Daniel FERA (78412) - Procesor de efecte pentru chitară

Autorul poate fi contactat la adresa: Login pentru adresa

Dispozitivul pe care îl voi realiza in cadrul proiectului este un procesor de efecte pentru chitară. El alterează semnalul generat de o chitară electrică astfel încât sunetul redat să capete efecte care pot schimba mult modul în care se aude o melodie cântată la chitară.

Efectele pe care le va crea acest dispozitiv sunt:

• Distortion
• Tremolo
• Flanger
• Echo
• Compression

Ideea de la care am pornit este reprezentată de un proiect din anii trecuți, văzând astfel că un astfel de dispozitiv este realizabil cu procesorul ATMEGA 324A-PU. Eu cred că acest proiect este util atât pentru mine, cât și pentru oricine cântă la o chitară electrică, pentru că acest dispozitiv poate schimba foarte mult experiența pe care o are atât cel care cântă, cât și un alt ascultător.

Diagrama bloc:

Lista de piese:

Schema electrică:

• Mediu de dezvoltare: AVR-GNU-toolchain, Sublime Text
• Biblioteci folosite: lcd.c & lcd.h (din laboratorul 1), twi.c & twi.h (comunicarea prin I2C cu modulul DAC)
• Implementare:

1. Distortion:

   return (1-es_distortion_depth) * x + es_distortion_depth * tanh(es_distortion_gain * x);

2. Tremolo:

   float modulation = sin((2 * M_PI / OCR1A) * TCNT1);
   modulation = (1 - es_tremolo_depth) + es_tremolo_depth * modulation * modulation;
   return x * modulation;

3. Flanger:

   float max_sample_delay = es_flanger_delay * MAX_OUTPUT_HISTORY;
   float current_sin = fabs(sin((2 * M_PI / timer0_top) * TCNT0E));
   int16_t current_delay = (int16_t)ceil(current_sin * max_sample_delay);
   float out_delayed = (float)output_history[(output_history_last + (MAX_OUTPUT_HISTORY - 1) - current_delay) % MAX_OUTPUT_HISTORY];
   out_delayed /= SGN_MAX;
   return (1 - es_flanger_depth) * x + es_flanger_depth * out_delayed;

4. Echo:

   float out_delayed = (float)output_history[(output_history_last + (MAX_OUTPUT_HISTORY - 1) - es_echo_delay) % MAX_OUTPUT_HISTORY];
   out_delayed /= SGN_MAX;
   return (1 - es_echo_depth) * x + es_echo_depth * out_delayed;

5. Compression:

   const float slope = 1.0f / 5.0f;
   static float compressor_gain = 1.0f;
   static float state = 0.0f;
   const float max_abs = fmax(x, es_compression_kmin);
   const float max_abs_dB = log(max_abs);
   const float overshoot = max_abs_dB - es_compression_knee_treshold;
   const float rect = fmax(overshoot, 0.0f);
   const float cv = rect * slope;
   const float prev_state = state;    
   if (cv <= state)
       state = es_compression_alpha_attack * state + (1 - es_compression_alpha_attack) * cv;
   else
       state = es_compression_alpha_release * state + (1 - es_compression_alpha_release) * cv;
   compressor_gain *= exp(state - prev_state);
   return x * compressor_gain;

În acest videoclip voi prezenta cum funcționează procesorul de efecte:

<WRAP center round todo 60%> Pozele de la PM Fair… </WRAP>

În concluzie, pot spune că proiectul a fost unul foarte interesant, mai ales că înaintea acestui semestru nu aveam nici o idee despre cum se realizează un montaj, iar acum pot spune că mă descurc destul de bine să înțeleg o schemă electrică și să o transpun în mediu fizic. Consider că puteam așeza chiar mai bine legăturile cu PCB-ul, astfel încât să pot încapsula proiectul, dar fiind începător, consider că se acceptă și așa cum l-am realizat.

fera_daniel.zip

• pedalShield pedalshield
• Arduino Guitar Pedal Arduino-Guitar-Pedal
• DSP Audio effects distortion

• Documentația în format PDF