3D‑синтезатор для малышей: аппарат Alma от инженера‑программиста

Alma — компактный синтезатор, который спроектировал и изготовил лондонский инженер‑программист Alastair Roberts для своей маленькой дочери. Электронный инструмент выполнен в защищённом 3D‑печатаемом корпусе и содержит встроенный синт‑модуль и динамик, что делает его полностью автономным и пригодным для игры малышами без дополнительных кабелей или внешних усилителей.

Прототип оборудован набором ползунковых регуляторов, каждый из которых отвечает за одну ноту в последовательности. В конструкции присутствуют регуляторы темпа, громкости, тона, масштаба и выбора инструмента; каждая ползунковая ручка управляет отдельной нотой, которая может быть настроена по высоте в четырёхшаговом цикле (four‑step continuous loop). Такое решение обеспечивает простую мелодическую структуру, понятную ребёнку, но при этом оставляет пространство для экспериментирования с ритмом и гармонией.

На передней панели установлен OLED‑экран, который отображает визуальную обратную связь и анимированного танцующего панды, что делает взаимодействие более наглядным и игровым. Вся электроника смонтирована на кастомной печатной плате (PCB) и интегрирована с 3D‑печатным шасси; питание обеспечивается тремя обычными AA‑батарейками, что упрощает эксплуатацию и замену источника питания.

Roberts описывает источник идеи и процесс разработки на своём сайте. По его словам, всё началось с подарка дочери на первый день рождения — развивающей доски в стиле Montessori, у которой было много переключателей и светодиодов. В оригинальном тексте он сформулировал это так: "My daughter received a Montessori activity board full of switches and LEDs for her first birthday" (Моей дочери на первый день рождения подарили развивающую доску в стиле Монтессори с множеством переключателей и светодиодов — прим. редакции Dj.ru).

Дальше Roberts подробно объясняет мотивацию создания музыкальной версии такого набора: "Watching her twist knobs and flip the switches reminded me of the control surface of a synth, and I wondered if I could build a musical version — something simple, tactile, and creative that didn’t require holding down buttons to keep the sound going. A year later I finally decided to build it. I had no prior hardware experience, so this became an excuse to learn about microcontrollers, CAD, PCB design, and 3D printing." (Наблюдая за тем, как она крутит ручки и нажимает переключатели, я вспомнил элементы управления синтезатора и задумался, смогу ли сделать музыкальную версию — что‑то простое, тактильное и творческое, что не требовало бы удержания кнопок, чтобы звук продолжался. Через год я наконец решил построить такое устройство. У меня не было опыта работы с аппаратным обеспечением, поэтому проект стал поводом изучить микроконтроллеры, CAD, проектирование PCB и 3D‑печать — прим. редакции Dj.ru).

Реализованный прототип в розовом корпусе был сделан в виде подарка дочери, но автор отмечает, что после демонстраций как детям, так и взрослым появилось предположение о коммерческом потенциале устройства. По его словам: "After watching a few children and adults (musical and non‑musical) play with it, I think there might be the germ of a real product here" (После того как несколько детей и взрослых — музыкальных и не музыкальных — поиграли с устройством, я думаю, что здесь может быть зачаток реального продукта — прим. редакции Dj.ru).

Roberts рассматривает пути развития проекта: улучшение синт‑движка, вывод аудиосигнала и возможность объединения нескольких блоков в сеть, что позволит создавать совместные музыкальные сессии и расширить применение Alma как вводного средства для обучения электронной музыке у старших детей и взрослых. Его вторая цитата подчёркивает эти планы: "With a better synth engine, audio outputs, and a way to chain multiple units together, it could be a playful introduction to electronic music for older kids — maybe even adults." (С улучшенным синтезаторным движком, аудиовыходами и возможностью объединять несколько устройств вместе это могло бы стать игривым введением в электронную музыку для старших детей — возможно, даже взрослых — прим. редакции Dj.ru).

В настоящий момент розовый прототип — персональный подарок, однако автор заявил о намерении изготовить ограниченную серию Alma при условии, что соберётся достаточное количество заинтересованных. На сайте разработчика опубликованы демонстрационные видеоролики с примером работы устройства и подробности о процессе разработки, где изложены технические решения и этапы сборки прототипа.

Технические ключевые характеристики и элементы конструкции Alma в сводном виде:

• 3D‑печатный корпус;
• кастомная печатная плата (PCB);
• встроенный синт‑модуль и динамик (автономная работа);
• OLED‑дисплей с визуальной обратной связью и анимацией (танцующая панда);
• ползунковые регуляторы: tempo, volume, scale, pitch, instrument — каждая ручка контролирует одну ноту в четырёхшаговом цикле;
• питание от трёх AA‑батареек;
• возможности для дальнейшего развития: улучшение движка, аудиовыходы, объединение нескольких устройств.

Alma демонстрирует, как любительская инженерная инициатива может перерасти в продукт с образовательным потенциалом. На данном этапе проект остаётся экспериментальным; дальнейшая судьба устройства будет зависеть от интереса сообщества и готовности разработчика перейти к мелкосерийному производству.