Acest proiect constă în realizarea unei pedale de efect audio pentru chitară electrică, care aplică mai multe efecte sonore:

Overdrive – pentru a satura semnalul și a obține un sunet distorsionat, specific rock-ului clasic.

Tremolo – pentru a modula volumul semnalului audio într-o manieră periodică.

Reverb – simulează modul în care sunetul se reflectă și se estompează într-un spațiu închis.

Efectele sunt controlate de un microcontroler Arduino UNO R3, folosind componente precum DAC (digital to analog converter), PWM (pentru modularea semnalului audio) și GPIO (pentru controlul selecției efectelor prin butoane).

Scopul proiectului este de a crea o pedală de chitară digitală, compactă și personalizabilă, care poate fi utilizată în locul unor pedale comerciale, costisitoare sau rigide ca funcționalitate.

Ideea a pornit din pasiunea pentru muzică și electronica audio, dar și din dorința de a explora modul în care microcontrolerele pot prelucra semnal analogic și pot genera efecte sonore în timp real.

Proiectul meu presupune realizarea unei pedale de efect pentru chitară electrică care include efecte audio clasice, precum overdrive și tremolo. Scopul pedalei este de a îmbunătăți experiența sonoră a chitaristului, aducând un sunet distorsionat (overdrive) și un efect de modulație al volumului (tremolo). Pedala va fi controlată printr-un microcontroler care va procesa semnalul audio. Pedala va include următoarele module:

Intrare și ieșire audio: Semnalul audio al chitarei va fi preluat și trimis prin intermediul jack-urilor audio standard.

Microcontroler: Modulul principal de procesare a semnalului, care controlează efectele, prin algoritmi software.

Selecție: Efectele pot fi selectate cu ajutorul unui buton.

Interacțiunea dintre module: Semnalul audio intră în sistem prin jack-ul de intrare, este procesat de microcontroler, iar semnalul procesat iese prin jack-ul de ieșire.

Utilizatorul poate ajusta efectele în timp real folosind butoane.

Microcontrolerul controlează aplicațiile prin algoritmi.

Listă de componente hardware

Microcontroller: STM32F103C8T6

Control analog: 2x Potențiometre liniare 10kΩ – pentru reglaj: gain (overdrive) și rate/Depth (tremolo)

Intrare/ieșire audio:

• 2x Jack mono 6.35mm (1/4”) cu pini PCB – pentru intrare/ieșire chitară

• 2x Condensatori de cuplare audio (100nF – 1µF) – blocare componentă DC

Rezistențe 10kΩ – 100kΩ – pentru atenuare și biasare semnal audio

Overdrive stage:

• 2x Diodă 1N4148 / LED-uri rosii (clipping simetric) – pentru distorsionare semnal

• Op-amp (ex: LM358, TL072, NE5532) – opțional, dacă vrei overdrive analog (în loc de simulare digitală)

Tremolo stage: PWM pin de la microcontroller – pentru modulație volum

• 1x MOSFET N-channel (ex: 2N7000 sau IRF540N) – control volum semnal

• 1x Condensator electrolitic (10µF – 100µF) – smoothing PWM dacă ai nevoie

Alte periferice:

• LCD I2C 16×2 – afișaj pentru parametri efect

• Encoder rotativ sau butoane – opțional, pentru schimbare moduri/parametri

• Buzzer piezo – opțional, semnal de pornire/operații

Alimentare:

• Sursă de alimentare 9V DC sau baterie

• Regulator de tensiune 3.3V/5V (AMS1117 sau LM7805) – în funcție de cerințele microcontrollerului

Conectică & prototipare:

• Breadboard mare

• Fire jumper

• Pin headers

• Fire audio ecranate (pentru conexiuni curate)

• LED pentru stare sistem

Rezistență 330Ω pentru LED

Descrierea codului aplicaţiei (firmware):

Am dezvoltat componenta software a poriectului in Arduino IDE, care s-a demonstrat util datorita usurintei de utilizare. In procesul de adaptare a hardware-ului la nevoile proiectului a fost foarte utila optiunea de plotting din aceasta aplicatie, deoarece m-a ajutat sa aleg cele mai bune valori pentru condensatori si rezistente (din partea de prelucrare a semnalului din hardware).

In ceea ce priveste implementarea efectului de overdrive, acesta este activat de apasarea unui buton ce modifica o variabila in cod ce marcheaza folosirea efectului de overdrive.

Semnalul de la portul jack de input este aduc la o frecventa mai prietenoasa pentru arduino, unde este apoi prelucrat. Pentru prelucrarea semnalului in sine am folosit intreruperi, iar pentru transmiterea semnalului procesat mai departe spre portul de output am folosit PWM.

In functia ce prelucreaza semnalul folosesc niste constante pentru gain si boostul semnalului, care sunt apoi aplicate fie pe semnalul cu efect de overdrive, fie pe semnalul curat.

Care au fost rezultatele obţinute în urma realizării proiectului vostru.

Puteți avea și o secțiune de jurnal în care să poată urmări asistentul de proiect progresul proiectului.