MIDI sonar "Theremin": 10 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Ovo je glazbeni instrument koji koristi dva sonarska senzora udaljenosti za kontrolu visine i kvalitete nota. Naravno da nije u pitanju Theremin, ali "Theremin" je postao opći izraz za instrumente koji se sviraju mašući rukama.

Ima ugrađeni MIDI sintisajzer, pojačalo i zvučnike. Glazbene note proizvode MIDI čip - VS1053 - koji ima 127 glasova (tj. Navodno različitih instrumenata). Ima visok stupanj polifonije (do 64) pa može svirati pojedinačne note ili akorde.

Desna ruka kontrolira notu koja se svira. U "diskretnom" načinu rada prostor s desne strane podijeljen je u "kante". Kad vaša ruka uđe u kantu, počinje bilješka za tu kantu. Kad napustite kantu, nota bi mogla prestati (npr. Orgulje) ili prirodno izumrijeti (npr. Glasovir).

U "kontinuiranom" načinu rada prostor s desne strane određuje kontinuirano promjenjivu visinu tona - poput izvornog Theremina. Bilješka počinje kada vaša ruka uđe u prostor, a zaustavlja se kada izađete iz prostora.

Vaša lijeva ruka kontrolira kvalitetu note koja se svira. Može kontrolirati glasnoću, tremolo, vibrato, pitch-bend, reverb itd.

Mali LCD zaslon ima izbornik koji vam omogućuje odabir trenutnog instrumenta, funkciju lijeve ruke, ljestvicu (ili "tipku") desne ruke, vibrato, tremolo itd. Možete spremiti i učitati različite "postavke" "i brzo se prebacivati između njih tijekom izvedbe.

Cijeli MIDI "Theremin" instrument radi samostalno sa vlastitim zvučnikom i punjivom baterijom.

Ako ćete kopirati moju verziju, trebat će vam Arduino Nano (1,50 funti), modul VS1053 (4,50 funti), 1,44-inčni LCD zaslon ST7735 (3,50 funti), dva HC-SR04 modula (po 1 funti svaki) i nekoliko otpornika. Trebat će vam i neki zvučnici s napajanjem, a možda i litijeva ćelija i napajanje, ali detalji će ovisiti o tome kako se odlučite za njegovu izradu. Sve te dodatke nabavio sam u prodaji prtljažnika za automobile i u humanitarnim trgovinama. Trebat će vam uobičajeni pribor za elektroničku radionicu.

Korak 1: Upravljanje VS1053

Odabrao sam modul VS1053 prikazan na slici. (Zabilježite dva regulatora SOT223, dvije utičnice i položaj priključka.) Potražite na eBayu, Alibabi ili svom omiljenom dobavljaču VS1053 modul koji izgleda tako. Dostupne su na Aliexpressu ovdje i ovdje.

Kupio sam ga prije par godina i čini se da više nije dostupan na eBayu, samo na Alibabi. Crvena verzija PCB -a sada je dostupna na eBayu. Čini se da je funkcionalno identičan, ali pinout je drugačiji pa ćete morati prilagoditi moje sheme i izglede. Nisam ga testirao. U raspravi (ispod) možete pronaći upute o tome kako dodati otpornik na crvenu PCB kako biste omogućili "živi" MIDI. Ili možete poslati dodatne naredbe tijekom postavljanja kako biste ga omogućili.

VS1053 je fin čip, ali prilično kompliciran. Koristim samo MIDI dio. Moguće je upravljati VS1053 preko serijskog sučelja, ali koristim SPI sabirnicu jer je prikladnije s Arduino Nano. Svaki bajt koji pošaljete putem SPI sabirnice tretira se kao MIDI naredba.

Na webu ćete pronaći popise MIDI naredbi. VS1053 reagira na neke, ali ne na sve. Program Miditheremin0.exe prikazuje one za koje znam da rade.

Tehnički list VS1053 možete preuzeti s weba. To je ogroman dokument i teško ide. Odjeljak "8.9 Podržani MIDI formati" gotovo je sve što govori o MIDI -ju. Odjeljak "10.10 MIDI u stvarnom vremenu" govori o korištenju GPIO0 i GPIO1 za omogućavanje MIDI-ja, ali ploča koju imam nije zahtijevala nikakvo posebno omogućavanje. Također možete preuzeti popis MIDI poruka (koje VS1053 ne podržava sve).

Priključite VS1053 modul na Arduino Nano kao što je prikazano i prenesite INO datoteku na Arduino. Koristio sam ploču bez lemljenja. U ovoj fazi nemam njegovu fotografiju, ali možete vidjeti ploču s drugim komponentama u donjem koraku.

INO skica prima bajt s računala preko serijske linije i šalje ga u VS1053. To je vrlo jednostavan program koji vam omogućuje testiranje VS1053. Spojite izlaznu utičnicu na slušalice ili zvučnik računala.

Windows Miditheremin0.exe program (preuzmite Step1.zip s github -a) šalje naredbe na VS1053. Pritisnite gumb "90 note vel" za reprodukciju note. Ili možete napisati vlastiti Windows program. Ili upotrijebite jedan od mnogih terminala dostupnih na webu.

Modul VS1053 ima sljedeće pinove:

• SPI sabirnica ima uobičajene MISO, MOSI i SCLK
• ako je XRST nizak, čip se resetira
• XDCS ne radi ništa u SPI načinu rada pa ga povežite s XCS -om
• XCS je Chip Select
• DREQ vam govori kada je čip spreman za novu naredbu.

XCS bi trebao biti nisko postavljen dok šaljete bajt; zatim visoko. Na taj ste način sigurni da ste sinkronizirali prvi bit svakog bajta. Čitanje DREQ -a govori vam da je čip spreman za primanje nove naredbe.

Nakon što Arduino pošalje bajt, mora poslati lažni bajt kako bi prebacio sat i omogućio VS1053 da pošalje bajt natrag kao odgovor. Funkcija SPItransfer () pokazuje vam kako.

Crveni modul dostupan na eBayu uključuje utor za SD karticu pa ima nekoliko dodatnih pinova. Ignoriraj ih.

Sada ste sigurni da VS1053 možete učiniti uspješnim, a mi ćemo ga pretvoriti u više glazbeni instrument.

Korak 2: Korištenje sonara

Priključite module HC-SR04 na Arduino Nano kao što je prikazano i prenesite INO datoteku na Arduino.

U shemi primijetite da bi DC3 - kondenzator za odvajanje za module HC -SR04 - trebao biti spojen blizu HC -SR04 modula. Oni uzimaju veliku struju kada emitiraju koji DC3 pomaže u opskrbi.

U ovoj fazi projekta, Windows računalo i dalje šalje naredbe VS1053, ali VS1053 također kontroliraju senzori sonara HC-SR04 (preuzmite Step2.zip s githuba).

Sve nove naredbe počinju s 0xFF i tumače se Arduino skicom (umjesto da se šalju izravno na VS1053). Bajtovi koji nisu "FF-naredba" šalju se na VS1053.

Postoje naredbe za promjenu instrumenta, promjenu ljestvice, dodavanje vibrata i tremola itd. Program se može pokrenuti u "diskretnom" načinu rada gdje postoje zasebne note (poput klavira) ili u "kontinuiranom" načinu u kojem je jedna nota savijena gore -dolje (poput teramena).

Prilično dobro radi sve što će završni instrument učiniti, ali njime upravlja računalo.

Desni senzor sonara HC-SR04 bira visinu tona note koja se svira. U "diskretnom" načinu rada prostor s desne strane podijeljen je u "kante". Dok vaša ruka ulazi u kantu, počinje bilješka za tu kantu. Kad napustite kantu, nota bi mogla prestati (npr. Orgulje) ili prirodno izumrijeti (npr. Glasovir). Dok vaša ruka ulazi u kantu, kanta se lagano širi kako ne biste dobili trzanje na njezinom rubu.

Funkcija GetSonar () vraća vrijeme potrebno do prvog odjeka. Zanemaruje vrlo brze odjeke (trajanje <10) koje HC-SR04 ponekad prijavi. Ako maxDuration nije primio nikakav odjek, vraća maxDuration. Trajanje se ne mjeri ni u jednoj određenoj jedinici - to je samo broj.

U diskretnom načinu rada trajanje se najprije filtrira kako bi se uklonili povremeni ispadi (kad se ne primi odjek). Pretpostavlja se da je ruka prisutna tek nakon što je primljeno 10 uzoraka maxDuration. Zatim se trajanje filtrira pomoću medijanskog filtra. Srednji filtri dobri su u uklanjanju "impulzivne" buke (tj. Povremenih skokova). Filtrirano trajanje koristi se za odabir kante.

U kontinuiranom načinu rada trajanje se ponovno filtrira kako bi se uklonili povremeni prekidi. Zatim se zaglađuje pomoću eksponencijalnog filtra. Filtrirano trajanje koristi se za postavljanje frekvencije note pomoću "pitch bend".

Korak 3: Dodavanje zaslona

Zaslon je 1,44 TFT LCD zaslon u boji sa ST7735 kontrolerom, 128x128 piksela. Na eBayu je dostupno puno zaslona, na primjer, možda biste radije razvili svoj instrument s većim zaslonom osjetljivim na dodir. Ne bih koristio ST7735 kontroler i htio ga isprobati.

Ja sam svoje nabavio od ovog dobavljača. Isti se modul široko prodaje na eBayu - samo nabavite onaj koji izgleda isto kao i fotografija.

LCD ima sljedeće pinove:

• GND tlo
• VCC 3.3V
• SCL SPI sabirnica SCLK
• SDA SPI autobus MOSI iz Arduina
• RES resetiranje
• DC podaci/naredba
• Odabir CS čipa
• BL pozadinsko svjetlo

Modul radi na 3.3V pa ga ne biste trebali spojiti izravno na svoj 5V Arduino. Koristio sam 1k otpornike za pad napona. To nije dobra praksa (općenito, treba koristiti razdjelnik potencijala ili čip s kapaljkom napona), ali savršeno radi u ovom krugu. Bio sam lijen.

Zaslon napaja 3,3 V koje osigurava Arduino. Čini se da je Arduino regulator dovoljno sretan.

Adafruit vrlo ljubazno objavljuje biblioteku ST7735, a nekoliko drugih knjižnica dostupno je u Githubu i drugdje. Probao sam nekoliko i nijedan mi se nije svidio. Neki jednostavno nisu radili i svi su bili ogromni. Napišete Arduino skicu koja povlači crtu i dio teksta i pronaći ćete svoju memoriju ako je 75% puna. Tako sam napisao vlastitu knjižnicu.

Knjižnica SimpleST7735 može se preuzeti (preuzmite Step3.zip s githuba).

Ima standardni skup naredbi za crtanje vrlo sličnih svim takvim knjižnicama.

Neke od "brzih" knjižnica koje možete preuzeti koriste posebne vremenske petlje i uzrujane su kada se drugi, možda sporiji, uređaji koriste na istoj sabirnici. SimpleST7735 je napisan na C -u, a ne na asembleru, pa nije tako brz kao što bi mogao biti, ali je mnogo prenosiviji i pristojno dijeli SPI sabirnicu s drugim uređajima. Može se preuzeti Windows program koji vam omogućuje izradu vlastitih fontova i ikona.

Tehnički list ST7735 možete preuzeti s weba. Razgovaraš s njim do

• postaviti CS nisko
• postavite DC na nisko
• poslati naredbeni bajt
• postavite visoko DC
• poslati nulu ili više bajtova podataka
• postavite CS visoko

Možete vidjeti kako to radim u funkciji spiSend_TFT_CW () u biblioteci. Bajti podataka mogu biti cijeli niz piksela ili postavka za kontrolni registar.

Funkcija ST7735Begin () u knjižnici prikazuje skup naredbi za inicijalizaciju koji sam odabrao. Možda ćete htjeti promijeniti naredbe ako odaberete drugi zaslon ST7735 (npr. S više piksela) ili želite drugu orijentaciju. Nadam se da ćete lako pronaći moj kôd da vidite kako ga promijeniti ako trebate.

Shema prikazuje upravljačku tipku "SW1" i nožnu pedalu SW2 ". Kontrolna tipka odabire različite" postavke "(vidi sljedeći korak) ili odabire način rada izbornika. Nožna papučica je opcionalna i odabire samo različite postavke - nisam sam postavio nožnu papučicu. Postavke su korisne tijekom izvođenja kada brzo želite promijeniti ključ ili promijeniti instrument.

Korak 4: Sustav izbornika

Ova skica Miditheremin3.ino Arduino dodaje sustav za izbornik MIDI Theremin -u i kontrolira konačni kompletni instrument.

MIDI Theremin obično radi u načinu "Play". Desna ruka odabire bilješku, a lijeva ruka kvalitetu bilješke. LCD prikazuje klavirsku tipkovnicu s istaknutom aktualnom notom.

Ako pritisnete kontrolni gumb jednu sekundu, program prelazi u način rada "Izbornik". U načinu izbornika, ako pritisnete kontrolnu tipku jednu sekundu, program se vraća u način "Reproduciraj".

Izbornik ima strukturu stabla s glavnim stavkama i pod-stavkama. Trenutna stavka izbornika je istaknuta. Pomicanjem odabira pomičete se gore/dolje pomoću lijevog sonara. Podizbornici za glavnu stavku proširuju se samo kada je glavna stavka odabrana.

Odabirom podizbornika, pritiskom na gumb, vrijednost te stavke se ističe. Lijeva ruka sada povećava ili smanjuje vrijednost. Ponovno pritisnite gumb za povratak na odabir podmenija.

U diskretnom načinu rada stablo izbornika je

• Instrument

  • 0: Veliki klavir
  • Zamijenite ruke: normalno
• Desna ruka

  Način rada: diskretan

• Lijeva ruka
  • Način rada: Vibrato
  • Maksimalna dubina: 10
• Ljestvica
  • Ljestvica: glavna heptatonska
  • Oktave: 2
  • Najniža nota: 60 C

• Akord

  • Akord: Major trijada
  • Inverzija: 0
  • Polifonija: 1

• Tremolo

  • Veličina: 20
  • Razdoblje: 10

• Vibrato

  • Veličina: 20
  • Razdoblje: 10

Instrument može biti "Veliki klavir", "Crkvene orgulje", "Violina" itd. U VS1053 postoji 127 instrumenata, od kojih mnogi zvuče identično, a mnogi su glupi poput "pucnja". Podizbornik Zamijeni ruke omogućuje vam zamjenu funkcija lijeve i desne ruke - možda vam se više sviđa ili želite da govornici budu okrenuti prema publici.

Desna ruka može biti "diskretna" ili "kontinuirana". "Kontinuirani" izbornik potražite u nastavku.

Lijeva ruka može kontrolirati "Volume", "Tremolo", "Vibrato", "PitchBendUp", "PitchBendDown", "Reverb", "Polyphony" ili "ChordSize".

"Volumen" je očit. "Tremolo" je brza varijacija u volumenu; lijeva ruka kontrolira veličinu varijacije; razdoblje se postavlja drugom stavkom izbornika. "Vibrato" je brza varijacija u visini tona; lijeva ruka kontrolira veličinu varijacije; razdoblje se postavlja drugom stavkom izbornika. "PitchBendUp" i "PitchBendDown" mijenjaju visinu note koja se svira; lijeva ruka kontrolira veličinu zavoja. "Reverb" je prilično neimpresivan u VS1053; lijeva ruka kontrolira veličinu odjeka. "Polifonija" kontrolira koliko se nota svira odjednom do maksimuma postavljenog u izborniku Polifonija (vidi dolje). "ChordSize" znači da lijeva ruka kontrolira koliko se nota akorda (vidi dolje) svira.

U glazbi je "ljestvica" ili "ključ" podskup nota koje koristite. Na primjer, da se ograničite na heptatonsku ljestvicu C -dura, svirali biste samo na bijelim notama klavira. Ako ste odabrali C# Major Pentatonic, onda biste samo koristili crne note (npr. Za škotske narodne napjeve).

Izbornik Scale odabire kojim notama odgovara desni prostor i koliko oktava pokriva desni prostor. Dakle, ako odaberete 1 oktavu E -dura, desni prostor podijeljen je u 8 spremnika s E na najnižoj visini i E za jednu oktavu iznad na najvišoj visini.

Izbornik Scale omogućuje vam odabir mnogo neobičnih ljestvica "nezapadnjačke glazbe", ali pretpostavlja da su sve note s ujednačene tipkovnice-tako funkcionira MIDI, ne možete lako odrediti učestalost note. Dakle, da želite, recimo, arapsku četvrtfonsku ljestvicu, bili biste u nevolji.

Podizbornik Oktave omogućuje vam da odaberete koliko oktava skale želite. I najniža nota kaže gdje ljestvica počinje.

Obično se tijekom sviranja note oglašava samo ta nota. Izbornik Chord omogućuje vam sviranje nekoliko nota odjednom. Akord velike trijade znači "svirati odabranu notu plus notu za četiri polutona više, plus notu sedam polutona više".

Podizbornik Inverzija daje vam inverzije akorda. To znači da pomiče neke note akorda za jednu oktavu ispod. Prva inverzija pomiče sve "dodatne" note za oktavu prema dolje, druga inverzija pomiče jednu dodatnu notu manje prema dolje itd.

Podizbornik Polifonija govori koliko se nota svira odjednom; ako je polifonija 1, tada kada započne jedna nota, prethodna se zaustavlja; ako je polifonija veća onda se nekoliko nota može preklapati - pokušajte s crkvenim orguljama.

Izbornik Tremolo određuje dubinu bilo kojeg tremola i razdoblje ciklusa tremola. Razdoblje "100" znači jedan ciklus u sekundi. Ako lijeva ruka kontrolira tremolo tada je podizbornik Veličina skriven.

Izbornik Vibrato određuje veličinu bilo kojeg vibrata i razdoblje ciklusa vibracija. Ako lijeva ruka kontrolira vibraciju, tada je podizbornik Veličina skriven.

Program vam omogućuje spremanje i učitavanje do 5 različitih "postavki". Postavke pohranjuju sve vrijednosti koje možete postaviti u izborniku. Kad izađete iz načina izbornika, trenutna postavka se sprema. Postavke se spremaju na EEPROM.

U načinu reprodukcije klikom na gumb mijenjate se u sljedeće postavke. Ako pritisnete tipku jednu sekundu, pojavit će se izbornik. Pritiskom na papučicu mijenja se i sljedeće postavljanje; nožna papučica nikada ne bira izbornik.

U kontinuiranom načinu rada stablo izbornika je

• Instrument

  • 0: Veliki klavir
  • Zamijenite ruke: normalno
• Desna ruka

  Način rada: kontinuiran

• Domet

  • Broj polutona: 12
  • Srednja nota: 60 C
• Lijeva ruka
  • Način rada: Tremolo
  • Maksimalna dubina: 10

• Tremolo

  • Veličina: 20
  • Razdoblje: 10

• Vibrato

  • Veličina: 20
  • Razdoblje 10

Izbornik Raspon odabire raspon frekvencija koje određuje desna ruka: broj pokrivenih polutonova i srednju notu.

Lijeva ruka može kontrolirati samo "Glasnoću", "Tremolo" i "Vibrato".

Korak 5: Lemljenje zajedno

Izgradio sam krug na stripboard -u. Ne vidim smisao u tome da se PCB napravi jednokratno sa samo 4 otpornika, ali shvaćam da neki ljudi ne vole stripboard.

Moj izgled strippurta prikazan je gore. Četiri ploče - Arduino, VS1053, zaslon i stripboard - tvore sendvič. U izgledu, obris Arduina je žut, VS1053 plava, zaslon je zelen, a stripboard narančasta.

Cijan linije su bakrene trake trakaste trake - pazite da stavite pauze tamo gdje je potrebno. Crvene linije su veze na komponentnoj strani trake ili žice koje idu drugdje.

Koristio sam ekstra dugačke igle za ploču VS1053 jer stoji iznad Arduina. Igle na udaljenim uglovima zaslona i ploče VS1053 pomažu im u stabilizaciji. Rupe za montažu modula su pozlaćene tako da ih možete lemiti. Provjerite jesu li vaši spojeni na masu - montažne rupe mojih modula nisu.

Ako imate drugi VS1053 modul ili drugačiji zaslon, možete promijeniti Arduino pinove:

• D2 do D10 i A0 do A5 mogu se koristiti bilo kojim redoslijedom koji želite; ažurirajte PIN brojeve blizu početka INO skice
• D11, D12, D13 su namijenjeni SPI-ju i ne mogu se ponovno dodijeliti
• D0, D1 su namijenjeni serijskim U/I
• A6, A7 ne mogu se koristiti kao digitalni pinovi

HC-SR04 moduli međusobno su 90 ° povezani komadom trakaste ploče. Gumb je između njih. Nema sumnje da ćete imati vlastiti željeni dizajn.

Ako se odlučite za nožnu pedalu, spojite je putem utičnice.

Korak 6: Dodavanje PSU -a

Izmjerio sam ukupnu struju Arduina, VS1053 i zaslona kao 79mA. Prema podacima, Arduino je 20mA, zaslon 25mA, VS1053 je 11mA, a HC -SR04 svaki po 15mA kad "radi" - pa se čini da je 80mA ispravno.

Zaslon uzima 25mA i napaja se iz 3V3 izlaza Arduina koji je ocijenjen za 50mA. Dakle, krug ne bi trebao opterećivati Arduinov 3V3 regulator.

Možemo li napajati krug preko Arduino Vin pin -a? Nigdje na webu ne mogu pronaći odgovor na to. Nema ga u Arduino dokumentaciji. Ugrađeni regulator od 5 V raspršit će (Vin-5)*80 mW. Koliki mu je maksimalni gubitak? Čini se da nitko zapravo ne zna. Prema njegovom tehničkom listu, regulator NCP1117 u paketu SOT-223 s minimalnom bakrenom podlogom može raspršiti 650mW. Dakle, za struju od 80 mA,

• Vin Power
• 8V 240mW
• 9 320
• 10 400
• 11 480
• 12 560
• 13 640
• 14 720

Kako bismo bili sigurni, pretpostavljam da ne bismo trebali prelaziti 9V na Vinu.

Vanjsko 5V napajanje bilo bi daleko sigurnije, ali koristio sam Arduino regulator i sve je u redu.

Za napajanje kruga odabrao sam modul koji kombinira LI-ionski punjač i pojačivač. Oni su široko dostupni na eBayu ili traže "Li Charger Boost".

Punjač koristi čip TC4056 sa kompliciranim algoritmom konstantne struje i konstantnog napona. Kad uklonite USB ulaz napajanja, on ulazi u stanje pripravnosti s pražnjenjem baterije manjom od 2uA. TC4056 ima ulaz za mjerenje temperature, ali nije dostupan na ploči modula (pin je uzemljen).

Krug za pojačanje navodno je učinkovit 87-91% u normalnom rasponu napona baterije s izlaznom strujom od 50-300mA. (Nisam sam mjerio.) To je prilično dobro.

Međutim, njegova struja u stanju mirovanja kada uklonite teret iznosi 0,3 mA, što je loše. Ćelija od 300 mAH ispraznila bi se za 6 tjedana. Možda bi se ispraznilo do sada, napon bi mu pao na štetnu razinu.

Postoji jedna pjesma koja povezuje bateriju s dodatnom naponskom jedinicom. Stazu možete jednostavno izrezati (pogledajte fotografiju). Lemite žicu na veliki otpornik na vrhu kako biste mogli premostiti rez putem prekidača.

Trenutna potrošnja je sada 0,7uA na ploči koju sam testirao. Dakle, stanica će trajati 50 godina-pa, naravno da ne, samopražnjenje Li-ionske stanice je oko 3% mjesečno. 3% mjesečno za 300mAH ćeliju je struja od 13uA. Usporedite to s 300uA koji uzima pojačani krug. Mislim da je vrijedno isključiti pojačalo.

Ne biste trebali uključivati opterećenje dok se ćelija puni. Struja koju vuče opterećenje zbunit će algoritam punjenja.

Dakle, potreban vam je 2-polni prekidač (npr. Klizni prekidač) koji je ili u položaju "Uključeno" ili "Punjenje".

Mogli biste zanemariti ugrađenu USB utičnicu i lemiti odvojene žice do prekidača i vlastite USB utičnice.

Ili možete zadržati ugrađenu utičnicu i prekinuti vezu između utičnice i čipa. Gornji dijagram pokazuje gdje rezati.

Spojite 5V izlaz pojačala PSU na 5V pin Arduina. Ljudi kažu "nemojte to učiniti - zaobilazite zaštitnu diodu Arduina". No, Nano nema pin spojen na USB stranu diode. Samo se spojite na 5V pin. Što je najgore što se moglo dogoditi? Gubite Nano čija je cijena manja od 3 GBP.

Krug PSU -a također mora napajati pojačalo za zvučnike.

Korak 7: Dodavanje zvučnika

Htio sam da MIDI Theremin bude prenosiv. Trebao bi uključivati vlastite zvučnike i pojačalo.

Mogli biste izgraditi vlastito pojačalo ili kupiti modul pojačala, zatim kupiti zvučnike i staviti ih u futrolu. Ali u čemu je poanta? U svom techno-midden-u imam pola tuceta zvučnika s napajanjem koje sam kupio u dobrotvornim trgovinama i prodaji prtljažnika za automobile za manje od 1 GBP svaki.

Blijedoplavi zvučnici koristili su samo 30mA na 5V, ali imaju slab odziv basa. Crni radio lijep je oblik - mogu zamisliti postavljanje HC -SR04 modula u uglove i zaslon na gornjoj površini. Sivi "ravni paneli" napajaju se iz USB utičnice što je idealno.

Uz malo pretraživanja trebali biste pronaći zvučnike s napajanjem koji već imaju lijepo kućište. Pobrinite se da rade na naponu vašeg napajanja. Ako ga napajaju četiri AA ćelije, vjerojatno će raditi dobro na 5V.

No, dublje sam zakopao u techno-midden i pronašao vrlo lijepu priključnu stanicu koju sam dobio na štandu "sve za 0,50 funti". Izgubio je punjač i daljinski upravljač, ali radi dobro.

Ako ste odlučni u izgradnji vlastitih zvučnika, evo dobrog instruktora. Ili potražite PAM8403 ili pojačalo s uputama.

Korak 8: Priključna stanica

Ovo je vrlo lijepa prijenosna priključna stanica Logitech. Malo je vjerojatno da ćete dobiti isti, ali principi izgradnje bit će slični.

Priključna stanica uključuje vlastitu punjivu Li-ionsku ćeliju i pojačalo. (Ako vaš ne izgradi gore opisani PSU i preskočite sljedećih nekoliko odlomaka.)

Ako vaše pojačalo ima Li-ionsku ćeliju, onda vjerojatno ima pojačanje. (Napon pojedinačne Li-ionske ćelije nezgodno je nizak pa ga je potrebno pojačati.)

Prvo pronađite priključke za napajanje pojačala. PSU će imati velike glatke kondenzatore - pogledajte fotografiju neželjene PCB -a. Izmjerite napon na njihovim lemilicama s donje strane. Negativni jastučić bi trebao biti jastučić "uzemljenja" u krugu. Ako je PCB napunjen poplavom, to će se samljeti. Ili bi zemlja mogla biti debela staza koja ide na mnoga mjesta na ploči.

Na izlaznom stupnju pojačala mogu postojati veliki kondenzatori - to je staromodan način. Izmjerite napon na njima dok radi. Vjerojatno će se razlikovati ovisno o glazbi i moglo bi u prosjeku iznositi polovicu napona kondenzatora za napajanje. To su pogrešni kondenzatori - želite one u PSU -u.

Malo je vjerojatno da će ploča imati i pozitivnu i negativnu snagu (velika stereo pojačala imaju, ali nikad nisam vidio tako lagano). Provjerite jeste li doista odabrali tlo i pozitivnu snagu.

Priključna stanica Logitech koju koristim ima komplicirano digitalno kolo kao i analogno pojačalo. Ako je vaš takav, imat će zaglađujuće kondenzatore za 5V ili 3.3V plus možda 9V za pojačalo. Izmjerite napone na svim velikim kondenzatorima i odaberite najveći napon.

Uvjerite se da napon priključka za napajanje koji ste odabrali ovisi o prekidaču za uključivanje/isključivanje. (Kad isključite prekidač, napon može pasti dok se kondenzator ne isprazni.)

Lemite žice na sve što ste odabrali za izvor napajanja. Priključna stanica Logitech proizvodi oko 9V koje će se lijepo povezati s Vin pinom Arduina.

Zvučnici s priključkom ili priključna stanica trebali bi imati priključak od 3,5 mm za audio ulaz. Jedan od lemnih spojeva bit će brušen - vjerojatno onaj najbliži rubu ploče. Pomoću ohmmetra provjerite je li spojen na ono što mislite da je uzemljenje. S nekim audio ulazima "štit" utičnice nije spojen izravno na masu. Lebdi. Stoga, ako niti jedan priključak za utičnicu nije uzemljen, ne brinite se trenutno. ("Štit" utičnice na modulu VS1053 također pluta.)

Pomoću mjerača provjerite je li pin "uzemljenja" utičnice na istom naponu kao i uzemljenje napajanja.

Priključna stanica Logitech bila je čudna. Ako sam spojio "uzemljenje" utičnice Logitech utičnice na "uzemljenje" ploče VS1053 (pomoću audio kabela, radilo je dobro, ali je struja u mom Theremin sustavu porasla sa 80 mA na preko 200 mA. Pa sam se uvjerio Nisam povezao ta dva "osnova". Radi dobro, ali nemam pojma što se događa.

Korak 9: Stvaranje slučaja

Koju ćete torbu napraviti ovisit će o materijalima koje imate pri ruci, s čime uživate u radu i odabranim zvučnicima s pogonom. Što god napravili, trebali bi osigurati da sonari budu okrenuti jedan od drugog i gore na 45 °. Zatim će se pojaviti zaslon i gumb.

Ako ste pogledali moje druge Instuctables, znat ćete da sam veliki ljubitelj limenih ploča. Može se saviti u oblik, meko zalemiti i lakirati. Fotografije pokazuju kako sam ja posložio stvari.

Gornji trokut je limena ploča savijena, lemljena, ispunjena, zaglađena i obojana. Pločice su vruće zalijepljene u trokutu i imaju male drvene komade koji djeluju kao odstojnici.

"Prednja ploča" je polistirenska ploča debljine 1 mm. Držači su izrađeni od polistirenskog lima, a samorezni vijci drže traku na mjestu. Drveni nosači vruće su zalijepljeni u šupljinu ispred priključne stanice, a ploče su na njih pričvršćene dugim samoreznim vijcima.

Pretpostavljam da sam mogao 3D ispisati nešto, ali više volim metode stare škole gdje mogu prilagoditi stvari u hodu. Stvaranje stvari je više otkriće nego "inženjering".

Korak 10: Budući razvoj

Kako biste mogli dalje razvijati instrument? Možete promijeniti korisničko sučelje. Gumb možete zamijeniti infracrvenim senzorom udaljenosti da ne morate uopće dodirivati instrument. Ili možda koristite zaslon osjetljiv na dodir, a ne gumb i lijevu ruku za upravljanje izbornikom.

Izbornik Scale omogućuje vam odabir ljestvice "nezapadnjačke glazbe", ali pretpostavlja da su sve note s ravnomjerne tipkovnice-tako funkcionira MIDI. Arapska četvrt tonska ljestvica ima note koje nisu na ravnomjernoj ljestvici. Ostale ljestvice ni na koji način nisu povezane s ujednačenom tipkovnicom. Možda je moguće koristiti pitch-bend za izradu takvih nota. Trebat će vam neki način da izbornik navede učestalost svake bilješke. Mislim da se pitch bend može primijeniti na sve note na kanalu. Trenutno koristim samo jedan kanal - kanal 0. Dakle, ako je višeglasan ili ima akorde, morat ćete svirati svaku notu na drugom kanalu.

Instrument bi mogao postati sintisajzer bubnjeva. Lijeva ruka može odrediti visinu melodijskog toma, dok je desni sonar zamijenjen piezo senzorom kojim udarite kako biste oglasili bubanj.

Dvije ruke mogle su kontrolirati dva različita instrumenta.

Lijeva ruka mogla je odabrati instrument.

Otprilike na pola ovog projekta otkrio sam Altura MkII Theremin MIDI kontroler tvrtke Zeppelin Design Labs. Izgleda kao dobar instrument.

Imaju nekoliko videozapisa koje vrijedi pogledati:

(Ukrao sam riječ "kante" od Alture i ideju da se kanta proširi kad u nju uđete kako biste lakše ostali u njoj.)

Moj MIDI Theremin razlikuje se od Alture na nekoliko načina. Mine proizvodi vlastiti zvuk s ugrađenim MIDI sintenom, pojačalom itd.; Altura šalje poruke vanjskom sintetizatoru. Možda vam se više sviđa njihov način na koji to rade. Moj ima TFT zaslon umjesto 7 -segmentnog zaslona - to je definitivno bolje, ali možda mislite da bi veći zaslon bio poboljšanje. Moj koristi izbornike za postavljanje parametara, dok njihov koristi gumbe. Izbornici su potrebni jer mojem treba puno kontrola za ulazni uređaj (sonare) i sintetizator; Alturi je potrebno manje kontrola. Možda su gumbi bolji tijekom nastupa uživo. Možda bi moje trebalo imati gumbe. Gumb za odabir postavki mogao bi biti dobar.

Altura ima kontrolu "artikulacije" koja postavlja brzinu sviranja nota. Nisam to uključio u svoj softver - možda bi trebao postojati. Altura ima arpeggiator (sekvence koraka). To je dobra ideja; moji imaju akorde koji nisu ista stvar.

Znaci to je to. Nadam se da ćete uživati u izgradnji i korištenju MIDI-termina. Javite mi ako pronađete greške u mom opisu ili ako se možete sjetiti bilo kakvih poboljšanja.