Předzesilovač zvukových efektů s VS1053b: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Jedná se o plně funkční předzesilovač zvukových efektů využívající IC DSI VLSI VS1053b Audio. Má potenciometr pro nastavení hlasitosti a pět efektových parametrů. Má devět pevných efektů a jeden přizpůsobitelný efekt, kde každý efekt má pět nastavení efektů, a to zpoždění, opakování rozpadu, rychlost a hloubku modulace a poměr mixu zpracovaného a přímého zvuku. Obsahuje úpravy pro zvýraznění basů a výšek, středovou frekvenci basů a výšek, výběr ze šesti vstupních hodnot zesílení, možnost uložení nebo načtení aktuálních/uložených parametrů do/z Arduino Eeprom a základní/normální/pokročilé/úpravy možnost nabídky, která určuje počet cyklovaných funkcí. Úpravy se provádějí pomocí tří tlačítek, konkrétně tlačítka pro výběr funkce a dvou tlačítek pro zvýšení a snížení hodnot pro vybranou funkci.

Nyní (listopad 2020) byl přenesen do Teensy 3.6 a Teensy 4.1. Další podrobnosti jsou v tomto Githubu a také ve dvou ukázkových videích efektů.

Přestože se jedná o plně funkční efektový box, nebyl dosud vytvořen pro použití v živém prostředí.

Krok 1: Konstrukce a seznam dílů

Předzesilovač má tři tlačítka - tlačítko pro výběr funkce a dvě tlačítka pro zvýšení a snížení hodnoty vybrané funkce. Využívá také potenciometr jako ovládání hlasitosti, nebo jej lze použít k nastavení hodnot pro pět efektových parametrů. Parametry těchto efektů jsou rychlost a hloubka modulace (používá se u efektů chorus, phaser a flanging) nebo doba zpoždění a opakování (používá se u efektů echa a reverbu). Pátý parametr slouží k nastavení poměru přímé a zpracované zvukové cesty. Tlačítko pro výběr funkce cykluje: (1) Výběr efektů (0 až 9), (2) Volba hlasitosti (upraveno potenciometrem), (3) úprava zesílení basů, (4) úprava zesílení výšek, (5) basů a (6) výběr střední frekvence výšek (od 20 Hz do 150 Hz v krocích po 10 Hz a od 1 kHz do 15 kHz v krocích po 1 kHz), (7) výběr vstupního zesílení nastavitelný od 1/2x do 1x, až 5x zisk, (8) Uložení nebo načtení parametrů do ATmega328 eeprom, (9) funkce výběru detailu cyklu (ze všech 14 cyklů do režimu úpravy 6 cyklů, který cykluje pouze přes pět parametrů efektů), a (10) až (14), nastavení pěti efektových parametrů pomocí potenciometru.

Doporučujeme použít desku Adafruit VS1053 Breakout, ale desku Sparkfun lze použít také za předpokladu, že jsou na piny 1 a 48 balení IC připájeny dva propojovací vodiče. Ty pak budou použity jako Line In2 a Line In1. I přes veškerou snahu se mi nepodařilo získat desku Geeetech (červená varianta) pro práci s efektovým kódem - je možné, že se může jednat o speciální shenzhenskou variantu designu VS1053…

Seznam dílů:

ATmega328 Arduino Uno R3 Wemos 64x48 I2C OLED displej nebo podobný Adafruit VS1053b Codec breakout board (nebo Sparkfun VS1053 Breakout Board - pájení potřeba) 3 x miniaturní tlačítka 100k potenciometr lineární 2 x Stereo audio zásuvka pro připojení k zesilovači a vstupním rezistorům: 5 x 10k, 3 x 470 ohm Kondenzátory: 1uf 25V elektrolytické Žlutá a červená LED 1 x Nožní spínač

Krok 2: Software

Připojená skica Arduino (Effect34.ino) je založena na knihovně Adafruit VS1053 a kód pro zpracování efektů VLSI je načten jako plugin do skici Arduino.

Další podrobnosti o zpracování efektů VLSI lze získat instalací jejich vývojového nástroje - VSIDE - dostupného na jejich webových stránkách a poté otevřením složky VSIDE / templates / project / VS10X3_Audio_Effects. Použil jsem jejich nástroj Coff2All k převodu spustitelného souboru na plugin typu C kódu, který byl poté zkopírován do skici Arduino a který se načte před spuštěním smyčkové funkce skici.

Software monitoruje tři tlačítka. První tlačítko cykluje 9 funkcí a 5 efektových parametrů. Funkce 1 nabízí 10 efektů, jako je Wet Echo, Phaser, Flanger, Chorus, Reverb a Dry Echo jako efekty 0 až 6. Efekty 7 a 8 jsou nulovány - tj. Nedochází ke zpracování audio vstupu - to lze změnit v kód Arduino udáním hodnot pro pět parametrů efektů. Tlačítka nahoru a dolů se pak používají k výběru efektové funkce 0 až 9, nebo se používají k nastavení hodnot pro další funkce, jako je zesílení basů.

Toto funkční tlačítko se také používá k výběru hodnot zesílení basů a výšek (jako 16 kroků) a střední frekvence pro zesílení výšek (1 až 15 kHz v krocích po 1 Khz) a frekvenci zesílení basů (od 20 Hz do 150 Hz v krocích po 10 Hz. Slouží také k výběru vstupního zesílení, které lze upravit na zesílení 0,5x, 1x, 2x, 3x, 4 nebo 5x. K dispozici je možnost uložení aktuálních parametrů (Volume, Bass a Treble Boost) (Frekvence basů a výšek a pět parametrů efektů pro přizpůsobitelný efekt) a také tyto parametry načíst v pozdější fázi.

Vzhledem k tomu, že funkce výběru cyklů tlačítek prostřednictvím velkého počtu možností (15) má možnost nastavit základní režim, ve kterém se počet cyklů sníží na výběr efektů (0 až 9), výběr hlasitosti, výběr zvýraznění basů, zesílení výšek Vyberte nebo normální režim, který přidá parametry 5 efektů k základnímu režimu, stejně jako jeho výchozí plný režim. K dispozici je také režim úprav, který cykluje pouze pěti parametry efektů.

Potenciometr se používá k ovládání hlasitosti a také se používá k nastavení pěti parametrů efektů pro efekt číslo 9, tj. Efekty lze upravit otáčením potenciometru.

Kromě toho kód spuštěný na VS1053 zajišťuje instalaci nožního spínače připojeného ke kolíku VS1053 GPIO3 pro povolení nebo zakázání aktuálně vybraného zvukového efektu. Poznámka: Toto musí být galvanicky připojeno na 3,3 V a ne na 5 V (jak používá Arduino Uno). LED dioda svítí, když jsou efekty zpracovány, a zhasne, když je to přímá zvuková smyčka. LED dioda aktivity slouží k potvrzení důležitých operací, jako je čtení nebo zápis z Eepromu.

Mírně upravená verze knihovny Adafruit Graphics byla použita k zajištění rozlišení 64 x 48 pixelů OLED displeje - viz odkazy uvedené na konci pro pana Mcausera. Seznam požadovaných knihoven je uveden v kódu skici.

Kredit je věnován všem uvedeným osobám a entitám za jejich kód a knihovny.

Krok 3: Odkazy

VLSI:

Adafruit:

Github VS1053b:

Github Graphics:

Oled:

Sparkfun: