工程師制作電子音樂木管樂器

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(shí)現(xiàn)。 面臨的挑戰(zhàn)是，大多數(shù)這些儀器在硬件方面都很重要，而且作為一種實(shí)際工具，可用性很小。

在當(dāng)今的數(shù)字樂器市場(chǎng)中，MIDI木管樂器控制器的選擇非常有限。 該項(xiàng)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(duì)于超出標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器人課程的技術(shù)傾向的音樂家來(lái)說(shuō)，這最終可能是學(xué)校課程中的一個(gè)偉大項(xiàng)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(gè)開源工具應(yīng)該可以幫許多創(chuàng)客想要實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

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(yù)編程微控制器）。

項(xiàng)目目標(biāo)：

創(chuàng)建一個(gè)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(gè)音樂制作小工具。

價(jià)格低廉，易于適應(yīng)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(jīng)存在了幾十年，但通常你會(huì)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(chǎn)物。 Akai仍然使用這些首次設(shè)計(jì)中引入的原始概念生產(chǎn)儀器。

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)為MIDI控制器提供了巨大的功能，用于合成和聲音設(shè)計(jì)，不用通過獨(dú)立樂器就可輕松再現(xiàn)。

以下屬性對(duì)于此項(xiàng)目是唯一的，并且有助于將此控制器帶到一個(gè)新的級(jí)別：

自定義指法模式，專門用于對(duì)抗Akai EWI的“故障”問題

用于調(diào)制和音調(diào)效果的IMU集成

Eurorack Systems的模擬輸出

技術(shù)細(xì)節(jié)

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

傳感器數(shù)據(jù)融合在一起并通過MIDI流發(fā)送到計(jì)算機(jī)以生成聲音，或通過板載合成器（當(dāng)前為DSP-G1，但可能會(huì)更改）實(shí)現(xiàn)音頻。

代碼根據(jù)GPL發(fā)布。

原理圖

該項(xiàng)目的實(shí)際原理圖非常簡(jiǎn)單。 使用了三個(gè)分線板和一個(gè)Teensy 3.2。

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

使用了MPR121和BNO055的突破，因?yàn)槲野阉鼈兎旁谑诌?，但是?dāng)開發(fā)套件時(shí)，我計(jì)劃讓它們?cè)?a target="_blank">PCB。 雖然MPR121處于壽命終點(diǎn)，但它們?nèi)匀缓苋菀撰@得，如果變得難以獲取，則很容易切換到另一個(gè)電容式觸摸IC。

該原理圖未顯示無(wú)線串行連接，但對(duì)于那些在美國(guó)擁有業(yè)余無(wú)線電許可證的用戶，他們可以使用APC220，這對(duì)于該項(xiàng)目來(lái)說(shuō)是一個(gè)非常棒的選項(xiàng)。

我的原型在SDA和SDL上也有兩個(gè)下拉電阻，但是在使用adafruit的突破時(shí)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(kù)

Teensy音頻庫(kù)非常棒。

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

這是框圖：

有人說(shuō)硬件技術(shù)將很快達(dá)到極限，而在我們看來(lái)，硬件創(chuàng)新，尤其是中國(guó)硬件工程師的創(chuàng)新，還遠(yuǎn)未走到盡頭，而只是剛剛開始。