專利名稱:多種動態(tài)聲效結(jié)構(gòu)簡單的電子樂器的制作方法
本實用新型是一種多種動態(tài)聲效結(jié)構(gòu)簡單的電子樂器，特別適用于簡易電子樂器和玩具電子樂器的技術(shù)領(lǐng)域：
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電子樂器能產(chǎn)生出許多非常別致和有幻想色彩的音色，例如“哇音”、“叨音”、“喵音”、“啾音”、“宇宙音”等。但直到目前實現(xiàn)這類音色的電路都比較復雜，以致還只限于在高檔電子琴及電子音聲合成器中使用。盡管也有一些簡化電路，但仍使用了專門的有源器件或電路來構(gòu)成實現(xiàn)這些聲效所必須的壓控濾波器。例如在美國專利US3919648中所述的壓控濾波器使用了五只集成電路來達到目的。日本專利JP55－40879使用了專門的放大單元作為動態(tài)濾波器的有源電路。
本實用新型的目的是在簡易電子琴的基礎上，增添少量元器件就能構(gòu)成一種能產(chǎn)生多種動態(tài)頻譜聲效的電子琴電路，以提高簡易電子琴的音色質(zhì)量增加其音色品種，減低其相對造價。
為達到上述目的，采取了直接在電子琴功率放大級加入動態(tài)反饋網(wǎng)絡的方法。該網(wǎng)絡可由電阻、電容、晶體管、二極管、光敏器件、電位器等元器件以T形、雙T形或π形結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其動態(tài)特性受電子樂器鍵控信號及本發(fā)明中信號處理電路的控制而起作用。
下面以圖(1)為例來說明其工作原理，圖中IC1為音律發(fā)生器。它的信號從其SC1端輸出，加至功率放大器IC2的同相輸入端。放大后的信號從IC2的輸出端SC2加至揚聲器y發(fā)音。與此同時在IC2的反相輸入端和輸出端之間加有電容C1、C2、C3及電阻R1、R2和晶體管BG組成的動態(tài)頻率特性反饋網(wǎng)絡，以形成中心頻率可受外加信號而控制的動態(tài)帶通濾波效果。由于C2和C3之間的對地電阻是用晶體管BG的等效內(nèi)阻代替的，故當以不同形狀的信號電壓加于BG的基極時，BG的內(nèi)阻便產(chǎn)生相應的規(guī)律性變化，從而使得該動態(tài)帶通濾波器的中心頻率也作相應的變化，于是在揚聲器中發(fā)出了各種特殊的動態(tài)頻譜聲效。
在按下琴鍵K的同時，音律發(fā)生器輸出的“鍵控脈沖”信號被送入一個控制電壓波形處理電路BC中，將其變?yōu)楦鞣N函數(shù)波形。在本例中可變?yōu)閷?shù)衰減和對數(shù)增長的電壓波形。設將開關(guān)S置于位置a則晶體管BG平時將處于低阻狀態(tài)。當按下某一琴鍵時，BG的內(nèi)阻將突然變大，然后相應逐漸變小。這種變化將導致動態(tài)帶通濾波器的中心頻率由最低端逐漸移向最高端，就形成了典型的“哇音”效果。
同樣可以證明，當S處于b位置時，將產(chǎn)生典型的“叨音”效果。
圖2是申請人認為實現(xiàn)本實用新型的最好方法之一。在按下任一琴鍵時，該音律集成電路IC能在其包絡端EN輸出突然下跌而后按對數(shù)規(guī)律上升的電壓變化特性，所以只用三個晶體管就可以實現(xiàn)出許多種動態(tài)音色效果。
圖2中虛線框內(nèi)所示為控制電壓波形處理電路。當開關(guān)S1和S3都在各自的a位置時，可以奏出彈奏音色，其效果由R3的值決定。當合上AN1演奏時，從IC1的EN端輸出的波形經(jīng)R4、R5和C4組成的電路“尖化”后再通過R6加到晶體管BG3的基極，使BG3的等效內(nèi)阻突然變小而后較快地增大。這種變化就使得IC2輸出了“喵喵”或“叨叨”的聲音。
同樣可知，當按下按鈕AN2、AN3、AN4時，可以得到其它特殊的音色效果。當把S3置于b端時，由于C6不再與C5并聯(lián)IC1的EN端輸出的包絡波形將變得較“尖”，于是在分別按上AN1～AN4時可以得到另一組動態(tài)音色。
當開關(guān)S1在位置b時，IC1的EN端輸出的波形將通過C7R7、R8在BG1的發(fā)射極電阻R9上復現(xiàn)，并控制BG2的等效電阻，從而，使IC2輸出“哇”音效果。如果再將S2撥在位置b，則由于R7和C8組成的電路的積分作用緩和了包絡電壓的前沿于是在IC2的輸出端得到了“多啊，多啊”的音色。
變更圖2虛線內(nèi)的電路形式，可以得到更多的音色變化。
本實用新型同已有的動態(tài)音色形成方法相比，有以下優(yōu)點1、顯著節(jié)約了有源器件的數(shù)量，對簡易電子琴和兒童電子琴則顯得優(yōu)為有利。
2、由于動態(tài)反饋在功放級實現(xiàn)，而功放IC有著較高的總增益且其輸出阻抗很低，故使得由此法形成的帶通濾波器有較高的Q值，從而加強了動態(tài)音色效果。
3、免除了由于有源器件的增加所帶來的噪音，使電子琴有更為純美的音色。
4、采用此法構(gòu)成的電路，可以生產(chǎn)出成本低廉的簡易電子琴。
5、如果在演奏中變化著或交替著按動AN1～AN4，則可以奏出瞬即變化的音色或奏出有節(jié)奏感的某種音色。
6、用第5條所述的方式演奏時，可以培養(yǎng)演奏者兩手同時配合使用的能力，并能表現(xiàn)出不同演奏者的演技水平。
圖3是申請人認為實現(xiàn)該實用新型的最好方式之二。圖3與圖2不同的地方僅在于省去了圖2的一只晶體管BG2，而將圖2BG1的電路改為圖3BG1的反相放大器方式。因此，可使IC的EN端輸出的控制電壓倒相180°，達到產(chǎn)生“哇音”效果的目的。當S1在b位置時的一組聲效和圖2對應位置完全一樣，不再復述。
權(quán)利要求
1.一種涉及裝有壓控濾波器的多種動態(tài)聲效結(jié)構(gòu)簡單的電子樂器，其特征在于在功率放大加入有頻率特性的動態(tài)反饋網(wǎng)絡和控制該網(wǎng)絡動態(tài)特性的按鈕開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的電子樂器，其特征在于動態(tài)反饋網(wǎng)絡是由電阻、電容、晶體管、二極管、光敏器件、力敏器件、電位器等元器件以T形、雙T形或兀形網(wǎng)絡形式構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的電子樂器，其特征在于決定演奏風格的音色變化是由按鈕開關(guān)來控制的。
專利摘要
本實用新型以少量的元器件組成動態(tài)濾波器電路來產(chǎn)生多種動態(tài)聲效。其技術(shù)特征在于直接在電子琴功率放大極加入有動態(tài)頻率特性的反饋網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡含至少有一個受控電阻器件，它能接受各種函數(shù)變化的電壓信號，以產(chǎn)生多種動態(tài)聲效。由于電路十分簡單，可供生產(chǎn)出廉價的多音色簡易電子琴。
文檔編號G10H1/06GK86201615SQ86201615
公開日1987年1月14日 申請日期1986年3月26日
發(fā)明者田進勤 申請人:太原電子樂器研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan