Arduino ChipTune – Funky Drummer



Tak sem zase pokračoval v ChipTune projektu. Tentokrát vznikl jednostopý Drum Machine (sekvencer).

Tak tady je teda asi to video (kůli kterýmu tenhle blogpost vůbec píšu… ;)

Výstupní signál sequenceru zachycený pomocí zvukové karty najdete na adrese http://show.harvie.ath.cx/arduino/ záměrně ve formátu wav, abyste si pomocí nějakého softwaru (třeba Audacity) mohli prohlédnout (skoro) přesný průběh signálu, který z Arduina leze. Na stejném místě najdete další soubory týkající se arduina – včetně zvukových záznamů k minulému článku.

A tady je příslušný kód (je použita velká část kódu z minulého článku – proto se nelekejte je to správný kód):

/*
* Bit-bang sound
* <~~Harvie 2oo8
*/
#define sndout 13
void sound(char sndpin, float freq, float duration) { //Play bit-bang sound
if(duration<=0) return; if(freq<=0) { delay(duration); return; }
freq=((1000000/2)/freq); //Convert freq to delay (us)
duration*=1000; //Convert duration to us
pinMode(sndpin, OUTPUT);
for(;duration>0;duration-=2*freq) {
digitalWrite(sndpin, HIGH); delayMicroseconds(freq);
digitalWrite(sndpin, LOW);  delayMicroseconds(freq);
}
pinMode(sndpin, INPUT); //Close pin to avoid noise (optional)
}
float get_tone(char tone, char octave) { //Return tone frequency or 0
if(octave+tone<=0) return 0;
float freq;
switch (tone) { //THX2MS GW-BASIC Reference 4freqs muhaha ;D
case 'c': case 'C': freq=130.81; break;
case 'd': case 'D': freq=146.83; break;
case 'e': case 'E': freq=164.81; break;
case 'f': case 'F': freq=174.61; break;
case 'g': case 'G': freq=196; break;
case 'a': case 'A': freq=220; break;
case 'b': case 'B': freq=246.94; break;
default: return 0;
}
return (freq*pow(2,octave-1));
}
void play_melody(char sndpin, char *melody, char octave, int duration) {
for(char i=0;melody[i]!=0;i++) sound(sndpin, get_tone(melody[i], octave), duration);
return;
}
void setup() { // run once, when the sketch starts
Serial.begin(115200);
}
void play_drum(char sndpin, char drum) {
char c; int i; float f;
switch (drum) {
//BassDrums
case 'b': for(f=0;f<30;f+=4) {sound(sndpin, 60, 20); delay(f);} break;
case 'B': for(i=0;i<=150;i+=10) sound(sndpin, i, 10); break;
case 'd': for(i=150;i>=0;i-=10) sound(sndpin, i, 10); break;
case 'D': for(i=100;i>=40;i-=10) sound(sndpin, i, 6); break;
//Snares
case 's': for(f=0;f<1;f+=0.1) sound(sndpin, sin(f)*1000, 5); break;
case 'S': for(f=0;f<1;f+=0.1) sound(sndpin, sin(f)*1000+(rand()/100), 5); break;
case 'z': for(f=0;f<1;f+=0.15) { sound(sndpin, sin(f)*1000+(rand()/1000), 5); delay(f*10); } break;
//Crashes
case 'c': for(f=1.2;f<1.5;f+=0.01) { sound(sndpin, 700+(rand()/500), 2); delay(1/sin(f)); } break;
case 'C': for(f=1;f<1.3;f+=0.01) { sound(sndpin, (70+(rand()/500))*(f/0.1), 2); /*delay(1/sin(f));*/ } break;
//Ambient
case 'r': for(i=0;i<300;i++) sound(sndpin, rand()*100, 5); break;
//Intros
case 'i': for(i=0;i<150;i++) sound(sndpin, i*100, 5); break;
case 'I': for(f=0;f<1;f+=0.01) {sound(sndout, sin(f)*550, 10); sound(sndout, cos(f)*400, 10); } break;
//Outros
case 'o': for(f=1;f>0.3;f-=0.01) { sound(sndpin, sin(f)*1000+(rand()/100), 5); delay(40/f); } break;
default: delay(100);
}
}
void play_rythm(char sndpin, char *rythm) {
for(char i=0;rythm[i]!=0;i++) play_drum(sndpin, rythm[i]);
return;
}
void loop() { // run over and over again
//delay(10000); return;//Silence! I'll kill you!
//while(1) sound(sndout, rand()/20, 10);
//int i=0; while(1) sound(sndout, i++, 10);
//float i=0; while(1) sound(sndout, sin(i+=0.01)*600, 10);
//float i=0; while(1) { sound(sndout, sin(i+=0.01)*550, 10); sound(sndout, cos(i)*400, 10); }
//sound(sndout, 440, 30000);
//play_drum(sndout, 'D'); delay(1000); return;
//play_drum(sndout, Serial.read()); return;
/*
play_rythm(sndout, "r  iI ");
play_melody(sndout, "c c c cc dd d eee    ", 1, 100);
play_rythm(sndout, "B   D   B   d s B   D s B   d c B s D C B   d S B   D S B  b s d So  ");
*/
char rythm[]=
"b "
"D D D d D d "
"D D D d D d "
"i "
"D D D d D d "
"D D D d D d "
"I "
"D s D S D d "
"D D z d D d "
"ddDDb "
"D D D d D s "
"D D D d D s "
"o";
play_rythm(sndout, rythm);
/*int octave, duration;
char melody[]="CCDEECCFFAAGGE-CCDEGGEFEDDCC-CCDEECCFFAAGGE-CCDEGGEFEDDC"; octave=1; duration=300; //Bob Marley's Redemption song - intro ;D
play_melody(sndout, melody, octave, duration);*/
delay(4000);
}

V kódu si povšimněte pole rythm, které obsahuje samotný drum pattern. Pro odlaďování patternů je dobré použít sériový vstup:
play_drum(sndout, Serial.read()); return;
potom můžeme pattern odlaďovat spuštěním příkazu cat >/dev/ttyUSB0 a vložením patternu do terminálu – tj. nez nutnosti pokaždé znovu uploadovat celý sketch… Tady se nám nabízí možnost napsat si složitější grafické rozhraní pro PC a bubny pomocí něj ovládat, nebo napojit na MIDI.

Další pokusy

Všechny moje pokusy o mixování byly celkem neúspěšné. Poslední postavený na principu kombinace dvou (nebo libovolného většího počtu) frekvencí (současně šlo také o DTFM generátor) sice neměl chybu v logice, až na to, že se mi nepodařilo získat přesný počet mikrosekund, které uběhly od spuštění Arduina (což je na podobné architektuře asi nemožné) a s použitím milisekund (millis();) jsou výpočty tak nepřesné, že na lince se objeví celkem solidní šum – ale když se dívám na jeho průběh v Audacity, tak musím říct, že už je to dost blízko tomu co jsem čekal, ale každopádně ne dost přesné.




Líbí se vám článek? Chcete se o něj podělit? Přidejte ho! (volba topclanky.cz nevyžaduje registraci)

5 Responses to “Arduino ChipTune – Funky Drummer”

  1. p3p3_w0r3m1o Says:

    Taky přemýšlím o tom že bych si tohle Arduino koupil, vypadá to že se s tím dá docela solidně vyhrát :D

    (btw: v posledním odstavci máš oběví místo objeví)

  2. Harvie Says:

    p3p3_w0r3m1o: Doporučuji koupi a díky za opravu ;D

  3. p3p3_w0r3m1o Says:

    4Harvie: V neděli ráno jsem to objednával, co jsem slyšel, tak je to na poště asi za tři dny, tak to zítra půjdu zkontrolovat, už se těším jako malej =:3

    BTW: Rádo se stalo ;)

  4. Harvie Says:

    p3p3_w0r3m1o: JJ asi 3 dny. Nezapomeň pak někam napsat o svých projektech. ;o)

  5. p3p3_w0r3m1o Says:

    @Harvie: To každopádně nezapomenu, neboj ;)
    (jen netuším jestli jestli to půjde nazvat "projekty" a jestli zvládnu aspoň to blikání ledky… :D )

Leave a Reply