原声钢琴转MIDI控制器的创新项目

在当今的音乐制作与演奏领域，将传统乐器与现代技术融合是创新的一大趋势。本项目正是围绕着这样一个核心思想：将人们家中的原声钢琴，尤其是那些调音成本高昂或者已失去调音价值的钢琴，转换成一个现代音乐制作中的多功能MIDI控制器。MIDI（Musical Instrument Digital Interface）是一种电子乐器之间，以及电子乐器与计算机之间进行通信的标准协议，它让各种电子乐器及计算机能够彼此交换音乐信息。这种转换既可以让旧钢琴焕发新生，也为音乐人提供了新的创作工具。 项目受到Evgeni Kumanov（Cyber​​Gene）所设计的"Cybrid"控制器的启发，通过硬件和软件的结合，实现从物理按键到MIDI信号的转换。然而，需要注意的是，该项目的硬件设计尚未最终完成，部分硬件甚至还未被制造出来。同样，目前也没有可用的固件发布，整个项目仍处于开发阶段。 从硬件角度来看，本项目关键组成部分包括交流电板STM32H743和红外LED阵列。STM32H743微控制器负责读取22个模拟数字转换器（ADC）通道的信号，这些信号代表钢琴按键的动作，并通过RS485协议发送到外部设备。ADC通道的作用在于将钢琴键盘上每个键位的物理动作（压力和位置）转换成可以被微控制器处理的数字信号。 另外，项目中特别提到了为8串22个CNY70红外LED供电的LED功率板。这种红外LED用于检测钢琴键的运动，并将这种物理动作转换为数字信号，这个过程是实时的并且要求高速精确。红外LED的供电需求包括+48V和+15V两种电压等级，而且这个电源板还可以选择通过I2C协议进行控制，从而为硬件的扩展性和灵活性提供了可能。 "led测试条"和"链接适配器"是项目的辅助开发工具。"led测试条"是一束装有LED的小条，主要用于测试LED电源板的功能是否正常；"链接适配器"则是为了便于开发者连接PC和ADC或主板，从而对硬件进行调试和编程。 至于软件方面，虽然描述中没有详细提及，但可以预想到，该项目需要开发相应的固件来处理微控制器STM32H743所读取的ADC信号，并将其转换为MIDI数据格式，通过MIDI协议发送给电脑或MIDI兼容设备。此外，该软件还应该具备对数据的实时处理能力，如滤波、映射和量化，以确保从物理键盘到数字音乐信号的转换尽可能平滑和精确。 从技术实现的角度看，硬件的设计与制造以及相应软件的编写和调试是两个关键的开发环节。硬件方面需要考虑电子元件的选型、电路的设计、PCB板的布局以及电源管理等；软件方面则需要编写用于处理输入信号、通信协议以及MIDI控制信号生成和传输的代码。两者之间还需要进行协同优化，以确保系统整体的性能和稳定性。 总之，piano-conversion项目是一项富有创意且技术要求较高的工程，它将传统乐器与现代音乐技术相结合，创造了一个全新的音乐表达平台。尽管目前仍处于开发阶段，但它为音乐爱好者和专业人士提供了一种新的可能性，使得旧钢琴能够以全新的形式继续存在于音乐世界中。