Construcción Henar Cuatro

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Este artículo pretende poner en contexto y organizar al equipo humano que aborda la construcción de Henar#4, 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

Henar#4 es un instrumento musical electrónico de percusión. Está diseñado para tocar música en vivo. Resulta apto para interpretar, improvisar, componer o aprender, tanto en solitario como en banda u orquesta junto a otros músicos.

De vocación inclusiva, Henar#4 puede usarse de oído (sin conocimientos previos de educación musical) o de forma profesional, priorizando su interpretación con una sola mano.

Funciona como un sampler o "multi-instrumento", generando sonidos melódicos y de percusión. Dispone de 12 notas.

Algunas particularidades de este dispositivo son:

  • Es práctico, robusto, portátil y muy fácil de usar.
  • Integra Sensores + Hardware + Software + Amplificación.
  • Permite variar el instrumento, la octava y el volumen.
  • Puede usarse como controlador MIDI estándar.
El instrumento
Para MediaLab El instrumento Henar4.jpg

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.

Los siguientes vídeos de trabajo muestra cómo Henar accede a la interpretación correctamente:

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:
    • 12 para lanzar sonidos
    • 3 para la función de octavador
    • 1 Panic
  • Menús de Ajustes Musicales:
    • 6 para selección de Instrumento
    • 2 para el control del volumen
    • La selección en uso debe ser indicada de forma sonora 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
  • Los instrumentos incorporan la dinámica para aumentar la expresión musical (sostén y fuerza del golpe), como mínimo en el sonido de Piano.
  • Ensamblaje de todos los componentes en una sola superficie plegable, robusta y antideslizante
  • Incorporación de amplificador, altavoces, volumen y pitch (afinación "fina")
  • Salida de audio profesional
  • Encendido y apagado accesibles para Henar
  • Sistema auxiliar de toma de tierra para eliminar ruidos y retroalimentaciones

Aconsejable

  • Posibilidad de tocar varias notas a la vez
  • Incorporación de sistema de alimentación con baterías recargables
  • Guía de desarrollo
  • Guía de réplica y ensamblado
  • Guía de usuario
  • Documentación complementaria en inglés

Prescindible

Superficie

Los sensores de notas y menús se disponen en una única superficie tipo alfombra, con unas medidas ajustadas a las necesidades de Henar, lo que optimiza el acceso, la precisión en el golpe y la comodidad en los movimientos.

Medidas Henar#4
Para MediaLab Medidas HenarCuatro.jpg

Esta propuesta de medidas es a mínimos por lo que se terminará de decidir las medidas y distribución por criterios técnicos y estéticos. Estas medidas deberían de ir revisándose conforme se avance en el proceso. Es muy recomendable que se determinen pruebas intermedias antes de decidir las medidas definitivas. Imprescindible:

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

Decisiones a tomar:

  • Minimizar riesgo de daño o accidentes mediante uso de acolchados, 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 transportable.
  • 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
Para MediaLab Viaje de la señal Henar4 BORRADOR.jpg

Sensores

Todos los sensores (Interpretación + Ajustes Musicales) se encuentran dispuestos en una única superficie, tipo alfombra.

Panel de Sensores
Para MediaLab Menú de Ajustes Henar4.jpg

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

  • 12 sensores se corresponden a "teclas" de notas musicales. Se propone utilizarlos de tipo Velostat para captar la dinámica de la interpretación musical y aumentar la expresividad.
  • 3 sensores de selección para el Octavador, que seleccionan una de las 3 octavas contiguas. En cada instrumento seleccionado, la octava central estará asignada por defecto a la tesitura más representativa del mismo. En el caso de estar en el instrumento percusión, lo que se selecionará serán set; Set de percusión Pop/Rock, Set de percusión Orquesta Sinfónica, Timbales de Orquesta.
  • 1 sensor de Panic para volver de manera rápida a la posición de inicio.
Menú de Ajustes Musicales
Para MediaLab Menú de Ajustes Henar4.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...
  • A determinar si tras cambiar a otro Instrumento y luego volver al mismo, se mantiene la última posición de octava utilizada. Por ejemplo: estamos tocando el piano habiéndola ajustado a octava "-1", pasamos al set de percusión por defecto que es "0", y cuando volvemos a seleccionar el instrumento piano aparecemos directamente en "-1" donde estábamos.

Indicadores

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


Decisiones:

  • Se puede incorporar algún indicador luminoso.
  • ¿Quién manda el sonido?

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

Bela

Se decide utilizar la tarjeta de sonido Bela por ser Hardware de desarrollo abierto y por que aumenta la eficacia para acercarnos al máximo a un sonido profesional.

¿Qué hace Bela?

  • 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?
  • Que sonidos se utilizan como indicadores sonoros

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
  • Salida mini-jack estéreo para auriculares o altavoz doméstico

Fuente de alimentación

  • Alimenta todo el sistema Arduino/Bela
  • 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 en Bela.
  3. Programación MIDI.
  4. Programación de los Menús.
  5. Estudio e implementación de la mejor solución de los indicadores sonoros.
  6. Creación o implementación de banco de Samplers.
  7. Diseño de superficie, 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 Bela 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:

  • Henar y familia
  • Simón (Centro CeLeO)
  • Pablo y Fran (Autofabricantes/MediaLab)
  • Antony (Campo de Interferencias)
  • Ignacio
  • Lázaro (Arte_facto)

Relación con las versiones anteriores y futuro

El diseño del Henar#4 es consecuencia de la experiencia con los anteriores prototipos y sobre todo del feedback que nos ha ido dando Henar. Esta versión del instrumento es mucho menos simplificada ya que Henar no acepta la simplificación e insiste en tener a su disposición todas las notas posibles para interpretar. Nosotros creemos que la simplificación es una acierto para aumentar la rapidez y versatilidad del instrumento, sobre todo a la hora de tocar con otros pero tenemos que dejarla aun lado hasta que Henar también lo vea. En cualquier caso, en un futuro se podría plantear terminar la versión simplificada del instrumento Henar#3 incluyendo las mejoras que se proponen en el Henar#4 (nuevos botones, Bela...). Otro camino interesante a investigar sería la posibilidad de modificar determinados ajustes del instrumento vía aplicación, web,....O sea desde el móvil, táblet o PC, lo que simplificaría la parte física, eso también incluiría la posibilidad de comunicarse con el instrumento vía bluetooth.

Glosario

Henar 
Intérprete principal del instrumento Henar#4 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, Henar#4 
Sucesivos prototipos de instrumento musical electrónico adaptado a Henar.
Intérprete 
Persona que toca música el instrumento Henar#4
Baqueta 
Palo o vara usada para tocar instrumentos de percusión.
Panel de Sensores 
Conjunto de sensores a utilizar durante la interpretación musical con Henar#4, integrados en un mismo panel.
Sensores de Interpretación 
El conjunto de los 12 sensores correspondientes a Notas, más 1 Panic y 3 para Octavar.
Nota 
Sonido de afinación concreta.
Octavador 
Conmuta a los 12 sensores de notas entre 3 octavas según la tesitura del instrumento. Ejemplo: C3/C4/C5 para el piano.
Sensores de Ajustes Musicales 
El conjunto de sensores que cambian la configuración del sonido del instrumento y su volumen puediendo seleccionar 6 instrumento distintos.
Menús de Ajustes Musicales 
Ver Sensores de Ajustes Musicales.
Menú Instrumento 
Conmuta rotatoriamente entre 6 bancos de sonido correspondientes a distintos instrumentos musicales.
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

http://upnotnorth.net

https://en.goteo.org/project/bhoreal

http://www.samplerbox.org/

http://opensoundcontrol.org/introduction-osc

https://es.wikipedia.org/wiki/OpenSound_Control

http://opensoundcontrol.org/introduction-osc

https://www.arduino.cc/en/Tutorial/Midi

http://playground.arduino.cc/Main/MIDILibrary

https://blog.arduino.cc/2013/10/29/touch-board-brings-interactivity-everywhere/

http://www.instructables.com/id/Arduino-Touch-capacitive-Midi-keyboard/

http://ultra-lab.net/tienda/lilypad-simblee-ble-board-rfd77101

https://wiki.scratch.mit.edu/wiki/MIDI

http://www.arasaac.org/

http://s4a.cat/index_es.html

http://fritzing.org/

https://playtable.miroslavbodis.com/