Przedwzmacniacz efektów dźwiękowych z VS1053b: 3 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

Jest to w pełni funkcjonalny przedwzmacniacz efektów dźwiękowych wykorzystujący układ scalony VLSI VS1053b Audio DSP. Posiada potencjometr do regulacji głośności oraz pięciu parametrów efektu. Ma dziewięć stałych efektów i jeden efekt dostosowywany, gdzie każdy efekt ma pięć ustawień efektów, a mianowicie opóźnienie, powtarzanie zaniku, prędkość i głębokość modulacji oraz współczynnik miksowania przetworzonego i bezpośredniego dźwięku. Obejmuje regulację podbicia basów i tonów wysokich, częstotliwości środkowej tonów niskich i wysokich, wybór sześciu wartości wzmocnienia wejściowego, opcję zapisywania lub pobierania bieżących/zapisanych parametrów do/z Arduino Eeprom oraz podstawowe/normalne/zaawansowane/edycja opcja menu, która określa liczbę funkcji, które są przełączane. Regulacji dokonuje się za pomocą trzech przycisków, a mianowicie przycisku wyboru funkcji i dwóch przycisków do zwiększania i zmniejszania wartości wybranej funkcji.

Teraz (listopad 2020 r.) został przeniesiony do wersji Teensy 3.6 i Teensy 4.1. Więcej szczegółów znajduje się na tym Github, a także dwa filmy demonstracyjne efektów.

Chociaż jest to w pełni funkcjonalne pudełko efektów, nie zostało jeszcze zbudowane do użytku w środowisku na żywo.

Krok 1: Budowa i lista części

Przedwzmacniacz posiada trzy przyciski – przycisk wyboru funkcji oraz dwa przyciski do zwiększania i zmniejszania wartości wybranej funkcji. Wykorzystuje również potencjometr jako regulator głośności lub może być używany do ustawiania wartości pięciu parametrów efektów. Te parametry efektów to szybkość i głębia modulacji (używane w efektach chorus, phaser i flanging) lub czas opóźnienia i repetycja (używane w efektach echa i pogłosu). Piąty parametr służy do ustawienia stosunku toru audio bezpośredniego do przetworzonego. Przycisk wyboru funkcji przełącza kolejno: (1) wybór efektów (od 0 do 9), (2) wybór głośności (regulowany potencjometrem), (3) regulację podbicia basów, (4) regulację podbicia wysokich tonów, (5) regulację basów oraz (6) wybór częstotliwości środkowej tonów wysokich (od 20 Hz do 150 Hz w krokach co 10 Hz i od 1 kHz do 15 kHz w krokach co 1 kHz), (7) wybór wzmocnienia wejściowego regulowany od 1/2x do 1x, do 5x wzmocnienia, (8) Zapis lub odczyt parametrów do eepromu ATmega328, (9) funkcja wyboru szczegółów cyklu (od wszystkich 14 cykli do trybu edycji 6 cykli, który przechodzi tylko przez pięć parametrów efektów) i (10) do (14), regulacja pięciu parametrów efektu za pomocą potencjometru.

Zalecana jest płytka Adafruit VS1053 Breakout, ale można również użyć płytki Sparkfun, pod warunkiem, że dwa przewody połączeniowe są przylutowane do pinów 1 i 48 pakietu IC. Będą one następnie używane jako Line In2 i Line In1. Pomimo moich najlepszych starań nie udało mi się uzyskać płyty Geeetech (wariant czerwony) do pracy z kodem efektów - możliwe, że może to być specjalny wariant Shenzhen projektu VS1053…

Lista części:

ATmega328 Arduino Uno R3 Wemos 64x48 I2C Wyświetlacz OLED lub podobna płytka breakout do kodeka Adafruit VS1053b (lub Sparkfun VS1053 Breakout Board - wymagane lutowanie) 3 x miniaturowe przyciski 100k potencjometr liniowy 2 x Stereofoniczne gniazdo audio do podłączenia do wzmacniacza i wejścia Rezystory: 5 x 10k, 3 x 470 ohm Kondensatory: 1uf 25v elektrolityczne Żółta i czerwona dioda LED1 x Przełącznik nożny

Krok 2: Oprogramowanie

Załączony szkic Arduino (Effect34.ino), oparty jest na bibliotece Adafruit VS1053, a kod przetwarzania efektów VLSI jest ładowany jako wtyczka w szkicu Arduino.

Dalsze szczegóły przetwarzania efektów VLSI można uzyskać, instalując ich narzędzie programistyczne - VSIDE - dostępne na ich stronie internetowej, a następnie otwierając folder VSIDE\templates\project\VS10X3_Audio_Effects. Użyłem ich narzędzia Coff2All, aby przekonwertować plik wykonywalny na wtyczkę typu C, która została następnie skopiowana do szkicu Arduino i która ładuje się przed uruchomieniem funkcji pętli szkicu.

Oprogramowanie monitoruje trzy przyciski. Pierwszy przycisk przełącza 9 funkcji i 5 parametrów efektów. Funkcja 1 oferuje 10 efektów, takich jak Wet Echo, Phaser, Flanger, Chorus, Reverb i Dry Echo jako efekty od 0 do 6. Efekty 7 i 8 są zerowane – tj. nie ma przetwarzania sygnału wejściowego audio – można to zmienić w kod Arduino, podając wartości pięciu parametrów efektów. Przyciski góra i dół są następnie używane do wyboru funkcji efektów od 0 do 9 lub są używane do ustawiania wartości dla innych funkcji, takich jak wzmocnienie basów.

Ten przycisk funkcyjny służy również do wyboru wartości podbicia tonów niskich i wysokich (jako 16 kroków) oraz środkowej częstotliwości podbicia tonów wysokich (1 do 15 kHz w krokach co 1 kHz) i częstotliwości podbicia basów (od 20 Hz do 150 Hz w krokach co 10 Hz Służy również do wyboru wzmocnienia wejściowego, które można ustawić na wzmocnienie 0,5x, 1x, 2x, 3x, 4 lub 5x Istnieje możliwość zapisania bieżących parametrów (Volume, Bass i Treble Boost, Bass i Treble Frequency oraz pięć parametrów efektów dla dostosowywanego efektu), a także w celu odzyskania tych parametrów na późniejszym etapie.

Ponieważ przycisk wyboru funkcji przechodzi przez dużą liczbę opcji (15), można ustawić tryb podstawowy, w którym liczba cykli jest zmniejszona do wyboru efektów (0 do 9), wyboru głośności, wyboru wzmocnienia basów, wzmocnienia wysokich tonów Wybierz lub tryb normalny, który dodaje 5 parametrów efektów do trybu podstawowego, a także domyślnego trybu pełnego. Dostępny jest również tryb edycji, który przełącza tylko pięć parametrów efektów.

Potencjometr służy do regulacji głośności, a także służy do ustawienia pięciu parametrów efektów dla efektu numer 9, tj. efekty można regulować obracając potencjometr.

Ponadto kod działający na VS1053 umożliwia instalację przełącznika nożnego podłączonego do pinu VS1053 GPIO3, aby włączyć lub wyłączyć aktualnie wybrany efekt audio. Uwaga: musi być galwanicznie podłączony do 3,3 V, a nie 5 V (jak używany przez Arduino Uno). Dioda LED świeci się, gdy efekty są przetwarzane, i gaśnie, gdy jest to bezpośrednia pętla audio. Dioda aktywności służy do potwierdzania ważnych operacji, takich jak odczyt lub zapis z eepromu.

Nieco zmodyfikowana wersja biblioteki Adafruit Graphics została wykorzystana do obsługi rozdzielczości 64x48 pikseli wyświetlacza OLED - proszę zapoznać się z linkami podanymi na końcu dla pana Mcausera. Lista wymaganych bibliotek znajduje się w kodzie szkicu.

Uznaje się wszystkie osoby i podmioty wymienione za ich kod i biblioteki.

Krok 3: Linki

VLSI:

Adafruit:

Github VS1053b:

Grafika Github:

Oled:

Sparkfun: