Предусилитель звуковых эффектов с VS1053b: 3 ступени

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:47

Это полнофункциональный предусилитель звуковых эффектов, использующий микросхему VLSI VS1053b Audio DSP. Он имеет потенциометр для регулировки громкости и пяти параметров эффекта. Он имеет девять фиксированных эффектов и один настраиваемый эффект, причем каждый эффект имеет пять настроек эффектов, а именно задержку, повтор затухания, скорость и глубину модуляции, а также соотношение обработанного и прямого звука. Он включает в себя настройки для усиления низких и высоких частот, центральной частоты низких и высоких частот, выбор из шести значений входного усиления, возможность сохранения или извлечения текущих / сохраненных параметров в / из Arduino Eeprom, а также базовое / нормальное / расширенное / редактирование пункт меню, определяющий количество циклически выполняемых функций. Регулировки выполняются с помощью трех кнопок, а именно кнопки выбора функции и двух кнопок для увеличения и уменьшения значений для выбранной функции.

Сейчас (ноябрь 2020 г.) он перенесен на Teensy 3.6 и Teensy 4.1. Более подробную информацию можно найти на этом Github, а также в двух демонстрационных видеороликах с эффектами.

Хотя это полностью функционирующий блок эффектов, он еще не создан для использования в живой среде.

Шаг 1: конструкция и список деталей

Предусилитель имеет три кнопки - кнопку выбора функции и две кнопки для увеличения и уменьшения выбранного значения функции. Он также использует потенциометр в качестве регулятора громкости или может использоваться для установки значений для пяти параметров эффектов. К этим параметрам эффектов относятся скорость и глубина модуляции (используются в эффектах хоруса, фазера и флэнжера) или время задержки и повторение (используются в эффектах эха и реверберации). Пятый параметр используется для установки соотношения прямого и обработанного аудиотракта. Кнопка выбора функции переключает: (1) выбор эффектов (от 0 до 9), (2) выбор громкости (регулируется с помощью потенциометра), (3) регулировка усиления низких частот, (4) регулировка высоких частот, (5) низкие частоты и (6) выбор центральной частоты высоких частот (от 20 Гц до 150 Гц с шагом 10 Гц и от 1 кГц до 15 кГц с шагом 1 кГц), (7) выбор входного усиления, регулируемый от 1 / 2x до 1x, до 5-кратного усиления, (8) Сохранение или считывание параметров в EEPROM ATmega328, (9) детали цикла выбора функции (от всех 14 циклов до режима редактирования с 6 циклами, в котором циклически перебираются только пять параметров эффектов) и (10) - (14), регулировка пяти параметров эффекта с помощью потенциометра.

Рекомендуется использовать плату Adafruit VS1053 Breakout, но можно также использовать плату Sparkfun при условии, что две перемычки припаяны к контактам 1 и 48 корпуса IC. Затем они будут использоваться как Line In2 и Line In1. Несмотря на все мои усилия, мне не удалось заставить плату Geeetech (красный вариант) работать с кодом эффектов - возможно, это может быть специальный шэньчжэньский вариант дизайна VS1053 …

Список деталей:

ATmega328 Arduino Uno R3 Wemos 64x48 I2C OLED-дисплей или аналогичный модуль коммутации кодека Adafruit VS1053b (или коммутационная плата Sparkfun VS1053 - требуется пайка) 3 миниатюрных кнопки линейный потенциометр 100 кОм 2 стереоразъема аудио для подключения к усилителю и входным резисторам: 5 x Конденсаторы 10 кОм, 3 x 470 Ом: 1 мкФ, 25 В, электролитические, желтый и красный светодиоды, 1 ножной переключатель

Шаг 2: Программное обеспечение

Прилагаемый скетч Arduino (Effect34.ino) основан на библиотеке Adafruit VS1053, а код обработки эффектов VLSI загружается как плагин в скетч Arduino.

Дополнительные сведения об обработке эффектов СБИС можно получить, установив их инструмент разработки VSIDE, доступный на их веб-сайте, а затем открыв папку VSIDE / templates / project / VS10X3_Audio_Effects. Я использовал их инструмент Coff2All, чтобы преобразовать исполняемый файл в плагин типа кода C, который затем был скопирован в скетч Arduino и который загружается до запуска функции цикла скетча.

Программное обеспечение контролирует три кнопки. Первая кнопка позволяет переключаться между 9 функциями и 5 параметрами эффектов. Функция 1 предлагает 10 эффектов, таких как Wet Echo, Phaser, Flanger, Chorus, Reverb и Dry Echo в качестве эффектов от 0 до 6. Эффекты 7 и 8 обнуляются, т.е. нет обработки аудиовхода - это можно изменить в код Arduino, задав значения для пяти параметров эффектов. Затем кнопки вверх и вниз используются для выбора функции эффектов от 0 до 9, или они используются для установки значений для других функций, таких как усиление низких частот.

Эта функциональная кнопка также используется для выбора значений усиления низких и высоких частот (как 16 шагов), а также центральной частоты для усиления высоких частот (от 1 до 15 кГц с шагом 1 кГц) и частоты усиления низких частот (от 20 Гц до 150 Гц. с шагом 10 Гц. Он также используется для выбора входного усиления, которое можно настроить на усиление 0,5x, 1x, 2x, 3x, 4 или 5x. Существует возможность сохранить текущие параметры (Volume, Bass и Treble Boost)., Bass и Treble Frequency, а также пять параметров эффектов для настраиваемого эффекта), а также для получения этих параметров на более позднем этапе.

Поскольку с помощью кнопки выбора функции можно переключаться между большим количеством опций (15), у нее есть возможность установить базовый режим, в котором количество циклов сокращается до выбора эффектов (от 0 до 9), выбора громкости, выбора усиления низких частот, повышения высоких частот. Выберите или обычный режим, который добавляет 5 параметров эффектов к параметрам основного режима, а также к его полному режиму по умолчанию. Существует также режим редактирования, в котором циклически перебираются только пять параметров эффектов.

Потенциометр используется для управления громкостью, а также для установки пяти параметров эффектов для эффекта номер 9, то есть эффекты можно регулировать, поворачивая потенциометр.

Кроме того, код, работающий на VS1053, предусматривает установку педального переключателя, подключенного к выводу VS1053 GPIO3, для включения или отключения текущего выбранного звукового эффекта. Примечание: он должен быть гальванически подключен к 3,3 В, а не к 5 В (как в Arduino Uno). Светодиод горит, когда эффекты обрабатываются, и не горит, когда это прямой проход аудио. Светодиод активности используется для подтверждения важных операций, таких как чтение или запись с EEPROM.

Слегка измененная версия библиотеки Adafruit Graphics использовалась для поддержки OLED-дисплея с разрешением 64x48 пикселей - пожалуйста, обратитесь к ссылкам, приведенным в конце для г-на Макаузера. Список необходимых библиотек приведен в коде скетча.

Благодарим всех упомянутых лиц и организаций за их код и библиотеки.

Шаг 3. Ссылки

СБИС:

Адафрут:

Github VS1053b:

Графика Github:

Олед:

Sparkfun: