Arduino Soundlab: 3 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

On uskomatonta, kuinka monenlaisia hämmästyttäviä ääniä voidaan tuottaa FM -synteesitekniikalla, jopa käyttämällä tavallista Arduinoa. Aiemmassa ohjeessa tätä havainnollistettiin syntetisaattorilla, jossa oli 12 esiohjelmoitua ääntä, mutta katsoja ehdotti, että olisi paljon viileämpää hallita ääniparametreja täysin potentiometreillä, ja niin se on!

Tässä äänilaboratoriossa ääniä voidaan ohjata 8 parametrilla: 4 voimakkuuden ADSR -verhokäyrälle ja 4 tekstuuria määrittävälle taajuusmodulaatiolle.

Kahdeksan potentiometrin lisääminen ei mennyt avainten lukumäärän kustannuksella: kolme kahdeksan avaimen sarjaa luetaan muutaman mikrosekunnin peräkkäin, yhteensä 24 näppäintä, mikä vastaa kahta oktaavia. Itse asiassa kaksi Arduino -nastaa ovat käyttämättömiä ja laajentaminen 40 avaimeen olisi mahdollista.

Katso videolta villiäänien tekeminen, tässä on lyhyt katsaus:

* A = hyökkäys: aika, jolloin ääni saavuttaa suurimman voimakkuutensa (alue 8ms-2s)

* D = hajoaminen: aika, jolloin ääni laskee tasaiseen äänenvoimakkuuteensa (alue 8ms-2s)

* S = ylläpito: tasainen äänenvoimakkuus (alue 0-100%)

* R = vapautus: aika äänimerkin sammumiseen (alue 8ms-2s)

* f_m: modulaatiotaajuuden ja kantoaaltotaajuuden (alue 0,06-16) arvojen suhde alle 1 johtaa alaääniin, korkeammat arvot yläääniin

* beta1: FM-modulaation amplitudi nuotin alussa (vaihteluväli 0,06-16) pienet arvot johtavat pieniin vaihteluihin äänen tekstuurissa. suuret arvot aiheuttavat hulluja ääniä

* beta2: FM-modulaation amplitudi nuotin lopussa (vaihteluväli 0,06-16) Anna beeta2: lle eri arvo kuin beta1, jotta äänen rakenne muuttuu ajan myötä.

* tau: nopeus, jolla FM-amplitudi kehittyy beeta1: stä beta 2: een (vaihteluväli 8ms-2s)

Vaihe 1: Rakentaminen

On selvää, että tämä on edelleen prototyyppi, toivon, että jonain päivänä minä tai joku muu rakentaa tämän suuren ja vahvan ja kauniin suuret avaimet ja todelliset kellot potentiometreille mahtavassa kotelossa….

Tarvittavat komponentit:

1 Arduino Nano (Se ei toimi Unon kanssa, jossa on vain 6 analogista tuloa)

24 painonappia

8 potentiometriä, alueella 1kOhm - 100kOhm

1 potentiometri 10kOhm äänenvoimakkuuden säätämiseen

1 kondensaattori - 10microfarad electrolitic

1 3,5 mm: n kuulokeliitäntä

1 LM386 -äänivahvistinsiru

2 1000 mikrofaradin elektrolyyttikondensaattoria

1 keraaminen 1 mikrofaradin kondensaattori

1 mikrokytkin

1 8 ohmin 2 watin kaiutin

1 10x15cm prototyyppilevy

Varmista, että ymmärrät liitteenä olevat kaaviot. 24 painiketta yhdistetään kolmeen 8: n ryhmään, jotka luetaan D0-D7: stä ja aktivoidaan D8, D10 ja D11. Kattilassa on +5 V ja maadoitus päätyhannoissa ja keskushanat syötetään analogituloihin A0-A7. D9: ssä on äänilähtö ja se kytketään vaihtovirtaan 10 kOhm: n potentiometriin äänenvoimakkuuden säätämiseksi. Ääntä voidaan kuunnella suoraan kuulokkeilla tai vahvistaa LM386 -äänivahvistinsirulla.

Kaikki sopii 10x15 cm: n prototyyppikortille, mutta painikkeet ovat liian lähellä toistaa hyvin, joten olisi parempi rakentaa suurempi näppäimistö.

Virta voidaan saada Arduino Nanon USB -liitännän kautta tai ulkoisella 5 V: n virtalähteellä. 2xAA-paristokotelo ja tehostinmuunnin ovat täydellinen virtalähde.

Vaihe 2: Ohjelmisto

Lataa liitteenä oleva luonnos Arduino Nano -laitteeseen ja kaikkien pitäisi toimia.

Koodi on suoraviivainen ja helppo muokata, ei ole konekoodia eikä keskeytyksiä, mutta rekisterien kanssa on pari suoraa vuorovaikutusta, vuorovaikutus ajastimen kanssa, painikkeiden lukemisen nopeuttaminen ja ADC: n toiminnan hallitseminen potentiometrin lukemista varten

Vaihe 3: Tulevia parannuksia

Yhteisön ideat ovat aina tervetulleita!

Eniten minua vaivaavat painikkeet: ne ovat pieniä ja napsahtavat voimakkaasti painettaessa. Olisi todella mukavaa saada suurempia painikkeita, joita on helpompi työntää. Myös voima- tai nopeusherkät painikkeet mahdollistavat nuottien voimakkuuden hallinnan. Ehkä 3-suuntaiset painikkeet tai kosketusherkät painikkeet voivat toimia?

Muita mukavia asioita ovat ääniasetusten tallentaminen EEPROMiin, lyhyiden kappaleiden tallentaminen EEPROMiin mahdollistaisi myös paljon mielenkiintoisemman musiikin tekemisen. Lopuksi voitaisiin tuottaa monimutkaisempia ääniä, jos joku tietää, miten lyömäsoittimet saadaan aikaan laskennallisesti tehokkaalla tavalla, se olisi mahtavaa…