El sonido de la imagen. Sintetizador Óptico Look Modular
Hola gtEl 4 de junio en Moscú se realizará el próximo festival de tecnología musical Synthposium . Reunirá a los amantes de los sintetizadores para girar los mandos, recoger parches, presionar teclas y admirar los sonidos.También fuimos invitados a hacer algo genial para el festival.Y armamos un sintetizador óptico analógico.(¡Cuidado con el tráfico!)Ahora verá el mejor sintetizador analógico del mundo con un motor-o-o-ooh ... y MIDI. Vco
¿Sabes cómo reproducir el sonido de una película en una sala de cine? En la versión más simple, el sonido se graba en la misma película en forma de dos pistas: los canales izquierdo y derecho. Aquí en esta imagen, sonido estéreo a la izquierda, en forma de dos pistas blancas. Cerca de allí todavía hay un montón de información digital, pero no se trata de eso ahora.La luz pasa a través de la película y entra al fototransistor .Si es muy grosero, el fototransistor convierte los fotones que entran en él en una corriente eléctrica y lo amplifica.Cuantos más fotones golpeen el transistor, menor será su resistencia y, en consecuencia, menor será el voltaje en Vout . Si la iluminación del fototransistor varía en el rango de frecuencias audibles, cuando se envía una señal desde Vout a un amplificador con un altavoz, escucharemos un sonido.Decidí hacer un sintetizador con el mismo efecto.Utilicé este sensor de línea como una pastilla:
este sensor ilumina el espacio debajo con un LED y recibe luz reflejada con un fototransistor. En la salida, obtenemos un voltaje proporcional al brillo debajo del sensor. En todo caso, la sensibilidad se puede ajustar con el potenciómetro incorporado.Ahora toma una foto y un motor:Giramos el motor: el brillo debajo del sensor comenzará a cambiar cíclicamente. Aquí hay una forma de onda que obtuve de esta imagen:Si giramos la imagen con una frecuencia que no esté en un par de hercios, pero, digamos, en algún lugar en 440 Hz, obtenemos una nota para la primera octava. Con un timbre parecido al timbre de alguna función periódica. ¿Y si tomas una foto más complicada? Consigue el timbre ... más difícil.Echada
Nuestro sintetizador analógico debería poder girar la imagen con la frecuencia de la nota que le llegó a través de MIDI. Quería capturar al menos una quinta octava en tono. Según la tabla de notas y frecuencias, esto está en algún lugar por debajo de 1 kHz.Por lo tanto, necesitamos un motor muy ágil que pueda girar 1000 veces por segundo. Tomé uno adecuado de un helicóptero RC.Debo decir de inmediato: aulló como un búlgaro. Además, cortó papel en sus dedos con papel e imágenes dispersas en diferentes direcciones, como ninjas - shurikens. Después de otro disparo, la oficina se rebeló. Tenía que contentarse con la buena y silenciosa unidad de CD.La unidad de CD tiene su propio chip controlador, que controla el motor. Es suficiente soldar a los pasadores necesarios, y tendremos la oportunidad de controlar la velocidad del motor y descubrir la frecuencia con la que gira. En mi caso, era un chip M63044FP. Nunca encontré una datashita en ella. Pero encontré una hoja de datos para un M63022FP muy similar . Ella se distinguía por pinout, así que tuve que buscar las piernas correctas al pinchar.
La velocidad de rotación se regula aplicando voltaje analógico al pin SPIN. Tomé una resistencia de 220 ohmios y le solde los cables. Encendido el poder. Metí un extremo de la resistencia en el bus de 5 V de la unidad de CD y perforé todas las patas del microcircuito con el cableado. Al entrar en contacto con la pierna deseada, el motor arrancó. Estoy sorprendido, pero nada se agotó en el proceso.Para controlar la velocidad, queda por encontrar el pin OSC, que da un meandro al cambiar los devanados del motor. Luego tuve que descubrir el osciloscopio, encender el motor y buscar.El resto es simple. ¿Seguimos el camino desde las piernas y buscamos dónde soldar?Al mismo tiempo, suelde el LM7805 al pin de la fuente de alimentación de 5V para alimentar toda la estructura con una sola fuente de voltaje de 12 V.Los cables en el SPIN, OSC están soldados. Y la tierra, para que todos los dispositivos estén en la misma longitud de onda:La imagen se puede hacer clic.El regulador, por cierto, está muy caliente durante la operación. Es muy posible quemarse. Pero durante el atracón de bricolaje, esas cosas no me molestan mucho. FuncionaEl motor de la unidad de CD permitió acelerar la imagen a 250 Hz. Por lo tanto, la octava pequeña es la máxima. No hay nada que hacer, en este caso tenemos un sintetizador analógico monofónico de bajos . Al igual que Moog Minitour .Sobre ADSR
El sonido del sintetizador está determinado, entre otras cosas, por la modulación de baja frecuencia en términos de volumen y / o frecuencia de corte del filtro ( envolvente ADSR ). También quería tal cosa en mi sintetizador. Como hacerloCuidado con las manos:dado que el componente constante de la señal de nuestra pastilla está cortado por el capacitor de entrada del amplificador, el volumen del sonido en nuestro caso es la diferencia entre las partes más oscuras y brillantes de la imagen. Cuanto más lejos esté el sensor de la imagen, menor será esta diferencia, ya que cada vez menos sensores de fotones llegan al fototransistor desde las áreas más brillantes. Cuanto más cerca esté el sensor, mayor será la diferencia y, por lo tanto, mayor será la amplitud de la señal.Si el sensor se acerca mucho a la imagen, en lugares brillantes el transistor se abrirá al máximo. Las secciones suaves de la onda de sonido se cortarán de esto. El resultado es un tipo de efecto de distorsión con un fuerte aumento en el número de armónicos altos. Esto mejorará en gran medida el sonido. Así que puse el sensor en el servo.Con un evento MIDI NoteOn, se acercará rápidamente a la imagen cuanto más cerca, mayor es la velocidad de presionar la tecla del teclado MIDI (velocidad). Con el tiempo, puede elevar lentamente el sensor. Aquí hay un ADSR mecánico.Camino análogo
La ruta analógica no debe cruzarse con la alimentación y las partes digitales, para no recibir interferencias desde allí. Así que acabo de soldar otro LM7805 con condensadores electrolíticos y cerámicos en el Troyka Shield. Se aplicó una entrada de 12 V de Vin a la entrada , y la salida se envió al sensor de línea y a un módulo amplificador de sonido. La salida del sensor de línea se solda directamente a la entrada del amplificador. Eso es todo, ahora tenemos un circuito de alimentación analógico separado.MIDI
La entrada MIDI tenía que ser una granja colectiva en el optoacoplador 6N137 . Era posible sobrevivir con un solo transistor con un par de resistencias, pero no de acuerdo con el estándar.Asamblea
Electrónica
Construir una construcción con una # Estructura es fácil. Desde electrónica tendremos:- IskraJS : finalmente probaré el microcontrolador JavaScript. Además, ella tiene un DAC de 12 bits. Es útil para controlar el pie del motor SPIN;
- Troyka Shield : imita la soldadura;
- Microservicio FS90 - ADSR mecánico;
- El sensor de línea es nuestra recolección;
- El amplificador de audio Troyka es el desarrollo secreto de nuestra oficina de diseño. Hasta ahora, el déficit, pero ya en producción;
- Troyka-MIDI IN - TODO de nuestra KB. Tuve que soldar en el tablero.
Todas estas piezas tienen un equipo especial del #Structurer, por lo que el ensamblaje es:- Vestimenta electrónica en # Structur;
- Con un cuchillo y una regla, corte del megapanel una plataforma para que la creatividad se ajuste al tamaño de una unidad de CD;
- Cierra los ojos y pega la electrónica donde encajas. Lo tengo así (se puede hacer clic):
La mecanica
Para adjuntar una imagen al eje del motor, necesita algún tipo de sujetadores. Traté de pegar la imagen en el eje con cinta adhesiva de doble cara, pero las imágenes salieron rápidamente. Y cambiarlos es inconveniente.Es bueno que haya tal montaje en la unidad de CD. Este círculo vive en la cubierta superior de la unidad de CD y fija los CD en el eje. Tiene un imán, por lo que es fácil de quitar del eje y volver a colocarlo. Bueno, la imagen se puede pegar a una cinta de doble cara ya.Aquí también puede ver un súper truco de vida para reducir el tiempo de portamento al cambiar la frecuencia. El motor de la unidad de CD no puede frenar. Por lo tanto, el portamento hacia abajo se vuelve tan indecentemente largo que ya es una especie de glissando . Por lo tanto, se agregó un freno de un trozo de papel doblado.Ponga la electrónica en una unidad de CD
El toque final. La electrónica simplemente se coloca en una unidad de CD. En todo caso, puede sacarlo en cualquier momento.Conexiones electricas
- MIDI-in - P0;
- SPIN - A4;
- OSC - P2;
- Microservicio - P13.
- Unidad de CD Power - Vin
Código
El código está disponible en github.comDemostración
Nosotros, como siempre, grabamos un video sobre este proyecto. Puedes escuchar cómo suena este sintetizador desde las 10:36.¿Cómo se puede mejorar?
Con los sobres del servo resultó divertido, pero aún así sería mejor para este propósito prescindir de la mecánica. El ataque es demasiado largo. Se podría obtener un ataque agudo si en lugar de utilizar el LED de luz de fondo, se utilizara una lámpara incandescente y PWM.Epílogo
En general, si es interesante jugar Look Modular, ven el 4 de junio a Synthposium . Lo mostraré a las 16:30. Traeré mucho papel, tijeras, cinta adhesiva de doble cara, revistas y rotuladores. Experimentemos juntos.UPD
Entonces el Synthium pasó. Gracias a los organizadores y participantes, fue muy interesante.Gracias a todos los que experimentaron con el sonido de las imágenes conmigo. No esperaba una bienvenida tan cálida. Según los resultados de los experimentos, este preset suena mejor:
video del Instagram del evento Source: https://habr.com/ru/post/es394913/
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