Raspberry Pi的吉他调谐器_haoDIY_音响电子电脑科技DIY小制作发明

这个项目的目的是通过使用Raspberry Pi的创建一个吉他调音器。为什么不买一个吉他调音器？因为买吉他调音器不提供任何功能角度对频率和音调之间的差异。这个项目的目的是学习如何从每个吉他弦检测特定的频率，并允许用户与调谐器通过软件，我们用Python写的互动。程序将显示的注意，被用户播放，包括是否注意的是尖锐的或平。就像一个商店买了吉他调音器，用户能够玩吉他不断检查他们是否在调吉他。

最大的障碍，防止爱好者从建设自己已经理解的振动和频率之间的差异，以及如何让软件识别差异。在这方面我们会用麦克风来测量物理方面的声音频率签证VI。然而，在音乐方面也有一个方面的音调，这通常是一个感知方面的声音。通常，在一定的频率播放声音的音调将调整为球场上是双重的，一样的，或一半的参考声的音调。这很重要，因为大多数时候，距是一个音的频率成正比，但是如果一个音的响度增加超过一定点，然后音高检测需要通过调整来补偿声音的强度更高。

如果你看看波形上面，你可以看到一系列的弹奏吉他弦产生的频率。注意上图是E2，这是82赫兹。然而，在声音最激烈的，最高的频率大约是240赫兹，在三倍的基本频率。这是一个谐波的频率。因此，一个简单的检测频率不会工作，因为它会检测最强烈的频率，240赫兹。到基频（真实频率的注意我们扮演）我们要有点创意。

步骤1：部分：你需要什么

不是有很多的工具，这个项目需要。它看起来那么简单。下面假设你有一个PI已经设置（WiFi /操作系统/等）和连接显示。显示可以在网络或HDMI电缆连接到一个显示器/电视一个SSH连接。

该项目使用了Raspberry Pi的2像素通过HDMI连接戴尔的显示器使用杰西OS。

零件清单：

1）2面包板

2）4个电阻（1K欧姆）

3）Raspberry Pi的2或更高

4）RGB LED

5）canakit带状电缆和GPIO接口

6）几种连接线

7）USB麦克风

如果你想尝试另外的7段：

8）sn74ls47n芯片

9）7电阻（470欧姆）

10）9V电池连接器

11）9伏电池

12）七段显示

注意，下面的7部分是不完整的，并在Raspberry Pi的GPIO实验。

步骤2：搭建电路

首先，我们需要建立LED电路。注意，我们使用LED，共有4针。每个LED需要一个电阻1000欧姆电阻每个引脚的LED。还注意到，一出LED的四引脚比其他三长，接地最长的带状电缆的Raspberry Pi的GPIO用色线之间的连接引脚26上的GPIO端口和最长的LED引脚。LED的三引脚应该连接到引脚5，6，16因此，如下：“红丝”引脚5，“蓝线”和“绿色引脚6，引脚16线”。

步骤3：代码

让你的Raspberry Pi Python的运行，你需要连接到你的PI与HDMI线看它的显示，或使用SSH的PI打开终端。

曾经在一个终端或命令行环境的PI，执行下面的代码：

sudo apt-get install Python NumPy
sudo apt-get install python opencv
sudo apt-get install Python SciPy
sudo apt-get install Python pyaudio Python3 pyaudio

这些命令将你的PI，允许你编辑和部署Python代码安装NumPy、SciPy环境。

所有的代码，你将需要运行这个项目可以在GitHub上的项目发现：

https://github.com/katrinamo/rpipitch

它包含GPIO测试文件，以确保你的Raspberry Pi的GPIO是一起工作的一个程序来测试MATLAB的绘图功能。matlab绘制主要用于调试和开发的基音检测。它是可选的安装。你真的只需要上面的包使它工作。

也可以将代码复制并粘贴以下：

#THIS CODE IS HEAVILY BASED ON: <br># <a href="https://benchodroff.com/2017/02/18/using-a-raspberry-pi-with-a-microphone-to-hear-an-audio-alarm-using-fft-in-python/" rel="nofollow">  https://benchodroff.com/2017/02/18/using-a-raspbe...>
#/usr/bin/env python
import pyaudio
from numpy import zeros,linspace,short,fromstring,hstack,transpose,log2, log
from scipy import fft, signal
from time import sleep
from scipy.signal import hamming, convolve
import matplotlib.pyplot as plt
import RPi.GPIO as GPIO
import sys
#from findfundfreq import *
#Volume Sensitivity, 0.05: Extremely Sensitive, may give false alarms
#             0.1: Probably Ideal volume
#             1: Poorly sensitive, will only go off for relatively loud
SENSITIVITY= 1.0
#Bandwidth for detection (i.e., detect frequencies within this margin of error of the TONE)
BANDWIDTH = 1
# Show the most intense frequency detected (useful for configuration)
frequencyoutput=True #notes in cents
Note_E = 5
Note_A = 0
Note_D = 7
Note_G = 2
Note_B = 10
Note_E4= 5 #holds previous frequency
prevFreq = 0
z1 = 10
z2 = 0
z0 = 0
MIN_FREQUENCY = 60
MAX_FREQUENCY = 500
#Max & Min cent value we care about
MAX_CENT = 11
MIN_CENT = 0
RELATIVE_FREQ = 440.0
if len(sys.argv) > 1:
	if (sys.argv[1] >= 415.0 and sys.argv[1] <= 445.0):
		RELATIVE_FREQ = sys.argv[1]#GPIO set up for the Red Green and Blue colors
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(5, GPIO.OUT)
GPIO.setup(6, GPIO.OUT)
GPIO.setup(13, GPIO.OUT) #Set up audio sampler - 
NUM_SAMPLES = 2048
SAMPLING_RATE = 48000
pa = pyaudio.PyAudio()
_stream = pa.open(format=pyaudio.paInt16,
                  channels=1, rate=SAMPLING_RATE,
                  input=True,
                  frames_per_buffer=NUM_SAMPLES)
print("Detecting Frequencies. 按Ctrl-C退出。”）
去= 10 
 #而去> 0：
而真实：
而_stream。get_read_available() < num_samples：睡眠（0.01）
 audio_data = fromstring（_stream。读（
 _stream。get_read_available()），D =短）[：] num_samples 
 #每个数据点有符号的16位号码，所以我们可以规范分32×1024 
 normalized_data = audio_data / 32768 
 
 W =汉明（2048）
强度= ABS（W * FFT（normalized_data））[ 2 ]：num_samples / 
如果输出：
 =强度[ 1 ]。argmax() + 1 
 #使用二次插值在最大
！= Len（强度）1：
 Y0，Y1，Y2 = log（强度[ which-1：+ 2：]）
 X1 =（Y2 - y0）* 5 /（2×y1 - y2 y0）
 #找到频率和输出：它
 thefreq =（+ X1）* sampling_rate / num_samples 
如果thefreq < min_frequency或thefreq > max_frequency：
 adjfreq = - 9999 
别的：
 thefreq =，* sampling_rate / num_samples 
如果thefreq > min_frequency：
 adjfreq = thefreq 
 # adjfreq = 140 
 #打印（“候选频率：”，candidate_freq，这
 #系统）。stdout。写（“频率：%d \r“%（adjfreq））
 #系统。flush() stdout！= 9999）：
 #打印“原始频率：”，adjfreq 
 adjfreq = 1200 * log2（relative_freq / adjfreq）/ 100 
 adjfreq = adjfreq % 12 
 #打印adjfreq 
 #案例陈述
如果ABS（adjfreq - note_e4）＜1：
 
 #调E 
如果ABS（adjfreq - note_e4）＜0.1：
打印（“你了
 GPIO输出（5，GPIO。低）
 GPIO输出（6，GPIO。低）
 GPIO输出（13，GPIO。高）#绿色
 #夏普E 
 elif（adjfreq - note_e4）＜0：
打印（“你是锋利的
 GPIO输出（5，GPIO。高）#红
 GPIO输出（6，GPIO。低）
 GPIO输出（13，GPIO。低）
 #平E 
 elif（adjfreq - note_e4）> 0：
打印（“你是平的
 GPIO输出（5，GPIO。低）
 GPIO输出（6，GPIO。高）#蓝
 GPIO输出（13，GPIO。低）
 elif ABS（adjfreq - note_e）＜1：
 
 #调E 
如果ABS（adjfreq - note_e）＜0.1：
打印（“你
 GPIO输出（5，GPIO。低）
 GPIO输出（6，GPIO。低）
 GPIO输出（13，GPIO。高）
 #夏普E 
 elif（adjfreq - note_e）＜0：
打印（“你是
 GPIO输出（5，GPIO。高）#红
 GPIO输出（6，GPIO。低）
 GPIO输出（13，GPIO。低）
 #平E 
 elif（adjfreq - note_e）> 0：
打印（“你是平的
 GPIO输出（5，GPIO。低）
 GPIO输出（6，GPIO。高）#蓝
 GPIO输出（13，GPIO。低）
 elif ABS（adjfreq - note_b）＜1：
 
 #调B 
如果ABS（adjfreq - note_b）＜0.1：
打印（“你
 GPIO输出（5，GPIO。低）
 GPIO输出（6，GPIO。低）
 GPIO输出（13，GPIO。高）
 #锋利的B 
 elif（adjfreq - note_b）＜0：
打印（“你是夏普（
 GPIO输出（5，GPIO。高）#红
 GPIO输出（6，GPIO。低）
 GPIO输出（13，GPIO。低）
 #平B 
 elif（adjfreq - note_b）> 0：
打印（“你是平的（B
 GPIO输出（5，GPIO。低）
 GPIO输出（6，GPIO。高）#蓝
 GPIO输出（13，GPIO。低）
 elif ABS（adjfreq - note_g）＜1：
 
 #调G 
如果ABS（adjfreq - note_g）＜0.1：
打印（“你
 GPIO输出（5，GPIO。低）
 GPIO输出（6，GPIO。低）
 GPIO输出（13，GPIO。高）#绿色
 #尖锐的G 
 elif（adjfreq - note_g）＜0：
打印（“你是夏普（G
 GPIO输出（5，GPIO。高）#红
 GPIO输出（6，GPIO。低）
 GPIO输出（13，GPIO。低）
 #平G 
 elif（adjfreq - note_g）> 0：
打印（“你是平的（G
 GPIO输出（5，GPIO。低）
 GPIO输出（6，GPIO。高）#蓝
 GPIO输出（13，GPIO。低）
 
 elif ABS（adjfreq - note_d）＜1：
 
 GPIO输出（5，GPIO。低
输出（GPIO）。6、GPIO。低）
 GPIO输出（13，GPIO。高）
 
 #调D 
如果ABS（adjfreq - note_d）＜0.1：
 GPIO输出（5，GPIO。低）
 GPIO输出（6，GPIO。低）
 GPIO输出（13，GPIO。高）#绿色
 #夏普D 
 elif（adjfreq - note_d）＜0：
打印（“你是夏普（D
 GPIO输出（13，GPIO。低）
 GPIO输出（5，GPIO。高）#红
 GPIO输出（6，GPIO。低）
 #平D 
 elif（adjfreq - note_d）> 0：
打印（“你是平的（D
 GPIO输出（5，GPIO。低）
 GPIO输出（6，GPIO。高）#蓝
 GPIO输出（13，GPIO。低）
 elif ABS（adjfreq - note_a）＜1：
 
 #合拍一
如果ABS（adjfreq - note_a）＜0.2：
打印（“你
 GPIO输出（5，GPIO。低）
 GPIO输出（6，GPIO。低）
 GPIO输出（13，GPIO。高）#绿色
 #夏普
 elif（adjfreq - note_a）＜0：
打印（“你是锋利的
 GPIO输出（13，GPIO。低）
 GPIO输出（5，GPIO。高）#红
 GPIO输出（6，GPIO。低）
 #平
 elif（adjfreq - note_a）> 0：
打印（“你是平的
 GPIO输出（5，GPIO。低）
 GPIO输出（6，GPIO。高）#蓝
 GPIO输出（13，GPIO。低）
 elif ABS（adjfreq - 12）＜1：
 
 #合拍一
如果ABS（adjfreq - 12）＜0.2：
打印（“你
 GPIO输出（5，GPIO。低）
 GPIO输出（6，GPIO。低）
 GPIO输出（13，GPIO。高）#绿色
 #夏普
 elif（adjfreq - 12）＜0：
打印（“你是锋利的
 GPIO输出（13，GPIO。低）
 GPIO输出（5，GPIO。高）#红
 GPIO输出（6，GPIO。低）
 #平
 elif（adjfreq - 12）> 0：
打印（“你是平的
 GPIO输出（5，GPIO。低）
 GPIO输出（6，GPIO。高）#蓝
 GPIO输出（13，GPIO。低）
 #全部关闭
别的：
 GPIO输出（5，GPIO。低）
 GPIO输出（6，GPIO。低）
 GPIO输出（13，GPIO。低）
 #系统里。写（“分：%s R“% adjfreq）
 #系统里。flush() 
 

      
      (责任编辑：admin)

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