Der Bau eines Theremins

Studierende der Elektro- und Infomationstechnik aus dem fünften Semester entwerfen und löten ein elektronisches Musikinstrument während der Praxissemesterwoche

Die Praxisorientierung in den Studiengängen der Fakultät Elektro- und Informationstechnik ist groß. Außer dem Praktischen Studiensemester gibt es Projektarbeiten und viele Labore im Studium. Hier kann die erlernte Theorie direkt angewandt werden. Ein elektronisches Musikinstrument selber bauen, das berührungslos gespielt werden kann – diese spannende Aufgabe beschäftigte Studierende aus dem fünften Semester im Rahmen ihrer Praxissemesterwoche, zu der neben dem Praxisprojekt auch eine gemeinsame Exkursionen zur Firma Robert Seuffer nach Hirsau und Vorträge gehörten.

In kleinen Teams entwarfen, simulierten und bauten sie jeweils ein Theremin. Dieses kuriose Instrument kann allein durch die Bewegungen der Hand oder eines Ferritstabes in der Luft gespielt werden und sorgte zur Zeit seiner Erfindung, im Jahr 1919, für viel Aufsehen. Ein Video vom Theremin-Prototyp des Projekts gibt es auf der Facebook-Seite der Fakultät zu sehen.

„Zu Beginn überlegt man sich ein Blockschaltbild und welche Systemkomponenten gebraucht werden“, erklärte Professor Manfred Litzenburger. Die wichtigsten Komponenten waren zwei Oszillatoren: einer war fest, einer verstimmbar durch die Handbewegungen. „Denn was hilft uns ein verstimmbarer Oszillator, der auf sehr hohen und damit nicht hörbaren Frequenzen schwingt, wenn wir ein Musikinstrument bauen wollen?“, fragte Litzenburger in der Aufgabenstellung. Die Lösung: „Wir müssen die hohe Frequenz in den Hörbereich verschieben, also heruntermischen.“ Dafür brauchte es eine Mischerstufe und einen Tiefpass-Filter. Weiter wurden noch ein Verstärker und ein Lautsprecher verbaut. Alles musste sinnvoll miteinander verschaltet werden.

„Den variablen Oszillator so abzumischen, dass die Differenz der beiden Frequenzen im hörbaren Bereich lag, war für uns am schwierigsten“, erklärt der Studierende Joshua Metz. „Wir konnten unsere Überlegungen und Schaltung in der Software simulieren“, erzählt Metz. Hörbar wurde das Theremin dann erst beim Eigenbau: „Den meisten Spaß hatten wir beim Löten“, so Metz. „Man hat was in der Hand, baut was selbst und wenn es nachher funktioniert, freut man sich.“

Blockschaltbild

Das Bild links zeigt das Blockschaltbild des Theremin-Konzepts.
Es werden gebraucht:

  • ein Oszillator mit Keramikresonator, der fest auf f2 = 485 kHz schwingt
  • ein verstimmbarer LC-Oszillator mit relativ großer (in cm, nicht in H !), offener Luftspule, der etwa im Bereich f1 = 485 ± 10 kHz schwingt
  • ein Multiplizierer
  • ein Tiefpassfilter mit Grenzfrequenz fg = 20 kHz
  • ein NF-Verstärker mit Lautsprecher, damit man das Ergebnis auch hören kann

Kontakt

Weitere Informationen zum Theremin-Projekt erhalten Sie von Prof. Dr. Manfred Litzenburger. Er ist Professor für Digitale Nachrichtenübertragung im Studiengang Elektrotechnik – Informationstechnik an der Fakultät für Elektro- und Informationstechnik.

Gebäude: E - Raum: E-010

Tel. (0721) 925-1516

E-Mail: manfred.litzenburger[at]hs-karlsruhe.de

Fotos aus der Theremin-Werkstatt:

Fotos: Kajori Lahiri, Kathrin Bartel