Creazione di un controller analogico

Può ritornare utile in sede di composizione in musica elettronica disporre di un controller analogico capace di trasformare in impulsi di segnale il contatto con il nostro corpo.

Di seguito alcune indicazione che potrebbero guidarci nella sua realizzazione-

Risposta di un filtro HP all’onda quadra (tensione continua)

Diamo innanzitutto una definizione di filtro digitale : questo è un algoritmo che impone ad un segnale d’ingresso x(n) l’applicazione di una o più equazioni alle differenze finite che portano ad un’uscita y(n).

x(n) → e.d. →y(n)

si ha pertanto un’equazione generale dei filtri:

in cui l’uscita è funzione dei valori attuali e precedenti d’ingresso e di quelli precedenti d’uscita. A e B sono coefficienti dei filtri ed i primi determinano gli zero (antirisonanze) ed i secondi i poli (risonanze) ed anche la stabilità del filtro stesso. 

Un filtro passa-alto (high-pass) elimina le armoniche al di sotto della frequenza di taglio come mostrato in figura:

La sua risposta ad un gradino finito di tensione continua (paragonabile ad un onda quadra) è la seguente:

Come si può osservare, a seconda della bontà del filtro, si hanno diverse forme d’onda in uscita. Prendendo come ottimale la prima risposta al filtro si nota che allo step positivo ne corrisponde uno di ampiezza minore che poi decade rapidamente a 0 per mantenersi a tale valore fino alla chiusura del gradino della quadra e rispondendo con un picco negativo.

Ora, considerando che il filtro antialias della circuitazione delle schede audio è di solito un passa banda e che, questo, è formato da due filtri in serie: uno passa alto e l’altro passa basso, è facile dedurre che sarà impossibile ottenere da essa, in uscita, la restituzione di un gradino di tensione continua la soluzione la si trova realizzando un controller analogico del tipo:

Circuito oscillante RLC

In elettronica, un circuito RLC è un circuito elettronico contenente solo resistori, induttori e condensatori. Un circuito RLC costituisce un oscillatore armonico per la corrente elettrica ed entra in risonanza seguendo le medesime leggi fisiche del circuito LC. La differenza rispetto a quest’ultimo è la presenza del resistore, che smorza le oscillazioni indotte nel circuito qualora non siano sostenute da una sorgente. Possiamo avere circuiti RLC in serie ed in parallelo:

ma in cui la pulsazione di risonanza è espressa comunque dalla stessa relazione:

In effetti viene a cambiare solo il fattore di smorzamento della pulsazione dovuto alla resistenza.

Vi è poi, una “somiglianza” del corpo umano con la circuitazione elettronica adesso descritta. Difatti, per la fisiologia medica, la pelle è paragonabile ad un circuito composto da una capacità, una resistenza ed una fonte di energia dovuta al comportamento elettrolitico delle cellule.

Si può creare il nostro controller analogico basandosi su quanto suddetto utilizzando sensori anche rudimentali (bulloni,viti etc) per leggere il segnale proveniente dalla nostra pelle e poter pilotare, quindi, un eventuale oscillatore o altro operatore atto al nostro scopo.