i NoteON del MIDI (il nostro Theremin è unico in questo).
  • Rendere possibile la creazione di nuovi strumenti, ad esempio un Theremincello, funzionanti parzialmente con ribbons (potenziometri lineari) e parzialmente con antenne.
  • Permettere all’utente stesso, di smontare e ricostruire facilmente il suo strumento, con una diversa configurazione. I nostri moduli CapSensor si trovano in prossimità delle antenne e sono collegati con linea seriale per cui è facile disporli, anche a grande distanza tra loro (anche molte decine di metri). Si possono quindi costruire Theremin giganteschi, con antenne di grande area e i musicisti mancini possono facilmente ridisporre i componenti al contrario (senza usare un saldatore e nemmeno un cacciavite).

Il Theremino Theremin è fatto per essere usato con due moduli CapSensor che lo rendono simile a un vero Theremin, ma può essere suonato molto bene anche con una sola antenna e le dita, collegando un pedale per il volume e tasti capacitivi di tipo CapTouch, disponibili in tutti i moduli del sistema Theremino.

I campioni sono generati uno per uno con calcoli matematici in virgola mobile, in STEREO e vengono applicati tutti i normali effetti di un synth: OSCILLATORI, ADSR, FILTRI, LFO, ECHO e CHORUS. Il risultato è un vero sintetizzatore polifonico, ma con un consumo di CPU talmente basso, che su un normale PC, si possono far girare molti Theremin che suonano contemporaneamente.

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Considerations on Thomas Grillo’s words,
regarding the Moog Theremini

We read the maestro’s words on rejecting any instrument with less then 6 octaves. We hope he will consider that our “field size” is user-selectable, from a few semitones up to 8 octaves. (The 3 octave configuration is only a default)

Our Theremin has a unique approach, standard Theremin evaluations are not applicable.

Our features are different from those of a classic Etherwave, in some ways better or worse. But the great adaptability of our parameters and the single-click save and restore, allow to adapt the instrument to each individual performance.

In addition, our theremin has new generation, petal shaped, very large area and detachable antennas, with strong and stable connectors. It has also a single-click digital calibration, a large, easily visible, ultra-fast Visual Tuner, plus CV, MIDI and OSC signals, either for Volume than for Pitch, in a continuous manner, using PitchBend.

Our Theremin can do many other things, never seen by an Etherwave, being modular, expandable, multitimbric and also nicely playable by unexperienced performers.

Some features are better described, watching these YouTube videos:
ThereminoTheremin PolyTest
ThereminoTheremin SlotsToMidi

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Questo è il primo prototipo di Theremino Theremin (costruito nel 2012). Le ultime versioni hanno le antenne a petalo, di grande area e un design professionale. Le immagini 3D sono in preparazione.

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Il Theremino Theremin non è un giocattolo che sibila e ronza come quelli basati su Arduino, ma un vero strumento musicale. Uno strumento a livello dei Theremin della Moog, ma migliore perché mantiene automaticamente le note accordate e le seleziona in base agli accordi. Il Theremino Theremin può essere facilmente modificato, ampliato e integrato con altri componenti del sistema Theremino, come i tasti capacitivi e i ribbon, per comporre nuovi strumenti musicali mai visti prima. Un musicista fantasioso e capace, potrebbe inventare strumenti musicali da concerto, simili alla Arpa Laser, ma basati su altri principi. Il sistema Theremino con le sue infinite possibilità di Input-Output, è la via più semplice per inventare nuovi strumenti musicali.
Ulteriori informazioni e consigli in questa pagina: www.theremino.com/blog/multimedia

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I video del Theremino Theremin

Questi video servono solo per illustrare le prestazioni tecniche dello strumento. Il musicista (chi vi scrive) suona quasi tutti gli strumenti, ma non troppo bene, nonostante gli sforzi. 

ThereminoTheremin PolyTest
ThereminoTheremin SlotsToMidi
Theremino Synth – Flangy Arp
ThereminoSynth LegatoAndPizzicato – 04 – End

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Stampa 3D del Theremin

Per i case 3D scrivete a: ufficiotecnico@spray3D.it
Molte utili informazioni anche nel Blog: www.theremino.com/blog/robotics-and-cnc/3d-projects

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Il nuovo “Tuner”

Ecco il nuovo “Tuner”, che permette il controllo visuale in tempo reale. (dalla versione 5.7)

  

Il principio è simile a quello del Moog Theremini ma abbiamo fatto il possibile per renderlo più veloce e maggiormente visibile, anche da lontano.

Il nostro “Tuner” e il nostro “Snap” hanno nomi più umili rispetto ai “Real-Time Visual feedback” e “Assistive pitch quantization” del Moog Theremini, ma in compenso agiscono oltre trenta volte più velocemente. (oltre 30 informazioni al secondo contro una al secondo). Si confrontino i due video seguenti:

www.youtube.com/watch?v=6XE1Qf7w2I0
www.youtube.com/watch?v=px_Q4jAHGDY

Inoltre il nostro velocissimo “tuner” è anche visibile da lontano, diventa quindi possibile usarlo non solo a scopi educativi, ma anche per una reale correzione delle note, in tempo reale, durante l’esecuzione.

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Downloads

Note sulle versioni
V2.3 – La prima versione finita a livello professionale.
V2.4 - Ora si possono usare i modi ThereminClassic e ThereminLegato anche con le voci senza “Sustain” – La nuova voce “Bass” usata in Theremin Legato riproduce molto bene il contrabbasso acustico. Con le nuove modifiche l’hardware si riduce, ora bastano un Master e un solo CapSensor. Il costo dell’hardware diminuisce ancora, si usa uno dei Pin del master, configurato come Cap8 per il volume, ne restano altri cinque per altre funzioni e con pochi Euro, si può compone un Theremin che è un piccolo sistema musicale.
V3.1 – Grandi miglioramenti! Ora anche la regolazione di volume funziona come si deve. Aggiunte le voci Flangy_16 e Flangy_24, che suonano molto bene con il modo Theremin Legato e con la riduzione di volume automatica, impostata a 0.5 – Completati gli help in Italiano, Inglese e Giapponese.
V3.2 – Corretto anche un piccolo errore nella regolazione del PitchBend (funzionava solo con multipli di 4)
V3.3 e V3.4 - Corretto un piccolo errore che creava piccoli “tick” durante il glissato. Aggiunto il controllo “Volume negativo”, per simulare facilmente i Theremin hardware, che aumentano il volume allontanando la mano.
V3.5 - Corretto il “Save Bank As” che salvava i file con estensione sbagliata.
V3.6 - Aggiunta la possibilità di usare tutti i range fino alla ottava 10.
V5.1 - Le versioni dalla 4.0 alla 5.0 sono servite per le prove, saltiamo quindi direttamente alla 5.1 che ha molti fantastici miglioramenti:
L’editor delle voci è migliorato, i cursori sono più lineari e meglio regolabili.§I suoni sono migliorati e ci sono molte nuove voci.
I due nuovi indicatori sopra alla tastiera sono molto comodi per controllare l’effetto delle mani sulle antenne.
Ci sono nuove variazioni (effetti di esecuzione) e molti difetti sono stati corretti.
Generando segnali MIDI si possono usare i plugin VST (leggete i prossimi capitoli in questa pagina sul MIDI e sui VST)
Si possono anche registrare tracce MIDI, sui software multitraccia come ProTools, Reason, Cubase e FruityLoops.
Aggiunta la versione spagnola degli Help
Per tutto il resto, leggete le istruzioni (Help) allegate al programma.
V5.2 - Corretti piccoli errori nel funzionamento polifonico. Corretto errore del MidiPlayer con “Output device = Unused”
V5.3 - Corretto un errore nella selezione del MidiOut.
V5.5 - Un grande miglioramento  nella gestione degli effetti. Il NoteSnap ora funziona davvero molto bene. Leggete il manuale che spiega il suo funzionamento.

Versione 5.7 - Il visual Tuner è davvero una innovazione utile, ci siamo arrivati con un leggero ritardo rispetto a Moog. Ma in compenso il nostro NoteSnap era arrivato molti mesi prima del loro e il nostro Visual tuner è velocissimo. In questa versione anche il Note snap è migliorato, e ci sono piccoli miglioramenti sul trigger delle voci con decay breve e un minore consumo di CPU.

Questa è la terza revisione del nostro algoritmo di snap. La sua formula esponenziale (con esponente variabile) permette di eseguire il vibrato e ammorbidisce il gradino tra le note, anche con lo snap impostato al 100%. 

Download della applicazione Theremino Theremin
Theremino_Theremin_V5.7 (versione per Windows – Linux e OSX – Con Wine)
Theremino_Theremin_V5.7_WithSources (versione per Windows - Linux e OSX – Con Wine)

Download di nuove voci, progressioni di accordi, files MIDI e altri file accessori.
Con la applicazione Theremino Theremin è facile creare nuove voci, banchi di voci, files di accordi e configurazioni. In questo file compresso sono raccolti tutti i file disponibili fino ad ora. Dopo aver scaricato il file ZIP si deve scompattarlo e copiare manualmente le cartelle. Si possono sovrascrivere i vecchi file, o usare nomi diversi, a seconda di come si preferisce. In ogni caso i file devono stare nelle apposite cartelle della applicazione ThereminSynth, altrimenti diventa difficile raggiungerli. Inviateci nuovi file e li pubblicheremo subito. -
ThereminSynth_Media_V2  (migliorato il default bank, resi più omogenei i volumi)

Documentazione in formato PDF (la stessa inclusa nel menu Help)
Flag_ITA ThereminHelp_ITA
Flag_UK ThereminHelp_ENG
Flag SPAIN ThereminHelp_ESP

Flag_ITA Flag_UK Flag SPAINDocumentazione editabile in formato ODT
Chi conoscesse bene queste lingue, potrebbe aprire i file con Open Office, correggerli e inviarceli. Per le altre lingue potete prendere il file inglese e farlo tradurre da: www.onlinedoctranslator.com/translator.html che è velocissimo e rispetta la formattazione.  ThereminHelp_Documentation_ITA_ENG_ESP

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MidiWatcher e MidiPlayer

Nella stessa cartella del ThereminSynth troverete due piccole applicazioni aggiuntive. Il MidiWatcher, che serve per controllare i dati MIDI e il  MidiPlayer, che può essere usato come base mentre si suona il Theremin o per inviare dati MIDI agli slot, o ad altre applicazioni.


  www.thereminworld.com/schematics

In questo sito si possono trovare schemi e prezzi di tutti i Theremin commerciali e in scatola di montaggio. Il sito è anche ricco di istruzioni pratiche e consigli per imparare a suonarli. Il vero centro del mondo per i thereministi.

Qui c’è una interessante sezione del forum, sui sensori adatti al nostro ThereminSynth:
www.thereminworld.com/Forums/T/29245/greetings-gots-an-idea-maybe

E qui una sezione sugli oscillatori per “Theremin Digitali”
www.thereminworld.com/Forums/T/28554/lets-design-and-build-a-mostly-digital-theremin?page=45 

E qui una sezione sulle simulazioni LTSpice degli oscillatori
www.thereminworld.com/Forums/T/29285/relationship-between-series-lc-and-parallel-lc

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Informazioni sullo strumento originale di Leon Theremin
Il nostro Theremin si ispira allo strumento musicale inventato da Leon Theremin, il primo strumento musicale elettronico, padre di tutti i sintetizzatori.

              

Il Theremin originale è composto da due oscillatori che, con il loro battimento, creano una frequenza sinusoidale variabile in modo continuo. I circuiti di uscita provocano una leggera distorsione per arricchire il suono. Suonare il Theremin è difficilissimo e mantenere una perfetta intonazione sicuramente più difficile che con gli strumenti a corda, per cui il risultato è spesso un suono piuttosto miagolante e poco intonato.

Video interessanti di Theremin suonati da veri professionisti:
www.youtube.com/watch?v=VHOGW5MDsz8
www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=_3EPtUPcs8s#t=154s


Registrare il Theremin (segnale audio)

Registrare tracce audio sullo stesso computer che si usa per suonare, può essere difficile. Consigliamo quindi di considerare il Theremin (1) e il suo PC (2) come uno strumento musicale a se, che produce un segnale audio dalla uscita per gli altoparlanti (o cuffie). Contrariamente a quanto molti credono, questo segnale è di un ottima qualità. La dinamica di circa 100 dB è quasi doppia rispetto a quella di un Theremin Moog (a causa dei “ghosts” e dei “birds” che limitano la sua dinamica a circa 50 dB)
http://www.thereminworld.com/Forums/T/29167/the-theremin—just-strange-noises
http://www.thereminworld.com/Forums/T/28228/radio-interference
http://www.thereminworld.com/Forums/T/28893/weird-sound

Per registrazioni professionali si consiglia di utilizzare un trasformatore bilanciato al fine di evitare loop di massa e ronzii.


Registrare il Theremin (segnale MIDI)

 

ThereminoSystem DigitalAudioWorkstation

Il Theremino ThereminSynth produce un segnale MIDI, che può essere registrato direttamente su una traccia MIDI. Per registrare si usa una Digital Audio Workstation come ProTools, Cubase, Reason, FruityLoops, che può trovarsi sia su un PC apposito, che sullo stesso del Theremin.


Interfacciare apparecchiature MIDI esterne

Per collegare vecchie apparecchiature, che non dispongono di connessione USB, esistono economici convertitori da USB a MIDI (su eBay per circa 5 Euro con spese di spedizione comprese)


Interfacciare Vintage Synths, controllati in voltaggio (CV/Gate)

Una qualunque uscita del Theremino System, può essere trasformata in un voltaggio di controllo. Questo risulta utilissimo per controllare i vecchi synth che non dispongono nemmeno di connettori MIDI. Si imposta il PIN di uscita come Pwm_16 e, tramite un piccolo convertitore, si ottiene un segnale da 0 a 5 Volt, di tipo “un volt per ottava”. Questo tipo di segnale è il migliore, per ottenere una intonazione precisa e regolare, su molte ottave.

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Questo semplicissimo ed economico convertitore, può essere costruito DIY su una basetta millefori. Tutti i componenti sono posizionati a passo 2.54 e quindi bastano pochi fili per collegarli.

Come si vede dallo schema, si possono ottenere due CV indipendenti, solitamente provenienti dal Volume e dal Pitch di un Theremino Theremin. I filtri utillizzati (1) garantiscono la massima velocità di risposta con un residuo di rumore molto basso.

(1) I filtri sono del quarto ordine, con un Notch accordato sulla frequenza del PWM e producono una curva di risposta perfettamente piatta fino alla frequenza di taglio, una pendenza di attenuazione ripidissima di oltre 35 dB per ottava e una attenuazione del ripple del PWM di oltre 65 dB.

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In questo file troverete lo schema elettrico, il progetto Eagle completo per il PCB, le immagini 3D, le simulazioni per LtSpice e il Gcode per fresare il PCB.
Adapter_PwmToCv_V2


Collegare via MIDI le applicazioni

Nei sistemi windows, solitamente è presente un solo MidiOut (il sintetizzatore della scheda audio) e nessun MidiIn. Per permettere ai software presenti sul PC, di scambiarsi dati MIDI, è necessario installare un driver apposito. Noi usiamo normalmente MidiYoke, che pur richiedendo di riavviare il computer, una volta installato è molto utile. Nel pannello di controllo ha anche delle proprietà aggiuntive, che solitamente sono a posto e non richiedono variazioni.

Download del MidiYoke
Il MidiYoke si scarica da qui: http://www.midiox.com/myoke.htm#Download


Slots To Midi

Il ThereminSynth non è sempre necessario. Questa piccola applicazione legge gli slot e invia dati MIDI standard. Con semplici tasti CapTouch, composti da ritagli di rame adesivo, si possono far suonare sintetizzatori polifonici VST, sintetizzatori hardware o expanders. I segnali trasmessi tengono anche conto della velocità di pressione dei tasti.

SlotsToMidi può fare anche il contrario, ricevere dati MIDI e scriverli negli slot. In questo modo si possono fare ogni genere di collegamenti, ad esempio muovere un servomotore e stabilire la sua posizione con la Velocity di un NoteOn.

SlotsToMidi gestisce anche i messaggi di controllo. I controllers possono essere associati in modo indipendente a un gruppo diverso di slot consecutivi. Normalmente usiamo gli slot dal 500 in poi per i NoteOn e NoteOff e dal 700 in poi per i Controllers.

Downloads

Versione 1.0 - Questa è la prima versione pubblicata, ma l’abbiamo provata a lungo e funziona sicuramente bene.

Versione 1.1 - Un piccolo miglioramento alla funzione “Midi To Slots”. Ora impostando Midi channel = 0, si possono leggere tutti i canali MIDI contemporaneamente.

Download di Theremino SlotsToMidi
Theremino_SlotsToMidi_V1.1 (versione per Windows – Linux e OSX – Con Wine)
Theremino_SlotsToMidi_V1.1_WithSources (versione per Windows – Linux e OSX – Con Wine)


Usare i sintetizzatori VST con il sistema Theremino

Esistono molti sintetizzatori freeware (e alcuni anche open source) sviluppati secondo lo standard VST di Steinberg. I VST sono file di tipo DLL e per funzionare hanno bisogno di un programma “Host”. I collegamenti con i VST si effettuano principalmente con le applicazioni: “Theremino ThereminSynth”, “Theremino SlotsToMidi” e “Theremino MidiPlayer”, ma anche tutte le altre applicazioni del sistema possono interagire con il MIDI attraverso gli slot.

Programma HOST per i VST

Noi normalmente usiamo il freeware SaviHost, che si scarica da qui: www.hermannseib.com. Una interessante caratteristica di SaviHost è che, rinominandolo con lo stesso nome della DLL del VST, lo avvia automaticamente. In alternativa, si possono mettere molti VST (DLL e file accessori) tutti insieme nella stessa cartella, con un singolo SaviHost, non rinominato. In questo modo, dopo aver lanciato il SaviHost, si può scegliere quale dei synth avviare.

Comporre una cartella con molti sintetizzatori VST e un SaviHost

Visto che non è facile spiegarlo a parole, scaricate questo zip: VST_Theremins, scompattatelo e avviate “zzz_savihost.exe” (lo abbiamo chiamato zzz per farlo andare in fondo alla lista). Questo zip è solo un esempio, pur contenendo solo freeware, è consigliabile scaricare i VST direttamente dai siti dei singoli sviluppatori. Qui c’è un’ottima lista: www.vst4free.com

Quali VST sono adatti per suonare il Theremin?

Purtroppo gran parte dei VST, anche quelli studiati per il Theremin, sono stati sviluppati sui segnali che non erano veri segnali Theremin. Gli unici segnali Theremin-MIDI disponibili fino ad ora, erano basati su NoteOn separati e poi riuniti con un effetto di Glissato. Pertanto i VST non prevedono di cambiare la nota in modo continuo e il loro PitchBend è limitato a soli 12 o 24 semitoni. Speriamo che presto si accorgano che finalmente esiste il nostro segnale Theremin-MIDI e che amplino i loro PitchBend fino alle classiche 4 o 5 ottave del Theremin. Non sarebbe male scrivere agli sviluppatori. Più saremo a scrivere e più presto lo faranno.


Music Keys

Questa piccola applicazione invia i tasti della tastiera del PC verso gli slot e può servire per provare il Theremin Synth in polifonico senza hardware.

I tasti sono ASDFGHJK… per le note bianche e WERTY… per i diesis.

Versione 0.1 - Questa è la prima versione sarà piena di difetti, abbiate pazienza…

Theremino Music Keys
ThereminoMusiclKeys_V0.1 (versione per Windows – Linux e OSX – Con Wine)
ThereminoMusiclKeys_V0.1_WithSources1 (versione per Windows – Linux e OSX – Con Wine)


Sound Player

Per cominciare a prendere confidenza con questo programma si consiglia di fare esperimenti usandolo in manuale (quindi con tutti gli Slot impostati a -1)

Muovendo il cursore principale che si trova nel riquadro “InOut” si esegue lo “Scratch” del suono, con gli altri controlli si cambiano i parametri del suono e gli effetti.

Tutti i parametri sono poi modificabili da remoto attraverso gli slot. I due slot “Output” e “Change” sono speciali, mandano in uscita, solitamente verso un Theremino_VideoPlayer la posizione e il numero di file, in questo modo si ottiene il perfetto sincronismo tra audio e video.

Come tutto il software del sistema Theremino questo programma è facilmente modificabile, consideratelo come un esempio ed una collezione di funzioni.

Questo programma è anche un buon esempio di come è possibile ottenere un’ottima efficienza nella gestione dei suoni. Potrete notare che consuma pochissima CPU e che se ne possono far girare contemporaneamente decine di copie (curando di mantenerle in cartelle separate in modo che ogni programma possa ricordare i suoi parametri e accedere ai suoi file multimediali)

Formato dei file

Attualmente il formato dei file deve essere WAV con sotto-codifica a piacere, su richiesta in versioni future si potrebbe anche aggiungere la lettura degli MP3 (che però non sono molto adatti per i loops)

La sotto-codifica che si usa normalmente è PCM ma si può usare qualunque sotto-codifica disponibile (IEEE, uLaw, MP3, ADPCM, Lame, OGG e AC3) Tenere presente che solo il formato PCM è adatto a fare loops corti che si giuntano bene, tutti gli altri formati all’inizio e alla fine presentano discontinuità udibili dovute alla compressione.

La massima lunghezza dei file WAV caricabili normalmente si aggira sui 100 MegaByte (anche 200 o 300 a seconda della memoria libera) ma si consiglia comunque di usare file da qualche centinaio di Kilo Byte a pochi Mega Byte in modo da velocizzare il cambio di file.

Il numero di canali può essere mono o stereo, se si dispone di una uscita stereo è bene partire già con suoni stereo che sono più ricchi. La velocità normalmente è 44100 bps, si può anche usare la 22050 ma si perdono un poco di frequenze acute. Quindi il formato da usare preferibilmente è : WAV – 44100 bps – PCM – Signed – 16bit – Stereo

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Il SoundPlayer può essere guidato con i tasti capacitivi (presenti in tutti moduli), con i moduli CapSensor e con ogni altro tipo di sensore.

Se lo si usa con il nostro Theremin classico, composto da un Master e due CapSensor, si possono ottenere suoni molto simili a quelli del theremin della Moog, ma più flessibili, perché si parte da suoni campionati.

Maggiori informazioni e consigli in questa pagina: www.theremino.com/blog/multimedia

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Versione 4.0 – Abbiamo lavorato un mese come castori e ora la versione 4.0 funziona stabilmente su tutti i sistemi operativi dell’universo (compreso il Vistrione Gioviano a 233 bit con Service Pack 11)

Versione 4.3 - Migliorato il sincronismo di cambio video quando si usa il SoundPlayer insieme al VideoPlayer.

Theremino Sound Player – V4.3
Theremino_SoundPlayer_V4.3 (versione per Windows – Linux e OSX – Con Wine)
Theremino_SoundPlayer_V4.3_WithSources (versione per Windows – Linux e OSX – Con Wine)


Video Player

Per cominciare a prendere confidenza con questo programma si consiglia di fare esperimenti usandolo in manuale (quindi con gli Slot impostati a -1)

Il video è organizzato in due strati di cui il secondo è trasparente (con zone trasparenti controllate dal canale Alfa). Il primo strato prende i file dalla cartella “Media”, il secondo dalla cartella “Media2″

Facendo doppio click sulla zona video si cambia il tipo di visualizzazione (Piccola – Media – Tutto schermo) Con la rotella del mouse è possibile ingrandire e rimpicciolire le dimensioni delle visualizzazioni che vengono ricordate ognuna in modo indipendente.

Come tutto il software del sistema Theremino questo programma è facilmente modificabile, consideratelo come un esempio ed una collezione di funzioni.

Questo programma è anche un buon esempio di come è possibile usare DirectX per ottenere una efficienza di visualizzazione impensabile con altri metodi. E’ infatti possibile visualizzare i due strati a tutto schermo consumando pochissima CPU. Questo permette anche di far girare contemporaneamente più copie di questo programma (curando di mantenerle in cartelle separate in modo che ogni programma possa ricordare i suoi parametri e accedere ai suoi file multimediali)

Formato dei file

I file adatti sono quelli che possono scorrere avanti-indietro velocemente.

Format     Encoding    Name
--------------------------------------------
AVI        XVID        XviD 1.0.x
AVI        MP42        Mpeg 4 version 2
AVI        DivX3       DivX 3
AVI        CRAM        Microsoft Video 1
AVI        DX50        DivX 5.0.2
AVI        IV50        Indeo 5.x
AVI        cvid        Cinepak by Supermac

Si deve fare attenzione anche che ci sia un keyframe per ogni fotogramma in modo da poter andare avanti-indietro.

Non si deve esagerare con le dimensioni in pixel, con 640 x 480 si comincia a impegnare abbastanza la cpu, con 1024 x 768 e bene usare un video solo al massimo due.

I video del secondo strato, con canale Alfa, devono essere codificati nel formato Indeo 5 (IV50) che, secondo le nostre prove, è l’unico formato in grado di gestire bene le trasparenze.

Eventuali dubbi sul formato si possono controllare con “GSpot” che si trova nei K-Lite CodecPack.

Versione 1.4 – Nelle versioni precedenti ad ogni cambio di fotogramma la finestra del VideoPlayer veniva portata in primo piano, questo causava due problemi: lampeggiamenti delle icone del desktop e lampeggiamenti tra due VideoPlayer che entravano in conflitto per la conquista del primo piano. Ora il VideoPlayer si pone in primo piano solo ad ogni cambio di file. Quindi se ci sono più VideoPlayer sullo stesso schermo quello visibile è sempre quello che ha sostituito il file video più di recente.

Versione 1.6 – Migliorato il sincronismo di cambio video quando si usa il SoundPlayer insieme al VideoPlayer. Nuovamente la finestra del VideoPlayer viene portata in primo ad ogni cambio di fotogramma, questo si è reso necessario per mantenere il perfetto sincronismo con l’AudioPlayer in tutti i casi.

Versione 1.8 – Ora è possibile stirare la finestra video in qualunque formato, con larghezza e altezza indipendenti. Si usa la rotella del mouse, in congiunzione con CTRL per la dimensione orizzontale, con SHIFT per il verticale e da sola, per ridimensionare con lo stesso aspetto dello schermo.

Theremino Video Player – V1.8
Theremino_VideoPlayer_V1.8 (versione per Windows – Linux e OSX – Con Wine)
Theremino_VideoPlayer_V1.8_WithSources (versione per Windows – Linux e OSX – Con Wine)


Video Input

Questa applicazione può agire come input multimediale, ad esempio per comporre strumenti musicali scenografici simili alla Arpa Laser ma viene usata principalmente per scopi di sorveglianza (antifurti) e di controllo processo (automazione). Quindi il VideoInput ha traslocato nella nuova sezione: Automation


Audio Input

Theremino AudioIn - Eight bands spectrum analysis.

Questa applicazione riceve il segnale audio e ne misura il livello (VuMeter). Il risultato della misura può essere inviato allo slot “Meter slot”, e quindi ad ogni altro componente del sistema Theremino, nel formato standard da 0 a 1000. Le applicazioni comprendono la rivelazione dei suoni e di eventi che producono vibrazioni.

La sezione “Counter” permette di contare gli impulsi audio e inviarli attraverso il “Counter slot” al ThereminoGeiger, per poter utilizzare anche i vecchi contatori geiger con il nostro software.

La sezione “FHT Spectrum bands” permette molte applicazioni, di cui le classiche luci psichedeliche sono l’esempio più semplice. Ma si potrebbero anche comandare motori o altri attuatori, per fare analizzatori di spettro scenografici di grandi dimensioni.

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Audio Input per il Theremino Geiger

Una caratteristica molto importante di questo programma è la possibilità di contare gli impulsi provenienti da un contatore Geiger collegato alla scheda audio. Questa possibilità, richiesta da molti utenti, permette di usare il nostro software Theremino_Geiger anche senza acquistare i nostri moduli di Input-Output. Naturalmente passare da un segnale audio non è altrettanto affidabile che passare attraverso i nostri moduli di InOut, ma se si sa quello che si sta facendo, e si regolano bene i parametri e il mixer, questo sistema funziona perfettamente.

Come contare gli impulsi da inviare al Theremino Geiger:

  • Regolare il segnale audio (dal mixer di registrazione) – Il mixer audio deve essere regolato bene per evitare distorsioni. Il segnale che si vede nel VUmeter non troppo alto, non oltre i tre quarti della scala colorata del VuMeter. Il microfono deve essere spento per non raccogliere rumori dall’ambiente.
  • SLOT CounterOUT- Si deve impostare lo stesso SLOT in “CounterOUT” di AudioInput e nello slot “Input” di ThereminoGeigerAd esempio:Theremino_AudioInput / Counter OUT = 1Theremino_Geiger / Options / Input slot = 1
  • SLOT MeterOUT – Non si usa per i Geiger quindi è bene lasciarlo a -1 (che vuol dire “nessuno slot”)
  • Trigger level – Alzare il Trigger level fino a che non prende più gli impulsi e poi tornare indietro di poco
  • Dead time – Se gli impulsi sono puliti si imposta il “Dead Time” intorno a 200..300 uS. Con impulsi di bassa qualità alzare i uS per evitare conteggi ripetuti. Meglio non esagerare per non limitare la frequenza massima di conteggio.

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Applicazioni psichedeliche

Theremino AudioIn - Classic, 3 bands, psychedelic lights.

Con questa regolazione dei parametri si ottiene una perfetta simulazione delle classiche luci psichedeliche a tre canali, che negli anni 60 si facevano con tre faretti colorati. I colori vintage classici da usare sono: rosso per i bassi, verde per i medi e blu per gli acuti.

Si possono variare i parametri per ottenere effetti diversi, ma è bene tenere l’AGC sempre attivo, LogX attivo, LogY disattivato, MinFreq da 50 a 100 e MaxFreq a 16000, come in questa immagine.

Cambiando il parametro “Speed” si possono ottenere variazioni più lente oppure lampi veloci, in quest’ultimo caso si potrebbe aumentare Min dB fino a -25 per avere variazioni più marcate tra il buio completo e la massima luce.

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La PsycoBall

In queste immagini e in questo video di YouTube si vede la luminosità di una PsycoBall a 32 led comparata con i monitor e la luce ambiente.

In questo video invece si vede una PsycoBall che contiene solo tre led, pilotati con poca corrente, direttamente dal segnale in arrivo da un Master. Serviva solo per mettere a punto l’AGC e quindi non importava che fosse molto luminosa.

Per indicazioni su come costruire una PsycoBall leggere qui: hardware/outputs/light-control-systems

Per applicazioni professionali si userebbero invece led ad alta potenza e appositi driver, come indicato qui: hardware/outputs/led-drivers

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Versione 1.5Risolto un piccolo difetto che impediva la chiusura corretta su Windows 7 (la applicazione finiva nella barra inferiore delle applicazioni e si era costretti a usare “Gestione Attività” per chiuderla definitivamente)

Versione 1.7 – La sezione di lettura dell’audio è sostituita con la nuova classe AudioIn per una maggiore stabilità anche su sistemi Windows 7, Windows 8 e Wine anche a 64 bit e con CPU multicore.

Versione 1.8 – Implementata la analisi di spettro FHT (Fast Hartley Transform) e la divisione in bande di frequenza, con AGC equalizzatore di bande, per le applicazioni psichedeliche.

Versione 1.9 – Migliorati i controlli AGC e Speed per aumentare la gamma di colori nelle applicazioni psichedeliche.

Versione 2.0 – Per errore veniva ricreata la bitmap di sfondo ad ogni aggiornamento delle bande, ora non lo fa più e quindi l’efficienza è aumentata leggermente.

Theremino Audio Input
Theremino_AudioInput_V2.0 (versione per Windows – Linux e OSX – Con Wine)

Sorgenti
Theremino_AudioInput_V2.0_WithSources (versione per Windows – Linux e OSX – Con Wine)


Theremino RGB

Questa applicazione invia segnali a tre slot per miscelare i colori rosso, verde e blu con dissolvenza regolabile. Sono disponibili cinque modi di funzionamento e regolando i parametri si possono ottenere molte combinazioni diverse. Con i valori di uscita si possono pilotare led di potenza, fari con gelatine colorate o la PsycoBall illustrata in questa stessa pagina.

I modi di funzionamento:

  • Each slot one color – Questo è il funzionamento originale che serve per applicazioni tipo: Skrjabin’s lemons piano. Partendo dallo slot “First input slot” vengono letti un certo numero di slot consecutivi che corrispondono ai tasti di una tastiera da pianoforte. Ad ognuno dei dodici semitoni corrisponde un colore. I dodici colori sono fissi e corrispondono ai colori definiti da Skrjabin per le dodici note.
  • First slot only – Lo stesso di “Each slot one color” ma il valore letto dallo slot “First input slot” definisce uno dei dodici colori di Skrjabin. Se il numero non è compreso tra 0 e 11 allora il numero viene riportato tra questi limiti, calcolandolo modulo 12.
  • Sinusoidal – Il valore letto dallo slot “First input slot” e altri due consecutivi definiscono tre velocità che modulano tre segnali sinusoidali uno per colore. Se si regola ”First input slot” con “-1″ allora vengono impostate tre velocità fisse adatte a cambiare i colori in modo casuale. Con il valore “Loop time (ms)” si ottiene una ulteriore regolazione di velocità per tutti i colori contemporaneamente.
  • Semi sinusoidal – Lo stesso di “Sinusoidal” ma con andamento sinusoidale nella metà superiore e triangolare nella metà inferiore della regolazione dei colori.
  • Triangular – Lo stesso di ”Sinusoidal” e “Semi sinusoidal” ma con andamento lineare della regolazione dei colori.

In tutti i modi di funzionamento il valore “Change speed” fornisce un ulteriore ammorbidimento delle variazioni di colore.

Un ultimo modo di funzionamento, del tutto manuale, si ottiene fermando tutti gli automatismi. Si imposta il funzionamento “Each slot one color” e ”First input slot = -1? e si regolano i tre cursori manualmente.

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Completando Theremino_RGB con altri moduli hardware e software del sistema, si possono creare applicazioni per la cromoterapia e la illuminazione d’ambiente. Si possono anche creare sorprendenti effetti di Wall Washing in risposta a variabili sonore, temperatura, azioni del pubblico o di qualunque altra osservabile. Basta leggere i sensori e mettere insieme i moduli giusti. Con il sistema Theremino si possono comporre sistemi molto complessi, anche senza conoscere l’elettronica e la programmazione.

Anche ThereminoRGB può pilotare la PsycoBall, maggiori informazioni qui: hardware/outputs/light-control-systems

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Versioni da 0.0 a 1.6 - Per ora i controlli sono pochi, i colori per lo Skrjabin’s piano sono scritti nel software e l’Help sono i commenti del software stesso.

Versione 1.7 - Aggiunti i metodi “FirstSlotOnly”, “Sinusoidal”, ”Semi sinusoidal” e “Triangular” e quindi la possibilità di selezionare i colori con il valore di un unico slot e il cambio di sfumature automatico, con varie opzioni e velocità.

Download di Theremino RGB
Theremino_RGB_V1.7 (versione per Windows – Linux e OSX – Con Wine)-

Download di Theremino RGB con Sorgenti
Theremino_RGB_V1.7_WithSources (versione per Windows – Linux e OSX – Con Wine)


Theremino AudioExamples

Suonare un file con le funzioni precotte del sistema o quelle di DirectX è facile, ma avere il controllo totale sui suoni maneggiando i singoli campioni e i buffer della scheda audio è tutta un’altra cosa. Trattare con i driver audio in modo affidabile è un argomento che ha messo in crisi molti programmatori negli ultimi dieci anni. In rete si trova di tutto ma il 99% di quel che si trova va in crash se messo alla prova pesantemente per ore, inizializzando la sezione audio decine di volte al secondo. Per ottenere l’affidabilità totale abbiamo lavorato mesi, risolto difficili problemi di allocazione di memoria e usato sezioni critiche e semafori nei punti giusti.

Abbiamo dovuto per forza insistere fino alla pignoleria totale, perché alcune applicazioni, come il SoundPlayer, sono situate in musei e mostre permanenti, senza supervisione, chiuse in un box, senza tastiera e devono funzionare stabilmente per lunghi periodi, cambiando migliaia di suoni, senza mai sbagliare. Non è facile come si può pensare. Tutti siamo abituati a continui piccoli difetti dei software e non ci facciamo caso perché basta premere OK e si riparte. Ma se un difetto ti costringe a fare centinaia di chilometri per ripristinare una applicazione in un box difficile da aprire, magari con il pubblico che ti gira intorno, allora le cose cambiano.

Ora che abbiamo finito, ecco qui le classi Audio In e Audio Out, facili da usare, efficienti e perfettamente stabili su XP, Vista, Windows 7 e 8, sia a 32 che a 64 bit e anche con CPU MultiCore e HyperThreading. Le abbiamo già usate per rimpiazzare le sezioni dei suoni in tutte le applicazioni importanti e ora le useremo per fare la analisi di spettro nella applicazione AudioInput, dividere lo spettro audio in bande, mandare i valori verso un numero di slot a piacere e permettere nuove interessanti applicazioni.

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Regolazione del mixer

Per vedere con l’oscilloscopio e con le analisi di spettro i suoni che si generano e si inviano in uscita è necessario regolare correttamente i mixer del sistema operativo.

Il mixer di uscita deve essere regolato circa a metà volume, se lo si regola a zero i suoni vengono attenuati sia per le casse che per le applicazioni che li registrano o visualizzano.

Il mixer di registrazione deve essere regolato ad un livello che permetta di avere in ingresso il segnale giusto. Quindi se si emette un segnale da -20 dB si deve ricevere un segnale da -20 dB (200 mV pep). Meglio fare le prove a -20 dB perché a zero decibel (il massimo) si rischia di misurare male perché siamo al limite della satrazione (2 Volt pep)

Si deve anche regolare il mixer di registrazione per ricevere i segnali non dal microfono ma dal sistema audio interno. Questa impostazione è molto diversa da un sistema operativo all’altro, cambiando da XP a Windows7/8 a Linux e OSX, si deve imparare ogni volta a farla .

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Eliminare l’equalizzazione per gli altoparlanti interni

Su quasi tutti i notebook il segnale audio di uscita viene equalizzato per far funzionare meglio i piccoli altoparlanti interni e le frequenze basse (sotto ai 100 Hz) vengono completamente eliminate. Questo serve per non sforzare inutilmente gli altoparlanti con frequenze che non possono emettere.

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Download di Theremino AudioExamples con Sorgenti
Theremino_AudioExamples_V1.9_WithSources


Ottenere i moduli del sistema

Il team del sistema Theremino si occupa solo di ricerca e non vende hardware. Il sistema é completamente “Freeware”, “Open Source”, “No Profit” e “DIY”, ma esistono produttori che possono fornire i moduli assemblati e collaudati a un ottimo prezzo. Difficilmente si potrebbe auto-costruirli spendendo meno. Un elenco dei produttori in questa pagina: www.theremino.com/contacts/producers


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ITALIANO – HARDWARE: NEI LIMITI PREVISTI DALLA LEGGE il sistema Theremino VIENE FORNITO “COSÌ COM’È”, E NON RILASCIA GARANZIA ESPLICITA O IMPLICITA, RISPETTO ALLA SUA FUNZIONALITA’, OPERATIVITA’, O USO, INCLUSE, SENZA LIMITAZIONE, LE GARANZIE IMPLICITE DI COMMERCIABILITÀ, IDONEITÀ PER UNO SCOPO PARTICOLARE O VIOLAZIONE. SI DECLINANO ESPRESSAMENTE OGNI RESPONSABILITÀ PER DANNI DIRETTI, INDIRETTI, CONSEQUENZIALI, INCIDENTALI O SPECIALI, INCLUSI, SENZA LIMITAZIONI, MANCATI GUADAGNI, PERDITE DI PROFITTI, PERDITE DERIVANTI DA INTERRUZIONE DI ATTIVITA’ O PERDITE DI DATI, INDIPENDENTEMENTE DALLA FORMA DI AZIONE O TEORIA LEGALE SOTTO CUI LA RESPONSABILITA’ VIENE ASSERITA, ANCHE SE NON INFORMATI DELLA POSSIBILITA’ O RISCHIO DI TALI DANNI.
ITALIANO – SOFTWARE: IL SOFTWARE del sistema Theremino E’ UN SOFTWARE LIBERO: E’ POSSIBILE RIDISTRIBUIRLO E/O MODIFICARLO SECONDO I TERMINI DELLA LICENZA “GNU General Public License” COME PUBBLICATA DALLA “Free Software Foundation”, NELLA VERSIONE 3, O QUALSIASI VERSIONE SUCCESSIVA. È POSSIBILE OTTENERE UNA COPIA DELLA LICENZA “GNU General Public License” DA: http://www.gnu.org/licenses
ENGLISH – HARDWARE: THE PRODUCT Theremino System IS PROVIDED TO YOU “AS IT IS”, AND WE MAKE NO EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES WHATSOEVER WITH RESPECT TO ITS FUNCTIONALITY, OPERABILITY, OR USE, INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, ANY IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, OR INFRINGEMENT. WE EXPRESSLY DISCLAIM ANY LIABILITY WHATSOEVER FOR ANY DIRECT, INDIRECT, CONSEQUENTIAL, INCIDENTAL OR SPECIAL DAMAGES, INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, LOST REVENUES, LOST PROFITS, LOSSES RESULTING FROM BUSINESS INTERRUPTION OR LOSS OF DATA, REGARDLESS OF THE FORM OF ACTION OR LEGAL THEORY UNDER WHICH THE LIABILITY MAY BE ASSERTED, EVEN IF NOT ADVISED OF THE POSSIBILITY OR LIKELIHOOD OF SUCH DAMAGES.
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