一、電子琴鍵盤原理

現代的電子琴一(yi)般使用(yong)PCM采樣(yang)音源。所謂采樣(yang)就(jiu)是(shi)錄制(zhi)(zhi)樂器的(de)(de)聲音，將其數(shu)字化后存入(ru)(ru)ROM或(huo)(huo)FLASH里(li)，然后按下鍵時CPU或(huo)(huo)DSP芯片回放(fang)該音。甚至(zhi)有(you)一(yi)些高級(ji)編曲鍵盤可以使用(yong)外置采樣(yang)（比(bi)如Tyros 3的(de)(de)硬(ying)(ying)盤音色）。現代(dai)電(dian)(dian)(dian)子琴并非“模(mo)仿”樂器音色。它使用(yong)的(de)(de)就(jiu)是(shi)真實樂器音色。當然，力度(du)感應在電(dian)(dian)(dian)子琴里(li)是(shi)必備(bei)的(de)(de)。現代(dai)波形記(ji)憶式電(dian)(dian)(dian)子琴依然擁有(you)濾波器，振蕩器，同樣(yang)可以靠包絡線控制(zhi)(zhi)來制(zhi)(zhi)造和編輯音色。甚至(zhi)在硬(ying)(ying)件(jian)電(dian)(dian)(dian)路(lu)上加(jia)入(ru)(ru)或(huo)(huo)軟件(jian)模(mo)擬了老(lao)式電(dian)(dian)(dian)子琴的(de)(de)FM合成機構。

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如(ru)今的電(dian)(dian)子琴已今非(fei)昔(xi)比，很多3000~6000的電(dian)(dian)子琴支持更多的特性，比如(ru)Yamaha的PSR-S650支持完整的XG、GS音(yin)源，擁有(you)真實樂(le)器技法的兆級(ji)音(yin)色，16M可(ke)以裝入采樣的可(ke)讀(du)寫ROM，以及音(yin)序器，伴奏(zou)制(zhi)作(zuo)功(gong)能。更加方便現(xian)場(chang)演奏(zou)和音(yin)樂(le)制(zhi)作(zuo)。

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(lao)式電子琴(qin)是僅僅使用(yong)FM合(he)成(cheng)聲音的，使用(yong)振蕩器來模擬樂器聲音，只不過它已經退出(chu)了市場。他的工(gong)作原理如下(xia)：

振蕩(dang)器的(de)(de)作用(yong)根(gen)據需要(yao)產生一(yi)(yi)定(ding)(ding)頻率的(de)(de)振蕩(dang)信號，振蕩(dang)信號通(tong)過分頻器分解成(cheng)不同頻率的(de)(de)信號輸(shu)送(song)到放(fang)大器，放(fang)大器將信號放(fang)大，推動揚(yang)聲器發出(chu)聲音。鍵(jian)(jian)盤(pan)實(shi)際是一(yi)(yi)些開關，如果沒有鍵(jian)(jian)盤(pan)，許多種頻率的(de)(de)信號一(yi)(yi)齊進到放(fang)大器里(li)，通(tong)過揚(yang)聲器發出(chu)的(de)(de)聲音就會(hui)亂七八(ba)糟(zao)，不成(cheng)音樂(le)。按下鍵(jian)(jian)盤(pan)的(de)(de)一(yi)(yi)支(zhi)鍵(jian)(jian)，就等(deng)于接通(tong)一(yi)(yi)只(zhi)開關，只(zhi)允許某(mou)一(yi)(yi)種頻率的(de)(de)信號通(tong)過到放(fang)大器里(li)去，揚(yang)聲器就發出(chu)一(yi)(yi)個音來。這樣，按照一(yi)(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)演(yan)奏規律來按鍵(jian)(jian)，就能(neng)奏出(chu)美妙的(de)(de)音樂(le)來。電(dian)源的(de)(de)任務是給(gei)各部分供電(dian)。

下面進一(yi)步介紹(shao)振(zhen)蕩(dang)(dang)器和(he)分(fen)頻器的(de)工作原(yuan)理。振(zhen)蕩(dang)(dang)器一(yi)般用(yong)LC電感三(san)點(dian)振(zhen)蕩(dang)(dang)電路。如果忽略(lve)晶體管、電阻等因(yin)素(su)的(de)影響，則它的(de)振(zhen)蕩(dang)(dang)頻率f可由(you)下式決(jue)定：

只要適當(dang)選擇電感L和電容C的數值，就可以得(de)到所需要的信(xin)(xin)(xin)號(hao)頻率(lv)。分頻器(qi)是一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)雙穩態(tai)(tai)電路，即晶體管BG1導通(tong)、BG2截止和BG1截止、BG2導通(tong)兩種(zhong)穩定狀態(tai)(tai)。如果在(zai)它(ta)的輸(shu)入(ru)(ru)端輸(shu)入(ru)(ru)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)信(xin)(xin)(xin)號(hao)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)，它(ta)就翻轉一(yi)(yi)(yi)(yi)次，即由一(yi)(yi)(yi)(yi)種(zhong)穩態(tai)(tai)迅速(su)變成(cheng)另一(yi)(yi)(yi)(yi)種(zhong)穩態(tai)(tai)，再輸(shu)入(ru)(ru)一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)信(xin)(xin)(xin)號(hao)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)，它(ta)又會翻轉一(yi)(yi)(yi)(yi)次，還原成(cheng)起始的穩態(tai)(tai)。這樣，在(zai)它(ta)的輸(shu)入(ru)(ru)端輸(shu)入(ru)(ru)兩個(ge)信(xin)(xin)(xin)號(hao)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)時，在(zai)它(ta)的輸(shu)出(chu)端就得(de)到一(yi)(yi)(yi)(yi)個(ge)信(xin)(xin)(xin)號(hao)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)。就是說，輸(shu)出(chu)信(xin)(xin)(xin)號(hao)頻率(lv)比輸(shu)入(ru)(ru)信(xin)(xin)(xin)號(hao)頻率(lv)低一(yi)(yi)(yi)(yi)半，好像用2除(chu)過一(yi)(yi)(yi)(yi)樣，所以叫(jiao)二分頻。

電(dian)子琴使用二分頻電(dian)路是(shi)(shi)音階規(gui)律的(de)需要。音樂中的(de)基本音階的(de)頻率(lv)(lv)是(shi)(shi)按照一定(ding)規(gui)律排(pai)列的(de)，以C調為(wei)例，音階中各音之間的(de)頻率(lv)(lv)（單(dan)位(wei)為(wei)赫茲）關系是(shi)(shi)：

說明(ming)一(yi)個(ge)(ge)音(yin)的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)剛(gang)好是比它(ta)低八度(du)音(yin)的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)兩(liang)倍。所以(yi)，只要把(ba)一(yi)個(ge)(ge)音(yin)的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)除(chu)以(yi)2就(jiu)得(de)(de)到比它(ta)低八度(du)的(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)音(yin)的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)。實(shi)現(xian)這(zhe)(zhe)一(yi)點就(jiu)需要使用(yong)二(er)分(fen)(fen)(fen)頻(pin)電路(lu)。這(zhe)(zhe)樣，只要振(zhen)蕩(dang)器產(chan)生一(yi)個(ge)(ge)標準音(yin)的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)信(xin)(xin)號(hao)(hao)，如高音(yin)“1”的(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)(hao)，通(tong)過(guo)二(er)分(fen)(fen)(fen)頻(pin)就(jiu)產(chan)生中音(yin)“2”的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)，再一(yi)次二(er)分(fen)(fen)(fen)頻(pin)就(jiu)產(chan)生低音(yin)“1”的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)了。如果按照鍵盤上(shang)最(zui)(zui)高音(yin)組的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)制作(zuo)七(qi)個(ge)(ge)振(zhen)蕩(dang)器，并將得(de)(de)到的(de)(de)七(qi)個(ge)(ge)音(yin)階信(xin)(xin)號(hao)(hao)分(fen)(fen)(fen)別二(er)分(fen)(fen)(fen)頻(pin)，便(bian)可(ke)得(de)(de)到低八度(du)的(de)(de)一(yi)組音(yin)階信(xin)(xin)號(hao)(hao)；再次二(er)分(fen)(fen)(fen)頻(pin)，就(jiu)可(ke)得(de)(de)到再低八度(du)的(de)(de)一(yi)組音(yin)階信(xin)(xin)號(hao)(hao)。依此(ci)類推，最(zui)(zui)后，就(jiu)能得(de)(de)到鍵盤上(shang)所有的(de)(de)音(yin)階信(xin)(xin)號(hao)(hao)了。

不過，實際上需要制(zhi)作12個振蕩器和更多的分頻器，因為一組(zu)鍵盤中還(huan)有五支黑鍵。

二、電子琴琴鍵的認識

電(dian)(dian)(dian)(dian)子琴其(qi)實(shi)和鋼琴的(de)鍵盤(pan)排列規則是一(yi)樣(yang)的(de)，只不過電(dian)(dian)(dian)(dian)子琴的(de)琴鍵會比鋼琴的(de)小一(yi)點。而且鋼琴總共(gong)有88個琴鍵，而電(dian)(dian)(dian)(dian)子琴的(de)琴鍵數(shu)量有多種，最常見的(de)是61鍵電(dian)(dian)(dian)(dian)子琴，這(zhe)也是跟鋼琴鍵盤(pan)不一(yi)樣(yang)的(de)地(di)方。

我(wo)們知道，基本音級一(yi)共有(you)7個(ge)，分別用數(shu)字1234567來表示，音名(ming)分(fen)別為C， D， E， F， G，A， B，除了音名(ming)還有唱名(ming)，依次(ci)為Do， Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

那么這(zhe)些音(yin)在琴(qin)鍵上如何排列呢(ni)?我們先看一下鍵盤上的(de)黑(hei)鍵，我們可(ke)以看到，有2個黑鍵(jian)一組的，還有(you)3個黑(hei)鍵(jian)一(yi)組的(de)，交(jiao)替排列(lie)。我們要記住的(de)是(shi)，2個黑(hei)鍵(jian)左邊的那個白鍵(jian)就是Do， Do右邊的白(bai)鍵依(yi)次是Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

琴鍵越往右，音高越高，就像在(zai)爬(pa)山；琴鍵(jian)越(yue)往左，音高(gao)越(yue)低，就(jiu)像在(zai)下山。我們再來看黑鍵(jian)，每一個(ge)黑鍵(jian)都夾在(zai)兩個(ge)白鍵(jian)之間，說明這個(ge)黑鍵(jian)和相鄰的(de)兩個(ge)白鍵(jian)是有(you)關系的(de)。