利用ne555低通滤波rc制作电子琴

采用RC正弦振荡电路制作的电子琴设计2011-01-2817:29:48来源:互联网关键字：RC电子琴震荡O引言对于固定的简单功能的实现，模拟电路具有结构简单，实现方便，成本低廉的优点。在这方面，模拟电路得到广泛的应用。模拟电路中的RC正弦波振荡电路具有一定的选频特性，乐声中的各音阶频率也是以固定的声音频率为机理的。本文利用RC正弦波振荡电路的简易电子琴设计方案。1基本乐理知识音调主要由声音的频率决定，乐音（复音）的音调更复杂些，一般可认为主要由基音的频率来决定。也即一定频率的声音对应特定的乐音。在以C调为基准音的八度音阶中，所对应的频率如表1所示。如果能够通过某种电路结构产生特定频率的波形信号，再通过扬声器转换为声音信号，就能制作出简易的乐音发生器，再结合电子琴的一般结构，就可实现电子琴的制作了。寰1 C调八音船对成的甚本频率clouriuiUKEm Eijxi 高）264257330藻2 3帅440495 52S2设计原理2.1RC桥式振荡电路1.1电路图RC桥式振荡电路如图1所示。RC桥式振荡电路可以选出特定频率的信号。具体实现过程的关键是RC串并联选频网络，其理论推导如下：R】G串联阻抗:(1)KG并联阻抗】可得选频特性:即当f0=1/(2nRC时，输出电压的幅值最大，并且输出电压是输入电压的1/3，同时输出电压与输出电压同相。通过该RC串并联选频网络，可以选出频率稳定的正弦波信号，也可通过改变R也可通过改变R，C的取值，选出不同频率的信号2振荡条件2.2.1自激振荡条件图2所示为含外加信号的正弦波振荡电路，其中A,F分别为放大器回路和反馈网络的放大系数。图2中若去掉Xi,由于反馈信号的补偿作用，仍有信号输出，如图3所示Xf=Xi,可得自激振荡电路。自激振荡必须满足以下条件：振幅条件'TOC\o"1-5"\h\z|A・F|=1 ⑹相位条件'啊+啊=2m&EZ (7) 反憾网籍M —— '图3无外加输入信号的正弦波振荡电路2.2起振条件自激振荡的初始信号一般较小，为了得到较大强度的稳定波形，起振条件需满足IA・FI>1。在输出稳定频率的波形前，信号经过了选频和放大两个阶段。具体来说，是对于选定的频率进行不断放大，非选定频率的信号进行不断衰减，结果就是得到特定频率的稳定波形。3设计方案1设计电路图设计电路图如图4所示。

图4即是八音阶微型电子琴的原理电路图，8个开关对应着电子琴8个音阶琴键，使用时只能同时闭合一个开关。2参数推导选定tTOC\o"1-5"\h\zK忙冕且岛也田 (S)由式(3)推导可得：\o"CurrentDocument"F=24-K,/!?；*T ⑼则由式(8)及起振条件IA・FI>1，可得：A=1+版；■盅>2即：RQRi (10)所以RF1,RF2和Rf的选取应满足式(9),但实际取值时，应让RF1略小于Rf。RF2的取值也应适当，以满足式(6)，实现自激振荡。选频网络的频率推导公式为：/0=2^S(11)/0=2^S(11)根据式(8)、式(10)、式(11),再结合表1的频率数据，即可确定电路中的元器件参数。下图为模拟实验电路图输出正弦波形如图4结语采用RC正弦振荡电路制作的电子琴，相对于用单片机或CPLD等制作方法，不仅成本低廉，而且功能稳定。缺点是音色的表现并不十分理想，还需通过一定的技术手段。使发出的声音更接近电子琴的音色特点。功能拓展方