电子琴键盘原理 电子琴琴键的认识

一、电子琴键盘原理

现代的电子琴一般使用PCM采样音源。所谓采样就是录制乐器的声音，将其数字化后存入ROM或FLASH里，然后按下键时CPU或DSP芯片回放该音。甚至有一些高级编曲键盘可以使用外置采样（比如Tyros 3的硬盘音色）。现代电子琴并非“模仿”乐器音色。它使用的就是真实乐器音色。当然，力度感应在电子琴里是必备的。现代波形记忆式电子琴依然拥有滤波器，振荡器，同样可以靠包络线控制来制造和编辑音色。甚至在硬件电路上加入或软件模拟了老式电子琴的FM合成机构。

如今的电子琴已今非昔比，很多3000~6000的电子琴支持更多的特性，比如Yamaha的PSR-S650支持完整的XG、GS音源，拥有真实乐器技法的兆级音色，16M可以装入采样的可读写ROM，以及音序器，伴奏制作功能。更加方便现场演奏和音乐制作。

音源参数有采样频率，量化精度和波形容量，以及最大复音数几个重要的参数。当然，一部分老式电子琴是仅仅使用FM合成声音的，使用振荡器来模拟乐器声音，只不过它已经退出了市场。他的工作原理如下：

振荡器的作用根据需要产生一定频率的振荡信号，振荡信号通过分频器分解成不同频率的信号输送到放大器，放大器将信号放大，推动扬声器发出声音。键盘实际是一些开关，如果没有键盘，许多种频率的信号一齐进到放大器里，通过扬声器发出的声音就会乱七八糟，不成音乐。按下键盘的一支键，就等于接通一只开关，只允许某一种频率的信号通过到放大器里去，扬声器就发出一个音来。这样，按照一定的演奏规律来按键，就能奏出美妙的音乐来。电源的任务是给各部分供电。

下面进一步介绍振荡器和分频器的工作原理。振荡器一般用LC电感三点振荡电路。如果忽略晶体管、电阻等因素的影响，则它的振荡频率f可由下式决定：

只要适当选择电感L和电容C的数值，就可以得到所需要的信号频率。分频器是一个双稳态电路，即晶体管BG1导通、BG2截止和BG1截止、BG2导通两种稳定状态。如果在它的输入端输入一个信号脉冲，它就翻转一次，即由一种稳态迅速变成另一种稳态，再输入一个信号脉冲，它又会翻转一次，还原成起始的稳态。这样，在它的输入端输入两个信号脉冲时，在它的输出端就得到一个信号脉冲。就是说，输出信号频率比输入信号频率低一半，好像用2除过一样，所以叫二分频。

电子琴使用二分频电路是音阶规律的需要。音乐中的基本音阶的频率是按照一定规律排列的，以C调为例，音阶中各音之间的频率（单位为赫兹）关系是：

说明一个音的频率刚好是比它低八度音的频率的两倍。所以，只要把一个音的频率除以2就得到比它低八度的一个音的频率。实现这一点就需要使用二分频电路。这样，只要振荡器产生一个标准音的频率信号，如高音“1”的信号，通过二分频就产生中音“2”的频率，再一次二分频就产生低音“1”的频率了。如果按照键盘上最高音组的频率制作七个振荡器，并将得到的七个音阶信号分别二分频，便可得到低八度的一组音阶信号；再次二分频，就可得到再低八度的一组音阶信号。依此类推，最后，就能得到键盘上所有的音阶信号了。

不过，实际上需要制作12个振荡器和更多的分频器，因为一组键盘中还有五支黑键。

二、电子琴琴键的认识

电子琴其实和钢琴的键盘排列规则是一样的，只不过电子琴的琴键会比钢琴的小一点。而且钢琴总共有88个琴键，而电子琴的琴键数量有多种，最常见的是61键电子琴，这也是跟钢琴键盘不一样的地方。

我们知道，基本音级一共有7个，分别用数字1234567来表示，音名分别为C， D， E， F， G，A， B，除了音名还有唱名，依次为Do， Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

那么这些音在琴键上如何排列呢?我们先看一下键盘上的黑键，我们可以看到，有2个黑键一组的，还有3个黑键一组的，交替排列。我们要记住的是，2个黑键左边的那个白键就是Do， Do右边的白键依次是Re， Mi， Fa， Sol， La， Si。

琴键越往右，音高越高，就像在爬山；琴键越往左，音高越低，就像在下山。我们再来看黑键，每一个黑键都夹在两个白键之间，说明这个黑键和相邻的两个白键是有关系的。