Comunicador

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Este artículo pretende poner en contexto y organizar al equipo humano que aborda la construcción de un comunicador silábico accesible, documentando el proceso y sirviendo como paso intermedio para la creación del artículo definitivo una vez concluido. El carácter transdisciplinar y descentralizado del proyecto requiere una planificación de las distintas tareas a realizar.

Descripción general

Con una experiencia logopédica de 20 años trabajando con cientos de problemas de comunicación distintos y el desarrollo de distintos proyectos de I+D+I para la diversidad funcional se plantea mejorar la comunicación y por tanto la calidad de vida de las personas y su entorno de personas con dificultades comunicativas.

De vocación inclusiva, el comunicador deberá ser útil para una comunicación profunda con los demás.

Algunas particularidades de este dispositivo serán:

  • Práctico, robusto, portátil, barato y muy fácil de usar.
  • Compatible con Ordenadores, Móviles y tablet.
  • Multiplataforma.
  • Replicable.
El comunicador
Pruebas con Henar#1"

Accesibilidad

Las nuevas pruebas de acceso realizadas con Henar han permitido determinar la forma y medidas mínimas que tendrá el conjunto así como la disposición de elementos, quedando validada su usabilidad para la interpretación musical.

Plan de trabajo

Las personas implicadas en cada tarea deberán tomar una serie de decisiones en base a los Objetivos contemplados en el proyecto y que afectarán al trabajo de los demás grupos. Para facilitar esta toma de decisiones, se establece una jerarquía de prioridades con los siguientes niveles:

Imprescindible

  • Sensores de Interpretación Musical:
    • 7 para lanzar sonidos
    • 1 para la función de octavador
    • 1 para pedal de sostén
  • Menús de Ajustes Musicales:
    • 6 para selección de Instrumento
    • 6 para selección de Modo
    • 12 para Transposición del tono
    • La selección en uso debe ser indicada de forma visual, permanente e inequívoca
  • Integración del protocolo MIDI en la programación del dispositivo
  • La selección debe ser posible con un solo golpe y accesible al nivel de movilidad de Henar
  • El instrumento Piano incorpora la dinámica para aumentar la expresión musical
  • Ensamblaje de todos los componentes en una sola caja robusta y antideslizante
  • Incorporación de amplificador, altavoces, volumen
  • Salida de audio profesional
  • Encendido y apagado accesibles para Henar
  • Sistema auxiliar de toma de tierra para eliminar ruido y retroalimentaciones

Aconsejable

  • Incorporación de sistema de alimentación con baterías recargables
  • Guía de desarrollo
  • Guía de réplica y ensamblado
  • Guía de usuario
  • Documentación complementaria en inglés

Prescindible

Caja

Los sensores de notas y menús se disponen en un único plano inclinado, lo que optimiza el acceso a la mayor superficie posible, la precisión en el golpe y la comodidad en los movimientos.

Medidas Henar#3
Medidas Henar3.jpg

Imprescindible:

  • Las conexiones deben ubicarse fuera del alcance del Intérprete para evitar tirones durante la interpretación.

Decisiones:

  • Minimizar riesgo de daño o accidentes mediante uso de alcolchados, cantos redondos, materiales flexibles.
  • Materiales para la construcción del mueble, teniendo en cuenta que debe ser lo suficientemente robusto para no romperse y ligero para ser trasnportable.
  • El Panel de sensores puede ser plegable.

Viaje de la señal

Esquema del recorrido de la señal desde que el Intérprete percute en los sensores.

Viaje de la señal
Viaje de la señal Henar3.jpg

Sensores

Todos los sensores (Interpretación + Ajustes Musicales) se encuentran dispuestos en un único Panel en plano inclinado.

Panel de Sensores
Panel de Sensores Henar3.jpg

Para tocar música se percute con la baqueta en los Sensores de Interpretación:

  • 7 sensores se corresponden a "teclas" de notas musicales. Se propone utilizarlos de tipo piezoeléctrico para captar la dinámica de la interpretación musical y aumentar la expresividad. Otra posibilidad es que sean capacitivos, como en el prototipo HenarDos.
  • 1 sensor Octavador que conmuta entre dos octavas musicales. Hasta el momento los de tipo capacitivo han sido eficaces.
  • 1 sensor de Pedal de Sostén que alarga la duración de la nota. También capacitivo.

Para modificar los parámetros musicales del instrumento se percute en los tres Menús de Ajustes Musicales:

  1. Menú Instrumento.- 6 sensores correspondientes a 6 instrumentos musicales.
  2. Menú Modo.- 6 sensores correspondientes a 6 modos musicales.
  3. Menú Transposición.- 12 sensores correspondientes a 12 tonalidades musicales.
Menú de Ajustes Musicales
Menú de Ajustes Musicales Henar3.jpg

Decisiones:

  • La elección del tipo de sensores para los Menús de Ajustes Musicales dependerá del tipo de Indicadores.
  • A determinar qué dispositivo gestiona los Menús de Ajustes Musicales. Arduino, botones, circuito interno auxiliar, Pure Data...
  • Es posible que haya que incorporar algún tipo de borde o relieve a modo de zócalo alrededor de los todos o algunos de los sensores, para facilitar el acierto en la interpretación y evitar tocar dos al mismo tiempo. Esto puede darse especialmente en los Sensores de Interpretación.

Indicadores

Sirven para indicar de forma visual, permanente e inequívoca la selección actual en los Menús de Ajustes Musicales.

  • Son la señal luminosa que indica la selección activa.

Decisiones:

  • Pueden ser LEDs alojados en un botón, como los utilizados en pads y controladoras para música electrónica.
  • ¿Quién enciende el Led?

Arduino

La versión ArduinoUNO ha sido suficiente y eficaz en prototipos anteriores.

La placa Arduino se encarga de:

  • Recibir la señal de los sensores de interpretación
  • Recibir la señal de los sensores de ajustes musicales

Decisiones:

  • ¿Puede realizar con eficacia todas las tareas previstas o necesita algún elemento de apoyo?
  • ¿Cuál sería la versión adecuada?
  • ¿Podría sustituirse por un circuito impreso personalizado para las tareas que nos interesa?
  • Reciben la señal de los sensores
  • Traducir estas señales a instrucciones MIDI y mandarlas a una salida MIDI

Raspberry Pi

Se ha utilizado RaspberryPi 2 Model B en los dos prototipos anteriores con buenos resultados de procesamiento, pero procuraremos utilizar la versión más actual para aumentar el rendimiento y disminuir la latencia.

¿Qué hace Raspberry Pi?

  • Ejecuta Pure Data, que hará la función de sampler
  • Carga en memoria un paquete de samples
  • Recibe instrucciones
  • Lanza los sonidos correspondientes a un interfaz de audio externo
  • Permite afinar el instrumento

Decisiones:

  • Traducir señales a instrucciones MIDI y enviarlas a una salida
  • ¿Qué interfaz de audio externo usar? Tarjeta de sonido USB o accesorio específico para Rasberry Pi...

Pure Data

Seguiremos utilizando Pure Data para el procesamiento de los sampler.

Decisiones:

  • ¿Quién enciende y apaga los menús?
  • ¿Quién traduce a MIDI las señales y las lleva a MIDI-OUT?

Amplificación

Se incorpora un sistema de amplificación de sonido estéreo con calidad profesional (CD):

  • Alimenta dos altavoces orientados al intérprete
  • Permite ajustar el volumen

Decisiones:

  • Incorporar entrada de línea por mini-jack (para conectar un móvil y tocar encima de la música)
  • Salida de línea estéreo XLR balanceada

Fuente de alimentación

  • Alimenta a la Raspberry Pi
  • Alimenta al Amplificador
  • Con interruptor único de encendido y apagado general

Decisiones:

  • Estudiar un sistema lo más accesible posible para el interruptor
  • Integración de un sistema de batería recargables
  • ¿Fusible?
  • ¿Cómo resolver el problema de la toma de tierra? Prototipos anteriores generaban un ruido en el sonido, debido a que los adaptadores de corriente micro-usb conectados a Raspberry Pi carecían de toma de tierra. La solución era conectar el cable Hdmi a una pantalla encendida que sí disponía de dicha toma en el enchufe.

Desglose de tareas

  1. Programación Arduino.
  2. Programación Pure Data.
  3. Programación MIDI.
  4. Programación de los Menús.
  5. Estudio e implementación de la mejor solución de los indicadores LED.
  6. Creación o implementación de banco de Samplers.
  7. Diseño de caja, packaging y distribución final.
  8. Creación de planos y archivos 3D para el replicado.
  9. Diseño circuitos impresos.
  10. Solución PCB de interconexión entre la Raspberry Pi y el Arduino.
  11. Documentación:
    1. Documentación complementaria en Inglés.
    2. Guía de Desarrollo.
    3. Guía de Usuario y Ensamblado.
    4. Documentación Financiera.
    5. Vídeos de uso y montaje.

Equipo

Este es el equipo de trabajo del que se dispone para construir el Henar#3, uno de los retos es definir bien qué tareas tiene cada uno y cual será la mejor forma para coordinarse:

  • Centro CeLeO
  • Ignacio Ave
  • Autofabricantes/MediaLab
  • Iñaki Martínez/Organic Audio
  • Juan Lázaro/Arte_facto
  • FabLab Cuenca
  • Enrique Lizano

Glosario

Henar 
Intérprete principal del instrumento Henar#3 y eje del proyecto Un instrumento para Henar que tiene como objetivo principal la socialización a través de la música.
Henar#1, Henar#2, Henar#3 
Sucesivos prototipos de instrumento musical electrónico adaptado a Henar.
Intérprete 
Persona que toca música con con el instrumento Henar#3
Baqueta 
Palo o vara usada para tocar instrumentos de percusión.
Panel de Sensores 
Conjunto de sensores a utilizar durante la interpretación musical con Henar#3, integrados en un mismo panel.
Sensores de Interpretación 
El conjunto de los 7 sensores correspondientes a Notas, más 1 para Sostén y 1 para Octavador.
Nota 
Sonido de afinación concreta.
Octavador 
Conmuta a los 7 sensores de notas entre octava actual y siguiente octava aguda. Ejemplo: C3/C4.
Pedal de Sostén 
Sostiene el sonido al ser activado, emulando al de un piano. Conmuta entre on/off (no es necesario tenerlo pulsado todo el tiempo).
Sensores de Ajustes Musicales 
El conjunto de sensores que cambian la configuración del sonido del instrumento. Los distintos ajustes se dividen en tres menús: Instrumento, Modo y Transposición. Antes de empezar la interpretación de una pieza musical hay que tenerlo debidamente ajustado a la partitura.
Menús de Ajustes Musicales 
Ver Sensores de Ajustes Musicales.
Menú Instrumento 
Conmuta rotatoriamente entre 6 bancos de sonido correspondientes a distintos instrumentos musicales.
Menú Modo 
Conmuta rotatoriamente entre 6 distintas secuencias armónicas de notas que corresponden a los modos musicales o escalas más utilizados.
Menú Transposición 
Conmuta rotatoriamente entre las 12 tonalidades correspondientes a los doce semitonos de la escala temperada occidental. Esto permite ajustar el instrumento a la tonalidad de la pieza musical a interpretar.
Indicadores de Ajustes Musicales 
Señales luminosas que facilitan comprobar en todo momento cuáles son los Ajustes Musicales en uso del instrumento.
Afinador 
Regulador que permite variar la afinación global del instrumento para adaptarlo a distintos contextos: Orquesta, banda, etc.
Volumen 
Regulador que permite ajustar el volumen de los altavoces.

Enlaces de referencia

https://www.xataka.com/investigacion/el-software-que-usa-stephen-hawking-para-hablar-ya-esta-disponible-para-todos


https://playtable.miroslavbodis.com/