Синтезатор на ESP32

Эффекты:

• ДИЛЭЙ / ЭХО
• ФЛЭНДЖЕР
• ТРЕМОЛО
• ВИБРАТО
• Изменение тональности / громкости
• КЛИППИНГ (ДИСТОРШН / ОВЕРДРАЙВ)

Особенности синтезатора

Тип синтеза: аддитивный

Параметры (задаются глобально, но применяются для каждой ноты отдельно):

• waves_count - количество дополнительных частот (помимо основной частоты ноты)
• detune - шаг дополнительных частот
• decrease - спад дополнительных частот

Тип несущей волны (осциллятор): синусоида

Типы модулирующих волн (НЧ-осциллятор):

• Синусоида
• Прямоугольная (меандр)
• Треугольная
• Пилообразная

Способ вывода звука: внешний ЦАП - шина I2S

---

В примере реализовано управление звучащими нотами через терминал:

• Байты в диапазоне [1, NOTES_COUNT] - соответствующая клавиша НАЖАТА
• Байты в диапазоне [NOTES_COUNT + 1, 2 * NOTES_COUNT] - соответствующая клавиша ОТПУЩЕНА

Управление осциллятором: амплитуды частот задаются в массиве ampl

Управление ADSR-огибающей: состояние клавиш задаётся в массиве note:

• ATTACK - клавиша нажата
• RELEASE - клавиша отпущена ADSR-огибающая автоматически управляет осциллятором (массивом ampl)

Перечень компонентов:

• ADC (работа с АЦП)
• I2S (работа с шиной I2S)
• Oscil (осциллятор, применение эффектов, вывод звука на ЦАП)
• Envelope (ADSR-огибающая, управление осциллятором)
• PitchShifter (изменение тональности звучания)
• VolumeAdjust (изменение громкости звучания)
• Vibrato (эффект ВИБРАТО, модуляция компонента PitchShifter)
• Tremolo (эффект ТРЕМОЛО, модуляция компонента VolumeAdjust)
• Clipping (эффект КЛИППНГ – ДИСТОРШН и ОВЕРДРАЙВ)
• LFO (низкочастотный осциллятор, нужен для компонентов Vibrato, Tremolo и Flanger)
• DelayLine (линия задержки для компонентов Delay и Flanger)
• Delay (эффект ДИЛЭЙ / ЭХО)
• Flanger (эффект ФЛЭНДЖЕР)
• Timer (прерывания по таймеру)

---

Пример содержит предварительно сконфигурированный sdkconfig

Параметры, с которыми тестировалась прошивка (приведены некоторые, работоспособность с другими параметрами не гарантируется):

• Bootloader config -> Bootloader optimization Level: Optimize for performance (-O2)
• Compiler options -> Optimization Level: Optimize for performance (-O2)
• Partition Table -> Partition Table: Single factory app (large), no OTA
• ESP System Settings -> CPU frequency: 240 MHz
• GPTimer Configuration -> Place GPTimer control fuctions into IRAM: 1
• Скорость последовательного порта: 115200 бод
• Количество нот: 120
• Минимально возможная частота синтеза: 20 Гц
• Максимально возможная частота синтеза: 20 кГц
• Шаг изменения частоты: 1 Гц
• Разрешение осциллятора: 50
• Разрешение НЧ-осциллятора: 100
• Минимальное время атаки ADSR-огибающей: 0,01 с
• Максимальное время атаки ADSR-огибающей: 1 с
• Минимальное время спада ADSR-огибающей: 0,01 с
• Максимальное время спада ADSR-огибающей: 1 с
• Минимальное время затухания ADSR-огибающей: 0,01 с
• Максимальное время затухания ADSR-огибающей: 1 с
• Разрешение ADSR-огибающей: 100
• Максимальное время линии задержки: 0,5 с
• Аудиовыход: стерео
• Частота дискретизации: 44,1 кГц
• Глубина дискретизации: 32 бит

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ: в sdkconfig флаг GPTimer Configuration -> Place GPTimer control fuctions into IRAM должен быть установлен ОБЯЗАТЕЛЬНО!