Электронный_барабан_своими_руками

Электронный_барабан_своими_руками

Электронный барабан своими руками

Бесплатная техническая библиотека:
▪ Все статьи А-Я
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
▪ Новости науки и техники
▪ Журналы, книги, сборники
▪ Архив статей и поиск
▪ Схемы, сервис-мануалы
▪ Электронные справочники
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Голосования
▪ Ваши истории из жизни
▪ На досуге
▪ Случайные статьи
▪ Отзывы о сайте

Справочник:
▪ Большая энциклопедия для детей и взрослых
▪ Биографии великих ученых
▪ Важнейшие научные открытия
▪ Детская научная лаборатория
▪ Должностные инструкции
▪ Домашняя мастерская
▪ Жизнь замечательных физиков
▪ Заводские технологии на дому
▪ Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
▪ Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
▪ Искусство аудио
▪ Искусство видео
▪ История техники, технологии, предметов вокруг нас
▪ И тут появился изобретатель (ТРИЗ)
▪ Конспекты лекций, шпаргалки
▪ Крылатые слова, фразеологизмы
▪ Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
▪ Любителям путешествовать — советы туристу
▪ Моделирование
▪ Нормативная документация по охране труда
▪ Опыты по физике
▪ Опыты по химии
▪ Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
▪ Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
▪ Охрана труда
▪ Радиоэлектроника и электротехника
▪ Строителю, домашнему мастеру
▪ Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
▪ Чудеса природы
▪ Шпионские штучки
▪ Электрик в доме
▪ Эффектные фокусы и их разгадки

Техническая документация:
▪ Схемы и сервис-мануалы
▪ Книги, журналы, сборники
▪ Справочники
▪ Параметры радиодеталей
▪ Прошивки
▪ Инструкции по эксплуатации
▪ Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатный архив статей
(150000 статей в Архиве)

Алфавитный указатель статей в книгах и журналах

Бонусы:
▪ Ваши истории
▪ Загадки для взрослых и детей
▪ Знаете ли Вы, что.
▪ Зрительные иллюзии
▪ Веселые задачки
▪ Каталог Вивасан
▪ Палиндромы
▪ Сборка кубика Рубика
▪ Форумы
▪ Карта сайта

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua


сделано в Украине

Предлагается конструкция электронного музыкального инструмента, позволяющего имитировать игру на различных ударных инструментах от большого барабана до тарелок. Габариты устройства позволяют переносить его в портфеле. Подключив к выходу "барабана" головные телефоны, можно отрабатывать технику игры, не опасаясь побеспокоить соседей. Тембр, скорость затухания и другие характеристики звучания инструмента регулируются в широких пределах.

Электронный ударный музыкальный инструмент собирают по схеме, показанной на рис. 1.


(нажмите для увеличения)

Удар барабанной палочки — кратковременное нажатие на кнопку SB1 — приводит к переключению триггера из элементов DD1.1 и DD1.2. служащего для подавления дребезга контактов кнопки.

Как известно, спектр звука ударного инструмента содержит затухающую гармоническую и шумовую составляющие. Первую формирует узел, состоящий из инвертора DD1.3. операционного усилителя DA1 и связанных с ними элементов. В момент "удара" импульс высокого логического уровня с выхода 10 DD1.3 через дифференцирующую цепь C2R9. диод VD1. резистивный делитель R12R13 поступает на вход генератора затухающих колебаний на ОУ DA1. Последний представляет собой эквивалент колебательного контура высокой добротности.

  • большой барабан ("бочка") -0.22 мкФ;
  • малый ("рабочий") барабан -0.1 мкФ;
  • тарелки — 0.01 мкФ.
Читайте также:  Обвязка_котла_бакси_фото

Подбирая тембр звучания, частоту в некоторых пределах регулируют переменным резистором R10. Добротность контура и время затухания колебаний (послезвучание) изменяют переменным резистором R21.

Обратносмещенный эмиттерный переход транзистора VT1. работающий в режиме лавинного пробоя, служит генератором шумового сигнала. На транзисторах VT2 и VT3 собран его усилитель. Далее шум поступает на вход ОУ DA2 через эмиттерный переход фототранзистора, входящего в состав оптрона U1. Коэффициент усиления каскада на ОУ обратно пропорционален сопротивлению этого перехода, а оно, в свою очередь, зависит от освещенности базы фототранзистора, создаваемой светодиодом оптрона. Таким образом, управляя током, протекающим через светодиод. можно изменять амплитуду шума на выходе DA2.

Когда кнопка SB 1 нажата, логический уровень на выходе 11 элемента DD1.4 высокий. Конденсатор C3 заряжается через резисторы R7. R8 и диод VD2. Ток через светодиод оптрона U1. включенный в цепь эмиттера транзистора VT4. растет. Амплитуда шума на выходе ОУ DA2 увеличивается. После отпускания кнопки конденсатор C3 разряжается через резисторы R14 и R15. ток через светодиод падает, амплитуда шума уменьшается. Переменными резисторами R7 и R15 регулируют соответственно скорость нарастания (атаки) и спада шума. Емкость конденсатора С4 подбирают, добиваясь желаемого тембра.

Составляющие сигнала "барабана" суммируют на входе ОУ DA3. Переменными резисторами R23 и R26 регулируют их громкость. Выключателями SA1 и SA2 один или оба сигнала можно выключить.

Все постоянные резисторы устройства — МЛТ-0.125 или другие номинальной мощностью не менее 0.125 Вт. Переменные резисторы — любые непроволочные, подходящие по размеру. В качестве С5-С8 применяют пленочные конденсаторы серий К72-К78. Оксидные конденсаторы C3. С9. С10 -К50-35 или импортные. Остальные конденсаторы могут быть керамическими группы Н90. Транзисторы — любые маломощные структуры п-p-n. В качестве ОУ DA1-DA3 можно использовать микросхемы К140УД7, К153УД2 и другие с учетом назначения их выводов и с цепями коррекции, требующимися согласно справочным данным. Вместо микросхемы К56ТЛА7 подойдут ее функциональные аналоги из серий 564. К176, 164.

Возможная конструкция механической части "барабана" показана на рис. 2. Его основа — квадратный или трапециевидный в плане деревянный корпус 5. В нем шурупами 6 закреплена фанерная пластина 7, причем крепление не должно быть жестким. Свободный край пластины 7 зажат между ограничителем 10 и толкателем микровыключателя 9. Последний должен срабатывать при ударе барабанной палочкой по пластине 7. Чтобы стук барабанной палочки о фанеру не был слишком сильным, на пластину 7 наклеивают тонкую резину.

Жгутом проводов 8 контакты микровыключателя 9 соединены с розеткой 4, служащей для подключения "барабана"

к электронной части устройства. Тип розетки не имеет значения, но число контактов — не менее трех. Подойдут, например, СГ3 или СГ5. С помощью втулки 2 и винта 3 конструкцию фиксируют в удобном для исполнителя положении на металлической стойке 1.

На базе рассмотренного устройства можно изготовить целую ударную установку, добавив необходимое число аналогичных рассмотренным каналов формирования звуков. Если выходные сигналы всех каналов подать в точку S, на выходе ОУ DA3 будет сумма звучаний инструментов. Исходный шумовой сигнал для них тоже может быть общим. Его. как показано на схеме, снимают с эмиттера транзистора VT3.

Читайте также:  Комната_трапеция_расположение_мебели

Смотрите другие статьи раздела Музыканту.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

3D-печатный электронный барабан своими руками

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

Подпишитесь на автора

Подпишитесь на автора, если вам нравятся его публикации. Тогда вы будете получать уведомления о его новых постах.

Отписаться от уведомлений вы всегда сможете в профиле автора.

MIDI-контроллер электронной ударной установки своими руками на stm32 часть 1

Введение

MIDI-контроллер — устройство, преобразующее определённый физический процесс в набор цифровых команд формата MIDI. Физическим процессом может являться всё, что угодно — от нажатия пальцем на клавишу до поворота ручки громкости. Полученный поток команд передаётся посредством протокола MIDI другим устройствам — компьютеру, аппаратным семплерам, синтезаторам или внешним секвенсорам и расшифровывается там определённым образом. Наиболее распространённым типом MIDI-контроллера является MIDI-клавиатура — электронный аналог клавиатуры фортепиано. Также существует множество других типов контроллеров, среди которых — электронные ударные установки.

На современном рынке представлено огромное количество разнообразных MIDI-контроллеров электронных установок, различающихся по всевозможным критериям, таким как цена, качество, технические характеристики и т.д. Так же существует несколько законченных пользовательских устройств, которые реализованы как коммерческие проекты (eDrum, megaDrum). Но, не смотря на все это, желание создать подобное устройство своими руками по прежнему живет в умах современных Кулибиных.

Так и я несколько лет назад с небольшим запозданием загорелся созданием подобного устройства, так как принимал участие в музыкальной группе тяжелого направления. Мы играли тяжелый рок, а точнее что-то типа brutaldeath, goregrind, grindcore. Я играл на электрогитаре. Немногим ранее мы прикупили барабанную установку Sonor и шумели по вечерам в гараже. Позже с гаража нас попросили, и встал вопрос о помещении. Ничего путного не найдя, мы решили репетировать дома, что сразу привело к конфликту с соседями. Тут и встал вопрос об электронных барабанах.

Параллельно игре на живых инструментах я занимался написанием электронной музыки и использовал VST инструменты и плагины, в частности для создания ударных партий я отдавал предпочтение Addictive drums и ezDrums, которые имеют возможность работать с MIDI-интерфейсом. Даже не погуглив данную тему, я с головой окунулся в разработку собственного MIDI-контроллера на доступном микроконтроллере ATMega32 в DIP-корпусе, который имел на борту 8 ацп каналов. Городить схему не хотелось, и я решил ограничиться 8-мью входами. Так как аппаратного usb у ATMega32 нет, я использовал стандартное подключение к компьютеру через virtual usb. Повозившись несколько дней с программированием мне удалось запустить устройство. Каково же было мое удивление, когда в интернете я обнаружил готовое устройство со схемой и прошивкой (MegaDrum). Но все что не делается – все к лучшему.

Полноценный USB

По специальности я программист, но по роду деятельности я программист-электронщик, кандидат технических наук, и как говаривал мой бывший научный руководитель – и швец, и жнец, и на трубе дудец. Как это часто водится, я зациклился на AVR-ках, не потому что питал к ним чувства, а потому что по работе они полностью устраивали своими техническими характеристиками. Но пришло то время, когда их стало не хватать. И тогда на смену пришел stm32, помимо всего прочего, имеющий на борту полноценный usb интерфейс. Тут то и пришла мысль сделать полноценный MIDI-контроллер. К тому же опыт работы с MIDI-интерфейсом у меня уже был.

Читайте также:  Белая_полупрозрачная_краска_для_дерева

С чего начать? stm32 в DIP корпусах у нас не водились (если они вообще есть в природе), поэтому идея паять на монтажной плате сразу отпала. Как раз тогда стали появляться дешевые отладочные платы на базе микроконтроллеров stm32, такие как DISCOVERY. И вот я счастливый обладатель отладочной платы STM32F407DISCOVERY, имеющей в своем составе сразу и программатор ST-Link. Процессор STM32F407 имеет 16-каналов ацп, правда 4 канала заняты под периферию, которой просто нафарширована отладочная плата. Но для моих целей 12 каналов было достаточно.


Потратив какое то время на изучение среды программирования Keil, архитектуры микропроцессора STM32F407 а так же стандартных библиотек периферии для работы с USB я накидал программку опроса всех каналов АЦП с использованием канала прямого доступа к памяти, а так же композитного USB устройства, которое включает в себя MIDI Audio Device и HID для изменения настроек устройства.

В качестве датчиков для барабанов я использовал пьезозвонок ЗП-1, который можно было купить в магазине за недорого.

Схему обвязки взял от MegaDrum.

Управляющую программу написал на Delphi сразу с запасом в 16 каналов. В принципе количество каналов устройства можно увеличивать до бесконечности, путем дополнения схемы аналоговыми мультиплексорами, как это и сделано в Megadrum, но для наших целей достаточно и 16 каналов, так как мы не такие продвинутые музыканты. А для начинающего барабанщика такого количества барабанов будет просто за глаза.

Устройство тестировалось как в Windows, так и в Linux с использованием трекера Renoise. Особых проблем в работе обнаружено не было.
Но на этом результате я решил не останавливаться. STM32F407 достаточно навороченный процессор, поэтому относительно не дешевый. Дешевле было сделать устройство на STM32F103. На помощь пришел ebay. Я купил отладочную плату с STM32F103RBT6 на борту.

Правда в ее составе нет встроенного программатора. Мне повезло, так как у меня остался от предыдущей работы программатор ST-Link.

Пришлось полностью переписать прошивку, так как принципы работы у 407 и 103 процессоров хоть и не кардинально, но различаются.
Далее я наткнулся в интернете на отладочную плату, которая стоила вообще копейки, и решил, что таким образом можно свести стоимость комплектующих к минимуму.

Это отладочная плата с процессором STM32F103C8T6. Размеры у нее просто мизерные, правда в этом корпусе в наличии только 10 каналов АЦП. Обвзяку сделал свою, что бы минимизировать затраты и монтаж элементов.

Использовал стабилитроны КС568А и резисторы номиналом 10 кОм.
Так же отказался от прошлых датчиков ЗП-1, а взял обычные пьезокерамические сенсоры.

При таком раскладе расходы на изготовление практически свелись к нулю.
В следующих статьях я планирую выложить схемы, прошивки и видео.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector