Arduino Soundlab: 3 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

إنه لأمر لا يصدق ما يمكن أن تولده مجموعة واسعة من الأصوات المدهشة باستخدام تقنية التوليف FM ، حتى باستخدام Arduino عادي. في تعليمات سابقة ، تم توضيح ذلك باستخدام مُركِّب يحتوي على 12 صوتًا مبرمجًا مسبقًا ، ولكن اقترح أحد المشاهدين أنه سيكون من الأفضل بكثير أن تتحكم بشكل كامل في معلمات الصوت باستخدام مقاييس فرق الجهد ، وهكذا يكون الأمر كذلك!

في معمل الصوت هذا ، يمكن التحكم في النغمات من خلال 8 معلمات: 4 لمغلف ADSR لجهارة الصوت و 4 لتعديل التردد الذي يحدد النسيج.

لم يتم إضافة 8 مقاييس فرق الجهد على حساب عدد المفاتيح: يتم قراءة ثلاث مجموعات من 8 مفاتيح لبضعة ميكروثانية واحدة تلو الأخرى ، ليصبح المجموع 24 مفتاحًا ، أي ما يعادل اثنين من الأوكتافات الكاملة. في الواقع ، لا يتم استخدام دبابيس Arduino وسيكون من الممكن التوسع إلى 40 مفتاحًا.

انظر إلى الفيديو للتعرف على كيفية إصدار أصوات جامحة ، وإليك نظرة عامة موجزة:

* A = الهجوم: الوقت الذي تستغرقه النغمة للوصول إلى أقصى ارتفاع لها (النطاق 8 مللي ثانية - 2 ثانية)

* D = الاضمحلال: الوقت الذي تنخفض فيه النغمة إلى مستواها الثابت من جهارة الصوت (النطاق 8ms-2s)

* S = استدامة: مستوى ثابت من جهارة الصوت (النطاق 0-100٪)

* R = إطلاق: وقت انتهاء النغمة (نطاق 8 مللي ثانية -2 ثانية)

* f_m: نسبة تردد التشكيل إلى تردد الموجة الحاملة (المدى 0.06-16) القيم الأقل من 1 تؤدي إلى درجات تحتية ، وقيم أعلى في النغمات الإيحائية

* beta1: سعة تعديل FM في بداية النوتة الموسيقية (المدى 0.06-16) تؤدي القيم الصغيرة إلى اختلافات طفيفة في نسيج الصوت. تؤدي القيم الكبيرة إلى أصوات مجنونة

* beta2: سعة تعديل FM في نهاية النوتة الموسيقية (النطاق 0.06-16) أعطِ beta2 قيمة مختلفة عن beta1 لجعل نسيج الصوت يتطور بمرور الوقت.

* tau: السرعة التي يتطور بها اتساع FM من beta1 إلى beta 2 (المدى 8ms-2s) القيم الصغيرة تعطي تأثيرًا قصيرًا في بداية الملاحظة ، والقيم الكبيرة تطور طويل وبطيء.

الخطوة 1: البناء

من الواضح أن هذا لا يزال نموذجًا أوليًا ، وآمل يومًا ما أن أقوم أنا أو أي شخص آخر ببناء هذا الحجم الكبير والقوي والجميل بمفاتيح كبيرة وأقراص حقيقية لمقاييس الجهد في حاوية رائعة….

المكونات المطلوبة:

1 Arduino Nano (لن يعمل مع Uno ، الذي يحتوي على 6 مداخل تناظرية فقط)

24 زر انضغاطي

8 مقاييس فرق الجهد ، في نطاق 1 كيلو أوم - 100 كيلو أوم

1 مقياس جهد 10 كيلو أوم للتحكم في مستوى الصوت

1 مكثف - 10 ميكرو فاراد إلكتروليت

1 مقبس سماعة أذن 3.5 ملم

1 شريحة مكبر صوت LM386

2 مكثف إلكتروليت 1000 ميكرو فاراد

1 مكثف سيراميك 1 ميكرو فاراد

1 ميكرو سويتش

1 مكبر صوت 8Ohm 2 وات

1 لوحة نموذج 10x15 سنتيمتر

تأكد من أنك تفهم الخطط المرفقة. يتم توصيل الأزرار الـ 24 في 3 مجموعات من 8 ، لتتم قراءتها في D0-D7 ، ويتم تنشيطها في D8 و D10 و D11. تحتوي الأواني على + 5 فولت والأرض على الصنابير الطرفية ويتم تغذية الصنابير المركزية بالمدخلات التناظرية A0-A7. يحتوي D9 على إخراج صوتي ويتم توصيله بتيار متردد إلى مقياس جهد 10 كيلو أوم للتحكم في مستوى الصوت. يمكن الاستماع إلى الصوت مباشرة من خلال سماعات الأذن ، أو تضخيمه باستخدام شريحة مكبر الصوت LM386.

كل ذلك يناسب لوحة من النوع الأولي مقاس 10x15 سم ، ولكن الأزرار قريبة جدًا من التشغيل بشكل جيد ، لذلك سيكون من الأفضل إنشاء لوحة مفاتيح أكبر.

يمكن تشغيل الدائرة من خلال وصلة USB على Arduino Nano ، أو من خلال مصدر طاقة خارجي 5 فولت. يعتبر صندوق بطارية 2xAA متبوعًا بمحول تصاعدي حلاً مثاليًا لتشغيل الطاقة.

الخطوة 2: البرمجيات

قم بتحميل الرسم المرفق إلى Arduino Nano ويجب أن يعمل كل شيء.

الكود واضح وسهل التعديل ، ولا يوجد رمز آلة ولا مقاطعات ، ولكن هناك نوعان من التفاعلات المباشرة مع السجلات ، للتفاعل مع المؤقت ، وتسريع قراءة الزر والتحكم في سلوك ADC لقراءات مقياس الجهد

الخطوة 3: التحسينات المستقبلية

نرحب دائمًا بالأفكار من المجتمع!

أكثر ما يزعجني هو الأزرار: فهي صغيرة الحجم وتنقر بشدة عند الضغط عليها. سيكون من الجيد حقًا أن يكون لديك أزرار أكبر يسهل دفعها. أيضًا ، تسمح الأزرار الحساسة للقوة أو السرعة بالتحكم في ارتفاع صوت الملاحظات. ربما يمكن أن تعمل الأزرار الانضغاطية ثلاثية الاتجاهات أو الأزرار الحساسة للمس؟

من الأشياء اللطيفة الأخرى تخزين إعدادات الصوت في EEPROM ، كما أن تخزين الإيقاعات القصيرة في EEPROM سيسمح أيضًا بعمل موسيقى أكثر إثارة للاهتمام. أخيرًا ، يمكن إنشاء أصوات أكثر تعقيدًا ، إذا كان أي شخص يعرف كيفية توليد أصوات الإيقاع بطريقة حسابية فعالة ، فسيكون ذلك رائعًا …