未来の楽器 ~手ルミン~

Created Date: 2017-10-08/ updated date: 2018-04-23
    • Medium p1180241
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    Summary
    テルミンになりたいー! そんな夢を叶えるのが手ルミン! 手に装着すればもうあなたもテルミンに!
    距離センサーで地面との距離を測定し音の高さが変わります。

    Materials

      Tools

        Blueprints

          Making

          • 回路部分の作成

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            Thumb 8896
            FabLab鎌倉の山本さんに見本を作って頂きました。
            ここから僕が色々と改良していきます。

            Small p1180170
            • 手の装着部の作成 

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              Thumb 8896

              • プリントしてみた

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                Thumb 8896
                先程作ったデータを3Dプリンターを使って作りました。

                3Dプリンター)Afinia
              • 入らない...

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                せっかく作ったのに、手に入りませんでした...(泣)
                失敗はつきものだなぁ...
                Small img 3496.heic
              • 演奏してみた

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                イメージっぽくなってきました
            • タッチセンサーの改良

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              Thumb 8896
              タッチセンサーが大きかったので小さいタッチセンサーに変えることにしました。
              • 初めての ”はんだ付け”

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                Thumb 8896
                人生初のはんだ付けです。はんだこての先端が200度以上と聞き驚きました(正直初めは怖かったです...)

                山本さんに教わりながら行いました。
                • Small dsc08124
                • Small dsc08126
              • 改良できた

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                Thumb 8896
                無事はんだ付けできました。
                初めてにしてはまぁまぁかなぁと思います。

                はんだ付け楽しい!!(意外とハマりました)
                Small p1180178
            • 手の装着部の改良 ①

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              Thumb 8896

              • 3Dデータの作成

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                Thumb 8896
                前回作ったら指が通らなかったので改良しました。

                今回は、タッチ線センサのケーブルを通す穴を作りました。

                使用ソフト)Autodesk Fusion360
                • Small            15
                • Small            16
              • プリントする

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                Thumb 8896
                先程作ったデータを3Dプリンターを使って作りました。

                使用機材)Afinia
                Small dsc08128
              • 手に入った!!

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                手に入りました(よかったー^o^)




                • Small dsc08131
                • Small dsc08132
              • タッチセンサーの反応が良すぎる...

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                Thumb 8896
                タッチセンサーと手との幅が狭かったのか、触っていないのにタッチセンサーが反応してしまいました。

            • 手の装着部の改良 ③

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              Thumb 8896

              • 今までの反省を活かして、3Dデータの作成

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                Thumb 8896
                今までの手が入らない、タッチセンサーが反応してしまうなどの反省を活かして、3Dデータを作りました。

                使用ソフト)Autodesk Fusion360
                Small            17
              • 再度プリント

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                Thumb 8896
                できたー!   今度こそは完成させたい!
                Small p1180180
              • 手の装置着部、ついに完成

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                Thumb 8896
                指も入り、タッチセンサーも触ってないときは反応しなくなりました。
                手の装着部はようやく完成です(≧∇≦)b
                              
                               早速はんだ付けしてます→
                        (やっぱ、はんだ付け楽しい\(^o^)/)
                         
                               
                       
                Small 20171004 200047
            • ケースの作成 

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              Thumb 8896
              ようやく楽器っぽくなってきたのでケースを作ります。
              • 3Dデータの作成

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                Thumb 8896
                ケースも3Dプリンターで作ることにしました。

                使用ソフト)Autodesk Fusion360

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              • できたけど...

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                Thumb 8896
                できたけど、なんかイマイチだなぁって感じです。デザイン性が欠けているような...


                Small p1180244
              • レーザーカッターを使ってみよう!

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                Thumb 8896
                「レーザカッターで作ったらカッコイイんじゃない?」と言われました。
                たしかにカッコ良いいかも!

                ということで、レーザーカッター用のデータを作成することにしました。
              • レーザーカッター用のデータの作成

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                Thumb 8896
                3Dデータを作ったときの寸法を利用して、データを作成しました。

                使用ソフト)Inkscape
                使用サイト)MakerCase


                (写真1:ケースのデータ 写真2:ケース内の仕切りのデータ)
                • Small            19
                • Small            20
              • レーザーカッターで作る

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                Thumb 8896
                いよいよレーザーカッターを使ってみます!かなり緊張しています。
                使用機材)Trotec Speedy 100R


                • Small img 3689.heic
                • Small img 3691.heic
              • できた!

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                Thumb 8896
                いいかんじに出来たので早速組み立てました。

                なかなかカッコよく出来たと思います。
                Small p1180245
            • 手の装着部 USBポートケースの作成

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              Thumb 8896
              • 3Dデータの作成

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                Thumb 8896
                なんとなく気になったのでUSBのポートケースを作りました。

                使用ソフト)Autodesk Fusion360
                Small            21
              • 完成間近

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                小さいものだったのですぐにプリントできました。

                使用機材)Afinia
                Small p1180247
            • 完成!!!

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              Thumb 8896
              ついに完成!!やったー!!

              なかなかいい感じです!
              Small p1180241
              • 手ルミンαにバージョンアップ!

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                Thumb 8896
                前回、プログラミングや電子部品の知識がないなか、山本さんにお手伝いをしていただきながら(お手伝い以上のことをしていただいたような。。。)手ルミンを作ったが、今回は0からプログラミングを学びながら、手ルミンをバージョンアップしていきます。
                • どうバージョンアップしようかな

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                  Thumb 8896
                  実際にバージョンアップをしていく上でどんな楽器を作っていくかを考えます。
                  (不可能っぽいのもあります)
                  • 有線から無線へ

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                    Thumb 8896
                    じぶんで演奏してみても、周りから見ても、やはり手の装着部と基盤部までが有線なのはダサいようなきがするので無線化したいと思います。
                    Small small
                  • バッテリー内蔵型へ

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                    Thumb 8896
                    現在電源供給はモバイルバッテリを外付けで使ってます。そのため、どうしてもコードが邪魔くさい上に見た目がダサい感じがするのでケースの中に入れ込んでバッテリー内蔵型にしたいです。

                    これで、手ルミンがコードレスとなります。

                    Small small
                  • ドレミを作りたい

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                    Thumb 8896
                    ドレミファソラシドができるようにして、かえるの合唱を演奏したいです。(笑)
                    Small small
                  • いろいろな楽器の音を出せるようにする

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                    Thumb 8896
                    ギターやリコーダー、木琴、ピアノなどの様々な楽器の音を出せるように出来たら面白いような気がします。

                    Small small
                  • 光らせたい

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                    Thumb 8896
                    音と連動して光ったら、なんかかっこいいような気がします。
                    (イラストのLEDはあくまでもイメージです。 さすがに多すぎる。。。。)
                    Small small
                  • 一人で演奏からみんなで演奏へ

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                    Thumb 8896
                    今まで一人でしか演奏できなかったが、みんなで演奏という今までにない楽器にできたらなぁと思います。
                    Small small minnna
                  • 両手で演奏

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                    Thumb 8896
                    両手で演奏できるように、手の装着部をもう1つ作ります。
                    こうすることで、右手では音の大きさを左手では音程をなどと、拡張性が広がるはずです。
                    Small small        1
                  • LCDをつけたい

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                    LCDを使ってみて、なんか手ルミンに付けてみたくなりました。
                    何に使うかは未定ですが、光らせたりして使ったらおもしろそうです。
                    Small small       1
                • 音を出してみよう!

                  0
                  Thumb 8896

                  • tone関数

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                    Thumb 8896
                    音は出たけどなんか汚い。。。。

                    tone関数は矩形波で出てくる。
                       つまり、音がとぎれとぎれになってる
                    Small square wave
                  • tone関数(番外編)

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                    Thumb 8896
                    音は汚いけど、音は音。なんとなく音楽にしてみました。

                    マリオっぽくしてみたものの、リズムが合わないのはご了承くださいm(__)m
                • いよいよ、手ルミンαを作っていく

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                  Thumb 8896
                  音の出し方や、プログラミングの基本知識、など色々学んだので、ここから楽器を作っていきます。
                  • 再度、楽器の構想

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                    Thumb 8896
                    前回、楽器アップデート後の構想(妄想)をしたが、少し無理なんじゃないかみたいなものや、時間的にも能力的にも無理そうなものがあったので、最終構想をねりました。
                    • 両手で演奏

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                      Thumb 8896
                      やはり、両手にしたいので両手にします。
                      左は音程、右手は音の大きさなどにする予定です。
                      Small small        2
                    • RGBをつける

                      0
                      Thumb 8896
                      暗闇で演奏しているときに、キラキラと光ったらカッコイイような気がします。
                        →つけるしかないな
                      • Small
                      • Small i 02476
                    • 音階切り替えスイッチ

                      0
                      Thumb 8896
                      そのスイッチを押すことで、アラブのような音階と沖縄音階を変えられるようにします。
                      音階は何にするか考えます。
                      Small     1
                    • プログラムなど

                      0
                      Thumb 8896
                      プログラムはサンプルスケッチを参考に作っていきます。

                  • フィルター回路の作成

                    0
                    Thumb 8896
                    フィルターを通さないとノイズが走るらしいが、正直良くわかりませんでした。
                    とりあえず、回路図やサンプルを見ながら作っていきます。

                    ブレッドボードに挿していく作業がなかなか難しく、かなりぎこちないものになってしまいました。
                    慣れることが一番ですね。
                    Small small 2018 02 11  4  li
                    • RGB回路の作成

                      0
                      Thumb 8896
                      RGBの回路を作ります。細かい基盤にはんだ付けしていくので火傷しそうで気をつけながらやりました。まずまずの力作ですw。

                      抵抗)330Ω


                      Small p1190444
                      • テストしてみる

                        0
                        Thumb 8896
                        テストしてみました。無事光りました!
                           嬉しい。。
                    • 難題に当たる!?

                      0
                      Thumb 8896
                      距離センサーの値により、RGBの色を変えたいのだが、本来RGBで色を調節するには、赤・緑・青の光の三原色の明るさを一つ一つ変えなければいけません。
                      でも、センサーは0~1023の1024段階で値が帰ってきます。
                        さーどうすればいいの?(´;ω;`)
                      Small rgb fast color changing led01
                      • 考案① <テーブルを使う>

                        0
                        Thumb 8896
                        山本さんに「テーブルを作ってやってみたら」と教えて頂きました。
                        ただ、テーブルを使うと、あまり色を段階的にできず、色がカクカクとしてしまうとのことでした。(まぁ、途轍もないやる気があればできると思うけど、たぶん色がすごい滑らかなテーブルを作るのはほぼ不可能ですね)

                         どうしようかなぁ。。。
                      • 考案② <RGBのサンプルスケッチを活用>

                        0
                        Thumb 8896
                        RGBがお洒落な感じで滑らかに動くスケッチを知ってますか?
                        右図の画像(スケッチ)を見てください。
                        このスケッチは、iという一つの変数だけでRGBをコントロールしてます。
                        これを見て、「あ、これをいじればいけるんじゃね」と思いました。
                         やってみよう!
                        Small
                    • RGBのスケッチを作る

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                      Thumb 8896

                      • まずは色々と試す

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                        Thumb 8896
                        初めは、センサーの中でも手軽でいじりやすいロータリーセンサーを使ってたんですが(一々動きをみる時に、距離センサーを動かすのが億劫だったからです)、それから距離センサーに変えてみたら、あまり変化が見られませんでした。
                        なぜだと思いますか?
                         →ロータリーセンサーは、シリアルプリントすると0~1023しっかり幅が見えます。 しかし、距離センサーの場合、50~600程だったからです。

                        このせいでmap関数の部分を変えたりと色々こんがらがってしまいました。やはり、テストは実機でやんなきゃだめですね(-_-)
                      • 無事、成功!

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                        Thumb 8896
                        サンプルスケッチをいじりながら、無事それっぽくなりました。なんか少し気になる部分もありますが、一応距離に応じて色が変わってます。

                        後、いつも思うけど、こういう難しい難題が解決した後って、ものすごく気持ちがいいねw
                    • 手にはめるやつをもう一個作る

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                      Thumb 8896
                      前回あった3Dデータをもとにもう一個作りました。もう、ハンダ付けも余裕ですw

                      今、思ったのは「手にはめるやつ」って名前が超ダサいですねw
                      なんか名付けてあげたいです。何がいいかなぁ。。。。
                      テルミー」がいいです。なんかそれっぽいし、愛嬌があるw。今からこの名前はテルミーです。
                      Small p1190455
                      • プッシュスイッチを取り付ける

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                        音色変更用スイッチを取り付けます。スイッチを取り付けるために、穴が空いたケースの天板をレーザーカッターでつくりなおしました。
                        Small p1190459
                        • 外見は完成!

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                          外見は完成しました!外見はそれなりにバージョンアップしたんじゃないかなと思います。次はいよいよプログラムを作っていきます。
                          Small p1190463
                          • プログラムを作る

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                            Thumb 8896
                            まず、楽器なのだから音がないと始まらない。そこでMozziを使っていく。
                            Mozziは短形波以外の音が出せるのできれいな音が出せるそうです
                            • Mozziの導入

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                              Thumb 8896

                              • ライブラリをダウンロード

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                                Mozziの公式サイトよりMozziのライブラリーをダウンロードしました。

                              • Mozziのサンプルスケッチの利用

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                                Thumb 8896
                                テルミンのスケッチの作成では、下記サイトを参考にさせていただきました。

                            • 音がおかしい

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                              Thumb 8896
                              プログラムを作り、書き込んでみたものの、音がおかしい。なんかポツポツとしています。

                              なんか音は少し可愛いけど、修正しなければ。。。
                              • 改善できた

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                                Thumb 8896
                                MozziではanalogReadを使ってはいけないらしかったです。
                                その代わり、mozziAnalogReadというものを使うらしいです。
                                これに変更すれば無事、音が綺麗になりました?
                                Mozziでは、いろいろと特殊なルールがあって、大変ですね。^^;
                            • 問題発生!?

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                              Thumb 8896
                              Arduinoに書き込みができなくなりました。シリアルポートの欄が開けず、原因がよくわかりません。

                              Arduino Nanoが壊れていなければいいが。。。。
                              Small 2018 03 12  1
                              • USBケーブルが切れた

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                                Thumb 8896
                                USBケーブルをグネグネさせたら、書き込めるようになりました。
                                なんか、ケーブルが切れたもようです。だけど、書き込めることは書き込めるので、ガンバります。
                            • 音階変更をわかりやすくする

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                              音階は、参考サイトから活用させていただき、沖縄音階とアラビア音階を選びました。どちらもイマイチ音階の違いが分かりにくいので、直感的にするためにRGBで音階変更で色が変わるようにしました。
                              テルミーのタッチセンサーを触ると、そのLEDは消えるようになっています。
                              沖縄音階では青色、アラビア音階では緑色に光ってます。また、テルミーのタッチセンサーを押してないのに音がなっているのはノイズのようです。それは、最後の微調整でどうにかします。


                              • RGBのスケッチを導入する

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                                Thumb 8896
                                前回、センサーの値によってRGBの色を変化させるプログラムを作りましたが、そのプログラムをいよいよ手ルミンのほうに導入していきます。
                                • ビーーーーーという音走る

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                                  Thumb 8896
                                  今まで作ってきたプログラムに、以前作ったRGBのプログラムを導入して、無事書き込みができたー! とつい嬉しくなってしまいました。
                                  そんなのもつかの間、スピーカーから「ビーーーー」という、警告音のようなノイズが走りました。(かなりすごい音でびっくりしちゃいましたw)
                                  その上、RGBの色も全然変化せず、なにかおかしいなと察しました。

                                  只今、原因を把握中です・ω・

                                           Youtubeは不快音注意です→
                                  • Mozziの面倒なルール

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                                    Mozziには様々な決まりがあります。(Delayが使えなかったり、DigitalReadが使えなかったりと。。。。)
                                    そんな決まりですが、僕が知らなかった(というかMozzi公式サイトを見ていなかった)決まりがありました。それは、analogWriteが使えない。。。。。
                                    PWMでRGBのをコントロールしたいのにどうすればいいのですか???

                                    只今、模索中です(-_-;)
                                    • NeoPixelを使おう

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                                      Thumb 8896
                                      AnalogWriteが使えないと、山本さんに相談したところ、NeoPixel LEDというものを教えていただいた。
                                      普通のRGBと何が違うのか? 多分、知ったら驚きます。
                                      NeoPixelにはLED1個ずつにIC(マイコン)が搭載されているのです!
                                      つまり、ArduinoからはNeoPixelに何色に光らせるかの情報を伝え、その情報をもとに、NeoPixelのICがLEDを光らせてくれます。

                                      なんか、すごい時代だなぁと思います;
                                      Small p1190953
                                      Add Card Order

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