Гитара-синтезатор: как это работает
Привет, Пикабу! Меня зовут Макс и я CTO/co-founder NoLi Music. Изначально у нас была идея воспроизвести кнопки как на Yamaha, но мы сразу упёрлись в несколько ограничений:
Во-первых, Yamaha обладала мембранной клавиатурой, как на пультах от телевизора или некоторых компьютерных, ощущения от игры получаются как от игры на пульте от телека - ты что-то зажимаешь и надеешься, что не наткнёшься на плохой канал. Тактильные ощущения совсем не те - есть “щелчок”, клавиши приходится зажимать сравнительно сильно, делать слайды неудобно.
Во-вторых, на клавишах невозможно делать некоторые гитарные приёмы, такие как вибрато - это когда ты зажимаешь струну, дёргаешь её и отклоняешь на грифе в стороны, создавая “вибрирующий” звук. Бенд - “эффект блюзмена” - тем более не выйдет. Для этого нужно потянуть струну ещё сильнее, сдвинув на половину грифа.
Сначала у нас родилась “гениальная” идея - мы решили сделать кнопки магнитными. Это когда на грифе прикреплён магнит, а над ним в маленьких тубусах левитируют магниты, удерживающие кнопки. Мы собрали прототип одной такой кнопки; он продемонстрировал отличное плавное нажатие без щелчка, а главное, что силу нажатия можно было легко регулировать, просто заменяя магниты. Так мы планировали подобрать идеальное усилие и даже думали выпускать несколько вариантов грифа, soft, medium, hard, благо гитара у нас модульная и гриф легко отсоединяется и заменяется на другой с универсальным коннектором.
Но эти кнопки всё ещё не могли дать того же опыта, что дают обычные струны. Многие музыканты, которые пробовали играть на прототипе, говорили, что всё круто, но кнопки ощущаются как-то не так. Будто бы ты играешь не на гитаре, а на пианино в виде гитары.
Было ясно, что нужно что-то другое.
И вот, в какой-то момент я просыпаюсь с простой, в общем-то, идеей: самый простой способ воспроизвести струны - это использовать струны.
Во время двухдневного брейншторма с нашим инженером мы придумали концепт, который может реализовать это. Мы думали о разных технологиях, вплоть до сенсорного экрана или датчика, но в результате выбрали и продумали концепт, о котором расскажем чуть позже.
Сейчас могу сказать только одно: в итоге у нас используются обычные струны, только зажать их можно лёгким прикосновением, так как звук из них извлекается не за счет акустических колебаний, а полностью электронно.
Словами не передать, как окрылённо мы себя чувствовали! Мы только что придумали, как сделать так, чтобы гитара была полностью аналогична обычной “электрухе”, только гораздо лучше. Конечно, впереди ещё очень большой путь, но мы сделали первый шаг, чтобы перевернуть мир музыки и сделать с обычными электрогитарами то же, что синтезаторы сделали с пианино: оставить их удёлом ценителей.
Мы сразу же бросили разработку грифа на кнопках, через 4 дня был готов proof-of-concept прототип, который демонстрировал работоспособность идеи “в металле” - наша штука весело мигала лампочками каждый раз, когда мы зажимали струну, и данные приходили в нужном формате.
Осталось всего-ничего – превратить это
в это
Конечно же, все думали, что процесс займет максимум пару недель. Спустя 2 месяца работы (инженер работал почти круглосуточно) и 3,5 прототипа мы, наконец, ЗАКАНЧИВАЕМ полноразмерный гриф.
Это было чертовски больно. В первую очередь потому, что мы обещали всем показать рабочий прототип ещё в январе. Вот они, прелести итеративной разработки, можно сказать, Elon Time.
В общем, теперь гитара представляет из себя вот такую штуку:
Есть дека, она же - корпус гитары.
В ней расположена вся основная начинка:
Центральная часть гитары - “мозги”. Сначала мы пробовали сделать всё на микроэлектронике, контроллеры, суровые 2кб оперативки, вот это всё. Но знаете что, Пикабу? Ну его. Мы выбрали Raspberry PI Zero. В нём чуть менее суровые 2гб оперативки, возможность писать на высокоуровневых языках, полноценная ОС (никогда не забуду лицо своего кота, когда он смотрел, как я выхожу в интернет, подключив гитару к телевизору по HDMI), а главное - Raspberry стоит всего около 1500 рублей даже в розницу, что получается дешевле плат от STM.
К “мозгам” подключается отдельная звуковая карта, цепь усиления и динамик. Динамик мы искали максимально качественный, но нашли какой нашли (если есть на примете хорошие динамики до 10см в диаметре - будем очень признательны увидеть советы в комментах). Питает всё это дело наша новая цепь питания, состоящая из акума, выключателей, стабилизатора и портов. Цепи разведены на два вольтажа - один для распберри, другой для динамика (он требует 10-12 вольт).
Сверху, прямо над малинкой, располагается модуль струн для ведущей руки, т.е. правой, если вы - правша. Струны различают силу удара по ним и выдают разный по мощности сигнал. Ещё они оснащены ёмкостным сопротивлением, которое позволяет нам чувствовать прикосновение к струне и, например, играть бой с глушением.
Из распберри есть выход на сенсорный экран, на котором происходит всё взаимодействие с устройством - выбор семплов, режимов игры, коннект с приложением и интерактивный обучающий режим. Пока тут рассказать особо нечего, так что закончим нашу экскурсию на коннекторе для грифа. Он представляет собой VGA-подобный разъем (пока что) и клипсы, которые мы печатаем сами на 3D-принтере. Гриф состоит из платы, корпуса, крышки и механики струн. О нём я рассказывал ранее.
Сейчас мы заканчиваем работу над грифом и занимаемся эргономикой и оптимизацией корпуса - хотим максимально продумать логистику проводов и уменьшить вес и размеры настолько, насколько это возможно.
Ах, да. Наш гриф, в отличие от грифа Ямахи, будет состоять из 17 (а не 12) полноценных ладов, и будет иметь возможность транспонирования (смещения) вверх или вниз по нотному стану. 17 ладов мы выбрали как разумный компромисс между размерами (22 всё же слишком много для компактного инструмента, да и стоить будет дороже) и желанием людей запиливать соляки выше 12 лада. По моему опыту, ладами после 17 пользуется уж очень мало людей, хотя и им, если что, мы дадим возможность реализовать своего маленького Джимми Хендрикса другим способом. Предлагайте, кстати, свои идеи. Самая оригинальная будет удостоена специальной премии “небанальный гитарист” - можем подарить вам укулеле с автографом :)
p.s. Рычажок, настраиваемый с сенсорного экрана, не предлагать, эту идею мы обдумываем и сами :)
Я мог бы рассказать ещё очень много, благо есть о чём: приложение, софт, серверная и девопс часть (обновление прошивки по интернету и CI/CD к железке - не самая скучная тема), но об этом потом, и так получилось довольно много текста.
Инвалидность не приговор, или музыка, доступная всем
Меня зовут Денис Гончаров, и я всегда безумно хотел научиться играть на гитаре. Но у меня миодистрофия.
Говоря простым языком, мышцы моего тела не развиваются, и на данный момент я не имею возможности даже передвигаться самостоятельно. Вы скажете, это приговор? А вот и нет.
Галактика: начало пути
За основу новой гитары для себя я взял уже давно вышедшую из производства японскую модель гитары на батарейках Yamaha EZ-AG. Ее гриф идеально подходит для тех, у кого довольно слабые мышцы рук. Если использовать его, мне не придется зажимать пальцами струны, потому что вместо них на грифе этой гитары – кнопки. И эти кнопки не требуют сильного зажатия.
Вот только один гриф без корпуса, динамиков и аккумулятора – это еще не гитара. На этой гитаре гриф был сделан так, чтобы передавать электронный сигнал и преобразовывать его в идущий из динамика звук. Значит, нужно работать дальше. И, честно вам скажу, это вызвало у меня довольно сильные проблемы, потому что я абсолютно не разбираюсь в электронике. Но и это не повод отказываться от мечты. Раз я не понимаю в электронике, значит, мне всего лишь нужно найти того, кто мне поможет. И такого человека я нашел быстро.
Инженер понял, какую задачу я преследую и какую гитару хочу создать. И, когда мы сработались и нашли общий язык, дело пошло гораздо легче. И, наконец-то, благодаря инженеру я определился с порядком действий для создания гитары для себя:
1. Для начала, нужно подобрать динамик. Для первого прототипа мы взяли далеко не самый лучший, но он передает звук гитары и справляется с довольно громким звуком. Правда, нужно еще продумать регулятор громкости для этого динамика, но это уже является гораздо более простой задачей.
2. Аккумулятор можно использовать также покупной, главное, подобрать подходящий, что мы и сделали. Однако для того, чтобы все составляющие работали, необходимо изменить программу и продумать цепи питания. На это нам потребовалось некоторое время.
3. После окончания работы над системой гитары осталось только придумать корпус.
Во время работы над гитарой для себя мне пришла идея о том, что на земле не только я сталкиваюсь с такой проблемой и не только мне закрыта часть перспектив. И, если я могу решить эту проблему для себя, значит, мое решение может помочь и другим людям с похожим диагнозом, да и просто с травмами и повреждениями рук. Ведь многие люди задумываются о том, чтобы научиться играть на гитаре, вот только не могут себе это позволить из-за физических ограничений. Так почему бы не запустить массовое производство гитар, похожих на ту, что я делаю сейчас для себя?
Я не один
После появления этой идеи наряду с созданием первого в своем роде инструмента я начал искать людей, готовых поддержать мою идею. Сначала ко мне присоединились Костя и Маша. Они помогли мне продумать дизайн и задуматься над маркетинговой стратегией продвижения гитары. Потом ко мне присоединился Макс, программист, который принялся помогать инженеру в работе над прошивкой гитары и поддержал проект финансово. Вскоре появился и Слава, который помог мне структурировать нашу работу и занялся дизайном и маркетингом вместе с Костей и Машей.
Вот так вокруг меня собралась целая команда профессионалов своего дела, готовых меня поддержать. И если поначалу мы работали порознь, и я, будучи новичком в работе стартапа, до конца не знал, как организовать нашу работу, то потом, через ошибки мы пришли к слаженному труду над проектом, который стал шире чем один инструмент, а я, благодаря помощи и поддержке ребят наработав необходимый опыт, начал грамотно руководить работой нового стартапа в качестве его лидера и создателя. Вместе мы определились со стилем новой гитары и с ее названием. Именно тогда гитара стала Галактикой.
Если не можешь заказать, сделай сам
Идея использовать тему киберпанка для создания стиля нового инструмента для всех мне понравилась. Мы немного изменили классическую форму корпуса и для первой версии гитары заказали корпус из орг-стекла. Однако на заводе ошиблись с размерами и прислали готовый корпус на 30% больше, чем нам требовался. Такой корпус получился слишком массивным и тяжелым, и мы заменили его на более легкий и маленький корпус из фанеры.
А что дальше?
Гитара, которую я изначально собирал для себя, конечно, работает, и работает хорошо. Но невозможно все время отрывать гриф от старой и уже вышедшей из производства модели гитары для создания новой, верно?) И, раз уж мы решили приступить к созданию полностью своего инструмента, нужно было придумать свою модель грифа.
За основу мы взяли стандартный гитарный гриф, но вместо необходимости плотно зажимать струны добавили чувствительные сенсоры, чтобы струн можно было лишь легонько касаться. И это сработало! Струны реагируют, а значит, теперь нам нужно создать полноразмерный инструмент с нашим собственным грифом.
И, конечно же, нам нужна собственная программа для гитары. Ведь в конечном счете нашей идеей стало создание принципиально нового инструмента, который позволит создавать особую музыку и имитировать звучание любого инструмента. А значит, мы должны создать «мозг» новой гитары, чтобы реализовать все свои идеи. «Галактика» должна стать Галактикой звуков и техник для всех.
Все ли так просто?
Конечно же, мы сталкиваемся с множеством проблем при работе над нашей новой гитарой. Так, многие детали заказать невозможно, и нам приходится проектировать их и делать самостоятельно, а наше финансирование поначалу состояло исключительно из моей небольшой зарплаты и пенсии по инвалидности. Но постепенно мы решаем все проблемы. В следующих статьях я расскажу вам про общение с инвесторами из Силиконовой Долины и о получении первых инвестиций на наше развитие и создание серийного производства.
И наши идеи почти осуществились! Уже скоро мы с командой представим гитару, которая, как мы считаем, перевернет этот мир и объединит всех музыкантов!
Вы хотите головоломок?
Их есть у нас! Красивая карта, целых три уровня и много жителей, которых надо осчастливить быстрым интернетом. Для этого придется немножко подумать, но оно того стоит: ведь тем, кто дойдет до конца, выдадим красивую награду в профиль!
Ответ на пост «Как я учился играть на гитаре, а в итоге создал свою цифровую»
1-причина почему я хочу.
Компактность и подключение к усиливающим звук устройствам. Сразу вспоминаю как мы выезжаем на природу дикарями, но гитару нельзя брать из-за объема и хрупкости. А тут агрегат размером с сумку шампуров, которую можно соединить с магнитолой тачки и наслаждаться, каеф.
2-я.
Если она будет приближена к звуку обычной, но при этом нет трудности нажатия струн, то это ваще мой вариант. Просто я начал ломаться после тридцадтки, проблема с позвоночником и грудную клетку сломал, но самое главное сломал два пальца на руке (не одновременно, но в один квартал). и срослись они не правильно и теперь на обычных струнах играть мне тупо больно.
3-го нет, просто заставил сынульку сфоткать пальцы в подтверждение
Как я учился играть на гитаре, а в итоге создал свою цифровую
Меня зовут Дмитрий Дударев. Я занимаюсь разработкой электроники и очень люблю создавать различные портативные девайсы. Еще я люблю музыку.
Давным-давно – в апреле или около того, когда весь мир сотрясался от ударов страшного карантина, я решил научиться играть на гитаре. Я взял у друга акустическую гитару и стал осваивать инструмент по урокам из ютуба и табулатурам. Было тяжело. То ли я неправильно что-то делал, то ли плохо старался, то ли в обществе моих предков мелкая моторика вредила размножению. Короче, ничего кроме звуков дребезжащих струн у меня не выходило. Мое негодование усиливала постоянная расстройка струн. Да и окружающим тысячный раз слушать мою кривую Nothing else matters удовольствия не доставляло.
Электронная гитара? Хм, интересная идея, подумал я. Но еще лучше, если на этой гитаре я сам смогу научиться играть. В тот же день акустическая гитара отправилась на свалку обратно к другу, а я стал придумывать идею.
Поскольку я у мамы инженер, то первым делом я составил список требований к девайсу.
Что я хочу от гитары?
1) Я хочу что-то максимально похожее на гитару, т.е. шесть струн и 12 ладов на грифе.
2) Хочу компактность и портативность. Чтобы можно было брать девайс с собой куда угодно, не заказывая газель для транспортировки.
3) Устройство должно без плясок с бубном подключаться к чему угодно, от iOS до Windows. Окей-окей, ладно, будем реалистичными – ко всем популярным осям.
4) Работа от аккумулятора.
5) Подключение должно производиться без проводов (но раз уж там будет USB разъем для зарядки, то и по проводу пусть тоже подключается)
6) Ключевой момент – на гитаре должно быть просто учиться играть, без необходимости в долгих тренировках по адаптации кистевых связок. Как это реализовать? Сразу пришла идея оснастить струны и лады светодиодами. Типа, загрузил табулатуры в гитару, а она уже сама показывает, куда ставить пальцы. Т.е. нет такого, что смотришь на экран, потом на гитару, снова на экран, снова на гитару. Вот этого вот всего не надо. Смотришь только на гитару. И там же играешь. Все. Это прям мое.
7) Хотелось бы поддержки разных техник игры на гитаре: hummer on, pull off, slide, vibrato.
8) Без тормозов. По-научному – чтобы задержка midi-команд не превышала 10мс.
9) Все должно собираться из говна и палок легко доступных материалов без сложных техпроцессов и дорогой электроники.
В итоге должен получиться компактный инструмент, на котором можно играть, как на гитаре, лишенный аналоговых недостатков и оснащенный наглядной системой обучения. Звучит реализуемо.
Разумеется, для мобильных платформ потребуется написать приложение, в котором можно будет выбрать табулатуру для обучения светодиодами, выбрать инструмент (акустика, классика, электрогитара с различными пресетами фильтров, укулеле и т.д.), и воспроизводить звуки.
Существующие аналоги
А надо ли изобретать велосипед? Ведь на всякую гениальную идею почти наверняка найдется азиат, который уже давно все реализовал в «железе», причем сделал это лучше, чем ты изначально собирался. Иду гуглить.
Оказывается, первая цифровая гитара была создана еще в 1981 году, но в народ сильно не пошла из-за хилой функциональности.
Варианты посовременнее, конечно, тоже нашлись.
Вот, например, с айпадом вместо струн или еще одна в форме моллюска:
Однако такого, чтобы выполнялись все мои хотелки – в первую очередь компактность и режим обучения «жми на лампочки» – такого нет. Кроме того, такие midi-гитары нацелены все же на более профессиональную аудиторию. И еще они дорогие.
Значит, приступаем!
Первый прототип
Чтобы проверить жизнеспособность концепции, нужно сначала определиться с элементной базой.
Контроллер берем STM32F042. В нем есть все, что нужно, при стоимости меньше бакса. Кроме беспроводного подключения, но с этим позже разберемся.
Далее. Струны на деке. Для первого концепта решил напечатать пластиковые язычки, закрепить их на потенциометрах с пружинками и измерять углы отклонения.
Так выглядит 3D-модель:
А так живьем:
Тактильное ощущение приятное. Должно сработать.
Для ладов на грифе я заказал на Али вот такие тензорезистивные датчики.
В отличие от разнообразных кнопок, они не щелкают. Плюс есть возможность определять усилие нажатия, а значит, можно реализовать сложные техники вроде slide или vibrato.
Плюс нужен АЦП, чтобы считывать инфу с датчиков и передавать на контроллер.
Пока ждал датчики из Китая, развел плату:
Прежде чем заказывать печать платы, решил дождаться тензорезисторов. И, как оказалось, не зря. Из 80-ти датчиков рабочими оказались только несколько, и то с разными параметрами.
Выглядит, мягко говоря, не так, как заявлено. И чего я ожидал, покупая электронику на Али?..
И тут меня осенило.
Можно ведь применить другой метод детектирования — измерение емкости, как в датчиках прикосновения. Это гораздо дешевле и доступнее. А если правильно спроектировать механику, то можно и усилие определять.
Что ж. Удаляю все, что было сделано
Второй прототип
Итак, тензорезистивные датчики в топку. В качестве сенсорных элементов в этот раз взял небольшие медные цилиндрики, напиленные из проволоки. Для измерения емкости удалось найти дешевый 12-канальный измеритель емкости общего назначения. Он измеряет емкость в масштабах единиц пикофарад, чего должно быть достаточно для схемы измерения усилия, которую я планирую реализовать в следующих модификациях.
Дополнительно на всякий случай повесил на каждый элемент грифа по посадочному месту для кнопки или чего-то подобного. И сделал соответствующие вырезы в плате. Это чтобы можно было не только прикоснуться к цилиндрику, но и прожать его внутрь. Можно будет поэкспериментировать с разными техниками игры.
Решив вопрос подключения множества микросхем измерителя емкости к контроллеру, приступаю к разводке платы.
На этот раз плату удалось заказать и даже дождаться ее изготовления.
После того, как припаял все комплектующие к плате, понял, что конструкция с пластиковыми струнами получается слишком сложной. Поэтому решил пока что повесить на деку такие же сенсорные цилиндрики, но подлиннее.
Два проводочка в нижней части – это я подключил накладку с цилиндриками к уже изготовленной плате. Это временное решение.
Железяка готова. Следующая задача – заставить ее играть.
Софт
Программная часть реализована так:
1. Скачиваем виртуальный синтезатор, который может работать с MIDI устройством и издавать гитарные звуки.
2. Пишем прошивку для контроллера, которая будет опрашивать сенсоры и передавать данные по USB на комп.
3. На стороне компа пишем программу, которая будет получать эти данные, генерировать из них MIDI-пакеты и отправлять их на виртуальный синтезатор из пункта 1.
Теперь каждый пункт подробнее.
Виртуальных синтезаторов под винду с поддержкой MIDI оказалось довольно много. Я попробовал Ableton live, RealGuitar, FL studio, Kontakt. Остановился на RealGuitar из-за простоты и заточенности именно под гитару. Он даже умеет имитировать несовершенства человеческой игры – скольжение пальцев по струнам, рандомизированные параметры извлечения нот.
Чтобы подключить свое приложение к виртуальному синтезатору я сэмулировал виртуальный порт midi, который подключен ко входу синтезатора RealGuitar через эмулятор midi-кабеля. Такая вот многоуровневая эмуляция.
*Мем с ДиКаприо с прищуренными глазами*
В интерфейсе программы я сделал графическое отображение уровня измеряемой емкости для каждого сенсора. Так будет проще подстраивать звучание. Также на будущее добавил элементы управления светодиодами, вибромотором (пока не знаю зачем, но он тоже будет в гитаре), визуализации работы акселерометра и уровня заряда аккумулятора.
Для того чтобы удары по струнам гитары вызывали проигрывание правильных нот, нужно замапить все 72 сенсора на грифе на соответствующую ноту.
Оказалось, что из 72 элементов на 12-ти ладах всего 37 уникальных нот. Они расположены по определенной структуре, так что удалось вместо построения большой таблицы вывести простое уравнение, которое по номеру сенсора выдает номер соответствующей ноты.
Проверяем работу
Похоже, все готово для первого теста. Пилить прутки и паять все 12 ладов мне было лень, поэтому ограничился 8-ю. Момент истины:
IT’S ALIVE! Жизнеспособность концепта подтверждена. Счастью не было предела! Но нельзя расслабляться.
Следующий этап – добавление светодиодов, акселерометра, вибромотора, аккумулятора, беспроводной связи, корпуса и возможности работы без драйверов или программ эмуляции midi на всех популярных платформах.
Светодиоды
По плану гитара должна подсказывать пользователю, куда ставить пальцы, зажигая в этом месте светодиод. Всего нужно 84 светодиода. Тут все просто. Я взял 14 восьмибитных сдвиговых регистров и соединил в daisy chain. STM-ка передает данные в первый регистр, первый – во второй, второй – в третий и т.д. И все это через DMA, без участия ядра контроллера.
Акселерометр
Самый простой акселерометр LIS3D позволит гитаре определить угол своего наклона. В будущем буду это использовать для наложения звуковых фильтров во время игры в зависимости от положения гитары.
Беспроводное соединение
Для беспроводной передачи данных решил поставить ESP32. Оно поддерживает различные протоколы Bluetooth и WI-FI, будет с чем поэкспериментировать (на тот момент я еще не знал, что в моем случае существует только один правильный способ подключения).
Корпус
Одно из ключевых требований к гитаре – портативность. Поэтому она должна быть складной, а значит, электронику деки и грифа нужно разнести на две платы и соединять их шлейфом. Питание будет подаваться при раскрытии корпуса, когда магнит на грифе приблизится к датчику Холла на деке.
Доработка прототипа
Что ж, осталось облачить девайс в приличную одежку.
Я много экспериментировал с различными конструкциями тактильных элементов грифа и рассеивателями для светодиодов. Хотелось, чтобы равномерно светилась вся поверхность элемента, но при этом сохранялась возможность детектирования прикосновения и нажатия на кнопки.
Вот некоторая часть этих экспериментов:
Еще я обратился к другу, который профессионально занимается промышленным дизайном. Мы придумали конструкцию узла сгибания гитары, после чего он спроектировал и напечатал прототип корпуса.
Развожу финальный вариант плат и собираем гитару:
Выглядит почти круто. Но девайс все еще подключается к компу через цепочку эмуляторов, эмулирующих другие эмуляторы.
Превращаем гитару в MIDI-устройство
В новой версии в первую очередь я хотел, чтобы при подключении по USB, гитара определялась как MIDI устройство без всяких лишних программ.
Оказалось, сделать это не так сложно. Все спецификации есть на официальном сайте usb.org. Но все алгоритмы, которые выполнялись на стороне python-приложения, пришлось переписывать на C в контроллер.
Я был удивлен, что оно сразу заработало на всех устройствах. Windows 10, MacOS, Debian 9, Android (через USB переходник). Достаточно просто воткнуть провод и в системе появляется MIDI-устройство с названием «Sensy» и распознается всеми синтезаторами. С айфоном пока протестировать не удалось т.к. нет переходника. Но должно работать так же.
Беспроводной интерфейс
Осталось избавиться от проводов. Правильное решение пришло не сразу, потому что я поленился как следует погуглить. Но в итоге я использовал протокол BLE MIDI, который поддерживается всеми новыми операционками и работает без всяких драйверов прямо как по USB MIDI. Правда, есть вероятность, что на более старых операционках решение не заработает в силу отсутствия поддержки BLE MIDI. Но все тесты с доступными мне девайсами прошли успешно.
Переписанный функционал приложения – т.е. трансляция данных сенсоров в MIDI-данные – занял точнехонько всю память контроллера. Свободными осталось всего 168 байт. Очевидно, кремниевые боги мне благоволили, значит иду в правильном направлении.
Уверен, можно оптимизировать, но это отложу для следующей версии. Хотя, возможно, проще не тратить время и просто взять контроллер потолще. Разница по деньгам – 5 центов. Посмотрим. Все равно нужно будет место для новых фич – обрабатывать техники игры, например. В первую очередь, хочу реализовать slide. Это когда начинаешь играть ноту с определенным зажатым ладом и проскальзываешь рукой по грифу, перескакивая с лада на лад.
Теперь можно проверить работу по беспроводу:
При включении всех светодиодов, гитару можно использовать, если вы заблудились в темной пещере.
Недостатки прототипа
На текущий момент у конструкции есть следующие минусы:
1) На сенсорах нигде не измеряется усилие нажатия. Это влечет за собой три проблемы:
• Постоянно происходят случайные задевания соседних струн как на деке, так и на грифе. Это делает игру очень сложной.
• Все играемые ноты извлекаются с одинаковой громкостью. Большинство подопытных этого не замечают, но хотелось бы более приближенной к настоящей гитаре игры
• Невозможность использовать техники hammer on, pull off и vibrato
2) Светодиоды одноцветные. Это ограничивает наглядность при игре по табулатурам. Хочется иметь возможность разными цветами указывать на различные приемы игры.
3) Форма корпуса не подходит для левшей. С точки зрения софта – я уже реализовал инверсию струн по акселерометру. Но механический лепесток, необходимый для удержания гитары рукой во время игры, поворачивается только в сторону, удобную правшам.
4) Отсутствие упора для ноги. Сейчас при игре сидя нижняя струна почти касается ноги, а это неудобно.
5) Сустав сгибания гитары требует осмысления и доработки. Возможно, он недостаточно надежен и стабилен.
Время переходить к разработке следующей версии.
Использовать ESP32 в финальной версии гитары было бы слишком жирно, поэтому я пошел искать что-то более православное. Выбор пал на NRF52 по критериям доступности, наличию документации и адекватности сайта.
Конечно, будут реализованы и три главных нововведения:
- светодиоды теперь RGB,
- на каждом сенсоре грифа будет измерение усилия (тактовые кнопки больше не нужны),
- струны на деке станут подвижными.
На данный момент плата деки выглядит так (футпринт ESP на всякий случай оставил):
Уже есть полная уверенность в том, что весь задуманный функционал будет реализован, поэтому было принято решение о дальнейшем развитии. Будем пилить стартап и выкладываться на Kickstarter :)
Проект называется Sensy и сейчас находится в активной разработке. Мы находимся в Питере, сейчас команда состоит из двух человек: я занимаюсь технической частью, мой партнер – маркетингом, финансами, юридическими вопросами.
Скоро нам понадобится наполнять библиотеки табулатур и сэмплов различных инструментов. Если среди читателей есть желающие в этом помочь – пожалуйста, пишите мне в любое время.
Кому интересно следить за новостями проекта – оставляйте почту в форме на сайте и подписывайтесь на соцсети.
Очень надеюсь на обратную связь с комментариями и предложениями!
Спасибо за внимание!
Забавный эпизод из процесса разработки
Сижу отлаживаю NRF52, пытаюсь вывести данные через UART. Ничего не выходит. Проверял код, пайку, даже перепаивал чип, ничего не помогает.
И тут случайно нестандартным способом перезагружаю плату – в терминал приходит буква «N» в ascii. Это соответствует числу 0x4E, которое я не отправлял. Перезагружаю еще раз – приходит буква «O». Странно. Может быть проблема с кварцевым резонатором и сбился baud rate? Меняю частоту в терминале, перезагружаю плату – опять приходит «N». С каждой новой перезагрузкой приходит по новой букве, которые в итоге составляют повторяющуюся по кругу фразу «NON GENUINE DEVICE FOUND».
Что эта NRF-ка себе позволяет? Прошивку я обнулял. Как она после перезагрузки вообще помнит, что отправлялось в предыдущий раз? Это было похоже на какой-то спиритический сеанс. Может, я и есть тот самый NON GENUINE DEVICE?
Залез в гугл, выяснил, что производители ftdi микросхем, которые стоят в USB-UART донглах, придумали способ бороться с китайскими подделками. Виндовый драйвер проверяет оригинальность микросхемы и на лету подменяет приходящие данные на эту фразу в случае, если она поддельная. Очевидно, мой донгл оказался подделкой и переход на другой решил эту проблему.
Снова спасибо китайцам.
Демон в мире гитар
Электрогитара Gibson SG была создана в 1961 году компанией Gibson на основе электрогитары Gibson Les Paul. Корпус у SG более тонкий и легкий, чем у Les Paul. Профиль грифа SG обычно меньше, чем у Les Paul (профиль грифа зависит от индивидуальной модели SG и года выпуска). По причине малого веса корпуса, модель часто ругают за тяжёлый гриф. Несмотря на различия в дизайне корпусов, обе модели имеют сходные управление и электронику. SG также не имеет резной кленовой верхней части и струнодержателя Les Paul. Кроме того, в отличие от последней гриф SG с корпусом соединён на 19-м ладу, что дает возможность легко достигать верхних ладов. Благодаря своему старинному наследию и популярности, стиль корпуса SG часто копируется другими производителями, впрочем, гораздо реже, чем Fender Stratocaster и Les Paul. Яркий пример - ESP Viper.
Gibson SG имеет цельный корпус, выполненный из красного дерева, с вклеенным грифом и накладкой черного цвета в форме «крыла летучей мыши». Длина грифа - 24.75 дюйма. Материал - махагони. Набор электроники меньше, чем у Les Paul, имеется традиционное сочетание 2-х звукоснимателей и струнодержателя Tune-O-Matic (или со стержнем вибрато, в зависимости от того, какая модель).
SG Standart имеет инкрустированный логотип Gibson и белые инкрустации на грифе, выполненные в форме трапеции. Кроме того, модель имеет тембр и громкость для каждого отдельного датчика, и 3-хпозиционный переключатель, который позволяет гитаристу выбрать грифовый звукосниматель, бридж звукосниматель или же оба. В SG Special эти особенности опускаются, вместо этого используется более дешевая белая точечная инкрустация и трафаретный логотип. SG не имеет перехода на сигнальную катушку хамбакера в складной форме, хотя это и является популярной модификацией среди гитаристов.
Корпус некоторых моделей изготовлен из других пород древесины, помимо красного дерева. К примеру, болотный ясень в SG Voodoo и SG Special или ореховое дерево в моделях 70-х годов. Гитары более высокой ценовой категории и качества иногда украшаются золотым оборудованием, резными узорами и декоративными кленовыми колпачками.
При запуске модели в серийное производство, Gibson предложил 4 варианта SG: SG Standard, SG Junior, SG Custom и SG Special. Тем не менее, на сегодняшний день основными текущими вариантами Gibson SG являются SG Special и SG Standard.
Итог: гитара легкая на подъем, и по удобству и удовольствию от игры, красива, с богатой историей и именитым брендом, классика удачно сочетается с неплохой универсальностью.Тем же, кто до сих пор не пробовал поиграть на Gibson SG и остается в плену предубеждений рекомендую поиграть и составить свое впечатление.
P.s больше о музыке, Hifi технологиях, хорошем звуке, гитарах и исполнителях в нашем telegram - https://t.me/shapmus
Yamaha Silent - Гитара без корпуса!?
Наверно главной особенностью инструментов „YAMAHA Silent Guitar“ является полное отсутствие корпуса. Его очертания напоминают лишь пластиковый обод, который можно легко снять, сделав гитару более компактной для транспортировки. В гитару встроен пьезозвукосниматель, применяемый на многих акустических гитарах. Такую гитару можно подключить к усилителю, либо - для любителей играть по ночам - к наушникам.
Увидев такую гитару на прилавках, музыканты могут воспринять ее как милую шутку. Многие гитаристы не воспринимают ее всерьез. Однако, попробуем подойти к ней непредвзято.
Представьте помещение с хорошей акустикой. Возможно, это небольшой концертный зал, либо старая церковь в центре Европы, либо звукозаписывающая студия. В общем, идеальные условия для полного раскрытия потенциала акустической гитары. (Увы, далеко не всегда гитаристам приходится работать в таких условиях). В большом концертном зале звук гитары теряется, она выглядит беспомощно, зрителю на задних рядах трудно уловить все нюансы хорошего исполнения. Некоторые помещения имеют свойство «убивать» все обертона, которыми богат гитарный звук. Конечно, выходом из положения может быть звукоусиливающая аппаратура. Звук гитары можно снять микрофонами (в идеале их минимум два). Но при этом всегда есть опасность обратной связи, когда микрофон «заводится» от колонок и начинает фонить, вплоть до неприятного свиста. Устранение этой проблемы тоже легко решается профессиональными звукорежиссерами. Но представьте, если гитаристу придется играть соло с оркестром, причем гитару надо вывести на передний план. Микрофон будет озвучивать не только гитару, но и - частично - оркестр. Плюс ко всему гитарист может захотеть слышать себя через монитор и в этом случае опять стоит проблема обратной связи. В общем, без квалифицированного звукорежиссера не обойтись.
Теперь давайте рассмотрим поп музыку, в которой гитара стала чуть ли не обязательным инструментом. Те, кто хоть раз был на рок концерте, знают, что редко уровень звукового давления на нем опускается ниже 100 децибел. Для сравнения, стартующий в 100 метрах от вас реактивный самолет выдает громкость звука около 110 децибел. И вот в подобных описанных условиях «тихая» гитара может быть наиболее идеальным решением вышеописанных проблем.
Дело в том, что многие гитаристы забывают о том, что как только в дело вмешивается звукоусиливающая аппаратура, акустический звук гитары перестает иметь решающее значение значение. Конечно, исходный звук должен быть наиболее идеальным, но как только он преобразовывается в электронный сигнал, обрабатывается и усиливается, он перестает быть чисто акустическим. И если в обычной гитаре микрофоном снимаются звуковые колебания корпуса, то в YAMAHA Silent Guitar колебания струн напрямую преобразуются в электронный сигнал с минимальными потерями. А как только звук превращается в электронный сигнал, разница между этими двумя инструментами исчезает. При этом, YAMAHA Silent Guitar лишена корпуса, которому передавалась бы энергия колеблющихся струн. По сути это жесткий «сквозной» гриф, не глушащий колебания струн, а, стало быть, гитара обладает хорошим сустейном – извлеченный звук очень плотный и длительный.
Выпускается эта гитара на сегодняшний день в трех вариантах.
Yamaha SLG130NW-инструмент с нейлоновыми струнами и традиционной для классической гитары формой грифа. Корпус выполнен из клена, гриф из красного дерева с накладкой из черного дерева, верхний порожек из палисандра. Имеет встроенный трехполосный эквалайзер для низких, средних и высоких частот. Кроме того, гитара снабжена 4 эффектами - двумя видами ревербератора, хорусом и эхо, позволяющим придать более объемное звучание без дополнительных внешних устройств.
Yamaha SLG110N имеет более узкий гриф, чем SLG130NW, и, в отличие от последней, накладку из палисандра, а не из черного дерева. Как утверждают разработчики компании Yamaha, эта гитара подходит музыкантам, стиль игры которых «более скоростной и агрессивный». Во всем остальном эта гитара снабжена теми же эффектами и эквалайзером.
Ну, и, наконец, для любителей металлических струн – Yamaha SLG110S. Внешне она отличается головкой грифа и расположением колков, сделана из тех же пород дерева, что и SLG110N, и, так же как и две другие модели, снабжена эффектами и эквалайзером. Имеет узкий по сравнению с SLG130NW гриф, характерный по размерам и профилю для гитар с металлическими струнами.
Модельный ряд YAMAHA Silent Guitar представлен в специализированных музыкальных магазинах Москвы и Европы. Ориентировачная стоимость таких гитар начинается от 600 долларов. Встречаются более дешевые б.у. инструменты на гитарных форумах.
P.s больше о музыке, Hifi технологиях, хорошем звуке, гитарах и исполнителях в нашем telegram - https://t.me/shapmus
Леворукий Страт Джимми Хендрикса
Отношения Джимми Хендрикса с Fender Stratocaster привели к появлению одного из величайших гитарных саундов в истории музыки. Ирония заключалась в том, что несмотря на любовь к Stratocaster, Джимми никак не мог найти в продаже леворукий инструмент. Музыканту пришлось приспособить обыкновенную гитару под собственные нужды при помощи простейшего перетягивания струн в обратном порядке.
Споры о гитарных предпочтениях Джимми идут до сих пор, а все участники дебатов сходятся во мнениях, что в конце 1960-х годов Хендрикс играл на гитарах Fender из-за большего размера головы грифа этих инструментов. Увеличенный размер головы грифа якобы давал больше сустейна. На самом же деле, все выглядит намного проще: Хендрикс перешел на Fender лишь потому, что эти инструменты отвечали его причудливым запросам.
Джимми “переворачивал” Страты из необходимости: Хендрикс был левшой, а в его времена левосторонние гитары не были настолько распространены. Так или иначе, но “переворот” инструмента оказывает определенное влияние и на общее звучание гитары. В звучании и ощущениях от инструмента есть некоторые моменты, которые отличают Jimi Hendrix Stratocaster от любого другого Страта. К примеру, гитара рассчитана на использование нижних струн с более жестким натяжением. Это будет полезно для тех, кто хочет играть в строе Eb, которым пользовался Хендрикс.
На именном Страте Хендрикса установлена комбинация из трех однокатушечных синглов. Такое решение позволяет получить более сфокусированное звучание низов и менее режущее звучание высоких. Несмотря на то, что выше говорилось об особенном характере звука верхних струн, резкость и читаемость не будет чрезмерной: звук не будет резать слух, не будет выбиваться из общей картины.
P.s больше о музыке, Hifi технологиях, хорошем звуке, гитарах и исполнителях в нашем telegram - https://t.me/shapmus
Топ лучших вопросов недели: про точку в конце предложения, контрацепцию и сдачу на права в регионах
— Спор: уместно ли ставить точку в конце предложения?
— Какое средство контрацепции выбрать в браке?
— Где лучше учиться и сдавать на права: в Москве или регионах?
— Как начать нормально зарабатывать, если тебе 30+ лет?
— Если долго стоишь в очереди и рабочие часы заканчиваются, имеют ли право отказать в приеме или нет?
— Как качественно оцифровать старое видео в домашних условиях?
На каждый вопрос десятки отборных ответов в ленте Экспертов ➔