مشروع بيانو باستخدام بايثون ومعالجة الإشارات

«المعادلات على الورق شيء؛ سماعها في الوقت الفعلي شيء آخر.»

كجزء من مقرر الأنظمة الذكية الذي أدرسه، تحديت نفسي لبناء بيانو رقمي متعدد الأصوات بالكامل بالبرمجيات. لم يكن الهدف مجرد إصدار الأصوات، بل تنفيذ مفاهيم معالجة الإشارات الرقمية الأساسية من الصفر .

في التقرير الفني المرفق، أوثق كامل عملية الهندسة:

? التوليف الإضافي: كيف جمعت الموجات الجيبية ذات العلاقة التوافقية لتقليد صوت البيانو الحقيقي.

? تشكيل المغلف (ADSR): تنفيذ الحسابات للتحكم في الهجوم، التراجع، الاستمرار، والإطلاق لتحقيق ديناميكيات طبيعية.

? التعديل: تطبيق المذبذبات منخفضة التردد (LFOs) للت vibrato (FM) والتريمولو (AM).

? التصور في الوقت الحقيقي: إنشاء عروض FFT والمخطط الطيفي المباشر لمشاهدة المحتوى التوافقي أثناء حدوثه.

واحدة من أهم النتائج كانت إدارة التعدد الصوتي—باستخدام مخازن آمنة للمعالجة متعددة الخيوط لخلط إشارات متعددة في نفس الوقت مع الحفاظ على زمن تأخير منخفض بما يكفي للأداء الحي. لا تتردد في تصفح التقرير لرؤية منطق الكود ورسوم تحليل الإشارات!