Como construir a mesa de mixagem de orçamento de Jenny

Nov 28, 2023

Jenny escreveu um artigo no Ask Hackaday no início deste mês, sobre a busca por um mixer de áudio barato para computador. A primeira tentativa não deu muito certo, com um problema que muitos de nós conhecemos: os aplicativos Linux realmente não gostam de usar vários dispositivos de áudio ao mesmo tempo. Jenny se deparou com esse problema e não encontrou uma maneira de mesclar as placas de som em um único aplicativo.

Lutei contra esse problema há algum tempo, provavelmente há 10 anos. Minha primeira colisão com isso foi uma tentativa de gravar um piano com três microfones, usando alguns pré-amplificadores USB diferentes. E, claro, assim como Jenny, fiquei rapidamente frustrado com o problema de meu software de gravação ver apenas uma interface por vez. A solução fácil é comprar uma interface com mais canais. O Tascam US-4x4HR é uma excelente interface de áudio de entrada/saída de quatro canais, e a linha Behringer U-PHORIA vai até oito pré-amplificadores de microfone, expansíveis para 16 com um segundo DAC que pode enviar áudio por ADAT. Mas essas são interfaces semi-profissionais, com etiquetas de preços correspondentes.

Mas e a ideia de Jenny de juntar várias interfaces super baratas? Bem, sim, isso também é possível. Vou mostrar como, mas primeiro vamos falar sobre como vamos controlar esse monstro do mixer de software. Sim, você pode usar apenas um mouse ou teclado, mas o desafio era construir uma mesa de mixagem e, para mim, isso significa faders físicos e botões de mudo. Agora, existem soluções pré-construídas, sendo o Behringer X-touch uma solução popular. Mas, novamente, estamos muito acima do preço que Jenny estabeleceu para esse problema. Então, vamos fazer o que fazemos de melhor aqui no Hackaday e construir o nosso próprio.

O que precisamos é de um microcontrolador que tenha suporte nativo ao cliente USB, vários pinos de E/S digitais e algumas entradas analógicas. Optei pelo Arduino MKRZero pelo tamanho pequeno, preço decente e pelo fato de estar em estoque na Mouser. Os outros itens que precisaremos são alguns faders e botões. Optei pelos faders de 100 mm de tamanho normal e alguns botões de alternância de LED feitos pela Adafruit. Os acessórios, como fios e resistores, foram obtidos na caixa de peças local no canto.

Meu primeiro pensamento foi projetar e imprimir o painel em 3D, mas depois de fazer o layout em um pedaço de madeira compensada, o tamanho resultante se mostrou um pouco grande para minha impressora. Então, estamos indo para o retrô e fazendo uma mesa de mixagem com “grão de madeira”. Este seria um ótimo projeto para uma fresadora CNC, mas como ainda não faço parte desse clube legal em particular, foi uma furadeira, uma serra de mesa e uma ferramenta oscilante para o resgate. Os resultados não são tão bonitos quanto eu queria, mas talvez um dia consigamos um Mark II deste projeto.

A fiação é relativamente simples, com um resistor limitador de corrente para proteger os LEDs dentro dos botões e um resistor pullup para evitar que o pino digital flutue quando o botão não é pressionado. Agora, esse pullup pode não ser necessário, pois descobri mais tarde que o Arduino possui pullup integrado em seus pinos digitais. E também digno de nota, um resistor de 10 Ω *não* é uma boa escolha para um pullup. Como Al disse eloquentemente, isso é um “resistor pull way up”. 10 kΩ é a melhor escolha.

E para finalizar a construção, precisaremos de um esboço para rodar no Arduino. Felizmente, já existe uma ótima biblioteca exatamente para o que queremos fazer: Control Surface. Existem várias maneiras de configurar isso, mas meu esboço é bastante trivial:

E agora vamos à essência deste projeto. Como convencemos um aplicativo a ver entradas de vários dispositivos e realmente fazer algumas mixagens? O problema aqui é a dessincronização. Cada dispositivo é executado em uma fonte de clock diferente e, portanto, o fluxo de bits de cada um pode oscilar e ficar fora de sincronia. Esse é um problema sério o suficiente para que as soluções de som mais antigas não implementassem muito na forma de combinação de placas. Não muito tempo atrás, o processo de reamostrar esses fluxos de áudio para sincronizá-los adequadamente teria sido um procedimento que exigia muito da CPU. Mas hoje em dia todos nós temos gigantes multi-core, supercomputadores práticos em comparação com 20 anos atrás.