HenarDos

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Esquema de la hoja de ruta del instrumento
Matriz de menú de selección del instrumento

Segunda versión de un instrumento adaptado para Henar. Henar Dos es un instrumento musical desarrollado usando tecnologías libres. Nace como hijo del proyecto padre: Un instrumento para Henar.

Características y manejo

El instrumento tiene el aspecto de una pequeña batería electrónica. Dispone de una placa ArduinoUno gestionando una serie de sensores capacitivos con la misión de poder experimentar distintos materiales, tamaños y disposición y así configurar un instrumento a medida para cada intérprete. Incorpora un mini-ordenador RaspberryPi con sonidos configurables cargados mediante un tarjeta microSD. Dispone de salidas de audio, HDMI y USB. Al tratarse de un "multi-instrumento" a modo de sampler, permite generar sonidos tanto de percusión como melódicos. Incorpora también una caja de menú con sensores que permiten las siguientes funcionalidades:

Modo performance

Tras pulsar el botón Performance, el HenarDos está listo para tocar. Percutiendo en los sensores (teclas) se dispararán los sonidos. Es el modo por defecto. Los cinco sensores principales disparan sonidos diferentes. El sexto sensor, de tipo on-off, sube una octava mientras está activado.

Cambiar de instrumento

Tras pulsar el botón Instrumento, el HenarDos esperará órdenes de los seis sensores. Cada sensor se convierte ahora en un menú con seis opciones diferentes: 1 (instrumento1) 2 (instrumento2) 3 (instrumento3) 4 (instrumento4) 5 (instrumento5) 6 (instrumento6) Por ejemplo, si percutimos el sensor "4" se activará el instrumento Bajo. Pulsando ahora Performance ya podremos tocar con el sonido del bajo.

Cambiar modo

Tras pulsar el botón modo, el HenarDos esperará órdenes de los seis sensores. Cada sensor se convierte ahora en un menú con seis opciones diferentes: 1 (Modo1) 2 (modo2) 3 (modo3) 4 (modo4) 5 (modo5) 6 (modo6) Por ejemplo, si percutimos el sensor "2" se activará el modo escala menor. Pulsando ahora Performance todos los sensores estarán en la escala menor.

Cambiar tono

El tono se selecciona con los siguientes 2 sensores del menú que corresponden a:

  • Tras pulsar el botón tono 1, el HenarDos esperará órdenes de los seis sensores. Cada sensor se convierte ahora en un menú con seis opciones diferentes: 1 (Do) 2 (Do#) 3 (Re) 4 (Re#) 5 (Mi) 6 (Fa) Por ejemplo, si percutimos el sensor "6" se activará el tono Fa. Pulsando ahora Performance todos los sensores estarán en el tono Fa.
  • Tras pulsar el botón tono 2, el HenarDos esperará órdenes de los seis sensores. Cada sensor se convierte ahora en un menú con seis opciones diferentes: 1 (Fa#) 2 (Sol) 3 (Sol#) 4 (La) 5 (La#) 6 (Si) Por ejemplo, si percutimos el sensor "1" se activará el tono Fa#. Pulsando ahora Performance todos los sensores estarán en el tono Fa#.

Vídeo manejo

Construcción

Componentes

Sensores

Todos los sensores están compuestos de Materiales conductores. Según el tipo de material y su tamaño cambiará la intensidad de señal que manda a la placa de Arduino por este motivo desde el software Pure Data se puede graduar la sensibilidad para facilitar el cambio de sensor a demanda del intérprete. En nuestro caso todos los sensores son de chapa galvanizada.

Sensores
Instrumento Henar.jpg

Cables

  • Conjunto de cables finos y flexibles para realizar conexiones en Arduino.
  • Cables pinza cocodrilo a mini jack 2,5 mm macho.

Arduino

Arduino UNO

LCD

LCD LMB162HBC

Raspberry Pi

Raspberry Pi 2 Model B

Tarjeta de sonido

Behringer U-Control UCA202

Ensamblaje

Hardware

Sensores capacitivos con Arduino y fabricación del circuito

Circuito principal1 Circuito principal2
Soldadura circuito principal1.JPG
Soldadura circuito principal2.JPG

LCD

Esquema de conexiones LCD Conexión LCD
EsquemaConexionesLCD.png
Connexion LCD.JPG

Caja

Caja 1-01 Caja 2-02 Conjunto 3-03 H de Henar 4-04
Vista 1 caja 1-01.jpg
Vista 2 caja 2-02.jpg
Vista 3 conjunto-03.jpg
Vista 4 Hache de HENAR-03.jpg
Transporte 5-05 Ensamblaje final 6-06 Conjunto transporte 7-07
Vista 5 Transportejpg-04.jpg
Vista 6 -05.jpg
Vista 7 -05-06.jpg

Programación

Arduino

Pure Data

Raspberrry

Back Up de la tarjeta SD

Configuración

Descripción general

El instrumento Henar#2 funciona con sensores capacitivos, es decir que los sensores reaccionan cuando se acerca la mano al sensor. La sensibilidad de los sensores al acercamiento de la mano ha sido arreglada para que el sensor reaccione únicamente cuando la mano toca el sensor, gracias a una red de resistencias en el circuito añadido al Arduino. Sería posible cambiar el valor de estas resistencias para que los sensores sean más sensibles y reaccionen cuando la mano esté a pocos centímetros del sensor sin tener que tocarlo.Sin embargo haría falta cambiar este pequeño circuito. Para facilitar la investigación con otros tipos de superficies y materiales existe en el patch Pure Data un parámetro que permite cambiar la sensibilidad del sensor. Efectivamente, dependiendo del tamaño de la superficie, de su grosor y de su material,la conductividad será diferente y los datos mandados desde el Arduino al Raspberry Pi pueden cambiar de escala. Los sensores siempre deben utilizar un material conductor de electricidad y nunca deben tocarse. Los cables de los sensores llevan una única señal, dicha señal se transmite a través de la parte que corresponde a la masa del cable y del conector mini jack. Esta conexión permite utilizar otros tipos de sensores y jugar con ellos siempre que toquemos la parte conectada a la masa del nuevo sensor.

Estructura de los menús y sensores

Matriz de menú de selección del instrumento
Parrilla-menus-henar.png

Otros parámetros

  • Potenciómetro de afinación.
  • Interruptor de selección duración de notas cortas o largas.
  • Potenciómetro de volumen del altavoz incorporado.
  • Potenciómetro de contraste del display LCD (posibilidad de interferencias con el Raspberry en ciertas posiciones, mejor dejar este potenciómetro en su posición n por defecto).

Edición del patch de Pure Data

Para poder cambiar y editar el patcher, ir al menú “editar” de Pure Data y seleccionar “modo!editar”. En la parte más arriba del patcher aparecen los parámetros más utilizados.

Parámetros Pure Data
PatchPureData1.png
  • Number box A: Para cambiar la sensibilidad a un nivel más adecuado. Por ejemplo, cuando hay notas que se repiten o al contrario que no hay notas emitidas cuando tocamos el sensor. La number box A se manipula cuando estamos fuera del modo edición, hacer click encima y mover el ratón arriba o abajo según deseamos subir o bajar los valores.

Esos “number box” de abajo indican los datos que entran en el patcher desde el Arduino. El primer number box siempre indica 255,los 5 siguientes muestran los sensores de notas, el sexto el sensor de octava, y los 5 siguientes los sensores de menú. Examinando los datos que entran se puede tener una idea de la sensibilidad final que tenemos que escoger.

Parámetros Pure Data
PatchPureData2.png
  • Mensaje B: Para guardar una sensibilidad diferente de la de por defecto (sensibilidad de 3), cambiar el número que aparece en el mensaje B.
  • Number Box C: indicación de cambio de afinación.
  • Objeto D: para cambiar la amplitud de afinación posible, 3 corresponde a una amplitud de un tono más o menos. Sin embargo, es posible tener una amplitud de afinación muchísimo más grande cambiando el 3 después del ”*” por un valor más grande (dejar un espacio entre el símbolo“*” y el nuevo coeficiente).
  • Number box F: visualización!de!cambio!de!duración!de!nota.
  • Toggle G: visualización de cambio de octava.
  • Number box E: visualización de código de letras de teclado para poder enviar palabras nuevas al display

Cambiar los modos por defecto

Hacer un doble clic sobre el objeto “pd modo_escalas”.

Parámetros Pure Data
PatchPureData3.png

Se abre una nueva ventana. Ponerse en el modo edición y cambiar los mensajes tipo“; escala 0 0 2 4 5 7”. La nueva escala se calcula a partir de una nota fundamental “0” las otras notas se calculan en semitonos a partir de esta nota fundamental. Una escala mayor se escribe así:“0 2 4 5 7”. Si estamos en la trasposición de Do tendremos:0=Do, 2=Re, 4=Mi, 5=FA, 7=SOL. La escala de Do menor se escribe “0 2 3 5 7”.Una vez calculado la escala escribirla a continuación de este mensaje:”;escala 0”. Así el mensaje completo para una escala mayor será:”;escala 0 0 2 4 5 7” Abajo las 6 escalas por defecto:

Parámetros Pure Data
PatchPureData4.png

Visualización en el display LCD

Para poder visualizar los nuevos modos en el display habrá que cambiar el código enviado al objeto “send display”. Sucesión de números correspondiendo cada uno a una letra del teclado del ordenador. El mensaje “77 65 89 82” quiere decir “MAYOR”. Para facilitar la búsqueda del código correspondiendo a una palabra dada la number box E de la ventana principal enseña el código de cada letra cuando uno teclea una palabra.

Cambiar los instrumentos por defecto

El motor de audio del Henar#2 funciona según el principio de un sampler. Es decir que utiliza los sonidos grabados para obtener más realismo. A cada instrumento le corresponde un fichero de audio guardado en la carpeta henar#2 en el escritorio del Raspberry Pi. Para cambiar el instrumento por defecto, abrir el objeto “pd modo_instrumento” y cambiar el nombre del fichero por el nuevo instrumento en los mensajes conectados al objeto “soundfiler”. No olvidar la extensión, por ejemplo para el primer instrumento vibrafono el nombre del fichero audio es “vibraphone.wav”. Pure data funciona con ficheros audio wav o aiff, no funciona con mp3. Igualmente cuando cambiamos los modos por defecto, haría falta hacer coincidir las inscripciones que salen en la pantalla LCD con el nombre del nuevo instrumento.

Parámetros Pure Data
PatchPureData5.png

Fabricar un nuevo instrumento

En el fichero de audio de cada instrumento aparece cada 16 segundos una nota subiendo cromáticamente partiendo de FA#. Para crear un nuevo instrumento basta utilizar la misma estructura. Es decir grabar un FA# en el segundo 0, un SOL en el segundo 16, un SOL# en el segundo 32, etc. Para que sea más fácil es mejor hacerlo con un programa de edición de audio que de grabar esta frase cromática de un tirón con el riesgo de aproximaciones temporales.