Структурная схема инструмента
Наиболее распространенные электромузыкальные инструменты, так называемые электроорганы, подобной возможности не имеют: громкость их звучания регулируется педалью, которая принципиально не позволяет акцентировать звуки и тем более формировать атаку и затухание. Попыткой устранить этот недостаток стало создание духового электромузыкального инструмента, в частности ЭМИ с духовым управлением громкости звучания (авторское свидетельство № 391594). В нем регулятор громкости — педаль — заменен на датчик-модулятор, управляемый потоком выдыхаемого воздуха.
В настоящей статье описана одна из первых конструкций духового ЭМИ. Она рассчитана на повторение радиолюбителями, имеющими некоторый опыт в конструировании электромузыкальных инструментов.
Духовой ЭМИ — это одноголосный многотембровый инструмент с диапазоном звучания семь октав при диапазоне клавиатуры три октавы. Его тембры напоминают звучание контрабаса, баритона, тромбона, кларнета, трубы с сурдиной, флейт, органа, щипковых инструментов, электрооргана и даже художественного свиста.
Размеры инструмента — 462X70X130 мм, масса — 1,6 кг.
Структурная схема инструмента представлена на рис. 1. Звуковой генератор ЗГ соединен с контактами клавиатуры КК через последовательно включенные резисторы. При замыкании соответствующего контакта на выходе генератора появляется напряжение той или иной частоты. Резистором R1 музыкант может подстраивать звуковой генератор в пределах 1,5 — 2 тонов по ведущему инструменту.
Ко входу звукового генератора подключен генератор вибрато ГВ. Переключателем В1 изменяют частоту вибрато с 3 — 5 до 7 — 9 Гц, переключателем В7 — амплитуду вибрато. Выключателем В6 вибрато отключают.
К звуковому генератору также подключено устройство глиссандо У Г, преобразующее линейное перемещение мундштука в электрическое напряжение. Для этой цели служат мундштук М со светонепроницаемой заслонкой, перекрывающей луч света от лампы к фоторезистору.
Напряжение, выделяю щееся на фоторезисторе, усиливается усилителем У1 и воздействует на генератор. В результате он может плавно изменять частоту (глиссандировать) в пределах половины октавы.
Выход звукового генератора подключен к делителям частоты Д1 — Д4, которые через корректирующие цепочки К1
— К4 и переключатели В8 — В12 соединены с датчиком-модулятором ДМ. Выход последнего подключен к усилителю У1. К датчику-модулятору через выключатели ВЗ — В5 подключен темброблок ТБ. Сигнал с усилителя У1 поступает на усилитель мощности У2, нагруженный на громкоговорители Гр1, Гр2 или телефоны Тф1, Тф2. При подключении телефонов громкоговорители отключаются, благодаря чему музыкант может репетировать, не беспокоя окружающих.
Питается инструмент от стабилизированного выпрямителя В1, а усилитель мощности У2 — от выпрямителя В2.
Если нажать на клавишу клавиатуры, напряжение звуковой частоты через один или несколько включенных выключателей В8 — В12 поступает на вход датчика-модулятора. А на его выходе напряжение будет близко к нулю, и в громкоговорителе звук будет отсутствовать. Если же в этот момент дуть в мундштук, то на выходе появится звук, громкость которого будет зависеть от силы потока воздуха.
Принципиальные схемы отдельных узлов инструмента показаны на рис. 2. Большинство из них не имеет характерных особенностей и типичны для ЭМИ. Оригинальным же узлом является датчик-модулятор, работу которого мы рассмотрим подробно. Входное напряжение поступает на его вывод 3. Фоторезистор R2 затемнен (его сопротивление велико), R3 — освещен (сопротивление мало), поэтому на вход усилителя на микросхеме Mel звуковое напряжение не поступает.
Когда музыкант дует в мундштук, связанная с ним заслонка перемещается, фоторезистор R3 затемняется, a R2 слабо освещается. На усилитель поступает звуковое напряжение небольшой амплитуды. По мере дальнейшего перемещения фотозаслонки фоторезистор R2 освещается, a R3 затемняется еще больше, и уровень сигнала растет.
Фотозаслонка подпружинена возвратной пружиной и при отсутствии воздушного давления принимает начальное состояние. Если же меняется давление
воздуха, меняется и громкость звучания. Такая возможность изменять уровень громкости с любой скоростью позволяет самым эффективным способом формировать атаку и затухание звука, акцентировать быстро повторяющиеся или чередующиеся звуки.
Однако музыкальное качество инструмента этим еще не исчерпывается: необходима «текучесть» спектра в зависимости от громкости звучания, хотя бы автоматическая. С этой целью установлен еще один фоторезистор R4, который так же, как и R2, в исходном состоянии затемнен. R4 включен в цепь базы транзистора 77, с выхода которого постоянное напряжение поступает на темброблок.
Транзисторы темброблока 77 — Т7 включены по схеме регулируемых сопротивлений. В коллекторную цепь каждого транзистора включен резонансный контур — формантный фильтр. Когда фоторезистор R4 затемнен, на выходе эмиттерного повторителя — транзистора 77 блока ДМ напряжение мало, транзисторы T1 — Т7 темброблока закрыты, фильтры практически отключены.
