DIY E-Drum mit integrierter Triggerelektronik (Update 19.04.09, Seite 2)

Bonanza

Die AVR's an den einzelnen Pad's digitalisieren das Piezo-Signal ohne (fast ohne s.u.) jede analoge Vorverarbeitung. Dann wird auf digitalem Weg die höchste Signal-Amplitude bestimmt, die innerhalb der Zeit "Scan-Time" digitalisiert wurde. Die "Scan-Time" beginnt, wenn die Signal-Amplitude einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt. Die genannte höchste Signal-Amplitude wird dann über einen I2C-Bus an einen zentralen AVR geschickt, der die Signal-Amplitude auf den Werte-Bereich 0..127 umrechnet, und auf einer asynchronen seriellen-Schnittstelle (=MIDI-Schnittstelle) als MIDI-NoteOn ausgibt. Der I2C-Bus hat den Vorteil, dass man viele Pad's gleichzeitig anschließen kann, die alle gleichzeitig Signale an den zentralen Microkontroller schicken können. Die Verwendung eines Microcontrollers pro Pad hat den Vorteil, dass man dessen maximale Digitalisierungs-Genauigkeit ausnutzen kann, so das gleiche (Test-)Triggersignale auch wirklich gleiche MIDI-Velocities ergeben. Das ist bei vielen kommerziellen Modulen nicht der Fall.

Falls Du dieses Grundprinzip nachbauen willst, solltest Du allerdings einen Microcontroller verwenden, welcher die I2C-Schnittstelle vollständig hardwaremäßig implementieren. Die von mir gewählten Modell tun dass nicht, der entsprechende Teil der Software war deutlich aufwändiger als die eigentliche Signal-Auswertung.

Bei der Signal-Auswertung ist zu beachten, dass der AVR nur Spannungen von 0..5V digitalisieren kann, wobei der Piezo positive und negative Spannungen erzeugt. Die Piezo-Spannung muss also mit einem Spannungsteiler in den genannten Spannungsbereich verschoben werden, wobei diese Verschiebung später wieder rechnerisch rückgängig gemacht werden muss. Das ist bei der Signalauswertung der eigentlich schwierige Teil, da der digitalen Nullpunkt sich mit der Zeit verändern kann und gleichzeitig sehr genau stimmen muss.

tonsel

bonzana

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Ich habe leider aber noch nicht herauslesen können wo nun der entscheidene Vorteil z.b zu einem Alesis I/O ist.

Der Vorteil liegt vor allem in der nahezu beliebig großen Anzahl der Eingänge. Für meine 18 Pads braucht man schon zwei Trigger I/O's. Darüber hinaus ist der A/D-Wandler eines AVR's genauer als der eines durchschnittlichen Moduls, allerdings nur, wenn man aufs Multiplexen des A/D-Wandels verzichtet - deshalb ein AVR pro Pad.

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Wo liegst du preislich mit deiner Variante?

ca. 100€ für die elektrischen Bauteil, inkl. Fehlversuche. Allein die Stecker und Buchsen zum Anschluss an ein konventionelles Modul hätten bei 18 Pads mehr gekostet. Im Nachhinein würde ich aber nicht mehr jedes Pad mit einer gesonderten Platine versehen. Ich würde stattdessen soviel AVR's wie möglich auf eine Platine machen, da die Montage der Einzelplatinen doch eine Menge Arbeit gemacht hat.

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Könntest du mir evtl auch genau sagen welche Evaluation- Boards du gewählt hast?

Ich habe nur das AVR-Studio und meine Platine mit einem AVR-Programmiergerät verwendet. Das Programm habe ich im Wesentlichen in der Einzelschrittsimulation des AVR-Studio's ausgetestet, so dass es in der Hardware praktisch auf Anhieb gelaufen ist. Den Algorithmus zur Signal-Auswertung habe ich zuerst mit NI-Reaktor "programmiert" und und mit einem echten Pad ausgetestet.

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würdest du mir ggf. bei der Implementierung weiterhelfen?

Einzelne konkrete Fragen würde ich sicher beantworten, so lange es nicht zuviel Zeit in Anspruch nimmt.

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Und hast du eventuell Sound-Beispiele?

Meine Elektronik gibt nur MIDI aus. Den Sound macht z.Zt. Superior Drummer 2 - da gibt's bereits genügend Sound-Beispiele.

tonsel

Der Shop, bei dem ich die Latexmilch gekauft habe, war http://www.jalatex.de und ist jetzt leider nicht mehr online.

Der mehrschichtig Aufbau der Pads kommt nur dadurch zustande, dass die ursprünglichen Alu-Platten mit den Gewa-Übungspads drauf zu wenige Rebound hatten. Jetzt würde ich einfach nur eine Sperrholzplatte mit einer Naturgummiplatte drauf als Pad nehmen. Das Alu als Padmaterial ist nicht optimal, da es sehr lange nachschwingt, was das Triggersignal verfälscht.

tonsel

Spectre

Beim ersten Versuch habe ich 3mm-Alublech mit den schwarzen Übungspads überzogen. Dabei hat sich aber gezeigt, dass das Alu durch den Stick-Anschlag sehr stark und langandauernd in Schwingung gerät. Das verschlechtert das Trigger-Signal. Darüber hinaus ist der Rebound sehr schwach.

Um dieses Problem zu beheben habe ich dann die selbstgemachten Platten aus Latexmilch auf Sperrholzplatten geklebt. Diesen Verbunde habe ich dann an den vorhandenen Aluplatten mit etwas Abstand festgeschraubt. Die Lautsärke hat dadurch gegenüber den Praktice-Pads etwas zugenommen. Sie ist aber immer noch leister als beim bei meinem alten Yamaha DTXPress. Zumindest hat sich noch nie einer meiner Mitbewohner beschwert wie früher beim Yamaha. Der Rebound ist jetzt gut. Allerdings ist das Anschlaggefühl ähnlich hart wie bei dem Yamaha-Pads. Hier bräuchte man einen noch weichern Gummi, den ich bisher leider noch nicht beschaffen konnte. Wahrscheinlich muss es ein Gummi sein, der ähnlich wie Schaumstoff mit Luftblöschen durchsetzt ist - halt genau mit der passenden Menge.

Die Latexplatten habe ich auf einer Glasscheibe als Unterlage hergestellt. Auf diese Scheibe habe ich Aluwinkel aufgeklebt, um eine quadrische Umrandung zu erhalten. Da habe ich dann die Latexmilch reingeschüttet. Das stinkt dann gewaltig nach Ammoniakt und braucht ziemlich lange zum Aushärten (mehr als einen Tag).

tonsel

Spectre

Die Latex-Platten sind bei mir ca. 3mm dick.

Eine Unterlage aus Schaumstoff erfüllt sicher den selben Zweck wie die Gummileinen. Allerdings muss auch der Schaumstoff irgenwo festgemacht werden. Ich finde das geht mit den Gummileinen einfacher, zumindest wenn man viele Pads haben will.

Rolidrummi

Den Moosgummi kann man als Unterlage für die Gummiplatten auch verwenden. Ich habe halt die ohnehin noch vorhanden Übungspads genommen. Die Unterlage muss deutlich steifer als die Gummileinen sein, sonst spricht der Trigger nicht mehr gut an.

tonsel