電子琴發(fā)聲的原理是什么
電子琴發(fā)聲的原理是什么
電子琴是一種常見的鍵盤樂器，也是很多人喜歡的樂器之一，那你知道電子琴是怎么發(fā)聲的呢？下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼碾娮忧侔l(fā)聲原理的相關(guān)知識，歡迎閱讀!
電子琴發(fā)聲原理
現(xiàn)代的電子琴一般使用PCM采樣音源。所謂采樣就是錄制樂器的聲音，將其數(shù)字化后存入ROM或FLASH里，然后按下鍵時CPU或DSP芯片回放該音。甚至有一些高級編曲鍵盤可以使用外置采樣(比如Tyros 3的硬盤音色)?，F(xiàn)代電子琴并非“模仿”樂器音色。它使用的就是真實樂器音色。當(dāng)然，力度感應(yīng)在電子琴里是必備的?，F(xiàn)代波形記憶式電子琴依然擁有濾波器，振蕩器，同樣可以靠包絡(luò)線控制來制造和編輯音色。甚至在硬件電路上加入或軟件模擬了老式電子琴的FM合成機(jī)構(gòu)。如今的電子琴已今非昔比，很多3000~6000的電子琴支持更多的特性，比如Yamaha的PSR-S650支持完整的XG、GS音源，擁有真實樂器技法的兆級音色，16M可以裝入采樣的可讀寫ROM，以及音序器，伴奏制作功能。更加方便現(xiàn)場演奏和音樂制作。
音源參數(shù)有采樣頻率，量化精度和波形容量，以及最大復(fù)音數(shù)幾個重要的參數(shù)。請詳見音源條目。[1]
當(dāng)然，一部分老式電子琴是僅僅使用FM合成聲音的，使用振蕩器來模擬樂器聲音，只不過它已經(jīng)退出了市場。他的工作原理如下：
振蕩器的作用根據(jù)需要產(chǎn)生一定頻率的振蕩信號，振蕩信號通過分頻器分解成不同頻率的信號輸送到放大器，放大器將信號放大，推動揚聲器發(fā)出聲音。鍵盤實際是一些開關(guān)，如果沒有鍵盤，許多種頻率的信號一齊進(jìn)到放大器里，通過揚聲器發(fā)出的聲音就會亂七八糟，不成音樂。按下鍵盤的一支鍵，就等于接通一只開關(guān)，只允許某一種頻率的信號通過到放大器里去，揚聲器就發(fā)出一個音來。這樣，按照一定的演奏規(guī)律來按鍵，就能奏出美妙的音樂來。電源的任務(wù)是給各部分供電。
下面進(jìn)一步介紹振蕩器和分頻器的工作原理。振蕩器一般用LC電感三點振蕩電路。如果忽略晶體管、電阻等因素的影響，則它的振蕩頻率f可由下式?jīng)Q定：
只要適當(dāng)選擇電感L和電容C的數(shù)值，就可以得到所需要的信號頻率。分頻器是一個雙穩(wěn)態(tài)電路，即晶體管BG1導(dǎo)通、BG2截止和BG1截止、BG2導(dǎo)通兩種穩(wěn)定狀態(tài)。如果在它的輸入端輸入一個信號脈沖，它就翻轉(zhuǎn)一次，即由一種穩(wěn)態(tài)迅速變成另一種穩(wěn)態(tài)，再輸入一個信號脈沖，它又會翻轉(zhuǎn)一次，還原成起始的穩(wěn)態(tài)。這樣，在它的輸入端輸入兩個信號脈沖時，在它的輸出端就得到一個信號脈沖。就是說，輸出信號頻率比輸入信號頻率低一半，好像用2除過一樣，所以叫二分頻。
電子琴使用二分頻電路是音階規(guī)律的需要。音樂中的基本音階的頻率是按照一定規(guī)律排列的，以C調(diào)為例，音階中各音之間的頻率(單位為赫茲)關(guān)系是：
說明一個音的頻率剛好是比它低八度音的頻率的兩倍。所以，只要把一個音的頻率除以2就得到比它低八度的一個音的頻率。實現(xiàn)這一點就需要使用二分頻電路。這樣，只要振蕩器產(chǎn)生一個標(biāo)準(zhǔn)音的頻率信號，如高音“1”的信號，通過二分頻就產(chǎn)生中音“2”的頻率，再一次二分頻就產(chǎn)生低音“1”的頻率了。如果按照鍵盤上最高音組的頻率制作七個振蕩器，并將得到的七個音階信號分別二分頻，便可得到低八度的一組音階信號;再次二分頻，就可得到再低八度的一組音階信號。依此類推，最后，就能得到鍵盤上所有的音階信號了。
不過，實際上需要制作12個振蕩器和更多的分頻器，因為一組鍵盤中還有五支黑鍵。
電子琴的發(fā)音原理
當(dāng)物體振動時，能夠發(fā)出聲音。振動的頻率不同，聲音的音調(diào)就不同。在電子琴里，雖然沒有振動的弦、簧、管等物體，卻有許多特殊的電裝置，每個電裝置一工作，就會使喇叭發(fā)出一定頻率的聲音。當(dāng)按動某個琴鍵時，就會使與它對應(yīng)的電裝置工作，從而使喇叭發(fā)出某種音調(diào)的聲音。
電子琴的音量控制器，實質(zhì)上是一個可調(diào)電阻器。當(dāng)轉(zhuǎn)動音量控制器旋扭時，可調(diào)電阻器的電阻就隨著變化。電阻大小的變化，又會引起喇叭聲音強(qiáng)弱的變化。所以轉(zhuǎn)動音量控制旋扭時，電子琴發(fā)聲的響度就隨之變化。
當(dāng)樂器發(fā)聲時，除了發(fā)出某一頻率的聲音──基音以外，還會發(fā)出響度較小、頻率加倍的輔助音──諧音。我們聽到的樂器的聲音是它發(fā)出的基音和諧音混合而成的。不同的樂器發(fā)出同一基音時，不僅諧音的數(shù)目不同，而且各諧音的響度也不同。因而使不同的樂器具有不同的音品。在電子琴里，除了有與基音對應(yīng)的電裝置外，還有與許多諧音對應(yīng)的電裝置，適當(dāng)?shù)剡x擇不同的諧音電裝置，就可以模仿出不同樂器的聲音來。
電子琴的特點
電子琴又稱作電子鍵盤，屬于電子樂器(區(qū)別于電聲樂器)，發(fā)音
音量可以自由調(diào)節(jié)。音域較寬，和聲豐富，甚至可以演奏出一個管弦樂隊的效果，表現(xiàn)力極其豐富。它還可模仿多種音色，甚至可以奏出常規(guī)樂器所無法發(fā)出的聲音(如合唱聲，風(fēng)雨聲，宇宙聲等)。另外，電子琴在獨奏時，還可隨意配上類似打擊樂音響的節(jié)拍伴奏，適合于演奏節(jié)奏性較強(qiáng)的現(xiàn)代音樂。另外，電子琴還安裝有效果器，如混響、回聲、延音，震音輪和調(diào)制輪等多項功能裝置，表達(dá)各種情緒時運用自如。
電子琴是電聲樂隊的中堅力量，常用于獨奏主旋律并伴以豐富的和聲。還常作為獨奏樂器出現(xiàn)，具有鮮明時代特色。但電子琴的局限性也十分明顯：旋律與和聲缺乏音量變化，過于協(xié)和、單一;在模仿各類管、弦樂器時，技法略顯單調(diào)。
電子琴的自動節(jié)奏部分，為老師給學(xué)生進(jìn)行節(jié)奏感的教學(xué)提供了有利條件。老師可讓學(xué)生合著自動節(jié)奏反復(fù)打拍子，甚至可以運動身體，比如合著節(jié)奏踏步、走步，做操等，從中用心和身體去領(lǐng)略各種節(jié)奏的律動。并且可以了解各種各樣的音樂風(fēng)格，增加其綜合音樂素養(yǎng)。
普及型電子琴的演奏有較大一部分是通過自動和弦伴奏來配合完成的，在音樂中和弦的連接推動了旋律地進(jìn)行，不同的和聲連接，形成了不同的音樂色彩。(注：合成器沒有自動伴奏功能，與此類似的是琶音器)
學(xué)習(xí)電子琴比較適合5周歲以上的兒童。我們利用電子琴的特殊功能，對學(xué)生進(jìn)行綜合音樂能力的培養(yǎng)，以激發(fā)他們從內(nèi)心對音樂的理解熱愛。孩子們一旦掌握了這種能力便能發(fā)揮自己無窮的創(chuàng)造力，自如地用音樂的語言去表達(dá)他們內(nèi)心中的各種感受，孩子們將更加喜歡音樂、熱愛音樂。
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