Tengeneza Muziki wa MIDI wa Misuli !: Hatua 7 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Wakati wowote mfumo wako wa neva unahitaji kufanya harakati, hutuma ishara ndogo za umeme kupitia neurons kudhibiti misuli yako. Mbinu ya electromyography (EMG) inatuwezesha kukuza na kupima ishara hizi za umeme. Mbali na kuwa zana muhimu ya kliniki ya kugundua shida tofauti za neva, rekodi za EMG zimetumika hivi karibuni kudhibiti vifaa vya bandia.

Kwa matumaini ya kufahamiana zaidi na uboreshaji wa EMG na mbinu za kurekodi, nilidhani itakuwa raha kujenga kipaza sauti cha EMG ambacho ningeweza kutumia kama ishara ya kudhibiti kifaa tofauti. Badala ya kudhibiti mkono bandia, niliamua kuingiza masilahi yangu kwenye muziki na kutumia ishara za EMG kudhibiti kifaa cha MIDI. MIDI inasimama kwa Kiolesura cha Ala za Muziki, na ndio itifaki ya kawaida ya kutuma na kupokea ishara za muziki kwa njia ya kielektroniki.

Maarifa ya Asili

Inaweza kufundishwa ikiwa ni pamoja na kuweka mkate kwa mkate, kutengeneza waya chache, kupanga programu ya Arduino, na kuingiliana na kifaa cha MIDI. Ikiwa hauna msingi huu muhimu, ninapendekeza uangalie madarasa / Maagizo hapa chini:

Mizunguko

Arduino

MIDI

Maelezo ya Usalama

Mradi huu unajumuisha kujiunganisha na mzunguko wa umeme. Chukua tahadhari zote muhimu za usalama. Karatasi hii kutoka Delsys ina sehemu juu ya usalama wa umeme na vile vile maelezo muhimu ya mbinu za EMG kwa ujumla. Tutakuwa tukiwasha mzunguko wetu kwenye betri mbili za 9V; wakati wowote mzunguko wako (haswa wakati umeunganishwa nayo pia) unganishwa na nguvu ya AC kutoka ukuta.

Hatua ya 1: Muhtasari wa Mradi na Orodha ya Sehemu

Mradi wetu unajumuisha sehemu kuu tatu:

Amplifier ya EMG, 2.) Arduino, na 3.) kifaa cha MIDI.

1. Tutaunda kipaza sauti cha EMG kwenye ubao wa mkate. Ikiwa una nia ya kuangalia kwa kina zaidi sayansi iliyo nyuma ya kipaza sauti cha EMG na hatua za kina zaidi juu ya jinsi ya kujenga yako mwenyewe, angalia kipaza sauti changu cha EMG kinachoweza kufundishwa.
2. Tutaipa nguvu Arduino kutoka kwa betri sawa za 9V ambazo zinawezesha EMG amp. Kazi nyingi na Arduino zitakuwa kwenye upande wa programu.
3. Nilikuwa na iPhone inayoendesha Garageband kama kifaa changu cha MIDI. Arduino itatuma ishara za kawaida za MIDI juu ya kebo ya kawaida ya MIDI, kwa hivyo kifaa chochote cha MIDI kinapaswa kufanya kazi badala ya iPhone.

Sehemu

• (2x) LT1167 (vifaa vya kuongeza sauti)
• (2x) LT1112 (au kifaa chochote cha op-amp mbili)
• (1x) LM386N (kipaza sauti)
• (5x) Elektroni za juu za EMG (mbili kwa misuli na moja kwa kumbukumbu) (Amazon)
• Arduino Uno (Amazon)

• iPhone (au kifaa chochote cha MIDI)

  Kebo ya adapta ya MIDI hadi iPhone (ikiwa unatumia iPhone) (Amazon)

• Vipinga anuwai, capacitors, na waya za kuruka
• Bodi ya mkate (Amazon)
• (2x) 9V betri

Zana

• Chuma cha kulehemu (Amazon)
• Vipande vya waya
• Joto hupunguza neli
• Mkanda wa umeme

Hatua ya 2: Kusanya Amplifier ya EMG

Kwa mafunzo kamili juu ya jinsi ya kujenga kipaza sauti cha EMG, angalia sauti yangu ya EMG inayoweza kufundishwa.

Tutaunda kipaza sauti cha EMG kinachoweza kukuza njia mbili za EMG. Tutatumia moja ya vifaa vya LT1167 kwa kila kituo. Jedwali la LT1167 kwa usaidizi lina muundo wa "Kikuzaji cha Msukumo wa neva," ambacho tutafuata katika hatua hii.

Kusanya mzunguko

Kwenye ubao wa mkate, unganisha nakala mbili za amplifier ya msukumo wa neva iliyoonyeshwa hapo juu. Picha za mzunguko wangu uliokusanyika zinapaswa kusaidia kukuongoza kuelekea lengo la mwisho. Niliongeza hati ya kupitisha ya 1 ya chini kupita kwa pato la kila amplifiers zangu kusaidia kupunguza kelele. Ikiwa ungependa kuziongeza kwenye mzunguko wako, nilitumia kipinga 1 kΩ na capacitor ya 0.047 μF kwa masafa ya cutoff ya takriban 2, 000 Hz.

Nguvu

Tutasimamisha mzunguko wa betri mbili za 9V. LT1167 inahitaji + V na -V (kwa sababu ishara ya chanzo ya EMG ina maadili mazuri na hasi), kwa hivyo tutaunganisha pini ya kuondoa kwenye betri ya + V na pini ya pamoja kwenye -V betri. Pini ya kuondoa kwenye -V betri inakuwa -V thamani. Unapotumia betri mbili za 9V, utaishia kuwa na + V na -V kuwa sawa na +9 na -9 volts mtawaliwa.

ElektroniHatua inayofuata inashughulikia kuwekwa kwa elektroni kwa undani zaidi. Elektroni ya rejeleo huziba ndani ya pini 1 ya moja ya amps za vifaa, na jozi za elektroni ya misuli huziba kwenye pini 2 na 3 kwenye amps za vifaa. Mwelekeo +/- wa elektroni haijalishi.

Kumbuka: Ikiwa mzunguko wako haufanyi kazi, labda umefanya kitu kibaya! Mbinu nzuri ya kupata kosa katika mzunguko ni kuchora muundo wa mzunguko ambao umekusanyika kwenye ubao wako wa mkate na ulinganishe na mpango wa asili. Katika mchakato huo unaweza kupata kosa (kama nilivyofanya mara nyingi).

Hatua ya 3: Andaa Electrode

Kama nilivyosema hapo juu, tutahitaji jumla ya elektroni tano kwa mradi huu. Rekodi za EMG zinafanywa na kipaza sauti tofauti, ikimaanisha tunazidisha tofauti kati ya alama mbili za kumbukumbu kwenye misuli. Hii inamaanisha tutahitaji elektroni mbili kwa kila misuli. Kwa kuongeza, tunahitaji rejeleo moja kwa shughuli ya misuli kupimwa kwa heshima na. Hapa kuna kiunga cha elektroni zingine za uso za EMG zinazouzwa kwenye Amazon. Aina halisi ya elektroni sio muhimu sana kwa madhumuni yetu.

Kama nilivyoonyesha kwenye picha hapo juu, weka elektroni mbili kwenye makali ya ndani ya kila mkono, sawa na urefu wa misuli na ikatenganishwa na karibu 2 cm. Weka elektrodi ya kumbukumbu kwenye sehemu ya mifupa ya moja ya viwiko vyako, mbali na elektroni kwenye misuli.

Jozi za waya zilizopotoka

Pia utataka kupotosha waya kwenye jozi zako za elektroni kama inavyoonyeshwa hapo juu. Mbali na kusafisha fujo karibu na mzunguko wako, jozi za waya zilizopotoka husaidia kupunguza kelele za umeme zilizochukuliwa na elektroni. Kwa kubadilisha msimamo wa waya nyuma na mbele, mwingiliano wowote wa nje wa umeme (kwa mfano 60 Hz kutoka kwa waya) utaathiri waya kiasi sawa. Kiboreshaji cha kutofautisha kitaondoa ishara hii ya kawaida ya kelele.

Hatua ya 4: Kikuza sauti (hiari)

Ikiwa una nia ya kusikiliza ishara mbichi ya EMG (bila MIDI yoyote) unaweza kuongeza kipaza sauti kwenye mzunguko wako wa EMG. Tumia chip ya kipaza sauti ya LM386N na vipinzaji muhimu na vitenganishi kukusanya mzunguko ulioonyeshwa hapo juu. Video hapo juu inaonyesha nini mbichi (vizuri, kuna vichungi vingine kwenye mzunguko, lakini ni mbichi zaidi) ishara ya EMG inasikika kama.

Wakati hatua hii sio lazima kwa kuchochea ishara za MIDI, nakushauri ujaribu. Kusikiliza ishara ya EMG inaweza kuwa mbinu inayosaidia sana kusuluhisha na kurekebisha mfumo wako. Kwa mfano, ikiwa kuna mwingiliano mkali wa 60 Hz kutoka kwa nguvu kuu, utaweza kuisikia rahisi zaidi kuliko ungeweza kuigundua wakati unachukua sampuli ya ishara na Arduino yako.

Sauti kwenye video yangu inakata kidogo, lakini ni mfano mzuri wa kile ishara safi ya EMG inapaswa kuonekana kama.

Hatua ya 5: Andaa Vipengele vya MIDI

Ili kutuma ishara ya MIDI kutoka Arduino hadi kifaa cha MIDI, tunahitaji kutengeneza moja ya vifurushi vya kike vya MIDI. Unapaswa kuangalia Agizo langu la kwanza kwa mafunzo kamili zaidi juu ya kuanzisha MIDI kwenye Arduino.

Hapa kuna hatua:

1. Solder kontena la 220 to kubandika 4 ya kiunganishi cha MIDI.
2. Solder waya ya cm 10 kutoka kwa kontena hadi kontakt Tx kwenye Arduino.
3. Solder waya yenye urefu wa 10 cm ili kubandika 2 na kuiunganisha ardhini kwenye Arduino.
4. Solder waya yenye urefu wa 10 cm ili kubandika 5 na kuiunganisha kwa 5V kwenye Arduino.

Mara tu unapokusanya kipaza sauti cha EMG na kuandaa MIDI kwa kebo ya iPhone, tumia waya mbili za kuruka kutuma matokeo ya vifaa vya kuongeza sauti kwa pini A4 na A5 kwenye Arduino.

Hatua ya 6: Andika Nambari ya Arduino

Bomba la msingi la nambari ya Arduino ni kama ifuatavyo.

1. Pima kiwango cha kelele cha msingi kwa njia zote za EMG
2. Loop kuendelea, kupima voltage ya kila kituo cha EMG
3. Ikiwa idhaa ya EMG inayodhibiti kiwango cha noti inavuka kizingiti, washa kidokezo cha MIDI
4. Tumia ishara kutoka kwa kituo kingine cha EMG kurekebisha kiwango cha maandishi

Ninakuhimiza ujaribu kuandika nambari yako ya Arduino kusindika ishara za EMG. Najua hakika kuna mpango bora wa kudhibiti huko nje kuliko yale niliyounganisha pamoja! Ikiwa unataka kuanza na nambari yangu, jisikie huru kuipakua hapa. Unaweza kuangalia hazina yangu ya GitHub ili uone maandiko anuwai ya nambari yangu wakati nilikuwa nikifanya kazi kwenye mradi huo.

Hatua ya 7: Weka yote pamoja

Ikiwa yote yameenda kulingana na mpango, unapaswa kudhibiti kifaa chako cha MIDI ukitumia ishara kutoka kwa misuli yako mwenyewe. Inasisimua sana! Mara tu mradi unafanya kazi unaweza kucheza karibu na mipango tofauti ya kudhibiti na kukagua sauti tofauti za MIDI.

Napenda kujua ikiwa unajaribu kutengeneza moja ya vifaa vyako vya EMI vinavyodhibitiwa na EMG! Ningependa kusikia jinsi inavyokwenda na ningefurahi kusaidia na maswali yoyote yanayotokea njiani. Bahati njema!

Tuzo ya pili katika Mashindano ya Sensorer 2017