Preamplificatore per effetti audio con VS1053b: 3 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 09:59

Questo è un preamplificatore di effetti audio completamente funzionante che utilizza il VLSI VS1053b Audio DSP IC. Ha un potenziometro per regolare il volume ei cinque parametri degli effetti. Ha nove effetti fissi e un effetto personalizzabile, in cui ogni effetto ha cinque impostazioni di effetti, ovvero ritardo, ripetizione del decadimento, velocità e profondità di modulazione e il rapporto di missaggio dell'audio elaborato e diretto. Include le regolazioni per l'aumento dei bassi e degli alti, la frequenza centrale dei bassi e degli alti, una selezione di sei valori di guadagno in ingresso, un'opzione per salvare o recuperare i parametri correnti/salvati su/da Arduino Eeprom e una base/normale/avanzata/modifica opzione di menu che determina il numero di funzioni che vengono eseguite ciclicamente. Le regolazioni vengono effettuate tramite tre pulsanti, ovvero un pulsante di selezione funzione e due pulsanti per aumentare e diminuire i valori della funzione selezionata.

Ora (novembre 2020) è stato portato su Teensy 3.6 e Teensy 4.1. Maggiori dettagli sono in questo Github e in due video dimostrativi di effetti.

Sebbene sia una scatola di effetti completamente funzionante, non è stata ancora costruita per l'uso in un ambiente live.

Passaggio 1: costruzione e elenco delle parti

Il preamplificatore ha tre pulsanti: un pulsante di selezione della funzione e due pulsanti per aumentare e diminuire il valore della funzione selezionata. Utilizza anche un potenziometro come controllo del volume, oppure può essere utilizzato per impostare i valori per i cinque parametri degli effetti. Questi parametri degli effetti sono velocità e profondità di modulazione (utilizzati negli effetti di chorus, phaser e flanging) o tempo di ritardo e ripetizione (utilizzati negli effetti di eco e riverbero). Il quinto parametro viene utilizzato per impostare il rapporto tra il percorso audio diretto e processato. Il pulsante di selezione della funzione passa in rassegna: (1) Selezione effetti (da 0 a 9) (2) Selezione volume (regolata con il potenziometro), (3) Regolazione per potenziamento dei bassi, (4) Regolazione per potenziamento degli alti, (5) Regolazione per bassi e (6) selezione della frequenza centrale degli acuti (da 20Hz a 150Hz in passi di 10Hz e da 1kHz a 15kHz in passi di 1kHz), (7) una selezione di guadagno in ingresso regolabile da 1/2x a 1x, fino a 5x guadagno, (8) Salvataggio o lettura dei parametri sulla eeprom ATmega328, (9) dettaglio del ciclo di selezione della funzione (da tutti i 14 cicli alla modalità di modifica a 6 cicli che scorre solo attraverso i parametri dei cinque effetti), e da (10) a (14), regolazione dei cinque parametri dell'effetto tramite il potenziometro.

Si consiglia la scheda Breakout Adafruit VS1053, ma è possibile utilizzare anche la scheda Sparkfun a condizione che due cavi dei ponticelli siano saldati ai pin 1 e 48 del pacchetto IC. Questi verranno quindi utilizzati come Line In2 e Line In1. Nonostante i miei migliori sforzi, non sono riuscito a far funzionare una scheda Geeetech (variante rossa) con il codice degli effetti - è possibile che sia una variante speciale di Shenzhen del design VS1053…

Elenco delle parti:

ATmega328 Arduino Uno R3 Wemos 64x48 I2C Display OLED o simile Adafruit VS1053b Scheda breakout codec (o una scheda breakout Sparkfun VS1053 - è necessaria la saldatura) 3 x pulsanti miniaturizzati Potenziometro 100k lineare 2 x Presa audio stereo per il collegamento a un amplificatore e resistori di ingresso: 5 x 10k, 3 x 470 ohm Condensatori: 1uf 25v elettrolitico LED giallo e rosso 1 x interruttore a pedale

Passaggio 2: software

Lo sketch Arduino allegato (Effect34.ino), è basato sulla libreria Adafruit VS1053 e il codice di elaborazione degli effetti VLSI viene caricato come plug-in all'interno dello sketch Arduino.

Ulteriori dettagli sull'elaborazione degli effetti VLSI possono essere ottenuti installando il loro strumento di sviluppo - VSIDE - ottenibile dal loro sito Web, e quindi aprendo la cartella VSIDE\templates\project\VS10X3_Audio_Effects. Ho usato il loro strumento Coff2All per convertire il file eseguibile in un plug-in di tipo codice C che è stato poi copiato nello sketch Arduino e che viene caricato prima dell'avvio della funzione loop dello sketch.

Il software controlla tre pulsanti. Il primo pulsante scorre tra 9 funzioni e 5 parametri degli effetti. La funzione 1 offre 10 effetti come Wet Echo, Phaser, Flanger, Chorus, Reverb e Dry Echo come effetti da 0 a 6. Gli effetti 7 e 8 vengono azzerati - cioè non c'è elaborazione dell'ingresso audio - questo può essere modificato in il codice Arduino dando i valori per i cinque parametri degli effetti. I pulsanti su e giù vengono quindi utilizzati per selezionare la funzione degli effetti da 0 a 9, oppure vengono utilizzati per impostare i valori per le altre funzioni come il potenziamento dei bassi.

Questo pulsante funzione viene utilizzato anche per selezionare i valori di amplificazione dei bassi e degli alti (a 16 passi), e la frequenza centrale per l'aumento degli alti (da 1 a 15 kHz in passi di 1 Khz) e la frequenza di aumento dei bassi (da 20 Hz a 150 Hz in passi di 10 Hz. Viene anche utilizzato per selezionare un guadagno in ingresso che può essere regolato su 0,5x, 1x, 2x, 3x, 4 o 5x. C'è un'opzione per salvare i parametri correnti (Volume, Bass e Treble Boost, Bass e Treble Frequency e i cinque parametri degli effetti per l'effetto personalizzabile), e anche per recuperare questi parametri in una fase successiva.

Poiché il pulsante di selezione della funzione scorre attraverso un gran numero di opzioni (15), ha un'opzione per impostare una modalità di base in cui il numero di cicli viene ridotto a Selezione effetti (da 0 a 9), Selezione volume, Selezione Boost bassi, Boost alti Select, o una modalità normale che aggiunge i 5 parametri degli effetti a quella della modalità di base, così come la sua modalità completa predefinita. C'è anche una modalità di modifica che scorre solo attraverso i cinque parametri degli effetti.

Un potenziometro viene utilizzato per controllare il volume e viene anche utilizzato per impostare i cinque parametri degli effetti per l'effetto numero 9, ovvero gli effetti possono essere regolati ruotando il potenziometro.

Inoltre, il codice in esecuzione sul VS1053 prevede l'installazione di un interruttore a pedale collegato al pin GPIO3 del VS1053 per abilitare o disabilitare l'effetto audio attualmente selezionato. NB: Questo deve essere collegato galvanicamente a 3,3 volt e non a 5 volt (come utilizzato dall'Arduino Uno). Un LED è acceso quando gli effetti vengono elaborati e spento quando si tratta di un loopthrough audio diretto. Un LED di attività viene utilizzato per confermare operazioni importanti come la lettura o la scrittura dalla Eeprom.

Una versione leggermente modificata della libreria Adafruit Graphics è stata utilizzata per soddisfare la risoluzione di 64x48 pixel del display OLED - fare riferimento ai collegamenti forniti alla fine per Mr Mcaur. Un elenco delle librerie richieste è fornito nel codice dello schizzo.

Viene dato credito a tutte le persone ed entità menzionate per il loro codice e le loro biblioteche.

Passaggio 3: collegamenti

VLSI:

Adafruit:

Github VS1053b:

Grafica Github:

Vecchio:

Sparkfun: