Electrosaxophone: Proyek Pembuatan EWI Langkah demi Langkah





Pendahuluan, atau dari mana asalnya



Karir seorang programmer dan engineer pada umumnya adalah hal yang sangat menarik, dan seringkali mengarah pada manajemen proyek, seperti yang terjadi pada saya di T-Systems. Manajemen proyek itu hebat: pengalaman, kehormatan dan rasa hormat, tetapi tidak ada ruang untuk kegiatan teknik. Dan tangan itu ingat! (c)



Tetap menggunakan pengetahuan dan keterampilan yang diperoleh dalam proyek sampingan mereka, untungnya, ada peluang seperti itu.



Apa yang akan saya bicarakan hari ini



Antara lain, saya masih pemain saksofon kecil (5-6 tahun). Dan semuanya bagus dalam instrumen yang indah ini, tapi suaranya sangat keras. Dan dari pelajaran pertama saya, saya memimpikan penampilan saksofon yang sama dalam hidup saya, tetapi agar saya bisa memainkannya dengan headphone dan tidak mengganggu tetangga saya, sehingga ada semacam instrumen pelatihan.



Tentu saja, ada alat musik tiup elektronik, flagships - AKAI EWI dan Roland Aerophone, tetapi, pertama, mereka sangat kompromi dalam hal posisi jari dan ergonomis secara umum (belum lagi bantalan telinga), dan kedua, selain dari mereka, tidak ada apa-apa. pasar tidak, dan ini biaya 60 + k. Maaf, tetapi saksofon saya - CONN Amerika - harganya 2 kali lebih murah (bagaimanapun, sangat bekas, tetapi masih akan hidup lebih lama dari saya). Jadi mereka berdua mencekik saya - seekor katak dan haus akan aktivitas. Kami akan melakukan electrosax.



Jadi, pernyataan masalahnya:



  • Buatlah instrumen latihan untuk bantalan telinga dan jari pemain saksofon alto;
  • Murah untuk dibuat dalam batch (potensial) dan tidak terlalu mahal dalam tahap percobaan;
  • Jadikan itu berfungsi tanpa penundaan antara tindakan pengguna dan suara yang dihasilkan (masalah umum di perangkat MIDI dan neraka bagi musisi);
  • Buatlah menjadi kecil dalam penyimpanan jinjing dan penyalinan alto saxophone untuk tangan yang sedang bekerja;




Ini sangat diinginkan: 



  • Jadikan juga sebagai instrumen pertunjukan;
  • Tambahkan antarmuka MIDI;
  • Buatlah mungkin untuk bermain di dalamnya ke "kontra" dari telepon atau kartu SD.


Apa yang tersedia:



  • Lengan lurus;
  • LETI RTF di bawah ikat pinggangnya, yaitu pemahaman umum tentang elektronik, tetapi tanpa banyak pengalaman;
  • Berpendidikan rendah secara musik dan memahami cara memainkan saksofon;
  • Sekitar 20 tahun pengalaman dalam pemrograman mulai dari Visual Basic hingga bahasa Magik yang eksotis;
  • 3- ( , ),
  • ( ) IT, Agile.




Sedikit lebih dari 2 tahun yang lalu, saya membawa serta paket starter Arduino UNO, beberapa jarum suntik (jangan berpikir buruk), sensor tekanan BMP180 dan keinginan untuk mencoba semuanya di waktu luang.



Ternyata desainnya lucu dengan 3 tombol, tetapi yang mengejutkan, ternyata berhasil!

Saat saya meniup, muncul suara yang sesuai dengan kombinasi tombol. Suaranya, tentu saja, adalah sistem-dinamis, tepat di telinga pengguna yang tidak berpengalaman.







Tetapi percobaan tersebut berhasil, yang berarti seluruh burung akan hilang jika cakar macet.

Kemudian akan ada sejumlah tonggak menengah, yang tidak tertarik dengan detailnya, gulir hingga akhir, ada hasil dan kesimpulan.



Milestone 1.2 bulan dari awal



Bodinya adalah saluran kabel dan pipa plastik, tata letak tombol pada fiberglass berlapis foil dengan pemotong, sangat mirip dengan mainan yang dibuat di koperasi garasi di tahun 90-an. Sensor BMP180, MIDI, tombol jam Arduino. Corong pertama dari pipa plastik yang sama. Bahasa C, lingkungan pengembangan Arduino.



Penundaan yang sangat lama terbentuk (seperempat hingga setengah detik), saya berpikir untuk waktu yang lama itu karena MIDI (saya menggunakan MIDI-OX dan Hairless MIDI). Saya memutuskan untuk membuat suara bawaan.







Tonggak 2,3 bulan



Saya menemukan sebuah kartu di pasar Cina yang tahu bagaimana menggunakan perangkat keras MIDI pada chip vs1053. Saya menulis ulang program, meletakkan suara di sana, semuanya berhasil, penundaan berkurang, tetapi tidak hilang.



Saya memutuskan untuk memikirkan yang abadi untuk saat ini dan mengerjakan desain industri.







Milestone 3.4 bulan



Di musim panas saya membeli printer 3d untuk ulang tahun saya, yang paling sederhana, Anet A6. Saya memutuskan untuk mendesain bersamanya. Ngomong-ngomong, saya masih suka desain ini, mungkin salah satu alat yang sudah jadi akan memiliki tampilan seperti itu, tapi saya belum yakin, terlalu banyak rewel.









Pencapaian 4: setengah tahun



Suara rekaman pertama (ngeri), model pertama yang berfungsi penuh. https://www.youtube.com/watch?v=hhtxDk5x1P8



Buttons dari keyboard mekanik Cherry MX Biru (pemain saksofon familiar dihargai, katanya, mereka terlihat seperti klik tombol nyata Tampaknya bagi saya seperti itu juga..)



Itu tampak seperti ini:







Milestone 5, 9 bulan



Dia fokus pada kemampuan manufaktur dan tata letak blok: kabel cetak (besi laser, yang dalam subjek, hidrogen peroksida dan asam sitrat dengan garam), loop dan penggunaan maksimum modul siap pakai. UNO tidak memiliki pin untuk semua tombol, jadi saya memutuskan untuk melanjutkan secara ekstensif untuk saat ini - saya menggunakan Arduino Mega.



Hasilnya adalah model pertama yang dapat Anda keluarkan di jalan, bermain dengan teman, mengembalikannya, dan semua ini - tanpa jeda sedikit pun (c).















Sementara itu, saya mengubah sensor tekanan digital BMP180 menjadi analog dari Motorola, menulis ulang bagian dari program tersebut. Penundaan hilang. Benar. Pada saat yang sama, dia menambahkan kemampuan untuk mengencangkan suara dengan tongkat ke corong, seperti Saxon yang sebenarnya. Strain gauge kanan bawah.







Milestone 6, tahun



Aux-in berfungsi, sekarang saya bisa memainkan Electrosax di malam hari, dan semua yang didengar pengamat hanyalah suara terengah-engah dan klik tombol.



(Jack 3,5 mm, dari telepon Anda dapat mencampur minus ke dalam suara pemain)







Tonggak sejarah 7, satu setengah tahun (dia membuat saya bosan, 3 bulan tidak terlalu cocok)



Sekarang bisa dilipat 3 kali dan bahkan muat di tas tangan wanita (bukan yang terkecil, tapi saya cek di istri saya). Internal diubah menjadi lebih modular, Arduino menjadi Mega, menjadi Nano. Banyak pencetakan 3d, tetapi tidak semua, untuk kasus ini, saluran kabel masih digunakan, sangat nyaman.







Dan akhirnya, sejauh ini yang terakhir, 2 tahun



Ini bukan titik penuh, ini adalah koma yang mengesankan!







Merangkum hasil sementara



  • Apakah mungkin membuat alat pelatihan untuk meraba dan bantalan telinga: ya.
  • Bisakah dibuat dengan harga murah (3-5k untuk suku cadang): ya.
  • Apakah mungkin membuatnya berhasil tanpa penundaan: ya.
  • Apakah bisa dibuat kecil di tempat penyimpanan dan penyalinan alto saxophone untuk tangan di tempat kerja: ya.
  • Apakah mungkin membuat instrumen untuk pertunjukan: dengan pendekatan yang dipilih, tidak. Alasannya adalah kualitas suaranya.
  • Apakah mungkin membuat instrumen dengan antarmuka MIDI untuk memperbaiki ini: mungkin.
  • Apakah mungkin membuat instrumen untuk tampil dengan pendekatan yang berbeda: mungkin.


Tugas yang belum terselesaikan:



  • Kartu MIDI DIY pada chip vs1053 digunakan, yang memiliki 3 batasan:



    • Kedengarannya tidak terlalu bagus;
    • Tingkat kebisingan tinggi;
    • Tingkat suara tidak mencukupi.
    • Tidak ada kartu yang lebih baik di pasaran.
  • MIDI: ketika saya melakukannya - ada masalah dengan penundaan, sekarang agak dingin, saya ingin membuat instrumen dengan suara saya sendiri. Mungkin aku akan kembali.


Ide utamanya adalah membangun ini di atas suara nyata (WAV). Saya khawatir ini akan muncul dengan sepeda yang ditemukan sangat lama yang disebut SoundFont, dan kekuatan Arduino mungkin tidak cukup. Tapi mungkin saya juga akan menerimanya.



Ide lainnya adalah mengurangi jumlah elektronik dan meningkatkan jumlah pemrograman: misalnya, menggunakan Raspberry PI alih-alih Arduino. SoundFont dapat diterapkan di sana secara terprogram. Kemungkinan masalah:



  • Saya tidak terlalu menyukai Linux sama sekali. Kami akan mengerti, terutama di C / C ++, semua sama "bagaimana".
  • Raspberry, kata mereka, tidak terlalu bagus dengan suara, tetapi memiliki HDMI dan pelindung kartu suara. Kami akan mencari tahu.
  • Peningkatan konsumsi daya: mari kita cari tahu dengan pasti!
  • Ukuran Raspberry lebih besar dari Arduino. Saya pikir itu bisa diselesaikan, terutama karena ada versi Raspberry kompak (Zero, misalnya)


... Dan - tonggak penting 1 dari desain baru



Raspberry dimulai (sejauh ini model B), suara pertama diterima, bahasanya C lagi (walaupun, mungkin, Anda dapat menggunakan beberapa python, tetapi saya belum mempelajarinya), saya menggunakan synthesizer Fluidsynth yang didistribusikan secara bebas sebagai perpustakaan, dan mulai bekerja dengan GPIO. Belum jelas tentang penundaan, mereka mungkin berada di persimpangan sensor analog dan GPIO digital penuh.



Terima kasih atas perhatian Anda! Jika ada minat dalam proyek tersebut, kami akan bertemu lagi dan saya akan berbicara tentang pengembangannya lebih lanjut.



Sergey Balashov,

PM di T-Systems, bersama Anda selama jam kerja, dan di waktu luangnya - seorang insinyur-saksofon!



Anda dapat mengikuti ini dan proyek saya yang lain (di luar perusahaan) di sini:

https://vk.com/happy_sax



PS: Dan jika seseorang ingin macet di St. Petersburg, tetapi ragu, datanglah setelah karantina juga:

https://vk.com/eclectic_jam



Lain kali saya akan ceritakan tentang jam, mungkin tidak di sini, ini masih tentang IT, bukan tentang musik.



All Articles