一、電子琴鍵盤原理

現代的電子琴一般(ban)使用PCM采樣(yang)(yang)音(yin)(yin)源。所謂采樣(yang)(yang)就是(shi)錄制樂(le)器的(de)(de)聲音(yin)(yin)，將其數(shu)字化后存入ROM或(huo)FLASH里，然(ran)后按下鍵(jian)時CPU或(huo)DSP芯片回放該音(yin)(yin)。甚(shen)至有一些(xie)高(gao)級編曲鍵(jian)盤可(ke)(ke)以使用外置采樣(yang)(yang)（比如Tyros 3的(de)(de)硬盤音(yin)(yin)色）。現代(dai)(dai)電(dian)子(zi)琴并非“模仿”樂(le)器音(yin)(yin)色。它使用的(de)(de)就是(shi)真實樂(le)器音(yin)(yin)色。當然(ran)，力(li)度感(gan)應在(zai)電(dian)子(zi)琴里是(shi)必備的(de)(de)。現代(dai)(dai)波形記憶式電(dian)子(zi)琴依然(ran)擁(yong)有濾波器，振蕩器，同(tong)樣(yang)(yang)可(ke)(ke)以靠包絡線(xian)控制來制造和編輯音(yin)(yin)色。甚(shen)至在(zai)硬件(jian)電(dian)路上加入或(huo)軟件(jian)模擬了老(lao)式電(dian)子(zi)琴的(de)(de)FM合成(cheng)機構。

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如今(jin)的電(dian)子琴已今(jin)非昔比，很多3000~6000的電(dian)子琴支持(chi)更(geng)多的特性，比如Yamaha的PSR-S650支持(chi)完整的XG、GS音(yin)源，擁有真實(shi)樂器(qi)技(ji)法的兆級(ji)音(yin)色，16M可以(yi)裝入采樣的可讀寫ROM，以(yi)及音(yin)序器(qi)，伴奏制(zhi)作功能。更(geng)加方便現場(chang)演(yan)奏和音(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(dang)然，一部分老式(shi)電子(zi)琴是僅(jin)僅(jin)使用FM合成聲音的(de)(de)，使用振蕩器來(lai)模擬樂器聲音，只不過(guo)它已(yi)經退出(chu)了市(shi)場。他的(de)(de)工作原理如下：

振(zhen)蕩(dang)器(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)作用根據需(xu)要產生一定頻(pin)率的(de)(de)(de)(de)振(zhen)蕩(dang)信(xin)(xin)號(hao)，振(zhen)蕩(dang)信(xin)(xin)號(hao)通(tong)過分頻(pin)器(qi)(qi)(qi)(qi)分解成(cheng)不同頻(pin)率的(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)輸(shu)送到放大(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)，放大(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)將信(xin)(xin)號(hao)放大(da)，推(tui)動揚聲器(qi)(qi)(qi)(qi)發出(chu)(chu)聲音(yin)。鍵(jian)(jian)盤實際(ji)是一些開(kai)關，如(ru)果沒有鍵(jian)(jian)盤，許多種(zhong)頻(pin)率的(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)一齊進到放大(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)里，通(tong)過揚聲器(qi)(qi)(qi)(qi)發出(chu)(chu)的(de)(de)(de)(de)聲音(yin)就會亂七八(ba)糟(zao)，不成(cheng)音(yin)樂。按(an)(an)下鍵(jian)(jian)盤的(de)(de)(de)(de)一支鍵(jian)(jian)，就等(deng)于接通(tong)一只開(kai)關，只允許某一種(zhong)頻(pin)率的(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)通(tong)過到放大(da)器(qi)(qi)(qi)(qi)里去(qu)，揚聲器(qi)(qi)(qi)(qi)就發出(chu)(chu)一個音(yin)來(lai)。這樣(yang)，按(an)(an)照一定的(de)(de)(de)(de)演奏(zou)規律來(lai)按(an)(an)鍵(jian)(jian)，就能奏(zou)出(chu)(chu)美妙的(de)(de)(de)(de)音(yin)樂來(lai)。電源的(de)(de)(de)(de)任務是給各(ge)部分供電。

下面進一(yi)步(bu)介紹振(zhen)(zhen)蕩器(qi)和分頻(pin)(pin)器(qi)的工作原理。振(zhen)(zhen)蕩器(qi)一(yi)般用LC電(dian)(dian)感(gan)三點振(zhen)(zhen)蕩電(dian)(dian)路。如果(guo)忽略晶體管、電(dian)(dian)阻等因素的影響，則它的振(zhen)(zhen)蕩頻(pin)(pin)率f可由下式決(jue)定：

只要(yao)適當選擇電(dian)感(gan)L和(he)電(dian)容(rong)C的(de)數值(zhi)，就可以得(de)到(dao)所(suo)需要(yao)的(de)信(xin)號頻率。分(fen)頻器是一(yi)(yi)個(ge)雙穩(wen)態(tai)電(dian)路(lu)，即晶體(ti)管BG1導(dao)(dao)通、BG2截止和(he)BG1截止、BG2導(dao)(dao)通兩(liang)種(zhong)穩(wen)定狀態(tai)。如(ru)果在它(ta)(ta)的(de)輸(shu)(shu)入端輸(shu)(shu)入一(yi)(yi)個(ge)信(xin)號脈(mo)沖(chong)(chong)，它(ta)(ta)就翻轉(zhuan)一(yi)(yi)次(ci)，即由一(yi)(yi)種(zhong)穩(wen)態(tai)迅速變成另一(yi)(yi)種(zhong)穩(wen)態(tai)，再輸(shu)(shu)入一(yi)(yi)個(ge)信(xin)號脈(mo)沖(chong)(chong)，它(ta)(ta)又會(hui)翻轉(zhuan)一(yi)(yi)次(ci)，還原成起始的(de)穩(wen)態(tai)。這樣，在它(ta)(ta)的(de)輸(shu)(shu)入端輸(shu)(shu)入兩(liang)個(ge)信(xin)號脈(mo)沖(chong)(chong)時，在它(ta)(ta)的(de)輸(shu)(shu)出(chu)端就得(de)到(dao)一(yi)(yi)個(ge)信(xin)號脈(mo)沖(chong)(chong)。就是說(shuo)，輸(shu)(shu)出(chu)信(xin)號頻率比輸(shu)(shu)入信(xin)號頻率低一(yi)(yi)半，好像用(yong)2除過(guo)一(yi)(yi)樣，所(suo)以叫二分(fen)頻。

電子琴使(shi)用(yong)二分頻(pin)電路是(shi)音階規(gui)律的需要。音樂中的基本音階的頻(pin)率是(shi)按照(zhao)一定規(gui)律排(pai)列的，以C調為(wei)例，音階中各音之間的頻(pin)率（單位為(wei)赫茲(zi)）關系(xi)是(shi)：

說明一(yi)個(ge)音(yin)(yin)的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)剛好(hao)是(shi)比它低八(ba)度音(yin)(yin)的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)的(de)(de)兩倍。所(suo)以，只(zhi)要(yao)把一(yi)個(ge)音(yin)(yin)的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)除以2就(jiu)得到(dao)比它低八(ba)度的(de)(de)一(yi)個(ge)音(yin)(yin)的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)。實現這一(yi)點就(jiu)需(xu)要(yao)使用(yong)二(er)分頻(pin)(pin)(pin)(pin)電(dian)路。這樣，只(zhi)要(yao)振蕩(dang)器(qi)產生一(yi)個(ge)標準音(yin)(yin)的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)，如高(gao)音(yin)(yin)“1”的(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)，通過二(er)分頻(pin)(pin)(pin)(pin)就(jiu)產生中音(yin)(yin)“2”的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)，再(zai)(zai)(zai)一(yi)次二(er)分頻(pin)(pin)(pin)(pin)就(jiu)產生低音(yin)(yin)“1”的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)了。如果(guo)按照鍵盤上(shang)最高(gao)音(yin)(yin)組的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)制作七個(ge)振蕩(dang)器(qi)，并將得到(dao)的(de)(de)七個(ge)音(yin)(yin)階信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)分別二(er)分頻(pin)(pin)(pin)(pin)，便可(ke)得到(dao)低八(ba)度的(de)(de)一(yi)組音(yin)(yin)階信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)；再(zai)(zai)(zai)次二(er)分頻(pin)(pin)(pin)(pin)，就(jiu)可(ke)得到(dao)再(zai)(zai)(zai)低八(ba)度的(de)(de)一(yi)組音(yin)(yin)階信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)。依此類推，最后，就(jiu)能得到(dao)鍵盤上(shang)所(suo)有(you)的(de)(de)音(yin)(yin)階信(xin)號(hao)(hao)(hao)(hao)了。

不過(guo)，實際上需要(yao)制作12個振蕩(dang)器(qi)和(he)更多的分頻器(qi)，因為一組鍵盤中還有五支黑鍵。

二、電子琴琴鍵的認識

電子琴(qin)(qin)(qin)其實(shi)和鋼琴(qin)(qin)(qin)的鍵(jian)(jian)盤排(pai)列規則(ze)是(shi)一(yi)樣(yang)的，只不過(guo)電子琴(qin)(qin)(qin)的琴(qin)(qin)(qin)鍵(jian)(jian)會比鋼琴(qin)(qin)(qin)的小一(yi)點(dian)。而且鋼琴(qin)(qin)(qin)總(zong)共有(you)88個(ge)琴(qin)(qin)(qin)鍵(jian)(jian)，而電子琴(qin)(qin)(qin)的琴(qin)(qin)(qin)鍵(jian)(jian)數(shu)量有(you)多種，最常見的是(shi)61鍵(jian)(jian)電子琴(qin)(qin)(qin)，這也是(shi)跟(gen)鋼琴(qin)(qin)(qin)鍵(jian)(jian)盤不一(yi)樣(yang)的地方(fang)。

我們(men)知道，基本音級一共有7個，分(fen)別(bie)用數字1234567來表示，音(yin)名分別為C， D， E， F， G，A， B，除(chu)了(le)音名(ming)還有(you)唱名(ming)，依(yi)次為Do， Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

那么這些(xie)音在琴鍵上如(ru)何排(pai)列呢?我們(men)先看一下鍵(jian)盤上的黑(hei)鍵(jian)，我們(men)可以看到(dao)，有2個黑(hei)鍵一(yi)組(zu)的，還有3個黑(hei)鍵一組(zu)的(de)，交替(ti)排列。我們要(yao)記住(zhu)的(de)是，2個(ge)黑鍵左(zuo)邊的那個(ge)白鍵就是Do， Do右邊的白鍵(jian)依(yi)次是Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

琴鍵(jian)越(yue)往右，音高越(yue)高，就(jiu)像(xiang)在(zai)爬山；琴(qin)鍵越往左，音高越低(di)，就(jiu)像在(zai)下山(shan)。我們再(zai)來看黑(hei)(hei)鍵，每(mei)一(yi)個(ge)黑(hei)(hei)鍵都(dou)夾在(zai)兩個(ge)白鍵之間，說(shuo)明這個(ge)黑(hei)(hei)鍵和(he)相鄰(lin)的兩個(ge)白鍵是有(you)關系的。