Микросхема для записи и воспроизведения звука

[MrDio]

Добрый день. Наткнулся на этот замечательный форум гугля по своей теме.
Обрисую ситуацию. Нужна микросхема в которую можно записать звук (WAV, например), а потом воспроизвести его. Нужно для музыкального инструмента. Рассматриваю микросхемы как с возможностью перезаписи, так и однократно прошиваемые.

Использовал поиск по форуму и нашел следующие темы:
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=1&t=13804
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=20&t=45714

В обоих была ссылка на http://vip-card.ru/

Там нашел ссылку на однократно прогаммируемую микросхему: WTH040-8S впринципе вроде все устраивает, но есть несколько НО.
1. Во-первых, если я все понял правильно то из руководства http://voice-chip.ru/docs/WTH_V1_0.pdf следует что время отклика 10мс. "The stabilization time for trigger... 10ms (button)" и на графиках там тоже везде фигурирует число 10мс. Для моих целей это многова-то. Есть ли микросхемы с меньшим временем отклика?
2. Во-вторых, частота дискретизации максимально 32кГц - хотелось бы 44кГц

Не могли бы вы посоветовать какие-нибудь альтернативы?
Основные критерии:
1. Минимальное время отклика. Вообще бывают, например 2мс??
2. Максимально высокое качество записи (44кГц).
3. Достаточно небольшого времени записи. Вообще нужно 4 фрагмента по 3-5 секунд каждый.

Вот так вот. Очень надеюсь на вашу помощь. Спасибо!

[Dmitry Dubrovenko]

Для начала определите, что Вам нужно:

микросхема в которую можно записать звук

или всё-таки

для музыкального инструмента

В обоих была ссылка

Данные чипы, возможно, годятся для речевого информатора, но для музыкального инструмента вряд ли подойдут.

Читайте темы:
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=73498
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=20&t=59197
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=22&t=48848
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=20&t=52447
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=20&t=68262
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=20&t=59645
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=20&t=50867
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=22&t=57516
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=3&t=56266
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=20&t=55620
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=2&t=56286
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=20&t=40821
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=20&t=54823
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=20&t=50205
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=3&t=38560

Ну, разумеется, есть и другие (смените поисковый запрос )

[MrDio]

Дмитрий, спасибо огромное за ответ и ссыки. Видно, что вы очень хорошо разбираетесь в теме.

Для начала определите, что Вам нужно:

Мне нужно именно для музыкального инструмента. Фактически, хочу сделать тоже самое что хотел сделать Сергей в теме "Проект сэмплерного генератора" - http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=21&t=73498

Я перечитал все. В результате появились новые вопросы.

1. Как я понял, ЦАП работающий со звуками 16 бит/44кГц - это редкость. Почему так, неужели никому не надо?
2. Прочитав темы, решил что может действительно хватит 8 бит/22кГц. Семплировать тарелки я не собираюсь, а для бас-барабана, да и для малого барабана может и хватит данных характеристик. Как вы думаете?
3. Если пункт 2 проходит, то почему бы не использовать микросхему WTH040-8S ? На сайте написано: "...гибкие настройки, поддерживаемая частота дискретизации от 3кГц до 32кГц", "...гибкая настройка качества звука (разрядность устанавливается при программировании 4/5/8 бит)" - т.е. вроде как даже частота выше 22кГц. Какие подводные камни могут быть при использовании этой микросхемы?
4. Я правильно понимаю, что микросхема может управляться просто кнопкой, но это занимает время 10мс.
5. А может управляться внешним микроконтроллером и тут задержка уже составляет микросекунды. Но только вот незадача: судя по даташиту во время передачи команды нужно выжидать в каком-то моменте 5мс (. Так везде?

Вобщем картина в голове складывается, но всеравно все как-то туманно. Может посоветуете что-то конкретное? На какой микросхеме лучше организовать? Примеры здесь видел, но там все как-то наворочено: внешняя флешка, АЦП для опроса внешних триггеров.. Мне бы какое-нибудь просто решение обладающее следующими качествами:

1. Однократно прогаммируемая микросхема с семплами (мне кажется это проще и дешевле чем многократная)
2. Максимальное быстрое время отклика
3. Минимум памяти - 4 кусочка по 2-3 секунды звука 8/22 займут сущие байты
4. Относительная простота схемы

Очень надеюсь на вашу помощь!

[Dmitry Dubrovenko]

хочу сделать тоже самое что хотел сделать Сергей

Так я ж там всё уже рассказал.
Купите какой-нибудь древний драм-сэмплер, типа в/у Алесиса, или, если компактность не важна, вообще - компьютер. Алесисы, кстати, тоже мозг пиплу компостируют, и сэмплы у них не совсем 16-битные, но качество на высоте.
На МИДИ-контроллер ссылка там же, абсолютно бесплатная.
По цена/качество - лучшего решения не получите.

В результате появились новые вопросы.

1. Редкостью я бы их не назвал, просто дороги, поэтому не очень в радиолюбительстве распространены, видимо.
2. В в/у теме я писАл, что и для тарелок вполне сойдёт.
3-5. По поводу подобных микросхем, ничего не скажу, поскольку меня они не устраивали, и я ими вплотную не занимался.

[Ser60]

Не знаю, подойдет-ли для ваших целей, но есть еще любопытная микросхемка для звукозаписи KX1400 только для частоты дискретизации 8 кгц. Я с ней раньше работал для записи/воспроизведения речи и остался очень доволен. Она работает с ADPCM и включает в себя аппаратный декомпрессор и даже маломощный усилитель класса D. К ней нужен МК и микросхема памяти, причем она сама управляет чтением из памяти в режиме воспроизведения без участия МК.

[MrDio]

Спасибо за объяснение!

Купите какой-нибудь древний драм-сэмплер, типа в/у Алесиса, или, если компактность не важна, вообще - компьютер.

Да купить-то я могу. Но у меня задача стоит сделать самому компактное решение без лишних возможностей. Ну просто интересно. В магазинах все продается. Но хенд-мейд есть хенд-мейд.

По поводу подобных микросхем, ничего не скажу, поскольку меня они не устраивали

А если не секрет - то чем не устраивали?

микросхемка для звукозаписи KX1400 только для частоты дискретизации 8 кгц

Спасибо, но 8кГц безнадежно мало. Нужно ну как минимум 22кГц.

[Dmitry Dubrovenko]

KX1400 только для частоты дискретизации 8 кгц

Так получается, зачем она нужна, если всё то же самое можно сделать на том же МК и памяти?

задача стоит сделать самому компактное решение без лишних возможностей.

Коли "зуд творчества", тогда (уже где-то говорил), МК и параллельная память (скорее всего, придётся ещё несколько параллельных регистров ставить), выдранная из старых материнских плат (особые извращенцы, разумеется могут её покупать ).

чем не устраивали?

Одни не умеют с внешними сэмплами работать, для других требуется дорогущее ПО от производителя, и каскадироваться они не умеют, у третьих ещё что-то. Ну, и цена, насколько помню, маленькой не назвать.

[MrDio]

В очередной раз спасибо за ответ!

МК и параллельная память (скорее всего, придётся ещё несколько параллельных регистров ставить), выдранная из старых материнских плат (особые извращенцы, разумеется могут её покупать )

А ЦАП тут не нужен? Он встроен в МК?

Одни не умеют с внешними сэмплами работать, для других требуется дорогущее ПО от производителя, и каскадироваться они не умеют, у третьих ещё что-то. Ну, и цена, насколько помню, маленькой не назвать.

Тот пример что я приводил - однократно прошиваются. С внешними семлпами действительно не работают, но мне этого пока не надо.
ПО да, вроде нужно, но нельзя ли его где-нибудь "позаимствовать"? Ну наверняка можно откуда-нибудь стянуть . Вот если там программатор какой-нибдуь мудреный в железке тогда сложнее...
По цене в китае они по 1$ за штуку (есть дешевле). Это конечно опт, но даже за 10$ думаю можно купить.

Меня просто несколько пугает обилие разных внешних компонентов особенно когда вроде есть готовое интегрированное решенеи, но я подозреваю что где-то тут есть подстава...

[Dmitry Dubrovenko]

А ЦАП тут не нужен? Он встроен в МК?

Смотря, что за МК.

Тот пример что я приводил - однократно прошиваются. С внешними семлпами действительно не работают, но мне этого пока не надо.

Интересно знать, каким образом Вы из такого хотите "музыкальный инструмент" получить?

Ну наверняка можно откуда-нибудь стянуть

Когда стянете, не забудьте поделиться.

По поводу стоимости читайте здесь.

[Ser60]

Так получается, зачем она нужна, если всё то же самое можно сделать на том же МК и памяти?

KX100 помимо аппаратного декодиования ADPCM еще производит интерполяцию сигнала и выдает на выход 12-битную ШИМ с частотой 256кгц, чего на МК не получить. В ней-же имеется встроенный усилитель каасса Д. В результате отпадает надобность в фильтрах на выходе, подавляющих частоту дискредитации, и свиста от нее практически не слышно. Я много экспериментировал с воспроизведнием речи в комбинации МК+память+фильтры на выходе (с ШИМ или ЦАП) и лучшего отношения качество/простота чем с КХ1400 добиться не смог. Кроме того, КХ может работать на воспроизведение вообще без МК.

Если нацеливатся на воспроизведение звуков барабанов, то скорее всего такая высокая частота и не нужна, и отфильтровать частоту дискредитации проще будет, поскольку она горазду выше частоты сигнала. MrDio - Вы слушали запись своего бас-барабана на частоте дискредитации 8 кгц или заранее предполагаете, что ничего путного не выйдет? Я не утверждаю, что выйдет, но попробовать стоит.

[MrDio]

Интересно знать, каким образом Вы из такого хотите "музыкальный инструмент" получить?

Так мне нужен звк барабана. Минимально хватит ОДНОГО семпла. Всего навсего один звук длинной в 1 секунду. В идеале два: слабый удар + сильный удар. Больше не нужно!

Когда стянете, не забудьте поделиться.

Если найду - то обязательно выложу!

По поводу стоимости читайте здесь

Если я все правильно понял то стоимость 40$ + 80$ меня это вполне устраивает.

Вы слушали запись своего бас-барабана на частоте дискредитации 8 кгц или заранее предполагаете, что ничего путного не выйдет?

Ну бочку еще как-то может и можно на 8кГц, но малый барабан явно не получится. Да и бочка тоже... ну там же высоких частот вообще не будет...

[Ser60]

Просветился насчет барабанов: http://mybaraban.ucoz.ru/publ/4-1-0-3 и понял, что 8 кгц не пойдет.

[Dmitry Dubrovenko]

KX100 помимо аппаратного декодиования ADPCM еще производит интерполяцию сигнала и выдает на выход 12-битную ШИМ с частотой 256кгц, чего на МК не получить.

Здрасьте, пожалуйста.
А как же это?
Заметьте, это - всего лишь простенькая Тинька 45-я.
А зачем там интерполяция, в смысле что с чем интерполируется?

частоту дискредитации

Вы, это... Читайте, что пишете.
Я, возможно, и не так много экспериментировал с WT-синтезом, но при использовании 70kHz вполне обходился без фильтра.

слабый удар + сильный удар

Ну, и как же Вы будете одновременно воспроизводить эти два сэмпла?

Если я все правильно понял то стоимость 40$ + 80$ меня это вполне устраивает.

У богатых свои привычки.

[MrDio]

Ну, и как же Вы будете одновременно воспроизводить эти два сэмпла?

В том-то все и дело, что в барабанном семплере НЕ НУЖНО воспроизводить два семпла одновременно.
При слабых хударах воспроизводится один семпл, когда сила удара становится выше определенного порога то начинает воспроизводится другой семпл. В том же Roland сделанно именно так.

Как вы считаете можно попробовать сделать данное устройство на той микросхеме что я предложил?

[Ser60]

Здрасьте, пожалуйста. А как же это?

OK, я упустил, что у тинек есть PLL на 64 мгц для периферии - каюсь. Но и Вы упустили в моих постах, что КХ может сделать 12-битную PWM на частоте 256 кгц, а у конструкции Чана разрешение PWM на 250 кгц всего log(64мгц / 250 кгц) = 8. В принципе можно сделать 12-битную PWM на частоте 250 кгц практически на любом МК, например как это описано здесь. Но это требует дополнительной аналоговой обвязки, а прелесть КХ в том, что все в одном корпусе, включая усилитель и другие примочки.

А зачем там интерполяция, в смысле что с чем интерполируется?

Проблема интерполяции возникает при передискретизации сигналов, именно при увеличении частоты дискретизации, что и делает КХ при переработке 8-кгц аудио на бОльшую частоту ШИМ. Подробности в Википедии.

[Dmitry Dubrovenko]

Вы упустили в моих постах, что КХ может сделать 12-битную PWM на частоте 256 кгц

Не упустил, а игнорировал.
Сэмплы-то всё-равно 8-ми битные.
Кстати, у МК ШИМ тоже, как правило, минимум 10-ти битный.

Проблема интерполяции возникает при передискретизации сигналов

Совершенно правильно.
Например, когда имеется один сэмпл, а его надо воспроизводить с разной скоростью, согласно "таблице нот", как это сделано у Чана.
Однако частота дискретизации не имеет никакого отношения к частоте ШИМ (при соблюдении некоторых условий, разумеется).
Вот я и интересуюсь, что там интерполируется?

Подробности в Википедии.

А они там есть? Что-то не нашёл...

При слабых хударах воспроизводится один семпл, когда сила удара становится выше определенного порога то начинает воспроизводится другой семпл. В том же Roland сделанно именно так.

Это Вам в Роланде сказали?
Хотя, если Роланд "китайский", то очень может быть и так.
На самом же деле, если так делать, то получится полная фигня. "Слои" должны воспроизводиться одновременно, с различным уровнем (в зависимости от силы).
А если уж "идти дальше", то сигнал с одного пэда должен сниматься несколькими датчиками (хотя бы двумя, в центре, и с края), что собственно равнозначно нескольким "нотам", и воспроизводиться тоже несколько звуков, с разными пропорциями.
Но, собственно вопрос не в этом.
Вы что, собираетесь делать сэмплер, для одного единственного барабана?

можно попробовать сделать данное устройство на той микросхеме что я предложил?

Я своё ИМХО уже выше озвучил.
Хотите слушайте, хотите - нет, но я бы очень Вам советовал, для начала собрать в/у Е-Драм, и научиться подключать его к компьютеру. Таким образом, Вы получите некоторое представление о протоколе MIDI, и микроконтроллерах вообще. Ну, и творчество, как-никак.

[MrDio]

Это Вам в Роланде сказали?

Я электронными барабанами занимаюсь достаточно плотно и прошло их через меня не один десяток всяких разных и Роланды и Ямахи и Алесисы и всякие Медели с ХМами

"Слои" должны воспроизводиться одновременно, с различным уровнем (в зависимости от силы).

Слои (Layers) в некоторых моделях действительно вопросизводятся одновременно, но далеко не во всех, особенно в дешевых. Уровень громкости, разумеется, меняется от силы удара - это даже какбы не обсуждается . Но это как раз я думаю самое простое .

А если уж "идти дальше", то сигнал с одного пэда должен сниматься несколькими датчиками (хотя бы двумя, в центре, и с края), что собственно равнозначно нескольким "нотам", и воспроизводиться тоже несколько звуков, с разными пропорциями.

Сущестует масса электронных ударных установок с однозонными (один датчик) пэдами, а пэд бас-барабана всегда однозонный

Вы что, собираетесь делать сэмплер, для одного единственного барабана?

Да, на данный момент меня интересует больше всего сэмплер для бас-бочки. Это с одной стороны, самое необходимое, с другой, как мне кажется, самое простое.

я бы очень Вам советовал, для начала собрать в/у Е-Драм, и научиться подключать его к компьютеру.

Да, как минимум внимательно ознакомится с ним стоит.




Продолжение темы здесь.
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=18&t=75919

aen