Processamento de Áudio com Arduino Due

Lucas Fialho Zawacki

Jabá Matehackers

Hackers + Espaço = Hackerspace

http://matehackers.org

Quem sou?

O que queremos fazer aqui?

  • Usar um Arduino Due como processador de sinais digitais
  • Aprender como funciona áudio e áudio digital
  • Fazer os nossos próprios efeitos de áudio baseados no som de uma guitarra

O que queremos fazer aqui? (cont.)

Zoomzera
Zoomzera

Processamento de Sinais Digitais (DSP)

  1. Fonte sonora
  2. Onda elétrica
  3. Conversão Analógico-Digital (ADC)
  4. Código (manipulação digital dos dados)
  5. Conversão Digital-Analógica (DAC)
  6. Saída de Som (caixas de som, fones-de-ouvido)

Diagrama DSP

Fonte: Wikipedia - Digital Audio
Fonte: Wikipedia - Digital Audio

Como funcionam ondas sonoras

  • Váriação de pressão do ar
  • Frequência da variação -> "Nota"
  • Amplitude -> "Volume"
  • Podemos converter ondas sonoras (mecânicas) em ondas eletricas

Ondas Sonoras

Seno
Seno
Onda bateria
Onda bateria

Áudio Digital

  • Representação numérica de uma frequência elétrica
  • É feita como uma amostragem de partes da onda original...
  • Virando uma sequência de números no tempo
Amostragem
Amostragem

Taxa de Amostragem

Qual a influência da taxa de amostragem?

11025 KHz

44100 KHz

Diferentes Ondas

  • Seno, Triângulo, Quadrada, Dente de Serra, Pulso, ...
  • ... o resto!


Arduino Due

  • Arduino Baseado no Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 CPU
  • 32 bits, mais memória, mais processador
  • Muito mais inputs e outputs
  • DACs e ADCs

Pinagem Arduino Due

Demonstração do DAC

Projeto inspirador

Circuito

Circuito v2

Circuito

Voltagem e PCM

  • Amplificação e amostragem do sinal de guitarra
  • Valores variando entre 900 e 1400
  • Um pouco de ruído
  • Porém temos o nosso som!

Demonstração

Código

Guitarra limpa

Distorção

Delay

Dúvidas

Muito Obrigado

:)