一、電子琴鍵盤原理

現代的電子琴一般使用PCM采樣(yang)音(yin)源。所謂采樣(yang)就是錄制樂器(qi)的(de)聲音(yin)，將其數字化(hua)后存入(ru)ROM或FLASH里，然后按下鍵(jian)時(shi)CPU或DSP芯片回放該(gai)音(yin)。甚(shen)至有一些高級編(bian)曲鍵(jian)盤可(ke)以使用外置采樣(yang)（比如Tyros 3的(de)硬(ying)盤音(yin)色）。現代(dai)電子(zi)琴(qin)并非“模(mo)(mo)仿(fang)”樂器(qi)音(yin)色。它使用的(de)就是真實樂器(qi)音(yin)色。當然，力度感應在電子(zi)琴(qin)里是必備的(de)。現代(dai)波形記憶式電子(zi)琴(qin)依然擁有濾波器(qi)，振蕩器(qi)，同(tong)樣(yang)可(ke)以靠包絡(luo)線(xian)控制來制造和(he)編(bian)輯音(yin)色。甚(shen)至在硬(ying)件電路上(shang)加入(ru)或軟件模(mo)(mo)擬了(le)老式電子(zi)琴(qin)的(de)FM合成機(ji)構(gou)。

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如(ru)今的(de)電子(zi)琴已今非昔比(bi)，很多3000~6000的(de)電子(zi)琴支(zhi)持更多的(de)特(te)性(xing)，比(bi)如(ru)Yamaha的(de)PSR-S650支(zhi)持完(wan)整的(de)XG、GS音(yin)源，擁有(you)真實(shi)樂器技(ji)法的(de)兆級(ji)音(yin)色，16M可以(yi)裝(zhuang)入采樣(yang)的(de)可讀寫(xie)ROM，以(yi)及音(yin)序器，伴奏(zou)(zou)制(zhi)作功能(neng)。更加方便現(xian)場(chang)演奏(zou)(zou)和音(yin)樂制(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。當然，一部分(fen)老式電(dian)子琴是僅僅使(shi)用FM合(he)成聲音的(de)，使(shi)用振(zhen)蕩器來模擬樂器聲音，只(zhi)不過(guo)它(ta)已經退出(chu)了市場。他的(de)工作原理如下：

振(zhen)蕩器(qi)(qi)(qi)的(de)作(zuo)用根據需要產生一定(ding)頻(pin)率的(de)振(zhen)蕩信(xin)(xin)號(hao)，振(zhen)蕩信(xin)(xin)號(hao)通(tong)(tong)過(guo)(guo)分頻(pin)器(qi)(qi)(qi)分解(jie)成(cheng)不(bu)同(tong)頻(pin)率的(de)信(xin)(xin)號(hao)輸送到(dao)放大(da)器(qi)(qi)(qi)，放大(da)器(qi)(qi)(qi)將信(xin)(xin)號(hao)放大(da)，推動揚(yang)聲器(qi)(qi)(qi)發(fa)(fa)出聲音(yin)。鍵(jian)盤(pan)實際是一些開關，如果沒有鍵(jian)盤(pan)，許多種(zhong)頻(pin)率的(de)信(xin)(xin)號(hao)一齊進到(dao)放大(da)器(qi)(qi)(qi)里，通(tong)(tong)過(guo)(guo)揚(yang)聲器(qi)(qi)(qi)發(fa)(fa)出的(de)聲音(yin)就(jiu)會亂七八糟，不(bu)成(cheng)音(yin)樂。按(an)(an)下鍵(jian)盤(pan)的(de)一支鍵(jian)，就(jiu)等(deng)于接通(tong)(tong)一只(zhi)(zhi)開關，只(zhi)(zhi)允(yun)許某(mou)一種(zhong)頻(pin)率的(de)信(xin)(xin)號(hao)通(tong)(tong)過(guo)(guo)到(dao)放大(da)器(qi)(qi)(qi)里去，揚(yang)聲器(qi)(qi)(qi)就(jiu)發(fa)(fa)出一個音(yin)來(lai)。這樣，按(an)(an)照一定(ding)的(de)演奏規律(lv)來(lai)按(an)(an)鍵(jian)，就(jiu)能奏出美妙的(de)音(yin)樂來(lai)。電源的(de)任務是給各部(bu)分供(gong)電。

下(xia)面進一(yi)步介紹振蕩(dang)(dang)器(qi)和分頻器(qi)的(de)工作原理。振蕩(dang)(dang)器(qi)一(yi)般用LC電感三點振蕩(dang)(dang)電路。如(ru)果忽(hu)略晶體管、電阻等因素的(de)影(ying)響，則(ze)它的(de)振蕩(dang)(dang)頻率f可由下(xia)式(shi)決定：

只要適當(dang)選擇電感L和(he)電容(rong)C的(de)(de)數值，就可以得到所(suo)需要的(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)頻(pin)率。分頻(pin)器是一(yi)個(ge)(ge)(ge)雙穩(wen)態(tai)電路，即晶體管BG1導通、BG2截止和(he)BG1截止、BG2導通兩(liang)種穩(wen)定狀態(tai)。如果在(zai)(zai)它(ta)的(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)端輸(shu)(shu)(shu)入(ru)一(yi)個(ge)(ge)(ge)信(xin)(xin)號(hao)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)，它(ta)就翻(fan)轉一(yi)次(ci)，即由(you)一(yi)種穩(wen)態(tai)迅速變成另一(yi)種穩(wen)態(tai)，再輸(shu)(shu)(shu)入(ru)一(yi)個(ge)(ge)(ge)信(xin)(xin)號(hao)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)，它(ta)又會翻(fan)轉一(yi)次(ci)，還原(yuan)成起始的(de)(de)穩(wen)態(tai)。這(zhe)樣(yang)，在(zai)(zai)它(ta)的(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)端輸(shu)(shu)(shu)入(ru)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)信(xin)(xin)號(hao)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)時，在(zai)(zai)它(ta)的(de)(de)輸(shu)(shu)(shu)出端就得到一(yi)個(ge)(ge)(ge)信(xin)(xin)號(hao)脈(mo)沖(chong)(chong)(chong)。就是說(shuo)，輸(shu)(shu)(shu)出信(xin)(xin)號(hao)頻(pin)率比輸(shu)(shu)(shu)入(ru)信(xin)(xin)號(hao)頻(pin)率低一(yi)半，好像用2除過(guo)一(yi)樣(yang)，所(suo)以叫二分頻(pin)。

電(dian)子琴使用二分頻(pin)電(dian)路是(shi)音(yin)(yin)階規(gui)律的(de)(de)需要。音(yin)(yin)樂中的(de)(de)基(ji)本音(yin)(yin)階的(de)(de)頻(pin)率是(shi)按照一定規(gui)律排列的(de)(de)，以C調為例(li)，音(yin)(yin)階中各音(yin)(yin)之間的(de)(de)頻(pin)率（單位為赫茲）關系是(shi)：

說明(ming)一(yi)個音(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)剛(gang)好是(shi)比(bi)它(ta)(ta)低(di)八度音(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)兩倍(bei)。所以(yi)(yi)，只要把一(yi)個音(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)除以(yi)(yi)2就(jiu)(jiu)得(de)到(dao)(dao)比(bi)它(ta)(ta)低(di)八度的(de)(de)(de)(de)一(yi)個音(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)。實現這(zhe)一(yi)點(dian)就(jiu)(jiu)需要使用二分頻(pin)(pin)(pin)(pin)電路。這(zhe)樣，只要振(zhen)蕩器產生一(yi)個標準音(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)信號(hao)，如高(gao)(gao)音(yin)(yin)“1”的(de)(de)(de)(de)信號(hao)，通過二分頻(pin)(pin)(pin)(pin)就(jiu)(jiu)產生中(zhong)音(yin)(yin)“2”的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)，再一(yi)次(ci)二分頻(pin)(pin)(pin)(pin)就(jiu)(jiu)產生低(di)音(yin)(yin)“1”的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)了。如果按照鍵盤(pan)上(shang)最(zui)高(gao)(gao)音(yin)(yin)組(zu)的(de)(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)(lv)制(zhi)作七個振(zhen)蕩器，并將得(de)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)七個音(yin)(yin)階(jie)信號(hao)分別二分頻(pin)(pin)(pin)(pin)，便可(ke)得(de)到(dao)(dao)低(di)八度的(de)(de)(de)(de)一(yi)組(zu)音(yin)(yin)階(jie)信號(hao)；再次(ci)二分頻(pin)(pin)(pin)(pin)，就(jiu)(jiu)可(ke)得(de)到(dao)(dao)再低(di)八度的(de)(de)(de)(de)一(yi)組(zu)音(yin)(yin)階(jie)信號(hao)。依(yi)此類推，最(zui)后(hou)，就(jiu)(jiu)能得(de)到(dao)(dao)鍵盤(pan)上(shang)所有(you)的(de)(de)(de)(de)音(yin)(yin)階(jie)信號(hao)了。

不過，實際上(shang)需要制作12個振(zhen)蕩器(qi)和更多的分頻器(qi)，因為一組鍵盤中還(huan)有五支(zhi)黑鍵。

二、電子琴琴鍵的認識

電子琴(qin)其實和鋼琴(qin)的(de)(de)鍵(jian)(jian)(jian)盤排列規則(ze)是(shi)一(yi)樣(yang)的(de)(de)，只不過電子琴(qin)的(de)(de)琴(qin)鍵(jian)(jian)(jian)會比鋼琴(qin)的(de)(de)小(xiao)一(yi)點(dian)。而且鋼琴(qin)總(zong)共有88個琴(qin)鍵(jian)(jian)(jian)，而電子琴(qin)的(de)(de)琴(qin)鍵(jian)(jian)(jian)數量(liang)有多種，最常見的(de)(de)是(shi)61鍵(jian)(jian)(jian)電子琴(qin)，這也(ye)是(shi)跟鋼琴(qin)鍵(jian)(jian)(jian)盤不一(yi)樣(yang)的(de)(de)地方。

我們知道(dao)，基本音級一(yi)共有7個，分(fen)別(bie)用(yong)數字1234567來表示，音(yin)名分別為C， D， E， F， G，A， B，除了音名還有唱名，依(yi)次為Do， Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

那么這些音(yin)在琴鍵上(shang)如(ru)何排列呢?我(wo)們先看(kan)一(yi)下鍵盤(pan)上的(de)黑鍵，我(wo)們可以(yi)看(kan)到(dao)，有2個黑鍵一組(zu)的，還有3個黑(hei)鍵一組的(de)，交替排列。我們要記住的(de)是(shi)，2個(ge)黑(hei)鍵左邊的那(nei)個(ge)白鍵就是Do， Do右邊的白鍵依次(ci)是Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

琴鍵越(yue)往右，音(yin)高(gao)越(yue)高(gao)，就像在爬山；琴鍵越往左，音(yin)高越低，就像(xiang)在下山。我們再來看黑(hei)鍵，每一(yi)個黑(hei)鍵都夾在兩個白鍵之間，說明這個黑(hei)鍵和相(xiang)鄰的兩個白鍵是有(you)關系(xi)的。