Arduino Soundlab: 3 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Neverjetno je, kakšen širok spekter neverjetnih zvokov lahko ustvarite s tehniko sinteze FM, tudi z navadnim Arduinom. V prejšnjem navodilu je bilo to ponazorjeno s sintetizatorjem, ki je imel 12 vnaprej programiranih zvokov, toda gledalec je predlagal, da bi bilo veliko bolj kul, če bi s potenciometri popolnoma nadzorovali parametre zvoka, in tako je!

V tem zvočnem laboratoriju lahko tone nadzirate z 8 parametri: 4 za ADSR ovojnico glasnosti in 4 za frekvenčno modulacijo, ki določa teksturo.

Dodajanje 8 potenciometrov ni šlo za ceno števila tipk: tri sklope po 8 tipk se odčitajo nekaj mikrosekund enega za drugim, skupaj 24 tipk, kar ustreza dvema polnima oktavama. Dejansko sta dva zatiča Arduino neuporabljena in bi bilo mogoče razširiti na 40 ključev.

Oglejte si videoposnetek, kako narediti divje zvoke, tukaj je kratek pregled:

* A = napad: čas, ko ton doseže največjo glasnost (obseg 8 ms-2 s)

* D = slabljenje: čas, da se ton zniža na enakomerno raven glasnosti (razpon 8ms-2s)

* S = vzdrževanje: stalna raven glasnosti (razpon 0-100%)

* R = sprostitev: čas, ko ton izgine (razpon 8 ms-2 s)

* f_m: razmerje med frekvenco modulacije in nosilno frekvenco (območje 0,06-16) vrednosti pod 1 povzroči podton, višje vrednosti prizvoke

* beta1: amplituda FM modulacije na začetku note (razpon 0,06-16) majhne vrednosti povzročijo manjše spremembe teksture zvoka. velike vrednosti povzročijo nori zvoki

* beta2: amplituda FM modulacije na koncu note (razpon 0,06-16) Dajte beta2 drugačno vrednost kot beta1, da se zvočna tekstura s časom razvija.

* tau: hitrost, s katero se amplituda FM razvija od beta1 do beta 2 (razpon 8ms-2s) Majhne vrednosti dajejo kratek udarec na začetku note, velike vrednosti pa dolg in počasen razvoj.

1. korak: Gradnja

Jasno je, da je to še vedno prototip, upam, da bom nekega dne jaz ali kdo drug zgradil tega velikega, močnega in lepega z velikimi ključi in resničnimi številčnicami za potenciometre v čudovitem ohišju …

Potrebne komponente:

1 Arduino Nano (Ne bo deloval z Uno, ki ima samo 6 analognih vhodov)

24 tipk

8 potenciometrov, v območju 1kOhm - 100kOhm

1 potenciometer 10kOhm za nadzor glasnosti

1 kondenzator - 10 mikrofarad elektrolit

1 3,5 mm priključek za slušalke

1 čip zvočnega ojačevalnika LM386

2 1000microfarad elektrolitski kondenzator

1 keramični 1microfarad kondenzator

1 mikro stikalo

1 8Ohm 2Watt zvočnik

1 prototipna plošča 10x15 cm

Preverite priložene sheme. 24 gumbov je povezanih v 3 skupine po 8, ki jih je treba prebrati na D0-D7 in aktivirati na D8, D10 in D11. Lonci imajo +5V in ozemljeni na končnih pipah, osrednji pipe pa se napajajo na analogne vhode A0-A7. D9 ima avdio izhod in se poveže z izmeničnim tokom na 10kOhm potenciometer za nadzor glasnosti. Zvok lahko neposredno poslušate s slušalkami ali ga ojačate z čipom zvočnega ojačevalnika LM386.

Vse se prilega plošči prototipa 10x15 cm, vendar so gumbi preblizu, da bi se dobro igrali, zato bi bilo bolje sestaviti večjo tipkovnico.

Vezje je mogoče napajati prek povezave USB na Arduino Nano ali z zunanjim napajalnikom 5 V. Škatla za baterije 2xAA, ki ji sledi povečevalni pretvornik, je odlična rešitev za napajanje.

2. korak: Programska oprema

Naloženo skico naložite v Arduino Nano in vse bi moralo delovati.

Koda je preprosta in enostavna za spreminjanje, ni strojne kode in prekinitev, vendar obstaja nekaj neposrednih interakcij z registri, za interakcijo s časovnikom, za pospešitev odčitavanja gumbov in za nadzor vedenja ADC -ja za odčitavanje potenciometra

3. korak: Prihodnje izboljšave

Ideje skupnosti so vedno dobrodošle!

Najbolj me motijo gumbi: majhni so in ob pritisku močno kliknejo. Res bi bilo lepo imeti večje gumbe, ki bi jih bilo lažje pritisniti. Gumbi, občutljivi na silo ali hitrost, bi omogočili tudi nadzor glasnosti zapiskov. Morda bi lahko delovale 3-smerne tipke ali gumbi, občutljivi na dotik?

Druge lepe stvari bi bile shranjevanje zvočnih nastavitev v EEPROM -u. Shranjevanje kratkih melodij v EEPROM -u bi omogočilo tudi ustvarjanje veliko bolj zanimive glasbe. Končno bi lahko nastali bolj zapleteni zvoki, če kdo ve, kako ustvariti tolkalni zvok na računalniško učinkovit način, bi bilo to super …