一、電子琴鍵盤原理

現代的電子琴一般(ban)使(shi)用PCM采樣(yang)音(yin)(yin)源。所謂(wei)采樣(yang)就是錄(lu)制樂器(qi)(qi)的聲音(yin)(yin)，將其數字化后(hou)存入(ru)ROM或(huo)FLASH里，然(ran)后(hou)按(an)下鍵時(shi)CPU或(huo)DSP芯片回放該(gai)音(yin)(yin)。甚至有一些高級編曲鍵盤可(ke)以使(shi)用外置采樣(yang)（比如(ru)Tyros 3的硬盤音(yin)(yin)色(se)）。現代(dai)電子(zi)琴(qin)并非“模仿”樂器(qi)(qi)音(yin)(yin)色(se)。它使(shi)用的就是真實樂器(qi)(qi)音(yin)(yin)色(se)。當(dang)然(ran)，力(li)度感應在電子(zi)琴(qin)里是必(bi)備的。現代(dai)波(bo)形(xing)記憶式(shi)(shi)電子(zi)琴(qin)依然(ran)擁有濾波(bo)器(qi)(qi)，振蕩器(qi)(qi)，同樣(yang)可(ke)以靠包(bao)絡線(xian)控(kong)制來制造和編輯音(yin)(yin)色(se)。甚至在硬件電路上加入(ru)或(huo)軟件模擬了老(lao)式(shi)(shi)電子(zi)琴(qin)的FM合成機構。

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如今(jin)的(de)(de)電(dian)子(zi)琴已(yi)今(jin)非昔比，很(hen)多3000~6000的(de)(de)電(dian)子(zi)琴支持更(geng)多的(de)(de)特性，比如Yamaha的(de)(de)PSR-S650支持完整(zheng)的(de)(de)XG、GS音(yin)源(yuan)，擁有真實樂器(qi)技法的(de)(de)兆級(ji)音(yin)色，16M可以裝入采樣的(de)(de)可讀(du)寫ROM，以及音(yin)序(xu)器(qi)，伴(ban)奏(zou)制作功能。更(geng)加方便現場演奏(zou)和音(yin)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，一部分老式電(dian)子琴是僅僅使用FM合成聲音的，使用振蕩器來模(mo)擬樂器聲音，只(zhi)不(bu)過它已經退(tui)出了市場(chang)。他(ta)的工(gong)作原(yuan)理如下：

振蕩器(qi)(qi)的作用(yong)根據(ju)需要(yao)產生一(yi)定(ding)頻率的振蕩信(xin)號(hao)(hao)，振蕩信(xin)號(hao)(hao)通(tong)過(guo)分(fen)頻器(qi)(qi)分(fen)解成(cheng)不同頻率的信(xin)號(hao)(hao)輸送到(dao)放(fang)大器(qi)(qi)，放(fang)大器(qi)(qi)將信(xin)號(hao)(hao)放(fang)大，推動揚(yang)聲器(qi)(qi)發出聲音。鍵(jian)盤(pan)(pan)實際(ji)是(shi)一(yi)些開(kai)關(guan)，如(ru)果沒有(you)鍵(jian)盤(pan)(pan)，許(xu)多(duo)種頻率的信(xin)號(hao)(hao)一(yi)齊進(jin)到(dao)放(fang)大器(qi)(qi)里，通(tong)過(guo)揚(yang)聲器(qi)(qi)發出的聲音就(jiu)會(hui)亂七八糟，不成(cheng)音樂。按下鍵(jian)盤(pan)(pan)的一(yi)支鍵(jian)，就(jiu)等(deng)于接通(tong)一(yi)只(zhi)(zhi)開(kai)關(guan)，只(zhi)(zhi)允許(xu)某(mou)一(yi)種頻率的信(xin)號(hao)(hao)通(tong)過(guo)到(dao)放(fang)大器(qi)(qi)里去，揚(yang)聲器(qi)(qi)就(jiu)發出一(yi)個音來(lai)。這樣(yang)，按照一(yi)定(ding)的演奏規律(lv)來(lai)按鍵(jian)，就(jiu)能奏出美妙的音樂來(lai)。電源的任(ren)務是(shi)給各部分(fen)供電。

下面進一步介(jie)紹(shao)振(zhen)蕩(dang)(dang)器和分(fen)頻器的工(gong)作原(yuan)理(li)。振(zhen)蕩(dang)(dang)器一般用LC電感三點(dian)振(zhen)蕩(dang)(dang)電路。如果忽略晶(jing)體管、電阻等因素的影響，則它的振(zhen)蕩(dang)(dang)頻率f可(ke)由下式(shi)決(jue)定：

只要(yao)適(shi)當選擇電(dian)感L和電(dian)容C的(de)數值，就可(ke)以得到(dao)所(suo)需要(yao)的(de)信號(hao)(hao)頻(pin)率。分(fen)頻(pin)器(qi)是一(yi)(yi)個(ge)(ge)雙穩(wen)(wen)態電(dian)路，即(ji)晶體管BG1導通(tong)、BG2截(jie)止和BG1截(jie)止、BG2導通(tong)兩種(zhong)穩(wen)(wen)定狀態。如果在它的(de)輸(shu)(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)端輸(shu)(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)一(yi)(yi)個(ge)(ge)信號(hao)(hao)脈(mo)(mo)沖(chong)，它就翻(fan)轉(zhuan)一(yi)(yi)次(ci)，即(ji)由一(yi)(yi)種(zhong)穩(wen)(wen)態迅速變成另(ling)一(yi)(yi)種(zhong)穩(wen)(wen)態，再輸(shu)(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)一(yi)(yi)個(ge)(ge)信號(hao)(hao)脈(mo)(mo)沖(chong)，它又會(hui)翻(fan)轉(zhuan)一(yi)(yi)次(ci)，還原成起始的(de)穩(wen)(wen)態。這樣，在它的(de)輸(shu)(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)端輸(shu)(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)兩個(ge)(ge)信號(hao)(hao)脈(mo)(mo)沖(chong)時，在它的(de)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)端就得到(dao)一(yi)(yi)個(ge)(ge)信號(hao)(hao)脈(mo)(mo)沖(chong)。就是說(shuo)，輸(shu)(shu)(shu)(shu)出(chu)信號(hao)(hao)頻(pin)率比輸(shu)(shu)(shu)(shu)入(ru)(ru)信號(hao)(hao)頻(pin)率低一(yi)(yi)半，好像用2除過一(yi)(yi)樣，所(suo)以叫二分(fen)頻(pin)。

電(dian)子琴使(shi)用二分頻(pin)電(dian)路是音(yin)(yin)階(jie)(jie)規律的需要(yao)。音(yin)(yin)樂中的基本(ben)音(yin)(yin)階(jie)(jie)的頻(pin)率(lv)是按照(zhao)一定規律排列的，以C調為例，音(yin)(yin)階(jie)(jie)中各音(yin)(yin)之間的頻(pin)率(lv)（單位為赫茲）關系是：

說明一(yi)個(ge)音(yin)(yin)(yin)的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率剛好(hao)是比它(ta)低(di)(di)八度(du)(du)(du)(du)音(yin)(yin)(yin)的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率的(de)(de)兩倍(bei)。所(suo)以(yi)，只(zhi)要把(ba)一(yi)個(ge)音(yin)(yin)(yin)的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率除以(yi)2就得(de)到(dao)比它(ta)低(di)(di)八度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)一(yi)個(ge)音(yin)(yin)(yin)的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率。實現(xian)這(zhe)一(yi)點(dian)就需要使用二(er)(er)分(fen)(fen)頻(pin)(pin)(pin)(pin)電路。這(zhe)樣(yang)，只(zhi)要振蕩器產生一(yi)個(ge)標(biao)準(zhun)音(yin)(yin)(yin)的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率信(xin)號(hao)，如高音(yin)(yin)(yin)“1”的(de)(de)信(xin)號(hao)，通過二(er)(er)分(fen)(fen)頻(pin)(pin)(pin)(pin)就產生中音(yin)(yin)(yin)“2”的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率，再一(yi)次(ci)二(er)(er)分(fen)(fen)頻(pin)(pin)(pin)(pin)就產生低(di)(di)音(yin)(yin)(yin)“1”的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率了。如果按照鍵(jian)盤上(shang)最高音(yin)(yin)(yin)組的(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)率制作七個(ge)振蕩器，并將(jiang)得(de)到(dao)的(de)(de)七個(ge)音(yin)(yin)(yin)階信(xin)號(hao)分(fen)(fen)別二(er)(er)分(fen)(fen)頻(pin)(pin)(pin)(pin)，便可得(de)到(dao)低(di)(di)八度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)一(yi)組音(yin)(yin)(yin)階信(xin)號(hao)；再次(ci)二(er)(er)分(fen)(fen)頻(pin)(pin)(pin)(pin)，就可得(de)到(dao)再低(di)(di)八度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)一(yi)組音(yin)(yin)(yin)階信(xin)號(hao)。依(yi)此類推，最后，就能(neng)得(de)到(dao)鍵(jian)盤上(shang)所(suo)有(you)的(de)(de)音(yin)(yin)(yin)階信(xin)號(hao)了。

不過，實際(ji)上需要制作12個振蕩器和(he)更(geng)多的分頻器，因為一組鍵盤中還有五支黑鍵。

二、電子琴琴鍵的認識

電(dian)(dian)(dian)子琴(qin)(qin)(qin)(qin)其(qi)實和鋼琴(qin)(qin)(qin)(qin)的鍵(jian)盤排列(lie)規則(ze)是一樣的，只不過電(dian)(dian)(dian)子琴(qin)(qin)(qin)(qin)的琴(qin)(qin)(qin)(qin)鍵(jian)會比鋼琴(qin)(qin)(qin)(qin)的小一點。而且鋼琴(qin)(qin)(qin)(qin)總共有(you)88個琴(qin)(qin)(qin)(qin)鍵(jian)，而電(dian)(dian)(dian)子琴(qin)(qin)(qin)(qin)的琴(qin)(qin)(qin)(qin)鍵(jian)數量(liang)有(you)多種，最常(chang)見(jian)的是61鍵(jian)電(dian)(dian)(dian)子琴(qin)(qin)(qin)(qin)，這也是跟(gen)鋼琴(qin)(qin)(qin)(qin)鍵(jian)盤不一樣的地方。

我(wo)們知道，基本音級一共有7個，分別用(yong)數字1234567來表示，音名(ming)分別為(wei)C， D， E， F， G，A， B，除(chu)了(le)音(yin)名還(huan)有唱名，依次為(wei)Do， Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

那么這些音(yin)在琴鍵上如何排列(lie)呢(ni)?我們(men)(men)先看一下鍵盤上的黑鍵，我們(men)(men)可以看到，有2個黑鍵一組的，還有3個黑鍵(jian)一組的，交替排(pai)列。我們要記住的是，2個黑鍵左邊(bian)的那(nei)個白鍵就是(shi)Do， Do右邊(bian)的(de)白鍵依次是(shi)Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

琴鍵越往右，音高(gao)越高(gao)，就像在爬(pa)山；琴鍵(jian)越(yue)往左，音(yin)高(gao)越(yue)低(di)，就像在(zai)(zai)下山(shan)。我們(men)再來(lai)看黑(hei)(hei)鍵(jian)，每一個黑(hei)(hei)鍵(jian)都夾(jia)在(zai)(zai)兩(liang)個白鍵(jian)之間，說(shuo)明(ming)這(zhe)個黑(hei)(hei)鍵(jian)和相鄰的(de)兩(liang)個白鍵(jian)是有關系的(de)。