Προενισχυτής ηχητικών εφέ με VS1053b: 3 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:31

Πρόκειται για έναν πλήρως λειτουργικό προενισχυτή ηχητικών εφέ χρησιμοποιώντας το VLSI VS1053b Audio DSP IC. Διαθέτει ποτενσιόμετρο για τη ρύθμιση της έντασης και των πέντε παραμέτρων εφέ. Έχει εννέα σταθερά εφέ και ένα προσαρμόσιμο εφέ, όπου κάθε εφέ έχει πέντε ρυθμίσεις εφέ, δηλαδή καθυστέρηση, επανάληψη αποσύνθεσης, ταχύτητα και βάθος διαμόρφωσης και την αναλογία μίξης του επεξεργασμένου και του άμεσου ήχου. Περιλαμβάνει προσαρμογές για ενίσχυση μπάσων και πρίμων, συχνότητα κέντρου μπάσων και πρίμων, επιλογή έξι τιμών κέρδους εισόδου, επιλογή αποθήκευσης ή ανάκτησης των τρέχοντων/αποθηκευμένων παραμέτρων στο/από το Arduino Eeprom και βασική/κανονική/προχωρημένη/επεξεργασία επιλογή μενού που καθορίζει τον αριθμό των λειτουργιών που πραγματοποιούνται σε κύκλο. Οι προσαρμογές γίνονται χρησιμοποιώντας τρία κουμπιά, συγκεκριμένα ένα κουμπί επιλογής λειτουργίας και δύο κουμπιά για αύξηση και μείωση τιμών για την επιλεγμένη λειτουργία.

Τώρα (Νοέμβριος 2020), μεταφέρθηκε στα Teensy 3.6 και Teensy 4.1. Περισσότερες λεπτομέρειες υπάρχουν σε αυτό το Github καθώς και δύο βίντεο επίδειξης εφέ.

Αν και είναι ένα πλήρως λειτουργικό κουτί εφέ, δεν έχει κατασκευαστεί ακόμα για χρήση σε ζωντανό περιβάλλον.

Βήμα 1: Κατασκευή και Λίστα μερών

Ο προενισχυτής έχει τρία κουμπιά - ένα κουμπί επιλογής λειτουργίας και δύο κουμπιά για αύξηση και μείωση της επιλεγμένης τιμής λειτουργίας. Χρησιμοποιεί επίσης ένα ποτενσιόμετρο ως ρυθμιστή έντασης ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ορίσει τιμές για τις πέντε παραμέτρους εφέ. Αυτές οι παράμετροι εφέ είναι η ταχύτητα και το βάθος της διαμόρφωσης (χρησιμοποιούνται σε εφέ χορωδίας, φάσης και φλάντζας) ή χρόνος καθυστέρησης και επανάληψη (χρησιμοποιείται σε ηχώ και αντήχηση εφέ). Η πέμπτη παράμετρος χρησιμοποιείται για τον ορισμό της αναλογίας της άμεσης προς την επεξεργασμένη διαδρομή ήχου. Το κουμπί επιλογής λειτουργίας κυκλώνει: (1) Επιλογή εφέ (0 έως 9), (2) Επιλογή έντασης ήχου (προσαρμοσμένο με το ποτενσιόμετρο), (3) ρύθμιση ενίσχυσης μπάσων, (4) ρύθμιση αύξησης πρίμων, (5) μπάσο και (6) τριπλή επιλογή κεντρικής συχνότητας (από 20Hz έως 150 Hz σε βήματα 10 Hz και από 1 kHz έως 15 kHz σε βήματα 1 kHz), (7) μια επιλογή κέρδους εισόδου ρυθμιζόμενη από 1/2x έως 1x, έως 5x κέρδος, (8) Αποθήκευση ή ανάγνωση παραμέτρων στο ATmega328 eeprom, (9) λειτουργία επιλογής λεπτομέρειας κύκλου (και από τους 14 κύκλους στη λειτουργία επεξεργασίας 6 κύκλων που περνά μόνο από τις πέντε παραμέτρους εφέ) και (10) έως (14), ρύθμιση των πέντε παραμέτρων εφέ χρησιμοποιώντας το ποτενσιόμετρο.

Συνιστάται ο πίνακας Adafruit VS1053 Breakout, αλλά ο πίνακας Sparkfun μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί υπό την προϋπόθεση ότι δύο καλώδια βραχυκυκλώματος είναι συγκολλημένα στις ακίδες 1 και 48 του πακέτου IC. Αυτά στη συνέχεια θα χρησιμοποιηθούν ως Line In2 και Line In1. Παρά την προσπάθειά μου, δεν μπόρεσα να κάνω έναν πίνακα Geeetech (κόκκινη παραλλαγή) να λειτουργήσει με τον κωδικό εφέ - είναι πιθανό να είναι μια ειδική παραλλαγή Shenzhen του σχεδίου VS1053…

Λίστα μερών:

ATmega328 Arduino Uno R3 Wemos 64x48 I2C OLED Display ή παρόμοια Adafruit VS1053b Codec breakout board (ή Sparkfun VS1053 Breakout Board - απαιτείται συγκόλληση) 3 x μικροσκοπικά κουμπιά 100k ποτενσιόμετρο γραμμική 2 x Στερεοφωνική υποδοχή ήχου για σύνδεση σε ενισχυτή και είσοδο 10k, 3 x 470 ohm Πυκνωτές: 1uf 25v ηλεκτρολυτικοί Κίτρινος και κόκκινος LED1 x Διακόπτης ποδιών

Βήμα 2: Λογισμικό

Το συνημμένο σκίτσο Arduino (Effect34.ino), βασίζεται στη βιβλιοθήκη Adafruit VS1053 και ο κώδικας επεξεργασίας εφέ VLSI φορτώνεται ως ένα πρόσθετο στο σκίτσο Arduino.

Περισσότερες λεπτομέρειες για την επεξεργασία των εφέ VLSI μπορείτε να λάβετε εγκαθιστώντας το εργαλείο ανάπτυξης τους - VSIDE - που μπορείτε να το βρείτε από τον ιστότοπό τους και, στη συνέχεια, ανοίξετε το φάκελο VSIDE / templates / project / VS10X3_Audio_Effects. Χρησιμοποίησα το εργαλείο Coff2All για τη μετατροπή του εκτελέσιμου αρχείου σε προσθήκη τύπου C, το οποίο στη συνέχεια αντιγράφηκε στο σκίτσο του Arduino και το οποίο φορτώνει πριν ξεκινήσει η λειτουργία βρόχου του σκίτσου.

Το λογισμικό παρακολουθεί τρία κουμπιά. Το πρώτο κουμπί περνά μέσα από 9 λειτουργίες και τις 5 παραμέτρους εφέ. Η λειτουργία 1 προσφέρει 10 εφέ όπως Wet Echo, Phaser, Flanger, Chorus, Reverb και Dry Echo ως εφέ 0 έως 6. Τα εφέ 7 και 8 μηδενίζονται - δηλαδή δεν υπάρχει επεξεργασία της εισόδου ήχου - αυτό μπορεί να αλλάξει σε τον κώδικα Arduino δίνοντας τιμές για τις πέντε παραμέτρους εφέ. Τα επάνω και κάτω κουμπιά χρησιμοποιούνται στη συνέχεια για την επιλογή της λειτουργίας εφέ 0 έως 9 ή χρησιμοποιούνται για τον ορισμό τιμών για τις άλλες λειτουργίες, όπως η ενίσχυση μπάσων.

Αυτό το κουμπί λειτουργίας χρησιμοποιείται επίσης για την επιλογή των ρυθμιστικών μπάσων και πρίμων (ως 16 βήματα) και της κεντρικής συχνότητας για την τριπλή ενίσχυση (1 έως 15 kHz σε βήματα 1 Khz) και της συχνότητας ενίσχυσης μπάσων (Από 20 Hz έως 150 Hz σε βήματα 10 Hz. Χρησιμοποιείται επίσης για να επιλέξετε ένα κέρδος εισόδου που μπορεί να ρυθμιστεί σε κέρδος 0,5x, 1x, 2x, 3x, 4 ή 5x. Υπάρχει μια επιλογή για να αποθηκεύσετε τις τρέχουσες παραμέτρους (ένταση, μπάσο και πρίμα), Bass and Treble Frequency, και οι πέντε παράμετροι εφέ για το προσαρμόσιμο εφέ), και επίσης για να ανακτήσετε αυτές τις παραμέτρους σε μεταγενέστερο στάδιο.

Επειδή η λειτουργία επιλογής πατάει κύκλους μέσω μεγάλου αριθμού επιλογών (15), έχει τη δυνατότητα να ορίσει μια βασική λειτουργία όπου ο αριθμός των κύκλων μειώνεται σε Effects Select (0 έως 9), Volume Select, Bass Boost Select, Treble Boost Επιλέξτε ή μια κανονική λειτουργία που προσθέτει τις παραμέτρους 5 εφέ σε αυτήν της βασικής λειτουργίας, καθώς και την προεπιλεγμένη πλήρη λειτουργία. Υπάρχει επίσης ένας τρόπος επεξεργασίας που περνά μόνο από τις πέντε παραμέτρους εφέ.

Ένα ποτενσιόμετρο χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της έντασης και χρησιμοποιείται επίσης για να ρυθμίσετε τις πέντε παραμέτρους εφέ για το εφέ αριθμού 9, δηλαδή τα εφέ μπορούν να ρυθμιστούν περιστρέφοντας το ποτενσιόμετρο.

Επιπλέον, ο κώδικας που εκτελείται στο VS1053 εξυπηρετεί την εγκατάσταση ενός ποδοδιακόπτη συνδεδεμένου με τον ακροδέκτη VS1053 GPIO3 για να ενεργοποιήσετε ή να απενεργοποιήσετε το τρέχον επιλεγμένο ηχητικό εφέ. Σημείωση: Αυτό πρέπει να είναι γαλβανικά συνδεδεμένο με 3,3 volt και όχι 5 volt (όπως χρησιμοποιείται από το Arduino Uno). Μια λυχνία LED είναι αναμμένη κατά την επεξεργασία των εφέ και σβηστή όταν είναι μια άμεση αναζήτηση ήχου. Ένα LED δραστηριότητας χρησιμοποιείται για την επιβεβαίωση σημαντικών λειτουργιών, όπως ανάγνωση ή εγγραφή από το Eeprom.

Μια ελαφρώς τροποποιημένη έκδοση της βιβλιοθήκης Adafruit Graphics είχε χρησιμοποιηθεί για να καλύψει την ανάλυση 64x48 pixel της οθόνης OLED - ανατρέξτε στους συνδέσμους που δίνονται στο τέλος για τον κ. Mcauser. Στον κώδικα σκίτσου παρέχεται μια λίστα με τις απαιτούμενες βιβλιοθήκες.

Η πίστωση χορηγείται σε όλα τα πρόσωπα και τις οντότητες που αναφέρονται για τον κώδικα και τις βιβλιοθήκες τους.

Βήμα 3: Σύνδεσμοι

VLSI:

Adafruit:

Github VS1053b:

Github Graphics:

Oled:

Sparkfun: