Robots

<Snar>

an automated snare drum

Godfried-Willem RAES

2006

[Nederlandstalige versie]

<Snar>

This musical robot consists of a new high quality snare drum automated with 13 beaters hitting different spots of the membrane from the inside. Two solenoid driven drum sticks, mounted externally, take care of the rimshots. Of course, all beaters have a precise and wide range velocity control. The snares can be activated through a special solenoid driven mechanism, offering gradual control. Controlling this robot is realized using a standard midi protocol. It was designed to form an extension of our drumming machine <Troms> and hence it occupies the same midi channel and port.

Musically, the snare drum may be considered to be the most sensitive instrument of the entire percussion section. In classical music however it does'nt play such an important role, the exception being the infamous 'Bolero' by Maurice Ravel, but in the most advanced styles of jazz and improvised musics, it constitutes the touchstone of musicianship for the drummer. We have done our best at rendering all nuances so typical of a good snare drum playing possible with this automate. Of course it will be up to the programmer and/or composer to take benefit of the possibilities offered.

From an electronics point of view, there were no new problems to be solved in the development of this automate, except to a certain extend the snare push and release mechanism, involving gradual control using PWM. We used the same circuit boards and design as we developped for such robots as <Vacca> , <Vitello>, <psch>. The data sets in the PIC lookup tables for the velocity scaling of course are fully different.

Power supply voltages and currents:

Midi Mapping and implementation:

Technical specifications:

Design and construction: dr.Godfried-Willem Raes

Collaborators on the construction of this robot:

Music composed for <Snar>:

Back to Logos-Projects page : projects.html Back to Main Logos page:index.html To Godfried-Willem Raes personal homepage... To Instrument catalogue Go to Godfried-Willem Raes' homepage

Nederlands:

<Snar>

In het M&M robot orkest hadden we behoefte aan een pittige snare drum, ter vervollediging van de trommelmachine <Troms>. Daarom ontwikkelden we deze automatische snaartrom. Deze centrale komponent van het slagwerk geldt voor velen als de echte kern van het slaginstrumentarium. De ontelbare nuances zowel op gebied van dynamiek, als van kleur die op de snaartrom zijn te realiseren zijn niet te vergelijken met wat op andere trommen en slaginstrumenten haalbaar is. In de klassieke muziek is die rol weliswaar wat marginaler - de grote uitzondering, met name Maurice Ravel's 'Bolero'- daar gelaten, maar zowel in de geavanceerde jazz als in de vrije improvisatiemuziek is hij niet weg te denken. We hebben dan ook het onderste uit de kan gehaald om bij bouw en ontwerp van deze automaat recht te doen aan de muzikale mogelijkheden. Daarom voorzagen we we trom van niet minder dan dertien verschillende kloppertjes. Deze dertien sticks werden binnenin de trom aangebracht en slaan, elk op een verschillende plaats, van onderuit tegen het slagvel. Aangezien de sticks op een recht profiel evenwijdig met de diameter van de trom werden geplaatst, kan al naargelang de geaktiveerde klopper, een verschillende plaats op het membraan worden bespeeld.. Uiteraard is dit van grote invloed op de verkregen 'sound'. Roffels met een groot dynamisch bereik en kleureffekten zijn op deze wijze goed te spelen. Nadeel van een dergelijke konstruktie is natuurlijk dat de kloppers zo voor het publiek niet zichtbaar zijn, tenzij een -op snaartrommen niet vaak voorkomend- transparant mylar vel wordt gebruikt, een mogelijkheid die we hier niet onbenut konden laten. Het grote voordeel is evenwel de erg snelle reaktietijd en de snelle repetitie die op deze wijze kan worden bereikt. Om ook rimshots te kunnen laten klinken voorzagen we in twee wel zichtbare houten sticks, uiteraard eveneens voorzien van elektromagneten, goed zichtbaar gemonteerd op de buitenkant van de trom. Door de onrechtstreekse aandrijving kan dit mechanisme kwa snelheid echter niet wedijveren met de intern geplaatste kloppertjes. Echte drummers kunnen echter ook geen snelle rimshots roffels ten gehore brengen...

De snaren tegen het onderste membraan kunnen via een elektromagneet naar verkiezen worden aangedrukt of losgelaten. Dit kan op graduele wijze gebeuren en daartoe implementeerden we midi controller 11.

Hoewel snaartrommen met een diepe houten klankklast bij heel wat de drummers tot de favorieten behoren, hebben we toch geopteerd voor een instrument met een geheel metalen ketel. Dit bleek heel wat meer garanties in te houden voor de noodzakelijke vormvastheid die immers toch wel in het gedrang was wanneer zovele relatief zware mechanismen in de trom moeten worden gemonteerd. Het spreekt verder vanzelf dat die vele mechanismen en de schakelingen die in de trom werden gemonteerd een zekere demping van het voortgebrachte geluid met zich brengen. Dat bleek evenwel niet te vermijden.

Voor de besturing werd gebruik gemaakt van twee PIC controllers: een eerste voor de interne kloppers, de beide rimshot magneten en het lampje in de trom, een tweede voor de besturing van het snaarmechanisme en voor de twee lampjes in de voet van de automaat.

Overzicht en bedradingsschema van de schakelingen:

Godfried-Willem Raes

Construction Diary:

(Terug) naar logos-projekten:

projects.html

 Terug naar Logos' index-pagina:

index.html

 Naar Godfried-Willem Raes personal homepage... Naar katalogus instrumenten

gebouwd door

Godfried-Willem Raes

 Go to Godfried-Willem Raes' homepage  

Last update: 2023-10-11 by Godfried-Willem Raes

Technical drawings and data sheets:

Midi input board and PIC controller:

PIC-processor board: MidiPulse Rev.2, 2004. (same board as used for <Vacca>)

Circuit drawing:

Solenoid data:

Linear tubular solenoids, push type, diameter 20mm. Two types/brands can be used:

1.- Saia Burgess type 195225-229, STA, 9.4V dc @ 100% - 7Watt, nominal traject 5.1mm, maximum traject 17.8mm. Length:39mm, Plunger: 15.3g. Total weigth: 87.3g. DC-resistance: 12.8 Ohm. Maximum power @ 10% duty cucle: 70Watt, 11.9N. Mounting thread: M14 x 1.5.. Lifetime: 25 miljoen cycli. (= 86 dagen ononderbroken roffelen aan 8 cycli per sekonde).

2.- Black Knight, type 121-420-620-620, 12V dc @ 100%. DC resistance: 20 Ohm. Mounting thread: 18UNF - 0.562" (13,8mm)

Solenoid used for the snare pushing mechanism: Black Knight, type 124-420-620-620, 12V dc @ 100%

Solenoids used for the rimshot sticks: Saia Burgess type 195225-229, STA, 9.4V dc @ 100% - 7Watt

Drumskins:

PIC microcontrollers: