[Nederlandse versie]

<Gesta>

This automated instrument is based on an antique four octave celesta. The original instrument, an original Victor Mustel dating from the end of the 19th century, had a piano-like keyboard as well as a single sustain pedal. The celesta has been given a patent in France in 1886 on the name of August Mustel, Victor's son. Here is a drawing from that patent: The sound source is a series of tuned steel plates suspended above wooden resonators tuned to the fundamental. The mechanism is very much piano-like although the dynamic range is very limited in this case. Here is a picture of the instrument as we received it in 2026.

The first thing we had to do, of course, was analysing the exact way the instrument functions. An animated gif taken from the site of the only one modern builder of celesta's (Scheidmeyer, Germany), reveals a lot: However, on the original instrument the keyboard is placed above the sound bars and not below them as in the animation. At rest, the felt damper lies flat on the sound bar. The mechanism operates such as to first lift the damper, just before the hammer can beat the sound bar. The hammer bounces back after the stroke, but as long as the key is held down, the damper remains lifted and thus the bar is free to resonate over its resonator. Here is a more detailed view on the lower side of the mechanism: On the highest octave, there are no dampers mounted as can be seen here: . The pedal is used to lift all the dampers together. That our instrument is an authentic Mustel is evident from the signature and series number found on the backside of the instrument:

Automating such an instrument at first sight looks like a straightforward task, as it looks like the design of the piano Vorsetzer can be duplicated. However, after a few experiments along that line it became clear that this was not an optimal solution as we were confronted with a lot of unwanted noises originating from the mechanism. The dynamic range of the celesta being pretty limited, this became all the more objectionable. Thus we decided to leave out the entire keyboard and all the tractures starting from it and leading to the mechanism. Also the mechanism lifting the damper before striking was removed. Instead we provided damper solenoids for each plate activating felt dampers. As is our implementation, the sound bars are free at rest, we do not need a delay anymore between strike command and the actual hitting of the hammer. The dampers are activated on reception of a note-off command.

Source code and hexdumps for the PIC microcontrollers:

Note-off, the release byte may be used to steer the damping force. Note that the highest octave does not have dampers.

Note-on, velocity implemented

Key pressure: used for automatic note repeats. Each note can be programmed with an individual repetition rate. Key pressure can also be used to modify light flashing speed.

Lights:

• Note 120:
• Note 121:
• Note 122:
• Note 123:
• Note 124:

Controllers implemented:

#19: damping force on release if note-off with release byte is not used.

#30: Global repetition rate controller. Value 0 disables repetitions. Note that repetitions will be synchronous and in sync only if the notes to which they are applied start at the same time. By default set to OFF.

#66: Power on/off switch. This resets controllers and switches the power supplies for the solenoids. Value 0 switches OFF, any other value is ON. Switching this controller also resets all controllers to their default values on cold boot.

#69: Switches automation of the lights on or off. Values 1 to 7 select different light mappings. Value 0 switches the mechanism off. By default, automation is switched ON.

#123: All notes OFF. (Includes the lights).

Program change: not implemented

Channel aftertouch: not implemented

Pitch Bend: not implemented

Technical specifications:

• size: w: 900 mm , d: 400 mm, h: 700 mm (first estimate)
• weight: 100kg (first estimate)
• transportation: needs a small van or truck. The instrument has four sturdy wheels.
• power: 230V - 350 VA (peak)
• Tuning: Fixed A= 440Hz
• Ambitus: 60 to 108, 4 octaves. (note that the celesta is transposing and normally written an octave lower)
• Polyphony: 48 notes (limited by the capacity of the power supply only).
• control: MIDI-input
• MIDI channel: 0 (or 1, if counting 1-16)
• Insurance value: 16.000 Euro

Design and construction: dr.Godfried-Willem Raes

Collaborators on the construction of this robot:

• Fabien en Isolde Audooren
• Bert Vandekerkhove
• Christel Vastenavont

Music composed for <Gesta>:

none specific sofar. However, <Gesta> can often be an alternative for the vibraphone (<Vibi>).

orchestrations using <Gesta>:

Tchaikovsky, dance of the sugar fairy, from the Nutcracker. (original part for celesta!)

James Ensor 'La gamme d'amour' (in the works, if we can get the required support for this production).

Back to composers guide to the M&M robot orchestra.

Back to Main Logos page:index.html

To Godfried-Willem Raes personal home page...

To Instrument catalogue

Nederlands:

<Gesta>

Op ons verlanglijstje stond het instrument helemaal niet. Immers een celesta is een behoorlijk duur instrument met een vrij beperkte dynamiek en wordt eigenlijk in niet zo gek veel muziek gebruikt. Iedereen kent natuurlijk wel de dans van de suikerfee uit de notenkraker van Tchaikovsky (1892) en de veel latere 'muziek voor strijkers en celesta' van Bela Bartok (1936)., maar daar blijft het veelal wel bij. Alleen grote orkesten, hamonien, operahuizen en konservatia plegen er dan ook eentje te hebben.

Bouwdagboek - Construction & Research Diary:

• 11.07.2026: Isolde en Fabien Audooren schenken ons een oude celesta waar wel nogal wat restauratie werk aan is...
• 12.07.2026: Eerste oppervlakkig nazicht van het instrument. Het klavier zelf is er bijzonder slecht aan toe en het ziet ernaar uit dat we het met het oog op automatisering beter geheel zouden weglaten. De stemming blijkt overeen te stemmen met La 440Hz wat toch zou wijzen op een geen al te oude leeftijd. De celesta werd in 1886 gepatenteerd door August Mustel, dus ouder kan het in elk geval al niet zijn. Aan de achterzijde van het instrument ontdekten we een handtekening: Victor Mustel: Victor was de vader van August.
• 10.08.2026: Wat opzoekingen gedaan rond de celesta. Mustel is al lang geleden gestopt met de konstruktie van celesta's maar het Duitse bedrijf Schiedmeier bouwt ze nog steeds, naar het originele model. Hier is een foto van zo'n moderne celesta:
  
• 11.09.2026: Celesta binnengebracht in de werkplaats voor analyse en demontage. Pedaalmechanisme gedokumenteerd en losgemaakt. Voor een geautomatiseerd instrument is het hele pedaalmechanisme volstrekt overbodig aangezien het integraal in de firmware geimplementeerd kan worden.
• 12.09.2026: Toetsenbord volledig losgemaakt en verwijderd. Hier is de linkerkant: En, hier de rechterkant: Daarvoor moesten we uiteraard alle trakturen aan de bovenzijde losmaken.
• 13.09.2026: Trakturen helemaal verwijderd zodat we nu een goed zicht hebben op het mechanisme. Er zit een tot 6 mm dikke laag stof op de klankstaven en de resonatoren. Dat kan uiteraard de wat doffe klank verklaren... Aan de hoge kant, al evenveel stof: en ook een tweetal kapotte hamers. Zoals men zal zien ontbreken aan deze kant dempers.
• 14.09.2026: Eerste oppervlakkige reiniging... Achterzijde, oppervlakkig ontstoft en zonder trakturen naar het klavier: Budgettering van het bouwprojekt, aangezien we het willen inzetten voor een produktie rond het werk 'La Gamme d'Amour' van James Ensor. Voor deze produktie willen we immers een projektsubsidie aanvragen.
• 15.09.2026: De eigenlijke celesta volledig losgemaakt uit de houten behuizing in de vorm van een kleine buffetpiano. Opmetingen en grondige inspektie kunnen beginnen. De hamvraag is hoeveel van het originele mechanisme we willen behouden... Wanneer we de 'automatische' opheffing van de dempers wegnemen, hebben we uiteraard solenoiden nodig om demping van de tonen mogelijk te maken.
  
• 16.09.2026: Restoratie van de resonator-doos voor de noten re, re#, fa#,sol, sib,si in het laagste oktaaf.
• 17.09.2026: Begin grondige reiniging onderste etage.

(Terug) naar logos-projekten: projects.html

Terug naar Logos' index-pagina: index.html

Naar Godfried-Willem Raes personal homepage...

Naar katalogus instrumenten gebouwd door Godfried-Willem Raes

M&M orkest

Last update: 2026-09-17 by Godfried-Willem Raes

The following information is not intended for the general public nor for composers wanting to make use of the <Gesta> robot, but is essential for maintenance and servicing of the robot by our clients and collaborators. It also might be usefull for people that want to undertake similar projects.

Technical drawings, specs and data sheets:

Power supplies:

• +9 V - 11 A (XP type ECM100US09)
• -24 V - 9 A (XP type AHE220PS24)
• +5 V - 2 A (on the midi-hub board)
  

Fuse in the power entry: 6.4 A. A spare fuse can be found in the little drawer.

Wiring & circuit details midihub board:

PCB for this board:

Circuit details solenoid driver board:

board 1 using 12 IRF620 MOSFET's for the pulses

board 2 using 10 IRF530 MOSFET's for the pulses, 1 IRF540, 1 IRF1310

boards 3 to 5 using 12 IRF3710 for the pulses

All boards use IRL640 for the holds.

summary of data-sheet values for MOSFET's used:

If repair and replacement is required, all N-channel mosfet's can be replaced with IRL640 types.

Solenoids: Intertec ITS-LZ-1949-D-12V. Datasheet. Nominal voltage: 12V , Power: 7W (Hence Rdc= 20.57 Ohm). With the 9V hold-voltage only, the current drawn is 437 mA. During the velo-pulse, current rises to 1.6 A.

Mechanical construction drawings and welding plan:

Tentative cost calculation:

Labor (estimated at 16 weeks): 20.000,-

Total estimated cost: 35.000,-

References:

Raes, Godfried-Willem, "Expression control in musical automates", 1977/2026,