Цифровой преобразователь аудиочастот.

[DmitriyAl]

Всем доброго времени суток! Есть музыкальная идея сделать цифровой автономный преобразователь аудиочастот. Суть заключается в том, что берется респиратор, и вместо фильтрующей касеты ставится преобразователь. Из него идет аудиовыход на 6,3 мм джек-маму, на него сигнал поступает через микрофон, также помещенный в респиратор у рта вокалиста. Вопрос лишь в том, как это можно организовать в цифре? Алгоритм, как мне кажется, прост: берется аналоговый сигнал с микрофона, оцифровывается, после этого над сигналом производится дискретное преобразование Фурье, после со специального потенциометра снимается напряжение и по уровню этого напряжения устанавливается, во сколько раз увеличиваются или уменьшаются ВСЕ частоты полученного спектра. К примеру, если на потенциометр подается 5В, а с него снимается 2,5В, то константа домножения частот, к примеру, 1 - частоты не меняется; если же, например, 5В - константа домножения 2, следовательно выходной звук из преобразователя становится на октаву выше; если выходное напряжение потенциометра 0В, то константа 0,5, соответственно выходной сигнал на октаву ниже. И со всеми промежуточными значениями все то же самое. После этого новые частоты обратным преобразованием Фурье восстанавливаются в сигнал и поступают на выходной джек, к которому уже можно подсоединять любой усилитель, воспроизводящий сигнал. Алгоритмически, вроде как, все понятно, но как это сделать на железе? У меня нет никакого опыта работы с микроконтроллерами, кроме Arduino, которого, по всей видимости, не хватит на эту задачу. Если кто-нибудь заинтересовался и готов дать совет - буду очень признателен!

[Maykill]

что берется респиратор,....
что не противогаз сразу?
или у музыкантов РЕСПИРАТОР- это что-то другое?

[Brigadir]

Респиратор - это самая главная деталь проекта, чтобы зритель не падал под кресло, видя открытый рот певца и...тишину или наоборот....А то знаете ли...фанера то фанерой, но надо научится и вовремя рот открывать....

[Maykill]

а...а я уж подумал, что какое-то экологическое шоу.....

[uk8amk]

Почитать
http://en.wikipedia.org/wiki/Voice_changer

Купить
http://gadgets-world.com/category_14.html
И далее по ссылкам.

Также на схемных помойках типа Радиофаната попадались когда-то аналоговые voice-changer-ы из старых журналов. Тот же эффект наблюдается при связи на коротких волнах при расстройке частоты приемника и передатчика. А для Ардуйни это похоже анриал.
Только не понятно, если по настоящему петь-выступать собираетесь, то следует выбирать готовые коробочки-звуковые процессоры со всякими эффектами.

[Maykill]

раз такое дело- полно компьютерных программ для придания голосу нужного звучания

[loki113]

Всем доброго времени суток! Есть музыкальная идея сделать цифровой автономный преобразователь аудиочастот. Суть заключается в том, что берется респиратор, и вместо фильтрующей касеты ставится преобразователь. Из него идет аудиовыход на 6,3 мм джек-маму, на него сигнал поступает через микрофон, также помещенный в респиратор у рта вокалиста. Вопрос лишь в том, как это можно организовать в цифре? Алгоритм, как мне кажется, прост: берется аналоговый сигнал с микрофона, оцифровывается, после этого над сигналом производится дискретное преобразование Фурье, после со специального потенциометра снимается напряжение и по уровню этого напряжения устанавливается, во сколько раз увеличиваются или уменьшаются ВСЕ частоты полученного спектра. К примеру, если на потенциометр подается 5В, а с него снимается 2,5В, то константа домножения частот, к примеру, 1 - частоты не меняется; если же, например, 5В - константа домножения 2, следовательно выходной звук из преобразователя становится на октаву выше; если выходное напряжение потенциометра 0В, то константа 0,5, соответственно выходной сигнал на октаву ниже. И со всеми промежуточными значениями все то же самое. После этого новые частоты обратным преобразованием Фурье восстанавливаются в сигнал и поступают на выходной джек, к которому уже можно подсоединять любой усилитель, воспроизводящий сигнал. Алгоритмически, вроде как, все понятно, но как это сделать на железе? У меня нет никакого опыта работы с микроконтроллерами, кроме Arduino, которого, по всей видимости, не хватит на эту задачу. Если кто-нибудь заинтересовался и готов дать совет - буду очень признателен!

фурье говоришь......
на тебе готовый вариант
ацп уже не надо.

[DmitriyAl]

Нет, идея не в том, чтоб именно петь в этом девайсе. Идея просто сделать автономную маску с плавной регулировкой всех частот выходного сигнала. Выходным устройством с тем же успехом может быть просто динамик - это не суть. Своего рода маска Дарта Вейдера, если так понятнее.

фурье говоришь......
на тебе готовый вариант Изображение
ацп уже не надо.

Что это за девайс? Чуть подробнее, пожалуйста

[Maykill]

может так?
https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=1&t=69111

[YS]

Я так понял, смысл в том, чтобы просто сдвигать тон голоса?

Собственно, зачем нужен респиратор? Изолировать исходный голос?

Кстати, есть идея - почему бы на начальных этапах не проводить обработку всего на компьютере? Так удобнее отлаживать.

[DmitriyAl]

Респиратор играет исключительно роль маски, к которой через шнур с джеком 6,3 подключается любой усилок. Да, суть в том, чтобы просто сдвинуть тон голоса. Идея заключается в том, чтобы для начала самому собрать цифровой плавный преобразователь частот. Позже, just for jujz, запихать все это в респиратор и сделать маску, меняющую высоту звучания голоса. Но это уже вопрос десятый, пока что главное собрать сам преобразователь

[YS]

цифровой плавный преобразователь частот

Я так подумал... Чтобы сдвинуть ВСЕ частоты, совершенно необязательно задаваться преобразованием Фурье. Можно просто менять частоту дискретизации записанного сигнала. Т.е., записываем с одной частотой, воспроизводим с другой.

Очевидный недостаток - при изменении частоты дискретизации изменяется длительность звука. Если понижаем тон - в целом пофиг, лишние выборки можно просто выкинуть. А вот при повышении, видимо, придется интерполировать, чтобы выдержать длительность.

Тем не менее, я думаю, что если, например, удвоить каждый период, то ничего особенного со звуком не случится - вряд ли что-то радикально меняется за один период. Тем временем, если мы удваиваем каждый период и воспроизводим с удвоенной частотой дискретизации, мы поднимаем тон уже на целую октаву!

Или можно линейно интерполировать значения между соседними выборками. Типа,

Y[k]=(X[n-1]+X[n])/2.

Кстати, если поднимать не ровно на октаву, можно распределять интерполированные выборки по алгоритму Брезенхема.

В такой постановке может хватить и AVR. Правда там АЦП не очень для аудио и ЦАПа нет. Можно попробовать на чем-то из STM32F1xx с ЦАП-ом.