Hudobná nota je definovaná svojou frekvenciou, amplitúdou a zafarbením. Už dávno Pytagoras zistil meraním dĺžok vibrujúcich strún, že existuje jednoduchý pomer medzi frekvenciami rôznych hudobných zvukov.
Napríklad nota A (LA v nemecky hovoriacich krajinách), najmä v tretej oktáve, vibruje presne na frekvencii 440 Hz do takej miery, že slúži ako referencia pre ladičky alebo... pre tón. počul, keď zdvihnete slúchadlo telefónu.
Rozsah počuteľných frekvencií pre ľudí je variabilný a závisí od fyziologických faktorov; klavír môže rezonovať so svojimi 88 klávesmi v rozsahu od asi 27 Hz do 4000 Hz.
Amplitúda noty istým spôsobom zodpovedá jej hlasitosti, t.j. intenzite zvuku vnímanej poslucháčom. Príležitostne sa na bližšie špecifikovanie dynamiky v hudobných partitúrach používajú talianske výrazy ako „forte“, „pianissimo“ atď.
Podobne, aj keby rôzne nástroje mali hrať presne tú istú notu, je ľahké pochopiť, že zafarbenie vydávaného zvuku je celkom odlišné medzi flautou a klavírom, husľami a poľovníckym rohom.
Netvrdíme, že vám ponúkame prostriedky, ktorými sa môžete vyrovnať veľkolepým elektronickým nástrojom dostupným na trhu.
Pre zainteresovaných amatérov sa však zdá možné zostrojiť malý generátor nôt, ktorý dokonale napodobňuje charakteristický „drbavý“ zvuk struny, ako je gitara, alebo dokonca udieraná struna klavíra.
Jedinečnosť týchto nôt spočíva v ich kombinácii prudkého útoku a postupného doznievania: označujeme to ako tlmené kmitanie, podobne ako struna, ktorá sa drnčí a vibruje, až kým sa úplne nezastaví.
Keďže nechceme implementovať modulačné zariadenie, aké sa nachádza v elektronických prístrojoch (VCA), uspokojíme sa s vytváraním nastaviteľnej sínusovej vlny, ktorá postupne mizne.
Takýto signál možno použiť aj na simuláciu rôznych bicích nástrojov (BICÍCH), ktoré sa nachádzajú napríklad v štandardizovanom MIDI názvosloví syntetizátorov: bicie, snares, sudy atď., samozrejme, za predpokladu dostatočného zosilnenia a základného generátora pre každý nástroj, ktorý sa má napodobniť.
Základnú schému zapojenia možno ľahko prispôsobiť niekoľkými starostlivými úpravami. Každý generátor môže byť spustený tlačidlom alebo ešte lepšie normálne zatvoreným kontaktom aktivovaným tyčou!
Popis okruhu
Navrhovaná schéma zapojenia je znázornená na nasledujúcom obrázku.
Srdcom obvodu je klasický dvojitý T oscilátor, pomenovaný tak kvôli charakteristickému usporiadaniu určitých komponentov.
Prvú hornú vetvu T tvoria prvky P1 + R3, R4 + P2 a C4. Druhá vetva pozostáva z C5, C6 a R5 + P3.
Oscilácia nastane, keď sa P1 + R3 rovná P2 + R4 a pre konkrétnu polohu nastaviteľného P3.
Výsledný tvar vlny bude sínusová vlna s výraznou amplitúdou a základnou frekvenciou určenou kondenzátormi vo vetvách dvojitého T.
Vzťah vyjadrujúci túto frekvenciu možno aproximovať takto: f v hertzoch = 1 / 2π√(P1 + R3) * (R5 + P3) * Cb * C4.
Výstup oscilátora je nasmerovaný cez kondenzátor C7 do tranzistora T1, ktorý udržiava kontinuálne kmitanie prostredníctvom zavedenej inverzie a spätnoväzbového spojenia medzi kolektorom T1 a druhým koncom dvojitého T.
Trik spočíva v nastavení stupňa oscilátora tak, aby nekmital spontánne, ale skôr prostredníctvom jediného kladného impulzu získaného v našom diagrame z jednoduchého monostabilného klopného obvodu.
Navrhovaný klasický obvod využíva dve hradla NOR a poskytuje veľmi krátky pozitívny signál na stúpajúcej hrane vstupu, ktorý je tiež jedinečný a bez nežiaduceho odskakovania.
Dióda D1 aplikuje tento impulz na jednu vetvu oscilátora s dvojitým T, čím spustí tlmenú osciláciu, ktorú je potrebné pred použitím upraviť.
Trvanie a frekvencia signálu sú variabilné, a to je práve hlavná výhoda obvodu – dokáže generovať širokú škálu rôznych zvukov: nízky, vysoký, dlhý, alebo krátky, podobne ako strunový nástroj.
Úprava tejto fázy je kľúčová a vyžaduje si veľa trpezlivosti. Užitočný variabilný signál je pomerne skromný a počuť ho až po zosilnení.
Obrázok nižšie predstavuje jednoduchý zosilňovací stupeň, ktorý využíva malý integrovaný obvod v 8-pinovom DIL puzdre, ktorý je schopný dodať maximálny výkon 2W pri 12V napätí.
Základné vlastnosti tohto ekonomického audio zosilňovača zhrnieme v malej technickej krabičke.
Nastaviteľný P4 slúži ako potenciometer hlasitosti, zatiaľ čo kondenzátor C11 určuje šírku pásma, tu obmedzenú na frekvencie pod 7 kHz. Konštantný zisk nášho zosilňovača triedy B závisí od pridružených komponentov R11 a C10.
Zosilnený signál je vedený cez kondenzátor C13 do reproduktora na výstup. Aj keď vám toto základné riešenie umožňuje oceniť produkovaný zvuk, nemôže konkurovať sile Hi-Fi systému pre veľkolepé výsledky.
Stavebníctvo
Doska plošných spojov (PCB) pre tento obvod generátora zvukových efektov klavírnej gitary má skromné rozmery a bude reprodukovaná metódou podľa vášho výberu, ako je znázornené na obrázku nižšie, v mierke 1 ako zvyčajne.
Po vyleptaní budú komponenty namontované podľa rozloženia znázorneného na obrázku nižšie, s dvoma horizontálnymi popruhmi, na ktoré by sa nemalo zabudnúť. Dodatočne odporúčame použiť päticu pre integrované obvody.
