Проект "ТРЫНДЕЛКА"

MIDI-гитара своими руками

Главная
Протокол MIDI
Принцип действия
Звукосниматель
Лады и струны
Питание
Аналоговая часть
Контроллер PIC16x74
COM-порт
MIDI-порт
Управление и индикация
Алгоритм детектирования нот

Фотоальбом
MIDI-файлы

Об авторе

Лады и струны

Струны в "Трынделке" принципиально металлические. Это диктуется как использованием магнитного звукоснимателя, так и принципом определения лада, на котором прижата струна: требуется электрический контакт струны с порожком. Так как конструкция макета весьма несовершенна с механической точки зрения (прще говоря - хлипкая), во всех позициях натянуты тонкие струны (N1).

Для определения, на каком порожке прижата струна, на струну выдается логическая единица. После этого микроконтроллер считывает уровни напряжения  с порожков в порядке от конца к началу грифа: где впервые обнаружится единица, там и прижата струна. Струна может входить в контакт сразу с несколькими порожками - с порожком лада, на котором прижата, и  с предыдущими. При смене лада струна сначала может коснуться предыдущего порожка, и лишь затем - того, на котором прижимается. Этот факт должен учитываться алгоритмом анализа.

Такой способ сканирования работает, достаточно прост в реализации, но не лишен недостатков:

  • струны должны быть электрически изолированы друг от друга, замыкания между струнами нежелательны и даже губительны для схемы;   колки должны быть индивидуальными под каждую струну;
  • порожки под струнами должны быть разрезными, под каждой струной - свой, иначе при взятии барре струны перемкнутся, кроме того, будет определено, что все струны барре прижаты на том порожке, на котором дополнительно прижата самая "выступающая вперед" из них;
  • гитарист через струны входит в непосредственный электрический контакт со схемой, что ставит вопросы как о безопасности гитариста, так и о защите схемы от наводок и пробоев статики;
  • в результате на грифе надо много всего паять, выбрасывать родные порожки, точить и сверлить.

При обсуждении проекта в Интернете мне пару раз говорили, что можно было бы обойтись неразрезными порожками, но от дальнейшего уточнения, как этого добиться, авторы замечаний почему-то воздерживались. Лично я при выбранном способе определения высоты ноты не вижу способа сделать сплошные порожки, хотя мне самому очень бы этого хотелось. Может быть, все же есть такой способ, и чего-то не понимаю я?

Примерная схема сканирования показана ниже.

scan.gif (12599 bytes)Диоды (6 штук на каждый порожек) предотвращают перетекание сканирующего тока со струны на струну в случае использования барре. Хотелось использовать какую-нибудь диодную сборку, но подходящей в справочниках не нашел. В результате запаял КД102Б, на 17 ладах получилось 102 штуки.

Резисторы на входе подтягивают считываемый сигнал к уровню нуля для порожков, где струны нигде не прижаты. Номинал входных резисторов 10 кОм представляется разумным компромиссом, позволяющим как гасить наводки, так и обеспечивать низкое потребление в цепях сканирования.

Изначально планировал поставить на выходе сканирующего порта диоды и резисторы - для защиты от перемыкания струн и ослабления наводок. Не сработало. Проводимости моего пальца оказалось достаточно, чтобы через барре активный уровень сканирования попал на пассивную струну.   Потом вместо диодов пробовал переводить пассивные выходы в третье состояние - опять не помогло. В результате сейчас выходы сканирующего порта микроконтроллера напрямую соединены со струнами (и с руками гитариста), и если струны перемкнуть, то единица и ноль на выходах порта замкнутся. Порт мощный и при этом не выгорает (сейчас длительность импульса сканирования - несколько десятков микросекунд, период сканирования - около миллисекунды), но хорошего в этом мало. Да, конечно - струна должна подключаться к выходу порта через небольшое сопротивление (100-200 Ом), но все лень впаять.

Для защиты от статики на выходах и входах сканирования имеет смысл поставить какие-нибудь стабилитроны, но этот вопрос пока не прорабатывался.

fret.gif (7908 bytes)Конструктивно все порожки размещены на накладке - плате из миллиметрового двустороннего стеклотекстолита. Плата крепится к грифу саморезами. Травить плату или заказывать ее на заводе показалось мне неоправданно сложным делом (я платы никогда не травил, а заказывать - долго и дорого), поэтому все контактные площадки были прорезаны V-образным резцом по дереву. Получилось коряво, но быстро и не особо утомительно (за два вечера). В качестве порожков используются кусочки медной жилы сечением 2.5 мм, напаянные сверху накладки. Под каждым порожком - переходное отверстие. По хорошему, его надо металлизировать. По простому - туда запрессован и обкусан заподлицо медный штырь, пропаянный с обеих сторон. Диоды "по планарному" напаяны с внутренней стороны накладки, располагаясь по оси грифа. В грифе под накладкой полукруглым резцом по дереву выбрана канавка, в которую попадают диоды и по которой порходят провода, идущие от каждого лада.

<<< Назад   |   Вперед >>>

Хостинг от uCoz