Predzosilňovač zvukových efektov s VS1053b: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Jedná sa o plne funkčný predzosilňovač zvukových efektov využívajúci zvukový DSP IC VLSI VS1053b. Má potenciometer na úpravu hlasitosti a päť parametrov efektu. Má deväť pevných efektov a jeden prispôsobiteľný efekt, kde každý efekt má päť nastavení efektov, a to oneskorenie, opakovanie rozpadu, rýchlosť a hĺbku modulácie a pomer mixu spracovaného a priameho zvuku. Obsahuje úpravy pre zosilnenie basov a výšok, stredovú frekvenciu basov a výšok, výber zo šiestich hodnôt vstupného zosilnenia, možnosť uloženia alebo načítania aktuálnych/uložených parametrov do/z Arduino Eeprom a základné/normálne/pokročilé/úpravy voľba ponuky, ktorá určuje počet cyklovaných funkcií. Úpravy sa vykonávajú pomocou troch tlačidiel, konkrétne tlačidla voľby funkcie a dvoch tlačidiel na zvýšenie a zníženie hodnôt pre zvolenú funkciu.

Teraz (november 2020) bol prenesený do serverov Teensy 3.6 a Teensy 4.1. Viac podrobností nájdete v tomto Githube a dvoch ukážkových videách s efektmi.

Napriek tomu, že ide o plne funkčný efektový box, ešte nebol postavený na použitie v živom prostredí.

Krok 1: Konštrukcia a zoznam dielov

Predzosilňovač má tri tlačidlá - tlačidlo na výber funkcie a dve tlačidlá na zvýšenie a zníženie hodnoty zvolenej funkcie. Využíva tiež potenciometer ako ovládanie hlasitosti, alebo ním možno nastaviť hodnoty pre päť parametrov efektov. Týmito parametrami efektov sú rýchlosť a hĺbka modulácie (používa sa v efektoch chorus, phaser a flanging) alebo čas oneskorenia a opakovania (používa sa v efektoch ozveny a reverbu). Piaty parameter slúži na nastavenie pomeru priamej a spracovanej zvukovej cesty. Tlačidlo výberu funkcie cykluje: (1) Výber efektov (0 až 9), (2) Voľba hlasitosti (upravená potenciometrom), (3) úprava zvýšenia basov, (4) úprava výšok, (5) basov a (6) výber strednej frekvencie výšok (od 20 Hz do 150 Hz v krokoch po 10 Hz a od 1 kHz do 15 kHz v krokoch po 1 kHz), (7) výber vstupného zosilnenia nastaviteľný od 1/2x do 1x, až 5x zosilnenie, (8) Ukladanie alebo čítanie parametrov do ATmega328 eeprom, (9) funkcia zvoľte detail cyklu (od všetkých 14 cyklov po režim úprav 6 cyklov, ktorý cykluje iba cez päť parametrov efektov), a (10) až (14), úprava piatich parametrov efektu pomocou potenciometra.

Odporúča sa doska Breakout Adafruit VS1053, ale dosku Sparkfun je možné použiť aj za predpokladu, že sú na kolíky 1 a 48 balenia IC spájkované dva prepojovacie vodiče. Potom budú použité ako riadok In2 a riadok In1. Napriek všetkému úsiliu sa mi nepodarilo získať dosku Geeetech (červený variant) na prácu s kódom efektov - je možné, že ide o špeciálny Shenzhenský variant dizajnu VS1053…

Zoznam položiek:

ATmega328 Arduino Uno R3 Wemos 64x48 I2C OLED displej alebo podobná oddeľovacia doska kodek Adafruit VS1053b Codec (alebo Sparkfun VS1053 Breakout Board - je potrebné spájkovanie) 3 x miniatúrne tlačidlá 100 k potenciometer lineárny 2 x stereofónna zvuková zásuvka na pripojenie k zosilňovaču a vstupným rezistorom: 5 x 10k, 3 x 470 ohm Kondenzátory: 1 uF 25V elektrolytické Žlté a červené LED 1 x Nožný spínač

Krok 2: Softvér

Pripojená skica Arduino (Effect34.ino) je založená na knižnici Adafruit VS1053 a kód spracovania efektov VLSI je načítaný ako doplnok do skici Arduino.

Ďalšie podrobnosti o spracovaní efektov VLSI je možné získať inštaláciou ich vývojového nástroja - VSIDE -, ktorý je možné získať na ich webových stránkach, a potom otvorením priečinka VSIDE / templates / project / VS10X3_Audio_Effects. Použil som ich nástroj Coff2All na konverziu spustiteľného súboru na doplnok typu C kódu, ktorý bol potom skopírovaný do náčrtu Arduino a ktorý sa načíta pred spustením slučkovej funkcie náčrtu.

Softvér monitoruje tri tlačidlá. Prvé tlačidlo cykluje 9 funkcií a 5 parametrov efektov. Funkcia 1 ponúka 10 efektov, ako je Wet Echo, Phaser, Flanger, Chorus, Reverb a Dry Echo, ako efekty 0 až 6. Efekty 7 a 8 sú vynulované - tj. Neexistuje spracovanie zvukového vstupu - to je možné zmeniť v kód Arduino udaním hodnôt pre päť parametrov efektov. Tlačidlá hore a dole sa potom používajú na výber efektovej funkcie 0 až 9 alebo sa používajú na nastavenie hodnôt pre ďalšie funkcie, ako je zosilnenie basov.

Toto funkčné tlačidlo sa používa aj na výber hodnôt zosilnenia basov a výšok (v 16 krokoch) a strednej frekvencie zosilnenia výšok (1 až 15 kHz v krokoch po 1 Khz) a frekvencie zosilnenia basov (od 20 Hz do 150 Hz v krokoch po 10 Hz. Tiež sa používa na výber vstupného zosilnenia, ktoré je možné nastaviť na zosilnenie 0,5x, 1x, 2x, 3x, 4 alebo 5x. K dispozícii je možnosť uloženia aktuálnych parametrov (zvýšenie hlasitosti, basov a výšok) (Frekvencia basov a výšok a päť parametrov efektov pre prispôsobiteľný efekt), a tiež získať tieto parametre v neskoršej fáze.

Pretože funkcia výberu cyklov tlačidiel ponúka veľký počet možností (15), má možnosť nastaviť základný režim, v ktorom sa počet cyklov zníži na výber efektov (0 až 9), výber hlasitosti, výber zosilnenia basov, zosilnenie výšok Vyberte alebo normálny režim, ktorý pridá parametre 5 efektov k základnému režimu, ako aj k jeho predvolenému úplnému režimu. K dispozícii je tiež režim úprav, ktorý cykluje iba cez päť parametrov efektov.

Potenciometer sa používa na ovládanie hlasitosti a taktiež sa používa na nastavenie piatich parametrov efektov pre efekt číslo 9, t. J. Efekty je možné nastaviť otočením potenciometra.

Kód spustený na VS1053 navyše zaisťuje inštaláciu nožného spínača pripojeného na pin VS1053 GPIO3 na povolenie alebo zakázanie aktuálne zvoleného zvukového efektu. Poznámka: Toto musí byť galvanicky zapojené na 3,3 V a nie na 5 V (ako používa Arduino Uno). LED dióda svieti pri spracovaní efektov a zhasína, keď ide o priamu zvukovú slučku. LED dióda činnosti slúži na potvrdenie dôležitých operácií, ako je čítanie alebo zápis z Eeprom.

Mierne upravená verzia knižnice Adafruit Graphics bola použitá na zaistenie rozlíšenia 64 x 48 pixelov OLED displeja - pozrite sa na odkazy uvedené na konci pre pána Mcausera. Zoznam požadovaných knižníc je uvedený v kóde náčrtu.

Všetkým uvedeným osobám a subjektom sa udeľuje kredit za ich kód a knižnice.

Krok 3: Odkazy

VLSI:

Adafruit:

Github VS1053b:

Github Graphics:

Oled:

Sparkfun: