【M5Stack】ビープ音を鳴らすlibraryを作ってみた！

M5Stackのスピーカーを利用して、ビープ音を作ってみました。案外webを探しても、 タイマーを使ったM5Stackのビープ音の参考記事がなく、今回素人ながらお手軽に使えるビープ関数を作りました。

概要としては、ESP32のタイマー割り込みを利用して ビープ音を生成します。サンプルコード(GitHub)を公開しますので、参考にしてみてください。

※Arduino IDE のライブラリマネージャーにも登録されました！(M5Stack_SimpleBeep)

 今回作成したビープ音

今回作成したものはこちらになります。

#M5Stack
M5Stack libraryのビープ音は音量が変えられなかったので、自作ライブラリを作ってみました。いい感じにbeep音が鳴ってくれる。 pic.twitter.com/zzBdHBOmoh

— haratta (6月も在宅) (@harattaMouse) 2020年8月12日

今回は、音量、発振周波数、ビープ時間、が指定できるbeep関数を作成しました。

ダウンロードはこちら↓
GitHub : https://github.com/haratta27/M5Stack_SimpleBeep
もしくは
Arduino IDE のライブラリマネージャにて “M5Stack_SimpleBeep” で検索。

ESP32のタイマー割り込みについて

今回のビープ関数は、タイマー割り込みを利用します。ESP32のタイマーは4スレッドになりますので、他の処理でタイマーを使う場合は、リソース不足に気を付けましょう。

他の処理で タイマー割り込みを使う際は、同じスレッドを利用しないようにしてください。今回のソースコードでは スレッド0 を使用するように設定してあります。

M5Stackのスピーカー回路

スピーカー回路を説明すると、ESP32のDAC端子がスピーカーアンプに入力されています。また、その入力はコンデンサの直列接続されているので、交流入力が適切だと思います。

Fig. スピーカー接続図 (M5Stack Basic 回路図 から引用)

ESP32のDAC分解能は8bitなので、256の半分 128を中心に振幅を決めれば音量を調節できます。

ビープ関数の使い方

使い方ですが、ビープ音を生成するためにinit関数を実行し、ビープ音を鳴らせたいタイミングでbeep関数を実行させるだけです。

Fig. Beep関数の使い方

ビープ関数の出力波形と設定項目

ビープ関数の出力波形は下図の通りになります。
beep関数の引数(設定項目)には、音量vol、発振周波数freq[Hz]、ビープ時間duration[ms] が設定できます。

Fig. Beep関数の生成する出力波形

音量 vol は 0～127 の範囲になります。目安は 2～8 ぐらいでしょうか？ デフォルトで5と設定しています。大きくするとかなりの爆音になりますのでオススメはしません。

サンプルスケッチ

ボタンAを押すと”ド”、ボタンBを押すと”レ”、ボタンCを押すと”ミ”がビープします。なお、ボタン押しの有無はメインループで監視しています。

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まとめ

ESP32のタイマー割り込みを利用して、 M5Stackでビープ音を鳴らしてみました。手軽に使えるように作ったつもりです。活用してもらえると嬉しいです。

※プログラム作成後に知りましたが、M5Stack Library のBeep関数でもv０.3.0以降のバージョンで音量調節ができるようです。