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音樂也開源,工程師制作電子木管樂器

2019/04/18
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閱讀需 19 分鐘
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挑戰(zhàn)

許多工程師,黑客和制造商都專注于創(chuàng)建某種音樂小工具的硬件實現(xiàn)。 面臨的挑戰(zhàn)是,大多數這些儀器在硬件方面都很重要,而且作為一種實際工具,可用性很小。

在當今的數字樂器市場中,MIDI 木管樂器控制器的選擇非常有限。 該項目旨在將 DIY 開源版本帶到普通制造商可以創(chuàng)建和播放的版塊中。 對于超出標準機器人課程的技術傾向的音樂家來說,這最終可能是學校課程中的一個偉大項目。

我們充斥著 MIDI 鍵盤,矩陣控制器,鼓組,但那些希望利用管樂的人則缺乏選擇。 這個開源工具應該可以幫許多創(chuàng)客想要實現(xiàn)目標。

最后,我希望為那些想要建立自己的儀器的人提供套件(激光切割文件和預編程微控制器)。

項目目標:

  • 創(chuàng)建一個直觀可玩的電子助推器(MIDI 木管樂器控制器)。
  • 由普通制造商輕松重新創(chuàng)建,而不僅僅是一個音樂制作小工具。
  • 價格低廉,易于適應新傳感器和指法模式

什么是電子木管樂器?

電子樂器,甚至 MIDI 樂器已經存在了幾十年,但通常你會看到鍵盤,鼓墊和矩陣控制器的發(fā)展。 幾家公司已將木管控制器納入其中,包括 Yamaha,Roland 和 Akai,這些都源于先鋒 Nyle Steiner 的原始概念。 EWI(電子木管樂器)和 EVI(電子閥門樂器)是施泰納先生天才的產物。 Akai 仍然使用這些首次設計中引入的原始概念生產儀器。

現(xiàn)代計算機為 MIDI 控制器提供了巨大的功能,用于合成和聲音設計,不用通過獨立樂器就可輕松再現(xiàn)。

以下屬性對于此項目是唯一的,并且有助于將此控制器帶到一個新的級別:

  • 自定義指法模式,專門用于對抗 Akai EWI 的“故障”問題
  • 用于調制和音調效果的 IMU 集成
  • Eurorack Systems 的模擬輸出


技術細節(jié)

控制器本身采用了 Cortex M4 微控制器板(來自 PJRC 的古老的 Teensy 3.2),兩個 MPR121 觸摸控制器(24 個總電容觸摸功能通道),一個 MPX2010GS 壓力傳感器,一個 OLED 屏幕以及一些其他各種不同的組件。

傳感器數據融合在一起并通過 MIDI 流發(fā)送到計算機以生成聲音,或通過板載合成器(當前為 DSP-G1,但可能會更改)實現(xiàn)音頻。

代碼根據 GPL 發(fā)布。

原理圖

該項目的實際原理圖非常簡單。 使用了三個分線板和一個 Teensy 3.2。


最初使用的是低功耗微控制器,因為該項目中沒有任何內容真正需要 Cortex M4 或 Teensy 3.2 的高級功能集。 然而,該項目已經過渡到這個開發(fā)板,希望有一天能夠在同一芯片上創(chuàng)建一個出色的聲音合成器。

使用了 MPR121 和 BNO055 的突破,因為我把它們放在手邊,但是當開發(fā)套件時,我計劃讓它們原生于 PCB。 雖然 MPR121 處于壽命終點,但它們仍然很容易獲得,如果變得難以獲取,則很容易切換到另一個電容式觸摸 IC。

該原理圖未顯示無線串行連接,但對于那些在美國擁有業(yè)余無線電許可證的用戶,他們可以使用 APC220,這對于該項目來說是一個非常棒的選項。

我的原型在 SDA 和 SDL 上也有兩個下拉電阻,但是在使用 adafruit 的突破時不需要,但如果您的 I2C 出現(xiàn)問題則添加它們。

板載 Synth 開發(fā) - Teensy 音頻庫

Teensy 音頻庫非常棒。 https://www.pjrc.com/teensy/td_libs_Audio.html

它允許來自微控制器的 16 位 44.1kHz 音頻。 我正在用它來開發(fā)一種不會讓你想要畏縮的合成器。

這是框圖:
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如果你對這個項目感興趣,想獲取完整信息請訪問:

https://hackaday.io/project/2992-the-open-woodwind-project

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與非網編譯內容,未經許可,不得轉載!

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有人說硬件技術將很快達到極限,而在我們看來,硬件創(chuàng)新,尤其是中國硬件工程師的創(chuàng)新,還遠未走到盡頭,而只是剛剛開始。作為致力于為全球硬件開發(fā)者提供技術共享服務的平臺,與非網母公司 SupplyFrame 旗下最大的全球硬件開發(fā)者社區(qū) Hackaday.com 已連續(xù)五年舉辦全球硬件開發(fā)者大賽 Hackadayprize,有超過 3000 多個硬件團隊在這個賽事中互動交流、切磋技藝。

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這個《硬件改變世界》系列,我們挑選在前幾屆 Hackadayprize 大賽中獲獎的優(yōu)秀作品加以展示,硬件技術可以多有意思,硬件開發(fā)者可以多有創(chuàng)意,從這些作品中你可以看到。



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Arm

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ARM公司是一家知識產權(IP)供應商,主要為國際上其他的電子公司提供高性能RISC處理器、外設和系統(tǒng)芯片技術授權。目前,ARM公司的處理器內核已經成為便攜通訊、手持計算設備、多媒體數字消費品等方案的RISC標準。公司1990年11月由Acorn、Apple和VLSI合并而成。

ARM公司是一家知識產權(IP)供應商,主要為國際上其他的電子公司提供高性能RISC處理器、外設和系統(tǒng)芯片技術授權。目前,ARM公司的處理器內核已經成為便攜通訊、手持計算設備、多媒體數字消費品等方案的RISC標準。公司1990年11月由Acorn、Apple和VLSI合并而成。收起

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