The Wearable Orchestra: เล่นดนตรีด้วยท่าทาง

Mechanical Musical Arm นี่แหละตัวดี โครงการที่พี่บอกเลยว่ามันคือการผสมผสานระหว่างการเคลื่อนไหวของมนุษย์กับเสียงดนตรีอิเล็กทรอนิกส์เลย เอาง่ายๆ มันเปลี่ยนนิ้วมือของคนใส่ให้กลายเป็น "คีย์" ของเครื่องดนตรีดิจิทัลไปซะงั้น! เล่นเมโลดี้ซับซ้อนได้สบายๆ แค่ใช้อินเตอร์เฟซจิ๋วๆ แบบนี้ งานนี้ได้แรงบันดาลใจมาจากโน้ตดนตรีอินเดียแบบดั้งเดิม (Sur) ด้วยนะ เรียกได้ว่าเป็นทั้งเครื่องมือแสดงออกทางศิลปะ และเป็นงานวิจัยเกี่ยวกับอุปกรณ์สวมใส่แบบสัมผัสได้ไปในตัว

Binary Finger Logic: 3 นิ้ว 8 สถานะ

จุดที่เจ๋งสุดของโปรเจกต์นี้คือระบบควบคุม มันไม่ได้ใช้ปุ่มหนึ่งปุ่มต่อหนึ่งโน้ตแบบเดิมๆ แต่ใช้ Binary Combinatorial Logic แทน:

• 7 Sur + 1 Stop: แค่ตรวจจับสถานะของนิ้ว 3 นิ้วบนมือ ก็สามารถระบุได้ถึง 8 คอมบิเนชันที่ไม่ซ้ำกันเลย ($2^3=8$) แต่ละคอมบิเนชันจะถูกแมปกับโน้ตคลาสสิก 7 ตัว (Sa, Re, Ga, Ma, Pa, Dha, Ni)
• Efficient Fingering: เทคนิคนี้ทำให้นักดนตรีเล่นได้เต็มหนึ่งอ็อกเทฟ ในขณะที่มือยังอยู่ในท่าที่ผ่อนคลายและกะทัดรัด จำลองความคล่องตัวของเครื่องเป่าลมไม้อย่างฟลูตหรือคลาริเนต แต่ย่อส่วนมาไว้ในรูปแบบที่สวมใส่ได้

สรุปง่ายๆ โปรเจกต์ของเราก็คือ แขนกล ที่ทำอะไรได้หลายอย่างด้วย แค่ 3 นิ้ว เท่านั้นแหละ นิ้ว 3 นิ้วนี่ควบคุมฟังก์ชันได้ถึง 8 อย่าง (7 ฟังก์ชันต่างกัน + 1 ฟังก์ชันปิด) แค่ทำคอมบิเนชันนิ้วให้แตกต่างกัน

ในโมเดลที่พี่เอามาโชว์นี่ เราใช้ เครื่องดนตรี เป็นตัวอย่างนะ อย่างที่รู้กันว่าโน้ตพื้นฐานมีอยู่ 7 Sur เราเลยกำหนดคอมบิเนชันนิ้วให้กับโทนเสียงดนตรีแต่ละตัว พอผู้ใช้สวมใส่และทำคอมบิเนชันนั้นขึ้นมา ความถี่ที่กำหนดให้กับแต่ละ Sur ก็จะถูกเล่นออกมาเลย

The Architecture: Dual Processing และ Data Logging

เพื่อจัดการกับความซับซ้อนของการสร้างเสียงแบบเรียลไทม์และการเก็บข้อมูล โปรเจกต์นี้ใช้ฮาร์ดแวร์สแต็กที่ค่อนข้างเทพ:

1. Dual Arduino Setup: ใช้ Arduino Uno สองตัวทำงานประสานกัน—ตัวหนึ่งโฟกัสที่การจดจำท่าทางและการสร้างโทนเสียง ส่วนอีกตัวจัดการการสื่อสารกับอุปกรณ์รอบข้าง
2. Time-Stamped Compositions: การใส่ RTC (Real Time Clock) เข้าไปทำให้ทุกโน้ตที่เล่นสามารถถูกบันทึกเวลาได้อย่างแม่นยำ
3. SD Record & Play: ใช้ Pmod SD module แขนกลตัวนี้สามารถบันทึกลำดับโน้ตที่เล่นลงในไฟล์ข้อความหรือล็อกเสียงได้เลย ถ้าน้องแต่งเมโลดี้เด็ดๆ ขึ้นมา ก็สามารถบันทึก "ลักษณะเฉพาะ" ของมันไว้และเล่นซ้ำได้ทีหลัง เปลี่ยนแขนกลนี่ให้เป็นสตูดิโอบันทึกเสียงแบบพกพาไปเลย

แล้วก็ยังต่อกับ RTC (Real time clock) และโมดูล SD card ที่สามารถบันทึกท่วงทำนองได้ด้วยนะ ถ้าน้องชอบโทนเสียงที่ตัวเองแต่งขึ้นมาและอยากรู้รายละเอียดของมัน

Prototyping และ Wearable Design

โปรเจกต์นี้ใช้ RobotGeek Sensor Shield เพื่อทำให้การเชื่อมต่อระหว่างเซนเซอร์กับ Arduino ง่ายขึ้น รับประกันการส่งสัญญาณที่เชื่อถือได้สูง แม้ผู้เล่นจะเคลื่อนไหวอยู่ก็ตาม ตัวอุปกรณ์ทั้งหมดถูกติดตั้งบนฐานที่ออกแบบมาเฉพาะให้ติดกับแขนท่อนล่าง ไอเดียนี้ชี้ไปสู่อนาคตที่เครื่องดนตรีจะไม่ใช่ของหนักๆ ที่เราต้องแบกอีกต่อไป แต่มันจะกลายเป็นส่วนขยายที่เบาบางของร่างกายเราเองเลย จัดไปวัยรุ่น!