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动手:另类手风琴 Commodordion

时间:2024-02-08

用两个C64和一些软盘制作乐器。

手风琴的形状多种多样。有的带有小琴键,还有的带有一些按平行四边形排列的黑白按键。很长一段时间里,我都对这种“半音阶按键”的布局很感兴趣。我发现,这些按键和打字机上的按键一样交错排列,我隐约有种感觉,可以利用两个20世纪80年代的家用计算机来制作手风琴,这些计算机通常带有内置键盘的箱体,这种箱体足够大,可以构成手风琴的两端。这种想法很有趣,但真的能行吗?
作为一个有经验的Commodore 64程序员,我自然会选择用这种机器作为手风琴的两端。作为一名复古计算爱好者,我希望只对古董C64进行最小的改动,而不是掏空计算机的箱体,再将现代设备放入其中。

连接手风琴两端的是风箱,手风琴风箱是一组半刚性薄板,一般是中间开口的矩形。薄板的内边缘和外边缘交替连接在一起。我又有了一个灵感:用一叠5.25英寸软盘来制造风箱。
现在,我有了几个诱人的想法,凑在一起就可以开始制作了。我从一位C64爱好者那里得到了大量坏了的软盘。然后,所需的一切组件均已就绪,亟待准备开始,但我很快遇到了其他问题。
其中一些问题涉及在C64计算机上实时播放音乐。模仿手风琴半音阶按键布局的想法,后来成为了一个独立的C64程序,该程序公开发布的名称为Qwertuoso。
其实这样就可以完成了,但我还有很多软盘没有用,因此我决定继续努力,尝试制作一个风箱。软盘本体是用一片折叠塑料制成的,这些折叠塑料一起构成了风箱的部分。但我低估了空气泄露的问题。尽管软盘的材料是气密的,但接缝处并不是气密的。最后,我不得不用多层胶带把制作的风箱修补好,使其能够封住空气。

真正的手风琴利用风箱将空气推向簧片,使簧片振动。推拉风箱的速度决定手风琴的音量。因此,我需要找到一种方法感应演奏时将空气挤出软盘风箱的速度。
这比预想中的更棘手。我经历了几次失败的设计,其中有一次灵感来自燃油喷射系统中使用的“点火”传感器。后来有一天,我看到了一段视频,视频中的人为了克服风吹麦克风时产生的噪声而喊叫。这就是我需要的突破点!我的解决方案是将一个小麦克风以一定角度安装在风箱一个小孔的外面。
进出小孔的空气通过麦克风,将产生的紊流转化为音频噪声。噪声的强度可以用ATmega88微控制器来测量,并由此确定乐器的输出音量。
风箱与一个用木头和亚克力制作的简单框架连接,该框架还容纳了C64和3个电路板。其中一个是电源板,将2个家用电源适配器的5伏和12伏直流电分配给各个组件。出于人体工程学的原因,我没有在右手侧的C64上使用插座,而是将电源线穿过机箱,并焊接到主板。
第二块电源板模拟了Commod-ore的数据磁带机。它可以存储Qwertuoso程序。开启C64后,键盘快捷键会将原始操作系统直接从磁带加载到计算机中。第三块电源板包含了可监控风箱麦克风和混音器的微控制器和混音器,模拟合成每个C64的6571 SID音频芯片产生的声音,并根据风箱空气传感器来调整音量。然后,音频信号通过外部放大扬声器产生声音。

在风箱展开时,为了摸到左手侧的按键,我的手需要绕过Commodordion的边缘,伸出很远。这给手、手腕和手臂带来了很大的压力。在一定程度上由于这个原因,我为左手侧的机器开发了一个音序器,通过编程形成简单的节拍或模式,并让它自动重复。这样一来,我只需要在切换和弦时,偶尔按下左手侧的键即可。
作为一名音乐家,我必须认真对待人体工程学问题。人们在学习演奏一段音乐时,会反复练习相同的动作几个小时。如果做这些动作有压力,就很容易损伤身体。因此,我不得不限制自己,只能偶尔演奏Commodordion,而且只用左手演奏非常简单的部分。
而右手侧的感觉则非常好,而且这很鼓舞人心。我将以此为起点,继续探索用旧电脑制作乐器的设计空间。这样看来,Commodordion还不是最终的目标,而是我下一次创作的重要基础。

作者:Linus Akesson

IEEE Spectrum

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