Steeleon MIDI Controller

Semesterprojekt Musical Interfaces 2014/15

Ideenfindung

Die Idee für das Projekt stammt aus dem Keyboardhack Wochenprojekt zu Beginn des Kurses. Für meine ursprüngliche Idee sollte ein Kugelstoss-Pendel als digitales Metronom umfunktioniert werden. Dies wurde jedoch durch den Entpreller des Tastatur Controllers problematisch. Als neuen Ansatz schnitt ich die Kugeln des Pendels ab und lies diese in den Holzboden des Pendels ein. Ursprünglich wollte ich diese mithilfe eines mit Drähten versetzten Handschuhes als Tasten benutzen, doch bei einem ersten Testlauf stellte sich heraus, dass die Leitfähigkeit des menschlichen Körpers ausreicht, um die Tasten auszulösen. Die haptische Erfahrung und Freude an der Bedienung des Protoypen überzeugten mich, für das Semesterprojekt ein umfangreicheres Modell des Stahlkugel Midi Controllers zu bauen.

Ziele

Eine für Synthesizer möglicherweise bessere Klang/Haptik Beziehung zu erreichen
Beim Bedienen Freude bereiten und den Benutzer beim vorbeigehen zur Interaktion zu verführen
Im Vergleich zum Midi Keyboard...

a) weniger unpassende Töne spielen b) weniger benachbarte Töne versehentlich anschlagen c) weniger Kraft für das Halten von Tönen aufbringen d) durch alternative Anordnung neue Tonfolgen zugänglich machen

Erste Entwürfe

Als ersten Entwurf für das Gerät dachte ich eine kugelbasierte Repräsentation einer Piano-Oktave an, wobei der Nutzer mithilfe dieser einen Akkord greift, und diesen anschliessend über 5 weitere Kugeln auslösen kann. Über diese 5 Kugeln sollte die Oktave festgelegt werden. Kritikpunkt an diesem Konzept war die hohe Ähnlichkeit zum klassischen Piano.

Konzeption

Um die Ähnlichkeit zum Piano Layout zu verringern und ein alternatives Formkonzept zu schaffen suchte ich mithilfe von Knete und Stahlkugeln nach neuen Möglichkeiten der Anordnung. Zunächst wählte ich eine 4*3 Matrix (12 - eine Oktave) plus 4 weiteren Kugeln für den Anschlag. Allerdings waren die Kugeln zu dicht und durch die lineare Anordnung nicht besonders gut an die Hand angepasst. Auf der Suche nach einer Möglichkeit die 12 Töne einer Oktave zu reduzieren stiess ich auf den Quintenzirkel, welcher die Töne in Zwölf Gruppen zu a sieben harmonisierenden Tönen anordnet. Die kreisförmige anordnung erinnerte mich an ein Navigationskonzept aus Videospielen, deshalb wollte ich für die Navigation ebenfalls einen Joystick verwenden. Um die fehlende Anschlagssensitivität der Kugeln zu kompensieren, sollte ein Touchfeld als Modulationsmatrix eingesetzt werden. Hierfür wurde im weiteren Verlauf jedoch ebenfalls der Joystick benutzt.

Umsetzung

Das Gehäuse besteht aus Plexiglas und Kork, welche mithilfe von Lasern zurechtgeschnitten wurde. Die Halterungen im Inneren wurden mit dem Makerbot 3d Drucker an der FH angefertigt. Für die Schaltung diente Knete als Halterung für einen ersten Aufbau.

Während mit dem Gehäuse alles reibungslos funktionierte stellte sich im elektrotechnischen Teil des Projektes ein Problem, welches bis zum Ende nicht vollständig gelöst werden konnte: Die als Beleuchtung für Kugeln, Joystick und Display verwendeten Leds sind auf 5V angewiesen, was der Teensy nicht liefern kann. Spezieller: der digitale Signalfluss mit welchem das Display angesprochen wird, liess sich nicht mit diversen Level-Shiftern und stromverstärkenden Schaltungen in jener Form bereitstellen, wie es der LED Controller benötigt. Somit musste ich (leider viel zu spät) nach einem Workaround suchen. Für die aktuelle Version verwende ich sowohl einen Teensy (Midi und CapSense) als auch einen Arduino Uno (LEDs) welche mittels i2c kommunizieren.