Muskulli MIDI musiqasini yarating!: 7 qadam (rasmlar bilan)

Mundarija:

1 -qadam: Loyihaning umumiy ko'rinishi va uning qismlari ro'yxati
2 -qadam: EMG kuchaytirgichini yig'ing
3 -qadam: Elektrodlarni tayyorlang
4 -qadam: Ovoz kuchaytirgichi (ixtiyoriy)
5 -qadam: MIDI komponentlarini tayyorlang
6 -qadam: Arduino kodini yozing
7 -qadam: Hammasini bir joyga to'plang

2025 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2025-01-13 06:58

Qachonki sizning asab tizimiga harakat qilish kerak bo'lsa, u mushaklaringizni boshqarish uchun neyronlar orqali kichik elektr signallarini yuboradi. Elektromiyografiya (EMG) texnikasi bizga ushbu elektr signallarini kuchaytirish va o'lchash imkonini beradi. EMG yozuvlari turli xil nevrologik kasalliklarni tashxislashda foydali klinik vosita bo'lishidan tashqari, yaqinda protez qurilmalarini boshqarish uchun ishlatilgan.

EMGni kuchaytirish va yozish texnikasi bilan tanishish umidida, men boshqa qurilmani boshqarish signali sifatida ishlata oladigan EMG kuchaytirgichini yaratish qiziq bo'lardi, deb o'yladim. Protez qo'lni boshqarishdan ko'ra, men o'z qiziqishlarimni musiqaga qo'shishga qaror qildim va MIDI qurilmasini boshqarish uchun EMG signallaridan foydalandim. MIDI Musiqiy asboblarning raqamli interfeysi degan ma'noni anglatadi va elektron signallarni yuborish va qabul qilishning standart protokoli hisoblanadi.

Asosiy ma'lumot

Bu yo'riqnomaga sxemani ulash, bir nechta simlarni lehimlash, Arduino dasturlash va MIDI qurilmasi bilan aloqa o'rnatish kiradi. Agar sizda zaruriy ma'lumot yo'q bo'lsa, men quyida keltirilgan ba'zi darslarni / ko'rsatmalarni o'rganishni tavsiya qilaman:

Davralar

Arduino

MIDI

Xavfsizlik haqida eslatma

Ushbu loyiha o'z -o'zini elektr zanjiriga ulashni o'z ichiga oladi. Barcha zarur xavfsizlik choralarini ko'ring. Delsysdan olingan ushbu maqolada elektr xavfsizligi bo'limi va umuman EMG texnikasining foydali tavsifi mavjud. Biz 9V kuchlanishli ikkita batareyani o'chirib qo'yamiz; hech qanday holatda sizning devoringiz (ayniqsa, siz unga ulanganingizda) devordan AC quvvatiga ulanmasligi kerak.

1 -qadam: Loyihaning umumiy ko'rinishi va uning qismlari ro'yxati

Bizning loyihamiz uchta asosiy komponentdan iborat:

1.) EMG kuchaytirgichi, 2.) Arduino va 3.) MIDI qurilmasi.

Biz EMG kuchaytirgichini non taxtasida quramiz. Agar siz EMG kuchaytirgichining ilmi va uni o'zingiz yaratish bo'yicha batafsil qadamlar bilan chuqurroq tanishmoqchi bo'lsangiz, mening EMG ovozli kuchaytirgichi Instructable-ga qarang.
Biz Arduinoni EMG kuchaytirgichini quvvatlaydigan 9V batareyalardan quvvat olamiz. Arduino bilan ko'p ish dasturiy tomonda bo'ladi.
Men MIDI qurilmam sifatida Garageband ishlaydigan iPhone ishlatardim. Arduino standart MIDI signallarini standart MIDI kabeli orqali yuboradi, shuning uchun har qanday MIDI qurilmasi iPhone o'rniga ishlashi kerak.

Qismlar

(2x) LT1167 (asboblar kuchaytirgichi)
(2x) LT1112 (yoki har qanday ikkita op-ampli chip)
(1x) LM386N (ovoz kuchaytirgich)
(5x) Yuzaki EMG elektrodlari (bitta mushak uchun ikkitasi va bitta ma'lumot uchun) (Amazon)
Arduino Uno (Amazon)
iPhone (yoki har qanday MIDI qurilmasi)

MIDI - iPhone adapter kabeli (agar iPhone ishlatilsa) (Amazon)
Har xil rezistorlar, kondansatörler va o'tish simlari
Non paneli (Amazon)
(2x) 9V batareya

Asboblar

Lehimlash temir (Amazon)
Tel -chiziqlar
Issiqlikka chidamli quvurlar
Elektr tasmasi

2 -qadam: EMG kuchaytirgichini yig'ing

EMG kuchaytirgichini yaratish bo'yicha batafsil ko'rsatma uchun EMG audio ko'rsatgichi bilan tanishib chiqing.

Biz ikkita EMG kanalini kuchaytira oladigan EMG kuchaytirgichini quramiz. Biz har bir kanal uchun bitta LT1167 asboblar kuchaytirgichidan foydalanamiz. LT1167 ma'lumotlar varag'i "Nerv impuls kuchaytirgichi" sxemasini o'z ichiga oladi va biz bu bosqichda bajaramiz.

Zanjirni yig'ing

Non panelida yuqorida ko'rsatilgan nerv impuls kuchaytirgichining ikki nusxasini yig'ing. Mening yig'ilgan sxemamning rasmlari sizni oxirgi maqsad sari yo'naltirishga yordam berishi kerak. Shovqinni kamaytirish uchun har bir kuchaytirgichim chiqishiga passiv 1-darajali past o'tkazgichli filtrlarni qo'shdim. Agar siz ularni o'z davrangizga qo'shishni xohlasangiz, men taxminan 2 000 Gts kesish chastotasi uchun 0,047 mF kondansatkichli 1 kΩ rezistordan foydalanardim.

Quvvat

Biz 9V kuchlanishli ikkita batareyani o'chirib qo'yamiz. LT1167 ga +V va -V kerak (chunki EMG manba signalining ham ijobiy, ham salbiy qiymatlari bor), shuning uchun biz +V akkumulyatoridagi minus pinni -V batareyasidagi ortiqcha piniga ulaymiz. -V batareyasidagi minus pin -V qiymatiga aylanadi. 9V kuchlanishli ikkita batareyadan foydalanganda siz +V va -V mos ravishda +9 va -9 voltsga teng bo'lasiz.

Keyingi bosqichda elektrodlarning joylashuvi batafsilroq ko'rib chiqiladi. Yo'naltiruvchi elektrod asboblar kuchaytirgichlaridan birining 1 -piniga, mushak elektrodlari esa asboblar kuchaytirgichidagi 2 va 3 -pinlarga ulanadi. Elektrodlarning +/- yo'nalishi muhim emas.

Eslatma: Agar sizning kontaktingiz ishlamasa, ehtimol siz noto'g'ri ish qilgansiz! O'chirish xatosini topishning yaxshi usuli - bu sizning taxtangizga yig'ilgan sxemaning sxemasini tuzish va uni asl sxemasi bilan solishtirish. Bu jarayonda siz xato topishingiz mumkin (men ko'p marta qilganim kabi).

3 -qadam: Elektrodlarni tayyorlang

Yuqorida aytib o'tganimdek, bu loyiha uchun bizga beshta elektrod kerak bo'ladi. EMG yozuvlari differentsial kuchaytirgich yordamida o'tkaziladi, ya'ni biz mushaklar bo'yicha ikkita nuqta orasidagi farqni kuchaytirmoqdamiz. Bu shuni anglatadiki, har bir mushak uchun ikkita elektrod kerak bo'ladi. Bundan tashqari, mushaklar faolligini o'lchash uchun bizga bitta ma'lumot kerak. Bu erda Amazonda sotiladigan ba'zi sirt EMG elektrodlariga havola. Elektrodning aniq turi bizning maqsadlarimiz uchun unchalik muhim emas.

Yuqoridagi rasmda ko'rsatilgandek, har bir bilakning ichki chetiga mushak uzunligiga parallel va taxminan 2 sm ajratilgan ikkita elektrod qo'ying. Malumot elektrodini tirsaklaringizning birining suyak qismiga, mushaklardagi elektrodlardan uzoqda joylashtiring.

Burilgan simli juftliklar

Bundan tashqari, yuqorida ko'rsatilgan elektrod juftlaridagi simlarni burish kerak bo'ladi. O'chirilgan simli juftliklar sizning atrofingizdagi chalkashliklarni tozalashdan tashqari, elektrodlar tomonidan olinadigan elektr shovqinini kamaytirishga yordam beradi. Simlarning o'rnini oldinga va orqaga almashtirib, har qanday tashqi elektromagnit parazit (masalan, tarmoqdan 60 Gts) simlarga teng darajada ta'sir qiladi. Diferensial kuchaytirgich shundan keyin bu umumiy shovqin signalini olib tashlaydi.

4 -qadam: Ovoz kuchaytirgichi (ixtiyoriy)

Agar siz EMG signalini eshitishni xohlasangiz (hech qanday MIDI bo'lmasa), siz EMG zanjiriga audio kuchaytirgich qo'shishingiz mumkin. Yuqorida ko'rsatilgan sxemani yig'ish uchun LM386N ovoz kuchaytirgich chipidan va kerakli rezistorlar va kondansatkichlardan foydalaning. Yuqoridagi videoda EMG signalining nimaga o'xshashligi ko'rsatilgan.

Bu qadam MIDI signallarini ishga tushirish uchun zarur bo'lmasa -da, men sizga buni sinab ko'rishni maslahat beraman. EMG signalini tinglash tizimingizdagi muammolarni bartaraf etish va disk raskadrovka qilishda juda foydali usul bo'lishi mumkin. Masalan, agar tarmoqdan 60 Gts chastotali kuchli shovqin bo'lsa, siz uni Arduino bilan signalni tanlayotganda aniqlay olgandan ko'ra osonroq eshitasiz.

Videomdagi ovoz biroz qisqaradi, lekin bu toza EMG signalining qanday bo'lishi kerakligini ko'rsatadigan yaxshi misol.

5 -qadam: MIDI komponentlarini tayyorlang

MIDI signalini Arduino -dan MIDI qurilmasiga yuborish uchun biz ayol MIDI raz'emlaridan birini lehimlashimiz kerak. Arduino -da MIDI -ni sozlash bo'yicha batafsil ko'rsatmalarni o'qish uchun siz mening birinchi yo'riqnomamni ko'rib chiqishingiz kerak.

Mana, qadamlar:

MIDI ulagichining 4 -piniga 220 dyuymli rezistorni lehimlang.
10 sm simni rezistordan Arduino -dagi Tx ulagichiga lehimlang.
2 -pinli 10 sm uzunlikdagi simni lehimlang va uni Arduino -ga ulang.
5 -pin uchun 10 sm uzunlikdagi simni lehimlang va Arduino -da 5V ga ulang.

EMG kuchaytirgichini yig'ib, MIDI -ni iPhone kabeliga tayyorlaganingizdan so'ng, asboblar kuchaytirgichlarining chiqishlarini Arduino -dagi A4 va A5 pinlariga yuborish uchun ikkita o'tish simini ishlating.

6 -qadam: Arduino kodini yozing

Arduino kodi uchun asosiy quvur liniyasi quyidagicha:

Ikkala EMG kanali uchun ham asosiy shovqin darajasini o'lchang
Har bir EMG kanalining kuchlanishini o'lchab, uzluksiz aylantiring
Agar nota intensivligini boshqaruvchi EMG kanali chegaradan oshsa, MIDI yozuvini ishga tushiring
Notaning balandligini o'zgartirish uchun boshqa EMG kanalining signalidan foydalaning

Sizga EMG signallarini qayta ishlash uchun o'zingizning Arduino kodingizni yozib ko'rishni tavsiya qilaman. Men aniq bilamanki, men birgalikda tikilgan narsadan yaxshiroq boshqaruv sxemasi bor! Agar siz mening kodimdan boshlamoqchi bo'lsangiz, uni bu erdan yuklab olishingiz mumkin. Loyihada ishlayotganimda kodimning turli xil takrorlanishlarini ko'rish uchun siz mening GitHub omborimni tekshirishingiz mumkin.

7 -qadam: Hammasini bir joyga to'plang

Agar hamma narsa rejaga muvofiq amalga oshirilgan bo'lsa, siz o'zingizning mushaklaringiz signalidan foydalanib MIDI qurilmangizni boshqarishingiz kerak. Juda hayajonli! Loyihani ishga tushirgandan so'ng, siz turli xil boshqaruv sxemalari bilan o'ynashingiz va turli MIDI tovushlarini o'rganishingiz mumkin.

Agar siz o'zingizning EMG tomonidan boshqariladigan MIDI qurilmalaringizdan birini yasashga harakat qilsangiz, menga xabar bering! Bu qanday ketayotganini eshitishni istardim va yo'lda paydo bo'lgan savollarga yordam berishdan xursand bo'lardim. Omad!