¿Cómo amortiguar aún más la cascada de vibraciones en los elementos piezoeléctricos?

Estoy tratando de construir un xilófono eléctrico. Quiero que sea sensible a la presión/velocidad, así que decidí usar elementos piezoeléctricos para recoger 'hits'. A continuación se muestra una imagen de primer plano de mi configuración. Primer plano de la configuración piezoeléctricaEntonces, cada barra que ve (4 en total) tiene un elemento piezoeléctrico pegado en la parte inferior. Las barras se unen a la espuma con pegamento/superpegamento de CA y la espuma se pega a su vez con pegamento de CA a la pieza de madera que se encuentra debajo.

Cuando golpeo una barra (lo suficientemente fuerte como para exceder un cierto umbral), el piezoeléctrico se lee en un arduino que encuentra el pico en la señal y lo convierte a MIDI, que a su vez se envía a una Raspberry Pi que produce un tono. La idea de la espuma azul es que cuando golpeo una barra, otras barras (piezos) no vibrarán lo suficiente para producir un tono.

Sin embargo, el problema al que me enfrento es que la espuma azul actualmente no amortigua las vibraciones lo suficiente. Cuando golpeo una barra ni siquiera tan fuerte, ya activará otras barras también. Un problema secundario es que no necesito golpear muy fuerte para que el piezo envíe su valor máximo (5V). Esa relación quizás podría resolverse si tuviera elementos piezoeléctricos menos sensibles. ¿Esos existen? Sin embargo, el primer problema (principal) es más urgente para mí. Entonces, ¿tiene alguna idea sobre cómo amortiguar mejor las vibraciones para evitar que otras barras también vibren?

A continuación se muestra una imagen de vista amplia de mi configuración, en caso de que se aclare algo.Descripción general amplia de la configuración

Aquí hay una foto de mi electrónica hasta cierto punto. Cierre de cableadoLos piezos están a la derecha de la imagen, están insertados en la placa azul, cada uno con una resistencia de 1 Mohm. Luego, las entradas se conectan a la placa de prueba transparente donde se conectan a un mux (CD4051BE). El mux está conectado a una entrada analógica de arduino (el cable amarillo más a la izquierda). Esta configuración se debe a que eventualmente quiero conectar 16 piezos a 1 arduino.

Usted hace preguntas sobre cómo manejar sus elementos piezoeléctricos e incluso si hay elementos menos sensibles, pero NO brinda ABSOLUTAMENTE NINGUNA información sobre qué tipo de elementos piezoeléctricos está utilizando (hoja de datos) o cómo están interconectados (diagrama de circuito) o cómo se ve la señal (gráfico de señal)! ¿No crees que falta algo?

Respuestas (2)

Esa relación quizás podría resolverse si tuviera elementos piezoeléctricos menos sensibles. ¿Esos existen?

Esto generalmente se resuelve colocando una resistencia en el elemento piezoeléctrico. Puede comenzar en (digamos) 1 Mohm y reducir el valor de la resistencia en pasos hasta obtener la sensibilidad deseada.

También puede encontrar que si el piezoeléctrico se golpea demasiado fuerte, podría dañar las entradas de arduino, por lo que se recomienda "amortiguar" además de agregar una resistencia en serie entre la entrada de arduino y el elemento piezoeléctrico (tal vez 10 kohm). Si pudiera describir mejor la interfaz, se podría brindar más ayuda.

Ya tengo una resistencia de 1 Mohm para cada arduino, ¿entonces debería aumentarla? ¿Y quiere decir que si golpeo el piezo demasiado fuerte enviará más de 5V? Editaré mi publicación original con otra imagen que muestre mi electrónica hasta cierto punto.
Disminuir la resistencia no aumentar.
Cierto, mi mal. Eso tiene mucho sentido si solo pienso en ello. Gracias, lo intentaré ahora mismo.

Este problema se denomina diafonía, en el que lo que debería detectar un sensor también lo captan los demás.

Le recomendaría que configure una forma de medir la diafonía. Mida el nivel de la señal entre un elemento golpeado y su vecino. La diferencia entre estos es la relación de diafonía (típicamente expresada en dB). Esto se puede hacer usando el ADC en el Arduino y/o un osciloscopio. De esa manera, puede ver qué efecto tienen (o no) las posibles mejoras, en lugar de ir a ciegas.

Es probable que la diafonía se pueda reducir mecánicamente. Una idea es dejar que cada barra cuelgue libremente (todavía horizontalmente), con cuerdas o bandas elásticas suspendiéndolas dentro de un marco.

Otra idea es compensar la señal de modo común al tener uno o dos elementos piezoeléctricos en la base. Luego reste o divida la lectura de cada sensor por este valor base antes de realizar la lógica de detección de aciertos.

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