Introducción, o de dónde viene eso
La carrera de programador e ingeniero en general es algo muy interesante y, a menudo, conduce a la gestión de proyectos, como sucedió conmigo en T-Systems. La gestión de proyectos es excelente: experiencia, honor y respeto, pero no hay lugar para actividades de ingeniería. ¡Y las manos recuerdan! (c)
Queda por utilizar los conocimientos y habilidades adquiridos en sus proyectos paralelos, afortunadamente, existe esa oportunidad.
De que voy a hablar hoy
Entre otras cosas, todavía soy un pequeño saxofonista (5-6 años). Y todo está bien en este hermoso instrumento, pero es muy ruidoso. Y desde mis primeras lecciones, soñé con la aparición del mismo saxofón en mi vida, pero para poder tocarlo con auriculares y no molestar a mis vecinos, para que hubiera una especie de instrumento de entrenamiento.
Por supuesto, hay instrumentos de viento electrónicos, buques insignia: AKAI EWI y Roland Aerophone, pero, en primer lugar, son muy comprometidos en términos de posición de los dedos y ergonomía en general (sin mencionar las almohadillas para los oídos), y en segundo lugar, aparte de ellos, no hay nada en el mercado no lo es, y estos cuestan 60 + k. Lo siento, pero mi saxo - American CONN - cuesta 2 veces más barato (muy de segunda mano, sin embargo, pero aún me sobrevivirá). Así que los dos me estrangularon: un sapo y sed de actividad. Haremos electrosax.
Entonces, la declaración del problema:
- Haga un instrumento de entrenamiento para las almohadillas para los dedos y los oídos del saxofonista alto;
- Es barato de fabricar en un lote (potencial) y no muy caro en la etapa experimental;
- Haga que funcione sin retrasos entre las acciones del usuario y el sonido resultante (un problema común en los dispositivos MIDI y un infierno para un músico);
- Hágalo pequeño en el transporte, almacenamiento y copia del saxofón alto para las manos en el trabajo;
Es muy deseable:
- Hágalo también un instrumento de interpretación;
- Agregar interfaz MIDI;
- Hacer posible jugar en él a los "contras" del teléfono o la tarjeta SD.
Que hay en stock:
- Brazos rectos;
- LETI RTF en su haber, es decir, un conocimiento general de la electrónica, pero sin mucha experiencia;
- Con poca educación musical y comprensión de cómo tocar el saxo;
- Aproximadamente 20 años de experiencia en la programación de todo, desde Visual Basic hasta el exótico lenguaje Magik;
- 3- ( , ),
- ( ) IT, Agile.
Hace poco más de 2 años, me llevé de vacaciones un kit de inicio Arduino UNO, un par de jeringas (no te lo pienses mal), un sensor de presión BMP180 y ganas de probarlo todo a mi ritmo.
Resultó ser un diseño tan divertido con 3 botones, pero sorprendentemente, ¡funcionó!
Cuando soplé allí, apareció un sonido correspondiente a la combinación de botones. El sonido, por supuesto, era dinámico en el sistema, directamente en los oídos de un usuario sin experiencia.
Pero el experimento fue un éxito, lo que significó que todo el ave se perdería si la garra se atascaba.
Luego habrá una serie de hitos intermedios, que no están interesados en los detalles, desplácese hasta el final, hay resultados y conclusiones.
Hito 1.2 meses desde el inicio
El cuerpo es un canal de cables y tubos de plástico, la disposición de los botones en fibra de vidrio laminada con cúter, muy similar a un juguete hecho en una cooperativa de garaje en los años 90. Sensor BMP180, MIDI, botones de reloj Arduino. La primera boquilla del mismo tubo de plástico. Lenguaje C, entorno de desarrollo Arduino.
Se formaron retrasos muy largos (de un cuarto a medio segundo), pensé durante mucho tiempo que se debía a MIDI (usé MIDI-OX y Hairless MIDI). Decidí hacer un sonido incorporado.
Hito 2,3 meses
Encontré una tarjeta en el mercado chino que sabe cómo hardware MIDI en el chip vs1053. Reescribí el programa, puse el sonido allí, todo funcionó, los retrasos disminuyeron, pero no desaparecieron.
Decidí pensar en lo eterno por ahora y trabajar en diseño industrial.
Hito 3,4 meses
En verano me compré una impresora 3d para mi cumpleaños, la más sencilla, Anet A6. Decidí diseñar con él. Por cierto, todavía me gusta este diseño, tal vez una de las herramientas prefabricadas tenga esa apariencia, pero aún no estoy seguro, demasiado alboroto.
Hito 4: medio año
Primer sonido grabado (horrorizado), primer modelo completamente funcional. https://www.youtube.com/watch?v=hhtxDk5x1P8
Botones de un teclado mecánico Cherry MX Blue (un saxofonista familiar los aprecia, dice, se ven como clics de teclas reales. A mí también me parecía así).
Se veía así:
Hito 5, 9 meses
Se centró en la capacidad de fabricación y la disposición de bloques: cableado impreso (hierro láser, que está en el tema, peróxido de hidrógeno y ácido cítrico con sal), bucles y el máximo aprovechamiento de módulos prefabricados. UNO carecía de pines para todos los botones, así que decidí ir mucho por ahora: usé Arduino Mega.
El resultado fue el primer modelo que puedes sacar a la calle, jugar con amigos, devolverlo y todo esto, sin una sola pausa (c).
Mientras tanto, cambié el sensor de presión digital BMP180 a uno analógico de Motorola, reescribiendo parte del programa. Los retrasos se han ido. Absolutamente. Al mismo tiempo, agregó la capacidad de ajustar el sonido con un bastón a la boquilla, como verdaderos sajones. Medidor de tensión en la parte inferior derecha.
Hito 6, año
El Aux-in está funcionando, ahora puedo tocar Electrosax por la noche, y todo lo que el observador oye es el jadeo del intérprete y los clics de las teclas.
(Conector de 3,5 mm, desde el teléfono puede mezclar el menos con el sonido del artista)
Hito 7, año y medio (me aburrió muchísimo, 3 meses no era particularmente adecuado)
Ahora se puede doblar 3 veces e incluso cabe en el bolso de una mujer (no es el más pequeño, sin embargo, lo comprobé con mi esposa). Las partes internas se cambiaron a aún más modulares, Arduino era Mega, se convirtió en Nano. Mucha impresión 3D, pero no todas, para el caso, todavía se usa un canal de cable, muy conveniente.
Y finalmente, hasta ahora los últimos 2 años
No es un punto final, ¡es una coma impresionante!
Resumiendo los resultados provisionales
- ¿Es posible hacer una herramienta de entrenamiento para digitación y almohadilla para los oídos? Sí.
- ¿Se puede fabricar de forma económica (3-5k para piezas): sí.
- ¿Es posible hacer que funcione sin demora? Sí.
- ¿Se puede hacer pequeño para llevar, guardar y copiar el saxofón alto para las manos en el trabajo? Sí.
- ¿Es posible hacer un instrumento para interpretaciones: con el enfoque elegido, no. La razón es la calidad del sonido.
- ¿Es posible hacer un instrumento con una interfaz MIDI para solucionar esto? Quizás.
- ¿Es posible hacer un instrumento de interpretación con un enfoque diferente? Quizás.
Tareas no resueltas:
- Se utiliza una tarjeta MIDI DIY en el chip vs1053, que tiene 3 limitaciones:
- No suena muy bien;
- Alto nivel de ruido;
- Nivel de sonido insuficiente.
- No hay mejores tarjetas en el mercado.
- MIDI: cuando lo hice, hubo problemas con los retrasos, ahora hace un poco de frío, quiero hacer un instrumento con mis propios sonidos. Quizás vuelva.
La idea principal es construir esto sobre sonidos reales (WAV). Me temo que esto está surgiendo con una bicicleta inventada hace mucho tiempo llamada SoundFont, y la potencia de Arduino puede no ser suficiente. Pero quizás también lo acepte.
Otra idea es reducir la cantidad de electrónica y aumentar la cantidad de programación: por ejemplo, usar una Raspberry PI en lugar de un Arduino. SoundFont es aplicable allí mediante programación. Posibles problemas:
- Realmente no estoy en Linux en absoluto. Entenderemos, especialmente en C / C ++, de todos modos "cómo".
- La Raspberry, dicen, no es muy buena con el sonido, pero tiene HDMI y tarjetas-escudos de sonido. Lo averiguaremos.
- Mayor consumo de energía: ¡averigüémoslo con seguridad!
- Tamaño de frambuesa más grande que Arduino. Creo que esto se puede solucionar, sobre todo porque también hay versiones compactas de Raspberry (Zero, por ejemplo)
... Y - hito 1 del nuevo diseño
Raspberry arrancó (hasta ahora modelo B), se reciben los primeros sonidos, el lenguaje es C nuevamente (aunque, probablemente, puedas usar algo de python, pero aún no lo he aprendido), uso el sintetizador Fluidsynth distribuido libremente como biblioteca, comienzo a trabajar con GPIO. Aún no está claro acerca de los retrasos, pueden estar en la unión de un sensor analógico y GPIO totalmente digitales.
¡Gracias por su atención! Si hay interés en el proyecto, nos volveremos a encontrar y hablaré de su futuro desarrollo.
Sergey Balashov,
primer ministro de T-Systems, estuvo con usted durante las horas de trabajo y en su tiempo libre: ¡un ingeniero-saxofonista!
Puedes seguir este y mis otros proyectos (fuera de la empresa) aquí:
https://vk.com/happy_sax
PD: Y si alguien quiere improvisar en San Petersburgo, pero lo dudes, ven después de la cuarentena también:
https://vk.com/eclectic_jam
Te contaré sobre jams en otro momento, tal vez no aquí, aquí todavía se trata de TI, no de música.