Μια μουσική νότα ορίζεται από τη συχνότητα, το πλάτος και τη χροιά της. Πριν από πολύ καιρό, ο Πυθαγόρας διαπίστωσε, μετρώντας τα μήκη των δονούμενων χορδών, ότι υπάρχει μια απλή αναλογία μεταξύ των συχνοτήτων των διαφορετικών μουσικών ήχων.
Για παράδειγμα, η νότα Α (LA στις γερμανόφωνες χώρες), ιδιαίτερα στην τρίτη οκτάβα, δονείται ακριβώς στη συχνότητα των 440 Hz, σε τέτοιο βαθμό που χρησιμεύει ως σημείο αναφοράς με συντονισμό πιρουνιών ή... για τον τόνο ακούγεται όταν σηκώνετε τον δέκτη του τηλεφώνου σας.
Το εύρος των ακουστικών συχνοτήτων για τον άνθρωπο είναι μεταβλητό και εξαρτάται από φυσιολογικούς παράγοντες. ένα πιάνο μπορεί να αντηχεί με τα 88 πλήκτρα του που κυμαίνονται από περίπου 27 Hz έως 4000 Hz.
Το πλάτος μιας νότας αντιστοιχεί, κατά κάποιο τρόπο, στην ένταση της, δηλαδή στην ένταση του ήχου που αντιλαμβάνεται ο ακροατής. Περιστασιακά, χρησιμοποιούνται ιταλικοί όροι όπως 'forte', 'pianissimo', κ.λπ., για να προσδιορίσουν περαιτέρω τη δυναμική στις μουσικές παρτιτούρες.
Ομοίως, ακόμα κι αν διαφορετικά όργανα έπαιζαν την ίδια ακριβώς νότα, είναι εύκολο να καταλάβουμε ότι η χροιά του εκπεμπόμενου ήχου είναι αρκετά διαφορετική μεταξύ ενός φλάουτου και ενός πιάνου, ενός βιολιού και ενός κυνηγετικού κόρνου.
Δεν ισχυριζόμαστε ότι σας προσφέρουμε ένα μέσο για να ανταγωνιστείτε τα υπέροχα ηλεκτρονικά όργανα που διατίθενται στην αγορά.
Ωστόσο, φαίνεται πιθανό για τους ενδιαφερόμενους ερασιτέχνες να κατασκευάσουν μια μικρή γεννήτρια νότων που μιμείται τέλεια τον χαρακτηριστικό «μαδημένο» ήχο μιας χορδής, όπως μια κιθάρα, ή ακόμα και την χτυπημένη χορδή ενός πιάνου.
Η μοναδικότητα αυτών των νότων έγκειται στον συνδυασμό τους από μια απότομη επίθεση και μια σταδιακή αποσύνθεση: αναφερόμαστε σε αυτό ως μια απόσβεση ταλάντωσης, παρόμοια με μια χορδή που μαδιέται και δονείται μέχρι να σταματήσει εντελώς.
Χωρίς να επιθυμούμε να εφαρμόσουμε μια συσκευή διαμόρφωσης όπως αυτές που βρίσκονται στα ηλεκτρονικά όργανα (VCA), θα αρκεστούμε στην παραγωγή ενός ρυθμιζόμενου ημιτονοειδούς κύματος που σταδιακά εξαφανίζεται.
Ένα τέτοιο σήμα μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την προσομοίωση των διαφόρων οργάνων κρουστών (DRUMS) που βρίσκονται, για παράδειγμα, στην τυποποιημένη ονοματολογία MIDI των συνθεσάιζερ: τύμπανα, παγίδες, βαρέλια κ.λπ., υπό την προϋπόθεση, φυσικά, επαρκή ενίσχυση και βασική γεννήτρια για κάθε όργανο που πρόκειται να μιμηθεί είναι διαθέσιμα.
Το βασικό διάγραμμα κυκλώματος μπορεί εύκολα να προσαρμοστεί με μερικές προσεκτικές ρυθμίσεις. Κάθε γεννήτρια μπορεί να ενεργοποιηθεί με ένα κουμπί ή, καλύτερα, μια κανονικά κλειστή επαφή που ενεργοποιείται από ένα μοχλό!
Περιγραφή κυκλώματος
Το προτεινόμενο διάγραμμα κυκλώματος φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Η καρδιά του κυκλώματος είναι ένας κλασικός ταλαντωτής διπλού Τ, που ονομάζεται έτσι λόγω της χαρακτηριστικής διάταξης ορισμένων εξαρτημάτων.
Ο πρώτος ανώτερος κλάδος του Τ σχηματίζεται από τα στοιχεία P1 + R3, R4 + P2 και C4. Ο δεύτερος κλάδος αποτελείται από C5, C6 και R5 + P3.
Η ταλάντωση συμβαίνει όταν το P1 + R3 ισούται με το P2 + R4 και για μια συγκεκριμένη θέση του ρυθμιζόμενου P3.
Η προκύπτουσα κυματομορφή θα είναι ένα ημιτονοειδές κύμα με σημαντικό πλάτος και συχνότητα βάσης που καθορίζεται από τους πυκνωτές στους κλάδους του διπλού-Τ.
Η σχέση που εκφράζει αυτή τη συχνότητα μπορεί να προσεγγιστεί ως εξής: f σε hertz = 1 / 2π√(P1 + R3) * (R5 + P3) * Cb * C4.
Η έξοδος του ταλαντωτή κατευθύνεται μέσω του πυκνωτή C7 στο τρανζίστορ Τ1, το οποίο διατηρεί συνεχή ταλάντωση μέσω της αναστροφής που εισάγεται και της σύνδεσης ανάδρασης μεταξύ του συλλέκτη του Τ1 και του άλλου άκρου του διπλού-Τ.
Το κόλπο είναι να ρυθμίσουμε το στάδιο του ταλαντωτή έτσι ώστε να μην ταλαντώνεται αυθόρμητα, αλλά μέσω ενός μόνο θετικού παλμού που λαμβάνεται στο διάγραμμά μας από ένα απλό μονοσταθερό flip-flop.
Το προτεινόμενο κλασικό κύκλωμα χρησιμοποιεί δύο πύλες NOR και παρέχει ένα πολύ σύντομο θετικό σήμα στην ανερχόμενη άκρη της εισόδου, το οποίο είναι επίσης μοναδικό και απαλλαγμένο από ανεπιθύμητες αναπηδήσεις.
Η δίοδος D1 εφαρμόζει αυτόν τον παλμό σε έναν κλάδο του ταλαντωτή διπλού Τ, ενεργοποιώντας μια απόσβεση ταλάντωσης που πρέπει να ρυθμιστεί πριν από τη χρήση.
Η διάρκεια και η συχνότητα του σήματος είναι μεταβλητές, και αυτό είναι ακριβώς το κύριο πλεονέκτημα του κυκλώματος - μπορεί να δημιουργήσει ένα ευρύ φάσμα διαφορετικών ήχων: χαμηλό, υψηλό, μακρύ ή σύντομο, παρόμοιο με ένα έγχορδο όργανο.
Η προσαρμογή αυτού του σταδίου είναι καθοριστικής σημασίας και απαιτεί πολλή υπομονή. Το χρήσιμο μεταβλητό σήμα είναι αρκετά μέτριο και μπορεί να ακουστεί μόνο μετά την ενίσχυση.
Το παρακάτω σχήμα παρουσιάζει ένα απλό στάδιο ενισχυτή που χρησιμοποιεί ένα μικρό ολοκληρωμένο κύκλωμα σε ένα πακέτο DIL 8 ακίδων ικανό να παρέχει μέγιστη ισχύ 2 W υπό τάση 12 V.
Συνοψίζουμε τα βασικά χαρακτηριστικά αυτού του οικονομικού ενισχυτή ήχου σε ένα μικρό τεχνικό κουτί.
Το ρυθμιζόμενο P4 χρησιμεύει ως ποτενσιόμετρο όγκου, ενώ ο πυκνωτής C11 καθορίζει το εύρος ζώνης, το οποίο περιορίζεται εδώ σε συχνότητες κάτω των 7 kHz. Το σταθερό κέρδος του ενισχυτή κατηγορίας Β εξαρτάται από τα σχετικά εξαρτήματα R11 και C10.
Το ενισχυμένο σήμα δρομολογείται μέσω του πυκνωτή C13 στο ηχείο για έξοδο. Ενώ αυτή η στοιχειώδης λύση σάς επιτρέπει να εκτιμάτε τον ήχο που παράγεται, δεν μπορεί να ανταγωνιστεί τη δύναμη ενός συστήματος Hi-Fi για θεαματικά αποτελέσματα.
Κατασκευή
Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) για αυτό το κύκλωμα γεννήτριας εφέ ήχου κιθάρας πιάνου έχει μέτριες διαστάσεις και θα αναπαραχθεί χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της επιλογής σας όπως υποδεικνύεται στο παρακάτω σχήμα, σε κλίμακα 1 ως συνήθως.
Μετά τη χάραξη, τα εξαρτήματα θα τοποθετηθούν σύμφωνα με τη διάταξη που φαίνεται στην παρακάτω εικόνα, με δύο οριζόντιους ιμάντες που δεν πρέπει να ξεχαστούν. Επιπλέον, συνιστούμε τη χρήση πρίζας για τα ολοκληρωμένα κυκλώματα.
