สตรีมทีวี ทำพอดแคสต์ หรือเล่นเกมออนไลน์ แล้วต้อง trigger เสียงฟอลบ็อกกราวนด์ SFX ตรงเวลาได้หรือ? ปัญหาคือต้อง click mouse ขณะเล่น หรือต้องเตรียมพีซีเครื่องอื่น ถ้าใช้ MIDI Soundboard ที่สร้างจาก RP2040 คุณจะมีอุปกรณ์ขนาดเล็ก ราคาถูก ที่สามารถ trigger เสียงได้ด้วยการกดปุ่มหรือเชื่อมต่อ MIDI Controller ตัวจริง โปรเจกต์นี้เหมาะสำหรับสตรีมเมอร์ ยูทูบเบอร์ พอดแคสเตอร์ และนักดนตรีที่อยากทำ live performance เพราะราคาประมาณ 1000-2000 บาท แต่เข้าได้ได้ผลลัพธ์เหมือนอุปกรณ์มืออาชีพราคาหลายหมื่น
RP2040 MIDI Soundboard - อุปกรณ์เล่นเสียง SFX ขนาดเล็ก ราคาถูก
Soundboard MIDI คืออะไร
MIDI = Musical Instrument Digital Interface หรือภาษาดิจิตัลระหว่างอุปกรณ์ดนตรี ความจริง MIDI มีลักษณะเป็นข้อมูลสั่ง เช่น "กดปุ่ม Do ลง" "ปล่อยปุ่ม Do ขึ้น" "เปลี่ยน Volume เป็น 100" ไปจนกระทั่ง "เล่นเสียง Sound Effect ที่เลขที่ 5"
Soundboard MIDI คือ "เครื่องเล่นเสียง" ที่รับคำสั่ง MIDI แล้วเล่นไฟล์เสียง หรือ Sample ตามคำสั่ง ตัวอย่างเช่น: สตรีมเมอร์กด Pad ปุ่มที่ 1 บน MIDI Controller → ส่ง MIDI message "Note 60" → RP2040 Soundboard รับได้ → เล่นเสียง "Cheer" ออกทำนองโครงข่าย คุณเพียงแค่ กด ปุ่มหรือกด Trigger ตามสคริปต์ได้
สำหรับสตรีมเมอร์ที่ต้อง trigger sound effect หลากหลาย (เสียง "ยิง" เสียง "ต่อยหน้า" เสียง "Cheer" เสียง "Fail" ฯลฯ) ตัว Soundboard MIDI ช่วยให้การทำปัจจุบันมีความเป็นมืออาชีพมากขึ้น
ทำไมต้อง MIDI?
ถ้าคุณมีตัว MIDI Controller ที่มีหลายปุ่มหรือแป้น คุณสามารถสั่ง Soundboard ได้โดยไม่ต้องแตะ Keyboard หรือ Mouse ของคอมพิวเตอร์ ช่วงเวลาแบบนี้มีประโยชน์ลอย ๆ เมื่อจำเป็น
แผนภาพการทำงาน MIDI Soundboard - สั่งเล่นเสียงผ่าน MIDI Message
ทำไมต้อง RP2040 สำหรับ MIDI Soundboard
RP2040 คือไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ Raspberry Pi Foundation ออกแบบ มันเหมือน "น้อย computer" ที่สามารถ:
-
เชื่อมต่อ USB MIDI: รับคำสั่ง MIDI จากคีย์บอร์ด, MIDI Controller, หรือ DAW (Digital Audio Workstation)
-
ประมวลผล: ตีความ MIDI message แล้วตัดสินใจว่าต้องเล่นไฟล์เสียงไหน
-
เล่นเสียง: ส่ง Digital Audio ออกไป USB หรือ Jack 3.5mm
-
ราคาถูก: ประมาณ 100-300 บาท ต่อบอร์ด
-
ประหยัดไฟ: ไม่ต้องใช้คอมพิวเตอร์เต็มตัว ประหยัด CPU และพลังงาน
-
Standalone: เมื่อตั้งค่าเรียบร้อย ไม่ต้องเชื่อมต่อ PC ทำให้ Setup ลดน้อยลง
ทั้งหมดนี้ทำให้ RP2040 ดีกว่า Arduino ทั่วไป เพราะ RP2040 มี USB Host ในตัว (สามารถต่อ MIDI Keyboard ได้โดยตรง) มี RAM เพียงพอสำหรับเก็บเสียง และ Dual Core ที่ประมวลผลได้เร็ว
เปรียบเทียบ:
RP2040 = ราคาถูก มี USB Host, Dual Core, นำเข้าง่าย
Arduino UNO = ถูกกว่า แต่ไม่มี USB Host, Mono Core, ไม่เหมาะ
Raspberry Pi 4 = ทำได้ แต่ราคาแพง ใช้พลังเกิน ซับซ้อน
RP2040 PiCO Board - ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้สำหรับโปรเจกต์นี้
โปรเจกต์ RP2040 MIDI Soundboard ของ BikerGlen
โปรเจกต์นี้สร้างขึ้นโดย BikerGlen และตีพิมพ์บน GitHub ที่ bikerglen/rp2040-midi-player เป็นอุปกรณ์สำเร็จรูปที่สามารถเล่นเสียง MP3 หรือ WAV ตามคำสั่ง MIDI ที่ได้รับเข้ามา
ไอเดียหลัก: สตรีมเมอร์หรือพอดแคสเตอร์ต้องการ "Soundboard" เพื่อเล่นเสียง SFX ได้อย่างรวดเร็วและเป็นมืออาชีพ ตัว RP2040 MIDI Soundboard ช่วยให้คุณสามารถ:
- ต่อ MIDI Keyboard หรือ MIDI Pad Trigger เข้าไป
- กำหนด "แป้น" แต่ละตัวให้เล่นเสียงต่างกัน
- เล่นเสียง MP3 หรือ WAV จาก Micro SD Card ที่ติดตั้ง
- Trigger เสียงทั้งหมดพร้อม ๆ กันหลายตัว (Polyphony)
- ปรับ Volume ได้หลายวิธี (MIDI Control Change หรือ Potentiometer)
ตัว BikerGlen ยังสร้าง "Live Streaming Edition" ที่มี Speaker ในตัว ท่อ LED ตัวชี้วัด และคุณสมบัติอื่น ๆ ที่ปรับให้เหมาะสำหรับสตรีมเมอร์ที่อยากให้อุปกรณ์ "ดู" ทันสมัยและใช้งานง่าย
สิ่งที่ทำให้โปรเจกต์นี้พิเศษ:
โปรเจกต์นี้ไม่ได้เพียง "เล่นเสียง" มันเป็นการนำเทคโนโลยี Embedded System มารวมกับความต้องการที่แท้จริงของสตรีมเมอร์ ตั้งแต่การเลือก RP2040 (ราคาถูก ประสิทธิ์ดี) ไปจนกระทั่งการออกแบบ UI/UX ของอุปกรณ์เป็น "Soundboard" ที่มี LED ตัวชี้วัด และลักษณะหน้าตา
หลังจากการติดตั้ง - RP2040 MIDI Soundboard พร้อมใช้งาน
ฮาร์ดแวร์ที่ต้องใช้
อุปกรณ์หลัก:
- RP2040 (Raspberry Pi Pico) - 1 ตัว บอร์ด Development
- Micro SD Card - 1 ใบ เพื่อเก็บไฟล์เสียง MP3/WAV
- SD Card Module (SPI Interface) - 1 ชิ้น เพื่อเชื่อมต่อ Micro SD
- DAC (Digital-to-Analog Converter) หรือ USB Speaker - 1 ตัว เพื่อส่งเสียงออก
- MIDI Connector หรือ USB MIDI Cable - 1 ตัว เพื่อรับคำสั่ง MIDI
- Breadboard & Jumper Wires - ตามต้องการ
- Power Supply (USB 5V) - 1 ตัว
ตัวเลือก (Options):
- Speaker amplifier (MAX98357A) - เพื่อขยายเสียง
- Qwiic LED Module - เพื่อมี "ไฟ" ตัวชี้วัด
- Rotary Potentiometer - เพื่อปรับ Volume
- 3.5mm Jack Audio Connector - เพื่อเชื่อมต่อหูฟังหรือสปีกเกอร์
ซอฟต์แวร์ & ที่ตั้งโปรแกรม:
- Arduino IDE - ที่เขียน code
- RP2040 Board Support - ใน Arduino IDE
- TinyUSB Library - สำหรับ USB MIDI
- SDcard Library - สำหรับ SD Card
- Code ของ BikerGlen จาก GitHub
- MP3/WAV Files - ไฟล์เสียง SFX ของคุณเอง
ขั้นตอนที่ 1: เชื่อมต่อ Micro SD Card Module กับ RP2040
ขั้นตอนการประกอบ
ขั้นตอนที่ 1: ต่อ Micro SD Card Module
เชื่อมต่อ SD Card Module เข้ากับ RP2040 โดยใช้ SPI Interface (MISO, MOSI, SCK, CS)
- SD Module MISO → RP2040 GPIO 16 (SPI RX)
- SD Module MOSI → RP2040 GPIO 19 (SPI TX)
- SD Module SCK → RP2040 GPIO 18 (SPI CLK)
- SD Module CS → RP2040 GPIO 17 (SPI CS)
- SD Module GND → RP2040 GND
- SD Module VCC → RP2040 3.3V
ขั้นตอนที่ 2: ต่อ DAC หรือ Audio Output
สำหรับ Speaker Version (ใช้ MAX98357A Amplifier):
- RP2040 GPIO 4 (PWM) → MAX98357A DIN (Data Input)
- RP2040 GPIO 5 (PWM) → MAX98357A BCLK (Bit Clock)
- RP2040 GPIO 3 → MAX98357A LRCLK (Left-Right Clock)
- MAX98357A OUT+ / OUT- → Speaker
หรือ DAC Version (ใช้ PCM5102A DAC):
- RP2040 GPIO 0 → PCM5102A SCL
- RP2040 GPIO 1 → PCM5102A SDA
- RP2040 GPIO 4/5 → PCM5102A I2S Lines
- PCM5102A OUT → 3.5mm Jack หรือ Amplifier
ขั้นตอนที่ 3: ต่อ MIDI Input
RP2040 สามารถรับ MIDI ผ่าน USB Type-C ทันที หรือเชื่อมต่อ Traditional MIDI 5-pin DIN Connector:
- MIDI 5-pin DIN Pin 4 → RP2040 GPIO 1 (UART TX) ผ่าน optocoupler
- MIDI 5-pin DIN Pin 2 → GND
หมายเหตุ: บทความนี้จะใช้ USB MIDI เพราะง่ายและไม่ต้องเชื่อมต่ออะไรมากมาย สตรีมเมอร์สามารถเสียบ MIDI Controller เข้าไป RP2040 จะรู้ได้ทันที
Speaker Version - Schematic แบบที่มี Amplifier
Speaker Version - Board Layout
เวอร์ชันต่างๆ ของ RP2040 MIDI Soundboard
BikerGlen ได้สร้างหลายเวอร์ชันของโปรเจกต์นี้เพื่อตอบสนองความต้องการต่างกัน:
1. Speaker Version - รวม Speaker Amplifier ในตัว
- ใช้ MAX98357A I2S Amplifier
- ขยายเสียงได้ดี พร้อมใช้ทันที
- เหมาะสำหรับสตรีมเมอร์ที่ต้องการไม่ต้องต่อ External Speaker
Speaker Version - รูปจริง
2. DAC Version - ใช้ Digital-to-Analog Converter
- ใช้ PCM5102A DAC
- ออกเสียงแบบ Analog ที่ 3.5mm Jack
- เหมาะสำหรับผู้ที่ต้องการ Standalone DAC ต่อกับ External Amplifier
DAC Version - Schematic
DAC Version - Board Layout
DAC Version - รูปจริง
3. Qwiic LED Version - รวม LED Indicator ผ่าน Qwiic Interface
- เพิ่ม Qwiic RGB LED Module
- ให้เห็นการทำงาน (VU Meter / Spectrum)
- เหมาะสำหรับ Live Streaming เพราะมี "Visual Feedback"
Qwiic LED Version - Schematic
ทำไมมีหลายเวอร์ชัน?
BikerGlen ให้เลือก เพราะไม่ใช่ทุกคนต้องการ Speaker ในตัว บางคนต้องการ standalone DAC ต่อกับ PA System บางคนต้องการ LED สำหรับการออกแบบ Live Stream Layout
Code & Configuration
ตัว BikerGlen ได้เปิด Code ของโปรเจกต์นี้บน GitHub (bikerglen/rp2040-midi-player) ค่อนข้างจะเป็นแบบ "Ready-to-use" เพียงแค่คุณ:
- ดาวน์โหลด Code จาก GitHub
- ติดตั้ง RP2040 Board Support ใน Arduino IDE
- เพิ่ม TinyUSB & SDcard Library
- เลือกไฟล์เสียง (.wav หรือ .mp3) ของคุณเอง
- อัปโหลด Code เข้า RP2040
- ต่อเข้า MIDI Controller แล้ว Start trigger!
ส่วนใหญ่ของ Code เกี่ยวข้องกับ:
-
USB MIDI Parsing: รับข้อมูล MIDI และตีความ Note Number
-
SD Card Reading: ดึงไฟล์เสียง MP3/WAV จาก Micro SD
-
Audio Playback: เล่นเสียงผ่าน I2S DAC หรือ Amplifier
-
Polyphony Control: ให้เล่นหลายเสียงพร้อม ๆ ได้
-
Volume Control: ปรับ Volume แบบ MIDI Control Change
Audio Waveform - วัดเสียงที่ออกมา
หมายเหตุ: Code ต้องทำการตั้งค่าชื่อไฟล์เสียง (Sound Mapping) เพื่อบอก "เมื่อกดปุ่ม MIDI ไหน ให้เล่นไฟล์ไหน" บางทีคุณต้องแก้ไข Code เล็กน้อยตามไฟล์เสียงของคุณเอง
Live Streaming Demo
BikerGlen ได้ทำการทดสอบจริง (Live Test) ของ RP2040 MIDI Soundboard และได้บันทึก Video Demo บน YouTube หรือ Blog ที่แสดง:
- การ Trigger เสียง SFX ผ่าน MIDI Keyboard
- ความเร็วของการตอบสนอง (Latency) ต่ำมาก
- การเล่นหลายเสียงพร้อม ๆ กัน (Polyphony)
- ตัวอย่างการใช้งานใน Live Stream Setup
จากบทความ Hackaday ที่อ้างอิง ได้กล่าวว่าโปรเจกต์นี้ "ดี" เพราะมี Latency ต่ำ และ Audio Quality ที่ดี ไม่เหมือน Software Soundboard ที่ต้องใช้ DAW ขนาดใหญ่และมี Lag
Demo - ตัวอุปกรณ์ในการใช้งาน
Demo Setup - พร้อมใช้งาน
Use Cases: ใครใช้ได้?
1. Live Streamer (YouTube, Twitch)
ทำให้สตรีม "มีสัง" ขึ้นด้วยการ trigger Sound Effects เหมาะสำหรับ Gaming Stream หรือ Creative Stream
2. Podcaster
เพิ่มเอฟเฟกต์ หรือ Jingle ระหว่างการบันทึก Podcast ได้ง่าย ๆ
3. Live Performer (DJ, Musician)
ใช้ในการเล่นเพลง Live ด้วยการ Trigger Sound Layer ต่างๆ ผ่าน MIDI
4. Content Creator
ใช้สำหรับ Educational Content, Tutorial, หรือ Comedy Sketch ที่ต้องการเสียง SFX ตรงเวลา
5. Workshop / DIY Enthusiast
ใช้เป็นโปรเจกต์ฝึกการเขียน Code บน Embedded System, เรียนรู้ MIDI Protocol, Audio Processing
ทำไม RP2040 MIDI Soundboard ดีกว่าวิธีอื่น?
vs Software Soundboard (OBS, Voicemeeter): Hardware ไม่ขึ้นกับ PC, Latency ต่ำ, ไม่กวน CPU
vs Looper Pedal: ราคาถูกกว่า, ควบคุมได้ดีกว่า, เล่นได้เร็วขึ้น
vs Commercial Soundboard (รอบ $500+): ราคา $100 เท่านั้น, DIY ได้เรียนรู้
ตัวอุปกรณ์พร้อมใช้งาน - มอบให้สตรีมเมอร์
ประกอบสมบูรณ์ - พร้อมสตรีม
สรุป: ทำไมโปรเจกต์นี้ควรคุณลอง
RP2040 MIDI Soundboard ของ BikerGlen เป็นโปรเจกต์ที่แสดงให้เห็นว่า Embedded System ไม่ได้เรื่องเจ้าชู้ แต่สามารถแก้ปัญหาจริง ๆ ของคนหลายๆ คน จาก
- ราคาถูก ต่ำกว่า $100
- ใช้ได้จริง กับอุปกรณ์ที่มีอยู่แล้ว
- เรียนรู้ได้ Code บนเว็บเปิด
- ปรับแต่งได้ตามความต้องการ
- Latency ต่ำ ตอบสนองเร็ว
ถ้าคุณเป็นสตรีมเมอร์ พอดแคสเตอร์ หรือผู้ชอบ DIY ที่ต้อง Sound Effect สำหรับการทำงาน RP2040 MIDI Soundboard นี่คือคำตอบที่ปกติสมควร
ผลลัพธ์สุดท้าย - RP2040 MIDI Soundboard พร้อมใช้
มอบให้ผู้ใช้งาน
