wersja mobilna | kontakt z nami

DSPfactory. Profesjonalny efekt dźwiękowy dla muzyków. cz. 2

Numer: Kwiecień/2016

Odtworzenie brzmienia efektów opartych na celowym opóźnieniu sygnału (zwłaszcza typu: chorus, reverb i echo) jest dość łatwe w realizacji. A skoro tak, to zrodził się pomysł zbudowania profesjonalnego efektu muzycznego pozwalającego na symulowanie analogowych kamer pogłosowych oraz realizację innego rodzaju efektów muzycznych. W ten sposób powstał DSPfactory - cyfrowy procesor muzycznych efektów przestrzennych, który postawiony na półce obok urządzeń ze stajni Rolanda czy Yamahy nie wygląda jak ich "ubogi kuzyn", zarówno pod względem montażowym, jak i użytkowym! Rekomendacje: urządzenie pozwala na zapoznanie się z programowaniem efektów muzyczny oraz na uzyskanie nowego, atrakcyjnego brzmienia instrumentów. W związku z tym, może on służyć zarówno muzykom jak i programistom - twórcom nowych, ciekawych algorytmów przetwarzających dźwięk.

Pobierz PDFMateriały dodatkowe
Montaż

Rysunek 7. Schemat montażowy modułu płyty głównej (modułu audio) DSPfactory

W związku z tym, że poszczególne moduły urządzenia DSPfactory charakteryzują się nieco odmienną budową mechaniczną oraz złożonością montażową, szczegóły dotyczące ich montażu zostaną przedstawione oddzielnie.

Zacznijmy, więc od modułu płyty głównej audio, który to jest modułem o największym stopniu komplikacji. Schemat montażowy płyty głównej pokazano na rysunku 7, natomiast zdjęcie zmontowanego modułu w wersji prototypowej na fotografii 8.

Montaż modułu płyty głównej audio rozpoczynamy od wlutowania wszystkich półprzewodników SMD, następnie elementów biernych SMD, rezonatora kwarcowego procesora FV-1, kondensatorów elektrolitycznych - przewlekanych, a na samym końcu złącza, gniazda JACK, przekaźniki miniaturowe i potencjometry obrotowe.

Z uwagi na zagęszczenie i liczbę elementów przed pierwszym podłączeniem układu należy jeszcze raz sprawdzić jakość wykonanych połączeń by nie dopuścić do ewentualnych zwarć. Wspomniana kontrola będzie znacznie łatwiejsza, jeśli zmontowana płytkę sterownika przemyjemy alkoholem izopropylowym w celu wypłukania nadmiaru kalafonii lutowniczej.

Fotografia 8. Zdjęcie zmontowanego modułu płyty głównej (modułu audio) DSPfactory

Schemat montażowy modułu panelu sterującego pokazano na rysunku 9, a zdjęcie zmontowanego modułu na fotografii 10. Montaż rozpoczynamy od wlutowania wszystkich półprzewodników SMD, następnie lutujemy elementów biernych SMD, a na samym końcu złącza PWR/INTERFACE i AUDIO (uwaga: lutujemy je od spodu płytki), miniaturowe switche podświetlane PREV/NO, NEXT/YES, BANK/UPLOAD i STORE oraz enkodery obrotowe POT1/EDIT, POT2 i POT3.

Elementy P1 i R15 montujemy wyłącznie, jeśli zamiast przewidzianego wyświetlacza OLED stosujemy wyświetlacz LCD. Wtedy potencjometr P1 służy do regulowania kontrastu wbudowanego wyświetlacza LCD. Sam wyświetlacz dołączamy do płytki modułu za pomocą 2-rzędowej listwy goldpin (2×8 pinów), po czym stosujemy 3 tulejki dystansowe w celu mechanicznego zespolenia płytki wyświetlacza z płytką modułu.

Zworka oznaczona PGM musi pozostać rozwarta podczas programowania mikrokontrolera (jeśli programowany jest w systemie docelowym), zaś podczas normalnej pracy musi być zwarta.

Rysunek 9. Schemat montażowy modułu panelu sterującego DSPfactory

Schemat montażowy modułu zasilacza pokazano na rysunku 11, zaś zdjęcie zmontowanego modułu na fotografii 12. Jego komponenty są zamontowane na jednostronnym obwodzie drukowanym, a sam zasilacz jest nieskomplikowany w budowie i złożony z niewielkiej liczby podzespołów ze zdecydowaną przewagą elementów przewlekanych.

Fotografia 10. Zdjęcie zmontowanego modułu panelu sterującego DSPfactory

Jego montaż zaczynamy od wlutowania wszystkich zworek, następnie po stronie wyprowadzeń montujemy 4 elementy SMD: U6 i C16...C18, kolejno elementy bierne zaczynając od rezystorów i kondensatorów ceramicznych, a kończąc na kondensatorach elektrolitycznych.

Rysunek 11. Schemat montażowy modułu zasilacza i interfejsów wejścia/wyjścia DSPfactory

Następnie montujemy wszystkie elementy półprzewodnikowe przeznaczone do montażu przewlekanego, a na samym końcu złącza POWER, PANEL i FOOT, gniazda MIDI-IN, MIDI-OUT oraz USB jak i transformatory miniaturowe do druku TR1 i TR2.

Z uwagi na fakt, iż na płytce modułu zasilacza i interfejsów wejścia/wyjścia zbudowano kompletne układy zasilające zasilane napięciem sieciowym 230 V istnieje niebezpieczeństwo porażenia prądem elektrycznym o napięciu 230 V, co może być zagrożeniem dla życia i zdrowia użytkowników.

W związku z tym, montaż modułu powierzyć należy osobie posiadającej uprawnienia elektryczne w zakresie eksploatacji urządzeń o napięciu do 1 kV. Miejsca na płytce drukowanej, gdzie występuje wysokie napięcie groźne dla życia i zdrowia oznaczone zostały odpowiednimi opisami.

Ostatnim modułem naszego urządzenia jest uniwersalny moduł gniazd wejścia/wyjścia, którego schemat montażowy pokazano na rysunku 13, zaś zdjęcie zmontowanego modułu na fotografii 14.

Uniwersalność tego modułu wynika z faktu, że jego obwód drukowany tak zaprojektowano, aby po przecięciu w przygotowanym do tego celu miejscu (otwory na środku płytki) można było go użyć jako modułu monofonicznego gniazda FOOTSWITCH.

Jeśli w module używamy stereofonicznych, tylnych gniazd wejściowych lub wyjściowych, to dzięki zworce L-MONO lub R-MONO możemy zdecydować, które z gniazd będzie pełniło rolę gniazda monofonicznego dla dołączenia instrumentów monofonicznych, takich jak gitara. Co do montażu tego modułu to trudno tu cokolwiek napisać, gdyż umieszczono na nim wyłącznie dwa gniazda typu JACK.

Montaż całości

Fotografia 12. Zdjęcie zmontowanego modułu zasilacza i interfejsów wejścia/wyjścia DSPfactory

Zmontowane urządzenie DSPfactory po usunięciu górnej pokrywy obudowy pokazano na fotografii 15, natomiast na rysunku 16 przedstawiono rysunki techniczne panelu przedniego i tylnego.

DSPFactory jest systemem składającym się z kilku modułów. Co ważne, prawidłowo zmontowane działa od razu po włączeniu zasilania, jednak z powodu jego skomplikowania możliwe jest popełnienie błędów montażowych, które to należy usunąć przed ostatecznym uruchomieniem systemu.

Aby to zweryfikować, najlepiej upewnić się przed finalnym montażem efektu w obudowie, że wszystkie moduły poprawnie współdziałają ze sobą. Najprostszą metodą takiego sprawdzenia jest uruchomienie urządzenia bez obudowy.

Aby to uczynić należy zamontować tymczasowo moduły na słupkach montażowych, zabezpieczyć fragment zasilacza połączony z siecią energetyczną, aby uniemożliwić dotknięcie tego fragmentu płytki ręką i uruchomić w pierwszej kolejności sam zasilacz, a później wszystkie pozostałe moduły razem.

Rysunek 13. Schemat montażowy uniwersalnego modułu gniazd wejściowo/wyjściowych DSPfactory

Przed ostatecznym uruchomieniem całości należy sprawdzić poprawność montażu taśm przewodów, gdyż odwrotne połączenie wtyczek może spowodować zwarcie zasilacza lub uszkodzenie panelu sterującego. Prostym testem w takim przypadku jest sprawdzenie, czy piny numer 1 w obu wtyczkach danej taśmy przewodów są ze sobą połączone.

Jeśli po włączeniu efektu na panelu sterującym pojawiają się najpierw napis startowy, a następnie informacja o aktywnym efekcie, to ostatecznym testem urządzenia będzie podłączenie źródła sygnału do wejścia (może być gitara) i wyjścia urządzenia do wzmacniacza.

Słyszalny przetworzony sygnał będzie dowodem, że przy montażu nie popełniono błędów. W takim wypadku sprawdzamy czy efekt reaguje na przyciski na panelu przednim (chociażby wybranie następnego brzmienia). Jeśli nie wystąpiły żadne problemy, to można przystąpić do ostatecznego montażu efektu w obudowie.

Fotografia 14. Zdjęcie zmontowanego uniwersalnego modułu gniazd wejściowo/wyjściowych DSPfactory

Montaż ten rozpoczynamy od zebrania elementów mechanicznych potrzebnych w tym celu tj. gniazd typu Jack, gniazda do kabla sieciowego, słupków montażowych i specjalnego kątownika do mocowania panelu sterującego oraz wyłącznika sieciowego.

Na wstępie rozłączamy wszystkie, poprzednio połączone ze sobą moduły, odkręcamy tymczasowo zamontowane słupki montażowe i rozpoczynamy ostateczny montaż zaczynając od modułu zasilacza, gniazda kabla sieciowego, wyłącznika sieciowego oraz gniazd wyjściowych na tylnym panelu obudowy.

Same gniazda mocujemy do tylnego panelu obudowy dzięki zintegrowanym w nich nakrętkom zwracając jednocześnie uwagę na poziome położenie obwodów drukowanych, do których je przylutowano. Przewód ochronny gniazda IEC łączymy do obudowy w sposób gwarantujący pewny kontakt elektryczny.

Fotografia 15. Zdjęcie zmontowanego urządzenia DSPfactory po usunięciu górnej części obudowy

W dalszej kolejności należy zamontować moduł audio i przewody łączące go z gniazdami Jack na tylnym panelu urządzenia. Jest to bardzo ważne, gdyż niektóre, istotne połączenia sygnałów audio dokonywane są przy pomocy odpowiednio połączonych gniazd Jack i bez tego urządzenie nie będzie działać prawidłowo. W tym momencie można wstępnie zamontować diodę CLIP. Ostatecznie powinna ona być przyklejona do panelu przedniego (silikonem).

Ostatnim montowanym modułem jest moduł panelu sterującego. W tym przypadku w pierwszej kolejności przykręcamy słupki montażowe do płytki tegoż panelu a następnie wkładamy moduł do obudowy dosuwając go do szybki zabezpieczającej wyświetlacz.

Kolejno do obudowy wkładamy specjalny wspornik (kątownik), do którego mocowany jest panel, następnie przykręcamy panel do tegoż wspornika by ostatecznie zamocować sam wspornik do dolnej powierzchni obudowy (tak aby przełączniki i enkodery mogły się swobodnie poruszać w odpowiednich otworach ozdobnego panelu sterującego).

Rysunek 16. Rysunki wykonawcze panelu przedniego i tylnego DSPfactory

Ośki enkoderów i potencjometrów stabilizujemy dodatkowo poprzez przykręcenie ich za pomocą nakrętek do stalowego panela przedniego urządzenia. Na koniec, do wspomnianego, stalowego panelu przedniego przykręcamy przy pomocy 4 śrub, ozdobny aluminiowy panel przedni stanowiący element interfejsu użytkownika (na panel ten metodą sitodruku naniesiono wszystkie, niezbędne opisy).

Ostatnią czynnością jest podłączenie masy układu do obudowy. Można to zrobić poprzez połączenie masy zasilacza poprzez oczko lutownicze do jednego ze słupów montażowych modułu audio. Jeśli wszystkie opisane czynności zostały wykonane prawidłowo to efekt jest gotowy do użycia. Można przystąpić do wgrania indywidualnych ustawień (banku brzmień) i testów przy użyciu instrumentu.

Robert Wołgajew, EP

Pozostałe artykuły

Moduły komunikacyjne IoT

Numer: Kwiecień/2016

W artykule przedstawiono projekt dwóch modułów do komunikacji radiowej umożliwiających transmisję danych w aplikacjach IoT i nie tylko. Pierwszy to popularny moduł ESP8266 umożliwiający łączność przez sieć Wi-Fi. Drugim jest Bluetooth BLE4 z komunikacją radiową w standardzie "niskomocowego" interfejsu Bluetooth, oparty o moduł RN4020. Rekomendacje: moduły są zgodne mechanicznie ze standardem XBee, co ułatwia ich zastosowanie ...

Termometr 2-kanałowy z interfejsem Bluetooth

Numer: Kwiecień/2016

Opisywany projekt jest dwukanałowym, precyzyjnym termometrem przesyłającym wynik pomiaru za pomocą Bluetooth. Dzięki temu może być umieszczony w dowolnym urządzeniu lub w pomieszczeniu, a temperatura może być odczytywana za pomocą komputera, smartfonu lub tabletu. Rekomendacje: termometr przyda się w systemie automatyki domowej.

Sterownik taśmy LED ze zdalnym sterowaniem

Numer: Kwiecień/2016

Oświetlenie diodowe zdobywa coraz większą popularność. Długi czas eksploatacji, niski pobór energii oraz malejące ceny to czynniki, które skłaniają coraz większą liczbę osób do jego stosowania. W artykule zostanie zaprezentowany regulator jasności dedykowany do taśmy LED, z pilotem bezprzewodowym i nietypowym sterowaniem. Rekomendacje: sterownik przyda się do oświetlenia obiektów i wnętrz.

MegaDSP+. Zestaw do nauki DSP

Numer: Kwiecień/2016

Opisany w Elektronice Praktycznej nr 12/2014 projekt SigmaDSP+ pozwalał na zapoznanie się z obsługą i podstawowymi funkcjami procesorów sygnałowych z rodziny Sigma DSP firmy Analog Devices. Nic nie stało też na przeszkodzie, aby zastosować tamten moduł we własnej aplikacji. Celem, który przyświecał opracowaniu MegaDSP+ było zachowanie cech poprzednika, ale przy znacząco zwiększonych możliwościach. Rekomendacje: zestaw przyda ...

Przetwornik audio DAC z układem PCM5102A

Numer: Marzec/2016

Wśród urządzeń budowanych przez elektroników ogromną popularnością cieszą się urządzenia audio. Nic nie cieszy tak, jak samodzielnie wykonany wzmacniacz, odtwarzacz lub przetwornik C/A. Tym bardziej, że można je wykonać z użyciem najlepszych komponentów oraz dopasować do własnych upodobań. Przetwornic C/A opisywany w artykule zbudowano z użyciem doskonałego, kultowego układu scalonego PCM5102A, dzięki czemu charakteryzuje ...

Mobilna
Elektronika
Praktyczna

Elektronika Praktyczna

Kwiecień 2017

PrenumerataePrenumerataKup w kiosku wysyłkowym

Elektronika Praktyczna Plus

lipiec - grudzień 2012

Kup w kiosku wysyłkowym