電子琴內部結構及發聲原理

鍵盤式電子琴聲音豐富、優美，有變音裝置，能發出多種不同的音色，可以作為獨特的樂器進行演奏，還能代替傳統的風琴、鋼琴供音樂課教學。

傳統樂器的聲音是通過機械的方法產生的，電子琴的聲音是用“電”產生的。附圖21是一般電子琴結構原理的方框圖。

振盪器是根據需要產生一定頻率的振盪信號，振盪信號通過分頻器分解成不同頻率的信號輸送到放大器，放大器將信號放大，推動揚聲器發出聲音。鍵盤實際是一些開關，如果沒有鍵盤，許多種頻率的信號一齊進到放大器里，通過揚聲器發出的聲音就會亂七八糟，不成音樂。按下鍵盤的一支鍵，就等於接通一隻開關，只允許某一種頻率的信號通過到放大器里去，揚聲器就發出一個音來。這樣，按照一定的演奏規律來按鍵，就能奏出美妙的音樂來。電源的任務是給各部分供電。

下面進一步介紹振盪器和分頻器的工作原理。振盪器一般用lc電感三點振盪電路。如果忽略電晶體、電阻等因素的影響，則它的振盪頻率f可由下式決定：

只要適當選擇電感l和電容c的數值，就可以得到所需要的信號頻率。分頻器是一個雙穩態電路，即電晶體bg1導通、bg2截止和bg1截止、bg2導通兩種穩定狀態。如果在它的輸入端輸入一個信號脈衝，它就翻轉一次，即由一種穩態迅速變成另一種穩態，再輸入一個信號脈衝，它又會翻轉一次，還原成起始的穩態。這樣，在它的輸入端輸入兩個信號脈衝時，在它的輸出端就得到一個信號脈衝。就是說，輸出信號頻率比輸入信號頻率低一半，好像用2除過一樣，所以叫二分頻。

電子琴使用二分頻電路是音階規律的需要。音樂中的基本音階的頻率是按照一定規律排列的，以c調為例，音階中各音之間的頻率（單位為赫茲）關係是：

式中……。

可以看出，說明一個音的頻率剛好是比它低八度音的頻率的兩倍。所以，只要把一個音的頻率除以2就得到比它低八度的一個音的頻率。實現這一點就需要使用二分頻電路。這樣，只要振盪器產生一個標準音的頻率信號，如高音“1”的信號，通過二分頻就產生中音“2”的頻率，再一次二分頻就產生低音“1”的頻率了。如果按照鍵盤上最高音組的頻率製作七個振盪器，並將得到的七個音階信號分別二分頻，便可得到低八度的一組音階信號；再次二分頻，就可得到再低八度的一組音階信號。依此類推，最後，就能得到鍵盤上所有的音階信號了。

不過，實際上需要製作12個振盪器和更多的分頻器，因為一組鍵盤中還有五支黑鍵。