传统乐器的声音是通过机械的方法产生的,而电子琴的声音却是用“电”产生的。电子琴发音的核心是一个振荡器,振荡器根据需要产生一定频率的振荡信号,振荡信号通过分频器分解成不同频率的信号输送到放大器,放大器将信号放大,推动扬声器发出声音。电子琴的键盘实际是一些开关,按下键盘的一个键,就等于接通一个开关,允许某一种频率的信号进入到放大器去,扬声器就发出一个音来。这样,按照一定的演奏规律来按键,就能奏出美妙的音乐来。
电子琴根据音阶规律的需要使用二分频电路。音乐中基本音阶的频率是按照一定规律排列的,以C调为例,音阶中各音之间的频率(单位为Hz)为
式中,。
高中低音之间的关系:高音do的频率是中音do的频率的两倍,中音do的频率是低音do的频率的两倍。例如,高音do的频率为1046Hz,则中音do的频率为523Hz,低音do的频率为261Hz,即相同的音阶,高音是中音频率的2倍,中音是低音频率的2倍。其他6个音也是相同的关系。
可以看出,一个音的频率刚好是比它低八度音的频率的2倍,只要把一个音的频率除以2就得到比它低八度的一个音的频率,所以,使用2分频电路即可实现这样的音频关系。振荡器产生一个标准音的频率信号,如高音do的信号,通过2分频电路就课产生中音do的频率,再一次2分频就可产生低音do的频率。如果按照键盘上最高音组的频率制作7个振荡器,并将得到的7个音阶信号分别为2分频,便可得到低八度的一组音阶信号;再次2分频,就可得到再低八度的一组音阶信号。依此类推,最后,就能得到键盘上所有的音阶信号了。表5-1所示为各个音符所对应的频率值。
表5-1 各音符对应频率
简单的电子琴的结构框图如图5-1所示,包括电源、分频器、振荡器、键盘、放大器和扬声器6个部分。
电子琴各部分的功能如下:
(1)电源 给各个部分电路供电,保证各部分电路器件的正常工作。(www.xing528.com)
(2)振荡器 产生高音的7个音符的频率,这7个频率经过放大器到扬声器,就会发出高音的do、re、mi、fa、so、la、si7种音调。
图5-1 电子琴结构图
(3)分频器 将振荡器产生的高音频率进行2分频得到各个中音频率,再经过一次2分频得到低音频率,这样就得到了所有的高中低音的频率。
(4)键盘 相当于一些开关,按下不同的按键时接通不同的频率输出,得到不同的音调。
(5)放大器 将输出的频率信号进行放大以驱动扬声器发出声音。
图5-2所示为具有音乐播放功能的电子琴结构图,与图5-1相比,增加了音乐播放功能,它通过对按键来控制内置音乐的播放。内置音乐其实就是内置的程序,通过调用程序来实现音乐的播放。其他部分与图5-1基本相同。
图5-2 具有音乐播放功能的电子琴结构图
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