Форум гитаристов

Ок. Простой вопрос. Как мне с помощью ардуины прочитать импульс (ок, пусть даже всего 700 сэмплов - это 2800 байтов) с карты памяти и передать его в DSP, при том что у ардуины всего 2.5кБ оперативной памяти, из которой часть будет занята под уже существующие переменные?

А по нормальному - пользователь должен отдать файлик WAV на карту памяти - а микроконтроллер должен уже его прочитать, переконвертить в таблицу коэффициентов и передать в DSP. - И опять же мы упираемся в то, что чтобы конвертировать файлик - его нужно загрузить его в оперативную память микроконтроллера - он туда просто не влезет. ))

Второй момент. Мощь и жирнота - сколько стоит нынче? RPi Pico - 5 баксов оф.цена (у нас по крайней мере за столько продают официальные ресселеры), ESP32 на али - 4,5 бакса? а если брать "core module" смд-шный - то там вообще цена 3 бакса в среднем. При том, что ардуина нано стоит примерно те же 3 бакса в китае.

Ок. Можно пробовать по кускам. А стоит ли?
Разница на уровне 1-2 долларов между ардуиной и ESP32 той же, и 2-3 доллара между ардуиной и RPi Pico. Да и ардуине нужно будет покупать конвертор уровней (да, всего за бакс, но все же) с 5 на 3.3в.
ESP32 может программироватся с того же IDE что и ардуина, после установки нужного "плагина".


... и добавил:

Я на ардуине пробовал - написав только базовые функции типа подключение нужных библиотек и функции конвертирования параметров с двух энкодеров в понятные для DSP команды, инициализирование карты памяти и чтение списка файлов на ней - я выюзал 70% доступных ресурсов. А добавив простейший UI на дисплее от нокии - я выюзал 80% ресурсов, и борда начала время от времени подвисать (памяти не хватало под динамические переменные - например если вдруг список файлов на карте памяти стал больше). Конечно - ардуино-мега может частично решить проблему - но ее габариты... ее ж даже в 0473 гаинту то впихнуть трудно... Да, в китае есть в меньшем корпусе - я юзал, пробовал - в целом норм. Но - она дороже ESP32 и RPi Pico, и опять же - конвертеры уровней (5в->3.3в) для работы с картой памяти и для работы с i2c (DSP, экранчик и может что-то еще).

Небольшое сравнение возможностей трех платформ.


RPi Pico - это обычный ARM-микроконтроллер, как STM32 или ESP32. На простом ядре Cortex-M0+. Ардуины кстати тоже начали делать на подобном ядре.
Есть SDK под С, которое ставится и настраивается вполне не сложно, есть различные редакторы и прочее.
А Python - это просто другой язык программирования, на котором можно хоть в блокноте писать (хотя есть куча простых редакторов с подсветкой синтаксиса и тп). И потом "как на флешку" - написаный скрипт закидывается на память контроллера и работает. Python - это мой основной язык, на котором я работаю работу - поэтому я взял его как альтернативу для С. У него очень простой и понятный синтаксис, плюс он значительно более компактный. Для сравнения - для того чтобы запустить полноценный веб-сервер на C - нужно подтянуть 1-2 библиотеки и написать примерно 100 строчек кода. Та же задача на Python - 1 Библиотека и 10-12 строк кода (а в некоторых случаях и того меньше)

Да, ардуино про мини есть в версии 3.3в, но работает только на 8мгц. Именно на ней я и пробовал делать тестовый проект - т.к. маленькая и вроде бы все умеет... Но - не вытянула от слова совсем. ))

Интересно - под что изначально заточен питон? )) Т.к. любой учебник начинает фразой - "Python - высокоуровневый язык программирования общего назначения" и честно - я пока не встречался с задачей, для которой Python не справился бы, а задачи у меня разные.

Ну такое, мне в целом - без разницы - может быть С. ))

Будет, все будет.

... и добавил:

Ну в общем... Ок, идем в сторону ESP32 c Cи в качестве основного языка программирования. )

Но - сначала железо.

Под задачу были заказаны SMD-модули ESP-WROOM-32D c 8 и 16мБ памяти на борту, а так же простенький программатор для них - чтобы можно было программировать данный прибор без "впаивания/выпаивания". В качестве DSP - DSPmini с aliexpress c ADAU1401 на борту - готовая плата.

По быстрому нарисовал схему, и прикинул плату - открытый проект тут - https://oshwlab.com/Aiefremov/adau_main_board_gainta_bs13

В качестве корпуса - Gainta BS13 - она чуть-чуть побольше, чем G0124, что в данном случае очень критично.
Плата двухсторонняя, разведенная автороутом. Если кто хочет и может помочь развести более "по-человечески" - приглашаю в проект по ссылке выше - достаточно зарегистрироваться - и можно развлекаться.  Например убрать дорожки с области антены ESP32 - т.к. они будут сильно влиять на радиус связи - если мы вдруг будем хотеть добавить какой-то www-сервис еще к прибору. ))

Кстати - большинство китайских готовых плат на али - сделаны именно автороутом, и ничо, даже работает. )

Важный момент - пока что все указывает что плата в любом случае останется двухсторонней - так что данный онлайн ресурс был выбран потому, что позволяет "передать" плату на китайское производство (JLCPCB.com) без каких либо проволочек, где за 5 плат с меня взяли 2 бакса + доставка (4 бакса). Это куда предпочтительнее, чем возится с ЛУТ и прочим как по мне. Даже если у вас останутся платы - можно подарить другим форумчанам в вашем регионе, которые будут заинтересованы проектом.
Ну и как ни крути - но почти все компоненты - SMD в размере 0805 (это тот размер, который еще можно вполне успешно паять обычным паяльником с тонким жалом). Если есть желание - можно обсудить какие из элементов стоит перевести на THT - может будет попроще с платой тогда. ))

С одной стороны платы (SMD-сторона) - у нас все SMD, ESP32, экран и энкодеры (экран стоит "над" ESP32. в сумме - они получаются ровно такой же высоты как корпус энкодера (с небольшим зазором на прокладку между ними)) и светодиоды, кнопка.
С другой стороны (THT-сторона) - все функциональные разъемы и колодки, так же колодка под плату ADAU и кардридер. При предварительной проверке - толщина платы с со всеми элементами по SMD-стороне - имеет высоту около 7мм. Т.е. в "пустые" места по стороне THT - как раз помещаются необходимые разъемы (Jack-вход, XLR-выход, стандартный 12мм разъем питания). Входов - на плате выведено 2, выходы - все 4. По входу добавлен буфер на ОУ, который питается от входного питания 9в.

ESP32 соеднияется с ADAU через I²C, и I²S (только на получение данных от адау - например если мы захотим добавить тюнер). Так же выведен специальный разъем, чтобы можно было с программатора подключиться (прокинуть проводки) к уже впаяной ESP32 и изменить прошивку.

Так же - кроме двух энкодеров добавлен дополнительный элемент управления - кнопка. На нее можно повесить включение-отключение какой-то из функций в программе DSP-процессора. Изначально хотелось сделать их две - но ног у ESP32 не хватило.

Комментарии, обсуждение, предложения - приветсвуются. Сделаем доступный толковый амп-каб сим вместе!


... и добавил:

может данный пост вынести в отдельную тему?

Последние пару месяцев много основной работы, так что кабсиму внимания уделяю меньше. Но из того что имеем на сегодняшний день -



Вполне рабочий прототип.
По железу -

• ESP-Wroom-32D, c 16мб флеша. (а вот пусть будет на всякий случай) В качестве основного управляющего элемента.
• ADAU1401 - готовый модуль dsp-mini. их полно на али в вполне адекватной цене. Может со временем сделаю свой модуль, более компактный.
• Двухканальный буфер на ОУ
• 2 энкодера  - крутилкой выбираем громкость усилителя или кабинета, кнопкой - включаем-выключаем его. Крутя энкодер в "нажатом" положении - выбираем из списка импульс кабинета или модель усилителя (в зависимости от того, какой энкодер нажат). Одновременное удержание обоих энкодеров в нажатом положении больше 2х секунд - приводит к выключению выходов (mute). В верхней, правой части платы - имеется дополнительная кнопка которая вклюает-выключает сатурацию/насыщение/подгруз оконечника.
• Экран 1.3 дюйма, OLED
• MicroSD card reader
• 2 моно входа (или 1 стерео). Пользую пока один. Второй можно вывести как вход AUX для того, чтобы играть с минусом например.
• Симметричный (балансный) выход на XLR, и два выхода небалансных в принципе даже напрямую из адау - вполне неплохо тянут наушники. Подумаю что с ними делать еще.
• ESP32 подключена на выход i2s дополнительно - т.е. на нее можно отдать звук в цифре и что-то с ним делать. Я думаю реализовать тюнер софтовый средствами ESP32

Из функционала на сегодняшний день:

• 2 модели басовых усилителей. Один - SVT4PRO style - из-за ограниченных возможностей адау это именно "похожий" по звуку усилитель, а не полноценная эмуляция усилителя. Но звучит очень неплохо. Второй - SWR SM-400 Style - тоже просто похожий по звуку усилитель. При сравнении в лоб с "железным" усилителем (в наличии и SVT4PRO и SWR SM400) - отличие конечно же есть, но в миксе это отличие уже малозаметно, и в целом - звучит очень похоже.
• 4 встроенных  импульса басовых кабинетов на родном флеше - 2x10 (кабинет собственной конструкции), Hartke 410XL, Ampeg 610hlf,  Mesa Boogie Subway 2x12
• При наличии карты памяти - список доступных импульсов будет строится на базе того, что на карте памяти. Выбранный импульс конвертируется из Wav и записывается на флеш контроллера как "пользовательский" к уже существующим четырем. При извлечении карты - работаем с импульсами на флеше, включая 1 пользовательский.
• возможность отключать подгруз оконечника. Это не перегруз/драйв в общепринятом смысле. Это мягкий клиппинг частотнозависимый (разные частоты режутся с разной интенсивность.), в целом - дает гармоническое насыщение достаточно красивое. Мне понравилось - оставил и вывел управление отдельной кнопкой.

Так что такие вот дела. Доделаю еще усилтель марк-баса и галлен-крюгера и в целом басовую версию можно будет считать законченной. И можно будет приступать к работе с гитарной версией. Там будет так же 4 "стиля усилителя" - Фендер, маршал, меса, сло, и штук 8 импульсов в комплекте соответсвующих.

Из текущих проблем - пока чот не влазит в запланированный корпус (Gainta B013). Боюсь что придется все же Gainta G0473 использовать (тогда экран получается по центру корпуса почти, кнопки-крутилки внизу, а вверху по бокам - разъемы все нужные).

это очень круто друг!