Halfmoon Chimes: Nhạc cụ chạy bằng Raspberry Pi cho lễ hội âm nhạc

Ben Holmen, một nhà phát triển đến từ Eau Claire, Wisconsin, đã chế tạo một nhạc cụ tương tác độc đáo mang tên Halfmoon Chimes cho lễ hội âm nhạc Eaux Claires 2026. Lấy cảm hứng từ tinh thần hợp tác và sự tham gia của khán giả tại lễ hội, nhạc cụ này cho phép người tham dự chơi một bộ chuông 37 nốt, ghi lại màn trình diễn của họ và nhận một biên lai giấy có thể được người khác quét để phát lại màn trình diễn đó.

Ý tưởng và Thiết kế

Ý tưởng cốt lõi là tạo ra một nhạc cụ có thể chơi, ghi âm và phát lại. Holmen đã chọn giao diện bàn phím MIDI, với các solenoid hoạt động như búa để đánh vào các ống nhôm được chỉnh theo các nốt từ C4 đến C7. Thiết kế bị giới hạn bởi tính chất vật liệu: cần ống lớn hơn cho các nốt trầm, và rất khó để đạt được âm thanh tốt dưới nốt C giữa. Anh đã chọn cách sắp xếp chuông theo hình bán nguyệt, một sự gợi nhớ đến Hồ Halfmoon gần khuôn viên lễ hội, đồng thời giải quyết được một số vấn đề kỹ thuật.

Kỹ thuật và Triển khai

Nhạc cụ được điều khiển bởi Raspberry Pi 4 chạy một tập lệnh Python đa luồng xử lý đầu vào MIDI, quét mã vạch, ghi âm và điều khiển solenoid. Để điều khiển 37 solenoid, Holmen đã sử dụng các bảng mạch solenoid nối chuỗi, chỉ cần vài chân GPIO. Anh ánh xạ vận tốc MIDI thành thời lượng xung solenoid, từ 10ms cho các cú đánh nhẹ đến 40ms cho các cú đánh mạnh nhất.

Mỗi chuông được chỉnh âm cẩn thận bằng cách cắt và tinh chỉnh chiều dài ống nhôm. Các ống được đánh bóng bằng một thiết lập máy tiện tự chế với máy khoan. Các giá đỡ tùy chỉnh, được gọi là 'canoes', được chế tạo để đỡ mỗi ống tại các điểm nút (22,4% từ mỗi đầu) để cho phép dao động tự do.

Hệ thống Biên lai

Một tính năng đặc biệt là hệ thống biên lai. Khi người tham gia ghi lại màn trình diễn, nhạc cụ sẽ in một biên lai có mã vạch và biểu diễn trực quan các nốt đã chơi (các vòng tròn có kích thước theo vận tốc). Những người tham dự khác có thể quét mã vạch để phát lại màn trình diễn. Các biên lai trở thành một phần của tác phẩm sắp đặt, bao quanh nhạc cụ với những đóng góp tập thể của người tham dự.

Thành công tại Lễ hội

Tại lễ hội, nhạc cụ này đã gây được tiếng vang, thu hút hàng nghìn du khách trong hai ngày. Nó đã ghi lại 447 màn trình diễn, in 716 feet giấy biên lai và chứng kiến hơn 400.000 nốt nhạc được chơi. Dự án thể hiện sự kết hợp sáng tạo giữa phần cứng, phần mềm và thiết kế tương tác, đồng thời là một ví dụ truyền cảm hứng về những gì có thể làm được với công nghệ dễ tiếp cận như Raspberry Pi và Python.