一、電子琴鍵盤原理

現代的電子琴一般使用(yong)PCM采(cai)(cai)樣(yang)音(yin)(yin)(yin)源。所謂采(cai)(cai)樣(yang)就(jiu)是(shi)錄制(zhi)樂(le)器(qi)的(de)聲音(yin)(yin)(yin)，將(jiang)其數字化后(hou)存(cun)入(ru)ROM或(huo)FLASH里，然(ran)后(hou)按下鍵時CPU或(huo)DSP芯(xin)片(pian)回放該音(yin)(yin)(yin)。甚至有一些(xie)高級編曲鍵盤可(ke)以使用(yong)外置(zhi)采(cai)(cai)樣(yang)（比如Tyros 3的(de)硬盤音(yin)(yin)(yin)色）。現(xian)代電(dian)子(zi)琴并非“模仿”樂(le)器(qi)音(yin)(yin)(yin)色。它使用(yong)的(de)就(jiu)是(shi)真實樂(le)器(qi)音(yin)(yin)(yin)色。當(dang)然(ran)，力度感應在(zai)電(dian)子(zi)琴里是(shi)必備的(de)。現(xian)代波(bo)形(xing)記(ji)憶式(shi)電(dian)子(zi)琴依然(ran)擁有濾(lv)波(bo)器(qi)，振蕩器(qi)，同樣(yang)可(ke)以靠包絡(luo)線控(kong)制(zhi)來制(zhi)造和編輯音(yin)(yin)(yin)色。甚至在(zai)硬件電(dian)路上加入(ru)或(huo)軟件模擬了老式(shi)電(dian)子(zi)琴的(de)FM合成機構。

該圖片由注冊用戶"沉靜時光"提供，版權聲明反饋

如今的(de)(de)電(dian)子(zi)琴(qin)已(yi)今非昔比(bi)，很多(duo)3000~6000的(de)(de)電(dian)子(zi)琴(qin)支持更多(duo)的(de)(de)特性，比(bi)如Yamaha的(de)(de)PSR-S650支持完整的(de)(de)XG、GS音(yin)源(yuan)，擁有真實樂(le)器技法的(de)(de)兆級音(yin)色，16M可以(yi)裝入采樣(yang)的(de)(de)可讀寫ROM，以(yi)及(ji)音(yin)序器，伴(ban)奏制作(zuo)功能(neng)。更加方便現場演奏和音(yin)樂(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(dang)然，一(yi)部分老式電子琴(qin)是僅僅使用(yong)FM合成聲音的，使用(yong)振蕩器來模擬樂(le)器聲音，只(zhi)不過它已(yi)經退出了市場。他(ta)的工作原理如下：

振(zhen)蕩(dang)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)作用(yong)根據需(xu)要產生一(yi)(yi)(yi)定頻率(lv)(lv)的(de)(de)振(zhen)蕩(dang)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)，振(zhen)蕩(dang)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)通(tong)過分頻器(qi)(qi)(qi)分解成不同頻率(lv)(lv)的(de)(de)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)輸(shu)送到(dao)放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)，放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)將信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)放(fang)大(da)，推動揚(yang)聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)發(fa)(fa)出聲(sheng)(sheng)音。鍵(jian)盤(pan)實際是一(yi)(yi)(yi)些開(kai)關(guan)，如果(guo)沒有鍵(jian)盤(pan)，許多種(zhong)(zhong)頻率(lv)(lv)的(de)(de)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)一(yi)(yi)(yi)齊進到(dao)放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)里(li)，通(tong)過揚(yang)聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)發(fa)(fa)出的(de)(de)聲(sheng)(sheng)音就會亂(luan)七八糟，不成音樂。按(an)下(xia)鍵(jian)盤(pan)的(de)(de)一(yi)(yi)(yi)支鍵(jian)，就等(deng)于接(jie)通(tong)一(yi)(yi)(yi)只開(kai)關(guan)，只允許某一(yi)(yi)(yi)種(zhong)(zhong)頻率(lv)(lv)的(de)(de)信(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)(hao)通(tong)過到(dao)放(fang)大(da)器(qi)(qi)(qi)里(li)去(qu)，揚(yang)聲(sheng)(sheng)器(qi)(qi)(qi)就發(fa)(fa)出一(yi)(yi)(yi)個音來。這(zhe)樣，按(an)照一(yi)(yi)(yi)定的(de)(de)演奏規律來按(an)鍵(jian)，就能奏出美(mei)妙的(de)(de)音樂來。電(dian)源的(de)(de)任務是給各部分供電(dian)。

下(xia)面(mian)進一步介(jie)紹振蕩(dang)(dang)器和分頻器的(de)工(gong)作原理。振蕩(dang)(dang)器一般用(yong)LC電感三點振蕩(dang)(dang)電路。如果忽略晶體管、電阻等因(yin)素的(de)影響，則它的(de)振蕩(dang)(dang)頻率(lv)f可由下(xia)式決(jue)定：

只要適當選擇電(dian)感(gan)L和電(dian)容C的數值，就可以(yi)得到所需要的信號(hao)(hao)(hao)頻率(lv)。分頻器是(shi)一(yi)(yi)個雙(shuang)穩態(tai)電(dian)路，即晶體管BG1導(dao)通、BG2截止和BG1截止、BG2導(dao)通兩(liang)種(zhong)穩定狀(zhuang)態(tai)。如(ru)果在(zai)它的輸入(ru)端輸入(ru)一(yi)(yi)個信號(hao)(hao)(hao)脈沖(chong)(chong)，它就翻(fan)轉一(yi)(yi)次(ci)，即由一(yi)(yi)種(zhong)穩態(tai)迅速變成(cheng)另一(yi)(yi)種(zhong)穩態(tai)，再輸入(ru)一(yi)(yi)個信號(hao)(hao)(hao)脈沖(chong)(chong)，它又會翻(fan)轉一(yi)(yi)次(ci)，還原成(cheng)起始的穩態(tai)。這樣(yang)(yang)，在(zai)它的輸入(ru)端輸入(ru)兩(liang)個信號(hao)(hao)(hao)脈沖(chong)(chong)時，在(zai)它的輸出端就得到一(yi)(yi)個信號(hao)(hao)(hao)脈沖(chong)(chong)。就是(shi)說，輸出信號(hao)(hao)(hao)頻率(lv)比輸入(ru)信號(hao)(hao)(hao)頻率(lv)低一(yi)(yi)半，好像用2除過一(yi)(yi)樣(yang)(yang)，所以(yi)叫(jiao)二分頻。

電(dian)子(zi)琴(qin)使(shi)用二(er)分頻(pin)電(dian)路是音(yin)(yin)階(jie)規(gui)律(lv)的(de)需(xu)要。音(yin)(yin)樂(le)中(zhong)的(de)基本音(yin)(yin)階(jie)的(de)頻(pin)率是按照一定規(gui)律(lv)排列(lie)的(de)，以C調為(wei)例，音(yin)(yin)階(jie)中(zhong)各音(yin)(yin)之間的(de)頻(pin)率（單位為(wei)赫茲）關(guan)系是：

說明一(yi)個(ge)音(yin)的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)剛好是比(bi)(bi)它低(di)八(ba)(ba)(ba)度(du)(du)音(yin)的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)的(de)(de)兩倍。所以，只要(yao)把一(yi)個(ge)音(yin)的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)除以2就(jiu)得到比(bi)(bi)它低(di)八(ba)(ba)(ba)度(du)(du)的(de)(de)一(yi)個(ge)音(yin)的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)。實現這一(yi)點就(jiu)需要(yao)使用二分頻(pin)電路(lu)。這樣，只要(yao)振蕩器(qi)產生一(yi)個(ge)標準音(yin)的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)信(xin)(xin)號(hao)，如高音(yin)“1”的(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)，通過二分頻(pin)就(jiu)產生中音(yin)“2”的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)，再(zai)一(yi)次二分頻(pin)就(jiu)產生低(di)音(yin)“1”的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)了。如果按照(zhao)鍵(jian)盤上最高音(yin)組的(de)(de)頻(pin)率(lv)(lv)(lv)制(zhi)作(zuo)七個(ge)振蕩器(qi)，并將得到的(de)(de)七個(ge)音(yin)階信(xin)(xin)號(hao)分別二分頻(pin)，便可(ke)得到低(di)八(ba)(ba)(ba)度(du)(du)的(de)(de)一(yi)組音(yin)階信(xin)(xin)號(hao)；再(zai)次二分頻(pin)，就(jiu)可(ke)得到再(zai)低(di)八(ba)(ba)(ba)度(du)(du)的(de)(de)一(yi)組音(yin)階信(xin)(xin)號(hao)。依此類推，最后(hou)，就(jiu)能得到鍵(jian)盤上所有的(de)(de)音(yin)階信(xin)(xin)號(hao)了。

不過，實際上(shang)需(xu)要制作(zuo)12個振蕩器(qi)和更多的分頻(pin)器(qi)，因為一組鍵盤中還有五支黑鍵。

二、電子琴琴鍵的認識

電子(zi)(zi)琴(qin)其實和鋼琴(qin)的(de)(de)鍵盤排列規則是(shi)一(yi)樣(yang)的(de)(de)，只不過電子(zi)(zi)琴(qin)的(de)(de)琴(qin)鍵會比鋼琴(qin)的(de)(de)小(xiao)一(yi)點。而(er)且(qie)鋼琴(qin)總(zong)共有88個琴(qin)鍵，而(er)電子(zi)(zi)琴(qin)的(de)(de)琴(qin)鍵數量有多種，最常(chang)見的(de)(de)是(shi)61鍵電子(zi)(zi)琴(qin)，這也是(shi)跟鋼琴(qin)鍵盤不一(yi)樣(yang)的(de)(de)地方。

我們知道，基本(ben)音級一共有(you)7個，分(fen)別用數(shu)字(zi)1234567來表示，音(yin)名分(fen)別為C， D， E， F， G，A， B，除了(le)音名還(huan)有唱名，依次(ci)為Do， Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

那(nei)么這些音在琴鍵(jian)上如何排列呢?我(wo)們(men)先看一下鍵盤(pan)上的黑(hei)鍵，我(wo)們(men)可以看到，有(you)2個黑鍵一組的，還有3個(ge)黑鍵一組(zu)的(de)，交替排列。我(wo)們(men)要記住(zhu)的(de)是，2個黑(hei)鍵(jian)左邊的那個白鍵(jian)就是Do， Do右邊的白鍵(jian)依次是Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

琴鍵越往右，音高越高，就像在爬山(shan)；琴鍵(jian)越往左，音高越低，就像在下山。我們再來看黑鍵(jian)，每一個黑鍵(jian)都(dou)夾(jia)在兩個白(bai)鍵(jian)之(zhi)間，說明(ming)這個黑鍵(jian)和相鄰的兩個白(bai)鍵(jian)是(shi)有關系(xi)的。