|
|
Audio effect based on signal spectrum modification
Vejvoda, Zdeněk ; Sysel, Petr (referee) ; Schimmel, Jiří (advisor)
The thesis describes the design and the engineering solution of a hardware electronic sound effect that is a mixture of a frequency shifter and a delay effect. Electronic music intruments, sound effects and particularly modular synthesizer of the Eurorack standard are introduced. The firmware, developed utilizing the Max Gen environment and running on an ARM chip, prompted an examination of the Max platform. Finally, the thesis explores the calculations and processes required to construct a fully functional effect module. The device was assembled, tested and measured.
|
|
|
Digital Musical Synthesizer with Analog Control for Eurorack Platform
Klecl, Martin ; Číž, Radim (referee) ; Schimmel, Jiří (advisor)
This work explores the topic of digital audio signal processing for modular synthesizers and the design of digital oscillator for modular standard known as Eurorack. Introduction of the theoretical part is dedicated to basic terms and blocks used in modular synthesizers. The thesis also characterizes and presents the methods of sound synthesis. The second part of the theory concerns analog and digital signal conversion made by digital signal processors DSP, focusing on ARM with focus on ARM architecture. The practical part of the thesis concerns design and construction of the digital oscillator which generates periodic waveforms without aliasing distortion. The oscillator also allows several types of modulations and waveforming and the module has several inputs for connecting control voltages or external audio signals.
|
|
|
Programmable Digital Multi-Effect
Shelemba, Pavlo ; Sklenář, Jaroslav (referee) ; Kubánek, David (advisor)
Tato práce se věnuje studiu digitálního zpracování signálu (DSP) a jeho implementaci v kontextu vestavěných systémů. Jako základ práce je zvolen digitální signálový procesor Spin Semiconductor FV-1. Cílem je poté sestavení modulu pro platformu Eurorack. Úvod teoretické části rozebírá teoretické základy potřebné pro úspěšný návrh modulárního syntezátoru. Teorie začíná od fyzikální podstaty zvuku a pokračuje základními stavebními prvky syntezátoru. Vysvětluje také význam řídícího napětí a jakým způsobem umožňuje interakci mezi základními prvky. Běžné bloky syntezátoru jde zkoumat z hlediska čtyř základních komponentů: zdrojů zvuku, modifikátorů zvuku, zdrojů modulace a modifikátorů modulace. Demonstruje dvě rozšířené (avšak ne výhradní) metody jejich propojování. Následně vysvětluje, jak se tyto koncepty překládají do světa modulární syntézy. Poté jsou vysvětleny podrobnosti formátu modulárního syntezátoru Eurorack, kde jsou také uvedeny jeho mechanické a elektrické specifikace. Dále se zabývá základy DSP. Jsou zde rovněž rozebrány dva základní koncepty související s digitálním zpracováním signálu: digitální signály a digitální systémy. Vysvětluje význam digitální reprezentace signálu a prochází základy digitalizace zvuku. Modulární syntezátory Eurorack fungují na bázi analogových napětí, proto je pro jejich digitální zpracování nezbytný převod do číselné reprezentace pomoci analogově-digitálního převodníku (ADC). Po konverzi musí být proveden opačný proces, aby bylo možné signál zase spojit se zbytkem syntezátoru. Současně také vysvětluje koncepty vzorkování, kvantování a kódování. Nakonec je zde prozkoumán význam algoritmů se zaměřením na jejich implementaci pomocí digitálních signálových procesorů. Cílem druhé části je navrhnout programovatelnou efektovou jednotku ve formě modulu Eurorack s vhodným ovládáním. K dosažení tohoto cíle je stanoven návrhový cíl, kde je uveden určitý počet ovládacích prvků a funkcí, které mají být implementovány. Vlastnosti a parametry FV-1 popisuji omezenou sadu možností, které lze implementovat: efektová jednotka může mít pouze tři parametry a pouze 8 uživatelských programů. Neexistuje také žádná paměť přednastavení. Kromě toho nejsou k dispozici žádné dedikované možnosti pro míchání zpracovaných a nezpracovaných signálů. K dosažení těchto funkcí by bylo nutné obětovat některé kontrolní parametry. K překonání těchto omezení, je využit mikrokontroler Raspberry Pi Pico. Toto rozšíření umožnilo také využít displej pro zobrazení názvů efektů a parametrů. Jednotka mikrokontroleru je také použita k sériovému zápisu nových programů do EEPROM, ke kterému je FV-1 připojen. Tím je realizován programovatelný aspekt tohoto efektového modulu. FV-1 a Pico jsou navíc vzájemně propojeny v dalších klíčových aspektech. Piny pro výběr programu u FV-1 jsou přímo připojeny k Pico, což umožňuje Pico určovat, který efekt je aktuálně načten do paměti FV-1. DSP parametry FV-1 jsou obdobně ovládány Pico. K dosažení těchto cílů jsou řídicí napětí nejprve přečtena ADC Pico a poté je použito PWM spolu s dolní propustí. Také je navržena analogová periferie pro úpravu hlasitosti a obvod pro míchání zpracovaného a nezpracovaného signálu. Po popisu celkové architektury je každý z komponentů vysvětlen podrobněji. Pro každý obvod jsou vypočítány hodnoty součástek a pokud jsou dostupné modely, obvody jsou testovány pomocí počítačové simulace. Následně byla vyvinuta deska plošných spojů (PCB) společně s panelem a také je zde popsán kód.
|
|
|
Audio effect based on signal spectrum modification
Vejvoda, Zdeněk ; Sysel, Petr (referee) ; Schimmel, Jiří (advisor)
The thesis describes the design and the engineering solution of a hardware electronic sound effect that is a mixture of a frequency shifter and a delay effect. Electronic music intruments, sound effects and particularly modular synthesizer of the Eurorack standard are introduced. The firmware, developed utilizing the Max Gen environment and running on an ARM chip, prompted an examination of the Max platform. Finally, the thesis explores the calculations and processes required to construct a fully functional effect module. The device was assembled, tested and measured.
|
|
|
Control unit for Eurorack audio modular system
Zach, Pavel ; Novotný, Radovan (referee) ; Levek, Vladimír (advisor)
The aim of the thesis is to design and implement a control system for a Eurorack modular audio system. The system consists of a voltage controlled oscillator, circuits for its control and is equipped with MIDI connectivity. The theoretical part describes the different sound synthesis methods and how the synthesis is implemented. Furthermore, the text discusses the integrated circuit used and the MIDI protocol itself. The practical part focuses on the design of the control block, which contains a voltage controlled oscillator. The module provides signals for other modules of the Eurorack platform and is capable of communicating with a computer and other MIDI peripherals.
|
|
|
Digital Musical Synthesizer with Analog Control for Eurorack Platform
Klecl, Martin ; Číž, Radim (referee) ; Schimmel, Jiří (advisor)
This work explores the topic of digital audio signal processing for modular synthesizers and the design of digital oscillator for modular standard known as Eurorack. Introduction of the theoretical part is dedicated to basic terms and blocks used in modular synthesizers. The thesis also characterizes and presents the methods of sound synthesis. The second part of the theory concerns analog and digital signal conversion made by digital signal processors DSP, focusing on ARM with focus on ARM architecture. The practical part of the thesis concerns design and construction of the digital oscillator which generates periodic waveforms without aliasing distortion. The oscillator also allows several types of modulations and waveforming and the module has several inputs for connecting control voltages or external audio signals.
|
guest ::
