Pētījuma nosaukums: Jauna ģitāras efektu pedāļu sērijas izstrāde, kuras darbība balstīta uz inovatīva, skaitļošanas ziņā efektīva apliecējas un nots augstuma noteikšanas algoritma darbību

Pētījuma mērķis

Pētījuma mērķis ir izstrādāt jaunu SIA Gamechanger Audio ģitāras efektu pedāļu sēriju, kuras darbība balstīta uz inovatīva, skaitļošanas ziņā efektīva apliecējas un nots augstuma noteikšanas algoritma (envelope follower, pitch detection) darbību.

Izstrādātie ģitāras efektu pedāļi ģitāras spēlētājam nodrošinās līdz šim nebijušu iespēju kontrolēt efekta parametrus (skaļums, tonis, laiks u.c. speciālās funkcijas) tieši atkarībā no ģitāras signāla dinamikas un harmoniskā sastāva – apliecējas, nots augstuma (envelope, pitch). Tādā veidā ģitārists varēs kontrolēt izvēlētā parametra vērtību ar to, cik skaļi vai cik augstu noti spēlē.

Pētījuma ietvaros tiks izstrādāts, verificēts un uzlabots skaitļošanas ziņā efektīvs apliecējas un nots augstuma noteikšanas algoritms, izstrādāts elektroniskās iekārtas platformas prototips, kas ļaus veikt darbu izstrādātajam algoritmam, kā arī izstrādāti trīs ģitāras efekti, kas pieņem vadības signālus, ko rada izstrādātais algoritms.

Paredzams, ka projekta rezultātā uzņēmums tirgū ieviesīs trīs jaunus ģitāras efektu pedāļus, tādējādi papildinot uzņēmuma esošo sortimentu.

Pētījuma progress

30.06.2023.

Laika posmā no 01.01.2023.-30.06.2023. īstenotas divas rūpnieciskā pētījuma aktivitātes: Nr. 1 “Apliecējas un nots augstuma (envelope and pitch detection) algoritma izstrāde” un Nr. 2 “Algoritma platformas efekta prototipa elektronikas shēmu, spiesto plašu (PCB) un mehānikas daļas projektēšana”, kā arī uzsākta eksperimentālās izstrādnes aktivitātes Nr. 3 “Vadības un efektu plašu (PCB) prototipa izgatavošana, pārbaude un pielāgošana, mehāniskā risinājuma (korpusa) izgatavošana” īstenošana.

Attiecīgi pārskata periodā sasniegti sekojoši rezultāti:

• izstrādāts efektīvs apliecējas un nots augstuma noteikšanas algoritms, kas paredzēts darboties uz ekonomiski izdevīgas platformas šajā produktu cenu kategorijā;
• izstrādāta shēma un spiestās plates (PCB) dokumentācija (ražošanas faili) algoritma platformas prototipam un efekta elektronikas daļai, kā arī dokumentācija (ražošanas faili) prototipa mehāniskajai daļai;
• izveidoti divi fiziski korpusu modeļi izmantojot uzņēmuma rīcībā esošu 3D printeri;
• izgatavoti zemu izmaksu spiesto plašu pirmās iterācijas prototipi atbilstoši izvēlētajai arhitektūrai laboratorijas apstākļos;
• izgatavota universālāka, bet mazāk optimāla galvenā plate, kas atbalsta savietojamību ar divām dažādām priekšējā paneļa spiestajam platēm.

31.12.2023.

Laika posmā no 01.07.2023.-31.12.2023. pabeigts darbs pie 3. aktivitātes “Vadības un efektu plašu (PCB) prototipa izgatavošana, pārbaude un pielāgošana, mehāniskā risinājuma (korpusa) izgatavošana” īstenošanas, kā arī īstenota 4. aktivitāte “Algoritma pilnveidošana produkta galīgajam variantam”. 3. aktivitātes rezultātā izgatavoti funkcionējoši prototipi vadības un efektu spiestajām platēm (PCB), kā arī izgatavoti korpusu prototipi, lai iegūtu prezentējamu produkta prototipu (bāzes variants).

Savukārt 4. aktivitātes rezultātā tika izstrādāts un pilnveidots, optimāli funkcionējošs, efektīvs apliecējas un nots augstuma noteikšanas (envelope and pitch detection) algoritms, kas spējīgs strādāt uz ekonomiski izdevīgas platformas atbilstoša produktu cenu kategorijā (platformas, kura tiks ieviesta ražošanā).

Pētījuma rezultāti

Pētniecības projekta ietvaros tika izstrādāts, verificēts un uzlabots skaitļošanas ziņā efektīvs apliecējas un nots augstuma noteikšanas algoritms, izstrādāts elektroniskās iekārtas platformas prototips, kas ļauj veikt darbu izstrādātajam algoritmam, kā arī izstrādāti trīs ģitāras efekti, kas pieņem vadības signālus, ko rada izstrādātais algoritms – MOD Chorus, MOD Delay un MOD Reverb.

Papildus tam veiktas inženiertehniskas darbības un pētījumi, lai sagatavotu pilnu dokumentāciju, kas nepieciešama, lai šos produktus ieviestu ražošanā.

No shēmtehniskā viedokļa pētniecības projekta gaitā izstrādāta elektroniskas platformas arhitektūra, izstrādāti un optimizēti zema trokšņa barošanas pārveidotāji, vadības spriegumu pārveidotāji, analogu-ciparu audio pārveidotāji un procesora modulārā savienošana – izmantojot procesora un atmiņas moduļa plati, kas atļauj nākotnē vieglāk nomainīt tikai  šo moduli, neizmainot ražošanas procedūras un failus pārējam produktam. Tas atļauj vieglāk pielāgoties mikroshēmu tirgus situācijai, kā arī uz šī produkta bāzes izstrādāt citus produktus ar lielākām, gan arī mazākām skaitļošanas resursu prasībām, izvēloties citus procesorus.

No mehānikas inženierijas un industriālā dizaina puses projekta laikā izstrādāta unikāla produkta forma šajā produktu kategorijā, apvienojot gan lietotājam ērtu saskartni, gan atvieglojot produkta montāžu ražošanā. Produkta unikālā forma pieprasa nestandarta apdrukas tehnoloģiju, kas arī atrisināta šī projekta gaitā.

3 FOTO