采用RC正弦振荡电路制作的电子琴设计

1、采用rc正弦振荡电路制作的电子琴设计对于固定的容易功能的实现，具有结构容易，实现便利，成本低廉的优点。在这方面，模拟得到广泛的应用。模拟电路中的rc正弦波振荡电路具有一定的选频特性，乐声中的各音阶频率也是以固定的声音频率为机理的。本文介绍基于rc正弦波振荡电路的简易琴设计计划。1 基本乐理学问音调主要由声音的频率打算，乐音(复音)的音调更复杂些，普通可认为主要由基音的频率来打算。也即一定频率的声音对应特定的乐音。在以c调为基准音的八度音阶中，所对应的频率如表1所示。假如能够通过某种电路结构产生特定频率的波形信号，再通过扬声器转换为声音信号，就能制作出简易的乐音发生器，再结合电子琴的普通结构，就

2、可实现电子琴的制作了。表1 c调八音阶对应的基本频率2 设计原理21 rc桥式振荡电路211rc桥式振荡电路1所示。图1 rc桥式振荡电路212 rc串并联选频网络rc桥式振荡电路可以选出特定频率的信号。详细实现过程的关键是rc串并联选频网络，其理论推导如下：可得选频特性：即当f0=1(2rc)时，输出的幅值最大，并且输出电压是输入电压的13，同时输出电压与输出电压同相。通过该rc串并联选频网络，可以选出频率稳定的正弦波信号，也可通过转变r，c的取值，选出不同频率的信号。22 振荡条件221 自激振荡条件图2所示为含外加信号的正弦波振荡电路，其中a，f分离为回路和反馈网络的放大系数。图2中若去

3、掉xi，因为反馈信号的补偿作用，仍有信号输出，3所示xf=xi，可得自激振荡电路。自激振荡必需满足以下条件：图2 含外加输入信号的正弦波振荡电路图3 无外加输入信号的正弦波振荡电路222 起振条件自激振荡的初始信号普通较小，为了得到较大强度的稳定波形，起振条件需满足|af|1。在输出稳定频率的波形前，信号经过了选频和放大两个阶段。详细来说，是对于选定的频率举行不断放大，非选定频率的信号举行不断衰减，结果就是得到特定频率的稳定波形。3 设计计划31 设计电路图设计电路图4所示。图4 电子琴基本电路图图4即是八音阶微型电子琴的原理电路图，8个开关对应着电子琴8个音阶琴键，用法时只能同时闭合一个开关

4、。在实际电路中，为达到起振条件af1，常用两个与并联，可实现类似于热敏电阻的功效。另外需要解释的是，理论上电路的初始信号是由环境噪声及电路本身的电压提供的。实际操作时，为使现象更显然，也可通过对电路中的充电来实现。另外，电路中的芯片lm324工作电压要求是5 v，所以还需要用7809稳压管、整流桥等元器件制作带负电源的电源电路，同电子琴电路一块整合到电路板上，制作成可挺直用法的完整成品。32 参数推导则由式(8)及起振条件|af|1，可得：所以rf1，rf2和rf的选取应满足式(9)，但实际取值时，应让rf1略小于rf。rf2的取值也应适当，以满足式(6)，实现自激振荡。选频网络的频率推导公式为：按照式(8)、式(10)、式(11)，再结合表1的频率数据，即可确定电路中的元器件参数。需要注重的是，在确定r2内部电阻值时，应当从r21开头，逐个举行。33 参考参数按照上述办法，可得出如表2所示的参考参数。按此参数举行，其la调波形5所示，其频率满足国际标准音c调频率440 hz。表2 参考参数图5实物电子琴的la波形图4 结语采纳rc正弦振荡电路制作的电子琴，相对于用或等制作办法，不仅成本低廉，而且功能稳定。缺点是音色的表现并不非常抱负，还需通过一定的技术手段。使发出的声音更临近电子琴的音色特点。功能拓展方面，通过增强r2中并