Датчики силы удара для имитаторов ударных инструментов

Датчики выполнены из кусков 20 мм фанеры, которым придана обтекаемая форма с утоньшением к краям. По центру передней стороны утапливается, заподлицо, телефон Тон-2 с сопротивлением 1600 Ом. Поверх него приклеивается слой вакуумной резины (проверялось и с микропористой резиной), а по периметру обтягивается кольцом резины от автокамеры. Это позволяет применять и удар по ребру датчика. Из листовой нержавейки вырезается зажим крепления к несущим суставчатым трубкам. После шлифовки и покраски такие датчики выглядят достаточно привлекательно. Все металические части шлифуются до зеркального блеска пастой ГОИ. Для большого барабана я отказался от традиционной колотушки, и закрепил наушник между слоями 10 мм резины, прижав винтами к дну педали. Верхняя, подвижная, подпружиненная ее часть упруго бьет по резине вызывая появление сигнала. Вся педаль сделана из толстого дюралюминия с использованием подходящих литых (низ) и коробчатых (верх) деталей. Ось вращения закреплена во втулках изготовленных из негодных потенциомертов СП-2 и без поломки выдерживает мой вес 126 кг.

Ответы на вопросы по электронным барабанам:

Спасибо за ответ!!!
Не могли бы вы по подробнее расказать об изготовлении датчико для барабанов (материя, размеры, сборка), а то на сайте я всего понять не мог!
И еще насчет компьютора и синтеза если можно, расскажите по подробнее (что бы зря два раза не собирать, а собрать лучший вариант)! Еще раз вам огромное спасибо!
P.S. Макс

В качестве источника сигнала для запуска имитаторов я использовал телефонный капсуль Тон-2 с сопротивлением 1600 Ом, т.к. у него больше всего витков и соответственно уровень сигнала (не считая конечно наушников с сопротивлением 2200 Ом, но их сейчас уже не найти).

Поначалу, я пробовал различные пьезоэлектрические датчики, как самые простые и малогабарит ные и вообще оказалось, что очень многие материалы - пластмассы, резина, линолеум и т.д. обладают пьезоэффектом в той или иной степени. С помощью осциллографа, поместив образец между двумя слоями фольги, для сьема пьезо - э.д.с., хорошо видно, что при ударе эти материалы генерируют всплески напряжения. Но только специальные виды пьезокерамики дают достаточно мощный сигнал не требующий усиления. Но у таких датчиков есть и недостатки - необходимость высокоомного входа схемы, высокая чувствительность ко всякого рода аккустическим шумам и шорохам, а у керамики еще и хрупкость материала. Затруднителен так же и сьем пьезопотенциала с листовых материалов.

Поэтому я и применил телефонные капсули, к тому же имеющие удобные зажимы для подключения. Используются эти капсули не в качестве микрофонов, как может показаться на первый взгляд, а как инерционные датчики перемещения. Телефон я вмонтировал внутрь толстого куска фанеры чтоб скрыть его с глаз и защитить от повреждения, но в принципе он может быть просто прикреплен к фанере сзади. Так вот "вздрагивание" фанеры при ударе вместе с капсулем приводит к тому, что мембрана телефона отстает, прогибается и наводит в катушках надетых на магнитопровод электрический сигнал достаточной величины. Обычные же трения по фанере и шорохи не вызывают появления сигнала.

Эти датчики служат лишь для запуска схем иммитаторов которые определяют "звучание" инструментов и от самих датчиков никакого "звучания" не требуется, скорее наоборот, чем короче отзвук, послезвучание самого куска фанеры - тем лучше!

В иммитаторах первый транзистор служит для согласования, усиления и отсечки слабых звуков, а на втором собрана специальная схема для выделения из пачки импульсов "дребезга" фанеры одного, первого короткого импульса. Этот очень короткий импульс, пропорциональный силе удара и запускает заторможенные генераторы, выдающие быстрозатухающие по экспоненте колебания, разные по высоте тона и воспринимаемые на слух как звуки барабанов.

Так вот конструкции датчиков могут быть самые различные. Я взял куски толстой (около 25 мм) фанеры диаметром 30 см и покрыл ее мягкой резиной, что бы при ударе палочками для рук было ощущение похожее на удар по настоящему барабану и не передавалась через палочки вибрация от жесткого удара, неприятная при длительной игре. Размер же датчиков роли не играет и при определенном навыке можно лупить и по 10 см "пятачкам"!

Отрезав от автокамеры кольцо резины я натянул и приклеил его по периметру датчика, скрывая его "слоеность" и обеспечив мягкий удар палочками и сбоку датчика как при игре по обручу настоящих барабанов. Тем самым фанера оказалась как бы в "резиновом чехле" наглухо приклеенном к ней. При этом техника игры совсем не отличается от игры на настоящих барабанах а подобие звучания целиком зависит от настройки иммитаторов.

Что же до компьютерного синтеза, то вам наверное приходилось слышать миди файлы? Так вот в них записаны не звуки, а наборы комманд для аудиопроцессора встроенного в звуковую карту вашего компьютера. По этим коммандам и различными способами (которых большое множество) встроенный в звуковую карту синтезатор генерирует звучание инструментов как электронных так и натуральных. В последнее время для большего подобия звучания натуральных инструментов применяют семплы - наборы звуков настоящих инструментов, собранные в банки (волновые таблицы), а по этим образцам синтезатор и генерирует ноты различной высоты тона но с окраской и характерным звучанием натуральных записанных инструментов. Синтезатор же звуковой карты может работать не только при воспроизаедении миди файлов (различных типов которых множество), но и от сигналов по миди каналу, который встроен во все самостоятельные звуковые карты. Так у меня есть миди клавиатура Evolution 361C подключенная правда по USB, но это неважно, компьютер сам переводит ее комманды в миди сигналы для звуковой карты, а может подключаться и по миди интерфейсу к 15-ти пиновому миди порту звуковой карты. Так вот нажатие клавиш такой клавиатуры вызывает поступление миди комманд в синтезатор звуковой карты и она генерирует звучание любого инструмента, в том числе и различных ударных инструментов (в некоторых банках их свыше 600!).

Причем "натуральность" звуков потрясающая! Остается только сделать контроллер, который по сигналам датчиков удара будет вырабатывать миди комманды, аналогичные вырабатываемые миди клавиатурой. Или можно "забраться с ногами" внутрь такой клавиатуры и вытащить наружу провода для датчиков :-)! Шучу конечно, нажатие клавиши вызывает не просто замыкание каких-то контактов, но вырабатывает так же сигнал указывающий на силу (или ускорение) нажатия.

Сразу скажу, что я таким направлением не занимался, т.к. в пору моего музицирования компьютеры еще были малодоступны...
Однако стоит поискать в интернете, очень может быть что кто то эту задачу уже решил. И вот такое решение было бы серьезнее самопальных имитаторов, тем более что "натуральность" звучания электронных тарелок все же хуже чем барабанов, а вот звуковая карта генерирует их на 100% похоже.