ich möchte das Lichtschrankenprinzip (Reflektionsmethode) zur Erkennung der Fingerposition auf einem Griffbrett (parallel zur Saite) wie auf den Bildern verwenden.
Sensor Empfänger und Sender sitzen dort offenbar im gleichen Gehäuse.
Der nötige Erfassungsbereich beträgt in meinem Fall max 940mm
Im günstigsten Fall (je nach machbarer Einbauposition) würden auch 780 mm reichen.
Die Bauform sollte so klein wie möglich sein.
Welches Funktionsprinzip eignet sich dafür grundsätzlich am besten ?
LED + Photodiode oder LED + Phototransistor ?
Gepulst / ungepulst ?
Welche Bauform käme in Frage:
normale LED, LED mit integrierter Linse, IR, Laser ?
Welchen Sensor würdet Ihr für diesen Anwendungsfall empfehlen ?
Für mich als Unmusikalischen ... es sollte doch egal sein, WO ich zwischen den Stegen die Saite niederdrücke, da die schwingende Länge am unteren Steg vorbei ist, oder?
Dann müsste Dir pro Steg-Zwischenraum eine Erkennung reichen.
Suchwort könnte Reflex-Lichtschranke sein - aka CNY70 (gibt aber bestimmt Bessere).
... Dann müsste Dir pro Steg-Zwischenraum eine Erkennung reichen...
Suchwort könnte Reflex-Lichtschranke sein - aka CNY70 (gibt aber bestimmt Bessere).
MfG
Hi Postmaster-ino,
ja, völlig richtig !
Reflex-Lichtschranke hatte ich dabei auch im Hinterkopf.
Die Frage bei der Bauteilsuche wäre für mich erstmal :Normale LED, IR LED oder Laser ?
Wobei IR LED Umgangssprachlich auch gerne mal als Laser interpretiert wird.
Die Firma m3i gibt es wohl auch nicht mehr.
Schade das das System aus dem Link so offenbar nie in Serie gegangen ist - lösen sich doch damit so gut wie alle üblichen Midi Probleme (bei Saiteninstrumenten) samt Verzögerungen in wohlgefallen auf...
Aus dem gleichen Gedanken heraus hatte ich einen Spannungsteiler mit dem Ohmmeter Sketch "Midifiziert"- Du erinnerst Dich ?
Funktioniert übrigens jetzt auch so wie er soll.
Wird aber in der Form kaum in ein vorhandenes Instrument kommen.
Dafür müssten alle Bünde raus, das Griffbrett vom Hals gelöst werden - und das ganze mit unterteilten Bünden + Spannungsteiler wieder zurück...
Bei dem Laser / LED System wäre nur ein "minimal inversiver" Eingriff am Instrument nötig - was es hoch interessant macht.
Der CNY70 wäre von der Baugröße mit 7x7x6mm schon Ideal, passt aber vom Erfassungsbereich, laut Datenblatt0-5mm, leider nicht.
Bei einer Montage wie auf den Bildern benötige ich einen Erfassungsbereich von schlappen 940 mm...
Auf den Bildern sieht das fast wie ein Sensor Array von Polulo aus der QTR/QTRX Reihe aus.
Aber auch die haben nur eine Reichweite von um die 40 mm...
stingray05:
...
Der CNY70 wäre von der Baugröße mit 7x7x6mm schon Ideal, passt aber vom Erfassungsbereich, laut Datenblatt0-5mm, leider nicht.
...
Meiner Erfahrung nach ist der Tastbereich eines CNY70 erheblich kleiner als 5 mm. Wirklich brauchbar ist der eigentlich nur bei < 1 mm. Zudem reagiert der als IR-Taster sehr empfindlich auf Tageslicht.
Zudem sieht das auf den Fotos wie stark gebündeltes Licht aus. Ich würde nach Laser-Dingsda gucken.
Ich wüßte nicht wie ich auf einer Länge von mehrern hundert mm die Position eines Fingers in einem Fenster von einigen mm erfassen könnte. Ok getaktete Laser von denen immer nur einer während der Messung eingeschaltet ist.
Die Reflexionslichtschranken könnten wenn sehr viele in den Hals der Gitarre eingearbeitet sind jeder einzeln die Anwesenheit des Fingers in seiner Position erfassen.
Aus den Fotos glaube ich zu erkennen daß es auch möglich sein könnte, daß ein Laser den Finger erleuchtet und viele Empfänger die Position erkennen.
Von Empfängern oder die Reflexlichtschranken sieht man auf den Fotos aber nichts.
In diesem Fall scheint die Elektronik aber nur am Ende der Seiten zu sein und hat eine Menge Einstellschrauben.
uwefed:
Aus den Fotos glaube ich zu erkennen daß es auch möglich sein könnte, daß ein Laser den Finger erleuchtet und viele Empfänger die Position erkennen.
Von Empfängern oder die Reflexlichtschranken sieht man auf den Fotos aber nichts.
In diesem Fall scheint die Elektronik aber nur am Ende der Seiten zu sein und hat eine Menge Einstellschrauben.
ich hab Spasseshalber mal ein Baumarkt Laser Handmessgerät an die Saiten gehalten...
Das iss schon ziemlich viel justiererei bis der Laserpunkt so parallel zu den Saiten verläuft das sich noch was reflektieren lässt.
Daher erklären sich wahrscheinlich die jeweils 2 sichtbaren Madenschrauben ...
Alles andere dahinter gehört zur Saitenaufhängung / Saitenführung.
Empfänger hab ich auch nicht als solche erkennen können.
Hier gibts ein Video vom funktionierendem System => KLCK
Als passenden Sensor kristallisiert sich so langsam der VL53L0X bzw VL53L1X heraus für den es auch passende Breakout Boards gibt.
Bei Pololu in der Größe von 13x18x2, bei Eckstein als GY-VL53L0X sogar nur 10,5 x 13,3.
Die Kommunikation läuft über I2C.
ich glaube nicht daß ein VL53L0X bzw VL53L1X funktionieren könnte. Dazu ist das "Ziel" geometrisch zu kompliziert und ich befürchte auch daß sich die Sensoren gegenseitig stöhren könnten.
Der Laser in der gezeigten Gitarre läuft unter der Saite und bei einer gedrückten Saite erleuchtet er Finger. Der Laserstrahl muß also um die Saite herum um den Finger zu detektieren. Das könnte Probleme geben.
genauer gesagt hat der Emitter des VL53L0X einen Öffnungswinkel von 35° (2 alfa) und der Empfänger 25°. Damit kannst Du nicht Finger auf 2 Saiten nebeneinander unterscheiden.
Außerdem ist ein Meßzyklus zwischen 20 und 200mS lang und einer Genauigkeit zwischen 3 und 7% wobei die Rückstrahlfläche das gesamte Sichtfeld des Detektors (25°) abgedekt sein muß.
Der VL53L1X schein noch schlechter geeignet abzuschneiden.
uwefed:
Der Laser in der gezeigten Gitarre läuft unter der Saite und bei einer gedrückten Saite erleuchtet er Finger. Der Laserstrahl muß also um die Saite herum um den Finger zu detektieren. Das könnte Probleme geben.
Die Firma ist aufgelöst. Haben sie das Produkt also nicht zur serienreife bringen können?
Grüße Uwe
Hi Uwe,
danke für die Links !
Den mit dem Frauenhofer institut kannte ich noch nicht - trotzdem sehr interessant.
Die beschriebene Funktion ist eher die eines Piezos und befindet sich wohl noch in der Entwicklung.
Nichts desto trotz ein sehr interessanter Ansatz.
BTW: ich hätte da zwei Instrumente die eh schon Piezos im Sattel haben - da könnte man doch...
VL53L0X bzw VL53L1X:
Ein gegenseitiges stören müsste man testen, ggfs einen Halter bauen der Nachbarmodule optisch voneinander abschatten kann.
Geschwindigkeit sollte zumindest locker reichen. Mit 50Hz / 20ms kann man die Finger nicht bewegen...
Ich hatte noch den Sharp GP2Y0A21YK0F auf meiner Liste. Ist aber von der Bauform zu groß, Erfassungsbereich reicht nicht, und wahrscheinlich zu langsam.
Welcher optische Sensor käme für den nötigen Erfassungsbereich sonst noch in Frage ?
Der Laserstrahl muß also um die Saite herum um den Finger zu detektieren.
Um den Abstand zwischen 2 Bünden letzendlich auswerten zu können ist es wahrscheinlich nicht ganz so wichtig ob Licht tatsächlich am Finger oder an dem darunterliegenden Bundstäbchen reflektiert wird.
In beiden fällen muss ja per Software ein Entfernungsbereich definiert werden der dann ein Event auslöst.
Die beschriebene Funktion ist eher die eines Piezos und befindet sich wohl noch in der Entwicklung.
Glaube ich nicht. Die wurden in Zusammenarbeit mit M3i 2010 entwickelt und M3i gibt es seit 2012 nicht mehr.
Ein gegenseitiges stören müsste man testen, ggfs einen Halter bauen der Nachbarmodule optisch voneinander abschatten kann.
Geht nicht. Du kannst nicht den "Beleuchtungskonus" und "Empfangskonus" unter 1° begrenzen. Auch wenn Du das Optisch zusammenbekommst wird der Sensor nicht mehr funktionieren.
Geschwindigkeit sollte zumindest locker reichen. Mit 50Hz / 20ms kann man die Finger nicht bewegen...
Von einem Musiker hätte ich die gegenteilige Aussage erwartet. Aber da liegst Du falsch.
Zuerst glaube ich, daß man die 6 Sensoren abwechselnd messen lassen muß und dann sind 20mS für den ungenausten Meßzyklus der 7 % Fehler haben kann. Bei 1m sind das 7 cm. Ich weiß nicht genau wieweit die Stege am weitesten außeinanderliegen, aber auch im bestem Fall sind das fast 2 Stege bis 5-6 Unsicherheit.
Bei 20mS abwechselndes Messen sind das 120mS für alle 6 Saiten und das ist schon sehr viel. Ok die Finger können sich nicht so schnell bewegen aber ob ein Ton 100mS später als gewollt anfängt hört man schon. Es klingt einfach unsauber gespielt.
uwefed:
Ok die Finger können sich nicht so schnell bewegen aber ob ein Ton 100mS später als gewollt anfängt hört man schon. Es klingt einfach unsauber gespielt.
Grüße Uwe
Hi Uwe,
da hast Du natürlich vollkommen recht. 100ms hört auch ein ungeschultes Ohr schon als deutliche Verzögerung.
In Insiderkreisen gelten schon 5-10ms als magische Obergrenze. Zumal sich dazu noch weitere Laufzeiten wie zB durch Audio Treiber am PC addieren...
Bleibt immer noch die Frage nach dem passenden optischen Sensor.
Die Auswahl scheint da doch sehr begrenzt...
Mir ist der Ablauf noch nicht ganz klar.
Da die Saite nur bis dahin schwingen kann, wo Sie an dem Bund aufliegt (nieder gedrückt wird), sollte doch die Position des Finger zwischen den zwei benachbarten Bunden relativ egal sein - dann brauche ich die genaue Entfernung nicht mehr.
Dann könnte man die Saiten und Stege aber wie eine Matrix-Tastatur abfragen - die 'hinteren Verbindungen' kann man dann ignorieren, die 'Vorderen' wäre die Länge der Saite.
Das pro Saite - alle Saiten an allen Stegen bekannt.
Welche Saite nun gezupft wurde ... jo, kA - Das müsste sich aber 'irgendwie' ganz am Anfang des Hals abgreifen lassen.
Es geht hier primär darum, den 'gegriffenen' Ton per Midi zu erhalten?!?
Ich glaube M3i hat eine Längenmessung mit einem roten Laser gebaut. Anders kann ich es mir nicht vorstellen.
Hast Du versucht das Handy in der Info der Firma anzurufen und zu fragen?
Grüße Uwe
Mir ist der Ablauf noch nicht ganz klar.
Da die Saite nur bis dahin schwingen kann, wo Sie an dem Bund aufliegt (nieder gedrückt wird), sollte doch die Position des Finger zwischen den zwei benachbarten Bunden relativ egal sein - dann brauche ich die genaue Entfernung nicht mehr.
Es geht hier primär darum, den 'gegriffenen' Ton per Midi zu erhalten?!?
MfG
Hi Postmaster-ino,
Die genaue Fingerposition zwischen zwei Bünden ist tatsächlich egal.
Ja es geht um Midi !
Die Matrix-Tastatur war auch der Grundgedanke beim Ohmmeter Sketch mit Midiausgabe...
Am Instrument müssten alle Bünde entfernt und durch geteilte, samt Widerständen, ersetzt werden. Bedeutet zusätzlich auch Griffbrett vom Hals trennen... Also Riesen Aufwand bei einem vorhandenen Instrument...
Bei dem Ansatz mit LED / IR / Laser oder Piezo ist das alles nicht nötig - und wäre genauso Echtzeitfähig.
Ich werde mal versuchen zu ermitteln was die eingebauten Piezos an Spannung / Widerstand erzeugen.
Leider gibts kein Datenblatt dazu...
Wenn das sich ergebende Fenster breit genug ist könnte man diese Werte auch direkt in die Bundposition / MidiNoten umsetzen....
Sind die Bünde jetzt leitfähig?
Stichwort: Portexpander
Dem ist egal, ob Er eine Folien-Tastatur zwischen Seinen Anschlüssen hat, oder eine Gitarrensaite, Die an einen Bund gedrückt wird.
So bräuchtest Du einen Port-Expander (oder Deren mehrere), Die die Anzahl der Saiten (x) und die Anzahl der Bunde (y) abdeckt.
Oder sturr an einen Mega angetüddelt - Der hat auf jeden Fall genug I/O, damit man die Matrix selber zusammen basteln kann.
Und für eine Lesung alle ms sollte Der ebenfalls dicke schnell genug sein - sind ja 'nur' digital Read und Write.
Das ist doch - Matrix-Tastatur - genau so gewünscht!
Du fragst JEDE Saite gegen JEDEN Bund ab.
Das machst Du für JEDEN Kreuzungspunkt EINZELN.
Wo Kontakt besteht, ist Dir die Länge der Saite bekannt.
Wenn mehrfach Kontakt besteht, wird wohl nur der Vorderste Sinn machen (der Bund dahinter wird wohl ebenfalls kontaktiert, gehe ich von aus).
Das größte Problem sehe ich darin, mit Strom auf die Saiten zu kommen, daß Das nicht das Spiel stört.
postmaster-ino:
Das größte Problem sehe ich darin, mit Strom auf die Saiten zu kommen, daß Das nicht das Spiel stört.
Das könnte man unten am "Rumpf" machen, wo die Saiten eingespannt sind (kleine "Unterlegscheiben" drunter) oder obern nach der letzten Auflage vor den Spannteilen.
Ich habe von den realen Bezeichnungen der Teile keine Ahnung
Das ist doch - Matrix-Tastatur - genau so gewünscht!
Du fragst JEDE Saite gegen JEDEN Bund ab.
Das machst Du für JEDEN Kreuzungspunkt EINZELN.
Wo Kontakt besteht, ist Dir die Länge der Saite bekannt.
Wenn mehrfach Kontakt besteht, wird wohl nur der Vorderste Sinn machen (der Bund dahinter wird wohl ebenfalls kontaktiert, gehe ich von aus).
Das größte Problem sehe ich darin, mit Strom auf die Saiten zu kommen, daß Das nicht das Spiel stört.
MfG
Hi Postmaster-ino,
Als Anschlüsse würden dabei nur die einzelnen Saiten (sofern elektrisch voneinander getrennt) und die Bünde verwendet ?
Was würde passieren wenn man 2 Saiten gleichzeitig am selben Bund greift ?
