Arduino Soundlab: 3 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Είναι απίστευτο το πόσο μεγάλη ποικιλία εκπληκτικών ήχων μπορεί να δημιουργηθεί με την τεχνική σύνθεσης FM, ακόμη και χρησιμοποιώντας ένα απλό Arduino. Σε μια προηγούμενη οδηγία, αυτό απεικονίστηκε με ένα συνθεσάιζερ που είχε 12 προ-προγραμματισμένους ήχους, αλλά ένας θεατής πρότεινε ότι θα ήταν πολύ πιο δροσερό να έχει τον πλήρη έλεγχο των παραμέτρων του ήχου με ποτενσιόμετρα, και έτσι είναι!

Σε αυτό το εργαστήριο ήχου, οι ήχοι μπορούν να ελεγχθούν με 8 παραμέτρους: 4 για το φάκελο ADSR της έντασης και 4 για τη διαμόρφωση συχνότητας που καθορίζει την υφή.

Η προσθήκη των 8 ποτενσιόμετρων δεν κόστισε τον αριθμό των κλειδιών: τρία σετ των 8 πλήκτρων διαβάζονται μερικά μικροδευτερόλεπτα το ένα μετά το άλλο, για συνολικά 24 πλήκτρα, που αντιστοιχούν σε δύο πλήρεις οκτάβες. Στην πραγματικότητα, δύο ακίδες Arduino είναι αχρησιμοποίητες και η επέκταση σε 40 κλειδιά θα ήταν δυνατή.

Δείτε το βίντεο για τον τρόπο δημιουργίας άγριων ήχων, εδώ είναι μια σύντομη επισκόπηση:

* A = επίθεση: ώρα για να φτάσει ένας τόνος στη μέγιστη ένταση (εύρος 8ms-2s)

* D = φθορά: ώρα για να πέσει ένας τόνος στο σταθερό επίπεδο έντασης (εύρος 8ms-2s)

* S = υποστήριξη: σταθερό επίπεδο έντασης (εύρος 0-100%)

* R = απελευθέρωση: χρόνος για να σβήσει ένας τόνος (εύρος 8ms-2s)

* f_m: ο λόγος της συχνότητας διαμόρφωσης προς τη συχνότητα του φορέα (εύρος 0,06-16) τιμές κάτω από 1 έχουν ως αποτέλεσμα υποτονισμούς, υψηλότερες τιμές σε ήχους

* beta1: το εύρος της διαμόρφωσης FM στην αρχή της νότας (εύρος 0,06-16) μικρές τιμές οδηγούν σε μικρές παραλλαγές της υφής του ήχου. οι μεγάλες τιμές καταλήγουν σε τρελούς ήχους

* beta2: πλάτος της διαμόρφωσης FM στο τέλος της νότας (εύρος 0.06-16) Δώστε στο beta2 διαφορετική τιμή από την beta1 για να εξελίσσεται η υφή του ήχου στο χρόνο.

* tau: ταχύτητα με την οποία το εύρος FM εξελίσσεται από beta1 σε beta 2 (εύρος 8ms-2s) Οι μικρές τιμές δίνουν ένα σύντομο χτύπημα στην αρχή μιας νότας, οι μεγάλες τιμές μια μακρά και αργή εξέλιξη.

Βήμα 1: Κατασκευή

Σαφώς, αυτό εξακολουθεί να είναι ένα πρωτότυπο, ελπίζω μια μέρα εγώ ή κάποιος άλλος να χτίσουμε αυτό το μεγάλο και δυνατό και όμορφο με μεγάλα πλήκτρα και πραγματικούς δείκτες για τα ποτενσιόμετρα σε ένα φοβερό περίβλημα….

Απαιτούμενα συστατικά:

1 Arduino Nano (Δεν θα λειτουργήσει με το Uno, το οποίο έχει μόνο 6 αναλογικές εισόδους)

24 κουμπιά

8 ποτενσιόμετρα, στην περιοχή 1kOhm - 100kOhm

1 ποτενσιόμετρο 10kOhm για έλεγχο έντασης

1 πυκνωτής - 10microfarad electrolitic

1 υποδοχή ακουστικών 3,5 mm

1 τσιπ ενισχυτή ήχου LM386

2 ηλεκτρολυτικός πυκνωτής 1000microfarad

1 κεραμικός πυκνωτής 1microfarad

1 μικροδιακόπτης

1 ηχείο 8 Ωμ 2 Watt

1 σανίδα πρωτότυπου 10x15cm

Βεβαιωθείτε ότι έχετε κατανοήσει τα συνημμένα σχήματα. Τα 24 κουμπιά συνδέονται σε 3 ομάδες των 8, για ανάγνωση στο D0-D7 και ενεργοποίηση στις D8, D10 και D11. Τα δοχεία έχουν +5V και γείωση στις ακραίες βρύσες και οι κεντρικές βρύσες τροφοδοτούνται με τις αναλογικές εισόδους A0-A7. Το D9 διαθέτει έξοδο ήχου και συνδέεται με AC σε ποτενσιόμετρο 10kOhm για έλεγχο έντασης. Ο ήχος μπορεί να ακουστεί απευθείας με ακουστικά ή να ενισχυθεί με ένα τσιπ ενισχυτή ήχου LM386.

Όλα ταιριάζουν σε έναν πίνακα πρωτοτύπου 10x15cm, αλλά τα κουμπιά είναι πολύ κοντά για να παίξουν καλά, οπότε θα ήταν καλύτερο να κατασκευάσετε ένα μεγαλύτερο πληκτρολόγιο.

Το κύκλωμα μπορεί να τροφοδοτηθεί μέσω σύνδεσης USB στο Arduino Nano ή με εξωτερικό τροφοδοτικό 5V. Ένα κουτί μπαταρίας 2xAA ακολουθούμενο από έναν μετατροπέα επιτάχυνσης είναι μια τέλεια λύση τροφοδοσίας.

Βήμα 2: Λογισμικό

Ανεβάστε το συνημμένο σκίτσο στο Arduino Nano και όλα πρέπει να λειτουργήσουν.

Ο κώδικας είναι απλός και εύκολος στην τροποποίηση, δεν υπάρχει κωδικός μηχανής και δεν υπάρχουν διακοπές, αλλά υπάρχουν μερικές άμεσες αλληλεπιδράσεις με τους καταχωρητές, για αλληλεπίδραση με το χρονόμετρο, για επιτάχυνση της ανάγνωσης κουμπιών και για έλεγχο της συμπεριφοράς του ADC για την ανάγνωση του ποτενσιόμετρου

Βήμα 3: Μελλοντικές βελτιώσεις

Οι ιδέες από την κοινότητα είναι πάντα ευπρόσδεκτες!

Με ενοχλούν περισσότερο τα κουμπιά: είναι μικροσκοπικά και κάνουν κλικ δυνατά όταν πιέζονται. Θα ήταν πολύ ωραίο να έχουμε μεγαλύτερα κουμπιά που είναι πιο άνετα να πατήσετε. Επίσης, τα κουμπιά ευαισθησίας δύναμης ή ταχύτητας θα επιτρέψουν τον έλεγχο της έντασης των σημειώσεων. Maybeσως θα μπορούσαν να λειτουργήσουν κουμπιά 3 κατευθύνσεων ή κουμπιά ευαίσθητα στην αφή;

Άλλα ωραία πράγματα θα ήταν η αποθήκευση των ρυθμίσεων ήχου στο EEPROM, η αποθήκευση σύντομων μελωδιών στο EEPROM θα επέτρεπε επίσης τη δημιουργία πολύ πιο ενδιαφέρουσας μουσικής. Τέλος, θα μπορούσαν να δημιουργηθούν πιο σύνθετοι ήχοι, αν κάποιος γνωρίζει πώς να παράγει ήχους κρουστών με υπολογιστικά αποδοτικό τρόπο, αυτό θα ήταν φοβερό…