15简易电子琴电路的安装与调试15

15简易电子琴电路的安装与调试15 课题十五 简易电子琴电路的安装与调试 1、 实训目的 (1)掌握用555时基电路构成多谐振荡器的应用。 (2)了解声音、音调与频率的关系。 2、 实训设备及器材 (1) 实训设备:5V直流电源1台，示波器1台，万用表1只，面包板1块。 (2) 实训器材:NE555,喇叭，电位器，电阻，电容。 3、 实训电路及说明 通过对双音报警电路和音调产生电路的学习，可知用不同频率的方波去驱动扬声器，能产生不同的音调。即只要给定某一种音调的频率，就可以用电路来模拟产生这种声音。 音乐中有“1-7”七个基本音阶，它们可以通过不同频率的方波来产生。根据乐理分析得知，音阶之间的频率存在12平均律的关系。如C调的七个音阶的频率和周期分别如表2-15-1所示: 表2-15-1 音阶(C调) 频率(Hz) 周期(ms) 1 261.6 3.82 2 293 3.41 3 329.6 3.03 4 349.2 2.86 5 392 2.55 6 440 2.27 7 493.9 2.02 同时，每个音阶的频率，恰好是其低八度音阶频率的两倍。如上述C调的“6”=440Hz,比其低八度的“6”=220Hz,其余音阶以此类推。 利用555时基电路的多谐振荡电路构成的简易电子琴电路如图2-15-1所示。图中，IC1和IC都接成了多谐振荡器的形式，IC所构成的振荡器用于产生C调的“1-7”七个音阶，21 由按下按键开关S-S，接通不同的R(R-R)来实现。IC所构成的振荡器用于产生低频的172i21272 节拍，其频率和占空比的调节通过改变电位器R的阻值来实现。 P 555时基电路构成的多谐振荡电路输出方波的周期为:T=T+T=0.7(R+2R),C若取充放12i10.1μF,为产生C调的7个音阶，R+2R的取值如表2-15-2所示: 12i 表2-15-2 音阶 1 2 3 4 5 6 7 (R2R)/kΩ 54.57 48.71 43.29 40.86 36.43 32.43 28.86 1+2i 当输出波形的占空比接近50%时，多谐振荡器产生的音调更接近标准C调，为此，R的1值可以取小一些，如R=1 kΩ，于是，R-R的取值如表2-15-3所示: 12127 表2-15-3 编号 R R R R R R R 21222324252627 阻值/ kΩ 26.79 23.86 21.15 19.93 17.71 15.72 13.93 标称阻值/ kΩ 27 24 22 20 18 16 13或15 节拍电路中接入了一只二极管后，大大减小了电容C的放电时间，使输出波形的占空比6 变得很大，即IC每隔一段时间输出一个负脉冲，从而形成了节拍信号。节拍信号的周期T2 ?T+T?T?0.7(R+R)C,调节R或改变C的大小，则可以改变节拍的节奏。 充放充3P6P6 图2-15-1简易电子琴电路 4、 实训内容及 按图2-15-1组装简易电子器电路，注意事项如下: ? 先组装音阶产生电路。为了节省时间和空间，可用导线代替轻触开关构成的音阶按钮S--S ,即用一根导线依次跨接R—R的开路端与555电路2、6脚的公共端，以此产生172127 不同的音调频率。 ? 确认可产生不同的音调频率后，就需要调出比较准确的音阶了，此时需借助示波器测试各音阶信号的频率，并通过串并接电阻等手段使各音阶达到正确的频率值(如表 2-15-1)，以校准音调。在校准过程中可参考表2-15-2、表2-15-3提供的参数。 ? 组装节拍产生电路，并调节电位器R ,使节拍的频率接近1Hz。 P 5、 实训 ? 将最后调试成功的音调电路中R—R的阻值列表，及其对应的频率。 2127 ? 节拍为1Hz时，测出R阻值。 P ? 画出C调各音阶的波形。 6、 预习思考题 ? 如果需要将C调从低8度扩展到高8度，此电子琴电路该做如何改动, ? 如果采用门电路，如何,