Рубрика: MIDI баян

Пока я нахожусь вдали от компьютера, приходят в голову разные мысли. Одна из них — это вопрос: способен ли будет мой баян перегрузить MIDI out порт командами в том случае, когда будут меняться настройки всех трёх активных midi каналов при нажатии кнопки «смена пресета». Для каждого канала надо будет установить примерно 15 параметров. Один параметр — это одна midi команда из 3-х байтов. Т.е. при смене пресета нужно будет отправить порядка 50 байт, и мне было интересно, сколько времени это может занять; будет ли эта задержка заметна во время игры.

А тут выдалось время на то, чтобы посчитать.

Скорость обмена данными у MIDI интерфейса — 31250 бод. То есть порядка 2900 байт в секунду. То есть порядка 1000 midi-команд в секунду. То есть мои несчастные 15 команд пролетят за 15 миллисекунд.

То есть можно вообще на этот счёт ни о чём не беспокоиться. Можно будет «щёлкать регистрами» во время игры сколько угодно. Главное, чтобы синтезатор был в состоянии обрабатывать команды с такой скоростью.

Очень хочется добраться до компа и продолжить доводить прошивку баяна до рабочего состояния, реализуя все задуманные функции.

В эти выходные я закончил настройку датчиков левой клавиатуры, начисто прикрутил плату датчиков, просверлил в деке отверстие, вывел жгут проводов от левой клавиатуры в герметичный объём, и подключил левую клавиатуру к общей схеме.

Можно играть обеими руками.

По механике — осталось герметизировать все отверстия и придумать, как крепить жгут проводов, идущий из одного полукорпуса в другой.

Черновая проверка датчика давления показала, что отработка нештатных ситуаций прошивкой работает отлично. 🙂 При одновременной работе датчика давления и большого количества музыкальных клавиш переполнялась внутренняя очередь MIDI-сообщений и прошивка вылетала в индикацию внутренней ошибки (баян перестаёт реагировать на внешние раздражители и высвечивает на светодиодах код ошибки). Видимо, очередь на 4 MIDI-сообщения была слишком маленькой; увеличил до 7. И слегка поменял внутреннюю логику разгребания этой очереди и отправки команд в синтезатор через MIDI-out порт.

Сейчас всё работает чётенько. 🙂

Но с прошивкой ещё возиться и возиться. Это для отладки электроники и механики там сейчас есть всё, что надо. А для игры не хватает ещё много чего. Продолжу работу над баяном после 15 августа. А пока другие дела.

В предыдущей заметке я высказывал опасение, что после настройки аккордов перестанет работать выборный режим для этих же нот. Так и получилось. 🙁

Я сегодня потратил часа 2, чтобы настроить датчики для режима аккордов. И когда я переключил на выборку, то для 9 нот из 12 была сбита настройка выборки: магниты пролетали мимо датчиков, и в крайнем положении рычагов ноты не звучали.

Это потому, что, как оказалось, в разных случаях при нажатии клавиш рычаги опускаются на разную глубину:

• ниже всего рычаги опускаются в режиме выборки;
• при нажатии мажорных аккордов рычаги останавливаются чуть выше;
• при нажатии минорных аккордов рычаги останавливаются чуть выше, чем для мажорных;
• а при нажатии септаккордов и уменьшенных септаккордов — они вообще опускаются чуть-чуть.

Получается, что датчик должен ловить магнит в довольно большом диапазоне расстояний. Одиночный магнит с такой задачей не справляется, и пришлось наклеить ещё по одному магниту на каждый «аккордовый» рычаг (см. рис. 1). И только после этого начали как надо работать и аккорды, и выборка.

Сегодня я с этим возился аж до полуночи. Завтра на свежую голову тщательно проверю ещё раз все датчики и буду прикручивать плату датчиков в рабочем положении. После этого просверлю отверстие в левой деке и, пожалуй, продену в него провод. (Операция эта условно-необратимая, потому что потом я припаяю к концу провода разъём, и вытащить провод обратно уже будет нельзя.

Если повезёт, то завтра я смогу сыграть на баяне обеими руками, но без меха (потому что внутренний объём пока будет негерметичен). Герметизировать всё буду уже потом, завтра не успею.

Почти настроены. Выборный режим полностью работает (см. видео ниже).

Несмотря на то, что в выборном режиме все датчики работают нормально, нужно будет дополнительно настраивать 12 датчиков, которые работают в режиме готовых аккордов. Дело в том, что в выборном режиме рычаги нажимаются «глубже», т.е. опускаются ниже на плату. А в режиме готовых аккордов те же рычаги останавливаются раньше. И часть датчиков (бОльшая часть) не срабатывает. Их надо будет поднимать над платой, и ловить промежуточное положение, чтобы они звучали и в крайнем положении рычага для выборного режима, и в крайнем положении для готового. Очень надеюсь, что такое положение поймать удастся. Иначе придётся на эти 12 рычагов переклеивать магниты, чтобы они были двойные.

Внешний вид настроенных датчиков — на рис. 1. Видно, что никакой одинаковостью тут не пахнет и близко. Каждый датчик надо подгибать персонально, много раз вынимая плату для работы с датчиками и засовывая обратно для проверки.

Процесс весьма трудоёмкий. Места между рычагами крайне мало, все подгибания ножек датчиков надо делать так, чтобы оставаться в одной плоскости.

Дело, можно сказать, вообще не двигалось, пока я не нашёл способ фиксировать плату в одном и том же положении, не прикручивая её шурупами. (Прикручивать буду в самом конце, когда буду уверен, что все датчики работают как надо и дальнейшая коррекция положения платы уже точно не нужна). Положение «ближе-дальше» определяется шириной картонной проставки, временно (а может и не временно) приклеенной перед платой, между бортиком и платой (см. рис. 1). А положение «вправо-влево» определяется «приметами на местности»; в данном случае — центр крепёжного отверстия платы должен точно совпадать с краем проставки.

Эта проставка на рис. 1 — уже третья, шириной 5 мм. Предыдущие 2 (7 мм и 6 мм) оказались слишком широкими, не позволяющими правильно выставить дальний ряд датчиков. В текущем положении далчики ближнего ряда слишком высовываются вперёд, но эту проблему можно решить подгибкой ножек.

Процесс очень небыстрый. Вчера за 2 часа я настроил только половину басов. Т.е. 12 датчиков дальнего ряда. 12 — потому что в этом баяне басы играют октавами, т.е., например, одновременно с самым левым рычагом на рис. 1 (Фа контр октавы) нажимается и 13-й рычаг (Фа большой октавы).

Эта особенность механизма, кстати, является проблемой для MIDI инструмента. Далеко не каждый вариант басового звука будет хорошо звучать октавами. Поэтому в прошивке буду делать отключаемый режим программного запрета на октавы в басах; т.е. если нижняя басовая нота уже звучит, то контроллер не будет отправлять в синтезатор команду включения верхней басовой ноты даже если соответствующий датчик сработал. (Придётся израсходовать 2 байта ОЗУ на запоминание текущего состояния 12-ти нижних басовых нот.)

В прошедшие выходные я окончательно смонтировал и распаял платы правого полукорпуса.

Декоративную решетку пока прикрутить не получится, т.к. она будет упираться в плату датчиков 1-го и 2-го рядов (см. рис. 1). Как я ни старался опустить её как можно ниже, всё равно пришлось её поднять над рычагами так, что она в результате не помещается в штатные габариты этой части баяна. Положение платы выверено очень точно; если её опустить вниз хотя бы на 0.5 миллиметра, то некоторые рычаги клапанов среднего ряда по ней уже будут стучать, что недопустимо. Ну вот такой у меня баян, ничего с этим не поделать.

Придётся декоративную решётку тоже поднимать миллиметра на 2-3. Буду изобретать какие-нибудь прокладки между решеткой и корпусом баяна.

А пока решетки нет — плату панели управления пришлось прилепить на внешнюю поверхность корпуса. С этим можно будет прожить до тех пор, когда будет прикручена решетка. Потом прилеплю на саму решётку. (Клею на 2-сторонний скотч, естественно.)

Вот так выглядит правый полукорпус изнутри:

Герметизировать отверстие для проводов я пока не стал; на тот случай, если вдруг придётся зачем-нибудь всё разбирать.

Но разъёмы (MIDI-out и питание) я уже герметизировал. Обернул каптоновым скотчем — получилась как-бы опалубка, которую я залил термоклеем. В результате все щели в разъёмах перекрыты. При самой финальной сборке останется дополнительно герметизировать отверстие MIDI разъёма, и всё. Отверстие разъёма питания герметизировать е буду, т.к. мне кажется, что этот разъём и так уже достаточно плотно сидит в корпусе на резьбе.

Думал я, что вчера и сегодня буду работать над левым полукорпусом. Но не получилось. Оба вечера я играл на правой половинке: разучиваю «The Cat» Джимми Смита. Очень,очень затягивающее занятие. Но надо будет хотя бы завтра вечером начать работу над левой клавиатурой.

Сегодня я подготовил места крепления платы микроконтроллера и дифференциального датчика давления (см. рис. 1).

Заодно просверлил в деке 2 отверстия ∅4 мм. Одно отверстие для силиконовой трубки, которая будет соединять один из входов датчика давления с внешней средой (т.е. с зоной условно-нулевого давления). А второе отверстие — для жгута проводов, которые пойдут к плате панели управления и к платам датчиков правой клавиатуры.

Уже на этом этапе я вокруг отверстий наклеил каптоновый скотч. Это для того, чтобы потом герметизировать отверстия термоклеем. Умными людьми замечено, что термоклей плохо держится на алюминии, но отлично держится на каптоновом скотче. А скотч, в свою очередь, отлично клеится к алюминию и не теряет своих свойств при нагреве.

Следующий шаг — подготовка соединительных проводов (отмерить, нарезать, зачистить, облудить, связать в жгуты, промаркировать).

Гнездо MIDI-out (которое DIN-5) в данный момент держится на трении. Отверстия под крепёжные винты я делать не буду, чтобы не дырявить лишний раз герметичный корпус. Думаю, что при финальной сборке это гнездо отлично будет держаться на термоклее, которого придётся наляпать в изобилии, т.к. этот разъём сам по себе не герметичен.

А вот разъём питания вкручен в стенку корпуса на резьбу. Длина резьбовой части разьёма оказалась практически равна толщине стенки. Поэтому я просверлил в стенке отверстие 7.5 мм и нарезал резьбу М8×0.75. Благо нужный метчик у меня нашёлся. При финальной сборке перед закручиванием я намажу резьбу разъёма клеем (не суперклеем, а каким-нибудь ПВА или «Моментом». Сам разъём выглядит герметичным. Надеюсь, не придётся его заливать термоклеем.

Снаружи это выглядит так:

На плоские рычаги магниты вообще без проблем клеятся, даже активатором не пришлось брызгать. Датчики на соответствующей плате я тоже подогнул как надо.

Следующий шаг — сверление монтажных отверстий в корпусе для разъёмов MIDI-out и питания. И сверление отверстия в правой деке, через которое будет проходить жгут из 12 проводов МГТФ 0.12 к плате 1-го и 2-го рядов и к плате панели управления.

Про панель управления я ещё не решил, как её крепить на время наладки датчиков. В итоговом варианте она будет крепиться на декоративную решётку, примерно в то место, где у многотембровых инструментов находятся переключатели регистров. Но на время наладки, думаю, прилеплю её просто на корпус на 2-сторонний скотч. Главное предусмотреть, чтобы соответствующие жгуты проводов были достаточной длины, чтобы дотянуться до места. Но с этой стороны проблем не ожидаю: 40 метров провода МГТФ должно хватить. 🙂

---

Вообще, я уже устал от этой работы. Начинаю понимать, почему Бутусов за установку одной MIDI-системы в один инструмент берёт 200 тыр.

P.S. На рис. 1 — магниты, приклеенные неправильно. 🙂 Надо было клеить с другой стороны рычагов и с противоположным направлением полюсов. Вот что значит «устал». В результате в тот же вечер я эти 18 магнитов отодрал и переклеил по-правильному.

Клеил на суперклей-гель. После позиционирования магнита брызгал активатором. В результате суперклей белеет, но мгновенно застывает. Внешний вид склейки получается не очень эстетичный, но магниты держатся очень крепко.

Откуда знаю, что крепко? Знаю, потому что несколько магнитов 2-го ряда пришлось отламывать и переклеивать. Они, видите ли, выпирали за габарит рычага и стучали по плате. Переклеил так, чтобы магниты не выпирали. Теперь не стучат. Но всё равно осталась пара мест, где рычаги задевают плату, если нажать клавишу «с размаху». Т.е. всё-таки придётся саму плату слегка поднимать над рычагами. Немного, не больше, чем на миллиметр. Но придётся.

А значит, что следом за платой придётся поднимать и декоративную решетку. Ничего страшного; добавлю прокладку/проставку между решеткой и корпусом.

На очереди — подгибка датчиков на плате 3-го ряда и приклеивание магнитов на рычаги 3-го ряда.

Магниты там придётся клеить на самые концы рычагов. Это значит, что если кто-нибудь когда-нибудь будет перебирать клапана правой клавиатуры, то ему придётся сначала отклеить магниты, чтобы они не мешали снимать клапаны с рычагов.

Всё это издержки того, что этот баян всё-таки изначально не был рассчитан на установку в него MIDI системы. Но ничего. Справлюсь.