Цифровая гитарная педаль на базе Arduino
Эта гитарная педаль — фактически небольшой настоящий гитарный процессор с цифровой обработкой звука. Конечно, это не полноценный гитарный процессор, которые производят сейчас многие известные фирмы, но вне всякого сомнения, это интересный, необычный и полезный проект, который позволит вам познакомиться с миром цифровой обработки музыкальных сигналов. Это очень интересный проект для того чтобы поэкспериментировать с цифровой обработкой гитарного звука. В файле архива проекта (ссылка в конце статьи) вы найдете больше десятка примеров программирования платы Ардуино для получения различных эффектов, от простого метронома и генератора тестовых сигналов до эффектов Distortion, tremolo и т.д.
За основу взята пожалуй самая распространённая плата семейства Arduino — Arduino Uno. Кроме платы Uno вам потребуется несколько дополнительных деталей для реализации входной и выходной аналоговых цепей педали.
Идея данного проекта была в том, чтобы создать гитарную педаль с легкодоступными компонентами и попробовать создавать свои собственные звуки с без глубоких знаний в программировании DSP.
Основа данной статьи — свободно распространяемый проект pedalSHIELD UNO Arduino Guitar Pedal (на английском языке).
Принципиальная схема входного и выходного аналоговых каскадов устройства (кликните чтобы увеличить или сохранить):
Принципиальная схема узла питания. Он представляет собой делитель напряжения на резисторах R8, R9 и электролитическом конденсаторе C6. На выходе делителя в точке TP3 образуется напряжение 2.5 В, то есть половина напряжения питания 5V:
Принципиальная схема узла коммутации и индикации
Коннекторы платы Arduino UNO:
Конструкция и печатная плата
Статья, которую вы читаете написана на базе открытой разработки на англоязычном сайте. Авторы проекта также разработали удобную печатную плату в виде дополнительной платы (шелда), которая стандартным образом устанавливается на плату Arduino Uno. Исходные файлы проекта печатной платы разработчики не предоставляют, так как они монетизируют проект путем продажи этой самой платы или полного набора компонентов для сборки педали. Вы можете попробовать заказать эту печатную плату по этому адресу…
Если вы владеете каким-либо редактором печатных плат, то для вас не составит труда разработать свою версию печатной платы, однако можно собрать эту схему на стандартной «макетке» или просто на беспаечном «брэдборде» (если вы хотите просто поэксперимантировать с устройством).
Запуск проекта состоит из нескольких этапов:
- Сборка аналоговой части педали (входной усилитель, выходные цепи)
- Соединение аналоговой части с платой Arduino Uno
- Подключение платы Arduino к компьютеру и программирование.
Если все собрано правильно, то устройство начинает работать сразу после загрузки в контроллер платы соответствующего кода (на языке Ардуино этот код называется «Скетч»).
Для того, чтобы запрограммировать плату ардуино, вам необходима сама программа Arduino IDE. Это свободно распространяемое мультиплатформенное программное обеспечение, скачать можно на официальном сайте Arduino…
После установки IDE вы можете подключить плату Arduino к компьютеру и запрограммировать ее. Тексты программ (скетчи) вы можете скачать в архиве в конце этой статьи. Для каждого эффекта нужно загрузить в плату свой скетч. В архиве доступны следующие программы-эффекты:
- uno_bit_crusher — Эффект «Бит Крэшер»
- uno_booster — Эффект «Бустер»
- uno_clean — чистый звук
- uno_daft_punk_octaver — Дает искаженное звучане + добавляет октаву вверх/вниз
- uno_delay — Эффект «Эхо»
- uno_distortion — Классический «Distortion»
- uno_fuzz — — Классический «Fuzz»
- uno_metronome — превращает педаль в метроном (звуковой сигнал + световые вспышки)
- uno_monitor — Прошивка для отладки цифровой части педали. Читает внутренние ресурсы и передает их на последовательный порт в ваш компьютер. Посмотреть информацию можно через терминал Arduino IDE
- uno_signal_generator — превращает устройство в звуковой генератор
- uno_tremolo — классический эффект «Тремоло» — модуляция громкости звука гитары.
12.01.20 архив обновлен и добавлены 7 новых прошивок с эффектами:
- Bell_Shifter — эффект изменения тональности звука гитары и имитация звучания колокола
- Better_Tremolo — улучшенный эффект Тремоло
- Chorus — эффект «Хорус»
- Flanger — эффект Флэнджер
- Flanger2 — еще одна разновидность Флэнджера
- Fuzzy_Octave_Down — октавер совмещенный с искажениями
- UpDown — интересный эффект. Сначала проигрывает входной сигнал на двойной скорости а потом на исходной скорости но задом наперед
Архив с прошивками для Arduino UNO можно скачать здесь…