ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Teclado MIDI. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Músico Uma característica do teclado descrito aqui é que sua saída não é áudio, como no EMR convencional, mas sim a saída de uma interface MIDI de música digital. Você pode conectar vários instrumentos musicais a esse teclado, a menos, é claro, que eles tenham uma entrada desta interface. Muitos sintetizadores industriais, por exemplo, a série PSS da Yamaha, possuem teclados menores que nem sempre são convenientes para tocar, e um teclado MIDI com teclas de tamanho normal pode expandir significativamente suas capacidades de desempenho. Neste caso, é claro, não há necessidade de fazer nenhuma alteração ou modificação no design do instrumento - basta conectar o teclado à entrada “MIDI IN” do sintetizador com um cabo MIDI e programá-lo para receber sinais MIDI . O dispositivo proposto também pode se tornar parte do seu estúdio MIDI doméstico ou ser usado em conjunto com módulos de som e samplers em uma versão “Rack” sem teclado. A interface de música digital MIDI, que surgiu em 1982, tornou possível separar as partes de execução (master) e de geração de som (performing) dos instrumentos musicais [1-3]. As informações transmitidas entre eles assumem a forma de comandos simples, comuns para teclados, braços, instrumentos de sopro e outros EMI. Os comandos refletem a influência do intérprete no instrumento, por exemplo, “LIGAR NOTA”, “ALTERAR POSIÇÃO DE CONTROLE”. Apesar de as técnicas e técnicas de tocar instrumentos serem diferentes, os comandos MIDI são universais, o que permite conectar EMI de diferentes tipos e obter combinações sem precedentes de desempenho e capacidades sonoras. A tarefa dos dispositivos performáticos é perceber e transmitir os matizes mais sutis da performance musical da forma mais completa e correta possível. Os teclados EMR modernos são chamados de dinâmicos porque registram não apenas o fato de pressionar uma tecla, mas também a força ou velocidade de seu pressionamento [5], o que pode afetar tanto o volume do som quanto seu timbre - dependendo de como está programado AMI. Além disso, a velocidade pode controlar a ativação de efeitos sonoros e até mesmo a troca de tons. Por exemplo, quando tocado “suavemente”, o instrumento soa com um timbre, e quando tocado mais “forte”, soa diferente. Esta técnica é frequentemente usada em instrumentos amostradores. Digamos que eles gravem o som de um piano com um toque forte e fraco em uma tecla em um amostrador e, em seguida, mixem os sons em uma proporção dependendo da velocidade de pressionamento. Isso permite simular a faixa dinâmica e tímbrica de um piano natural e controlá-lo com flexibilidade enquanto toca. No entanto, muitos instrumentos acústicos possuem pelo menos mais um grau de controle de tom. Os instrumentos de braço e sopro permitem variar bastante o som depois de tocar uma nota. Tocar instrumentos de arco e guitarra elétrica consiste na arte de chaves, vibrato e outros efeitos de performance ao longo do som da nota. E como é tentador para um tecladista usar “vibrato” não automático, mas dedo, natural e vivo, ou animar um acorde introduzindo modulação sem tirar os dedos das teclas) Um teclado sensível ao toque permite que você faça tudo isso, pois mede a força pressão dos dedos do músico ao longo do som da nota. Talvez no futuro existam teclados que medem a pressão nas teclas nas três direções - os músicos certamente vão querer usar tudo isso. Naturalmente, todos os parâmetros medidos devem ser transmitidos através da interface e controlar todos os EMI conectados. Para isso, o padrão MIDI fornece ferramentas, cuja essência está refletida na tabela aqui apresentada. 1. O comando “ENABLE NOTE” traz informações sobre a força ou velocidade de pressionamento de cada tecla do teclado. Todos os teclados dinâmicos medem e reportam este parâmetro, variando de 0 (sem som) a 127 (fortíssimo). Da mesma forma, o comando “NOTE OFF” informa a velocidade com que a nota é liberada. Poucos teclados medem este parâmetro, então eles costumam usar o comando "ON NOTE" em velocidade zero, o que não é proibido pelo padrão MIDI. O comando “PRESSÃO NA TECLA” é transmitido apenas por alguns teclados dinâmicos – aqueles que percebem a pressão dos dedos do músico na tecla após tocar uma nota. O comando "WHEEL POSITION" é transmitido quando a roda de mudança de tom é girada, se, é claro, existir. Tabela 1
Um grande grupo de comandos "CONTROL CHANGE" é reservado para qualquer controle, tanto discreto quanto de operação contínua. A vinculação de chaves e controles específicos aos códigos de comandos transmitidos e recebidos é individual para cada instrumento. Eles também incluem uma roda de modulação, com a qual você pode controlar o efeito vibrato enquanto toca. O teclado MIDI proposto é o mais simples. Transmite apenas dois comandos - “ON-OFF NOTE” em qualquer um dos dezesseis canais MIDI. Como o teclado não é dinâmico, a velocidade de liberação da pressão é sempre transmitida da mesma forma - 63. Além disso, a cada 300 ms é transmitido o comando "ACTIVE TEST" (byte OFEh), às vezes usado para testar a conexão elétrica MIDI. O microcomputador de chip único K1816BE35 (DD6) tornou possível simplificar bastante o circuito do dispositivo. A ROM K537RF5 (DS1) contém códigos do programa executado pelo microcomputador (Tabela 2). As lacunas na tabela podem ser preenchidas com qualquer código. O registro K580ИР82 (DD7) é usado para armazenar a parte de ordem inferior do endereço ROM [4]. O sinal na saída “MIDI OUT” é gerado por software, portanto a velocidade de transmissão depende diretamente da frequência do ressonador de quartzo ZQ1. Sua frequência pode estar na faixa de 8820...8990 kHz - por exemplo, um ressonador usado em decodificadores PAL com frequência de 8,86 MHz é bastante adequado. Tabela 2 Endereço 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 abcdef K.S. 0000 23 ff 3a 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 5d5c 0010 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 34 80 bf 64 74d7 0020 bc 00 b8 20 ba 08 bb 08 f0 2c 39 2c 97 36 50 67 bc1e 0030 f6 b0 1с eb 29 a0 18 ea 26 ef 20 b9 fe 34 00 04 9f9c 0040 1e ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff 1e0f 0050 a7 67 e6 80 04 32 0 e seguintes ff ff ff ff ff ff ff ff ff aca0080 2 9d b3 1f f03 90 9 a34 00 03 fc 24 9 a34 00 9 b8 3b0090f 3 34f 00 2 04d 32 6 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff d00cc 0 b2 9 d b3 1f f03 80 9 a34 00 03 fc 24 9 a34 00 9 b7 2b00f 0c3 34f 00 2 04d 32 6 ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff d0100cc 23 00 3 9a f7 e7 e7 e7 e9 b08 00 00 00 00 00 00 8 3 b0110b00 00 00 00 3 77 00a 00 00 00 00 00 00 00 00 00 1 1 b0120b00 00 00 00 9 14 e23 3 9 ff 0a b9 2a e83 7b 1 ff ff b0180b8 3 b0 00f b8 20 b9 08 b 0 00 b18 9 88 e10 4 bb 3 fb 0190a07f 39 36 97 8 83 eb 8f 3 b0 36f a9 83 9a 1 ff ff ff fXNUMXfXNUMX O botão SB1 “Reset” do microcomputador é utilizado para programar o número do canal MIDI. Os contatos do teclado S1-S64 conectados aos multiplexadores K155KP1 (DD1-DD4) são pesquisados sequencialmente para detectar teclas pressionadas. As saídas desses microcircuitos são comutadas pelo multiplexador K555KP2 (DD5). O estado do contato pesquisado é registrado na entrada de teste TO (pino 1) do microcomputador DD6. O teclado é alimentado por uma fonte de 5 V DC e o consumo de corrente não é superior a 0,5 A. Não foi desenvolvida uma placa de circuito impresso para o dispositivo. Para reduzir o comprimento do chicote, os multiplexadores DD1-DD4 estão localizados diretamente sob o teclado. Em vez dos contatos mecânicos S1-S64, você pode usar interruptores reed com ímãs fixados nas teclas. O contato S1 corresponde à tonalidade inferior (nota dó maior oitava), S64 - a mais alta. O conector X1, através do qual um cabo MIDI é conectado ao teclado MIDI, é um soquete padrão de cinco pinos СШ5 (DIN-5) com pinos 1 e 3 não utilizados. O microcircuito K1816BE35 pode ser substituído por K1816BE39, K573RF5 por K573RF2 e K555KP2 por K555KP12. Os multiplexadores DD1-DD5 podem ser semelhantes às séries K133, K555, K533, K1533. Com peças em boas condições e instalação sem erros, o teclado começa a funcionar imediatamente após ser ligado. Se, no entanto, isso não acontecer, verifique primeiro se há tensão de alimentação em todos os chips. Usando um osciloscópio, observe os pulsos do clock no pino 11 do chip DD6. A ausência de oscilações é sinal de mau funcionamento deste microcircuito ou do ressonador ZQ1. Em seguida, desconecte o pino 1 do chip DD6 do pino 9 do chip DD5 e conecte-o ao fio comum. Conecte os fones de ouvido aos soquetes 5 e 4 do conector X1 - neles devem ser ouvidos cliques com uma frequência de cerca de 3 Hz - é aqui que os bytes OFEh “Active Check” são transmitidos. Se não estiverem, um dos microcircuitos DD6, DD7 ou DS1 está com defeito. Em seguida, restaure a conexão entre os pinos 1 e 9 dos chips DD6 e DD5. Agora você deve conseguir ouvir cliques em seus telefones sempre que pressionar e soltar teclas. Caso contrário, a falha está no conjunto do chip DD1-DD5 ou há algum permanentemente fechado entre os contatos do teclado. Conecte o teclado ao instrumento de acordo com as recomendações descritas em [3]. Quando você liga o instrumento, o teclado sintoniza automaticamente o primeiro canal MIDI. Para alterar o número do canal, pressione o botão “Reset” do SB1 e, sem soltá-lo, pressione a tecla com o número de série do canal desejado. Solte primeiro o botão e depois a tecla. Após essa comutação dos circuitos do dispositivo, todos os comandos serão transmitidos pelo canal com o número necessário. Literatura
Autor: Alexey Studnev, Zhukovsky; Publicação: cxem.net Veja outros artigos seção Músico. Leia e escreva útil comentários sobre este artigo. Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica: Uma nova maneira de controlar e manipular sinais ópticos
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