这是一套全开源手持电子合成器硬件方案,基于 ESP32 主控打造便携口袋式电子乐器。





一、项目核心定位
项目属性:初代原型版硬件开源,遵循 CC-BY-NC-SA 4.0 知识共享协议,允许修改改良但禁止商用;作者正在迭代 V2 优化量产组装难度。
功能:基于 AMY 合成引擎,支持 FM 合成、减法 / 加法合成、音频采样,自带键盘、旋钮、摇杆、OLED 显示屏,内置锂电池可脱离电源随身演奏。
二、硬件物料清单(BOM)拆分
1. 电子元器件清单
器件 | 型号 & 作用 | 备注 |
|---|---|---|
主控 | ESP32-S3 N16R8(带 PSRAM) | 必须搭载片上 PSRAM,用于音频缓存 |
DAC | PCM5102A | 音频数模转换输出 |
功放 | PAM8403 | 驱动扬声器 |
电位器 | RV09 10kΩ×16 | 参数调节(音量 / 音色 / 滤波),12mm 立式塑胶柄 |
喇叭 | VANILIXING 4020(4Ω3W) | 40×20×14.3mm 矩形腔体,尺寸严格受限 |
电源 | TP4056 充电 + CKCS8501 升压 | 3.7V 锂电升 5V 供电 |
模拟多路开关 | CD74HC4067 | 复用 16 路电位器接线,节省 IO 引脚 |
键盘矩阵 | Cherry 矮轴按键 + 1N4148 二极管 ×28 | 5×6 矩阵键盘,二极管防按键鬼键 |
IO 扩展 | MCP23017 | I2C 总线拓展 IO,分担键盘 / 按键引脚占用 |
屏幕 | 128×64 0.96 寸 I2C OLED | 显示音色、参数、采样信息 |
音频接口 | TLWUA PL307 3.5mm 耳机座 | 立体声线路输出 |
选配 | ICS43434 麦克风 | 仅采样功能使用,外部拾音录入波形 |
交互 | GPD WIN3 摇杆 + 4 颗轻触按键 | 音色切换、参数快速调整 |
2. 结构五金 & 3D 打印物料
紧固件:M3/M2 系列螺丝、铜柱,用来固定机壳与键盘固定板
耗材:eSun PLA + 耗材(备选 PETG)用于整机外壳 3D 打印
打印机:Bambu Lab A1 mini 桌面 3D 打印机(项目配套打印参数)
三、3D 打印结构拆分(整机三部分壳体)
底壳 Bottom case
由左底 + 右底 + 燕尾榫拼接三件组成,CA 胶水粘接,预留锂电池仓、电路板固定位;原型靠双面胶固定元器件,V2 会优化预留螺丝孔位。
键盘安装板 Keyboard mounting plate
左右两块分体式 PCB 安装板,矮轴侧装固定(侧向安装优化布线空间),组装后与上壳卡扣固定。
上壳 Top case(最复杂部件)
两半壳体粘合而成,集成电位器开孔、按键位、摇杆仓、屏幕窗口;内部预布铜箔走线做键盘矩阵,原型铜箔布线繁琐,V2 改为 PCB 直连优化。
四、项目开发与迭代说明
初代现状:当前 V1 为手工原型,需要打磨、上锡、飞线组装,新手组装门槛高;
V2 规划:作者计划改版定制 PCB 板,取消大量手工飞线,大幅降低 DIY 组装难度;
开源资源:3D 模型 STEP 文件可向作者申请获取,硬件 BOM、组装文档全开源,可自由复刻改良。
五、拓展信息💡
该项目是国外独立创客热门 ESP32 音频开源项目,国内创客社区已有玩家复刻改版,可搭配开源 AMY 合成固件实现:自定义波形、FM 调制、鼓机采样、MIDI 蓝牙收发等功能,是嵌入式音频开发、DIY 电子乐器的优质学习案例。
六、License
CC-BY-NC-SA 4.0
