পেশী MIDI সঙ্গীত করুন!: 7 ধাপ (ছবি সহ)

2025 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2025-01-23 14:36

যখনই আপনার স্নায়ুতন্ত্রকে নড়াচড়া করার প্রয়োজন হয়, তখন এটি আপনার পেশী নিয়ন্ত্রণের জন্য নিউরনের মাধ্যমে ক্ষুদ্র বৈদ্যুতিক সংকেত পাঠায়। ইলেক্ট্রোমাইগ্রাফির কৌশল (ইএমজি) আমাদের এই বৈদ্যুতিক সংকেতগুলিকে প্রশস্ত এবং পরিমাপ করতে দেয়। বিভিন্ন স্নায়বিক রোগ নির্ণয়ের জন্য একটি উপকারী ক্লিনিকাল টুল হওয়ার পাশাপাশি, ইএমজি রেকর্ডিংগুলি অতি সম্প্রতি কৃত্রিম ডিভাইস নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহার করা হয়েছে।

ইএমজি পরিবর্ধন এবং রেকর্ডিং কৌশলগুলির সাথে আরও পরিচিত হওয়ার আশায়, আমি ভেবেছিলাম একটি ইএমজি পরিবর্ধক তৈরি করা মজা হবে যা আমি তখন একটি ভিন্ন ডিভাইসের জন্য একটি নিয়ন্ত্রণ সংকেত হিসাবে ব্যবহার করতে পারি। একটি কৃত্রিম হাত নিয়ন্ত্রণ করার পরিবর্তে, আমি সঙ্গীতে আমার আগ্রহগুলি অন্তর্ভুক্ত করার সিদ্ধান্ত নিয়েছি এবং একটি এমআইডিআই ডিভাইস নিয়ন্ত্রণ করতে ইএমজি সংকেত ব্যবহার করেছি। MIDI মানে মিউজিক্যাল ইন্সট্রুমেন্ট ডিজিটাল ইন্টারফেস, এবং ইলেকট্রনিকভাবে মিউজিক্যাল সিগন্যাল প্রেরণ ও গ্রহণের প্রমিত প্রোটোকল।

পটভূমি জ্ঞান

এই নির্দেশযোগ্য একটি সার্কিট রুটিবোর্ডিং, কয়েকটি তারের সোল্ডারিং, একটি Arduino প্রোগ্রামিং, এবং একটি MIDI ডিভাইসের সাথে ইন্টারফেসিং অন্তর্ভুক্ত করে। যদি আপনার এই প্রয়োজনীয় ব্যাকগ্রাউন্ডের কিছু না থাকে, আমি নীচের কিছু ক্লাস / নির্দেশাবলী পরীক্ষা করার পরামর্শ দিচ্ছি:

সার্কিট

আরডুইনো

মিডি

নিরাপত্তা নোট

এই প্রকল্পে নিজেকে বৈদ্যুতিক সার্কিটের সাথে সংযুক্ত করা জড়িত। সমস্ত প্রয়োজনীয় নিরাপত্তা সতর্কতা নিন। ডেলসিসের এই কাগজে বৈদ্যুতিক সুরক্ষা এবং সাধারণভাবে ইএমজি কৌশলগুলির একটি দরকারী বিবরণ রয়েছে। আমরা আমাদের সার্কিট দুটি 9V ব্যাটারি বন্ধ করে দিচ্ছি; কোন অবস্থাতেই আপনার সার্কিটটি (বিশেষত যখন আপনি এটির সাথে সংযুক্ত) প্রাচীর থেকে এসি পাওয়ারের সাথে সংযুক্ত হওয়া উচিত।

ধাপ 1: প্রকল্প সংক্ষিপ্ত বিবরণ এবং অংশ তালিকা

আমাদের প্রকল্প তিনটি প্রধান উপাদান নিয়ে গঠিত:

1.) EMG পরিবর্ধক, 2.) Arduino, এবং 3.) MIDI ডিভাইস।

1. আমরা একটি ব্রেডবোর্ডে EMG পরিবর্ধক তৈরি করব। যদি আপনি ইএমজি পরিবর্ধকের পিছনে বিজ্ঞান সম্পর্কে আরও গভীরভাবে জানতে আগ্রহী হন এবং কীভাবে নিজের তৈরি করবেন সে সম্পর্কে আরও বিস্তারিত পদক্ষেপ, আমার ইএমজি অডিও পরিবর্ধক নির্দেশিকা দেখুন।
2. আমরা একই 9V ব্যাটারি থেকে Arduino কে শক্তি দেব যা EMG amp কে শক্তি দেয়। Arduino এর সাথে বেশিরভাগ কাজই হবে সফটওয়্যারের দিকে।
3. আমি আমার MIDI ডিভাইস হিসেবে গ্যারেজব্যান্ড চালানো একটি আইফোন ব্যবহার করেছি। আরডুইনো একটি স্ট্যান্ডার্ড MIDI ক্যাবলের উপর স্ট্যান্ডার্ড MIDI সিগন্যাল পাঠাবে, তাই যেকোনো MIDI ডিভাইস আইফোনের জায়গায় কাজ করবে।

যন্ত্রাংশ

• (2x) LT1167 (যন্ত্র পরিবর্ধক)
• (2x) LT1112 (অথবা কোন দ্বৈত অপ-amp চিপ)
• (1x) LM386N (অডিও পরিবর্ধক)
• (5x) সারফেস ইএমজি ইলেক্ট্রোড (পেশী প্রতি দুটি এবং একটি রেফারেন্সের জন্য একটি) (আমাজন)
• Arduino Uno (আমাজন)

• আইফোন (অথবা যে কোন MIDI ডিভাইস)

  আইডি থেকে আইফোন অ্যাডাপ্টার কেবল (যদি আইফোন ব্যবহার করে) (আমাজন)

• বিভিন্ন প্রতিরোধক, ক্যাপাসিটার, এবং জাম্পার তারের
• ব্রেডবোর্ড (আমাজন)
• (2x) 9V ব্যাটারি

সরঞ্জাম

• সোল্ডারিং আয়রন (আমাজন)
• তারের স্ট্রিপার
• তাপ সঙ্কুচিত টিউবিং
• বৈদ্যুতিক টেপ

ধাপ 2: EMG পরিবর্ধক একত্রিত করুন

কিভাবে EMG পরিবর্ধক তৈরি করা যায় সে সম্পর্কে আরও পুঙ্খানুপুঙ্খ টিউটোরিয়ালের জন্য, আমার EMG অডিও amp নির্দেশিকা দেখুন।

আমরা একটি EMG পরিবর্ধক তৈরি করব যা দুটি EMG চ্যানেলকে প্রশস্ত করতে সক্ষম। আমরা প্রতি চ্যানেলে একটি LT1167 ইন্সট্রুমেন্টেশন amp ব্যবহার করব। LT1167 ডেটশীটে সহায়কভাবে একটি "নার্ভ ইমপালস এম্প্লিফায়ার" এর জন্য একটি পরিকল্পিত রয়েছে, যা আমরা এই ধাপে অনুসরণ করব।

সার্কিট একত্রিত করুন

ব্রেডবোর্ডে, উপরে দেখানো স্নায়ু আবেগ পরিবর্ধকের দুটি কপি একত্র করুন। আমার একত্রিত সার্কিটের ছবিগুলি আপনাকে শেষ লক্ষ্যের দিকে পরিচালিত করতে সহায়তা করবে। গোলমাল কমাতে সাহায্য করার জন্য আমি আমার প্রতিটি এম্প্লিফায়ারের আউটপুটে প্যাসিভ ১ ম অর্ডার লো-পাস ফিল্টার যোগ করেছি। যদি আপনি সেগুলিকে আপনার সার্কিটে যোগ করতে চান, আমি প্রায় 2, 000 Hz এর একটি কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি জন্য 0.047 μF ক্যাপাসিটরের সাথে 1 kΩ রোধক ব্যবহার করেছি।

ক্ষমতা

আমরা দুটি 9V ব্যাটারির সার্কিট বন্ধ করব। LT1167 এর একটি +V এবং -V প্রয়োজন (কারণ EMG সোর্স সিগন্যালের উভয় ধনাত্মক এবং নেতিবাচক মান আছে), তাই আমরা +V ব্যাটারির বিয়োগ পিন -V ব্যাটারির প্লাস পিনের সাথে সংযুক্ত করব। -V ব্যাটারিতে মাইনাস পিন -V মান হয়ে যায়। দুটি 9V ব্যাটারী ব্যবহার করার সময়, আপনি +V এবং -V যথাক্রমে +9 এবং -9 ভোল্টের সমান হবে।

ইলেক্ট্রোড পরবর্তী ধাপে আরো বিস্তারিতভাবে ইলেক্ট্রোড বসানো জুড়ে। রেফারেন্স ইলেকট্রোড যন্ত্রের একটি amps পিনের 1 প্লাগ, এবং পেশী ইলেকট্রোড জোড়া যন্ত্রের amps পিন 2 এবং 3 মধ্যে প্লাগ। ইলেক্ট্রোডগুলির +/- অভিযোজন কোন ব্যাপার না।

দ্রষ্টব্য: যদি আপনার সার্কিট কাজ না করে, আপনি সম্ভবত কিছু ভুল করেছেন! একটি সার্কিটে একটি ভুল খুঁজে বের করার জন্য একটি ভাল কৌশল হল আপনি যে সার্কিটটি আপনার ব্রেডবোর্ডে একত্রিত করেছেন তার জন্য পরিকল্পিতভাবে বের করা এবং এটি মূল স্কিম্যাটিক এর সাথে তুলনা করা। সেই প্রক্রিয়ায় আপনি একটি ত্রুটি খুঁজে পেতে পারেন (যেমন আমি অনেক সময় করেছি)।

ধাপ 3: ইলেক্ট্রোড প্রস্তুত করুন

আমি উপরে উল্লিখিত হিসাবে, আমরা এই প্রকল্পের জন্য মোট পাঁচটি ইলেক্ট্রোড প্রয়োজন হবে। ইএমজি রেকর্ডিংগুলি একটি ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ার দিয়ে পরিচালিত হয়, যার অর্থ আমরা পেশীতে রেফারেন্সের দুটি পয়েন্টের মধ্যে পার্থক্যকে বাড়িয়ে তুলছি। এর মানে আমাদের প্রতি পেশিতে দুটি ইলেক্ট্রোড লাগবে। উপরন্তু, পেশীর ক্রিয়াকলাপের পরিমাপের জন্য আমাদের একটি একক রেফারেন্স প্রয়োজন। আমাজনে বিক্রি হওয়া কিছু সারফেস ইএমজি ইলেক্ট্রোডের লিঙ্ক এখানে। ইলেক্ট্রোডের সঠিক ধরন আমাদের উদ্দেশ্যে খুব গুরুত্বপূর্ণ নয়।

উপরের ছবিতে আমি যেমন দেখিয়েছি, প্রতিটি বাহুর ভিতরের প্রান্তে দুটি ইলেক্ট্রোড রাখুন, পেশীর দৈর্ঘ্যের সমান্তরাল এবং প্রায় 2 সেন্টিমিটার দ্বারা পৃথক করুন। আপনার কনুইয়ের হাড়ের অংশে রেফারেন্স ইলেক্ট্রোড রাখুন, পেশীগুলিতে ইলেক্ট্রোড থেকে দূরে।

পাকানো তারের জোড়া

আপনি উপরে দেখানো হিসাবে আপনার ইলেক্ট্রোড জোড়াগুলিতে তারগুলি মোচড় দিতে চাইবেন। আপনার সার্কিটের চারপাশের জগাখিচুড়ি পরিষ্কার করার পাশাপাশি, পাকানো তারের জোড়া ইলেক্ট্রোড দ্বারা তোলা বৈদ্যুতিক শব্দ কমাতে সাহায্য করে। তারের অবস্থানকে সামনে -পেছনে পরিবর্তন করে, যেকোনো বাহ্যিক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ (যেমন মূল থেকে 60 Hz) তারের সমান পরিমাণে প্রভাব ফেলবে। ডিফারেনশিয়াল এম্প্লিফায়ার তারপর এই সাধারণ শব্দ সংকেতটি সরিয়ে দেবে।

ধাপ 4: অডিও পরিবর্ধক (alচ্ছিক)

আপনি যদি কাঁচা EMG সংকেত শুনতে আগ্রহী হন (কোন MIDI ছাড়া) আপনি আপনার EMG সার্কিটে একটি অডিও পরিবর্ধক যোগ করতে পারেন। উপরে দেখানো সার্কিট একত্রিত করার জন্য একটি LM386N অডিও পরিবর্ধক চিপ এবং প্রয়োজনীয় প্রতিরোধক এবং ক্যাপাসিটার ব্যবহার করুন। উপরের ভিডিওটি দেখায় যে কাঁচা (ভাল, সার্কিটে কিছু ফিল্টার আছে, কিন্তু এটি বেশিরভাগ কাঁচা) EMG সিগন্যাল কেমন লাগে।

যদিও এই পদক্ষেপটি MIDI সংকেতগুলি ট্রিগার করার জন্য প্রয়োজনীয় নয়, আমি আপনাকে এটি চেষ্টা করার পরামর্শ দিচ্ছি। ইএমজি সংকেত শোনা আপনার সিস্টেমের সমস্যা সমাধান এবং ডিবাগ করার জন্য একটি খুব সহায়ক কৌশল হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি মূল শক্তি থেকে শক্তিশালী 60 Hz হস্তক্ষেপ হয়, তবে আপনি আপনার Arduino এর সাথে সংকেত নমুনা করার সময় এটি সনাক্ত করতে সক্ষম হওয়ার চেয়ে এটি অনেক সহজ শুনতে সক্ষম হবেন।

আমার ভিডিওতে অডিওটি কিছুটা ক্লিপ করছে, কিন্তু এটি একটি পরিষ্কার EMG সিগন্যাল কেমন হওয়া উচিত তার একটি সুন্দর উদাহরণ।

ধাপ 5: MIDI উপাদানগুলি প্রস্তুত করুন

Arduino থেকে MIDI ডিভাইসে MIDI সিগন্যাল পাঠানোর জন্য, আমাদের মহিলা MIDI জ্যাকগুলির মধ্যে একটি বিক্রি করতে হবে। আরডুইনোতে MIDI স্থাপনের বিষয়ে আরও পুঙ্খানুপুঙ্খ টিউটোরিয়ালের জন্য আপনাকে আমার প্রথম নির্দেশনাটি পরীক্ষা করা উচিত।

এখানে ধাপগুলি:

1. MIDI সংযোগকারীর 4 টি পিন করতে একটি 220 Ω প্রতিরোধককে সোল্ডার করুন।
2. Arduino তে Tx সংযোগকারীকে প্রতিরোধক থেকে 10 সেমি তারের ঝালাই করুন।
3. 2 পিন করার জন্য 10 সেন্টিমিটার লম্বা তারের সোল্ডার করুন এবং এটিকে আরডুইনোতে মাটিতে সংযুক্ত করুন।
4. 5 পিন করার জন্য একটি 10 সেমি লম্বা তারের সোল্ডার করুন এবং এটিকে আরডুইনোতে 5V এর সাথে সংযুক্ত করুন।

একবার আপনি EMG পরিবর্ধক একত্রিত করে এবং MIDI কে আইফোন ক্যাবলে প্রস্তুত করে নিলে, Arduino- এ A4 এবং A5 পিনে ইন্সট্রুমেন্টেশন এম্প্লিফায়ারের আউটপুট পাঠাতে দুটি জাম্পার তার ব্যবহার করুন।

ধাপ 6: Arduino কোড লিখুন

Arduino কোডের জন্য মৌলিক পাইপলাইন নিম্নরূপ:

1. উভয় ইএমজি চ্যানেলের জন্য বেসলাইন শব্দ স্তর পরিমাপ করুন
2. প্রতিটি EMG চ্যানেলের ভোল্টেজ পরিমাপ করে ক্রমাগত লুপ করুন
3. যদি নোটের তীব্রতা নিয়ন্ত্রণকারী EMG চ্যানেল থ্রেশহোল্ড অতিক্রম করে, একটি MIDI নোট চালু করুন
4. নোটের পিচ সংশোধন করতে অন্য EMG চ্যানেল থেকে সংকেত ব্যবহার করুন

আমি আপনাকে ইএমজি সংকেতগুলি প্রক্রিয়া করার জন্য আপনার নিজের আরডুইনো কোড লেখার চেষ্টা করার জন্য উত্সাহিত করি। আমি নিশ্চিতভাবেই জানি যে আমি একসাথে যেটা করেছি তার চেয়ে আরও ভাল নিয়ন্ত্রণ পরিকল্পনা আছে! আপনি যদি আমার কোড দিয়ে শুরু করতে চান, তাহলে নির্দ্বিধায় এখানে ডাউনলোড করুন। যখন আমি প্রকল্পে কাজ করছিলাম তখন আপনি আমার কোডের বিভিন্ন পুনরাবৃত্তি দেখতে আমার GitHub সংগ্রহস্থলটি পরীক্ষা করতে পারেন।

ধাপ 7: সব একসাথে রাখুন

যদি সবকিছু পরিকল্পনা অনুযায়ী চলে যায়, তাহলে আপনার নিজের পেশী থেকে সংকেত ব্যবহার করে আপনার MIDI ডিভাইস নিয়ন্ত্রণ করতে সক্ষম হওয়া উচিত। বেশ উত্তেজনাপূর্ণ! একবার আপনার প্রকল্পের কাজ হয়ে গেলে আপনি বিভিন্ন কন্ট্রোল স্কিমের সাথে খেলতে পারেন এবং বিভিন্ন MIDI শব্দগুলি অন্বেষণ করতে পারেন।

আপনি যদি আপনার নিজের কোন EMG- নিয়ন্ত্রিত MIDI ডিভাইস তৈরির চেষ্টা করেন তাহলে আমাকে জানান! আমি এটা শুনতে চাই যে এটি কিভাবে যায় এবং পথের মধ্যে আসা যেকোনো প্রশ্নের সাহায্যে খুশি হব। শুভকামনা!

2017 সেন্সর প্রতিযোগিতায় দ্বিতীয় পুরস্কার