Схема за генериране на звукови ефекти за пиано, китара

Музикалната нота се определя от нейната честота, амплитуда и тембър. Много отдавна Питагор е установил чрез измерване на дължините на вибриращите струни, че съществува просто съотношение между честотите на различните музикални звуци.

Например, нотата Ла (LA в немскоговорящите страни), особено в третата октава, вибрира точно на честота от 440 Hz, до такава степен, че служи като ориентир от камертоните или... за тона чувате, когато вдигнете слушалката на телефона си.

Обхватът на звуковите честоти за хората е променлив и зависи от физиологични фактори; едно пиано може да резонира със своите 88 клавиша, вариращи от около 27 Hz до 4000 Hz.

Амплитудата на нотата съответства по някакъв начин на нейния обем, т.е. интензитета на звука, възприет от слушателя. Понякога се използват италиански термини като 'forte', 'pianissimo' и т.н., за да се уточни допълнително динамиката в музикалните партитури.

По същия начин, дори ако различни инструменти свирят една и съща нота, лесно е да се разбере, че тембърът на издавания звук е доста различен между флейта и пиано, цигулка и ловен рог.

Ние не претендираме, че ви предлагаме средство да се конкурирате с великолепните електронни инструменти, налични на пазара.

Въпреки това изглежда възможно за заинтересованите аматьори да изградят малък генератор на ноти, който идеално имитира характерния 'издърпан' звук на струна, като например китара, или дори ударената струна на пиано.

Уникалността на тези ноти се крие в тяхната комбинация от рязка атака и постепенно затихване: ние наричаме това като затихнало трептене, подобно на струна, която се удря и вибрира, докато спре напълно.

Без да желаем да внедрим модулиращо устройство като тези в електронните инструменти (VCA), ние ще се задоволим с производството на регулируема синусоида, която постепенно изчезва.

Такъв сигнал може също да се използва за симулиране на различни ударни инструменти (БАРАБАНИ), които се срещат например в стандартизираната MIDI номенклатура на синтезатори: барабани, барабани, барабани и т.н., при условие, разбира се, че достатъчно усилване и основен генератор за всеки инструмент, който трябва да бъде имитиран, са налични.

Основната електрическа схема може лесно да се адаптира с няколко внимателни настройки. Всеки генератор може да се задейства с бутон или, още по-добре, с нормално затворен контакт, активиран с пръчка!

Описание на веригата

Предложената електрическа схема е показана на следващата фигура.

Сърцето на веригата е класически двоен T осцилатор, наречен така поради характерното разположение на определени компоненти.

Първият горен клон на T се формира от елементи P1 + R3, R4 + P2 и C4. Вторият клон се състои от C5, C6 и R5 + P3.

Осцилация възниква, когато P1 + R3 е равно на P2 + R4 и за определена позиция на регулируемия P3.

Получената форма на вълната ще бъде синусоидална вълна със значителна амплитуда и основна честота, определени от кондензаторите в клоновете на двойния T.

Връзката, изразяваща тази честота, може да бъде приблизително изразена по следния начин: f в херцове = 1 / 2π√(P1 + R3) * (R5 + P3) * Cb * C4.

Изходът на осцилатора се насочва през кондензатор С7 към транзистор Т1, който поддържа непрекъснато трептене чрез въведената инверсия и обратната връзка между колектора на Т1 и другия край на двойния Т.

Номерът е да настроите етапа на осцилатора, така че да не осцилира спонтанно, а по-скоро чрез един положителен импулс, получен в нашата диаграма от обикновен моностабилен тригер.

Предложената класическа схема използва две NOR gate и доставя много кратък положителен сигнал на нарастващия фронт на входа, който също е уникален и без нежелано подскачане.

Диод D1 прилага този импулс към един клон на двойния T осцилатор, задействайки затихнало трептене, което трябва да се регулира преди употреба.

Продължителността и честотата на сигнала са променливи и именно това е основното предимство на схемата - тя може да генерира широка гама от различни звуци: ниски, високи, дълги или къси, подобно на струнен инструмент.

Регулирането на този етап е от решаващо значение и изисква много търпение. Полезният променлив сигнал е доста скромен и може да се чуе само след усилване.

Фигурата по-долу представя просто усилвателно стъпало, което използва малка интегрална схема в 8-пинов DIL пакет, способен да достави максимална мощност от 2 W при 12 V напрежение.

Ние обобщаваме основните характеристики на този икономичен аудио усилвател в малка техническа кутия.

Регулируемият P4 служи като потенциометър за обем, докато кондензаторът C11 определя честотната лента, ограничена тук до честоти под 7 kHz. Постоянното усилване на нашия усилвател клас B зависи от свързаните компоненти R11 и C10.

Усиленият сигнал се насочва през кондензатор C13 към високоговорителя за извеждане. Докато това елементарно решение ви позволява да оцените произведения звук, то не може да се конкурира с мощността на Hi-Fi система за впечатляващи резултати.

Строителство

Печатната платка (PCB) за тази верига за генератор на звукови ефекти за пиано китара е със скромни размери и ще бъде възпроизведена с помощта на метода по ваш избор, както е показано на фигурата по-долу, в скала от 1, както обикновено.

След ецване, компонентите ще бъдат монтирани според оформлението, показано на фигурата по-долу, с две хоризонтални ленти, които не трябва да се забравят. Освен това препоръчваме да използвате гнездо за интегралните схеми.