Show page

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

--- pm:prj2023:dene:pedalaefectechitara [2023/05/26 13:17]
stefan_dragos.badea [Hardware Design]
+++ pm:prj2023:dene:pedalaefectechitara [2023/05/27 18:00] (current)
stefan_dragos.badea [Download]
@@ Line 27: / Line 27: @@
 Placuta va prelua semnalul analogic dat de chitara si il va converti in semnal digital folosind ADC-ul integrat. Initial placuta reda sunetul clean, efecte putand fi activate/dezactivate din telecomanda. Semnalul digital modificat se transmite la DAC-ul extern prin I2C, de unde pleaca mai departe la modalitatea de output (amplificator/interfara audio).
-Semnalul analogic este filtrat atat la intrare cat si la iesire. Intrarea trece pentr-un filtru trece sus care blocheaza frecventele de sub ~66Hz. Iesirea trece printr-un filtru trece-jos ce blocheaza frecventele peste ~16kHz
+Semnalul analogic este filtrat atat la intrare cat si la iesire. Intrarea trece pentr-un filtru trece sus care blocheaza frecventele de sub ~66Hz. Iesirea trece printr-un filtru trece-jos ce blocheaza frecventele peste ~16kHz.
 {{:pm:prj2023:dene:hardware.png|}}
@@ Line 41: / Line 41: @@
   * https://github.com/Arduino-IRremote/Arduino-IRremote
-Planuiesc sa implementez mai multe efecte de sunet, printre care:
+== Intrare: ==
-  * distortion
+Intrarea se face prin ADC-ul integrat in placa, cu voltajul de referinta intern de 1.1V. Modulul DAC are o rezolutie de doar 8 biti asa ca primul pas dupa citire este sa tarnsform numerele pe 10 biti in 8 biti, dupa care sa aplic efectele de sunet.
-  * tremolo
+<code C>
-  * flanger
+  unsigned int sensorValue = analogRead(A0);
-  * echo
+  sensorValue = (sensorValue + 1) / 4 - 1;
+</code>
+== Senzorul si telecomanda IR: ==
+Fiecare buton de pe telecomanda este mapat la un numar de 2 cifre. Pentru a selecta/deselecta fiecare efect, folosesc un vector ca un map. Daca valoarea din map pentru un buton este 0, efectul este oprit, altfel este pornit. Butonul '0' dezactiveaza toate efectele.
+<code C>
+  int pressed_key = IrReceiver.decodedIRData.command;
+  if (pressed_key != IR_BUTTON_0)
+    activeEffects[pressed_key] = ~activeEffects[pressed_key];
+  else
+    memset(activeEffects, 0, sizeof(activeEffects));
+</code>
+== Efecte: ==
+In spatele efectelor sta o matematica destul de simpla folosita pentru a altera semnalul. Am implementat 4 efecte: distiortion, tremolo, flanger si echo.
+Distortion se realizeaza prin cresterea/supraincarcarea semnalului audio printr-o functie simpla.
+<code C>
+float apply_distortion(float x) {
+  float y = 1;
+  if (x < 0.33f)
+    y = 2.3 * x;
+  else if (x < 0.66f)
+    y = (3 - (2 - 3 * x) * (2 - 3 * x)) / 3;
+  return y;
+}
+</code>
+Tremolo presupune combinarea semnalului cu o fucntie sinusoidala. Am folosit contorul 'index' pentru simularea trecerii timpului.
+<code C>
+int index = 0;
+float apply_tremolo(float x) {
+  index++;
+  float Fs = TIMER_1HZ / 8;
+  float Fx = 5;
+  float alpha = 0.35;
+  float trem = (1 + alpha * sin(2 * M_PI * index * (Fx / Fs)));
+  float y = trem * x;
+  return y;
+}
+</code>
+Pentru celelalte 2 efecte am avut nevoie de valorile anterioare ale semnalului asa ca am pastrat un vector cu acestea. Pentru a economisi memorie si tinand cont ca valorile cu care lucrez sunt pe 8 biti din cauza rezolutiei DAC-ului extern, acest vector este cu elemnte tip 'char'.
+Flanger este un efect ce presupune redarea in acelasi timp a 2 semnale identice cu un delay variabil intre ele. Pentru simularea trecerii timpului am folosit aceeasi idee ca la tremolo, contorul 'index2'.
+<code C>
+float flanger_delay = 0.04f;
+float flanger_depth = 0.5f;
+int index2 = 0;
+float apply_flanger(float x) {
+  index2++;
+  float Fs = TIMER_1HZ;
+  float rate = 1.0;
+  float max_sample_delay = flanger_delay * MAX_OUTPUT_HISTORY;
+  float current_sin = fabs(sin(2 * M_PI * index2 * (rate / Fs)));
+  int current_delay = (int)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 - flanger_depth) * x + flanger_depth * out_delayed;
+}
+</code>
+In final, echo presupune memorarea semnalului si redarea lui cu un delay.
+<code C>
+int echo_delay = 350;
+float echo_depth = 0.4f;
+float apply_echo(float x) {
+  float out_delayed = (float)output_history[(output_history_last + (MAX_OUTPUT_HISTORY - 1) - echo_delay) % MAX_OUTPUT_HISTORY];
+  out_delayed /= SGN_MAX;
+  return (1 - echo_depth) * x + echo_depth * out_delayed;
+}
+</code>
 ===== Rezultate Obţinute =====
@@ Line 57: / Line 137: @@
 ===== Concluzii =====
+Am invatat destul de multe si despre arduino si despre procesarea audio real-time si sunt multumit de rezultat.
 ===== Download =====
+{{:pm:prj2023:dene:proiectpm.zip|}}