Préampli d'effets audio avec VS1053b : 3 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Il s'agit d'un préampli d'effets audio entièrement fonctionnel utilisant le circuit intégré DSP audio VLSI VS1053b. Il dispose d'un potentiomètre pour régler le volume et les cinq paramètres d'effet. Il a neuf effets fixes et un effet personnalisable, où chaque effet a cinq paramètres d'effets, à savoir le délai, la répétition de décroissance, la vitesse et la profondeur de modulation, et le rapport de mixage de l'audio traité et direct. Il comprend des ajustements pour l'amplification des graves et des aigus, la fréquence centrale des graves et des aigus, une sélection de six valeurs de gain d'entrée, une option pour enregistrer ou récupérer les paramètres actuels/enregistrés vers/depuis l'Arduino Eeprom, et une base/normal/avancé/modifier option de menu qui détermine le nombre de fonctions à parcourir. Les réglages sont effectués à l'aide de trois boutons poussoirs, à savoir un bouton de sélection de fonction et deux boutons pour augmenter et diminuer les valeurs de la fonction sélectionnée.

Il a maintenant (novembre 2020) été porté sur Teensy 3.6 et Teensy 4.1. Plus de détails sont sur ce Github ainsi que deux vidéos de démonstration d'effets.

Bien qu'il s'agisse d'un boîtier d'effets entièrement fonctionnel, il n'a pas encore été conçu pour être utilisé dans un environnement live.

Étape 1: Construction et liste des pièces

Le préampli a trois boutons-poussoirs - un bouton de sélection de fonction et deux boutons pour augmenter et diminuer la valeur de la fonction sélectionnée. Il utilise également un potentiomètre comme contrôle de volume, ou il peut être utilisé pour définir des valeurs pour les cinq paramètres d'effets. Ces paramètres d'effets sont la vitesse et la profondeur de modulation (utilisées dans les effets de chorus, de phaser et de flanger), ou le temps de retard et la répétition (utilisés dans les effets d'écho et de réverbération). Le cinquième paramètre est utilisé pour définir le rapport entre le chemin audio direct et le chemin audio traité. Le bouton de sélection de fonction parcourt: (1) la sélection des effets (0 à 9), (2) la sélection du volume (réglé avec le potentiomètre), (3) un réglage de l'accentuation des basses, (4) un réglage de l'amplification des aigus, (5) des basses et (6) sélection de fréquence centrale des aigus (de 20 Hz à 150 Hz par pas de 10 Hz et de 1 kHz à 15 kHz par pas de 1 kHz), (7) une sélection de gain d'entrée réglable de 1/2x à 1x, jusqu'à 5x gain, (8) Sauvegarde ou lecture des paramètres dans l'eeprom ATmega328, (9) détail du cycle de sélection de fonction (des 14 cycles au mode d'édition de 6 cycles qui ne fait que parcourir les cinq paramètres d'effets), et (10) à (14), réglage des cinq paramètres d'effet à l'aide du potentiomètre.

La carte Breakout Adafruit VS1053 est recommandée, mais la carte Sparkfun peut également être utilisée à condition que deux fils de liaison soient soudés aux broches 1 et 48 du boîtier IC. Ceux-ci seront ensuite utilisés comme Line In2 et Line In1. Malgré tous mes efforts, je n'ai pas pu faire fonctionner une carte Geeetech (variante rouge) avec le code d'effets - il est possible qu'il s'agisse d'une variante spéciale de Shenzhen du design VS1053…

Liste des pièces:

ATmega328 Arduino Uno R3 Wemos 64x48 I2C OLED Display ou similaire Carte de dérivation Adafruit VS1053b Codec (ou une carte de dérivation Sparkfun VS1053 - soudure nécessaire) 3 x boutons-poussoirs miniatures Potentiomètre 100k linéaire 2 x Prise audio stéréo pour se connecter à un amplificateur et entrée Résistances: 5 x 10k, 3 x 470 ohms Condensateurs: 1 uf 25v électrolytique LED jaune et rouge 1 x interrupteur au pied

Étape 2: Logiciel

L'esquisse Arduino jointe (Effect34.ino) est basée sur la bibliothèque Adafruit VS1053 et le code de traitement des effets VLSI est chargé en tant que plug-in dans l'esquisse Arduino.

De plus amples détails sur le traitement des effets VLSI peuvent être obtenus en installant leur outil de développement - VSIDE - disponible sur leur site Web, puis en ouvrant le dossier VSIDE\templates\project\VS10X3_Audio_Effects. J'ai utilisé leur outil Coff2All pour convertir le fichier exécutable en un plugin de type code C qui a ensuite été copié dans le sketch Arduino et qui se charge avant que la fonction de boucle du sketch ne démarre.

Le logiciel surveille trois boutons-poussoirs. Le premier bouton fait défiler 9 fonctions et les 5 paramètres d'effets. La fonction 1 offre 10 effets tels que Wet Echo, Phaser, Flanger, Chorus, Reverb et Dry Echo comme effets 0 à 6. Les effets 7 et 8 sont mis à zéro - c'est-à-dire qu'il n'y a pas de traitement de l'entrée audio - cela peut être modifié dans le code Arduino en donnant des valeurs pour les cinq paramètres d'effets. Les boutons poussoirs haut et bas permettent alors de sélectionner la fonction d'effets 0 à 9, ou ils permettent de régler les valeurs des autres fonctions telles que l'accentuation des basses.

Ce bouton de fonction est également utilisé pour sélectionner les valeurs d'accentuation des graves et des aigus (en 16 étapes), et la fréquence centrale pour l'accentuation des aigus (1 à 15 kHz par étapes de 1 Khz) et la fréquence d'amplification des graves (de 20 Hz à 150 Hz par pas de 10 Hz. Il est également utilisé pour sélectionner un gain d'entrée qui peut être ajusté à 0,5x, 1x, 2x, 3x, 4 ou 5x gain. Il existe une option pour enregistrer les paramètres actuels (Volume, Bass et Treble Boost, Bass and Treble Frequency, et les cinq paramètres d'effets pour l'effet personnalisable), et aussi de récupérer ces paramètres à un stade ultérieur.

Parce que le bouton-poussoir de sélection de fonction parcourt un grand nombre d'options (15), il a une option pour définir un mode de base où le nombre de cycles est réduit à Effects Select (0 à 9), Volume Select, Bass Boost Select, Treble Boost Select, ou un mode normal qui ajoute les 5 paramètres d'Effets à celui du mode de base, ainsi que son mode full par défaut. Il existe également un mode d'édition qui ne fait que parcourir les cinq paramètres d'effets.

Un potentiomètre est utilisé pour contrôler le volume et il est également utilisé pour régler les cinq paramètres d'effets pour l'effet numéro 9, c'est-à-dire que les effets peuvent être ajustés en tournant le potentiomètre.

De plus, le code exécuté sur le VS1053 permet l'installation d'un commutateur au pied connecté à la broche GPIO3 du VS1053 pour activer ou désactiver l'effet audio actuellement sélectionné. NB: Celui-ci doit être connecté galvaniquement à 3,3 volts et non à 5 volts (comme utilisé par l'Arduino Uno). Une LED est allumée lorsque les effets sont traités et éteinte lorsqu'il s'agit d'une boucle audio directe. Une LED d'activité est utilisée pour confirmer les opérations importantes telles que la lecture ou l'écriture depuis l'Eeprom.

Une version légèrement modifiée de la bibliothèque Adafruit Graphics avait été utilisée pour prendre en charge la résolution de 64x48 pixels de l'écran OLED - veuillez vous référer aux liens donnés à la fin pour M. Mccauser. Une liste des bibliothèques requises est donnée dans le sketch code.

Le crédit est donné à toutes les personnes et entités mentionnées pour leur code et leurs bibliothèques.

Étape 3: Liens

VLSI:

Adafruit:

Github VS1053b:

Graphiques Github:

Oled:

Sparkfun: