ایستگاه حلقه MIDI چند مسیر آردوینو: 6 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

یک ایستگاه حلقه یا یک looper ، اساساً ابزاری برای پخش در زمان واقعی ریف های ابزار (حلقه ها) شما است. این نه به عنوان یک رسانه ضبط ، بلکه ابزاری برای شکل دادن به الهام بدون حواس پرتی (و در نهایت اجرای زنده …) در نظر گرفته نشده است.

تعداد زیادی ایستگاه حلقه ضبط صدا وجود دارد ، هم در قالب سخت افزار اختصاصی (تقریباً هر تولید کننده پدال گیتار محصول خاص خود را دارد) و هم نرم افزار رایانه ای (به عنوان مثال معروف ترین Linux Sooper Looper یا Windows Mobius). من فقط چند پروژه در مورد DIY غیر صوتی اما حلقه های MIDI پیدا کردم ، به معنی ابزاری برای ضبط رویدادهای MIDI و پخش آنها بلافاصله در یک حلقه. اکثر این پروژه ها (همه آنها باید بگویم) رها شده یا از بین رفته اند … خوب ، در اینجا ما با یک پروژه کامل برای همه هستیم!

این ایستگاه حلقه آردوینو MIDI به سادگی رویدادهای MIDI ورودی را ردیابی کرده و آنها را پخش می کند. فقط باید پدال رکورد را فشار دهید ، بهترین ریف خود را ایجاد کنید و با فشردن مجدد پدال ، ضبط را متوقف کنید. فوق العاده آسان:)

این پروژه بر اساس سخت افزارهای باز (Arduino DUE) ، نرم افزار (سیستم عامل خودم و Arduino IDE) یافت می شود و می تواند سفارشی شود تا ترجیحات شما را منعکس کند.

بیایید آن را انجام دهیم!

PS: بله ، بسیار ارزان است!

مرحله 1: محدودیت ها

قبل از شروع به خرید قطعات سخت افزاری برای پروژه ، اجازه دهید به شما بگویم که محدودیت های آن چیست تا بتوانید تصمیم بگیرید که جلو بروید یا در اینجا توقف کنید.

- به دلیل محدودیت های سخت افزاری (اساساً حافظه Aduino DUE) ، حداکثر طول پیش فرض عبارتی که می توانید ضبط کنید به 46 ثانیه محدود می شود.

- حلقه ها پس از خاموش شدن ذخیره و پخش نمی شوند. اما می توانید آنها را به رایانه شخصی ارسال کرده و ذخیره کنید.

- هیچ کمی سازی یادداشت ها وجود ندارد

- ساعت MIDI پشتیبانی می شود ، اما در مرحله اولیه در این زمان.

- پیامهای MIDI ثبت شده عبارتند از: یادداشت ، خاموش کردن ، کنترل تغییرات و خم شدن زمین. سایر پیام های MIDI مانند پس از لمس ، تغییر برنامه ، SysEx و غیره نادیده گرفته می شوند.

- max polyphony به طور پیش فرض روی 10 تنظیم شده است (دوباره ، محدودیت حافظه Aduino DUE).

از طرف دیگر ، جریانهای MIDI از چندین ابزار مختلف ، که هر کدام در کانال خود پخش می شوند ، پشتیبانی می شوند. این بدان معناست که شما می توانید چندین دستگاه MIDI را همزمان ، به صورت لایه ای یا با آهنگ مخصوص خود ضبط کنید (در مرحله بعد جوانب مثبت بیشتری ؛)).

اگر زندگی با این محدودیت ها منطقی به نظر می رسد (و این برای من مناسب است) ، با این چیز اوقات بسیار خوبی خواهید داشت ؛)

مرحله 2: چگونه کار می کند

عملکرد ایستگاه حلقه MIDI در اینجا بسیار ساده است. این دستگاه شبیه به ایستگاه های حلقه سخت افزاری سخت افزاری است که هر سازنده پدال گیتار در فهرست خود دارد.

1) آهنگی را که می خواهید دنباله MIDI خود را در آن ضبط کنید ، انتخاب کنید. آهنگ پیش فرض "یک" انتخاب شده است ، اما می توانید با فشار دادن یکی از دکمه های آهنگ (یکی برای هر آهنگ) آن را تغییر دهید.

2) وقتی برای اولین بار کلید REC/پدال پا را فشار می دهید ، حلقه درگیر می شود. چراغ سبز سبز روشن می شود. قبل از شروع ضبط دنباله/ریف واقعی ، منتظر می ماند تا اولین نت شما دریافت شود.

3) پس از اتمام سکانس خود ، کلید REC/پدال پا را دوباره فشار دهید تا طول واقعی ریف مشخص شود. چراغ سبز سبز خاموش می شود. looper بلافاصله شروع به بازتولید دنباله MIDI شما می کند. اگر به حداکثر زمان برسید ، ضبط به طور خودکار متوقف می شود و دنباله در یک حلقه شروع به بازتولید می کند.

4) اکنون ، می توانید با فشردن سوئیچ/پدال "REC" ، تصمیم بگیرید که دنباله خود را در مسیر فعلی بیش از حد تغییر دهید یا آهنگ جدیدی را انتخاب کرده و روی آن ضبط کنید. در هر دو مورد ، چراغ زرد روشن می شود ، حتی اگر آهنگ جدید خالی باشد ، زیرا یک آهنگ "برده" (برده در اولین آهنگ ثبت شده) است. مجدداً فشار دهید تا دوبل اضافی متوقف شود (LED زرد خاموش می شود).

برای کسانی که با ایستگاه های حلقه صوتی راحت هستند ، این پیشرفت MIDI "REC/PLAY/OVERDUB" نامیده می شود و تنها پشتیبانی می شود.

اگر در هر زمان احساس کردید که آخرین برنامه overdub شما خوب نیست ، می توانید با فشار دادن کلید "واگرد"/پدال پا آن را حذف کنید. با فشار دادن پدال "REC" برای بیش از 3 ثانیه می توانید کل مسیر جاری را پاک کنید. با فشردن همزمان سه دکمه آهنگ اول یا پاک کردن تمام آهنگ های مورد استفاده ، می توانید حلقه (تنظیم مجدد نرم افزار) را بازنشانی کنید.

با فشردن دکمه آهنگ آهنگ فعلی ، می توانید یک آهنگ را نادیده بگیرید.

شما می توانید یک PANIC ارسال کنید! با فشار دادن دکمه وحشت پیام دهید. شما حتی می توانید یک PANIC ارسال کنید! با فشردن همزمان دو دکمه آهنگ اول پیام دهید.

حلقه دارای مترونوم ساده ای است: یادداشتی در پیام MIDI برای شماره یادداشت "64" با سرعت 100 BPM در کانال 10 ارسال می شود (کانالی که احتمالاً دستگاه طبل شما در حال گوش دادن به آن است). شما می توانید سرعت را با استفاده از رمزگذار نوری افزایش یا کاهش دهید. با فشردن کلید رمزگذار نوری می توانید مترونوم را فعال/غیرفعال کنید. توجه داشته باشید که دستگاه درام شما باید طوری تنظیم شود که هنگام دریافت نت MIDI "64" صدا (تله ، بیس یا هر صدایی را که ترجیح می دهید) پخش کند ، در غیر این صورت مترونوم خاموش می شود.

یک نسخه برهنه از این حلقه MIDI را می توان با یک سوئیچ تک پا برای شروع و توقف ضبط تشکیل داد. نگه داشتن کلید برای بیش از 3 ثانیه باعث ایجاد مجدد ایستگاه حلقه می شود.

اگر می خواهید زمان بیشتری را صرف توسعه سخت افزار کنید ، افزودن کلیدها و دکمه ها ایستگاه حلقه را انعطاف پذیرتر می کند. در تصویر نحوه تنظیم چهار آهنگ من (حداکثر پنج مورد پشتیبانی می شود) ایستگاه حلقه کامل است.

نکته مهم: سخت افزار موجود در تصاویر من یک نمونه اولیه است. من بیش از نیاز از سوکت جک استفاده کردم اما فقط چهار دکمه برای آهنگ ها. این به این دلیل است که وقتی پروژه را شروع کردم ، کاملاً مطمئن نبودم که الزامات نهایی چه خواهد بود.

دکمه ها و کلیدهای پا معادل الکترونیکی هستند و می توانید از یکی به جای دیگری استفاده کنید. برای نیازهای من ، از آنجا که همیشه فضای کف بسیار کم است (لعنت به پدال های زیبا و دوست داشتنی ؛)) ، من پدال های پا را محدود به عملکرد REC واحد کرده ام.

مرحله 3: سخت افزار

صورت حساب مواد:

ایستگاه حلقه MIDI کامل با 5 آهنگ

1 برابر آردوینو به دلیل

7 برابر دکمه های فشار لحظه ای

1 عدد کیف پلاستیکی (من از یک قاب 150 110 110 70 70 میلی متر استفاده کردم)

کانکتور سوکت MIDI 2x 5 پین DIN زن سوکت

سوکت جک 1x 6.3 میلی متری پانل

تخته پرفیو 1x دو طرفه 50x70 میلی متر

LED 5x 3 میلی متر (سبز)

LED 1x 3 میلی متر (زرد)

رمزگذار نوری 1 برابر

1 قطعه اپتوکوپلر H11L1

دیود 1x 1N4148

مقاومت 3x3000 اهمی

مقاومت 3x320 اهم

مقاومتهای 10x 470 اهم

مقداری سیم لحیم ، برخی کابل ها ، ایستگاه لحیم کاری … و اوقات فراغت:)

زمان مورد نیاز برای تکمیل پروژه: 6-9 ساعت

چرا سازمان ملل متحد نیست؟

اولین آزمایشات (و یک کد شروع کار) بر روی یک برد معمولی arduino UNO نوشته شد. این برد دارای محدودیت RAM است که باعث شد من چند ضلعی را به "4" ، حداکثر طول را به کمتر از 4 ثانیه و حداکثر رزولوشن 40 میلی ثانیه را کاهش دهم. این بدون دستکاری چند کانالی با حذف ردیابی سرعت نیز می توانم زمان ضبط را تا 7 ثانیه افزایش دهم.

با یک UNO می توانید یک ایستگاه حلقه MIDI "کار" را در آن زمان متوجه شوید ، اما بسیار محدود است.

مرحله 4: نرم افزار

این نرم افزار به شدت به کتابخانه MIDI FortySevenEffects متکی است. این کتابخانه عالی است و این نوع پروژه ها را حتی برای افرادی که مانند من برنامه نویسی نمی کنند ، قابل اجرا می کند.

Arduino IDE و جامعه آن بخش مهم دیگری از این "موفقیت" است.

من در مورد نحوه بارگذاری طرح در arduino خود به دلیل DUE به جزئیات نمی پردازم. اگر این اولین تجربه شما با arduino IDE است ، لطفاً ابتدا این را بخوانید.

من دو نسخه مختلف کد را بر اساس دو روش کاملاً متفاوت نوشتم.

اصل کار نسخه 1 این است که در حین ضبط یا overdubbing Arduino DUE رویدادهای MIDI پشتیبانی شده را در حافظه (فرار) ذخیره می کند (توجه داشته باشید ، توجه داشته باشید ، تغییر کنترل و خم زمین). محور زمان در مراحل 20 میلی ثانیه ای کوانتیزه شده و پیامهای دریافتی بر این اساس در آن شکاف ها ذخیره می شوند. در حین بازی ، پیامهای MIDI ذخیره شده با رعایت کمی زمان به سنتز ارسال می شوند.

در اصل ، نسخه اصلی نسخه 2 این است که "به سادگی" رویداد midi و زمان وقوع رویداد را ضبط کند. نسخه 2 محدودیت های متفاوتی نسبت به نسخه 1 دارد (در مرحله قبلی ذکر شده است). هر دو را امتحان کنید و از یکی که برای شما بهتر کار می کند استفاده کنید.

کار با ساعت مقدماتی نیز وجود دارد ، اما برای کارکردن به نحوی که لازم است به برخی از تغییرات نیاز دارد. کد فرض می کند که شما یک حلقه 4/4 - 4 میله ای (16 ضربه) ضبط می کنید.

با فشار دادن دکمه "panic" هنگام روشن کردن حلقه ، می توانید ساعت خارجی را غیرفعال کنید.

کدها در اینجا بارگذاری می شوند. نظرات در سراسر آنها قرار داده شده است ، به طوری که می توانید آن سیستم عامل را به دلخواه خم کنید ؛)

مرحله 5: وایرینگ

مدارهای MIDI IN و MIDI OUT در تصاویر پیوست گزارش شده است. توجه داشته باشید که از TX1 و RX1 استفاده می شود ، نه TX0 و RX0.

پین های ورودی Arduino DUE نمی توانند 5 ولت ، اما 3.3 ولت را کنترل کنند. به همین دلیل است که از چشمی نوری H11L1 به جای رایج ترین 6N138 استفاده می شود. من شواهدی دارم که استفاده از 6N138 همراه با تقسیم ولتاژ برای کاهش ولتاژ سیگنال به TX1 ، مانند اولین نمونه اولیه من ، می تواند در برخی از تنظیمات به طور نامنظم کار کند.

LED ها از طریق مقاومت های 470 اهم به پین های خروجی Arduino DUE متصل می شوند. می توانید از مقاومتهای تا 1 کیلو اهم برای کاهش جریان ورودی به LED و کاهش روشنایی آنها استفاده کنید.

دکمه ها/کلیدها/جک ها به لطف مقاومتهای کششی ورودی که در طرح فعال شده اند ، مستقیماً به پین های ورودی آردوینو متصل می شوند. نیازی به مقاومت خارجی (کشش پایین) نیست.

رمزگذار نوری به GND و +5V متصل است. به پین های ورودی آردوینو می رود که از 2 مقاومت 480 اهمی عبور می کنند ، یکی برای هر خروجی داده نوری.

آردوینو DUE به طور مستقیم از پین 5 ولت تغذیه می شود و از طریق هاب +5V DC تغذیه می شود.

همه زمینه ها به این موضوع گره خورده است.

پیوست یک جدول با اتصالات از پین های آردوینو به محیط داخلی/خروجی است. اعداد پین آردوینو اعداد موجود در سخت افزار اولیه من را منعکس می کند و می تواند تصادفی باشد (به نوعی …) به سادگی می توانید محل پین را در طرح تغییر دهید ؛)

مرحله 6: اگر من بیش از یک منبع MIDI داشته باشم چه؟

پس از جستجوی مختصر برای ادغام MIDI ، متوجه شدم که کاربردی ترین (ارزان ترین) راه حل ، یک MIDI switcher است.

سوئیچ MIDI یک دستگاه منفعل است که منبع MIDI را فعال می کند و سایر منابع را غیرفعال می کند. به همین سادگی.

قلب یک سوئیچ MIDI یک سوئیچ چند موقعیتی (من 6 موقعیت دارد) ، 2 قطبی است. بسیار مهم است که تعداد قطب ها "2" باشد زیرا هر سوکت MIDI در صورت عدم انتخاب و در ارتباط نبودن با بقیه باید کاملاً قطع شود. پیوست تصویری است که من برای استفاده خودم متوجه آن شدم.

در این لینک یک طرح.