Diseño y desarrollo de un afinador automático de guitarra

Abstract

[CASTELLÀ] Este proyecto consiste en el diseño y desarrollo de un afinador de guitarra, el cual será capaz de adquirir la vibración de las cuerdas de una guitarra, con el fin de identificar si estas se encuentran afinadas (respecto a una frecuencia de referencia) o en caso contrario ajustar la tensión de las diferentes cuerdas del instrumento de forma automática. Con este dispositivo se pretende ayudar al músico, tanto amateur como profesional, a afinar su instrumento de forma rápida y efectiva. El presente informe comienza por una breve introducción del proyecto realizado, seguido de un análisis de los diferentes afinadores automáticos presentes en el mercado. Posteriormente se procede al desarrollo teórico donde se explican temas conceptuales relacionados con la teoría musical, percepción y captación del sonido, procesado de señal (funcionamiento de diferentes algoritmos a ser probados), motor a utilizar, etc. Una vez obtenidos los conceptos necesarios, se procede al diseño del dispositivo donde se define el esquema de funcionamiento, el microcontrolador a ser utilizado, se acondiciona la señal para su posterior digitalización, se define el algoritmo para la detección de la frecuencia fundamental, se diseña el controlador encargado de mover el servomotor en función a la frecuencia que se desee obtener, la interfaz gráfica, la placa de circuito impreso y el modelo en 3d de la carcasa. A continuación se procede a la implementación del dispositivo, ensamblando todos sus componentes en la carcasa impresa en 3d, se llevan a cabo las pruebas correspondientes para comprobar su correcto funcionamiento y por último se realizan las conclusiones correspondientes.

[ANGLÈS] The purpose of this project is to design and develop a guitar tuner, which will be able to acquire the vibration of a guitar string, in order to identify if they are in tune (compared to a frequency reference) or otherwise to automatically adjust the tension of the strings. This device is designed in order to help both amateur and professional musicians tune their instruments in an efficient and fast way. The present project begins with a brief introduction, followed by an analysis of different automatic tuners on the market. Afterwards, it proceeds with the theoretical development where conceptual topics related to music theory, sound perception and sound capture, signal processing (operation of different algorithms to be tested), different motor types, and so forth, are explained. Once the relevant concepts have been learned, it proceeds with the device conception where the scheme of work is defined, then the microcontroller to be used, the signal conditioning for its later digitalization, the fundamental frequency detection algorithm is defined, the controller responsible of positioning the servomotor according to the desired frequency, the graphical user interface, the printed circuit board and the 3D enclosure model are designed. Subsequently, the project is implemented, assembling all its components into the 3d printed enclosure, the required tests are made in order to check its proper operation and finally the conclusions are presented.