Тема: барабанный модуль Yoga-Drums - версия Про

Представляю вниманию ударного сообщества совершенно новый барабанный модуль-сэмплер. Здесь есть все, что надо: мощный проц, 16 входов для пэдов, огромный объём памяти и просто море сэмплов, ж/к экран для отображения и настройки параметров, микшер внешних сигналов монитора и фанеры, мощный усилитель наушников и т.д.

На фото один из двух опытных образцов модуля. Сейчас идет их проверка в боевых условиях. Окончательный вид корпуса планируется немного другим, возможно будет и рэковая версия.

Функции барабанного модуля:

1. Полифония: 24 звука одновременно.
2. Качество звука: 44,1 кГц 16 бит стерео.
3. Поддерживаются многослойные сэмплы, изменение звука барабанов и тарелок в зависимости от силы удара по пэдам. 
4. Загрузка пользовательских сэмплов с компьютера. Формат загружаемых звуковых файлов: Riff Pcm (wav) 44,1 кГц 16 бит стерео/моно. В комплект входит здоровенный набор многослойных сэмплов.
5. Объём памяти для хранения сэмплов: 8-64 Гб (micro sd-карта SD HC или SD XC application class A1 или A2).
6. Количество подключаемых барабанных пэдов (триггеров): 16. При этом 8 входов для пэдов обьединены в 4 полнофункциональных двухзонных входа (малый барабан, хет, райд, райд-2), но поддерживается их расщепление на независимые однозонные входы. 
7. Три двухзонных крэша с функцией глушения (зона 2 при глушении замыкается на общий провод). При этом зоны глушения - отдельные цифровые входы, в общее количество входов для пэдов (аналоговых) не входят. 
8. Для двухзонных крэшей поддерживается глушение звука крэша, отдельный звук удара в заглушенный крэш. 
9. Двухзонные входы "хет, райд и райд-2" поддерживают 2-х и 3-х зонные фирменные тарелки Роланд.
Возможно конфигурирование модуля для подключения самодельных двухзонных тарелок (с двумя пьезодатчиками). 
10. Распознаются римшот и удар по ободу двухзонного малого барабана.  
11. Для 2-х и 3-х зонных райдов поддерживаются звуки удара в тело райда, купол райда, удара в край (крэшевание). 
12. Поддерживается аналоговая педаль или датчик открытия хета. В зависимости от конфигурации модуля возможно подключение фирменных педалей Роланд или Ямаха, а также самодельных датчиков открытия хета, в том числе оптических.
13. Вариационный хет (звук удара плавно меняется при нажатии педали) с возможностью индивидуальной калибровки. Отдельный звук закрытия хета ногой, отдельный звук splash-hat. Для двухзонных тарелок раздельные звуки край/тело хета (пока не отработано). Для однозонного хета – зависимость звука от силы удара. 
14. Раздельные регулировки чувствительности всех пэдов. Для удобства программа выводит привычные уровни силы удара от 0 до 255 (с десятыми долями), но фактически работа идет с 4096 градациями уровня сигнала. Поэтому регуляторы чувствительности не ухудшают динамический диапазон сигнала с пэдов даже при значительном усилении. Доступны тысячи градаций громкости звучания каждого семпла (по сравнению с 128-градациями в стандартном midi).
15. Настраиваемая функция "кросс-толк" позволяет исключить помехи с одних пэдов на другие по раме установки.
16. Мощные линейный выход и выход на наушники с подавлением выброса при включении питания. Раздельная регулировка громкости наушников и линейного выхода (на данный момент ограничено -6...+6 дб).
17. Вход "Музыка", сигнал с этого входа может подаваться в общий микс на линейный выход и в наушники. 
18. Вход "Монитор", сигнал с этого входа (например, метроном) может подаваться только в наушники. 
19. Настройка модуля с компьютера: минимального порога срабатывания пэда (Threshold), времени распознавания сигнала пэда (Scan time), времени предотвращения повторного срабатывания (Mask time), параметров распознавания римшота/обода, калибровка хета и т.д.
20. Визуализация сигналов с пэдов с помощью программы на компьютере, что позволяет выполнить настройку максимально точно. 
21. Полнофункциональный цифровой микшер, позволяющий отрегулировать громкость всех звуков всех пэдов. Дополнительно настраиваются передаточные характеристики, минимальные уровни громкости звучания пэдов, выравнивается громкость звучания пэдов и т.д. 
22. Загрузка неограниченного количества сэмплов звуков барабанов на sd-карту, в том числе объединённых в варианты звучания (законченные ударные установки). Можно на лету создавать новые варианты или модифицировать имеющиеся, используя любые сэмплы, загруженные в модуль. 
23. Цветной ж-к дисплей размером 3,5 дюйма. Используя экранное меню, кнопки и энкодер, можно настраивать барабанный модуль: настраивать параметры анализа пэдов, чувствительность пэдов, громкости, уровни сигналов со входов "Музыка" и "Монитор" и т.д.
24. С помощью экранного меню и энкодера происходит переключение и редактирование вариантов звучания. На основе любого варианта звучания можно создать новый вариант, изменить в нём любые инструменты на любые из загруженных, и сохранить этот вариант. Названия звуков и вариантов звучания отображаются на дисплее.
25. Настройка параметров модуля с Andriod телефона/планшета по Bluetooth или USB OTG (пока не отлажено на 100%).
26. Модуль может работать как устройство midi-in для компьютера для записи игры в любой программе-секвенсоре.
27. Аппаратные вход и выход миди (планируются) с возможностью подключения midi-клавиатуры, для работы в режиме клавишного синтезатора.  
28. Частота опроса каждого пэда, не менее: 5 кГц.
29.Уровень входных сигналов от барабанных пэдов (триггеров): 5...6в.
30. Экстра-низкие задержки запуска синтеза звука после распознавания удара, не более: 0,5 мс.
31. Чувствительность входа "Line in": настраиваемая (-30... +30 дб) 
32. Чувствительность входа "Monitor": настраиваемая (-30... +30 дб) 
33. Амплитуда выходного сигнала на линейном выходе, не менее: 2,0 В.
34. Выходная мощность усилителя наушников, не менее: 125 мВт (при сопротивлении наушников 32 Ом).
35. Напряжение питания от внешнего источника: +6...12 в.
36. Напряжение питания от USB: +5 в.
37. Потребляемый ток, не более: 400 мА

В связи с резким подорожанием элементной базы себестоимость модуля значительно возросла. Запуск данного аппарата в серийное производство под большим вопросом, необходимо изучить спрос и понять экономическую эффективность сего предприятия. Но очень не хочется, чтобы в мусор ушёл результат работы нескольких лет, и без хвастовства, достойный конкурент фирменным барабанным модулям.

Поэтому приветствуется любой репост и продвижение в народ. Более подробное описание модуля, демонстрация его работы подготавливаются.

Офигеть! Круто! Молодчина! С нетерпением жду видео с демонстрацией работы.
Скажи, а что в основе? Arduino с Али? Если да, то насколько надёжна такая конструкция?

Доброе утро. Нет там никакого ардуино, все построено по собственной схеме на микроконтролоере stm32f407. С Али только дисплей, все остальное полностью оригинальное. Печатная плата заводской сборки, вручную эту элементную базу не припаять

коллега DYoga пишет:

Нет там никакого ардуино, все построено по собственной схеме на микроконтролоере stm32f407. С Али только дисплей, все остальное полностью оригинальное. Печатная плата заводской сборки, вручную эту элементную базу не припаять

Я почему спросил про Ардуино. На Ютубе полно видео, как из Ардуиновского конструктора с Али собрать барабанный модуль. Думал, что и у вас так же.

На ардуино собирают миди-контроллеры, которые играют через компьютер, ардуина пока не доросла до синтеза 24 каналов полифонии. В моем модуле синтез звука идет без компа с макс. задержкой 0.5 мс, что на компе через миди даже с дорогущей asio-звуковухой не достижимо. Плюс тысячи градаций громкости, против 128 в миди, и т.д. и т.п.

Синтез звука? Из первого поста я понял, что ваше устройство - это семплер.
Или у вас именно синтезатор, типа Динакорда из 80-х или отечественного Леля, только намного круче.
Я что-то запутался. Всё-таки, синтез звука и воспроизведение семплов - это совсем разные вещи.

Денег то сколько?(:

Отличная работа!
Единственное, на мой взгляд, париться с русским языком на дисплее и вообще в программе не стоит. Только прибавляет фрустрации пользователю (и думаю программистам). Ведь давно ясно, что английский в подобного рода аппаратуре - это стандарт. И к тому же, выйти на международный рынок будет проще.
И еще один, САМЫЙ важный вопрос - поддерживается протокол MIDI с 128-ю градациями динамики, или же их больше? 128 градаций - очень мало. Был модуль Clavia SE-4 с тысячью градаций динамики, это дико ощущалось при игре. Я например, уверен, что в SPD-SX при заявленных 128 градаций, на деле их как будто восемь. Есть с чем сравнить, у меня еще есть SPD-20, и в принципе было много электронных барабанов. Я думаю, что можно было бы пожертвовать очень многими возможностями модуля в пользу увеличения числа градаций динамики.
P.S. Touch Screen would be the next step, I guess?

Да, это сэмплер, работает с загруженным набором звуков. Как такового, синтеза звука здесь нет, но с сэмлами идет сложная работа, пересчет уровней по разным алгоритмам, цифровое смешение кучи звуков, глушение и тд.

Стандарт миди - 128 градаций громкости (7 бит). Поэтому передать в компьютер с миди контроллера больше 128 градаций громкости в принципе невозможно.

В модуле же идет работа с 4096 градациями уровня громкости, смешение звуков происходит с этой же разрядностью. Миди даже близко не стоит.

Интерфейс модуля работает с виртуальными 255 градациями силы удара и громкости. Сделано это потому, что пользователю оперировать с 4х-значными числами от 0 до 4095 оказалось неудобно, такие значения хуже воспринимаются, к тому же нет практической необходимости в такой точности задания параметров при настройке. Поэтому 4096 градаций пересчитываются в привычные 256 градаций, как было у старого модуля. Но весь внутренний расчет идет с 4096 уровнями громкости.

Язык текста на экране достаточно легко поменять на английский, это не принципиально. Экранное меню, скорее всего, будет оптимизироваться, структура поменяется, часть параметров уйдет в подменю. На данный момент важна сама возможность настраивать все и вся с помощью экрана. Насчет сенсорного экрана - вряд ли, для оперативных регулировок удобнее энкодер и пара кнопок.

Сейчас по умолчанию энкодер переключает варианты звучания, но думаю, что в качестве базовой настройки логичнее регулировка громкости наушников.

Насчет цены - очень много вопросов, с радиодеталями полный бардак, сегодня микросхемы есть, завтра нет, послезавтра в три раза дороже и тд. По очень приблизительным прикидкам, в 20тыс руб должно уложиться

Очень интересная вещь за 20 тысяч рублей (:

коллега DYoga пишет:

Более подробное описание модуля, демонстрация его работы подготавливаются.

Видео будет? Или проект закрылся?

Всем привет! Представляю новую версию "Про" барабанного модуля Yoga-Drums. Были устранены недостатки, вылезшие при тестировании опытных образцов, а также изменен конструктив и добавлены новые функции.
Сразу скажу, что работой модуля я очень доволен, мощность процессора с большим запасом, памяти белее чем, полифония серьезная, алгоритмы отлажены, почти все функции настраиваются. Осталось доработать и оптимизировать экранное меню: сейчас все настройки сведены на один экран, в будущем планируются несколько уровней меню по группам функций.
Вот за что мне реально стыдно, так это за свою игру, ноги и руки не слушаются, особенно левая рука. Но график работы и жизни такой, что раз в месяц часок поиграть - уже большая удача.
Обычно пишу звук на рекодер Zoom, но в этот раз записывал на звуковую карту компьютера, к которому модуль был подключен по УСБ для настройки/питания. И в звук пролезла помеха, вызванная передачей данных по усб кабелю. Разумеется, на выходе модуля этой помехи нет. Заметил помеху только при монтаже, и времени на второй дубль с развязкой цепей данных/звука уже не было.

https://youtu.be/6-Kq07szXCU

По видео:
0.50. Демонстрация алгоритма работы хета, имитирующего чередующиеся удары головкой палочки по поверхности хета и плечом палочки в край хета. Более сильный удар плечом палки не просто громче удара головкой, ему также добавляется немного шипения. В итоге на однозонном хете up-down звучит достаточно реалистично. Эта функция настраиваемая и отключаемая.
1.45. Демонстрация работы подавления взаимного влияния пэдов друг на друга (Cross-talk, или устранение наводок по раме). В видео делается несколько ударов по раме, от которых "заводятся" сразу несколько пэдов. При ударе же в конкретный пэд тарелки/барабана звучит только этот пэд. Модуль анализирует уровень сигналов всех пэдов, и распознает, где помеха, а где удар. Параметры функции Cross-talk также настраиваются под конкретную ударную установку.
2.18. Модуляция степени открытия хета.

Большая часть звуков, загруженных в модуль, взяты в программе EZ Drummer 2 в разделе Rock. Далее демонстрируется переключение загруженных в модуль звуков ударных установок, отражается изменение звучания в зависимости от динамики удара:
2.42. Тома и малые барабаны
8.10. Хеты
9.40. Крэши
11.00. Райды
12.30. Две минуты позора
24.26. Установка с модулем

Функции барабанного модуля:

1. Полифония: 24 звука (44,1 кГц 16 бит стерео) одновременно.
2. Поддерживаются многослойные,в том числе "матричные" сэмплы, изменение звука барабанов и тарелок в зависимости от силы удара по пэдам.
3. Загрузка пользовательских сэмплов с компьютера. Формат загружаемых звуковых файлов: Riff Pcm (wav) 44,1 кГц 16 бит стерео/моно. В комплект входит здоровенный набор многослойных сэмплов.
4. Загрузка неограниченного количества сэмплов звуков барабанов на micro sd-карту объёмом 16...64 Гб (SD HC или SD XC application class A1 или A2). Сэмплы могут быть объединены в варианты звучания (законченные ударные установки). Можно на лету создавать новые варианты или модифицировать имеющиеся, используя любые сэмплы, загруженные в модуль. 
5. Количество подключаемых барабанных пэдов (триггеров): 16. При этом 8 входов для пэдов обьединены в 4 полнофункциональных двухзонных входа (малый барабан, хет, райд, crash-4), но поддерживается их расщепление на независимые однозонные входы. 
6. Три двухзонных крэша с функцией глушения (зона 2 при глушении замыкается на общий провод). При этом зоны глушения - отдельные цифровые входы, в общее количество входов для пэдов (аналоговых) не входят. 
7. Для двухзонных крэшей поддерживается глушение звука крэша, отдельный звук удара в заглушенный крэш. 
8. Двухзонные входы "хет, райд и райд-2" поддерживают 2-х и 3-х зонные фирменные тарелки Роланд.
Возможно конфигурирование модуля для подключения самодельных двухзонных тарелок (с двумя пьезодатчиками). 
9. Распознаются римшот и удар по ободу двухзонного малого барабана.  
10. Для 2-х и 3-х зонных райдов поддерживаются звуки удара в тело райда, купол райда, удара в край (крэшевание). 
11. Поддерживается аналоговая педаль или датчик открытия хета. В зависимости от конфигурации модуля возможно подключение фирменных педалей Роланд или Ямаха, а также самодельных датчиков открытия хета, в том числе оптических.
12. Вариационный хет (звук удара плавно меняется при нажатии педали) с возможностью индивидуальной калибровки. Отдельный звук закрытия хета ногой, отдельный звук splash-hat. Для двухзонных тарелок раздельные звуки край/тело хета (пока не отработано из-за отсутствия таких тарелок). Для однозонного хета - имитация приёма игры up-down.
13. Раздельные регулировки чувствительности всех пэдов. Для удобства программа выводит привычные уровни силы удара от 0 до 255 (с десятыми долями), но фактически работа идет с 4096 градациями уровня сигнала. Поэтому регуляторы чувствительности не ухудшают динамический диапазон сигнала с пэдов даже при значительном усилении. Доступны тысячи градаций громкости звучания каждого семпла (по сравнению с 128-градациями в стандартном midi).
14. Настраиваемая функция "Cross-talk" позволяет исключить помехи с одних пэдов на другие по раме установки.
15. Мощные линейный выход и выход на наушники с подавлением выброса при включении питания. Раздельная регулировка громкости наушников и линейного выхода.
16. Вход "Музыка", сигнал с этого входа может подаваться в общий микс на линейный выход и в наушники. 
17. Вход "Монитор", сигнал с этого входа (например, метроном) может подаваться только в наушники. Либо же в общий микс на линейный выход.
18. Стандартные аппаратные вход и выход Midi, для подключения к модулю, например, Миди-клавиатуры, либо для вывода сигнала Midi на внешнее устройство.
19. Дополнительный двухканальный выход звука бочки/малого барабана, для подачи на отдельный вход микшера/акустическую систему (без подавления выброса при включении питания).
20. Настройка модуля с компьютера: минимального порога срабатывания пэда (Threshold), времени распознавания сигнала пэда (Scan time), времени предотвращения повторного срабатывания (Mask time), параметров распознавания римшота/обода, калибровка хета и т.д.
21. Визуализация сигналов с пэдов с помощью программы на компьютере, что позволяет выполнить настройку максимально точно. 
22. Полнофункциональный цифровой микшер, позволяющий отрегулировать громкость всех звуков всех пэдов. Дополнительно настраиваются передаточные характеристики, минимальные уровни громкости звучания пэдов, выравнивается громкость звучания пэдов и т.д. 
23. Цветной ж-к дисплей размером 3,5 дюйма. Через экранное меню, можно настраивать барабанный модуль: задавать параметры анализа пэдов, чувствительности пэдов, громкости, уровни сигналов со входов "Музыка", "Монитор" и т.д.
24. С помощью экранного меню также производится переключение и редактирование вариантов звучания. На основе любого варианта звучания можно создать новый вариант, изменить в нём любые инструменты на любые из загруженных, и сохранить этот вариант. Названия звуков и вариантов звучания отображаются на дисплее.
25. Четыре кнопки для быстрого оперативного перехода (без участия меню) к часто настраиваемым параметрам (громкость наушников, громкость монитора и тд).
26. Настройка параметров модуля с Andriod телефона/планшета по USB OTG (пока не отлажено на 100%).
27. Модуль через кабель USB может работать как виртуальное устройство midi-in для компьютера для записи игры в любой программе-секвенсоре.
28. Частота опроса каждого пэда, не менее: 5 кГц.
29. Уровень входных сигналов от барабанных пэдов (триггеров): 5...6в.
30. Экстра-низкие задержки запуска синтеза звука после распознавания удара, не более: 0,5 мс.
31. Чувствительность входа "Line in": настраиваемая (-30...+30 дб) 
32. Чувствительность входа "Monitor": настраиваемая (-70...0 дб) 
33. Амплитуда выходного сигнала на линейном выходе, не менее: 2,0 В.
34. Выходная мощность усилителя наушников, не менее: 125 мВт (при сопротивлении наушников 32 Ом).
35. Напряжение питания от внешнего источника: +6...12 в.
36. Напряжение питания от USB: +5 в.
37. Потребляемый ток, не более: 400 мА

Так что с ценой? Проект продолжается или закрылся?

Несмотря на кучу проблем, с комплектацией, производством и тд, проект не закрыт, а наоборот, развивается.

Появилась новая модель - Мини-модуль. Он имеет 4 входа для пэдов, из них 3 двухзонных. При "расщеплении" двухзонных входов на однозонные можно подключить 7 пэдов. Полифония - 12 звуков в стерео. Отдельный линейный выход, отдельный выход на наушники. Дополнительный вход звукового сигнала "монитор/фанера", сигнал с него подаётся либо в общий микс, либо только в наушники. Жк-экран 2,2 дюйма, настройка параметров с кнопочной панели, питание от USB +5в. Ограниченный только sd-картой объём сэмплов. Возможность кофигурировать модуль для подключения педали хета, крэшей с глушением и тд. Подавление наводок по раме (crosstalk) и т.д.

По ценам: Большой модуль "Про" - 20тр.
Мини-модуль - 10тр.


Проверка мини-модуля в сочетании с мини-установкой.

https://youtu.be/3OtJqFYIn_0

Про игрушечную установку - развлечение инженера - барабанщика. Основная ударка у меня обычно находится на балконе в полуразобранном виде, поэтому, чтобы поиграть, её надо затащить домой, собрать, подключить и тд. Захотелось сделать мини-ударку, но не просто игрушку, какие продаются в магазинах под видом "подарка для барабанщика", а чтобы в ней все работало, от хета до бочки. Плюсом иметь возможность в любой момент снять, так сказать, "барабанное напряжение", проиграть интересный рисунок, который где-то услышал, подключить модуль для оперативной проверки новой функции или проявившегося глюка, и тд. Пока что в мини-установке работают только 4 барабанных пэда, как раз по количеству входов мини-модуля. Позже поставлю датчики и на тарелки. Для прикола планируется работающая мини-педаль бочки, и возможно, хета. Но будут также подключаться полноценные педали бочки и хета. Также на практике осваиваю новые конструкторские решения и технологии.

В принципе, ударка выдержит игру легкими палками (2B не предлагать!), пэды достаточно прочные, накладки толстые, а по этим "тарелкам" просто не захочешь лупить со всей дури. Но стандартные палки слишком длинные. Играть же китайскими палочками - это более чем прикольно, и что интересно, чувствительности системе хватает.

Отмечу, что в данной установке просто дикие наводки с пэда на пэд по раме, особенно у двух верхних "томов", крепления жесткие, пэды жесткие. Без включения режима "crosstalk" все просто ужасно, от удара по одному пэду заводятся все. В итоге получилась отличная проверка crosstalkа в мини-модуле.