Pré-amplificador de efeitos de áudio com VS1053b: 3 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Este é um pré-amplificador de efeitos de áudio totalmente funcional que usa o VLSI VS1053b Audio DSP IC. Possui um potenciômetro para ajustar o volume e os cinco parâmetros de efeito. Possui nove efeitos fixos e um efeito personalizável, onde cada efeito tem cinco configurações de efeitos, nomeadamente atraso, decaimento-repetição, velocidade e profundidade de modulação e a proporção de mistura do áudio processado e direto. Inclui ajustes para reforço de graves e agudos, frequência central de graves e agudos, uma seleção de seis valores de ganho de entrada, uma opção para salvar ou recuperar os parâmetros atuais / salvos de / para o Arduino Eeprom e um básico / normal / avançado / editar opção de menu que determina o número de funções que são alternadas. Os ajustes são feitos usando três botões de pressão, ou seja, um botão de seleção de função e dois botões para aumentar e diminuir os valores da função selecionada.

Agora (novembro de 2020), foi portado para o Teensy 3.6 e Teensy 4.1. Mais detalhes estão neste Github, bem como dois vídeos de demonstração de efeitos.

Embora seja uma caixa de efeitos totalmente funcional, ainda não foi construída para uso em um ambiente ao vivo.

Etapa 1: Lista de construção e peças

O pré-amplificador tem três botões - um botão de seleção de função e dois botões para aumentar e diminuir o valor da função selecionada. Ele também usa um potenciômetro como controle de volume ou pode ser usado para definir valores para os cinco parâmetros de efeitos. Esses parâmetros de efeitos são velocidade e profundidade de modulação (usados em efeitos de chorus, phaser e flanging) ou tempo de atraso e repetição (usados em efeitos de eco e reverberação). O quinto parâmetro é usado para definir a proporção do caminho direto para o áudio processado. O botão de seleção de função percorre: (1) Seleção de efeitos (0 a 9), (2) Seleção de volume (ajustado com o potenciômetro), (3) um ajuste de reforço de graves, (4) um ajuste de aumento de agudos, (5) graves e (6) seleção de frequência central de agudos (de 20 Hz a 150 Hz em etapas de 10 Hz e de 1 kHz a 15 kHz em etapas de 1 kHz), (7) uma seleção de ganho de entrada ajustável de 1 / 2x a 1x, até 5x de ganho, (8) Salvar ou ler parâmetros para o eeprom ATmega328, (9) detalhes do ciclo de seleção de função (de todos os 14 ciclos para o modo de edição de 6 ciclos que percorre apenas os cinco parâmetros de efeitos), e (10) a (14), ajuste dos cinco parâmetros de efeito por meio do potenciômetro.

A placa Breakout Adafruit VS1053 é recomendada, mas a placa Sparkfun também pode ser usada, desde que dois fios de jumper sejam soldados aos pinos 1 e 48 do pacote IC. Eles serão usados como Line In2 e Line In1. Apesar do meu melhor esforço, não consegui fazer com que uma placa Geeetech (variante vermelha) funcionasse com o código de efeitos - é possível que seja uma variante especial de Shenzhen do design do VS1053 …

Lista de peças:

ATmega328 Arduino Uno R3 Wemos 64x48 I2C OLED Display ou similar Adafruit VS1053b Codec breakout board (ou Sparkfun VS1053 Breakout Board - solda necessária) 10k, 3 x 470 ohm Capacitores: 1uf 25v eletrolítico LED amarelo e vermelho 1 x pedal

Etapa 2: Software

O esboço do Arduino anexado (Effect34.ino) é baseado na biblioteca Adafruit VS1053, e o código de processamento de efeitos VLSI é carregado como um plugin dentro do esboço do Arduino.

Mais detalhes sobre o processamento de efeitos VLSI podem ser obtidos instalando sua ferramenta de desenvolvimento - VSIDE - obtida em seu site e, em seguida, abrindo a pasta VSIDE / templates / project / VS10X3_Audio_Effects. Usei sua ferramenta Coff2All para converter o arquivo executável em um plugin de tipo de código C que foi então copiado para o esboço do Arduino e que carrega antes que a função de loop do esboço comece.

O software monitora três botões. O primeiro botão percorre 9 funções e 5 parâmetros de efeitos. A função 1 oferece 10 efeitos como Wet Echo, Phaser, Flanger, Chorus, Reverb e Dry Echo como efeitos de 0 a 6. Os efeitos 7 e 8 são zerados - ou seja, não há processamento da entrada de áudio - isso pode ser alterado em o código do Arduino, fornecendo valores para os cinco parâmetros de efeitos. Os botões de pressão para cima e para baixo são usados para selecionar a função de efeitos de 0 a 9 ou para definir valores para outras funções, como reforço de graves.

Este botão de função também é usado para selecionar os valores de reforço de graves e agudos (como 16 passos), e a frequência central para o reforço de agudos (1 a 15 kHz em passos de 1 Khz) e a frequência de reforço de graves (de 20 Hz a 150 Hz em passos de 10 Hz. Também é usado para selecionar um ganho de entrada que pode ser ajustado para ganho de 0,5x, 1x, 2x, 3x, 4 ou 5x. Há uma opção para salvar os parâmetros atuais (Volume, Graves e Aumento de agudos, Bass and Treble Frequency e os cinco parâmetros de efeitos para o efeito personalizável), e também para recuperar esses parâmetros em um estágio posterior.

Como o botão de seleção de função percorre um grande número de opções (15), ele tem uma opção para definir um modo básico onde o número de ciclos é reduzido para Seleção de efeitos (0 a 9), Seleção de volume, Seleção de reforço de graves, aumento de agudos Selecione ou um modo normal que adiciona os 5 parâmetros de efeitos ao modo básico, bem como seu modo completo padrão. Também existe um modo de edição que apenas percorre os cinco parâmetros de efeitos.

Um potenciômetro é usado para controlar o volume e também é usado para definir os cinco parâmetros de efeitos para o efeito número 9, ou seja, os efeitos podem ser ajustados girando o potenciômetro.

Além disso, o código executado no VS1053 serve para a instalação de um pedal conectado ao pino GPIO3 do VS1053 para habilitar ou desabilitar o efeito de áudio atualmente selecionado. NB: deve ser conectado galvanicamente a 3,3 volts e não 5 volts (como usado pelo Arduino Uno). Um LED fica aceso quando os efeitos são processados e apagado quando é um loop-through direto de áudio. Um LED de atividade é usado para confirmar operações importantes, como leitura ou gravação do Eeprom.

Uma versão ligeiramente modificada da biblioteca Adafruit Graphics foi usada para fornecer a resolução de 64x48 pixels do display OLED - consulte os links fornecidos no final para o Sr. Mcauser. Uma lista das bibliotecas necessárias é fornecida no código do esboço.

O crédito é dado a todas as pessoas e entidades mencionadas por seu código e bibliotecas.

Etapa 3: Links

VLSI:

Adafruit:

Github VS1053b:

Github Graphics:

Oled:

Sparkfun: