Fonctionnement du capteur infrarouge à très courte distance

Salut les bidouilleur.se.s,

Je suis tombé sur ce projet qui consiste en un mini-guitare qui embarque des capteurs infrarouge dans son manche afin de repérer la position des doigts.

L'idée derrière est de pouvoir repérer où sont posés les doigts pendant que le guitariste joue.
Dans ma tête et avec mon niveau de connaissance, je me disais "ok, il y a donc un capteur IR par corde et par touche". Un capteur, c'est environ 5€, là il y a 6 touches, donc 6 cordes x 6 touches x 5 euros = 180€. L'objet vaut environ 200 balles, donc je pense que je me trompe. Et puis si je veux faire ça moi-même avec une vraie guitare, ça va me coûter 700 balles, donc no way.

DONC peut-être que je me plante. L'un de vous a-t-il déjà fait un projet avec un capteur IR et peut-il m'éclairer sur son fonctionnement ? J'ai parcouru cette fiche technique. J'aurais besoin de savoir notamment :

  • je pense que le capteur balaie une surface, ou a minima "regarde" pas juste droit devant lui, exact ? si oui, ça marche comment ?
  • si cette supposition est exacte, est-ce que je peux repérer où se trouve l'objet détecté ?
  • si cette nouvelle supposition est exacte, c'est précis à partir de quelle distance ? Parce que dans mon cas, le capteur serait dans le manche de la guitare, donc la distance serait "très proche".

Merci pour vos lumière !

Bonjour

Le capteur mentionné détetecte la présence, dans son 'champ de vision' d'un élément dont la température est supérieure à la température ambiante (typiquement un corps humain)
Simple détection de présence, sans aucune localisation (angle, distance)

Ce projet Kickstarter qui date de 2015 , est censé avoir réussi son financement.

Les donateurs concernés ont ils reçus les engins ? Si sont ils conforme à la description avantangeuse ?

Ce projet a-t-il réellement abouti par la suite à un produit commercialisé ?

Etait-ce autres chose qu'une habile collecte de fonds sans suite pour les donateurs comme une partie des projets Kickstarter ?
Le produit commercial est içi : https://jamstik.com/

Je pense plutôt que les frettes avec les cordes forment des boutons.
Les pichup installés (toujours dans l’hypothèse) servent pour capter si la corde vibre à quelle fréquence et son amplitude.
Ce que me surprends est l'effet vibrato et le bend le tout sans tuning.
Peut être que au démarrage la guitare à besoin de jouer toutes les cordes à vide pour faire un auto-tunning.
Je ne comprends pas à quoi peuvent servir les capteurs IR.

@al1fch : Et du coup est-ce qu'il existe un capteur type infrarouge qui donne des informations sur la localisation de l'élément détecté ?

Et est-ce que, selon toi, ma supposition est correcte, à savoir : un capteur par corde et par touche ? si oui, comment ça se fait que ça ne coûte pas un bras ? Ou alors il existe des capteurs IR pas cher ?

@savoriano : je me pose justement la question du "comment c'est fait". J'ai actuellement un système similaire à celui que tu décris (cf mes autres posts), mais il ne donne pas la précision que l'on voit dans une des vidéos montrées sur le lien du projet. J'ai vraiment l'impression que là, quand tu poses tes doigts sans jouer la corde, la position des doigts est détectée. Et comme tu le dis : "dans ce cas, à quoi servirait les capteurs IR ?".

Je reste sur ma supposition de : il y a des capteurs IR plein le manche (ce qui expliquerait pourquoi le manche a l'air d'être recouvert d'une matière transparente type verre / plexi). Mais peut-on se passer d'avoir un capteur par couple touche / corde (soit, pour le cas du jamstick, 36 capteurs) pour un avoir un capteur pour plusieurs cordes + localisation ?

[Edit] sur cette page, il y a une vidéo du systeme. Je comprends pas...

MrFlo666:
@al1fch : Et du coup est-ce qu'il existe un capteur type infrarouge qui donne des informations sur la localisation de l'élément détecté ?

Et est-ce que, selon toi, ma supposition est correcte, à savoir : un capteur par corde et par touche ? si oui, comment ça se fait que ça ne coûte pas un bras ? Ou alors il existe des capteurs IR pas cher ?

@savoriano : je me pose justement la question du "comment c'est fait". J'ai actuellement un système similaire à celui que tu décris (cf mes autres posts), mais il ne donne pas la précision que l'on voit dans une des vidéos montrées sur le lien du projet. J'ai vraiment l'impression que là, quand tu poses tes doigts sans jouer la corde, la position des doigts est détectée. Et comme tu le dis : "dans ce cas, à quoi servirait les capteurs IR ?".

Je reste sur ma supposition de : il y a des capteurs IR plein le manche (ce qui expliquerait pourquoi le manche a l'air d'être recouvert d'une matière transparente type verre / plexi). Mais peut-on se passer d'avoir un capteur par couple touche / corde (soit, pour le cas du jamstick, 36 capteurs) pour un avoir un capteur pour plusieurs cordes + localisation ?

Bonjour
AMHA
il doit y avoir un mix de plusieurs techno
J'ai rapidement regardé , je n'arrive pas à determiner , si toutes les corde et le frettes sont "metalliques"
ensuite il y a surement derrière une grosse couche d’abstraction soft pour génerer du signal MIDI compatible

Bonjour

Comment ça marche ?

Une hypothèse : Détection des des zones privées de lumière par les doigts.

  • Le grand bidule au dessus des cordes illumine en I.R l'ensemble des 5 frettes (transluscides) + le sillet de tête
  • Sous chaque frette (+sillet de tête) 6 photodiodes I.R ou capteurs un peu plus complexes.
  • Les doigts en place 'font de l'ombre' à une partie des 36 photodiodes, les autres restent illuminées, on en déduit la position des doigts .

De cette manière le hardware serait relativement basique (Pas de mesure de distance à faire....un multiplexage analogique 36 vers 1 suffit..) le soft derrière pouvant éliminer les combinaisons aberrantes et reconstituer au besoin des positions 'crédibles'.

On peut aligner 6 photodiodes genre BPW34 sous une frette

(Sur des vidéos on voit que le repérage de position des doigts s'effectue un peu avant la pression sur la corde)

@al1fch : ta théorie me plaît. Je suis assez d'accord pour l'histoire des photodiodes. Par contre pourquoi sous les frettes et non pas sur la touche ? c'est mince, une frette, et y'a que la corde qui peut faire de l'ombre dessus. Les doigts se posent sur la touche, donc ce serait plus logique que la photodiode soit positionnée là, non ? Ce nonobstant le fait qu'on ne voit pas de trou sur le manche (qui m'a bien l'air en bois contrairement à ce que je prétendais plus haut).

En plus ce genre de photodiode coûte 1€ environ, donc coût maîtrisé.
Et je vois pas, par contre, l'utilité du "grand bidule au dessus des cordes".

Ce serait la source de lumière eclairant toute la surface. Les photodiodes seraient les récepteurs.
Les doigts arreteraient le passage de la lumière et seules les frettes (portions de frettes) situées en amont seraient éclairées.
Fonctionnement de type 'barrière infra rouge'

aaaaaaaaah donc la lumière n'est pas la lumière ambiante. Bah oui, faut bien que ça marche même dans le noir. Bien vu, merci !!

Le conrôle de l'émission IR permet surtout d'introduire une modulation et ainsi faciliter la distinction entre I.R émis par et pour l'objet et I.R de l'environnement

Pour la partie surélevée la notice emploie le terme 'Optical Pickup'.
pickup.png

Si on prend cela au mot il s'agirait alors d'un ensemble de 6 capteurs de distance I.R ...avec une optique soignée permettant de réduire fortement le cône d'émission des faisceaux...
Donc d'une méthode totalement différente de celle , par coupure de faisceaux évoquée plus haut.

Remarque : On trouve des capteurs de distance Laser précis et économiques à base de puce VL530X ... mais leur cône d'émission a un angle de 20°C . Sans optique il ne serait pas possible de distinguer la corde sur laquelle est posée un doigt. La présence de tels capteurs imposerait de plus l'étiquette jaune "Laser Class 1" sur la guitare et dans la notice.

pickup.png

la copie d'écran vient du site ? tu pourrais me retrouver le lien ?

Sinn sur cette page, il y a quelques infos en plus :

  • Captouch Sensing : A capacitive touch PCB sits below the fretboard, identifying your finger position in realtime and allowing for more nuanced play.
  • Optical Pickups : We designed our pickups to measure the interruption of light beams, instantly translating string movement into MIDI sound.

Je comprends pas ce qu'ils entendent par "pickup"... mais c'est là où intervient l'IR, non ?
Sinon ils parlent du fait qu'il y a, si je ne me trompe pas, une circuit imprimé sous le fretboard qui détecte quand le doigt est posé. Du coup... pas d'IR là-dedans, en fait, non ? c'est limite décevant.

Bonsoir

l'image vient de l'une des notices de mise en service téléchargeables :
https://cdn.shopify.com/s/files/1/0348/1157/files/Jamstik7QuickStartGuide_Nov8.pdf

Pour le reste , plus de mystère !!

position des doigts : capteurs capacitifs sur la touche, on oublie les hypothèses précédentes

  • Captouch Sensing : A capacitive touch PCB sits below the fretboard, identifying your finger position in realtime and allowing for more nuanced play.

vibration des cordes : 6 capteurs optiques (= les cordes en vibrant coupent les barrière I.R

Optical Pickups : We designed our pickups to measure the interruption of light beams, instantly translating string movement into MIDI sound.

Infrasense c'est une technologie optique qui remplace les micro-magnétiques.
Elle est utilisée sur les dernières versions de Jamstick.

Quelques explications (très succinctes) ici

On remarque d'ailleurs qu'ils utilisent technologies differentes selon les modèles, peut être pour mieux permettre les divers effets.
le terme 'pickup" fait le lien avec le capteur magnétique traditionnel

par contre du coup le système n'est pas idéal : en tant que guitariste et pour avoir testé une approche "capacitive" que ma propre guitare, je peux affirmer que le doigt ne touche pas systématiquement le fretboard. Notamment sur les cases proches du sillet de tête. Ou alors ils mettent des cordes avec un tirant suffisamment faible pour qu'elles soient bien molles.

mais le lien filé par fdufnews est explicite : ya des touches sous le fretboard.

Sytème pas idéal, oui et d'ailleurs sur la page indiquée par fdufnews ont remarque que le modèle 'supérieur' abandonne la technologie capacitive pour la touche en faveutr d'une technolohie dite analogique et la technologie optique pour le 'pickup' pour une technologie magnétique.

Pour la difficulté à appuyer la corde contre la touche côté sillet de tête on peut relativiser car la tension de la corde (pour uen note donnée et un 'tirant' donné) est moindre sur une courte longueur de corde vibrante. (on le sent tout de suite si on passe d'une guitare 4/4 à une 3/4)

une technologie analogique ? ca veut dire, concrètement ?
[edit] en meme temps sur cette page, ya bien marqué en page 5 que le doigt doit toucher le fretboard. Donc capacitif ou analogique, même combat, j'ai l'impression.

Et concernant la longueur de la gratte et la tension des cordes, je me suis fait la meme remarque que toi

une technologie analogique ? ca veut dire, concrètement ?

peut être une solution inspirée des écrans tactiles résistifs

L'appui provoque le contact entre deux surfaces parallèles résistives, le positionnement du point de concact par rapport à l'origine donne une valeur de résistance proportionnelle à la distance.

Avec 6 capteurs résistifs linéaires de ce type on peut localiser les points d'appui sur la touche

Exemple : SoftPot lineaire (capteur a ruban) - 100mm - Boutique Semageek
Source Adafruit : Linear SoftPot (Ribbon Sensor) [100mm] : ID 178 : $7.95 : Adafruit Industries, Unique & fun DIY electronics and kits


ça ressemble à un capteur de force masi c'est un potentiometre

ok j'avais vu ce genre de technos quand je cherchais à faire la même chose mais par moi-même.
Ceci étant, on en reste au même point : il faut que le doigt appuie sur le fretboard.
Tout ceci explique certainement pourquoi c'est réalisé sur une mini-guitare et pas sur une guitare complète ?