Electrosaxophone: مشروع إنشاء EWI خطوة بخطوة





مقدمة ، أو من أين يأتي ذلك



تعتبر مهنة المبرمج والمهندس بشكل عام أمرًا ممتعًا للغاية ، وغالبًا ما تؤدي إلى إدارة المشروع ، كما حدث معي في T-Systems. إدارة المشروع رائعة: الخبرة والشرف والاحترام ولكن لا مجال للأنشطة الهندسية. والأيدي تذكر! (ج)



يبقى استخدام المعرفة والمهارات المكتسبة في مشاريعهم الجانبية ، لحسن الحظ ، هناك مثل هذه الفرصة.



ما الذي سأتحدث عنه اليوم



من بين أمور أخرى ، ما زلت عازف ساكسفون صغير (5-6 سنوات). وكل شيء جيد في هذه الآلة الجميلة ، لكنها بصوت عالٍ جدًا. ومن دروسي الأولى ، حلمت بظهور نفس الساكسفون في حياتي ، لكن حتى أتمكن من العزف عليه بسماعات الرأس وعدم إزعاج جيراني ، بحيث كان هناك نوع من أداة التدريب.



بالطبع ، هناك أدوات رياح إلكترونية ، ورائد - AKAI EWI و Roland Aerophone ، ولكن أولاً ، هم حل وسط للغاية من حيث وضع الإصبع وبيئة العمل بشكل عام (ناهيك عن وسادات الأذن) ، وثانيًا ، بصرف النظر عنهم ، لا يوجد شيء على السوق ليس كذلك ، وهذه تكلف 60 + ك. آسف ، لكن ساكسون - American CONN - تكلفتها مرتين أرخص (لكنها مستعملة جدًا ، لكنها ستبقى على قيد الحياة). لذلك قام الاثنان بخنقني - ضفدع وعطش للنشاط. سنفعل electrosax.



إذن ، بيان المشكلة:



  • صنع أداة تدريب لعازف ألتو ساكسفون بالإصبع ووسائد الأذن ؛
  • إنه رخيص الثمن لصنع دفعة (محتملة) وغير مكلف للغاية في المرحلة التجريبية ؛
  • اجعلها تعمل دون تأخير بين إجراءات المستخدم والصوت الناتج (مشكلة شائعة في أجهزة MIDI والجحيم بالنسبة للموسيقي) ؛
  • اجعلها صغيرة في حمل التخزين ونسخ ألتو ساكسفون للأيدي في العمل ؛




من المرغوب فيه للغاية: 



  • اجعلها أيضًا أداة أداء ؛
  • إضافة واجهة MIDI ؛
  • اجعل من الممكن تشغيله على "سلبيات" من الهاتف أو بطاقة SD.


ماذا يوجد في المخزن:



  • أذرع مستقيمة
  • LETI RTF تحت حزامه ، أي فهم عام للإلكترونيات ، ولكن بدون خبرة كبيرة ؛
  • قلة التعليم موسيقيًا وفهم كيفية العزف على الساكس ؛
  • خبرة حوالي 20 عامًا في برمجة كل شيء - من Visual Basic إلى لغة Magik الغريبة ؛
  • 3- ( , ),
  • ( ) IT, Agile.




منذ أكثر من عامين بقليل ، أخذت معي في إجازة مجموعة أدوات Arduino UNO ، وزوجين من الحقن (لا أعتقد ذلك سيئًا) ، ومستشعر ضغط BMP180 ورغبة في تجربتها كلها في وقت فراغي.



اتضح أنه تصميم مضحك مع 3 أزرار ، ولكن من المدهش أنه نجح!

عندما انفجرت هناك ، ظهر صوت يتوافق مع مجموعة الأزرار. كان الصوت ، بالطبع ، ديناميكيًا للنظام ، في أذني مستخدم عديم الخبرة.







لكن التجربة كانت ناجحة ، مما يعني أن الطائر بأكمله سيضيع إذا علق المخلب.

بعد ذلك سيكون هناك عدد من المعالم الوسيطة ، الذين لا يهتمون بالتفاصيل ، قم بالتمرير حتى النهاية ، وهناك نتائج واستنتاجات.



1.2 شهر من البداية



الجسم عبارة عن قناة كبل وأنابيب بلاستيكية ، تصميم الأزرار الموجودة على الألياف الزجاجية المطلية بالرقائق مع قاطع ، يشبه إلى حد بعيد لعبة مصنوعة في تعاونية المرآب في التسعينيات. مستشعر BMP180 ، MIDI ، أزرار ساعة Arduino. أول بوق من نفس الأنبوب البلاستيكي. لغة C ، بيئة تطوير Arduino.



تم تشكيل تأخيرات طويلة جدًا (ربع إلى نصف ثانية) ، اعتقدت لفترة طويلة أن ذلك كان بسبب MIDI (استخدمت MIDI-OX و Hairless MIDI). قررت أن أجعل صوتًا مدمجًا.







الإنجاز 2.3 شهر



صادفت بطاقة في السوق الصينية تعرف كيفية تركيب أجهزة MIDI على شريحة vs1053. أعدت كتابة البرنامج ، ووضعت الصوت هناك ، ونجح كل شيء ، وانخفض التأخير ، لكنه لم يختف.



قررت أن أفكر في الأبدية في الوقت الحالي وأعمل على التصميم الصناعي.







الإنجاز 3.4 أشهر



مرة أخرى في الصيف اشتريت لنفسي طابعة ثلاثية الأبعاد لعيد ميلادي ، أبسطها ، Anet A6. قررت أن أصمم معه. بالمناسبة ، ما زلت أحب هذا التصميم ، ربما سيكون لإحدى الأدوات الجاهزة مثل هذا المظهر ، لكنني لست متأكدًا بعد ، الكثير من الجلبة.









المعلم 4: نصف عام



أول صوت مسجل (يكون مرعوبًا) ، أول نموذج يعمل بكامل طاقته. https://www.youtube.com/watch؟v=hhtxDk5x1P8



أزرار من الكرز MX الأزرق لوحة المفاتيح الميكانيكية (عازف الساكسفون دراية تقدير، كما يقول، أنها تبدو وكأنها نقرات الرئيسية حقيقية ويبدو لي أن الطريقة أيضا.)



ويشبه هذا:







5 ، 9 أشهر



ركز على قابلية التصنيع وتخطيط الكتلة: الأسلاك المطبوعة (حديد الليزر ، الذي هو في الموضوع ، بيروكسيد الهيدروجين وحمض الستريك بالملح) ، الحلقات والاستخدام الأقصى للوحدات الجاهزة. تفتقر UNO إلى دبابيس لجميع الأزرار ، لذلك قررت أن أذهب على نطاق واسع في الوقت الحالي - لقد استخدمت Arduino Mega.



كانت النتيجة هي النموذج الأول الذي يمكنك أخذه في الشارع واللعب مع الأصدقاء وإعادته مرة أخرى وكل هذا - بدون فاصل واحد (ج).















في غضون ذلك ، قمت بتغيير مستشعر الضغط الرقمي BMP180 إلى آخر تمثيلي من Motorola ، وأعدت كتابة جزء من البرنامج. لقد ولت التأخيرات. إطلاقا. في الوقت نفسه ، أضاف القدرة على تشديد الصوت بعصا على لسان الحال ، مثل الساكسونيين الحقيقيين. مقياس الضغط أسفل اليمين.







المعلم 6 ، العام



يعمل Aux-in ، والآن يمكنني لعب Electrosax تحت سلبيات الليل ، وكل ما يسمعه المراقب هو تلهث المؤدي ونقرات المفتاح.



(مقبس مقاس 3.5 مم ، من الهاتف يمكنك مزج ناقص مع صوت المؤدي)







المعلم 7 ، عام ونصف (لقد ضجرني إلى الجحيم ، 3 أشهر لم تكن مناسبة بشكل خاص)



الآن يمكن طيها 3 مرات وحتى تناسبها في حقيبة يد المرأة (ليست الأصغر ، ومع ذلك ، فقد قمت بفحصها على زوجتي). تم تغيير العناصر الداخلية إلى وحدات أكثر ، وأصبح Arduino ميجا ، وأصبح Nano. الكثير من الطباعة ثلاثية الأبعاد ، ولكن ليس كلها ، بالنسبة للحالة ، لا تزال تستخدم قناة كابل ، مريحة للغاية.







وأخيرًا ، آخر عامين حتى الآن



إنها ليست نقطة توقف كاملة ، إنها فاصلة رائعة!







تلخيص النتائج المؤقتة



  • هل من الممكن عمل أداة تدريب للأصابع ووسادة الأذن: نعم.
  • هل يمكن صنعه بثمن بخس (3-5 كيلو للأجزاء): نعم.
  • هل من الممكن أن نجعلها تعمل دون تأخير: نعم.
  • هل يمكن جعلها صغيرة في حمل التخزين ونسخ الساكسفون الألتو للأيدي في العمل: نعم.
  • هل من الممكن صنع أداة للأداء: بالنهج المختار ، لا. السبب هو جودة الصوت.
  • هل من الممكن صنع أداة بواجهة MIDI لإصلاح هذا: ربما.
  • هل من الممكن صنع أداة أداء بمقاربة مختلفة: ربما.


المهام التي لم يتم حلها:



  • يتم استخدام بطاقة DIY MIDI على شريحة vs1053 ، والتي لها 3 قيود:



    • لا يبدو ذلك جيدًا ؛
    • مستوى ضوضاء مرتفع
    • مستوى الصوت غير كافٍ.
    • لا توجد بطاقات أفضل في السوق.
  • ميدي: عندما فعلت ذلك - كانت هناك مشاكل في التأخير ، الآن الجو بارد قليلاً ، أريد أن أصنع آلة بأصواتي الخاصة. ربما سأعود.


الفكرة الرئيسية هي بناء هذا على الأصوات الحقيقية (WAV). أخشى أن هذا يأتي مع دراجة اخترعت منذ فترة طويلة تسمى SoundFont ، وقد لا تكون قوة Arduino كافية. لكن ربما سآخذها أيضًا.



فكرة أخرى هي تقليل كمية الإلكترونيات وزيادة كمية البرمجة: على سبيل المثال ، باستخدام Raspberry PI بدلاً من Arduino. SoundFont قابل للتطبيق هناك برمجيًا. المشاكل المحتملة:



  • أنا لست في Linux على الإطلاق. دعونا نفهم ، خاصة في C / C ++ ، كل نفس "كيف".
  • يقولون إن Raspberry ليس جيدًا مع الصوت ، لكنه يحتوي على HDMI ودرع بطاقات الصوت. سنكتشف.
  • زيادة استهلاك الطاقة: دعنا نتأكد من ذلك!
  • حجم توت العليق أكبر من حجم الأردوينو. أعتقد أن هذا يمكن حله ، خاصة وأن هناك أيضًا إصدارات مضغوطة من Raspberry (Zero ، على سبيل المثال)


... و- علامة فارقة 1 من التصميم الجديد



بدأ Raspberry (النموذج B حتى الآن) ، وتم تلقي الأصوات الأولى ، واللغة C مرة أخرى (على الرغم من أنه ، على الأرجح ، يمكنك استخدام بعض لغة python ، لكنني لم أتعلم بعد) ، أستخدم مُركب Fluidsynth الموزع مجانًا كمكتبة ، وأبدأ العمل مع GPIO. ليس من الواضح بعد بشأن التأخيرات ، فقد تكون عند تقاطع مستشعر تناظري وكائنات GPI رقمية بالكامل.



شكرآ لك على أهتمامك! إذا كان هناك اهتمام بالمشروع ، فسنلتقي مرة أخرى ، وسأتحدث عن مزيد من التطوير.



كان سيرجي بالاشوف ،

PM في T-Systems ، معك أثناء ساعات العمل ، وفي أوقات فراغه - مهندس وعازف ساكسفون!



يمكنك متابعة هذا ومشروعاتي الأخرى (خارج الشركة) هنا:

https://vk.com/happy_sax



ملاحظة: وإذا أراد شخص ما أن يربى في سانت بطرسبرغ ، لكنه متردد ، تعال بعد الحجر الصحي أيضًا:

https://vk.com/eclectic_jam



سأخبرك عن الاختناقات مرة أخرى ، ربما ليس هنا ، هنا لا يزال الأمر يتعلق بتكنولوجيا المعلومات ، وليس الموسيقى.



All Articles