一、電子琴鍵盤原理

現代的電子琴一般使(shi)用(yong)PCM采樣音(yin)(yin)源。所謂(wei)采樣就(jiu)是(shi)錄(lu)制(zhi)樂(le)(le)器(qi)(qi)(qi)的聲音(yin)(yin)，將其數字化后存(cun)入ROM或FLASH里(li)，然(ran)后按下鍵時CPU或DSP芯(xin)片回放該音(yin)(yin)。甚(shen)至有一些高(gao)級編(bian)曲(qu)鍵盤可以(yi)使(shi)用(yong)外置采樣（比如Tyros 3的硬(ying)盤音(yin)(yin)色(se)）。現代電(dian)子琴(qin)并非“模仿(fang)”樂(le)(le)器(qi)(qi)(qi)音(yin)(yin)色(se)。它使(shi)用(yong)的就(jiu)是(shi)真實樂(le)(le)器(qi)(qi)(qi)音(yin)(yin)色(se)。當然(ran)，力(li)度(du)感應在電(dian)子琴(qin)里(li)是(shi)必(bi)備的。現代波(bo)形記憶(yi)式(shi)電(dian)子琴(qin)依(yi)然(ran)擁有濾波(bo)器(qi)(qi)(qi)，振蕩器(qi)(qi)(qi)，同樣可以(yi)靠包絡線控制(zhi)來制(zhi)造和(he)編(bian)輯音(yin)(yin)色(se)。甚(shen)至在硬(ying)件電(dian)路上加入或軟件模擬(ni)了(le)老式(shi)電(dian)子琴(qin)的FM合成(cheng)機構。

該圖片由注冊用戶"沉靜時光"提供，版權聲明反饋

如今(jin)的(de)電子琴已今(jin)非昔(xi)比，很多3000~6000的(de)電子琴支(zhi)持(chi)(chi)更多的(de)特性，比如Yamaha的(de)PSR-S650支(zhi)持(chi)(chi)完(wan)整的(de)XG、GS音源(yuan)，擁(yong)有(you)真實樂器(qi)技法的(de)兆(zhao)級(ji)音色(se)，16M可(ke)(ke)以裝入采樣(yang)的(de)可(ke)(ke)讀寫ROM，以及(ji)音序器(qi)，伴(ban)奏制作功能。更加方便(bian)現場演奏和音樂制作。

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(ran)，一(yi)部分老式電(dian)子(zi)琴(qin)是僅僅使用(yong)FM合(he)成聲(sheng)音(yin)的，使用(yong)振蕩器來模擬樂器聲(sheng)音(yin)，只不(bu)過它已經退出(chu)了市場。他的工作原(yuan)理如下：

振蕩(dang)器(qi)(qi)(qi)的(de)作用(yong)根(gen)據(ju)需要(yao)產生一定頻(pin)(pin)率的(de)振蕩(dang)信號(hao)，振蕩(dang)信號(hao)通過(guo)分頻(pin)(pin)器(qi)(qi)(qi)分解成不(bu)同頻(pin)(pin)率的(de)信號(hao)輸(shu)送(song)到(dao)放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)，放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)將信號(hao)放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)，推動揚(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)發出聲(sheng)(sheng)音(yin)。鍵(jian)盤實際(ji)是(shi)一些(xie)開關，如果沒有鍵(jian)盤，許(xu)多種頻(pin)(pin)率的(de)信號(hao)一齊進到(dao)放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)里(li)，通過(guo)揚(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)發出的(de)聲(sheng)(sheng)音(yin)就(jiu)會亂七八糟(zao)，不(bu)成音(yin)樂。按下鍵(jian)盤的(de)一支鍵(jian)，就(jiu)等于(yu)接通一只開關，只允許(xu)某一種頻(pin)(pin)率的(de)信號(hao)通過(guo)到(dao)放(fang)(fang)(fang)大(da)(da)(da)器(qi)(qi)(qi)里(li)去，揚(yang)(yang)聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)就(jiu)發出一個音(yin)來(lai)。這樣，按照一定的(de)演(yan)奏規律來(lai)按鍵(jian)，就(jiu)能奏出美妙的(de)音(yin)樂來(lai)。電源的(de)任務是(shi)給(gei)各部(bu)分供電。

下面進一(yi)(yi)步介(jie)紹振蕩(dang)器和分頻器的工作原(yuan)理。振蕩(dang)器一(yi)(yi)般(ban)用LC電(dian)感三點振蕩(dang)電(dian)路。如果忽(hu)略晶體管、電(dian)阻等因素的影響，則(ze)它的振蕩(dang)頻率f可由下式決定：

只要適當選(xuan)擇(ze)電感(gan)L和電容C的數(shu)值，就(jiu)可(ke)以得到所需要的信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)頻(pin)率。分(fen)頻(pin)器是(shi)一個雙穩(wen)態(tai)電路，即晶體管BG1導通、BG2截止和BG1截止、BG2導通兩種(zhong)穩(wen)定狀態(tai)。如果在它的輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)端(duan)(duan)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)一個信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)脈(mo)(mo)沖，它就(jiu)翻轉一次(ci)，即由(you)一種(zhong)穩(wen)態(tai)迅速變成另一種(zhong)穩(wen)態(tai)，再(zai)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)一個信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)脈(mo)(mo)沖，它又會翻轉一次(ci)，還原成起(qi)始的穩(wen)態(tai)。這樣，在它的輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)端(duan)(duan)輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)兩個信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)脈(mo)(mo)沖時，在它的輸(shu)(shu)(shu)出端(duan)(duan)就(jiu)得到一個信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)脈(mo)(mo)沖。就(jiu)是(shi)說，輸(shu)(shu)(shu)出信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)頻(pin)率比輸(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)信(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)頻(pin)率低一半，好像用2除過一樣，所以叫二分(fen)頻(pin)。

電子琴(qin)使(shi)用二分頻(pin)(pin)電路是音階(jie)規(gui)(gui)律(lv)的(de)(de)(de)需要。音樂中的(de)(de)(de)基本(ben)音階(jie)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率是按照一(yi)定規(gui)(gui)律(lv)排列(lie)的(de)(de)(de)，以C調為(wei)(wei)例，音階(jie)中各音之間(jian)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率（單位為(wei)(wei)赫茲）關系是：

說明一(yi)(yi)(yi)個音(yin)的(de)(de)(de)頻率(lv)剛好是比(bi)它低八(ba)度音(yin)的(de)(de)(de)頻率(lv)的(de)(de)(de)兩倍。所以(yi)，只(zhi)要把一(yi)(yi)(yi)個音(yin)的(de)(de)(de)頻率(lv)除以(yi)2就(jiu)(jiu)得(de)(de)到(dao)比(bi)它低八(ba)度的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)個音(yin)的(de)(de)(de)頻率(lv)。實現這一(yi)(yi)(yi)點就(jiu)(jiu)需要使用二(er)(er)(er)分頻電路(lu)。這樣(yang)，只(zhi)要振蕩器產生(sheng)(sheng)一(yi)(yi)(yi)個標準音(yin)的(de)(de)(de)頻率(lv)信(xin)號(hao)(hao)，如(ru)(ru)高音(yin)“1”的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)，通過二(er)(er)(er)分頻就(jiu)(jiu)產生(sheng)(sheng)中音(yin)“2”的(de)(de)(de)頻率(lv)，再(zai)(zai)一(yi)(yi)(yi)次二(er)(er)(er)分頻就(jiu)(jiu)產生(sheng)(sheng)低音(yin)“1”的(de)(de)(de)頻率(lv)了(le)(le)。如(ru)(ru)果按照(zhao)鍵(jian)盤上(shang)最高音(yin)組的(de)(de)(de)頻率(lv)制作七個振蕩器，并將得(de)(de)到(dao)的(de)(de)(de)七個音(yin)階信(xin)號(hao)(hao)分別二(er)(er)(er)分頻，便(bian)可得(de)(de)到(dao)低八(ba)度的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)組音(yin)階信(xin)號(hao)(hao)；再(zai)(zai)次二(er)(er)(er)分頻，就(jiu)(jiu)可得(de)(de)到(dao)再(zai)(zai)低八(ba)度的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)組音(yin)階信(xin)號(hao)(hao)。依(yi)此(ci)類推，最后，就(jiu)(jiu)能(neng)得(de)(de)到(dao)鍵(jian)盤上(shang)所有的(de)(de)(de)音(yin)階信(xin)號(hao)(hao)了(le)(le)。

不過，實(shi)際上需要制作12個振蕩器和更多的分(fen)頻器，因為一(yi)組鍵盤中還有五(wu)支黑鍵。

二、電子琴琴鍵的認識

電(dian)子(zi)琴(qin)(qin)(qin)(qin)其實和(he)鋼(gang)琴(qin)(qin)(qin)(qin)的(de)鍵(jian)(jian)(jian)(jian)盤(pan)排列規則(ze)是(shi)一樣的(de)，只(zhi)不(bu)過(guo)電(dian)子(zi)琴(qin)(qin)(qin)(qin)的(de)琴(qin)(qin)(qin)(qin)鍵(jian)(jian)(jian)(jian)會比(bi)鋼(gang)琴(qin)(qin)(qin)(qin)的(de)小一點。而(er)且(qie)鋼(gang)琴(qin)(qin)(qin)(qin)總共有(you)88個琴(qin)(qin)(qin)(qin)鍵(jian)(jian)(jian)(jian)，而(er)電(dian)子(zi)琴(qin)(qin)(qin)(qin)的(de)琴(qin)(qin)(qin)(qin)鍵(jian)(jian)(jian)(jian)數量(liang)有(you)多種，最(zui)常見的(de)是(shi)61鍵(jian)(jian)(jian)(jian)電(dian)子(zi)琴(qin)(qin)(qin)(qin)，這也(ye)是(shi)跟鋼(gang)琴(qin)(qin)(qin)(qin)鍵(jian)(jian)(jian)(jian)盤(pan)不(bu)一樣的(de)地(di)方。

我們知道，基本音級一共有7個，分(fen)別(bie)用數(shu)字1234567來表示，音(yin)名(ming)分(fen)別為(wei)C， D， E， F， G，A， B，除了音名(ming)還有唱名(ming)，依次為(wei)Do， Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

那么這些音在琴鍵上如何排(pai)列呢(ni)?我(wo)們(men)先看一下鍵盤上(shang)的黑鍵，我(wo)們(men)可以看到，有2個黑鍵一(yi)組的(de)，還有3個黑鍵一組的，交(jiao)替(ti)排列(lie)。我們要記住的是，2個黑鍵(jian)左(zuo)邊(bian)的那個白鍵(jian)就是Do， Do右邊的白鍵依次(ci)是Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

琴(qin)鍵越往(wang)右(you)，音高越高，就像在爬(pa)山(shan)；琴鍵(jian)(jian)越往左，音高(gao)越低(di)，就像在下山。我(wo)們再來看黑鍵(jian)(jian)，每(mei)一個(ge)黑鍵(jian)(jian)都夾(jia)在兩個(ge)白鍵(jian)(jian)之間(jian)，說明這個(ge)黑鍵(jian)(jian)和相鄰(lin)的兩個(ge)白鍵(jian)(jian)是(shi)有(you)關(guan)系(xi)的。