Inicios con el canal de adquisición y el microcontrolador

Esta semana se ha estado avanzando en dos aspectos que pueden ser realizados en paralelo. El canal de adquisición de la señal y el conocimiento del módulo DEMOQE128, que sera en el encargado de ser la interfaz entre el circuito electrónico que adquiere las señales que representaran notas, velocidad, efectos, entre otros (canal de adquisición) y la computadora que procesará dichas señales para reproducir los sonidos.

Entre las primeras actividades realizadas con el módulo del microcontrolador se encuentra el encendido y apagado de leds, en vista de que es sencillo conceptualmente, permite la familiarización con la manera de programar el microcontrolador, anteriormente se utilizaba lenguaje ensamblador, y éste se programará con lenguaje C y aplicaciones que tiene el software para programar el microcontrolador.

Se hizo un programa que encendiera y apagara cada 500 ms los 8 leds con los que cuenta el módulo. Dicha prueba puede ser vista en el siguiente video:

Actualmente se están realizando otras pruebas para manejar correctamente el módulo y sus características.

Otra actividad que se ha realizado es el comienzo del canal de adquisición en físico, ya se disponen de los sensores a utilizar y se ha realizado el primer montaje del mismo para ver su respuesta. Se ha decidido utilizar optoacopladores para las cuerdas del cello y nicrom para marcar las notas en el mástil. Este sensor optoacoplador tiene entre sus características principales el cambio de voltaje en el receptor al acercar un objeto, ya que el emite un haz de luz, al encontrar algun objeto dicha luz rebota, el receptor (que se encuentra en paralelo al emisor) recibe la luz y cambia el voltaje, pudiéndose sensar así la cercanía de un objeto. Dicho cambio de voltaje es proporcional a la distancia a la que se encuentre el objeto.

En el caso del cello se utilizarán para identificar que cuerda se esta tocando y qué intensidad tiene la nota. El arco se realizará de forma tal que el sensor logre identificar cambios de movimiento del mismo. Dicho cambio se reflejará con los colores negro y blanco, se colocarán franjas negras y blancas intercaladas, esta superficie será la encargada de la devolucion de la luz emitida por el receptor y la cantidad de luz reflejada será diferente debido a que el negro absorbe mas luz que el blanco, con lo que el receptor tendrá distinta medida en funcion de la luz que percibe.

Descripción del Segundo Instrumento "Saxotronic"

Figura 1: Saxofón Electrónico

El segundo instrumento a simular  es un Saxofón, en la Figura 2 se muestran todos los fragmentos del mismo pero  las partes propuestas que son necesarias para poder lograr la simulacion del instrumento son: Boquilla, Cuerpo y Pabellón.

Figura 2: Partes de un Saxofón

Como se explicó en la primera entrada  en la Descripcion del Proyecto, vamos a capturar ciertas variables que manipularemos electrónicamente por medio de sensores, acondicionamiento y procesamiento de señales para reproducir los sonidos del instrumento mientras se manipula en tiempo real; en este caso se implementará un sensor que nos permita captar el  viento al soplar en la boquilla y para ello se utilizara un Microfono.  

Las notas en el "Saxotronic" seran capturadas por medio de sensores opticos (Fototransistores http://es.wikipedia.org/wiki/Fototransistor), siete en total que activaran las notas musicales, que seran colocados en el interior del cuerpo del Saxofón como lo indica la Figura 3.b, en frente de los "hoyos" (zona donde se colocaran los dedos para activar la nota). Las puntas de los dedos serán las superficies reflectivas para cada sensor, actualmente se esta buscando como mejorar la reflexión.

Se tiene pensado colocar un par de sensores mas (aun no esta definido el tipo de sensor) para  variar la intensidad del del sonido y la frecuencia del mismo (Octavas)

Figura 3: Sensor Optico (Fototransistor)

En las proximas publicaciones se darán a conocer las mejoras realizadas y otras especificaciones como (canal de adquisicion de datos y otros sensores a usar). En la Figura 4 se ejemplifica con una caricatura la forma y diseño del Saxotronic.

Figura 4: Forma caricaturizada de como se verá el Saxotronic al finalizar el proyecto

Descripción de uno de los instrumentos

Uno de los instrumentos a simular será un cello, entre sus partes se encuentran un mástil, un arco y 4 cuerdas cada una con su afinación. Existen otras partes importantes en el cello, pero estas mencionadas son las necesarias para simular dicho instrumento.

Debido a que se tienen que recolectar la información de acciones para luego procesarlas se utilizaran sensores. Se están evaluando varios tipos para conocer el abanico de opciones y seleccionar el más adecuado.

En vista de que la nota en un cello, al igual que en un violín, guitarra, entre otros instrumentos de cuerda, depende de la distancia en la cual se pise la cuerda contra el mástil se necesita conocer la distancia a la cual se esta pisando para conocer la nota. Para emular esto se están considerando dos opciones: usar sensores de ultrasonido o utilizar una cinta que presenta la propiedad de variar su resistencia en función de la distancia. Al tomar estos datos se podrá saber qué nota se esta produciendo.

La nota producida también depende de la cuerda frotada, debido a que cada cuerda esta en un plano diferente solo se toda una a la vez. Para recolectar la información de las cuerdas se tomarán en cuenta las siguientes opciones: utilizar optoacopladores, de forma que al interrumpir el paso del haz del transmisor del luz al receptor se interprete que se esta frotando una cuerda. Otra opción es utilizar sensores de efecto Hall, este sensor varía un parámetro medible en función de la variación de un campo magnético presente.

Se tiene pensado también variar la intensidad del sonido en función de la velocidad con la que se mueva el arco.

Descripción del Proyecto

Se plantea el proyecto de simular por medio de sintetizadores y computadoras algunos instrumentos musicales. Se realizará la captura de ciertas variables que serán manipuladas electrónicamente por medio de sensores, acondicionamiento y procesamiento de señales para reproducir los sonidos del instrumento mientras se manipula en tiempo real. El objetivo es interactuar con el instrumento y reproducir su sonido mediante un sintetizador que será realizado bajo una serie de lineamientos que serán definidos y presentados posteriormente.

Para ello habrá que seguir una serie de pasos que serán descritos cronológicamente a lo largo de las publicaciones. Existirán algunas actividades que pueden ser realizadas en paralelo y otras que necesitarán resultados de actividades anteriores, esto será descrito e informado oportunamente. Las etapas serán descritas mientras estén en su desarrollo para brindar un mayor detalle de las mismas.

Así mismo se irá describiendo cronológicamente los avances del proyecto, se proporcionará información que se considere necesaria para el entendimiento y seguimiento de las diferentes etapas del proyecto hasta llegar a su culminación.