Circuito elettronico dell'organo tattile

Circuito elettronico dell'organo tattile

Un organo elettronico a tocco è un intrigante dispositivo musicale che produce note musicali molto piacevoli in risposta al tocco delle dita su speciali pad o pulsanti elettronici sensibili al tocco.



Tuttavia, gli organi moderni sono molto costosi, il che di solito li pone fuori dalla portata della maggior parte delle persone. I tipi di opzioni a basso costo mancano di prestazioni e sono sotto forma di organi ad accordi che sebbene funzionino come polifonici tendono ad essere apparecchiature di tipo ancia relativamente minime controllate con un piccolo soffiatore.

L'organo degli accordi del titolo deriva dalla verità che l'associazione del basso avviene per mezzo di tasti di controllo che producono la nota giusta. L'organo dal prezzo più basso può essere il cosiddetto organo monofonico (una sola nota può essere suonata in un dato momento) che è tipicamente un po 'di più rispetto al formato tascabile e si gioca con uno stilo.





Il primo apparente sviluppo essenziale sarebbe quello di preparare una migliore configurazione della tastiera poiché il funzionamento dello stilo può essere piuttosto fastidioso. Tuttavia il prezzo di £ 40 di una tastiera completa non può essere razionalizzato. Come si può vedere dalle immagini, la nuova tastiera continua ad essere del tipo touch ma ora è stata modellata in modo che l'organo venga suonato semplicemente toccando i pad appropriati, proprio come uno strumento musicale in scala reale.

Viene inoltre fornito il tremolo che viene attivato e disattivato tramite pad di contatto e viene fornito un controllo per regolare la profondità del tremolo. Un altro miglioramento è nella precisione dell'accordatura, che nello strumento precedente era diversa all'interno della tastiera a causa dell'unica resistenza abituata ad aumentare tra ogni nota. Nell'innovativo modello l'accordatura sulla tastiera è di gran lunga superiore utilizzando una coppia di resistori, ove richiesto in serie o in parallelo, per avvicinarsi il più possibile al valore di resistenza preciso.



Infine lo strumento dispone di un paio di voci o di stop che si aggiungono in modo significativo alla selezione della musica che può essere generata. Questo piccolo organo è abbastanza economico da costruire, dovrebbe davvero darti un'immensa quantità di soddisfazione ed è musicalmente ed elettronicamente informativo.

COSTRUZIONE

La struttura della tastiera di questo organo elettronico a sfioramento è stampata direttamente sul PCB che contiene inoltre il resto degli elementi.

Poiché le tracce di rame della tastiera potrebbero facilmente corrodersi a causa del contatto costante con il dito, è molto importante che il PCB sia stagnato o schermato con una qualche forma di placcatura che eviti l'appannamento.

Inizia la costruzione installando l'LM380 in posizione, dopodiché fissa le piccole alette del dissipatore di calore, come mostrato nell'immagine, su entrambe le aree dell'IC. Saldarli ai pin 3, 4, 5 su un lato e ai pin 10, 11 e 12 sull'altro.

Questa operazione dovrebbe essere eseguita per prima poiché potrebbe esserci pochissimo spazio in questa regione del PCB. Quando varie altre parti sono state saldate in posizione. Attaccare i due fili di collegamento e 'unire le parti di altezza ridotta alla scheda come indicato sul rivestimento. Mettere il resto dei circuiti integrati per ultimo e considerare un'attenzione specifica a non giocare troppo con i circuiti integrati CMOS prima dell'installazione. Esaminare le polarità delle parti polarizzate come LC, condensatori e diodi appena prima di saldarli in posizione.

Per evitare che le viti diventino visibili sulla tastiera, i due interruttori in posizione con colla epossidica di cinque minuti. Applicare un po 'di legno o metallo sul retro di ogni foro di installazione per ottenere una superficie di incollaggio aggiuntiva e una maggiore durata.

Collegare i potenziometri e il filo per terminare il PCB come specificato nell'immagine sovrapposta. L'intera unità deve a questo punto essere testata per assicurarsi che tutte le note e le caratteristiche funzionino efficacemente prima del montaggio all'interno di custodie appropriate

CARATTERISTICHE DEL PROGETTO

Come ho detto in precedenza la caratteristica fondamentale è l'esecuzione della tastiera utilizzando il metodo del tocco delle dita in opposizione al tipo 'sonda', quindi una certa tecnologia deve essere correlata ad ogni tasto per riconoscere che è stato toccato.

Il controllo tattile dell'organo tattile è normalmente influenzato dalle procedure di iniezione capacitiva, resistiva o a 50 Hz mentre il tecnica capacitiva è il più efficace tra questi. Questo di solito è il più costoso e quindi non viene utilizzato. Il metodo di iniezione a 50 Hz è in realtà altrettanto sofisticato e quindi il metodo resistivo era considerato l'unico vero metodo utile dal punto di vista del cartellino del prezzo.

Poiché la tastiera è attualmente suonata dal dito, anche questa deve essere più grande del normale anche se non ancora molto grande come una tastiera a tutti gli effetti.

Nella teoria originale era stato utilizzato un CI OM802 come oscillatore di tono. Questo è stato sostituito da a 555 timer lC perché questo è meno costoso e più affidabile nei suoi risultati. Il 555 ha un paio di uscite che possono essere applicate, un'onda a dente di sega e un impulso stretto.

Entrambe queste uscite sono utilizzate all'interno del nostro layout per offrire suoni diversi per lo strumento. Il dente di sega viene filtrato attraverso un semplice filtro RC per eliminare molte delle asprezze a causa della struttura armonica e il tono di voce risultante ha un suono vibrante come un flauto.

L'uscita a impulsi è combinata in quantità a dente di sega utilizzando un attenuatore resistivo, ma in ogni altro caso non viene filtrata. Questo tono di voce presenta un rumore simile a una corda.

Il filtraggio è stato mantenuto estremamente semplice, ancora una volta dal punto di vista del prezzo. Se l'utente lo desidera, questa persona può eventualmente testare vari filtri per ottenere vari suoni.

Con gli organi tradizionali il filtro di arresto viene completato per ogni ottava dell'organo per aggirare inutili alterazioni di tono e livello a frequenze uniche.

Con il periodo di 2 ottave di questo organo è necessario riconoscere diversi cambiamenti di tono e livello entro l'estensione della tastiera mentre si lavora con i filtri semplici.

Poiché vengono impiegati filtri attenuanti, una buona quantità di guadagno è essenziale nello stadio di uscita audio e quindi, un amplificatore operazionale LM380 viene impiegato nello stadio di uscita audio per far funzionare l'altoparlante in modo ottimale.

Schema elettrico

schema del circuito per circuito elettronico dell

Come operare

Verrà spiegato come far funzionare l'organo esaminando indipendentemente le 5 sezioni di cui è composto.

Questi sono:

  • (una tastiera
  • (b) Oscillatore
  • (c) Filtro
  • (d) Amplificatore di uscita
  • (e) Circuito del tremolo

(per) Tastiera : A differenza dei tradizionali organi tattili, la tastiera è controllata dalla resistenza della pelle delle dita e non da una sonda. Ogni tasto è dotato di un gate CMOS ad esso collegato esattamente dove i due ingressi al gate tendono ad essere collegati tra loro e con l'alimentazione positiva tramite una resistenza da 4,7 M.

Non appena si tocca il tasto, gli ingressi del gate vengono portati bassi (0V) attraverso la resistenza da 100 k, determinando l'uscita del gate ad andare in alto. Ciò trascina la parte successiva della stringa di resistori in alto attraverso il diodo.

Quindi scegliendo e toccando varie tastiere colleghiamo diversi livelli di resistenze tra i pin 2 e 6 dell'oscillatore 555 e l'alimentazione positiva, attivandola di conseguenza e alterando il circuito della costante di tempo che determina la frequenza.

(b) L'oscillatore : L'oscillatore dipende da un timer 555 lC. Il condensatore Cl viene caricato attraverso una porzione della stringa di resistori (come dalla tastiera) insieme al resistore R113. Se la tensione ai pin 2 e 6 arriva a quel livello che è impostato al pin 5. il condensatore è costretto a scaricarsi rapidamente attraverso R97 e un transistor chiuso collegato al pin 7 del 555.

Una volta che la tensione ai capi di C1 raggiunge la metà di quella impostata sul pin 5, il transistor interno dell'IC 555 viene spento e il condensatore può caricarsi di nuovo, continuando così il ciclo e producendo una forma d'onda a dente di sega attraverso il condensatore.

Questa forma d'onda presenta un ricco materiale armonico ma è prodotta con un livello ad alta impedenza. Di conseguenza, viene applicato un buffer di guadagno unitario (IC8) per impedire che questa uscita venga caricata dagli stadi circuitali successivi.

Una seconda uscita di una forma d'onda di impulso stretto può essere ottenuta al pin 3 del 555 e questa viene utilizzata per creare il secondo tono di voce per lo strumento.

(c) Filtro : Sono stati sperimentati diversi filtri diversi, tuttavia dal punto di vista dei costi era assolutamente difficile convalidare qualcosa di più di un semplice filtro RC sul dente di sega che fornisce un risultato sorprendentemente rilassante simile a un flauto. Poiché la sequenza di impulsi stretti appare abbastanza simile alle stringhe, viene sostanzialmente attenuata per completare la quantità del dente di sega filtrato.

(d) L'amplificatore di uscita : L'altoparlante è alimentato da un LM380. Il controllo del volume viene fornito utilizzando i potenziometri RVI e la voce necessaria viene determinata tramite l'interruttore SW1. L'LM380 deve essere fissato con le alette del dissipatore di calore come spiegato nel progetto.

(e) Il circuito del Tremolo : Tremolo è generato dalla tecnica di un oscillatore a bassa frequenza operante a circa 8 Hz (IC11). L'oscillatore può essere acceso e spento utilizzando il flop flop stabilito dai gate IC7 / 3 e LC7 / 4. Questo flop viene regolato sull'impostazione 'on' o 'off' tramite interruttori a sfioramento che funzionano allo stesso modo della tastiera principale. Per migliorare la frequenza del tremolo, abbassa R10 e viceversa.

L'uscita dall'oscillatore tremolo è filtrata da C12 e R109 per presentare una forma d'onda più morbida e la forma d'onda risultante tamponata da IC12. Il guadagno di C12 è variabile tramite RV2 e questa particolare manopola di conseguenza cambia la profondità della modulazione del tremolo.

Il potenziometro RV3 è in realtà un potenziometro trim che adatta in modo efficiente l'uscita da IC12 al pin 5 del 555 e quindi la frequenza dell'organo.

Nel caso in cui si ritenga necessario spostare la tastiera verso l'alto o verso il basso di un'ottava circa, questo può essere ottenuto trasformando il valore di C1 con un fattore di due Se l'accordatura della tastiera risulta distorta (se accordata accuratamente al centro di un'estremità la tastiera è più bassa mentre l'altra è più alta) questo può essere corretto alterando il valore di R97.

Quando è troppo acuto all'estremità inferiore, ridurre R97 mentre se suona piatto all'estremità inferiore aumentare R97.

Progettazione PCB

Progettazione PCB completa per circuito touch organo

Elenco delle parti

Elenco delle parti per il circuito dell


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