一、電子琴鍵盤原理

現代的電子琴一般使用(yong)PCM采樣(yang)音源(yuan)。所謂(wei)采樣(yang)就是錄(lu)制樂(le)器的(de)(de)聲音，將其數字化(hua)后(hou)存入ROM或FLASH里(li)，然后(hou)按下鍵時CPU或DSP芯片回放該音。甚至有一些高級編(bian)曲鍵盤(pan)可以(yi)使用(yong)外置(zhi)采樣(yang)（比(bi)如Tyros 3的(de)(de)硬(ying)(ying)盤(pan)音色）。現(xian)(xian)代(dai)電(dian)子(zi)琴并非“模(mo)仿(fang)”樂(le)器音色。它使用(yong)的(de)(de)就是真實樂(le)器音色。當然，力度感(gan)應在(zai)電(dian)子(zi)琴里(li)是必備的(de)(de)。現(xian)(xian)代(dai)波形記憶式(shi)電(dian)子(zi)琴依(yi)然擁有濾波器，振蕩(dang)器，同樣(yang)可以(yi)靠包絡線控制來制造(zao)和(he)編(bian)輯音色。甚至在(zai)硬(ying)(ying)件電(dian)路(lu)上加入或軟件模(mo)擬了老式(shi)電(dian)子(zi)琴的(de)(de)FM合成(cheng)機(ji)構。

該圖片由注冊用戶"沉靜時光"提供，版權聲明反饋

如今的(de)(de)(de)電子琴(qin)(qin)已今非昔比(bi)，很多(duo)3000~6000的(de)(de)(de)電子琴(qin)(qin)支持更多(duo)的(de)(de)(de)特性，比(bi)如Yamaha的(de)(de)(de)PSR-S650支持完整的(de)(de)(de)XG、GS音源，擁有真實樂(le)器(qi)技(ji)法(fa)的(de)(de)(de)兆級音色(se)，16M可以裝入采(cai)樣的(de)(de)(de)可讀寫(xie)ROM，以及音序器(qi)，伴奏(zou)制(zhi)作功能。更加方(fang)便現場演奏(zou)和音樂(le)制(zhi)作。

音源參數有采樣頻率，量化精度和波形容量，以及最大復音數幾個重要的參數。當(dang)然，一部分老式電子琴是僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)使(shi)用(yong)FM合成(cheng)聲音(yin)的，使(shi)用(yong)振蕩器(qi)來(lai)模(mo)擬樂(le)器(qi)聲音(yin)，只不過它已經退(tui)出(chu)了市(shi)場。他的工作原理如下：

振蕩器(qi)的(de)作用根據需要產生一(yi)(yi)定(ding)(ding)頻率的(de)振蕩信(xin)號(hao)，振蕩信(xin)號(hao)通過分(fen)頻器(qi)分(fen)解(jie)成不同頻率的(de)信(xin)號(hao)輸(shu)送(song)到放大(da)器(qi)，放大(da)器(qi)將(jiang)信(xin)號(hao)放大(da)，推動揚(yang)聲(sheng)(sheng)器(qi)發出聲(sheng)(sheng)音(yin)。鍵(jian)盤(pan)實際是一(yi)(yi)些開關，如果(guo)沒有鍵(jian)盤(pan)，許(xu)多種頻率的(de)信(xin)號(hao)一(yi)(yi)齊進到放大(da)器(qi)里，通過揚(yang)聲(sheng)(sheng)器(qi)發出的(de)聲(sheng)(sheng)音(yin)就(jiu)會亂七八糟，不成音(yin)樂。按(an)(an)下鍵(jian)盤(pan)的(de)一(yi)(yi)支鍵(jian)，就(jiu)等于接通一(yi)(yi)只開關，只允許(xu)某一(yi)(yi)種頻率的(de)信(xin)號(hao)通過到放大(da)器(qi)里去，揚(yang)聲(sheng)(sheng)器(qi)就(jiu)發出一(yi)(yi)個音(yin)來(lai)。這(zhe)樣，按(an)(an)照一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)演奏(zou)規律來(lai)按(an)(an)鍵(jian)，就(jiu)能奏(zou)出美妙的(de)音(yin)樂來(lai)。電(dian)源的(de)任(ren)務是給各部分(fen)供電(dian)。

下面進一(yi)(yi)步介紹振蕩器(qi)(qi)和分頻器(qi)(qi)的工作原理。振蕩器(qi)(qi)一(yi)(yi)般用(yong)LC電(dian)感三點振蕩電(dian)路。如果忽略晶(jing)體(ti)管(guan)、電(dian)阻等(deng)因素(su)的影響(xiang)，則它的振蕩頻率f可由下式(shi)決定：

只(zhi)要適當選擇電(dian)感L和電(dian)容(rong)C的(de)(de)數值，就可以(yi)(yi)得到(dao)所需要的(de)(de)信(xin)號(hao)頻(pin)率。分(fen)頻(pin)器是一(yi)(yi)個雙穩態(tai)(tai)(tai)電(dian)路，即晶體(ti)管BG1導通、BG2截止(zhi)和BG1截止(zhi)、BG2導通兩(liang)種穩定(ding)狀態(tai)(tai)(tai)。如果(guo)在它(ta)的(de)(de)輸(shu)(shu)入端輸(shu)(shu)入一(yi)(yi)個信(xin)號(hao)脈(mo)沖，它(ta)就翻轉(zhuan)一(yi)(yi)次(ci)，即由一(yi)(yi)種穩態(tai)(tai)(tai)迅速變成另一(yi)(yi)種穩態(tai)(tai)(tai)，再輸(shu)(shu)入一(yi)(yi)個信(xin)號(hao)脈(mo)沖，它(ta)又會翻轉(zhuan)一(yi)(yi)次(ci)，還(huan)原成起始的(de)(de)穩態(tai)(tai)(tai)。這樣，在它(ta)的(de)(de)輸(shu)(shu)入端輸(shu)(shu)入兩(liang)個信(xin)號(hao)脈(mo)沖時，在它(ta)的(de)(de)輸(shu)(shu)出端就得到(dao)一(yi)(yi)個信(xin)號(hao)脈(mo)沖。就是說，輸(shu)(shu)出信(xin)號(hao)頻(pin)率比輸(shu)(shu)入信(xin)號(hao)頻(pin)率低一(yi)(yi)半，好像用2除(chu)過一(yi)(yi)樣，所以(yi)(yi)叫二分(fen)頻(pin)。

電(dian)子(zi)琴使用二分頻(pin)電(dian)路是音(yin)(yin)階(jie)規律(lv)的(de)需要。音(yin)(yin)樂中(zhong)的(de)基本音(yin)(yin)階(jie)的(de)頻(pin)率(lv)是按照(zhao)一定規律(lv)排(pai)列的(de)，以C調為例，音(yin)(yin)階(jie)中(zhong)各(ge)音(yin)(yin)之間的(de)頻(pin)率(lv)（單位為赫茲）關系是：

說明一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)音(yin)(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率剛好是比(bi)它(ta)低(di)(di)八(ba)度音(yin)(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率的(de)(de)(de)(de)(de)兩倍。所以(yi)，只要把一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)音(yin)(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率除以(yi)2就得(de)(de)(de)到(dao)比(bi)它(ta)低(di)(di)八(ba)度的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)音(yin)(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率。實現這(zhe)一(yi)(yi)(yi)點(dian)就需要使(shi)用二分(fen)頻(pin)(pin)電路。這(zhe)樣，只要振蕩器產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)一(yi)(yi)(yi)個(ge)(ge)標準音(yin)(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率信(xin)(xin)(xin)(xin)號，如(ru)高(gao)音(yin)(yin)(yin)“1”的(de)(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)(xin)(xin)號，通過二分(fen)頻(pin)(pin)就產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)中音(yin)(yin)(yin)“2”的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率，再(zai)一(yi)(yi)(yi)次(ci)二分(fen)頻(pin)(pin)就產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)低(di)(di)音(yin)(yin)(yin)“1”的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率了(le)。如(ru)果(guo)按照鍵(jian)(jian)盤上最高(gao)音(yin)(yin)(yin)組的(de)(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率制作七(qi)個(ge)(ge)振蕩器，并(bing)將得(de)(de)(de)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)七(qi)個(ge)(ge)音(yin)(yin)(yin)階(jie)(jie)信(xin)(xin)(xin)(xin)號分(fen)別二分(fen)頻(pin)(pin)，便可(ke)得(de)(de)(de)到(dao)低(di)(di)八(ba)度的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)組音(yin)(yin)(yin)階(jie)(jie)信(xin)(xin)(xin)(xin)號；再(zai)次(ci)二分(fen)頻(pin)(pin)，就可(ke)得(de)(de)(de)到(dao)再(zai)低(di)(di)八(ba)度的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)組音(yin)(yin)(yin)階(jie)(jie)信(xin)(xin)(xin)(xin)號。依此類(lei)推，最后，就能得(de)(de)(de)到(dao)鍵(jian)(jian)盤上所有的(de)(de)(de)(de)(de)音(yin)(yin)(yin)階(jie)(jie)信(xin)(xin)(xin)(xin)號了(le)。

不過，實際上需要制作12個振蕩器和(he)更多(duo)的(de)分頻器，因為(wei)一組鍵(jian)盤中還有五支黑鍵(jian)。

二、電子琴琴鍵的認識

電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)(qin)其實和鋼琴(qin)(qin)(qin)的鍵盤排列規則是一(yi)(yi)樣的，只不(bu)過電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)(qin)的琴(qin)(qin)(qin)鍵會比鋼琴(qin)(qin)(qin)的小一(yi)(yi)點。而且鋼琴(qin)(qin)(qin)總共有88個琴(qin)(qin)(qin)鍵，而電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)(qin)的琴(qin)(qin)(qin)鍵數量有多種，最常見的是61鍵電(dian)子(zi)(zi)琴(qin)(qin)(qin)，這也是跟鋼琴(qin)(qin)(qin)鍵盤不(bu)一(yi)(yi)樣的地方。

我(wo)們知道，基本音級一共有7個，分(fen)別(bie)用數字1234567來(lai)表示，音名分別為(wei)C， D， E， F， G，A， B，除了音名還有唱(chang)名，依次(ci)為Do， Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

那么這些音在琴鍵上如何排列呢(ni)?我(wo)們先看一下鍵盤上的黑鍵，我(wo)們可以看到，有(you)2個黑鍵一組的，還(huan)有(you)3個黑鍵一組的(de)，交替(ti)排(pai)列(lie)。我們要記住(zhu)的(de)是，2個黑鍵左邊的那個白鍵就是(shi)Do， Do右(you)邊的白(bai)鍵依次是Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

琴鍵越往右，音高(gao)越高(gao)，就像在爬山；琴鍵(jian)越往(wang)左，音高越低，就像(xiang)在(zai)下(xia)山(shan)。我們再(zai)來(lai)看黑鍵(jian)，每(mei)一個(ge)黑鍵(jian)都夾在(zai)兩個(ge)白(bai)鍵(jian)之間(jian)，說明這個(ge)黑鍵(jian)和相鄰的兩個(ge)白(bai)鍵(jian)是有關系(xi)的。