O notă muzicală este definită de frecvența, amplitudinea și timbrul ei. Cu mult timp în urmă, Pitagora a stabilit, măsurând lungimile corzilor care vibra, că există un raport simplu între frecvențele diferitelor sunete muzicale.
De exemplu, nota A (LA în țările vorbitoare de limbă germană), în special în a treia octava, vibrează exact la frecvența de 440 Hz, în așa măsură încât servește drept referință prin diapazon sau... pentru ton auzit când ridicați receptorul telefonului.
Gama de frecvențe audibile pentru oameni este variabilă și depinde de factori fiziologici; un pian poate rezona cu cele 88 de clape ale sale variind de la aproximativ 27 Hz la 4000 Hz.
Amplitudinea unei note corespunde, într-un fel, volumului acesteia, adică intensității sunetului perceput de ascultător. Ocazional, termeni italieni precum „forte”, „pianissimo” etc., sunt folosiți pentru a specifica în continuare dinamica în partituri muzicale.
În mod similar, chiar dacă instrumente diferite ar cânta exact aceeași notă, este ușor de înțeles că timbrul sunetului emis este destul de diferit între un flaut și un pian, o vioară și un corn de vânătoare.
Nu pretindem că vă oferim un mijloc de a rivaliza cu instrumentele electronice magnifice disponibile pe piață.
Cu toate acestea, pare posibil ca amatorii interesați să construiască un mic generator de note care imită perfect sunetul caracteristic „ciupit” al unei coarde, cum ar fi o chitară, sau chiar coarda bătută a unui pian.
Unicitatea acestor note constă în combinația lor dintre un atac ascuțit și o decădere treptată: ne referim la aceasta ca o oscilație amortizată, similară unei coarde care este ciupită și vibrează până când se oprește complet.
Nedorind să implementăm un dispozitiv de modulație precum cele găsite în instrumentele electronice (VCA), ne vom mulțumi să producem o undă sinusoidală reglabilă care se estompează treptat.
Un astfel de semnal poate fi folosit și pentru a simula diferitele instrumente de percuție (DRUMS) întâlnite, de exemplu, în nomenclatura standardizată MIDI a sintetizatoarelor: tobe, capcane, butoaie etc., cu condiția, desigur, acea amplificare suficientă și un generator de bază. pentru fiecare instrument de imitat sunt disponibile.
Schema circuitului de bază poate fi adaptată cu ușurință cu câteva ajustări atente. Fiecare generator poate fi declanșat de un buton sau, mai bine, de un contact normal închis activat de un stick!
Descrierea circuitului
Schema de circuit propusă este prezentată în figura următoare.
Inima circuitului este un oscilator clasic dublu T, numit astfel datorită aranjamentului caracteristic anumitor componente.
Prima ramură superioară a T este formată din elementele P1 + R3, R4 + P2 și C4. A doua ramură este formată din C5, C6 și R5 + P3.
Oscilația apare atunci când P1 + R3 este egal cu P2 + R4 și pentru o anumită poziție a P3 reglabil.
Forma de undă rezultată va fi o undă sinusoidală cu o amplitudine semnificativă și o frecvență de bază determinată de condensatorii din ramurile dublului T.
Relația care exprimă această frecvență poate fi aproximată astfel: f în herți = 1 / 2π√(P1 + R3) * (R5 + P3) * Cb * C4.
Ieșirea oscilatorului este direcționată prin condensatorul C7 către tranzistorul T1, care menține oscilația continuă prin inversiunea introdusă și conexiunea de feedback între colectorul lui T1 și celălalt capăt al dublu-T.
Trucul este să reglați treapta oscilatorului astfel încât să nu oscileze spontan, ci mai degrabă printr-un singur impuls pozitiv obținut în diagrama noastră dintr-un simplu flip-flop monostabil.
Circuitul clasic propus folosește două porți NOR și oferă un semnal pozitiv foarte scurt pe marginea ascendentă a intrării, care este, de asemenea, unic și lipsit de sărituri nedorite.
Dioda D1 aplică acest impuls unei ramuri a oscilatorului dublu T, declanșând o oscilație amortizată care trebuie ajustată înainte de utilizare.
Durata și frecvența semnalului sunt variabile și tocmai acesta este principalul avantaj al circuitului - poate genera o gamă largă de sunete diferite: joase, înalte, lungi sau scurte, similare unui instrument cu coarde.
Ajustarea acestei etape este crucială și necesită multă răbdare. Semnalul variabil util este destul de modest și poate fi auzit doar după amplificare.
Figura de mai jos prezintă o etapă simplă de amplificare care utilizează un mic circuit integrat într-un pachet DIL cu 8 pini capabil să furnizeze o putere maximă de 2W sub o tensiune de 12V.
Rezumăm caracteristicile esențiale ale acestui amplificator audio economic într-o cutie tehnică mică.
P4 reglabil servește ca potențiometru de volum, în timp ce condensatorul C11 determină lățimea de bandă, limitată aici la frecvențe sub 7 kHz. Câștigul constant al amplificatorului nostru de clasă B depinde de componentele asociate R11 și C10.
Semnalul amplificat este direcționat prin condensatorul C13 către difuzor pentru ieșire. În timp ce această soluție rudimentară vă permite să apreciați sunetul produs, nu poate concura cu puterea unui sistem Hi-Fi pentru rezultate spectaculoase.
Constructie
Placa de circuit imprimat (PCB) pentru acest circuit generator de efecte de sunet pentru chitară pian are dimensiuni modeste și va fi reprodusă folosind metoda la alegere, așa cum este indicată în figura de mai jos, la o scară de 1, ca de obicei.
După gravare, componentele vor fi montate conform aspectului prezentat în figura de mai jos, cu două curele orizontale care nu trebuie uitate. În plus, vă recomandăm să folosiți o priză pentru circuitele integrate.
