Seguimiento de la posición del arco de violín con LED SMD y fotorresistores

Me gusta. Mantenlo simple para empezar. Con dos LED's del mismo color. Luego, verás dos picos a medida que pasan los leds ... tendrás que averiguar de qué extremo de la proa proviene la señal. (o haga algunos trucos de color más adelante). Para el circuito del controlador LED, una batería de 9 voltios, dos leds blancos (Vf ~ 3.0 V) y una resistencia para limitar la corriente. Algo alrededor de 300 ohmios daría ~ 10 mA de corriente LED.

En el lado del detector, podría usar un fotodiodo. Pero vamos a mantenerlo aún más simple. Obtenga otra batería de 9 voltios, una resistencia dependiente de la luz (LDR) y otra resistencia cuyo valor tendremos que determinar experimentalmente. El LDR disminuye en resistencia cuando la luz lo ilumina. Así que ponga las dos resistencias en serie con la batería y mida el voltaje en una de ellas a medida que mueve el led. Dependiendo de la resistencia que elija (fija o LDR), su señal será un voltaje creciente o decreciente a medida que pase el led. Ahora juegue con un valor de resistencia fijo para dar señales razonables ..
 Y ahora haz algo de música: ^)

Ciertamente, puede probar una configuración con dos LED de diferentes colores y dos sensores ópticos de colores combinados (por ejemplo, LDR con sus correspondientes filtros de colores, o dos salidas de un sensor de color IC), pero el problema que previno al tratar de derivar la posición de proa es de La respuesta del sensor es que la señal de los LDR variará no solo con el movimiento del arco a lo largo de su carrera, sino también con el ángulo del arco con respecto al violín, que no siempre será el mismo si intenta capturar datos. desde el juego 'natural', y con cualquier cambio en la iluminación ambiental a menos que tenga cuidado de eliminarlo o filtrarlo.

Algunos otros métodos que podrías querer considerar son:

• Una pequeña cámara de video montada en el cuerpo del violín que registra el movimiento de los LED o puntos reflectantes en el arco, que luego puede rastrear y convertir a la posición del arco utilizando el software de análisis de imágenes. Después de aislar los puntos en la imagen, el análisis podría ser tan simple como calcular su posición izquierda / derecha en el marco. Creo que esto sería mucho más fácil que intentar analizar la captura de movimiento del violín y el arco desde una cámara fija.
• Un patrón alternativo de barras oscuras y claras en el arco que se iluminaría con una fuente de luz de línea, por ejemplo. un LED brillante que brilla a través de una ranura estrecha y un solo sensor óptico para medir la luz reflejada. Esto le daría un patrón de respuestas altas y bajas a partir de las cuales podría determinar la posición del arco. Por sí solo no le dará una posición absoluta, pero sugiere que siempre tendrá la intención de capturar un golpe de arco completo, por lo que puede suponer que (por ejemplo) el primer pico en la respuesta siempre corresponde a la primera barra brillante en el arco.
• Un sensor de proximidad ultrasónico montado en el cuerpo del violín o en la mano derecha o la muñeca del jugador, quizás combinado con algún tipo de objetivo en la mano / muñeca o violín, respectivamente, para aumentar la reflexión del ultrasonido. Si esto funciona, debería darle una señal que se corresponda bastante bien con la posición absoluta del arco.

Sparkfun sería una fuente de posibles sensores ( óptico , proximidad ) y tenga distribuidores en muchos países si no está en los Estados Unidos, pero muchas otras compañías también ofrecen este tipo de sensores.

Tengo una idea pero requiere conocimientos de DSP y habilidades de programación. Asumo que los movimientos del arco son claramente distinguibles en el monitor de señal. Si filtra el registro con un filtro pandpass suficientemente estrecho, cerca de las frecuencias más bajas. La forma de onda que tendrá será una función de la velocidad del arco como modulación de frecuencia. Lo que tienes que hacer es simplemente contar las alternancias que pertenecen al movimiento en particular, dividirlas en 3, contar 1/3 y marcar, una vez más y marcar, eso es todo.