Автор: tesanoff

Для написания мелодий ударных инструментов для автоаккомпанемента.

Здесь.

Как можно догадаться, это онлайн-редактор. Прямо из браузера. Максимально простой с одной стороны, и позволяющий редактировать поток «сырых» MIDI команд. Это важно для того, чтобы убрать разные левые команды, которые будут мешать нормальной работе движка автоаккомпанемента.

И, что хорошо, он умеет соединяться с внешними звуковыми модулями, подключенными по USB и проигрывать на них текущую мелодию. Писать мелодию надо с тем же синтезатором, на котором она будет проигрываться.

Я даже думаю, что будет правильным встраивать выбор т.н. «драмсета» (не соображу, каким должен быть русский аналог этого слова) в сам MIDI-файл.

Почти все детальки теперь есть:

• сами платы RP2040 Zero (взял 3 штуки на всякий случай — по 167 р. за штуку)
• модули SD карты (2 штуки на всякий случай — почему бы нет? Они стоят по 70 р. за штуку)
• панельки для EEPROM памяти
• 5 микросхем EEPROM памяти на 16 kb — по 16 рублей за штуку

В микроконтроллере своей EEPROM памяти нет, надо будет лепить внешнюю.

Вообще, я для экспериментов на макетке заказал ещё спец-модуль (за 80 р.). Но он еще из Китая не выехал; почему-то почтой отправили. Однако, если дело дойдёт до написания интерфейса к EEPROM раньше, чем приедет модуль, придётся втыкать в макетку голую микросхему, и городить обвязку самому. Там несложно.

И модули преобразователя напряжения не приехали ещё. Этому микроконтроллеру надо 3.3 В. Так что 2-я версия баяна будет вся 3-х вольтовая. Регистры и датчики Холла, очень надеюсь, нормально заработают от 3 вольт (судя по даташитам, должны заработать без проблем).

Один микроконтроллер я уже распаковал и проверил. К компу подключается, прошивка в него загружается. Единственное — если грузить прошивку в него с помощью arduino-cli, то надо контроллер втыкать в USB порт с нажатой кнопкой «boot», иначе оно контроллер не видит. (Arduino IDE отлично загружает прошивку без кнопки, но я в IDE работать не люблю; у меня всё настроено в VIM-e).

В качестве проверочной программы я использовал пример кода, работающего на двух ядрах контроллера. Оно реально работает. Прикольно. Эта штука очень пригодится, потому что я намерен авто-аккомпанемент вынести на второе ядро; как раз это ресурсоёмкая изолированная задача, которую стоит отделить от основного функционала.

Теперь надо осваивать новый контроллер:

• научиться подключать OLED экранчик
• научиться подключать EEPROM память
• научиться читать SD-карты памяти
• подключить радиомодуль

В общем, задачи есть.

Вчера вороне бог послал кусочек сыра. В виде звукового модуля MB Music Pro.DX.

Я, конечно, знал, что он хорош (на сайте есть примеры звучания). Но личный опыт — это личный опыт.

Отчаянно рекомендую этот модуль всем, кто всё ещё выбирает себе синтезатор, но ещё не выбрал. В нём просто премиальный набор звуков. И даже аккордеоны там присутствуют в достаточном количестве, и даже «простой баянный» звук там есть (называется «Reed Organ», но мной этот звук воспринимается именно как баянный). Само собой, органные звуки на высоте все без исключения.

Басовые звуки — моё почтение! Контрабасов (струнных) аж три, и звучат они очень натурально.

Я нашёл вчера вечером шикарный исходник для чтения MIDI файлов: https://github.com/velipso/basicmidi.

Оно компилируется, работает, и позволяет заглянуть в потроха MIDI файлов.

Правда, оно написано но новой модной версии С++, позволяющей удивительные (для старого меня) конструкции — см. рис. 1. И требующей установить компилятор clang.

Понятно, придётся всё это адаптировать к ардуиновскому С++. Но пока я считаю, что это самый короткий путь для меня чтобы получить код, сканирующий любой MIDI файл и позволяюший мне узнать про этот файл всё, что мне надо.

Отдельное удивление вызвал факт, что программа LMMS (которую я использую для создания MIDI файлов) задаёт темп воспроизведения не в заголовке MIDI файла (как я ожидал после изучения формата MIDI файлов), а с помощью МЕТА-команды. Это несколько усложняет дело, но уже хорошо, что я знаю, как там задаётся темп на самом деле.

Для того, чтобы реализовать идею хранения мелодий автоаккомпанемента в виде MIDI файлов на флешке, изучаю, как устроены стандартные MIDI файлы. Благо, есть статья, в которой всё доступно объясняется. Мне надо будет уметь сканировать эти файлы, чтобы определять, в какие MIDI каналы там воспроизводится мелодия.

Ну, в общем, худшие подозрения оправдались: там нет никакого такого поля в заголовке файла, в котором бы были указаны номера использованных каналов. В MIDI файлах хранится тупо поток MIDI команд, которые «как есть» отправляются в синтезатор. А номер MIDI-канала, как известно, является частью статус-байта каждой команды. Т.е. придётся перебирать все команды (точнее все статус-байты) в записанном потоке, чтобы составить список используемых каналов. Это всё для того, чтобы проверять, что MIDI-каналы, использованные в файле авто-аккомпанемента, не пересекаются с каналами, связанными с клавиатурами баяна. (В первой версии буду просто проверять, что всегда используется 10-й канал, т.е. стандартный канал ударных инструментов.)

Осталось либо найти готовую библиотеку чтение MIDI файлов, либо писать собственный сканер. Но поиск таких библиотек — это уже будет задача на следующий вечер.

Алгоритм простейший: перебираем все 128 каналов по очереди, смотрим в каких каналах есть активность. Берём самое большое обнаруженное «окно» и выбираем канал, находящийся в самой середине этого окна. Само собой, всё происходит без участия человека.

Выбором канала будет заниматься передатчик (т.е. баян).

По моей задумке, после того, как канал для передачи выбран, передатчик начнёт в этом канале посылать спец-сигнал. А приёмник при включении будет сканировать все каналы в поисках этого сигнала. В результате должно получиться выбрать свободный канал и установить связь совсем без участия человека.

Уже проверил: все 3 исправные.

В общем-то, можно начинать писать прошивку приемника, который будет принимать байтики из баяна и отправлять их в MIDI порт.

И начать надо с алогритма поиска свободного канала (на стороне передатчика) и автоматического поиска передатчика на всех каналах (на стороне приемника). Не хочу вручную каналы связи задавать; пусть само трудится.