Духовий контролер (Breath controller), Hardwarium
Ідея виготовити духовий контролер народилася з цікавості та бажання перевірити двигун синтезатора з використанням додаткового контролера. Рідні ямахівські контролери BC1 і BC2 вже знято з виробництва, ВС3 коштує близько $150 (2004 р., а 2012 р. вже не виробляється).
Увага! Для виготовлення пристрою необхідні навички радіомонтажних робіт. Застосування не рекомендованих виробником аксесуарів автоматично позбавляє гарантії на синтезатор/тонгенератор. Ви можете дотримуватися даних на цій сторінці рекомендацій лише на власний страх та ризик. Автор сторінки знімає з себе будь-яку відповідальність за можливе псування синтезатора та іншого обладнання та шкоду будь-якого роду, пов'язану з описаними тут діями.
Аналіз небагатих джерел з Інтернету та підручників показав, що існує як мінімум три способи зняття інформації про дихання. По-перше, спосіб класичний — міст із лампочкою без колби, що слабо підігрівається, змінює опір при охолодженні — чутливий, але дуже габаритний і ненажерливий до електрики. Другий спосіб - хитра механічна система з перекривається прапорцем на мембрані оптопари - (описаний тут http://home.earthlink.net/
ijfritz/st_cir2.htm) дешево та сердито, але треба акуратно виготовити цей самий вузол. Тому було обрано третій спосіб, де як датчик дихання використовується інтегральний датчик тиску (http://www.ucapps.de/midibox_ext.html). Застосований там датчик від SenSys на батьківщині знайти не вдалося, та й ціна близько 40 євро здалася не привабливою.
Отже, вибір упав на порівняно доступний датчик фірмиMotorola (Freescale)MPXM2010GS. До речі, його низька ціна (бл. 320-350 руб.) обумовленамініатюрним виконанням корпусу, на відміну від дорожчих моделей, що мають вуха для кріплення та досить потужні порти для підключення трубок. Втім, його маленькі розміри скоріше на користь. В основі даного датчика тиску - міст, одна з чотирьох граней якого виконана у вигляді напівпровідникової мембрани, що змінює опір при деформації.
Параметри датчика наведено у довідковому листку. При зміні тиску від 0 до 10 кПа (макс. тиск, що не призводить до руйнування - 75 кПа), напруга на виході змінюється від 0 до 25 мВ. Напруга порушення датчика - 10 - 16 В. Загалом, завдання зводиться до посилення диференціальної напруги від датчика до потрібного значення. З цим чудово справляється схема, описана Патріком Геллем у книзі «Як перетворити ПК на вимірювальний комплекс». Ця схема і була, з невеликими модифікаціями, покладена основою духового контролера.
Загалом усе було зрозуміло, крім того, яким саме синтезатор сприймає сигнал з контролера. Був роз'єм на синті, підключення до якого кабелю з оголеними проводами призводило до того, що при затисканні проводків між пальцями синт відгукувався невеликою добавкою модуляції до звуку. Вимірювання напруги на контактах роз'єму мультиметром дало цікаві результати - "земля" загальна для всієї схеми в роз'єм не потрапляє. Напруга між «земляним» і кінцевим контактами і виявилося 17В, причому «земляний» мав позитивніший потенціал. На ньому, щодо загального дроту цифрових ланцюгів синтезатора, виявилося +5В, але в кінцевому -12В. Центральний контакт був запідозрений інформаційним, оскільки зміна опору між ним та кінцевим давала чутний ефект. Щоб вирішити сумніви, було вирішено розкрити черево синтезатора. В експерименті брав участь YS200, випуску 1988 року.Однак, схоже, що ці значення напруги такі ж і для нових моделей. Більш того, можна припустити, що BC1, BC2, BC3, з погляду синта, ідентичні (при найбільшій зручності останнього з погляду виконавця, виходячи з описів). Виявилося, що «земляний» контакт роз'єму, через дроселі і струмообмежуючі резистори підключається до шини +5В, кінцевий - до -12В, а центральний, пройшовши захисну обв'язку, упирається в серйозну форму мікросхему.
Зібрана схема запрацювала, але діяла на синт протилежним чином - чим дужче дуєш, тим менше модуляція. Потрібно було ввести в схему інвертор на транзисторі. Шляхом переборів резисторів вдалося знайти комбінацію, яка забезпечувала більш-менш правильний відгук синта на сигнал. (Після підключення схеми, через струмообмежуючі резистори в ланцюгах живлення роз'єму, напруга на ній стає близько 12В. За допомогою міді-монітора з'ясувалося, що сигнал має корисний діапазон від 12 до 5В (щодо кінцевого контакту). При цьому синт передає значення контролера від 00 до 7F.)
Взагалі наведену схему слід розглядати як рекомендації, оскільки схема спроектована «погано», тобто. дуже чутлива до номіналів елементів. Можливо, варто поекспериментувати. Тим не менш, запропонований варіант зібраний і цілком цікавий у справі. Втім, поки що порівняти з фабричним BC не вдалося.
Механіка - на кшталт BC - обідок від навушників, невелика коробочка, трубка. Найбільш "творча" частина - mouthpiece. Т-подібний, з корпусів від ручок та інших підручних засобів. Вільний кінець потрібно зробити регульованим для зміни манери гри - відкритий, на кшталт флейти, закритий - акордеон і всілякі застосування модуляції.
В принципі, схему можна легкоадаптувати для підключення до роз'єму стандартного педального аналогового контролера, додавши батарейку, виключивши інвертор і підібравши параметри посилення.
Приклад роботи
Приклад амплітудної та фільтрової модуляції за допомогою BC (MP3 / «саксофоноподібний» тембр, FM-синтезатор YS200)