Headlight - DIY Bass Drum LED Matrix

Hey,
ich konnte nun umsetzen, was ich schon seit langem im Kopf hatte: eine lichtstarke LED-Matrix eingebaut hinter dem Fell der Bass-Drum.

Die Lichtmatrix besteht aus 760 RGB-LEDs, die einzeln angesteuert werden können. Dadurch besteht die Möglichkeit farbige Bilder und Animationen auf dem Fell anzuzeigen. Damit das ganze synchron zur Musik ist, benutzte ich Drum-Trigger und Fußschalter zur Ansteuerung der Effekte.

Erste Verwendung im Musikvideo: https://vimeo.com/108353716

Details zur Technik und Umsetzung folgen später. Falls jemand ein ähnliches Projekt aufbauen möchte, helfe ich auch gerne.

Vorweg gesagt, ich habe das Projekt im Rahmen meiner Abschlussarbeit umgesetzt. Ich konnte mich also gut drauf konzentrieren, es gab aber gewisse zeitliche Grenzen (finanziell sowieso).

Also da meine Matrix nur aus sehr wenig Material besteht und das Fell nicht berührt, konnte ich erst einmal keine Änderungen am Klang der Trommel feststellen. Allerdings habe ich ein neues Fell genutzt (altes war schwarz und hätte kein Licht durchgelassen) und musste das Dämmmaterial anders anordnen. Dadurch gibts natürlich deutliche Änderungen im Sound. Mit passender Fellstimmung klingts aber gut für meinen Geschmack.

Die Lichtmatrix:
Als Leuchtmittel nutze ich WS2812B LED-Stripes. Das schöne daran ist, dass man alle LEDs einzeln in Helligkeit und Farbe mit nur einer Steuerleitung ansteuern kann. Sind außerdem sehr hell und günstig erhältlich. Ich hatte zusätzlich das Glück, bei Ebay ein günstiges Angebot zu finden, bei dem ich die LEDs für die Hälfte des üblichen Preises bekommen konnte.

Durch die Stripes musste ich nicht jede LED einzeln verlöten sondern "nur noch" die reihen miteinander verbinden. Die Streifen habe ich abwechselnd von oben nach unten und umgekehrt angeordnet (siehe nächste Grafik). Das Schallloch wird ausgespart um die akustische Funktionalität zu erhalten und eine Mikrofonierung im Innern des Kessels zu ermöglichen. Wie man sieht sind es insgesamt 760 LEDs (bzw. eigentlich drei mal so viele, da jeder WS2812B-Chip jeweils ein LED-Element für die Farben rot, grün und blau beinhaltet).

Die Stromversorgung ist senkrecht zu den Streifen angeordnet. D.h. heißt diese werden parallel mit 5V versorgt, da der Spannungsabfall ansonsten zu hoch wäre. Da ich keine Modifizierung am Bass-Drum Kessel vornehmen wollte, wird die Matrix in die Trommel geklemmt und die Leitungen durch das Schallloch des Fells geführt. Zum Anschluss habe ich dort Buchsen an der Matrix angebracht. Gehalten wird die Matrix hauptsächlich durch eine Konstruktion aus Metallschienen. Der äußere Ring stammt dabei von einem alten Fell. Insgesamt sieht es dann vor dem Einbau so aus, nicht wirklich schön, aber soll ja auch durch das Fell verdeckt werden:

Nun zum Negativen: Ich musste leider feststellen, dass die Lötstellen eine dauerhafte Belastung im Einsatz nicht standhalten. Was zu Ausfällen von Teilen oder auch der gesamten Matrix führt. Grund ist, dass die Streifen beim Spielen der Bass-Drum sehr stark mitschwingen und damit die Verbindungen belasten. Lösen tun sich dabei teilweise nicht meine Lötverbindungen an sich, sondern die Kupferplätchen auf den LED-Streifen, die als Lötpunkte genutzt werden. Ich habe im Nachhinnein fast alle Verbindungen (etwa 100) erneuert und mit Hilfe von Schrumpfschlauch gestärkt, dass hilft aber auch nur in Maßen. Vor einem Live-Einsatz werde ich wohl die Konstruktion so umbauen, dass die LED-Streifen sich nicht mehr stark bewegen können. Ich bin aber noch am überlegen, wie ich das genau umsetze ohne den Klang der Trommel stark zu beeinträchtigen. Die Alternative wäre fertige LED-Matrix-Module zu nutzen. Momentan gibt es nur leider keine, die passende Eigenschaften haben und kein Vermögen kosten.

Als Fell benutze ich ein REMO 22" Ambassador coated vor der Matrix. Das lässt sich mit den LEDs schön gleichmäßig beleuchten, ohne dass die Technik dahinter sichtbar wird. Die Matrix ist selbst durch das Fell noch sehr hell. Leider führt das auch dazu, dass sich die Matrix nur schwierig mit Kameras aufnehmen lässt, ohne dass diese überbelichten. Meine Idee, das Publikum mit meiner Bass-Drum blenden zu können wird damit aber schon mal ermöglicht

Beschreibung zur Ansteuerung und Programmierung der Effekte folgt später...