Духовой электромузыкальный инструмент

Занимательные советы      Постоянная ссылка | Все категории

О. Лазаренко

ДУХОВОЙ ЭЛЕКТРОМУЗЫКАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Возможность воздействовать на органы управ­ления музыкальным инструментом так, чтобы гром­кость извлекаемых звуков зависела от усилий музы­канта, — одно из существенных требований, предъ­являемых к любому инструменту: это позволяет ак­центировать звуки и применять приемы, обеспечи­вающие выразительность исполнения. Так, гром­кость фортепиано зависит от силы удара по клави­ше, духовых инструментов — от скорости потока воздуха и т. д. Другими словами, имеет место коли­чественная связь между желанием и его реализаци­ей, что индивидуализирует исполнение. Немалую роль играет и манера извлечения звука, особенно характерная для «певучих» инструментов (скрипки, трубы): атака и затухание звука с изменением тем­бровых характеристик индивидуальны у каждого музыканта.

Рис. 1. 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, выделяю­щееся 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 Д1Д4, которые через корректиру­ющие цепочки К1К4 и переключатели В8В12 соединены с датчиком-модулятором ДМ. Выход по­следнего подключен к усилителю У1. К датчику-мо­дулятору через выключатели ВЗВ5 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.

Рис. 2. Принципиальные схемы узлов инструмента

По мере освещения фоторезистора R4 (и одно­временно с этим. R2) начинают открываться эти транзисторы, включаются формантные фильтры. Чем больше громкость звука (т. е. степень освещен­ности фоторезисторов R2 и R4), тем большим ста­новится выходное напряжение усиленной форманты. При этом форманты с низкой резонансной честотой достигают своего максимального значения раньше, чем форманты с более высокой частотой, за счет разных сопротивлений в цепях баз транзисторов темброблока. Таким образом, спектральный состав звука меняется в зависимости от громкости, что зна­чительно оживляет звучание и, кроме того, увеличи­вает субъективный диапазон изменения громкости звука, когда громкость звука фактически возраста­ет немного, а кажется — значительно.

Фильтры, включаемые выключателем ВЗ, выде­ляют низкие частоты, выключателем В4 средние, выключателем В5 — высокие. Низкие применяются для имитации звучания баса, баритона, флейты, средние или комбинация средних и низких — для трубы, а высокие — для кларнета и трубы с сурди­ной. Для получения фаготовых или оригинальных тембров применяют комбинацию высоких и сред­них частот. Однако надо сказать, что тембр фагота сохраняется не во всем диапазоне звучания, так как входной спектральный состав звука на него не рас­считывался.

В датчике-модуляторе установлено реле Р1, кон­такты которого замыкают фоторезистор R2. Тогда напряжение, подведенное к модулятору, будет по­ступать на вход усилителя на микросхеме Mel че­рез резистор R5, что обеспечивает прежнюю макси­мальную громкость звучания. Формантные фильт­ры включаются за счет протекания тока через рези­стор R1. В этом случае на инструменте играют без применения воздуха, как, например, на ФАЭМИ. Такая необходимость часто возникает у музыкантов вокально-инструментальных ансамблей, которые поют и играют одновременно.

Электрические схемы остальных узлов хорошо известны и в пояснениях не нуждаются.

Рис. 3. Корпус инструмента:

1 — кожух, 2 шт., лист АМЦ толщиной 0,8 — 1 мм; 2 — переключатель П2К; 3 — резьбовая втулка, 2 шт., латунь; 4 — кронштейн, лист АМЦ, толщиной 1,2 мм; 5 — резьбовая втулка, 6 шт., латунь; 6 — плата, СФ-1, размеры 396X30 мм; 7 — контакт, 36 шт., манганин или констан-тан, диаметр 0,4 — 0,6 мм; 8 — изолятор, 7 шт., пластмасса, размеры 12X8X4 мм; 9 — шайба, 7 шт, ст. 10; 10 — сборная шина, нержавеющая сталь диаметр 1 — 1,2 мм; 11 — клапан, 36 шт. (по внешнему диаметру накатать); 12 — втулка; 13 — кроссплата, СФ-1, размеры 396X70 мм; 14 — прокладка, 10 шт., текстолит, размеры 20X10X2 мм

Конструкция и детали. Инструмент выполнен на базе духовой гармони «Мелодия-3» Ростовской ба­янной фабрики, вид которой в разрезе представлен на рис. 3. Гармонь разбирают и фрезеруют ее ниж­нюю часть, как показано на рис. 3, а. Далее из ли­стового полистирола или органического стекла вы­резают боковые щеки по контурам нижнего и верх­него кожухов 1 — рис. 3,6. Приклеивают их (ди­хлорэтаном или толуолом) к корпусу гармони. На нижней боковой щеке укрепляют разъем Ш1 типа СГ5. Из дюралюминиевого листа толщиной 1 — 1,2 мм изготавливают кронштейн 4 платы резисто­ров клавиатуры 6. Кронштейн, длина которого рав­на уступу на корпусе гармони, накладывают на этот уступ и в удобном месте, например, между клави­шами звуков СИ и ДО, МИ и ФА, сверлят отвер­стие диаметром 3 мм для крепления кронштейна к корпусу.

Гайкой для крепления кронштейна служит изо­лятор 8 из винипласта, органического стекла или капрона размерами 12x8x4 мм. Изолятор имеет два продольных отверстия МЗ, одно из которых служит для крепления сборной шины 10 из сталь­ного провода диаметром 1,2 — 2 мм, прижимаемой к изолятору 8 (в этом месте у него прожигают неболь­шое углубление) шайбой 9 с винтом.

Осторожно, сохраняя последовательность распо­ложения, снимают клавиши и в шейках клапанов 11 сверлят строго в одной плоскости по два отверстия диаметром 1 мм.

Занимательные советы      Постоянная ссылка | Все категории





Архивы pandia.ru
Алфавит: АБВГДЕЗИКЛМНОПРСТУФЦЧШЭ Я
  Новые списки

Новости и разделы


Авто
История · Термины
Бытовая техника
Климатическая · Кухонная
Бизнес и финансы
Инвестиции · Недвижимость
Все для дома и дачи
Дача, сад, огород · Интерьер · Кулинария
Дети
Беременность · Прочие материалы
Животные и растения
Компьютеры
Интернет · IP-телефония · Webmasters
Красота и здоровье
Народные рецепты
Новости и события
Общество · Политика · Финансы
Образование и науки
Право · Математика · Экономика
Техника и технологии
Авиация · Военное дело · Металлургия
Производство и промышленность
Cвязь · Машиностроение · Транспорт
Страны мира
Азия · Америка · Африка · Европа
Религия и духовные практики
Секты · Сонники
Словари и справочники
Бизнес · БСЕ · Этимологические · Языковые
Строительство и ремонт
Материалы · Ремонт · Сантехника