Рубрика: MIDI баян

6 января у меня впервые заработала как надо связь по SPI c «заготовкой контроллера клавиатуры», написанной на FreeRTOS.

На голом C++, без FreeRTOS оно заработало ещё в конце декабря. То был, как говорится, proof of concept. А 6-го января заработал SPI-slave, написанный под FreeRTOS. Пришлось, правда, слегка подпилить ардуинную библиотеку SPISlave, чтобы оно нормально работало в FreeRTOS. И мою доработку даже включили в т.н. «ядро» rp2040.

И с тех пор я продвинулся с позиции «нет ничего, кроме заготовки отправляльщика-принимальщика сообщений по SPI» до состояния «имею практически полнофункциональную прошивку которая умеет работать в штатном режиме, а также имеет поддержку режима настройки». (Да, активную клаву надо будет настраивать для того чтобы выставить как можно бОльшее расстояние между положениями, которые прошивка принимает за «полностью отпущено» и «до упора нажато».)

А на стороне центрального модуля я отрезал поддержку клавиатуры построенной на регистрах сдвига, и добавил связь с модулем клавиатуры.

Теперь надо запаять плату центрального модуля и проверять на реальном железе работу обновленного центрального модуля, а затем и всего остального.

В общем, выходные прошли не зря. Я продвинулся очень неплохо.

Запаял плату панели управления для следующей версии баяна.

Отличие от предыдущей версии в том, что:

• На плате расположено гнездо для microSD карты (слева под дисплеем виден краешек). В текущей версии баяна карта находится внутри герметичного корпуса. Опыт показал, что время от времени всё-таки приходится эту карту доставать. В новом баяне я для этого хотя бы разбирать его не буду. 🙂
• Предусмотрено 2 дополнительных отверстия для крепления платы в корпусе. В старой плате всего 4 отверстия по углам, в результате плата провисает, что совсем нехорошо.
• Для подключения платы будет использоваться шлейф. В старую плату я паял проводки МГТФ.

В целом, функционал, состав и расположение кнопок не изменились. Тут как в УАЗ-буханкой: «сразу хорошо получилось». 🙂

Вчера я закончил реализацию обмена данными между центральным контроллером баяна (типа, слева на рис. 1) и контроллером клавиатуры (типа, справа на рис. 1).

Обмен происходит по SPI. Центр — Master, клавиатура — Slave. Обмен возможен по инициативе как одной, так и другой стороны. Т.е. центр может отправлять управляющие команды клавиатурам и получать от них ответы. А клавиатура может отправлять центральному контроллеру сообщения о клавиатурных событиях (нажатия и отпускания клавиш).

Прошивка контроллеров клавиатур пишется на FreeRTOS. Как оказалось, это просто прелесть. Очень нравится.

Эта композиция всегда мне казалась очень забавной. Само собой, впервые я её услышал в знаменитом номере «Лицедеев».

А тут случайно попались ноты в переложении для баяна.

Ну а раз ноты баянные, то в этот раз я решил записать ролик по-простому. С баянным звуком. Без изысков. Баян, как он есть. Ну в смысле, как он реализован в звуковом модуле Atemp ProDX. Своих собственных голосов-то в моём баяне нет. 🙂

Но отсутствие физических голосов отнюдь не мешает управлять звуком с помощью меха в точности так же, как это делается на обычном баяне. Динамика, акценты, и всё остальное, включая вибрато мехом.

P.S. Бонус-трек — здесь. 🙂

Ранее я докладывал о том, что сделал раздельную настройку меха.

Здесь — пример реального использования такой настройки. В этом примере павая рука управляется мехом, а бас-аккорд — просто играют со своей громкостью, не обращая внимания на мех.

Прошло примерно 40 дней с момента заказа, и платы у меня.

3 с лишним килограмма плат.

Рекорд здесь у платы панели управления (показано стрелкой на рис. 1). Этих плат мне сделали аж 25 и весит эта стопка 1.2 кг. Это при том, что на самом деле мне надо по 2 платы (основная и запасная на всякий случай), а заказать пришлось по 5 плат — это минимальное количество плат.

Вот вместо того, чтобы заваливать меня лишними платами, которые мне аосблютно некуда деть, т.к. ценность они представляют исключительно для меня, лучше бы они на 50% меньше денег взяли. 🙂

Платы датчиков (которые с прямоугольными окнами) я заказал толщиной 0.6 мм. Тоненькие. Красота неописуемая.

Следующий шаг — запаять все платы и собрать всю схему на столе. А потом пробовать, как всё это хозяйство работает. Правда, для этого понадобится доработать прошивку самого баяна. И написать прошивки для контроллеров клавиатур — да, теперь у правой и у левой клавиатур будут свои контроллеры. Те же самые RP2040-zero, только в SMD исполнении. Чтобы можно было запаять плату контроллера прямо на плату датчиков. (На рис. 1 можно разглядеть соответствующие посадочные места). Как вы уже поняли, показания аналоговых датчиков будут читаться специально предназначенными для этого контроллерами. А информация о клавиатурных событиях будет отправляться в основную прошивку MIDI-баяна по SPI. (Этот способ двустороннего обмена информацией между «главным» контроллером и контроллерами клавиатур я уже отработал.)

Заодно и FreeRTOS освою, раз уж буду писать прошивки контроллеров клавиатур с нуля.

И всё это ради того, чтобы получить возможность измерять скорость нажатия клавиш. (Методика тоже была отработана ранее на прототипе.)

Отличия от предыдущего варианта:

• Звук записан не на телефон, а через внешнюю звуковую карту
• Во время игры используется гиро-датчик для «подтяжек» (bends)

Если я буду писать третий вариант, то к списку отличий добавится управление «экспрессией» в канале правой руки (где играет труба) с помощью меха.

P.S. бонус-трек 🙂

Я тут довожу до автоматизма «подтяжки» (AKA «bends») с помощью гиро-датчика. В «Ленивом Дике».

Всё-таки приём этот неприменим к стандартному баяну. Нужно к этому привыкнуть. Причем независимо от того, каким конкретно способом делается «подтажка» (толи покачиванием баяна, толи с помощью джойстика).

И вот подтяжка, расположенная в месте, указанном на рис. 1, у меня почему-то долгое время не получалась. И я не мог понять почему остальные получаются более-менее нормально, а эта — нет.

И я понял. В этом месте нужно перенести правую руку на некоторое расстояние. И я по привычке контролировал правильность переноса с помощью быстрого взгляда на руку. В нормальных условиях это вообще не проблема. Н не в том случае, когда нужно сделать подтяжку, покачивая баян из «стандартного» положения чуть вперёд. Для того, чтобы бросить взгляд на руку, я непроизвольно наклонял баян на себя. И именно в этот момент надо было начинать подтяжку. А баян при этом расположен не в исходном положении. В результате подтяжка либо запаздывает, либо вообще не получается. И как только я перешел на тактильный контроль вместо визуального (запомнил расстояние «рукой») — проблема ушла. Теперь эта подтяжка получается не хуже, чем остальные.

Если играть с выключенным мехом, то всё просто: достаточно настроить соотношение громкостей звучания в настройках клавиатур. В простейшем случае — это «везде по 127». После чего настроить комфортную громкость рукояткой громкости на модуле/усилителе.

Если играть со включенным мехом, то всё несколько сложнее.

1. По-прежнему нужно настроить соотношение громкостей между клавиатурами. Чтобы, например, басы и аккорды не забивали мелодию.
2. Общую громкость (в системных настройках баяна) нужно установить максимальной — 127.
3. Громкость на модуле/усилителе следует настраивать так:
   • Выключить мех, чтобы получить максимальную громкость инструмента.
   • Регулятором громкости на модуле/усилителе настроить громкость «фортиссимо» — это будет та громкость, с которой баян будет звучать при максимальном усилии на мехе. «Фортиссимо» должно звучать «слишком громко для нормальной игры».
   • Снова включить мех.

Здесь дело в том, что стандартное усилие на мехе — это примерно 50% от максимума. И если громкость усилителя настроить на «фортиссимо», как описано выше, то при обычной игре громкость будет нормальная, комфортная. При этом сохраняется возможность выдать «фортиссимо» при необходимости.

Случается, что, например, в правой руке настроен инструмент, которым можно и нужно управлять с помощью меха (например «баян»), а в левой — инструмент, который на мех реагировать не должен (например «фортепиано»).

И теперь это можно настроить (см. рис. 1).

По данной ссылке можно посмотреть тяп-ляп демонстрацию того, как это может звучать (музыкальной ценности видео не имеет).