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貓朋克合成器V2開(kāi)源

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資料介紹

PCB圖如下：

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描述

貓朋克合成器 V2

大家好，歡迎回來(lái)，這是我的 Neko Punk 合成器第 2 版，它是一個(gè)由 Arduino Nano 和 Mozzi 庫(kù)驅(qū)動(dòng)的貓主題合成器。

通過(guò)改變 5 個(gè)滑槽的位置，Mozzi 可以產(chǎn)生更復(fù)雜和有趣的咆哮聲、掃頻聲和合唱聲。這些聲音可以通過(guò)振蕩器、延遲和濾波器等熟悉的合成單元快速輕松地構(gòu)建。

您可以從這里查看 Mozzi 庫(kù) -? https://sensorium.github.io/Mozzi/

我?guī)字芮爸谱鞯纳弦话婊谧畛醯?Atari Punk 控制臺(tái)，最初由 Forrest Mims 于 1980 年制作。它采用了觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)設(shè)置的非穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器設(shè)置。通過(guò)結(jié)合這兩種設(shè)置，我們得到了 Stepped Tone Generator 或 atari punk 合成器。

這很容易制作，但我對(duì)它的結(jié)果并不滿意。

https://www.hackster.io/Arnov_Sharma_makes/atari-punk-synth-v2-8b9dd3

一年前，我用 Mozzi Library 制作了一個(gè)類似的合成器，效果很好，所以我想為什么不在 Neko Punk Synth 的 V2 中使用 Mozzi，為了讓事情變得超級(jí)酷，我使用了滑動(dòng)罐，讓這個(gè)合成器具有賽博朋克 -看起來(lái)不錯(cuò)。

所需材料

這些是這個(gè)內(nèi)置的東西 -

Arduino納米

PAM8403 音頻放大器

PCBWAY提供的定制PCB

鋰離子 5V 升壓模塊

3.7V 鋰離子電池

3D打印外殼

4歐姆揚(yáng)聲器

滑塊鍋

電路設(shè)計(jì)

V2 PCB 可能是我做過(guò)的最簡(jiǎn)單的電路板。

它使用一個(gè) Arduino Nano 作為基礎(chǔ)微控制器，五個(gè)滑塊電位器與 Arduino nano 連接。

D9 進(jìn)入 PAM8403 音頻放大器模塊的輸入，PAM8403 的輸出與兩個(gè) CON2 引腳連接，因此我們可以用它添加揚(yáng)聲器。

整個(gè)設(shè)置需要 5V 才能工作。

為了給這個(gè)設(shè)置供電，我必須使用這個(gè)你可以在網(wǎng)上找到的鋰離子電池升壓模塊，這些模塊非常便宜并且工作得很好。

它將 3.7V 的鋰離子電池提升至恒定的 5V 1A 或 2A，以使我們的 MCU 設(shè)置正常工作。

我在我的 OrCad PCB 套件中準(zhǔn)備了 PCB，并添加了一些圖形來(lái)增加電路板的美感。

從 PCBWAY 獲取電路板

我為這個(gè)項(xiàng)目使用了 PCBWAY PCB 服務(wù)。我在PCBWAY的報(bào)價(jià)頁(yè)面上傳了這個(gè)項(xiàng)目的Gerber文件。

對(duì)于這個(gè)合成板，我選擇白色阻焊層顏色，因?yàn)槲以诎宓捻敳刻砑恿讼喈?dāng)多的圓形圖形和自定義藝術(shù)。

黑色絲印與白色阻焊層顏色相得益彰。

我在一周內(nèi)收到了 PCB，PCB 質(zhì)量非常好，這塊 PCB 很大，我喜歡這些 PCB 的質(zhì)量沒(méi)有因?yàn)槌叽缍艿接绊憽?/p>

從這里檢查 PCBWAY -? https://www.pcbway.com/

電路板組裝

現(xiàn)在這塊板沒(méi)有任何 SMD 組件，所以我們只需要手動(dòng)將所有東西放在這塊板上并用烙鐵焊接它們。

我首先收集所有材料并使用滑動(dòng)電位器開(kāi)始組裝過(guò)程。

然后我從頂部將所有的 Pot 放在它們的位置，并從 PCB 的底部焊接它們的焊盤。

在此之后，我在它們的位置添加了 Arduino Nano 和 PAM8403 模塊，并且組裝幾乎完成了。

上傳代碼

這是這個(gè)基于 Mozzi 庫(kù)的項(xiàng)目的主要草圖。

/*
使用 2 個(gè)光敏電阻 (LDR) 更改的示例
FM 合成參數(shù)和基頻旋鈕，
使用 Mozzi 聲化庫(kù)。

演示模擬輸入、音頻和控制振蕩器、相位調(diào)制
并以音頻速率平滑控制信號(hào)以避免咔嗒聲。
還演示了 AutoMap，它將不可預(yù)測(cè)的輸入映射到設(shè)定的范圍。


電路：
 數(shù)字引腳 9 上的音頻輸出（在 Uno 或類似設(shè)備上），或


 電位器連接到模擬引腳 0。
 電位器的中心引腳連接到模擬引腳。
 電位器的側(cè)引腳連接到 +5V 并接地

 模擬引腳 1 上的光敏電阻 (LDR) 和 5.1k 電阻：
 從模擬引腳到 +5V 的 LDR
 5.1k 電阻從模擬引腳到地
 
 模擬引腳 2 上的光敏電阻 (LDR) 和 5.1k 電阻：
 從模擬引腳到 +5V 的 LDR
 5.1k 電阻從模擬引腳到地

Mozzi 幫助/討論/公告：
https://groups.google.com/forum/#!forum/mozzi-users

蒂姆·巴拉斯 2013。
此示例代碼位于公共領(lǐng)域。
*/

#include  
#include  // 振蕩器
#include  // 用于播放 Oscils 的表格
#include  
#include  // 地圖不可預(yù)知的輸入范圍
 
// int freqVal;
 
// 所需的載波頻率最大值和最小值，用于 AutoMap 
const  int MIN_CARRIER_FREQ = 22 ;
常量 int MAX_CARRIER_FREQ = 440 ;

常量 int MIN = 1 ;
常量 int MAX = 10 ;

常量 int MIN_2 = 1 ;
常量 int MAX_2 = 15 ;

// 所需的強(qiáng)度最大值和最小值，對(duì)于 AutoMap，注意它們是反向動(dòng)態(tài)的反轉(zhuǎn)
const  int MIN_INTENSITY = 700 ;
常量 int MAX_INTENSITY = 10 ;

// 所需的 mod 速度最大值和最小值，對(duì)于 AutoMap，注意它們是反向動(dòng)態(tài)的反轉(zhuǎn)
const  int MIN_MOD_SPEED = 10000 ;
常量 int MAX_MOD_SPEED = 1 ;

AutoMap kMapCarrierFreq ( 0 , 1023 ,MIN_CARRIER_FREQ,MAX_CARRIER_FREQ) ;
AutoMap kMapIntensity ( 0 , 1023 ,MIN_INTENSITY,MAX_INTENSITY) ;
AutoMap kMapModSpeed ( 0 , 1023 ,MIN_MOD_SPEED,MAX_MOD_SPEED) ;
AutoMap mapThis ( 0 , 1023 ,MIN,MAX) ;
AutoMap mapThisToo ( 0 , 1023 ,MIN_2,MAX_2) ;

const  int KNOB_PIN = 0 ; // 將旋鈕的輸入設(shè)置為模擬引腳 0 
const  int LDR1_PIN= 1 ; // 將 fm_intensity 的模擬輸入設(shè)置為 pin 1 
const  int LDR2_PIN= 2 ; // 將調(diào)制速率的模擬輸入設(shè)置為引腳 2 
const  int LDR3_PIN= 4 ;
常量 int LDR4_PIN= 3 ;

Oscil aCarrier(COS2048_DATA);
Oscil aModulator(COS2048_DATA);
Oscil kIntensityMod(COS2048_DATA);

int mod_ratio = 5 ; // 亮度（諧波）
long fm_intensity; // 攜帶來(lái)自 updateControl 的控制信息到 updateAudio

// 平滑強(qiáng)度以消除過(guò)渡點(diǎn)擊
float smoothness = 0.95f ;
Smooth < long > aSmoothIntensity(平滑度);


void  setup () {
 // Serial.begin(115200); // 設(shè)置串行輸出，以便我們可以查看光照級(jí)別
startMozzi(); // :))
}


無(wú)效 更新控制（） {

// freqVal = map(LDR3_PIN, 0, 1023, 1, 100);

 int freqVal = mozziAnalogRead(LDR3_PIN); // 值為 0-1023 
 int FRQ = mapThis(freqVal);
 
 int旋鈕2 = mozziAnalogRead(LDR4_PIN); // 值為 0-1023 
 int knob2Val = mapThis(knob2);

// 讀取旋鈕
int knob_value = mozziAnalogRead(KNOB_PIN); // 值為 0-1023

// 將旋鈕映射到載波頻率
int carrier_freq = kMapCarrierFreq(knob_value);

//計(jì)算調(diào)制頻率以保持比率
int mod_freq = carrier_freq * mod_ratio * FRQ;

// 設(shè)置 FM 振蕩器頻率
aCarrier.setFreq(carrier_freq);
aModulator.setFreq(mod_freq);

// 讀取寬度模擬輸入引腳上的光敏電阻
int LDR1_value= mozziAnalogRead(LDR1_PIN); // value is 0-1023 
// print the value to the Serial monitor for debug 
//Serial.print("LDR1 = "); 
 // Serial.print(LDR1_value); 
 // Serial.print("\t"); //打印一個(gè)標(biāo)簽

int LDR1_calibrated = kMapIntensity(LDR1_value);
 // Serial.print("LDR1_calibrated = "); 
 // Serial.print(LDR1_calibrated); 
// Serial.print("\t"); //打印一個(gè)標(biāo)簽

 // 計(jì)算 fm_intensity 
fm_intensity = (( long )LDR1_calibrated * knob2Val * (kIntensityMod.next()+ 128 ))>> 8 ; // 8 位乘法后移回范圍
// Serial.print("fm_intensity = "); 
 // Serial.print(fm_intensity); 
// Serial.print("\t"); //打印一個(gè)標(biāo)簽

// 讀取速度模擬輸入引腳上的光敏電阻
int LDR2_value= mozziAnalogRead(LDR2_PIN); // 值為 0-1023 
// Serial.print("LDR2 = "); 
// Serial.print(LDR2_value); 
// Serial.print("\t"); //打印一個(gè)標(biāo)簽

// 這里使用浮點(diǎn)數(shù)表示低頻
float mod_speed = ( float )kMapModSpeed(LDR2_value)/ 1000 ;
//Serial.print(" mod_speed = "); 
 // Serial.print(mod_speed);
kIntensityMod.setFreq(mod_speed);

 // Serial.println(); // 最后，打印下一行調(diào)試信息的回車
}


int  updateAudio () {
長(zhǎng)調(diào)制 = aSmoothIntensity.next(fm_intensity) * aModulator.next();
返回aCarrier.phMod（調(diào)制）；
}


無(wú)效 循環(huán)（） {
音頻掛鉤（）；
}

代碼很長(zhǎng)，但基本上，它運(yùn)行在 Mozzi 庫(kù)上，無(wú)需額外的屏蔽、消息傳遞或外部合成器即可生成算法音樂(lè)。這個(gè)庫(kù)有很好的文檔記錄，所以你可以從這里查看并下載它。在上傳這個(gè)草圖之前安裝這個(gè)庫(kù)。

https://sensorium.github.io/Mozzi/

常量 int KNOB_PIN = 0; //將旋鈕的輸入 設(shè)置為模擬引腳0 
const int LDR1_PIN= 1 ; //將fm_intensity的模擬輸入設(shè)置為pin 1 
const int LDR2_PIN= 2 ; //將調(diào)制速率的模擬輸入設(shè)置為引腳2 
const int LDR3_PIN = 4 ;   
常量 int LDR4_PIN=3;

POT 連接在 A0、A1、A2、A3、A4 上，音頻輸出為 D9。

測(cè)試