Ljudeffekter förförstärkare med VS1053b: 3 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:36

Detta är en fullt funktionell ljudeffektförförstärkare som använder VLSI VS1053b Audio DSP IC. Den har en potentiometer för att justera volymen och de fem effektparametrarna. Den har nio fasta effekter och en anpassningsbar effekt, där varje effekt har fem effektinställningar, nämligen fördröjning, sönderfall-upprepning, moduleringshastighet och -djup och blandningsförhållandet för det bearbetade och direkta ljudet. Den innehåller justeringar för bas- och diskantförstärkning, bas- och diskantcentrumfrekvens, ett urval av sex ingångsförstärkningsvärden, ett alternativ för att spara eller hämta de nuvarande/sparade parametrarna till/från Arduino Eeprom och en grundläggande/normal/avancerad/redigering menyalternativ som bestämmer antalet funktioner som cyklas igenom. Justeringar görs med tre tryckknappar, nämligen en funktionsknapp och två knappar för att öka och minska värdena för den valda funktionen.

Den har nu (november 2020) överförts till Teensy 3.6 och Teensy 4.1. Mer information finns på denna Github samt två effektdemonstrationsvideor.

Även om det är en fullt fungerande effektlåda, har den ännu inte byggts för användning i en levande miljö.

Steg 1: Konstruktion och reservdelslista

Förförstärkaren har tre tryckknappar - en funktionsknapp och två knappar för att öka och minska det valda funktionsvärdet. Den använder också en potentiometer som volymkontroll, eller den kan användas för att ställa in värden för de fem effektparametrarna. Dessa effektparametrar är moduleringshastighet och djup (används i refräng-, phaser- och flänseffekter) eller fördröjningstid och repetition (används i eko- och reverb -effekter). Den femte parametern används för att ställa in förhållandet mellan direkt och bearbetad ljudväg. Funktionsvalsknappen går igenom: (1) Effekter väljer (0 till 9), (2) Volymval (justeras med potentiometern), (3) en basförstärkningsjustering, (4) en diskantbooostjustering, (5) bas och (6) val av diskantcentrumfrekvens (från 20Hz till 150 Hz i steg om 10 Hz och från 1 kHz till 15 kHz i steg på 1 kHz), (7) val av ingångsförstärkning som kan justeras från 1/2x till 1x, upp till 5x förstärkning, (8) Spara eller läsa parametrar till ATmega328 eeprom, (9) välj cykeldetaljer för funktioner (från alla 14 cykler till 6 -cykels redigeringsläge som endast går igenom de fem effektparametrarna) och (10) till (14), justering av de fem effektparametrarna med hjälp av potentiometern.

Adafruit VS1053 Breakout -kortet rekommenderas men Sparkfun -kortet kan också användas förutsatt att två bygeltrådar är lödda på stift 1 och 48 i IC -paketet. Dessa kommer sedan att användas som Line In2 och Line In1. Trots min bästa ansträngning kunde jag inte få ett Geeetech -kort (röd variant) att arbeta med effektkoden - det är möjligt att det kan vara en speciell Shenzhen -variant av VS1053 -designen …

Reservdelar:

ATmega328 Arduino Uno R3 Wemos 64x48 I2C OLED Display eller liknande Adafruit VS1053b Codec breakout board (eller ett Sparkfun VS1053 Breakout Board - lödning behövs) 3 x miniatyrknappar 100k potentiometer linjära 2 x stereoljuduttag för anslutning till en förstärkare och ingångsresistorer: 5 x 10k, 3 x 470 ohm Kondensatorer: 1uf 25v elektrolytisk Gul och röd LED1 x fotbrytare

Steg 2: Programvara

Arduino -skissen bifogad (Effect34.ino), är baserad på Adafruit VS1053 -biblioteket och VLSI -effekterna bearbetningskoden laddas som ett plugin i Arduino -skissen.

Ytterligare detaljer om VLSI -effekterna kan erhållas genom att installera deras utvecklingsverktyg - VSIDE - som kan erhållas från deras webbplats och sedan öppna mappen VSIDE / templates / project / VS10X3_Audio_Effects. Jag använde deras Coff2All -verktyg för att konvertera den körbara filen till ett plugin av C -kodtyp som sedan kopierades till Arduino -skissen och som laddas innan skissens loop -funktion startar.

Programvaran övervakar tre tryckknappar. Den första knappen går igenom 9 funktioner och de 5 effektparametrarna. Funktion 1 erbjuder 10 effekter som ett Wet Echo, Phaser, Flanger, Chorus, Reverb och ett Dry Echo som effekter 0 till 6. Effekterna 7 och 8 nollställs - det vill säga det finns ingen behandling av ljudingången - detta kan ändras i Arduino -koden genom att ge värden för de fem effektparametrarna. Upp- och nedknapparna används sedan för att välja effektfunktionen 0 till 9, eller de används för att ställa in värden för de andra funktionerna, t.ex. basförstärkning.

Denna funktionsknapp används också för att välja bas- och diskantförstärkningsvärden (som 16 steg) och mittfrekvensen för diskantförstärkningen (1 till 15 kHz i 1 kHz steg) och basförstärkningsfrekvensen (från 20 Hz till 150 Hz i steg om 10 Hz. Det används också för att välja en ingångsförstärkning som kan justeras till 0,5x, 1x, 2x, 3x, 4 eller 5x förstärkning. Det finns ett alternativ för att spara de aktuella parametrarna (volym, bas och diskantförstärkning), Bas och diskantfrekvens och de fem effektparametrarna för den anpassningsbara effekten), och även för att hämta dessa paramer i ett senare skede.

Eftersom funktionsknappen trycker på ett stort antal alternativ (15), har den möjlighet att ställa in ett grundläge där antalet cykler reduceras till Effects Select (0 till 9), Volume Select, Bass Boost Select, Diskant Boost Välj eller ett normalt läge som lägger till parametrarna för 5 effekter till grundläget, samt standardläget för helhet. Det finns också ett redigeringsläge som endast går igenom de fem effektparametrarna.

En potentiometer används för att styra volymen och den används också för att ställa in de fem effektparametrarna för effektnummer 9, dvs effekterna kan justeras genom att vrida på potentiometern.

Dessutom tillhandahåller koden som körs på VS1053 installationen av en fotbrytare ansluten till VS1053 GPIO3 -stiftet för att aktivera eller inaktivera den valda ljudeffekten. OBS: Detta måste vara galvaniskt anslutet till 3,3 volt och inte 5 volt (som används av Arduino Uno). En lysdiod lyser när effekterna bearbetas och släcks när det är en direkt ljudgenomsläppning. En aktivitets -LED används för att bekräfta viktiga funktioner som att läsa eller skriva från Eeprom.

En något modifierad version av Adafruit Graphics -biblioteket hade använts för att tillgodose 64x48 pixlar upplösningen på OLED -skärmen - se länkarna som gavs i slutet för Mr Mcauser. En lista över de nödvändiga biblioteken finns i skisskoden.

Kredit ges till alla personer och enheter som nämns för deras kod och bibliotek.

Steg 3: Länkar

VLSI:

Adafruit:

Github VS1053b:

Github -grafik:

Oled:

Sparkfun: