Projet 1 - Synthétiseur thérémine

1. Transducteur piézoélectrique

Le transducteur piézoélectrique qui sert de haut-parleur est composé d’une capsule de matériaux aux propriétés piézoélectriques (souvent une céramique). Un matériau piézoélectrique se déforme lorsqu’il est traversé par une tension, il entre donc en vibration lorsqu’il est alimenté par une tension variable périodiquement.

L’intérêt de ce type de composants est leur simplicité, mais aussi leur réversibilité : un transducteur peut aussi servir de capteur, car lorsqu’il est soumis à une contrainte mécanique, il produit à son tour une tension. Cette possibilité n’est pas exploitée dans ce projet, mais il est intéressant de la connaître, car ce composant peut ainsi servir de capteur de son (microcontact) ou de choc, dans d’autres applications.

Ici, il est câblé simplement en série avec une résistance de 1 KOms (conformément...

1. Étalonnage du capteur de lumière

Les capteurs analogiques renvoient des valeurs fluctuantes (à la différence des capteurs numériques, qui renvoient seulement un signal ”tout ou rien”). Afin de pouvoir exploiter au mieux ce signal, il est nécessaire de mesurer sa fluctuation réelle, qui est rarement exactement identique à la fluctuation théorique prévue. Cette manipulation permet également de valider le bon fonctionnement de ce circuit de mesure.

Au moment du montage, vous avez déjà choisi une valeur de résistance complémentaire, qui est censée produire une fluctuation de tension. Il s’agit maintenant de vérifier le résultat réel afin de savoir si le système réagit dans les mêmes ordres de grandeur. Pour ce faire, il faut écrire un programme qui ne fait que mesurer l’entrée reliée au capteur et la transmettre à l’ordinateur via la liaison série, de manière que vous puissiez la lire.

La déclaration initiale se résume à la définition de la variable contenant le numéro de l’entrée analogique sur laquelle est câblé le capteur :

int capteur_lumiere = 0;
 

La routine d’initialisation ouvre une communication série à la vitesse de 9 600 bauds.

void setup() { 
  Serial.begin(9600); 
}
 

Dans la boucle principale, l’entrée reliée au capteur est mesurée, puis elle est transmise, à travers la communication série, sous forme d’un message et d’une nouvelle ligne.

  int mesure = analogRead(capteur_lumiere); 
  Serial.println(mesure);
 

Le programme complet est donc le suivant :

Fichier : _01_capteur_Lumiere

int capteur_lumiere = 0; 
 
void setup() { 
  Serial.begin(9600); 
} 
 
void loop() { 
  int mesure = analogRead(capteur_lumiere); 
  Serial.println(mesure); ...

1. Améliorations possibles

Ce synthétiseur fonctionne déjà bien, mais vous pouvez améliorer et/ou diversifier son comportement.

Multiplier les capteurs

Avec deux capteurs, vous modulez une note, mais vous pouvez construire un "clavier" complet pour enrichir et affiner la génération du son, à la manière de l’orgue laser de Jean-Michel Jarre.

Multiplier les capteurs permet aussi d’envisager une synthèse modulaire plus évoluée, avec des harmoniques.

Carrosser l’instrument

Le montage tel quel est d’un aspect visuel un peu brut. Enfermer le circuit dans une boîte en bois de bel aspect, et y monter une antenne plus jolie en ferait un véritable instrument pratique à manipuler et beau à regarder.

Réaliser de grands capteurs capacitifs

Le capteur capacitif utilisé est étalonné pour être sensible à relativement courte distance. Mais en réalisant un ou des capteurs plus grands, il est possible de rendre le système sensible au passage de corps entiers, voire à des danseurs...

Élaborer un code génératif

Le design génératif peut aussi s’appliquer au son. En utilisant les entrées des capteurs comme des paramètres, Intégrez-les dans un code mathématique générant une mélodie....