Como criei uma guitarra digital e a transformei em um negócio - Parte 2

Já se passaram quatro meses desde que o artigo anterior foi escrito, e tenho muitas novidades tanto na parte técnica quanto no posicionamento do aparelho.

Deixe-me lembrá-lo dos requisitos que estabeleci para o dispositivo quando iniciei seu desenvolvimento:

1. Tem que imitar um violão de 6 cordas e 12 trastes.
2. Tem que ser bem pequeno, idealmente dobrável, para que uma pessoa possa carregá-lo para qualquer lugar.
3. Ele deve suportar todos os sistemas operacionais populares — Android, IOS, Windows, Linux, MacOS — e ser identificado como um dispositivo MIDI sem nenhum driver.
4. Tem que suportar a fonte de alimentação.
5. Tem que suportar conexão sem fio Bluetooth Low Energy (mas como terá uma porta USB para carregar, será possível conectá-lo usando um cabo)
6. Tem que ter a oportunidade de começar a jogar logo, sem necessidade de treinar e adaptar as mãos.
7. Cada corda e elemento do braço deve ter um LED para iniciar a tablatura da música, e o próprio violão deve mostrar onde colocar as mãos.
8. Tem que haver uma oportunidade de usar as principais técnicas de tocar guitarra: hummer on, pull off, slide, vibrato.
9. A latência de transmissão de mensagens de evento MIDI não deve ser superior a 10 ms.
10. Tudo deve ser feito de elementos simples, sem processos técnicos difíceis ou eletrônicos caros.

Eu consegui fazer tudo isso e ainda mais. Também integrei um acelerômetro para gerenciar os parâmetros de uso de filtros digitais pela inclinação da guitarra e do motor vibratório (mas ainda não sei por quê).

Enquanto escrevia o artigo anterior, ficou assim:

Tomei a decisão de tentar lançar uma startup e usar o Kickstarter.

Então, o que aconteceu a seguir?

O próximo passo foi encontrar uma rodada de investimento pré-semente. Eu precisava de dinheiro para melhorar e desenvolver um novo protótipo, fazer promoção e pagar processos legais (para usar o Kickstarter, você precisa ter uma pessoa jurídica nos EUA, então tem que arcar com todas as despesas organizacionais). Eu e meu sócio (responsável pelos processos de negócios) conseguimos resolver esse problema em dois meses.

Posicionamento

Para confirmar a utilidade e funcionalidade do produto, decidimos encontrar todos os músicos de São Petersburgo e Moscou que pudemos contatar; em seguida, filmamos vídeos para mídias sociais.

Guitarristas profissionais eram bastante céticos em relação ao dispositivo. Eu os entendo totalmente - você não pode substituir uma guitarra de verdade por ela. Este dispositivo deve ser usado nos casos em que você precisa de portabilidade, universalidade, simplicidade, oportunidade de usá-lo com fones de ouvido, etc. Imagine: você está em um avião, as crianças ao seu redor estão chorando, está muito barulhento, as máscaras de oxigênio de emergência estão caindo. Você não consegue dormir. De repente você se sente inspirado, pega o aparelho, coloca os fones de ouvido e grava uma nova faixa.

O público em geral gostou muito da guitarra, apesar da funcionalidade limitada e das grandes desvantagens de construção do protótipo atual. O dispositivo acabou sendo tão fascinante que até foi analisado por um popular blogueiro russo, Vaganych.

Após a discussão, percebemos como é o nosso público-alvo – designers de som, criadores de música – pessoas que lidam com música digital. Descobriu-se que eles têm sérias dificuldades em gravar guitarras e outras partes de cordas usando teclados MIDI. É muito complicado e leva tanto tempo que às vezes eles têm que desistir de usar instrumentos de corda, e isso limita a arte deles. Eles ficaram super entusiasmados com o nosso dispositivo e disseram que vai ser muito popular.

rivais

Temos rivais nesse mercado, então compramos seus produtos para análise.

1. Artiphon – um pad sensível ao toque em forma de guitarra, mas posicionado mais como um controlador MIDI.

   
   

É um produto interessante, mas caro. Em geral, funciona bem e você pode tocar vários instrumentos com ele. Tem alto-falantes embutidos, mas é melhor não usá-los. Ele pode ser conectado apenas via USB.

2. Jammy – um fator de forma de guitarra. Consiste em cordas reais e elementos que podem ser desmontados. Os sensores rastreiam independentemente o toque das cordas, bem como a forma como as cordas tocam o traste. Os guitarristas que conheço não conseguiram tocar nada bem com ele; as notas não tocaram ou tocaram duas vezes. Talvez seja necessário familiarizar-se com; e leva tempo. Também assisti a algumas análises de vídeo e não consegui encontrar nenhuma guitarra real, apenas dedilhado lento.

Analisar nossos rivais nos deixou mais otimistas. Nenhum desses dispositivos permite que as pessoas toquem partes de guitarra rápidas ou tenham uma luz de fundo de treinamento.

Agora vamos falar sobre a parte mais fascinante - nosso novo protótipo

Com base nas experiências do protótipo antigo, produtos de rivais e minhas próprias preferências, decidi ampliar a funcionalidade do dispositivo e adicionar vários requisitos:

1. Luz de fundo RGB.
2. Cordas do soundboard com detecção de toque e detecção do grau de deflexão durante a execução das notas. Isso resolveria o problema de tocar outras cordas por engano e ampliaria as oportunidades de tocar graças à velocidade (diferentes parâmetros de tornar o som e o volume da nota mais alto) e silenciar as cordas ao tocar, como em uma guitarra real.
3. Detecção do nível de pressão sobre os sensores no braço para usar técnicas padrão de tocar guitarra.
4. Sintetizador embutido com diferentes instrumentos e uma porta Jack 3,5 mm para conectar fones de ouvido ou alto-falantes externos. Decidi não fazer alto-falantes embutidos - um som de qualidade teria custado muito e seria muito complicado de conseguir.
5. Um aplicativo móvel com um sintetizador qualitativo integrado e funções de aprendizagem.
6. Pads com luz de fundo para gravar loops.
7. Concha especial na mesa de som para mantê-la convenientemente tanto se você estiver sentado quanto em pé, travas de alça.

Corpo

O corpo sofreu muitas alterações, principalmente na montagem das cordas na caixa acústica e no mecanismo de dobragem. Os sensores no braço estão agora cobertos por um difusor opaco, que ilumina toda a superfície.

O principal desafio foi fazer o aparelho para que pudesse ser usado como uma guitarra de verdade. Trabalhei na distância entre os trastes, cordas, geometria do tampo e distribuição de peso. Por enquanto são apenas renders de carroceria, mas já estamos produzindo os protótipos.

Eletrônicos

Eu tive que dividir a eletrônica em quatro placas-mãe:

• escala

Os LEDs RGB endereçáveis são conectados em sequência a um dos pinos STM. Tive um trabalho e tanto com buffer duplo e saída de dados via DMA 100 vezes em um segundo, mas agora funciona muito rápido e você pode lançar efeitos visuais coloridos no braço.

• A placa-mãe com pads e pinos acionados por mola para conectar a escala quando a guitarra estiver totalmente montada

• A placa-mãe principal com cordas, cérebro, parte de energia, parte de rádio, sintetizador e sensores

É aí que ocorre a detecção de toque e a detecção de seu desvio. Ele resolve o problema de tocar acidentalmente outra corda enquanto toca e dá a oportunidade de amortecer as cordas como em uma guitarra real.

• A placa-mãe com portas USB tipo C e Jack de 3,5 mm e três LEDs indicadores

  
  

Aplicativo móvel

Depois de postar o artigo anterior, recebi uma mensagem de um desenvolvedor de aplicativo móvel, que sugeriu ajuda com o desenvolvimento do aplicativo iOS.

Fizemos um protocolo de comunicação entre a guitarra e o app e dividimos em várias interfaces:

• As mensagens de evento MIDI são transmitidas por meio da interface padrão BLE-MIDI por padrão. Assim, se você precisar conectar outros dispositivos MIDI (por exemplo, um teclado), você pode.
• As mensagens de evento MIDI também podem ser recebidas por meio de uma interface de cabo USB-MIDI. Será útil para telefones antigos que não suportam BLE e também caso você precise minimizar a latência (cerca de 5ms)
• Um serviço BLE personalizado separado para enviar mensagens de eventos exclusivas sobre controle de LED, modos de operação do dispositivo, sincronização de estado, etc.
• Serviço de bateria BLE padrão para mostrar o nível da bateria. É suportado no nível do sistema operacional, e se falamos do Windows, você pode ver o ícone no painel do dispositivo.

O aplicativo é dividido em várias telas que correspondem a diferentes modos de trabalho:

jogo grátis

Este modo permite ao usuário escolher um dos instrumentos (violão, guitarra elétrica, piano, cavaquinho, bateria, etc.) e tocar do jeito que quiser. Existe a oportunidade de carregar seus próprios instrumentos na forma de fontes de som como arquivos “.sf2”.

Tablatura tocando

Aqui você precisa escolher uma música da lista de tablaturas e executar a reprodução interativa. A guitarra usa os LEDs para acender o acorde que você precisa, e o app espera o usuário tocá-lo; só então ele acenderá o próximo acorde. Ao fazer isso, avalia a precisão e a velocidade do jogo.

Treinamento

Ainda não temos um protótipo desse modo, mas é suposto ser um aprendizado interativo de notação musical e noções básicas de violão tocando usando os LEDs do dispositivo.

Existem também outros modos interessantes sobre os quais falarei no próximo artigo. Ainda temos muito trabalho a fazer.

No momento, você pode jogar de três maneiras diferentes:

1. Conexão do protocolo BLE MIDI ao telefone ou computador onde o dispositivo é identificado como um dispositivo MIDI e você pode tocar usando teclados musicais virtuais externos (Ableton, FL Studio, Garage Band, etc. ou nosso aplicativo).
2. Tudo é igual, exceto pela conexão - aqui é USB MIDI (funciona com todos os hosts que verifiquei - Android, IOS, Windows, MacOS, Debian).
3. Se você estiver tocando o sintetizador embutido com a conexão de fones de ouvido ou alto-falante externo diretamente na guitarra, o som não será tão Hi-Fi, mas será muito bom para uso individual.

A propósito, você também pode usar todas as três variantes de reprodução simultaneamente, o que pode ser útil.

Conclusão

Depois de concluir a fabricação da carroceria e testar um novo protótipo, escreverei o próximo artigo para falar mais sobre os detalhes técnicos. Se você quiser participar da criação de conteúdo, compartilhar suas ideias ou ajudar no marketing - por favor, escreva para mim. Também ficaríamos felizes em obter ajuda com a fabricação de carrocerias e o desenvolvimento de aplicativos.

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Agradecimentos para sua atenção! Eu vou animado para ler o que você pensa sobre tudo isso nos comentários.

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