一、電子琴鍵盤原理

現代的電子琴一(yi)般使用PCM采樣(yang)音(yin)源。所謂采樣(yang)就是錄制(zhi)樂(le)器(qi)(qi)(qi)的(de)聲音(yin)，將其數字(zi)化(hua)后存入(ru)ROM或FLASH里，然后按下鍵時CPU或DSP芯片回放該音(yin)。甚(shen)至有(you)一(yi)些高級編曲鍵盤(pan)可以(yi)使用外(wai)置采樣(yang)（比如Tyros 3的(de)硬盤(pan)音(yin)色(se)）。現代電子琴(qin)(qin)(qin)并非“模仿”樂(le)器(qi)(qi)(qi)音(yin)色(se)。它使用的(de)就是真實樂(le)器(qi)(qi)(qi)音(yin)色(se)。當(dang)然，力(li)度感應在(zai)電子琴(qin)(qin)(qin)里是必備的(de)。現代波形記(ji)憶(yi)式電子琴(qin)(qin)(qin)依然擁有(you)濾波器(qi)(qi)(qi)，振(zhen)蕩(dang)器(qi)(qi)(qi)，同樣(yang)可以(yi)靠包絡線(xian)控制(zhi)來制(zhi)造和(he)編輯音(yin)色(se)。甚(shen)至在(zai)硬件(jian)電路上加入(ru)或軟(ruan)件(jian)模擬了老式電子琴(qin)(qin)(qin)的(de)FM合成機構。

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如今(jin)的(de)電(dian)子(zi)琴已今(jin)非昔比，很多(duo)3000~6000的(de)電(dian)子(zi)琴支持(chi)更多(duo)的(de)特(te)性，比如Yamaha的(de)PSR-S650支持(chi)完(wan)整的(de)XG、GS音(yin)源(yuan)，擁有真實樂器(qi)技法的(de)兆級音(yin)色(se)，16M可以裝入采樣的(de)可讀寫ROM，以及音(yin)序器(qi)，伴(ban)奏制(zhi)作功能。更加方便現場演奏和音(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。當然，一部分老式電子(zi)琴是(shi)僅(jin)僅(jin)使(shi)(shi)用FM合成聲音的(de)(de)，使(shi)(shi)用振蕩器(qi)來(lai)模擬樂器(qi)聲音，只不(bu)過它已經(jing)退(tui)出了(le)市場。他的(de)(de)工作原理如下：

振蕩(dang)器(qi)的(de)作用根據需要產生一(yi)定(ding)頻率的(de)振蕩(dang)信(xin)號(hao)，振蕩(dang)信(xin)號(hao)通(tong)過分(fen)頻器(qi)分(fen)解成不同頻率的(de)信(xin)號(hao)輸送到(dao)放(fang)(fang)大(da)器(qi)，放(fang)(fang)大(da)器(qi)將信(xin)號(hao)放(fang)(fang)大(da)，推(tui)動揚(yang)聲器(qi)發出(chu)聲音(yin)(yin)。鍵盤實際是(shi)一(yi)些開(kai)關，如(ru)果(guo)沒(mei)有(you)鍵盤，許(xu)多種頻率的(de)信(xin)號(hao)一(yi)齊(qi)進到(dao)放(fang)(fang)大(da)器(qi)里，通(tong)過揚(yang)聲器(qi)發出(chu)的(de)聲音(yin)(yin)就(jiu)會(hui)亂七八糟，不成音(yin)(yin)樂。按下鍵盤的(de)一(yi)支鍵，就(jiu)等于接通(tong)一(yi)只開(kai)關，只允許(xu)某一(yi)種頻率的(de)信(xin)號(hao)通(tong)過到(dao)放(fang)(fang)大(da)器(qi)里去，揚(yang)聲器(qi)就(jiu)發出(chu)一(yi)個(ge)音(yin)(yin)來(lai)。這樣，按照一(yi)定(ding)的(de)演奏(zou)規律來(lai)按鍵，就(jiu)能奏(zou)出(chu)美妙的(de)音(yin)(yin)樂來(lai)。電(dian)源(yuan)的(de)任務是(shi)給各部分(fen)供電(dian)。

下面(mian)進(jin)一步介紹振(zhen)(zhen)蕩(dang)器和分頻器的(de)工作原(yuan)理。振(zhen)(zhen)蕩(dang)器一般用LC電(dian)感三(san)點振(zhen)(zhen)蕩(dang)電(dian)路(lu)。如果忽(hu)略(lve)晶體管、電(dian)阻等因(yin)素的(de)影響，則(ze)它的(de)振(zhen)(zhen)蕩(dang)頻率f可由下式(shi)決(jue)定：

只(zhi)要(yao)適(shi)當選擇電(dian)(dian)感L和電(dian)(dian)容C的(de)(de)數值，就可以得到(dao)所(suo)需要(yao)的(de)(de)信號(hao)頻(pin)率(lv)。分頻(pin)器是一(yi)個雙穩態(tai)電(dian)(dian)路(lu)，即(ji)晶體管BG1導(dao)通(tong)、BG2截止和BG1截止、BG2導(dao)通(tong)兩(liang)種(zhong)穩定(ding)狀(zhuang)態(tai)。如果在它的(de)(de)輸(shu)(shu)入(ru)端輸(shu)(shu)入(ru)一(yi)個信號(hao)脈(mo)沖(chong)，它就翻(fan)轉一(yi)次(ci)(ci)，即(ji)由一(yi)種(zhong)穩態(tai)迅速變成(cheng)另一(yi)種(zhong)穩態(tai)，再輸(shu)(shu)入(ru)一(yi)個信號(hao)脈(mo)沖(chong)，它又會翻(fan)轉一(yi)次(ci)(ci)，還原(yuan)成(cheng)起始的(de)(de)穩態(tai)。這(zhe)樣，在它的(de)(de)輸(shu)(shu)入(ru)端輸(shu)(shu)入(ru)兩(liang)個信號(hao)脈(mo)沖(chong)時，在它的(de)(de)輸(shu)(shu)出端就得到(dao)一(yi)個信號(hao)脈(mo)沖(chong)。就是說，輸(shu)(shu)出信號(hao)頻(pin)率(lv)比輸(shu)(shu)入(ru)信號(hao)頻(pin)率(lv)低一(yi)半(ban)，好像(xiang)用2除過一(yi)樣，所(suo)以叫二分頻(pin)。

電子(zi)琴使用(yong)二分頻電路是音(yin)(yin)(yin)階規(gui)律的(de)(de)需要。音(yin)(yin)(yin)樂中的(de)(de)基(ji)本音(yin)(yin)(yin)階的(de)(de)頻率是按照一定規(gui)律排列的(de)(de)，以C調為例，音(yin)(yin)(yin)階中各音(yin)(yin)(yin)之間的(de)(de)頻率（單位為赫(he)茲）關系是：

說明一個音(yin)的(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)剛好是比它低(di)(di)八(ba)度音(yin)的(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)的(de)(de)兩倍。所以，只(zhi)要把(ba)一個音(yin)的(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)除以2就(jiu)得到比它低(di)(di)八(ba)度的(de)(de)一個音(yin)的(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)。實現這(zhe)一點就(jiu)需要使(shi)用二(er)分頻(pin)(pin)電路。這(zhe)樣，只(zhi)要振蕩器(qi)產(chan)生一個標(biao)準音(yin)的(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)信(xin)(xin)(xin)號(hao)，如高音(yin)“1”的(de)(de)信(xin)(xin)(xin)號(hao)，通(tong)過二(er)分頻(pin)(pin)就(jiu)產(chan)生中音(yin)“2”的(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)，再一次二(er)分頻(pin)(pin)就(jiu)產(chan)生低(di)(di)音(yin)“1”的(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)了。如果按照鍵盤上最高音(yin)組(zu)的(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)制作七個振蕩器(qi)，并將(jiang)得到的(de)(de)七個音(yin)階(jie)信(xin)(xin)(xin)號(hao)分別二(er)分頻(pin)(pin)，便可得到低(di)(di)八(ba)度的(de)(de)一組(zu)音(yin)階(jie)信(xin)(xin)(xin)號(hao)；再次二(er)分頻(pin)(pin)，就(jiu)可得到再低(di)(di)八(ba)度的(de)(de)一組(zu)音(yin)階(jie)信(xin)(xin)(xin)號(hao)。依(yi)此類推，最后，就(jiu)能得到鍵盤上所有的(de)(de)音(yin)階(jie)信(xin)(xin)(xin)號(hao)了。

不(bu)過，實際上(shang)需要制作12個振蕩(dang)器和(he)更多的(de)分頻器，因為一(yi)組(zu)鍵盤中還有五支黑鍵。

二、電子琴琴鍵的認識

電(dian)(dian)(dian)子(zi)琴(qin)其實和(he)鋼(gang)(gang)琴(qin)的(de)鍵(jian)(jian)盤排列規則是(shi)一樣的(de)，只不過電(dian)(dian)(dian)子(zi)琴(qin)的(de)琴(qin)鍵(jian)(jian)會比鋼(gang)(gang)琴(qin)的(de)小一點。而且鋼(gang)(gang)琴(qin)總共有(you)88個琴(qin)鍵(jian)(jian)，而電(dian)(dian)(dian)子(zi)琴(qin)的(de)琴(qin)鍵(jian)(jian)數量有(you)多種，最常見的(de)是(shi)61鍵(jian)(jian)電(dian)(dian)(dian)子(zi)琴(qin)，這也是(shi)跟鋼(gang)(gang)琴(qin)鍵(jian)(jian)盤不一樣的(de)地方。

我們知道，基本音(yin)級一共(gong)有7個，分別用數字1234567來表示(shi)，音(yin)名分別(bie)為C， D， E， F， G，A， B，除了音名還有唱名，依次為Do， Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

那么這些音在琴鍵上(shang)如何排(pai)列呢(ni)?我們(men)先看(kan)一下鍵盤上的黑(hei)鍵，我們(men)可以看(kan)到，有2個黑鍵一組的，還有3個黑鍵(jian)一組的(de)，交替排列。我們要記住的(de)是(shi)，2個(ge)黑鍵左邊的那個(ge)白鍵就(jiu)是Do， Do右邊的白鍵依次是Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

琴鍵越往右，音(yin)高(gao)越高(gao)，就(jiu)像在爬山；琴鍵(jian)越往左，音高越低，就像(xiang)在下(xia)山。我們再來看(kan)黑(hei)鍵(jian)，每一個(ge)黑(hei)鍵(jian)都夾在兩個(ge)白鍵(jian)之間，說明這個(ge)黑(hei)鍵(jian)和相(xiang)鄰的兩個(ge)白鍵(jian)是有關系的。