Arduino Soundlab: 3 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Sungguh menakjubkan betapa berbagai macam suara menakjubkan dapat dihasilkan dengan teknik sintesis FM, bahkan menggunakan Arduino biasa. Dalam instruksi sebelumnya, ini diilustrasikan dengan synthesizer yang memiliki 12 suara yang telah diprogram sebelumnya, tetapi seorang pemirsa menyarankan bahwa akan jauh lebih keren untuk memiliki kontrol penuh dari parameter suara dengan potensiometer, dan memang begitu!

Di lab suara ini, nada dapat dikontrol dengan 8 parameter: 4 untuk amplop ADSR dari kenyaringan dan 4 untuk modulasi frekuensi yang menentukan tekstur.

Penambahan 8 potensiometer tidak mengurangi jumlah tombol: tiga set 8 tombol dibacakan beberapa mikrodetik satu demi satu, dengan total 24 tombol, sesuai dengan dua oktaf penuh. Faktanya, dua pin Arduino tidak digunakan dan dapat diperluas hingga 40 kunci.

Simak video cara membuat suara liar, berikut gambaran singkatnya:

* A=attack: waktu untuk nada mencapai kenyaringan maksimum (rentang 8ms-2s)

* D=decay: waktu nada turun ke tingkat kenyaringan yang stabil (rentang 8ms-2s)

* S=sustain: tingkat kenyaringan yang stabil (rentang 0-100%)

* R=release: waktu untuk nada mati (rentang 8ms-2s)

* f_m: rasio frekuensi modulasi ke frekuensi pembawa (rentang 0,06-16) nilai di bawah 1 menghasilkan nada, nilai lebih tinggi dalam nada

* beta1: amplitudo modulasi FM di awal nada (rentang 0,06-16) nilai kecil menghasilkan sedikit variasi tekstur suara. nilai besar menghasilkan suara gila

* beta2: amplitudo modulasi FM di akhir nada (rentang 0,06-16) Berikan beta2 nilai yang berbeda dari beta1 untuk membuat tekstur suara berkembang seiring waktu.

* tau: kecepatan di mana amplitudo FM berevolusi dari beta1 ke beta 2 (kisaran 8ms-2s) Nilai-nilai kecil memberikan ledakan singkat di awal nada, nilai-nilai besar evolusi panjang dan lambat.

Langkah 1: Konstruksi

Jelas, ini masih prototipe, saya berharap suatu hari saya atau orang lain akan membangun ini besar dan kuat dan indah dengan kunci besar dan dial nyata untuk potensiometer di kandang yang mengagumkan….

Komponen yang dibutuhkan:

1 Arduino Nano (Tidak akan bekerja dengan Uno, yang hanya memiliki 6 input analog)

24 tombol tekan

8 potensiometer, dalam kisaran 1kOhm - 100kOhm

1 potensiometer 10kOhm untuk kontrol volume

1 kapasitor - 10 mikrofarad elektrolitik

1 jack earphone 3.5mm

1 chip penguat audio LM386

2 1000 mikrofarad kapasitor elektrolitik

1 keramik 1 mikrofarad kapasitor

1 saklar mikro

1 8Ohm 2Watt speaker

1 papan prototipe 10x15cm

Pastikan Anda memahami skema terlampir. 24 tombol terhubung dalam 3 kelompok 8, untuk dibacakan pada D0-D7, dan untuk diaktifkan pada D8, D10 dan D11. Pot memiliki +5V dan ground pada keran ujung dan keran tengah diumpankan ke input analog A0-A7. D9 memiliki output audio dan dipasangkan AC ke potensiometer 10kOhm untuk kontrol volume. Suara dapat langsung didengarkan dengan earphone, atau diperkuat dengan chip amplifier audio LM386.

Semuanya cocok di papan prototipe 10x15cm, tetapi tombolnya terlalu dekat untuk dimainkan dengan baik, jadi sebaiknya buat keyboard yang lebih besar.

Rangkaian ini dapat diberi daya melalui koneksi USB pada Arduino Nano, atau dengan catu daya 5V eksternal. Kotak baterai 2xAA yang diikuti dengan konverter step-up adalah solusi daya yang sempurna.

Langkah 2: Perangkat Lunak

Unggah sketsa terlampir ke Arduino Nano dan semuanya akan berfungsi.

Kode lurus ke depan dan mudah dimodifikasi, tidak ada kode mesin dan tidak ada interupsi, tetapi ada beberapa interaksi langsung dengan register, untuk berinteraksi dengan timer, untuk mempercepat pembacaan tombol dan untuk mengontrol perilaku ADC untuk pembacaan potensiometer

Langkah 3: Perbaikan di Masa Depan

Ide dari komunitas selalu diterima!

Saya paling terganggu oleh tombol: mereka kecil dan klik keras saat ditekan. Akan sangat menyenangkan memiliki tombol yang lebih besar yang lebih nyaman untuk ditekan. Juga, tombol yang peka terhadap gaya atau kecepatan akan memungkinkan untuk mengontrol kenyaringan nada. Mungkin tombol tekan 3 arah atau tombol sensitif sentuhan bisa berfungsi?

Hal menyenangkan lainnya adalah menyimpan pengaturan suara di EEPROM, Menyimpan lagu pendek di EEPROM juga memungkinkan untuk membuat musik yang jauh lebih menarik. Akhirnya, suara yang lebih kompleks dapat dihasilkan, jika ada yang tahu cara menghasilkan suara perkusi dengan cara yang efisien secara komputasi, itu akan luar biasa…