一、電子琴鍵盤原理

現代的電子琴一般使用(yong)PCM采(cai)樣(yang)(yang)音(yin)(yin)源。所謂(wei)采(cai)樣(yang)(yang)就是錄制樂(le)(le)器的(de)(de)聲(sheng)音(yin)(yin)，將其數字化后存入ROM或FLASH里，然后按下鍵(jian)時CPU或DSP芯片回放該音(yin)(yin)。甚至有一些(xie)高級編(bian)曲鍵(jian)盤可以使用(yong)外置采(cai)樣(yang)(yang)（比如Tyros 3的(de)(de)硬(ying)盤音(yin)(yin)色）。現代電子琴并非“模仿”樂(le)(le)器音(yin)(yin)色。它使用(yong)的(de)(de)就是真實(shi)樂(le)(le)器音(yin)(yin)色。當然，力(li)度(du)感應(ying)在電子琴里是必(bi)備的(de)(de)。現代波形記憶式電子琴依然擁有濾(lv)波器，振(zhen)蕩(dang)器，同樣(yang)(yang)可以靠包(bao)絡線控制來(lai)制造和編(bian)輯音(yin)(yin)色。甚至在硬(ying)件電路上加入或軟件模擬(ni)了(le)老(lao)式電子琴的(de)(de)FM合成機構。

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如今的(de)電子琴已(yi)今非昔(xi)比，很多3000~6000的(de)電子琴支(zhi)持(chi)更多的(de)特性，比如Yamaha的(de)PSR-S650支(zhi)持(chi)完整(zheng)的(de)XG、GS音(yin)源，擁有真實樂(le)(le)器(qi)技法的(de)兆級音(yin)色，16M可(ke)以裝入采樣的(de)可(ke)讀(du)寫(xie)ROM，以及(ji)音(yin)序器(qi)，伴(ban)奏(zou)制作(zuo)功能。更加方便現場演奏(zou)和(he)音(yin)樂(le)(le)制作(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，一部分老式電子琴是僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)使(shi)用(yong)FM合(he)成聲音(yin)的，使(shi)用(yong)振蕩(dang)器(qi)來(lai)模擬樂器(qi)聲音(yin)，只不過它(ta)已經退出(chu)了市場。他的工(gong)作原(yuan)理如下：

振(zhen)蕩器(qi)的(de)作(zuo)用根(gen)據需要產生(sheng)一(yi)(yi)定頻率(lv)(lv)的(de)振(zhen)蕩信號，振(zhen)蕩信號通(tong)(tong)(tong)過分(fen)頻器(qi)分(fen)解成不同頻率(lv)(lv)的(de)信號輸(shu)送到(dao)(dao)放大(da)(da)器(qi)，放大(da)(da)器(qi)將(jiang)信號放大(da)(da)，推動(dong)揚(yang)(yang)聲器(qi)發出(chu)聲音。鍵(jian)盤(pan)實(shi)際是一(yi)(yi)些開關(guan)(guan)，如(ru)果沒有鍵(jian)盤(pan)，許多(duo)種(zhong)頻率(lv)(lv)的(de)信號一(yi)(yi)齊(qi)進到(dao)(dao)放大(da)(da)器(qi)里(li)，通(tong)(tong)(tong)過揚(yang)(yang)聲器(qi)發出(chu)的(de)聲音就會亂七(qi)八(ba)糟，不成音樂。按(an)下鍵(jian)盤(pan)的(de)一(yi)(yi)支鍵(jian)，就等于接通(tong)(tong)(tong)一(yi)(yi)只(zhi)開關(guan)(guan)，只(zhi)允許某一(yi)(yi)種(zhong)頻率(lv)(lv)的(de)信號通(tong)(tong)(tong)過到(dao)(dao)放大(da)(da)器(qi)里(li)去，揚(yang)(yang)聲器(qi)就發出(chu)一(yi)(yi)個音來(lai)。這樣，按(an)照一(yi)(yi)定的(de)演奏(zou)規律(lv)來(lai)按(an)鍵(jian)，就能奏(zou)出(chu)美妙(miao)的(de)音樂來(lai)。電源的(de)任(ren)務是給各(ge)部分(fen)供電。

下面進一(yi)步介紹振(zhen)蕩(dang)器和(he)分頻器的(de)(de)工作原理。振(zhen)蕩(dang)器一(yi)般(ban)用LC電感三點振(zhen)蕩(dang)電路(lu)。如果忽略晶體管、電阻等因素的(de)(de)影響，則(ze)它的(de)(de)振(zhen)蕩(dang)頻率(lv)f可由下式決定(ding)：

只要適當選擇電(dian)(dian)感(gan)L和電(dian)(dian)容C的(de)數值，就(jiu)(jiu)(jiu)可(ke)以(yi)得(de)到(dao)所(suo)需要的(de)信(xin)(xin)號(hao)頻率(lv)。分頻器是一(yi)個雙穩(wen)(wen)態(tai)(tai)電(dian)(dian)路，即晶(jing)體(ti)管BG1導通、BG2截(jie)止和BG1截(jie)止、BG2導通兩種穩(wen)(wen)定(ding)狀態(tai)(tai)。如果在(zai)它(ta)的(de)輸(shu)(shu)(shu)入端(duan)輸(shu)(shu)(shu)入一(yi)個信(xin)(xin)號(hao)脈(mo)沖(chong)，它(ta)就(jiu)(jiu)(jiu)翻(fan)轉(zhuan)一(yi)次，即由一(yi)種穩(wen)(wen)態(tai)(tai)迅(xun)速變成另一(yi)種穩(wen)(wen)態(tai)(tai)，再輸(shu)(shu)(shu)入一(yi)個信(xin)(xin)號(hao)脈(mo)沖(chong)，它(ta)又會翻(fan)轉(zhuan)一(yi)次，還原(yuan)成起始的(de)穩(wen)(wen)態(tai)(tai)。這樣，在(zai)它(ta)的(de)輸(shu)(shu)(shu)入端(duan)輸(shu)(shu)(shu)入兩個信(xin)(xin)號(hao)脈(mo)沖(chong)時(shi)，在(zai)它(ta)的(de)輸(shu)(shu)(shu)出端(duan)就(jiu)(jiu)(jiu)得(de)到(dao)一(yi)個信(xin)(xin)號(hao)脈(mo)沖(chong)。就(jiu)(jiu)(jiu)是說，輸(shu)(shu)(shu)出信(xin)(xin)號(hao)頻率(lv)比輸(shu)(shu)(shu)入信(xin)(xin)號(hao)頻率(lv)低一(yi)半，好像用2除過(guo)一(yi)樣，所(suo)以(yi)叫二分頻。

電(dian)子琴使(shi)用(yong)二分頻電(dian)路(lu)是(shi)音階(jie)規律的需要(yao)。音樂中的基本音階(jie)的頻率(lv)是(shi)按照一定規律排列(lie)的，以C調(diao)為例，音階(jie)中各音之間的頻率(lv)（單位為赫茲）關系是(shi)：

說明一個(ge)(ge)音(yin)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)剛好(hao)是比它(ta)低八度音(yin)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)的(de)(de)(de)兩倍。所(suo)以，只(zhi)要(yao)(yao)把(ba)一個(ge)(ge)音(yin)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)除以2就得(de)到(dao)比它(ta)低八度的(de)(de)(de)一個(ge)(ge)音(yin)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)。實現這(zhe)一點(dian)就需要(yao)(yao)使用二(er)(er)(er)(er)分(fen)(fen)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)電路。這(zhe)樣，只(zhi)要(yao)(yao)振蕩器(qi)(qi)產生(sheng)一個(ge)(ge)標準音(yin)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)信(xin)(xin)號(hao)，如高音(yin)“1”的(de)(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)，通過二(er)(er)(er)(er)分(fen)(fen)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)就產生(sheng)中音(yin)“2”的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)，再一次二(er)(er)(er)(er)分(fen)(fen)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)就產生(sheng)低音(yin)“1”的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)了。如果(guo)按照鍵盤上最高音(yin)組(zu)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)率(lv)制(zhi)作(zuo)七(qi)(qi)個(ge)(ge)振蕩器(qi)(qi)，并將得(de)到(dao)的(de)(de)(de)七(qi)(qi)個(ge)(ge)音(yin)階(jie)(jie)信(xin)(xin)號(hao)分(fen)(fen)別(bie)二(er)(er)(er)(er)分(fen)(fen)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)，便可得(de)到(dao)低八度的(de)(de)(de)一組(zu)音(yin)階(jie)(jie)信(xin)(xin)號(hao)；再次二(er)(er)(er)(er)分(fen)(fen)頻(pin)(pin)(pin)(pin)(pin)，就可得(de)到(dao)再低八度的(de)(de)(de)一組(zu)音(yin)階(jie)(jie)信(xin)(xin)號(hao)。依此類推，最后，就能(neng)得(de)到(dao)鍵盤上所(suo)有(you)的(de)(de)(de)音(yin)階(jie)(jie)信(xin)(xin)號(hao)了。

不過，實際上需要制(zhi)作(zuo)12個振蕩(dang)器和更多的分(fen)頻器，因為一組鍵盤中還有五支(zhi)黑鍵。

二、電子琴琴鍵的認識

電子(zi)琴(qin)(qin)其(qi)實和鋼(gang)琴(qin)(qin)的(de)鍵(jian)盤排列規則(ze)是一(yi)樣的(de)，只不(bu)過(guo)電子(zi)琴(qin)(qin)的(de)琴(qin)(qin)鍵(jian)會比鋼(gang)琴(qin)(qin)的(de)小一(yi)點(dian)。而且(qie)鋼(gang)琴(qin)(qin)總共有88個(ge)琴(qin)(qin)鍵(jian)，而電子(zi)琴(qin)(qin)的(de)琴(qin)(qin)鍵(jian)數量有多種，最常見(jian)的(de)是61鍵(jian)電子(zi)琴(qin)(qin)，這(zhe)也是跟鋼(gang)琴(qin)(qin)鍵(jian)盤不(bu)一(yi)樣的(de)地(di)方。

我們知道，基(ji)本音級一共有(you)7個，分別用數(shu)字1234567來(lai)表示，音名分別為C， D， E， F， G，A， B，除了音名(ming)還有唱(chang)名(ming)，依(yi)次為Do， Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

那么這些音在(zai)琴(qin)鍵(jian)上如(ru)何排列(lie)呢?我(wo)們(men)先看(kan)一下鍵(jian)盤(pan)上的黑鍵(jian)，我(wo)們(men)可以(yi)看(kan)到，有2個(ge)黑鍵一組(zu)的，還有3個黑(hei)鍵一組的，交(jiao)替排(pai)列。我們要記(ji)住的是，2個(ge)黑鍵左邊的那(nei)個(ge)白鍵就(jiu)是Do， Do右邊的白(bai)鍵(jian)依次(ci)是(shi)Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

琴鍵越往右，音高(gao)越高(gao)，就像(xiang)在爬山；琴(qin)鍵(jian)(jian)越往左，音高越低(di)，就像(xiang)在(zai)(zai)下山。我們再來看黑鍵(jian)(jian)，每(mei)一(yi)個(ge)黑鍵(jian)(jian)都夾在(zai)(zai)兩個(ge)白鍵(jian)(jian)之(zhi)間，說明這個(ge)黑鍵(jian)(jian)和相鄰的兩個(ge)白鍵(jian)(jian)是有關系(xi)的。