Vocal Coach
Introducere
Vocal Coach este un dispozitiv embedded care ajuta utilizatorul sa exerseze intonatia vocala. Dispozitivul reda o nota muzicala de referinta folosind un buzzer pasiv, capteaza vocea utilizatorului printr-un microfon analogic cu amplificare, analizeaza semnalul audio folosind algoritmul Goertzel si ofera feedback in timp real: nota cantata este prea joasa (LOW), corecta (OK) sau prea inalta (HIGH).
Ideea a pornit de la nevoia unui instrument simplu si accesibil pentru incepatorii in muzica, care sa permita exersarea intonatiei fara a depinde de un smartphone sau conexiune la internet. Spre deosebire de aplicatiile generale de tuning, acest dispozitiv este construit special pentru antrenament vocal pe un set restrans de note (C4-C5), ceea ce il face fezabil pe hardware cu resurse limitate.
Repository GitHub: https://github.com/ciprianmunteanu1/vocal-coach
Descriere generala
Sistemul este organizat in urmatoarele module:
Module hardware:
- Intrare audio — microfon MAX4466 capteaza vocea utilizatorului, iesirea analogica conectata la ADC-ul Arduino
- Iesire audio — buzzer pasiv reda nota de referinta prin PWM
- Feedback vizual — modul LED semafor (rosu/galben/verde)
- Afisaj — OLED 128×64 I2C afiseaza starea sistemului, nota tinta si rezultatul
- Intrare utilizator — 3 butoane (START/NEXT/BACK) si potentiometru pentru selectarea notei tinta
Module software:
- Masina de stari — IDLE → PLAY_NOTE → LISTEN → ANALYZE → RESULT
- Esantionare ADC — configurata prin registre pentru ~8kHz
- Motor Goertzel — calculeaza energia pe 8 frecvente tinta
- Calibrare zgomot — masurare zgomot ambiental la pornire
- Logica feedback — compara nota detectata cu nota tinta
Interactiunea modulelor: Utilizatorul selecteaza nota tinta cu butoanele. La apasarea START, Arduino reda nota pe buzzer, apoi deschide o fereastra de ascultare in care ADC-ul esantioneaza microfonul intr-un buffer. Algoritmul Goertzel proceseaza bufferul si identifica frecventa dominanta. Rezultatul este comparat cu nota tinta si afisat pe OLED si prin modulul LED.
Hardware Design
Lista de componente:
| Componenta | Cantitate | Rol |
|---|---|---|
| Arduino Nano ATmega328P + CH340 | 1 | Microcontroller principal |
| Modul microfon MAX4466 ajustabil | 1 | Intrare audio |
| Afisaj OLED 128×64 I2C SSD1306 | 1 | Afisare informatii |
| Buzzer pasiv 5V | 1 | Redare nota de referinta |
| Modul LED semafor 3.3-5V | 1 | Feedback vizual |
| Buton tactil 6x6x5mm | 3 | Intrare utilizator |
| Potentiometru 10K WH148 | 1 | Selectare nota tinta |
| Rezistor 220 ohm | 5 | Limitare curent LED-uri |
| Condensator electrolitic 10uF | 2 | Filtrare alimentare |
| Breadboard 830 puncte | 1 | Platforma de prototipare |
| Fire Dupont tata-tata / mama-tata | 40+40 | Interconectare |
Software Design
(De completat in etapele urmatoare)
Rezultate Obtinute
(De completat in etapele urmatoare)
Concluzii
(De completat in etapele urmatoare)
Download
(De adaugat in etapele urmatoare)
Jurnal
| Data | Activitate |
|---|---|
| Etapa 1 | Documentatie initiala, lista componente, schema bloc |
Bibliografie/Resurse
Resurse Hardware:
- ATmega328P Datasheet — Microchip
- MAX4466 Datasheet — Maxim Integrated
- SSD1306 Datasheet — Solomon Systech
Resurse Software:
- U8g2 Library — olikraus, GitHub
