МНОГОГОЛОСЫЙ ЭЛЕКТРОМУ3ЫКАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Ю. Иванков, Радио №1/1966, ст.29

Блок-схема инструмента при­ведена на рис. 1. Как видно из блок-схемы, первый из четыр­надцати генераторов тона позволя­ет получить звуки «ми» и «ми-бе­моль» третьей октавы, «ре» и «ре­бемоль» второй октавы, «до» первой и «си» малой октавы. Аналогичным образом работают и остальные шесть (со второго по седьмой) генераторов тона системы верхнего выбирания звука. Восьмой генератор тона поз­воляет получить звук «си» малой и «до» первой октавы, «ре-бемоль» и «ре» второй октавы и «ми-бемоль» и «ми» третьей октавы. Схемы осталь­ных шести (с девятого по четырнад­цатый) генераторов тона системы нижнего выбирания звука построе­ны аналогично.

Принятое построение блок-схемы позволяет использовать всего 14 генераторов тона для инструментов с любым музыкальным диапазоном без применения делителей частоты.

В данном инструменте каждый ге­нератор тона используется в пре­делах октавы для получения двух звуков, высота которых разнится в полутон. Одновременное звучание таких звуков (интервал — «малая секунда») система верхнего выбира­ния обеспечивает в 50%, система нижнего выбирания — также в 50% . Поэтому при игре одной рукой ин­тервал «малая секунда» можно полу­чить всегда. При игре двумя рука­ми упомянутый интервал получает­ся, например, в аккорде правой руки, лишь в том случае, когда со­ответствующий генератор нижнего выбирания звука не занят аккордом левой руки. Последнее обстоятель­ство не ограничивает возможностей инструмента, так как звучание «ма­лой секунды» производит неприятное секунды» производит неприятное действие на слух (диссонанс) и в музыкальных произведениях почти не встречается.

Принципиальная схема генерато­ров тона приведена на рис. 2. Гене­ратор тона представляет собой не­симметричный мультивибратор, со­бранный на двух транзисторах типа П-13 (П-15). Причем на транзисто­рах Т₁ и Т₂ собран первый генера­тор тона системы верхнего выби­рания звука, а на транзисторах T₃, T₄ —- восьмой генератор системы нижнего выбирания звука. Диапазон частот мультивибратора широк, а форма выходного напряже­ния пилообразна. Кроме того, в таком мультивибраторе отсутствуют переходные процессы при изменении его частоты. Частота мультивибра­тора изменяется при замыкании клавишных контактов, включающих в цепь эмиттера транзистора Т₁ (T3) сопротивления раз­личной величины R1′, R₂‘ …R₆‘ (R1», R₂‘‘ …R₆»). Величины сопротивле­ний R1′, R₂‘ …R₆‘ и R1», R₂‘‘ …R₆» подби­раются опытным путем при настройке инстру­мента.

Частотозадающая цепь первого генератора(тран­зисторы T1 и T₂) пред­ставляет собой последо­вательную цепочку из сопротивлений, необхо­димая суммарная вели­чина которых задается при замыкании соответствующего замыкающего (разомкну­того при не нажатой клавише) кла­вишного контакта. При замкнутом контакте K1′ (см. рис. 2) замыкание контактов K2′ … K15′ и т. д. не приве­дет к изменению величины сопротив­ления, включенного в цепь эмиттера транзистора Т1. В этом случае час­тота колебаний генератора тона бу­дет определяться величиной сопро­тивления , задающего самый верх­ний звук генератора (верхнее, пря­мое выбирание звука). Частотозадающая цепь генератора нижнего выбирания (транзисторы T₃ и Т₄) состоит из параллельно включенных через размыкающиеся (замкнутые при ненажатой клави­ше) клавишные контакты сопротив­лений R1», R2» .. R6» (схема пред­лагается автором). Размыкающиеся клавишные контакты K1”; K2» …K30” соединены последовательно. При ненажатых клавишах последо­вательная цепочка контактов K1”; K2» …K30” замкнута, выход гене­ратора тона также замкнут накорот­ко; поэтому, несмотря на работу генератора тона, сигнал на входе манипулятора отсутствует. При на­жатии какой-либо клавиши, на­пример K₂», выход генератора тона размыкается и колебания поступают на вход манипулятора. Частота ко­лебаний генератора тона в этом слу­чае определяется суммарной величи­ной параллельно включенных соп­ротивлений R2», R3’’, R4’’, R5» ^и R6″ . Если при нажатой клавише K₂» нажать клавишу , то ника­кого изменения в величине сопро­тивления частозадающей цепи не произойдет, то есть частота колебаний генератора тона будет определяться нижней (K2») нажатой клавишей (нижнее, обратное выбирание звука).

Общая подстройка всех звуков, получаемых от первого и восьмого генераторов тона в пределах ±0,8 тона, осуществляется переменными сопротивлениями R₈ и R₁₆. Конден­саторы С₃, С₆ и сопротивления R₁₂ и R₁₈ являются элементами развя­зывающего фильтра в цепях коллек­торов транзисторов генераторов, сопротивления R₁₉ и R₂₀ устраняют взаимное влияние генераторов тона.

Под каждой клавишей установ­лена группа контактов, состоящая из контактных пружин от реле. Одна пара контактных пружин K1′; К2’•••K30′ управляет частотой генераторов тона системы верхнего выбирания звука, другая (K1”; K2» …K30”) —-задает частоту колеба­ний генераторов тона системы ниж­него выбирания звука. Кроме того, под каждой клавишей имеется им­пульсный K'» (проскальзывающий) контакт с кратковременным замыка­нием только при нажатии клавиши; он используется при работе манипу­лятора.

В описанных в литературе кон­струкциях электроинструментов для работы манипулятора используется обычно замыкающий контакт. В этом случае на каждую клавишу не­обходимо устанавливать отдельный манипулятор — отсюда громоздкость схемы. Применение общего манипу­лятора, реагирующего на появле­ние сигнала при нажатии клавиши (см. книгу Л. Вингриса и Ю. Скри­на «Любительские конструкции мно­гоголосых электромузыкальных инструментов»), затрудняет и даже делает невозможной игру «легато», поскольку в таком устройстве при нажатии одной или нескольких кла­виш манипулятор срабатывает и на­жатие других клавиш уже не мо­жет заставить его сработать. Иными словами, следующие друг за дру­гом, например, аккорды при ис­полнении «легато» будут звучать с уменьшающейся громкостью. Такой музыкальный оттенок является иск­лючением и используется, например, иногда в концовке музыкальных про­изведений.

Импульсный контакт R'» позволя­ет выполнить один общий манипу­лятор для всего инструмента. Крат­ковременное замыкание импульсного контакта обеспечивает срабатыва­ние манипулятора при нажатии кла­виши в любом случае, то есть в неза­висимости от того, имеются уже взя­тые клавиши или отсутствуют. Ины­ми словами, манипулятор срабаты­вает при игре «стоккатто», «легато» и т. д. Клавиатура инструмента может быть любой конструкции в зависи­мости от возможности радиолюби­теля. В описываемом инструменте клавиатура изготовлена из электро­технического картона (рис. 3). В листе картона толщиной 1мм (по размеру клавиатуры) согласно рис. 3,а делают прорези. Для четкой работы клавиатуры между клавиша­ми необходимо сделать зазор около 1 мм. Под белыми 1 клавишами (см. рис. 3,6) для повышения жесткости приклеивают клеем БФ-2 полоску из фанеры. Деревянные выступы 3, черные клавиши 2 и все другие де­тали нужно склеивать клеем БФ-2 с последующей выдержкой склеен­ных частей при повышенной темпе­ратуре в течение 7—10 мин. Черные клавиши окрашивают черной нит- роэмалевой краской, белые — или также окрашивают нитроэмалью, или поверх картона приклеивают по­лоски из белого органического стек­ла. К каждой клавише (как черной, так и белой) следует приклеить де­ревянный выступ 3, а к его ниж­ней части гетинаксовую плас­тинку 4, свободный конец которой должен перемещаться внутри П-образной алюминиевой рейки 5. Для бесшумной работы клавиатуры в местах соприкосновения планки 4 с рейкой 5 приклеивают полоски из бархата или сукна

Контактные пружинки 8 должны быть отрегулированы таким обра­зом, чтобы усилие, необходимое для нажатия, было одинаково для всех клавиш, то есть не должно быть ту­гих и слабых клавиш. Под каждой клавишей установлен импульсный контакт 15 (рис. 3,в), При движении клавиши вниз вспо­могательный ударник 12, надавли­вая на выступ контактной пружины 13, замыкает контакт 15, который после прохождения ударником 12 выступа пружинки 13 размыкается. При возврате клавиши ударник 12 поворачивается вокруг своей оси, обходя выступ контактной пружин­ки, так что контакт 15 замкнуться не сможет. Для бесшумной и долго­вечной работы ударника на его ко­нец, ударяющий в выступ контакт­ной пружинки, приклеивают полос­ку из замши. Контакты клавиатуры необходимо тщательно экранировать общим металлическим экраном. Монтаж генераторов тона и провода, идущие от генератора тона к кон­тактам клавиатуры, также необ­ходимо экранировать