Радіосхеми схеми електричні важливі. Прості електромузичні інструменти Багатоголосий електромузичний інструмент своїми руками

Можливості електронних пристроїввідтворювати різні звукові ефектишироко використовуються при конструюванні сучасних електромузичних інструментів. Музичні інструменти своїми руками можуть бути різні приставки та імітатори, що надають незвичайне «електронне» звучання традиційним інструментам – гітарі, барабану, роялю.

Будь-який генератор звукової частоти виробляє електричні коливання, які, будучи поданими на підсилювач ЗЧ, перетворюються динамічною головкою в звук. Тональність звуку залежить від частоти коливань генератора.

Якщо в генераторі використовувати набір резисторів різних опорів і включати їх у частотоздатний ланцюг зворотного зв'язку, вийде простий електро музичний інструмент, у якому можна виконувати нескладні мелодії. Схема такого інструменту наведено на малюнку нижче.

Генератор виконаний на транзисторах VT1 та VT2 різної структури за загальновідомою схемою. Генерація утворюється через позитивний зворотний зв'язок між вихідними та вхідними ланцюгами підсилювальних каскадів на зазначених транзисторах. Частоту коливань, що генеруються, можна змінювати включенням в ланцюг зворотного зв'язку перемикачем SA1 або конденсатора С1, або С2, а також одного з резисторів Rl - R8 (клавішами інструменту SB1 - SB8). Коли рухомий контакт перемикача знаходиться у показаному на схемі положенні, при натисканні на кнопки будуть лунати звуки першої октави. Якщо рухомий контакт перемикача перевести в протилежне положення, можна отримувати звуки другої октави. Натискати потрібно лише одну із клавіш. Якщо ж випадково виявляться натиснутими дві клавіші, в ланцюг зворотного зв'язку включаться два паралельно з'єднаних резистора, і частота генератора не відповідатиме жодному звуку цієї октави. Причому частота генератора буде вищою, ніж при натисканні будь-якої з двох клавіш окремо.

Резистор R9 обмежує максимальну частоту генератора a R10 - найбільшу неспотворену гучність звуку.

Підстроювальні резистори - СПЗ-16, постійні - МЛТ-0,25 конденсатори - МБМ. Транзистор VT1 може бути, крім зазначеного на схемі, МП38, МП38А або інший малопотужний кремнієвий транзистор структури n-р-n зі статичним коефіцієнтом передачі струму не менше 50. З таким самим коефіцієнтом слід взяти і транзистор VT2 - він може бути серій Г1213 - П217 . Динамічна головка – потужністю 0,5 – 1 Вт, наприклад 1ГД-18, 1ГД-28. Джерело живлення - батарея 3336. Вимикач та перемикач - будь-якої конструкції. Кнопки можуть бути як готові, скажімо, від дитячого музичного інструменту-іграшки, так і саморобні. У будь-якому разі під ними встановлюють контакти, наприклад, від електромагнітних реле (найкраще телефонних), які замикатимуться при натисканні на клавіші. Можливий варіант використання компактних клавіш, наприклад КМ1-1. Основні деталі Інструменту можуть бути змонтовані на платі (рис. 82) навісним чи друкованим способом. Плату розміщують усередині корпусу (рис. 83) довільної конструкції. На лицьовій стінці корпусу зміцнюють динамічну головку та органи управління (клавіатуру, вимикач, перемикач). Джерело живлення монтують усередині корпусу або на нижній (знімній) кришці.

Налаштування музичного інструменту здійснюється своїми руками за допомогою установки двигунів підстроєних резисторів для отримання відповідного тону. Опори резисторів повинні бути такими, щоб вийшли фіксовані тони від "до" (або "ля") першої октави до "до" (або "ля") другої з інтервалами в один тон. Налаштування виконують за звуками роялю, піаніно, акордеону чи іншого музичного інструменту. Спочатку, натиснувши клавішу - кнопку SB8, підбором положення двигуна резистора R8 налаштовують генератор на частоту першого вихідного тону - "до" або "ля" першої октави (ця клавіша повинна бути на лівому, з боку музиканта, кінці клавіатури). Потім натискають клавішу SB7 і підбором положення двигуна резистора R7 домагаються звучання наступного тону - "ре" (або "сі") і т. д. Невелике зміщення музичного ладу інструменту можна здійснити відповідним підбором резистора R9.

Можна розширити можливості музичного інструменту своїми руками, використовуючи клавіатуру з 12 клавішами. Тоді крім основних тонів з'являться додаткові («до дієз», «ля бемоль» та ін.) - Гучність звуку залежить від напруги джерела живлення. Збільшення його до 9 підвищує гучність, але при цьому, можливо, доведеться зміцнити потужний транзистор VT2 на невеликому радіаторі у вигляді П-подібного куточка, зігнутого з листового алюмінію товщиною 1...2 мм.

Це перший музичний інструмент своїми руками, що започаткував новий напрямок в радіоелектроніці - електронній музиці (скорочено електромузиці). Розробив його у 1921 р. молодий петроградський фізик Лев Термен. На ім'я винахідника і було названо незвичайний електромузичний інструмент. Незвичайний він тим, що не має клавіатури, струн або труб, за допомогою яких отримують звуки потрібної тональності. Гра на терменвоксі нагадує виступ фокусника-ілюзіоніста - найрізноманітніші мелодії звучать з динамічної головки при ледве помітних маніпуляціях однією або двома руками поблизу металевого прутка-антени, що стирчить на корпусі інструменту.

Секрет терменвоксу в тому, що в ньому знаходяться два незалежні генератори, що виробляють коливання дуже високої частоти - близько сотні тисяч герц. Але частоту одного з генераторів можна змінювати своєрідним змінним конденсатором, що утворюється рукою граючого і металевим штирем-антеною, з'єднаною з частотоздатним ланцюгом генератора. Наближення руки до антени чи видалення її призводить до зміни сумарної ємності частотозадаючого ланцюга, отже, частоти генератора.

Сигнали обох генераторів подаються на змішувач. На виході змішувача виділяється різницевий сигнал, який посилюється підсилювачем ЗЧ та відтворюється динамічною головкою. У вихідному стані частоти обох генераторів однакові, різницевого сигналу практично немає, звуку не чути. Але варто наблизити до антени руку, як різницевий сигнал з'являється і в голівці лунає звук. Тональність його змінюють рукою, що наближається до антени або віддаляється від неї.

Такий принцип роботи будь-якого Терменвоксу. Різниця між конструкціями полягає у схемотехнічному вирішенні окремих вузлів - генератора, змішувача, підсилювача, а також у наявності вузлів, що дозволяють отримувати оригінальні відтінки звучання або звукові ефекти.

Знайомство з терменвоксом найкраще почати, звичайно, із простої конструкції, наприклад, наведеної на рис. 84. Зібрано терменвокс на трьох інтегральних мікросхемах. У першому генераторі, що перебудовується, використовується мікросхема DD1. На елементах DD1.1 та DD1.2 виконаний мультивібратор, а на DD1.3 – розділовий каскад. Частота коливань мультивібратора залежить від опору резистора R1, ємності конденсатора С2 та ємності між антеною WAl та загальним проводом інструменту, яку утворює піднесена до антени рука виконавця. Для отримання максимальної чутливості генератора до ємності антена-рука частота генератора обрана порівняно високою сотні кілогерц.

У другому генераторі, з фіксованою частотою, працює мікросхема DD2, елементи якої використовують так само, як і елементи мікросхеми першого генератора. Частоту коливань, що генеруються, можна змінювати в невеликих межах змінним резистором R2 «Частота».

З виходу кожного генератора сигнал надходить через каскад, що узгоджує, на «свій» вхід змішувача, виконаного на мікросхемі DD3. Якщо одному вході сигнал частотою f1, але в іншому f2, на виході змішувача будуть сигнали з частотами f1 ± f2. Причому амплітуда коливань різницевої частоти складе десяті частки і навіть одиниці вольт, що дозволяє уникнути додаткового підсилювача ЗЧ і підключити до виходу змішувача через конденсатор С4, трансформатор Т1 і змінний резистор R4 «Гучність» динамічну головку ВА1. Коливання сумарної частоти динамічної головкою не відтворюються.

Для збільшення гучності музичного інструменту своїми руками всі логічні елементи мікросхеми DD3 включені паралельно. Гучність звуку можна плавно змінювати змінним резистором R4.

Терменвокс живиться від GB1. Для попередження взаємного впливу генераторів напруга кожен з них подається через RC-фильтр. Споживаний інструментом струм становить 7... 10 мА.

Крім зазначених на схемі, можуть бути використані мікросхеми К561ЛЕ5, К561ЛА9, К561ЛЕ10 (DD1 та DD2); К561ЛЕ5 К561ЛЕ6, К561ЛА7 - К561ЛА9, К561ЛЕ10 (DD3) чи інші аналогічні мікросхеми серій К176, К564. Конденсатори С1 - СЗ може бути КД, КТ, КМ, інші - К50-6, К53-1. Змінні резистори – СПО, СП4-1, постійні – МЛТ-0,25 або інші малогабаритні, вимикач – МТ1, джерело живлення – батарея «Крона» або акумулятор 7Д-0,1. Трансформатор – вихідний від будь-якого малогабаритного транзисторного приймача (використовується одна половина первинної обмотки). Динамічна головка – потужністю 0,1 – 0,25 Вт, наприклад 0,1 ГД-6, 0.2 ГД-1.

Усі деталі, крім джерела живлення, монтують на друкованій платіз одностороннього фольгованого склотекстоліту завтовшки 1...1.5 мм. Вона є і лицьовою панеллю інструмента. Змінні резистори та вимикач встановлюють в отворах плати, трансформатор та динамічну головку приклеюють. Навпроти дифузора головки в платі свердлять отвори та закривають їх з боку монтажу нещільною тканиною. Висновки деталей припаюють до провідників плати.

Плату кріплять до металевого корпусу розмірами ЗОХ Х75Х145 мм. Усередині корпусу розміщують батарею живлення та підключають її до плати багатожильним монтажним дротом в ізоляції. Можна, звичайно, використовувати для підключення акумулятора роз'єм від використаної «Крони».

Контакт ХТ1 є гвинтом М4, пропущеним через отвір у платі і закріпленим зовні гайкою. Капелюшок гвинта повинен надійно з'єднуватися з контактним майданчиком плати, до якої підпаяно конденсатор С1.

Перед грою на терменвоксі до гвинта кріплять антену - відрізок металевої трубки діаметром 6 і довжиною 300...500 мм з різьбленням на кінці.

Якщо монтаж виконаний без помилок та деталі справні, Терменвокс починає працювати відразу. Користуються так. Включивши живлення, встановлюють резистором R2 режим про нульових биття, коли частоти обох генераторів рівні й динамічної голівці звуку немає. У той же час, при піднесенні руки до антени звук повинен з'являтися. Більш точною установкою двигуна резистора R2 домагаються того, щоб звук з'являвся на більшій відстані між рукою і антеною. Тональність звуку має зростати, коли руку наближають до антени.

Для підвищення чутливості інструменту потрібно під час гри торкатися однієї рукою корпусу або ручки налаштування (вона має бути металевою, надійно з'єднуватися з корпусом резистора, а значить із загальним проводом інструменту), а іншою підбирати мелодію.

Підвищити гучність звучання терменвоксу можна підключенням до виходу змішувача підсилювача звукової частоти, наприклад, радіо або магнітофона. Для цього на корпусі інструменту бажано встановити роз'єм.

Барабан - один з популярних музичних інструментів своїми руками, які люблять збирати початківці радіоаматори, але він дуже громіздкий. Зменшити його габарити та зробити більш зручним у транспортуванні – бажання чи не кожного ансамблю. Якщо скористатися послугами електроніки та зібрати приставку до потужному підсилювачу(А він сьогодні – невід'ємна частина апаратури ансамблю), можна отримати імітацію звучання барабана.

Якщо за допомогою мікрофона, підсилювача та осцилографа "переглянути" звук барабана, то вдасться виявити наступне. Сигнал на екрані осцилографа промайне у вигляді сплеску, що нагадує краплю води, що падає. Щоправда, падатиме вона праворуч наліво. Це означає, що ліва частина «краплі» має крутий фронт, зумовлений ударом по барабану, а потім слід загасаючий спад - він визначається резонансними властивостями барабана. Усередині ж «крапля» заповнена коливаннями майже синусоїдальної форми частотою 100...400 Гц – це залежить від розмірів та конструктивних особливостей даного інструменту.

Подібні електричні коливання може генерувати, наприклад, контур ударного збудження, якщо подати на нього імпульс, що запускає, або генератор звукових коливань, що знаходиться в загальмованому (що чекає) режимі в момент короткочасного запуску його. Зупинимося на другому варіанті та познайомимося зі схемою приставки, наведеною на рис. 87.

На транзисторі VT2 зібрано генератор звукової частоти. Коливання в ньому порушуються завдяки дії позитивного зворотного зв'язку між колектором і базою транзистора. ПІД здійснюється зміною фази колекторного сигналу на 180°, яке досягається за допомогою триланкового ланцюжка С1 - СЗ, R4 - R6. Частота сигналу, що генерується, залежить від номіналів цих деталей і може лежати в межах 100...400 Гц.

Чекаючий режим генератора виходить шунтуванням резистора R4 фазозсувного ланцюга опором ділянки сток-витік польового транзистора. А воно, у свою чергу, залежить від напруги усунення на затворі транзистора, що встановлюється змінним резистором R2. Чим більше напруга усунення, тобто чим вище за схемою знаходиться двигун змінного резистора, тим менше опір зазначеної ділянки, тим сильніше шунтування резистора R4.

Вихідна напруга зсуву, що подається на висновки резистора R4, утворена дільником R1VD1, інакше кажучи, використовується пряма напруга діода. В даному випадку діод спільно з резистором R1 виконує роль своєрідного параметричного стабілізатора напруги.

Виходить сигнал генератора подається через роз'єм XS1 на підсилювач потужності звукової частоти.

Щоб «вдарити» електронним барабаном, потрібно натиснути кнопку SB1. Через її контакти, що замикаються, конденсатор С5 і діод VD2 на базовий ланцюг транзистора генератора надійде імпульс напруги позитивної полярності. Генератор порушиться, і на підсилювач потужності пройде сигнал звукової частоти. Тривалість сигналу, інакше кажучи, тривалість звуку барабана залежить від положення двигуна змінного резистора R2: чим він ближче до верхнього за схемою виводу, тим довше звук. Повторний удар пролунає після того, як кнопку відпустять і натиснуть знову.

Польовий транзистор може бути серії КП302 з літерними індексами А або Б, біполярний - із серії КТ312 або КТ315 з індексами Б - Г та можливо великим коефіцієнтом передачі струму. Діод VD1 - будь-який із серії Д226, VD2 - будь-який із серії Д9, Д18, Д20. Постійні резистори – МЛТ-0,25, змінний – СП-1. Конденсатори С1 – СЗ – МБМ, С4 – К50-6, С5 – типу КМ або КЛС. Джерело живлення – «Крона».

Частина зазначених деталей змонтована на платі, яка встановлюється потім у невеликий корпус, бажано металевий. На лицьовій стінці корпусу розміщують змінний резистор, вимикач живлення та роз'єм, а на верхній – кнопку SB1. Батарея знаходиться всередині корпусу - вона підключена до деталей приставки відрізками монтажного дроту в ізоляції. Звичайно, для зручності заміни батареї її можна підключати через роз'єм від використаної «Крони», але робити це необов'язково, оскільки струм, що споживається приставкою, не перевищує 4 мА, і енергії батареї вистачить надовго.

Налагодження приставки зводиться до встановлення постійної напруги на колекторі транзистора VT2 близько 5 В підбором резистора R3. Якщо потрібно змінити тональність звуку барабана, слід встановити конденсатори С1 - СЗ інших номіналів (але обов'язково однакових). При перевірці та налагодженні приставки роботу її контролюють високоомними головними телефонами ТОН-1, ТОН-2 або аналогічними, що підключаються до роз'єму через конденсатор ємністю 0,01...0,1 мкФ.

При виконанні різних музичних творів зазвичай користуються кількома барабанами, кожен з яких має свою тональність звучання. У електронному варіантіпід кожен барабан можна виготовити окрему приставку з різними конденсаторами С1 - СЗ і підключати до підсилювача той чи інший імітатор або перестановкою вилки від підсилювача потужності, або за допомогою перемикача, наприклад кнопкового. У цьому випадку слід пам'ятати про збільшення довжини з'єднувальних проводів і щоб уникнути появи фону змінного струму в гучномовці екранувати їх.

Можливий варіант, коли всі приставки будуть змонтовані в загальному корпусі, а їх виходи з'єднані з роз'ємом XS1 через кнопковий, клавішний або галетний перемикач. Для живлення такої конструкції потрібно використовувати джерело більшої потужності, наприклад, складений з елементів 373, або мережевий випрямляч з постійною вихідною напругою 8...10 В.

Популярність електрогітари сьогодні багато в чому пояснюється можливістю підключати до неї електронні приставки, що дозволяють отримувати найрізноманітніші звукові ефекти. Серед музикантів-електрогітаристів можна почути незнайомі для необізнаних слова «вау», «бустер», «дистошн», «тремоло» та інші. Все це - назви ефектів, які отримують під час виконання мелодій на електрогітарі.

Про деякі приставки для отримання подібних ефектів і йтиметься розповідь. Всі вони розраховані на роботу як з промисловими звукознімачами, що встановлюються на звичайну гітару, так і з саморобними, виготовленими за описами популярної радіоаматорської літератури.

Відмінний спосіб збільшення гучності звучання гітари це спеціальний музичний інструмент - звукознімач до гітари, що перетворює звуки на електричний сигналпідсилюється електроакустичною системою і знову перетворюється на звук, але набагато більш потужний.

В даний час відома велика кількість різноманітних пристроїв і звучання електромузичних інструментів. Про деяких із них добре обізнані широкі кола радіоаматорів та музиканти, про інших знає лише обмежене коло фахівців. Є найпростіші інструменти, зібрані лише на одному транзисторі, але існують і такі, які за складністю свого пристрою можуть змагатися з електронними обчислювальними машинами. У цьому параграфі ми будемо розглядати тільки відносно прості електромузичні інструменти, розраховані на повторення радіоаматорами-початківцями та електромузикантами. Частина описуваних інструментів більше нагадує собою транзисторизовані іграшки. Але так чи інакше принципи, на яких ґрунтується дія цих інструментів, є основними для складніших і досконаліших інструментів, приладів та засобів автоматики.

Електронний орган на одноперехідному транзисторі.Одним із нових і перспективних у аматорській практиці напівпровідникових приладів є одноперехідний транзистор. Найбільш часто подібні транзистори використовують у різного роду генераторах, де частоту генерації можна змінювати в дуже широких межах шляхом зміни опору або ємності в ланцюзі емітера. Ця властивість генераторів на одноперехідних транзисторах використана в найпростішому електронному органі, принципова схема якого наведена на рис 41. Тут транзистор Т1 включений в автогенератор електричних коливань, частота якого змінюється при натисканні будь-якої клавіші А-3, які з'єднують змінні резистори R4- з емітером одноперехідного транзистора Т1. Частоту коливань, що генеруються, а отже, тон звучання можна регулювати шляхом відповідного підстроювання цих резисторів.

"Електронний орган"за схемою рис. 41 немає ні підсилювача потужності, ні гучномовця, необхідного створення звукових коливань. Тому його потрібно приєднувати хоча б до гнізд для підключення звукознімача, що є у кожному радіомовному приймачі. Як транзистор Т1 найбільш підходить вітчизняний одноперехідний транзистор КТ117.

Джерелом живлення можуть бути дві послідовно з'єднані батареї 3336Л. У журналі американських радіоаматорів, де описаний цей «електронний орган», зазначено, що він може бути використаний не тільки як цікава іграшка, але з великою практичною користю як багатоканальний сигнальний пристрій, наприклад електричного дзвінка. При цьому сигнали відрізняються не за кількістю дзвінків, а за тоном сигналу, що залежить від натискання тієї чи іншої кнопки.

Електронна канарка.З давніх-давен канарки радують своїм співом любителів природи. Але зміст канарок у домашніх умовах потребує певного мистецтва та терпіння. Мабуть, з цих причин у Японії та США з'явилися у продажу штучні канарки, зовнішні дуже схожі на справжніх і трелі, що видають, близькі до співу натуральних канарок. Джерелом цього співу є мініатюрні транзисторні генератори електричних коливань спеціальної форми, які при відтворенні через динамічну голівку імітують спів справжніх канарок. Електронна канарка має невеликі розміри і розміщується в піддоні клітини, всередині якої міститься опудало або муляж птиці.

На рис. 42 наведена принципова схема електронної канарки. Слід зазначити, що полярність включення електролітичного конденсатора С1 вказана правильно, оскільки вона в даному пристроївизначається характерними процесами, які у ньому, а чи не полярністю джерела харчування.

Пристрій показаний на рис. 42 являє собою блокінг-генератор на транзисторі Т1, час роботи якого визначається напівперіодом частоти повторення коливань мультивібратора на транзисторах Т1 і Т2, а частота плавно змінюється за час робочого циклу блокінг-генератора.

Для виготовлення канарки з транзисторним обладнанням за схемою рис. 42 можна використовувати транзистори KT3I5 (Т1) та МП37 або МП38 (Т2). Оригінальні зразки електронних канарок живляться від чотирьох послідовно з'єднаних елементів 316 Конденсатор С1 може бути типу К50-6 на робочу напругу не менше 10 В. Резистор R8 дротяний, саморобний. Його опір підбирається досвідченим шляхом. При цьому слід врахувати, що зі зменшенням цього опору зростає вихідна потужність, зате збільшується вплив параметрів гучномовця на частоту блокінг-генератора, що небажано.

Налагодження пристрою нескладно і зводиться в основному до встановлення за допомогою змінного резистора R7 бажаної частоти повторення трелів. Для зручності експлуатації електронної канарки рекомендується розмістити всі елементи електронного пристрою в пластмасовому корпусі з отворами для дифузора динамічної головки та осі резистора R7.

Кишенькова гавайська гітара.Багатьом знайоме своєрідне звучання музичних творів, які виконуються на гавайських гітарах. Ті, хто має уявлення про транзисторну техніку, можуть зробити малогабаритний електромузичний інструмент, за допомогою якого будь-який низькочастотний пристрій (наприклад, радіоприймач) зможе видавати звуки, що дуже близько нагадують характерне звучання гаванської гітари. Внаслідок своєї простоти апарат перекриває лише дві октави.

У цьому, звичайно, він поступається справжній гаванській гітарі, зате займає мало місця. Зібрати і налагодити кишенькову гавайську гітару може навіть радіоаматор-початківець. На рис. 43 наведено принципову схему такої гітари. Вона працює в такий спосіб. Транзистори Т1 і Т2 утворюють генератор, що задає, частота якого регулюється змінним резистором R1 («Тон»). Крім того, вона додатково модулюється за частотою коливаннями другого генератора на транзисторі Т3 (частота цих коливань дорівнює 6 Гц).

Модульована за частотою напруга генератора, що знімається з емітерів транзисторів Т1 і Т2, надходить через резистор R11 на емітер транзистора Т4. База останнього з'єднана безпосередньо із загальним проводом живлення через резистор R16 та конденсатор С6, а також через резистор R15 та вимикач В1 («Гра») з плюсом живлення. Вимикач В1 нормально розімкнуто, напруга зміщення на базі транзистора Т4 дорівнює нулю і транзистор Т4 закритий. В результаті вихідна напруга сигналу на колекторі транзистора Т4 відсутня.

При включенні B1 конденсатор С6 починає заряджатися через резистор R15, унаслідок чого утворюється напруга усунення з урахуванням транзистора Т4. У міру заряду С6 воно починає збільшуватися спочатку швидко, потім повільно, поки не досягне своєї межі, рівного відношенню опору резистора R16 до суми опорів резисторів R15 і R16. Саме в результаті плавної зміни зсуву на базі транзистора Т4 частотно-модульовані коливання генератора, що задає, отримують специфічне забарвлення.

Час встановлення коливань на виході пристрою залежить від опору резистора R16 та за його значення, вказаному на рис. 43 становить 1,5-2 с. За бажання цей час можна змінювати, підбираючи номінал резистора R16, який доцільно замінити змінним опором 510 кОм.

Резистор R4 регулює глибину частотної модуляції, тобто глибину вібрацій. На час налагодження його рекомендується замінити змінним резистором опором 510 кОм. Частота модуляції може бути скоригована шляхом заміни резистора R6 змінним з опором 2-3 кОм.

Шкалу змінного резистора R1 ("Тон") калібрують по музичних нотах, починаючи від "сі", використовуючи у вигляді еталона налаштування піаніно або інший музичний інструмент. Процес гри на описуваному «інструменті» нескладний. Включають живлення, вихід пристрою з'єднують екранованим дротом з гніздами звукознімач приймача або з входом спеціального підсилювача НЧ. Далі натискають кнопку "Гра" і, обертаючи ручку "Тон", встановлюють бажану тональність звучання. Гучність його регулюють органами управління підсилювача НЧ або приймача, разом із якими використовується інструмент. Мелодію підбирають, змінюючи час натискання на кнопку "Гра" і одночасно обертаючи з тією чи іншою швидкістю ручку "Тон".

При виготовленні кишенькової гітари гавайської можуть бути використані транзистори типу МП40 або МП41 з будь-якими наступними буквеними індексами. Як джерело живлення доцільно використовувати дві послідовно з'єднані батареї 3336Л. Всі деталі інструменту, щоб уникнути дії зовнішніх наведень, повинні бути розміщені в металевому корпусі.

Описані вище електромузичні інструменти з успіхом можуть бути використані на різних дитячих концертах, у походах і для художньої самодіяльності. Тут може бути корисним ще один електромузичний інструмент, що описується нижче.

Електронний контрабас. Важко контрабасисту. Його музичний інструмент заввишки зростання людини обмежує можливості переміщення виконавця і користування громадським транспортом, є темою різних гумористичних оповідань. Згадайте, наприклад, розповідь А. П. Чехова «Кохання з контрабасом».

Незважаючи на всю свою громіздкість та зовнішню незграбність, контрабас поряд з ударними є одним із провідних інструментів практично будь-якого естрадного оркестру.

Але розміри контрабасу можна зменшити, якщо виконати його як електронного пристрою. Електронний контрабас легко можна буде брати з собою всюди, де він тільки буде потрібно. Для живлення такого контрабасу можна використовувати малогабаритну гальванічну батарею, а якщо потрібно озвучити просторі приміщення, приєднати його до НЧ тракту звичайного приймача або радіоли.

Електронний контрабас не може повністю замінити справжній хоча б тому, що він перекриває тільки одну октаву, в той час як звичайний дві з половиною, проте простота і доступність виготовлення, а також невеликі розміри роблять його вельми привабливим для перших дослідів з електромузичними інструментами.

На рис. 44 дані ескіз зовнішнього виглядута принципова схема електронного контрабасу, описаного на сторінках радіоаматорського журналу США.

Зовні електронний контрабас є (рис. 44, а) склеєний з тонких дощок стрижень з натягнутою вздовж його поздовжньої осі єдиною металевою струною, перпендикулярно якій розміщено 13 вузьких металевих смужок (ладів). Металева струна та лади є елементами перемикача частот коливань, що генеруються електронним пристроєм, показаним на рис. 44,6. Як видно з нього, струна та лади з'єднані провідниками з відповідними резисторами генератора контрабаса, внаслідок чого при замиканні струни на той чи інший лад відбувається зміна тональності звучання інструменту. Генератор електронного пристрою контрабасу (рис. 44 б) зібраний на транзисторі Т1 і охоплений негативним зворотним зв'язком, що здійснюється подвійним Т-мостом, що складається з деталей R1 R2 С3 і С1 С2 R12-R25. Послідовно з'єднані підстроювальні резистори R13-R25 включені так, як це показано на рис. 44,6, та у порядку, зазначеному на рис. 44 а. Струна контрабаса підключена до R25 та загального дроту (землі). Замикання струни на лади призводить до зміни опору в ланцюгу одного з двох мостів негативного зворотного зв'язку, що викликає зміну частоти коливань, що генеруються.

У складі електронного пристрою контрабаса є ще два каскади. Один, на транзисторі Т2, служить для неспотвореного посилення коливань, що генеруються; інший, на транзисторі Т3 — для посилення та сильного спотворення сигналу подібно до того, як це зроблено в описаних раніше «спотворювачах». Перемикачі В1 і В2 дозволяють отримати різні режими роботи електронного контрабаса, а саме коли включений тільки перемикач B1t на виході пристрою діє чистий неспотворений сигнал. При включенні тільки перемикача В2 на виході пристрою діє сильно спотворений сигнал і, нарешті, коли обидва перемикачі (В1 і В2) включені на виході діють гармоніки і частково пригнічений основний сигнал. Відносні рівні спотвореного та неспотвореного сигналів встановлюють, підбираючи опори резисторів R10 та R7 відповідно.

У пристрої за схемою рис. 44 б можуть бути використані транзистори типу МП41А або МП42Б з коефіцієнтом ВСт=40-60 і більше, постійні резистори типу ВС-0,125 або МЛТ-0,25, МЛТ-0,5, змінні R11 типу СПЗ-3 групи А нлі В опором 20-30 кОм, R13-R25 типу СПО або СПЗ-4а групи А опором 1,0-1,5 кОм, конденсатори типу МБМ на напругу 160 В. Джерелом живлення можуть служити дві послідовно з'єднані батареї 3336 Л або одна батарея «Крона -ВЦ».

Деталі монтують на двох платах: змінні резистори R13-R25 - на металевій, транзистори, конденсатори та інші резистори - на платі з фольгованого текстоліту або гетинаксу. Обидві плати встановлюють у корпусі контрабаса з заднього боку, бажано, щоб до осях змінних резисторів був вільний доступ. Вихід пристрою підключають до входу підсилювача НЧ або гнізд звукознімач приймача за допомогою гнучкого екранованого кабелю довжиною 3-4 м, що має на обох кінцях однополюсні або уніфіковані вилки.

Лади контрабаса виготовляють з латунних або жерстяних пластин шириною 10 мм і розташовують у верхній частині корпусу інструменту з інтервалом 40-50 мм. Загальна висота контрабаса (рис. 44 а), включаючи штир, повинна бути по плече виконавцю, тобто приблизно 130-150 см.

Налагодження електронного контрабаса починають із ретельної перевірки з'єднань деталей та провідників, полярності включення батареї. Потім вихід пристрою підключається до входу підсилювача НЧ та натисканням кнопки Кн1, розміщеної у верхній частині грифа інструменту, включається живлення. Якщо при цьому в гучномовці буде чути звук низької частоти, гучність якого змінюється при обертанні повзунка змінного резистора R11, це свідчить про те, що генератор працює. За відсутності звуку необхідно перевірити справність транзисторів та відповідність режимів роботи їх по постійному струмунеобхідним значенням. У разі відхилення більш ніж ±15% необхідно підібрати опір резистора R3 або замінити транзистор Т1.

Контрабас налаштовують на основні тони звучання, включивши тільки перемикач В1 і використовуючи як зразок добре налаштований рояль або піаніно. Спочатку струну притискають до ладу А, ударяють на роялі по клавіші ноти до малої октави і змінним резистором М13 досягають однакового звучання рояля та контрабасу. Потім струну притискають до наступних ладів в алфавітному порядку і, ударяючи на роялі клавішами нот, перерахованих в табл. 7, ведуть відповідними змінними резисторами подальше налаштування контрабасу. Очевидно, що для неї потрібно мати добрий музичний слух і знати музичну грамоту.

Закінчивши налаштування основні тони, підбирають такий номінал резистора R7, при якому з'єднаний з контрабасом підсилювач НЧ (або приймачем) віддає повну потужність при знаходженні повзунка змінного резистора R11 в положенні максимуму гучності. Потім, не виключаючи В1 включають перемикач В2 і підбираючи опір резистора R10, домагаються бажаного відтінку звучання електронного контрабаса. Налагодження закінчують перевіркою якості звучання при включенні лише перемикача В2. Гра на «електронному контрабасі» нескладна та доступна багатьом.

Васильєв В. А. Закордонні радіоаматорські конструкції. М., "енергія", 1977.

Ключові теги: ,

Схеми найпростіших електронних пристроїв для радіоаматорів-початківців. Прості електронні іграшки та пристрої, які можуть бути корисні для дому. Схеми побудовані з урахуванням транзисторів і містять деффицитных компонентів. Імітатори голосів птахів, музичні інструменти, світломузика на світлодіодах та інші.

Генератор трелів солов'я

Генератор трелів солов'я, виконаний на асиметричному мультивібратор, зібраний за схемою, наведеною на рис. 1. Низькочастотний коливальний контур, утворений телефонним капсулем і конденсатором СЗ, періодично збуджується імпульсами, що виробляються мультивібратором. У результаті формуються звукові сигнали, що нагадують солов'їні трелі. На відміну від попередньої схеми, звучання цього імітатора не кероване і, отже, більш одноманітне. Тембр звучання можна підбирати, змінюючи ємність конденсатора СЗ.

Рис. 1. Генератор-імітатор трелів соловейка, схема пристрою.

Електронний наслідувач співу канарки

Рис. 2. Схема електронного наслідувача співу канарки.

Електронний наслідувач співу канарки описаний у книзі Б.С. Іванова (рис. 2). В його основі також є асиметричний мультивібратор. Основна відмінність від попередньої схеми - це RC-ланцюжок, включений між базами транзисторів мультивібратора. Однак це нескладне нововведення дозволяє радикально змінити характер звуків, що генеруються.

Імітатор крякання качки

Імітатор крякання качки (рис. 3), запропонований Є. Бригіневичем, як і інші схеми імітаторів, реалізований на асиметричному мультивібраторі [Р 6/88-36]. В одне плече мультивібратора включений телефонний капсуль BF1, а в інше – послідовно з'єднані світлодіоди HL1 та HL2.

Обидві навантаження працюють по черзі: то видається звук, то спалахують світлодіоди – очі «качки». Тональність звуку підбирається резистором R1. Вимикач пристрою бажано виконати на основі магнітокерованого контакту, можна саморобного.

Тоді іграшка включатиметься при піднесенні до неї замаскованого магніту.

Рис. 3. Схема імітатора крякання качки.

Генератор «шуму дощу»

Рис. 4. Принципова схемагенератора "шуму дощу" на транзисторах.

Генератор "шуму дощу", описаний у монографії В.В. Мацкевича (рис. 4), виробляє звукові імпульси, що по черзі відтворюються в кожному з телефонних капсуль. Ці клацання віддалено нагадують падіння крапель дощу на підвіконня.

Для того щоб надати випадковості характеру падіння крапель, схему (рис. 4) можна удосконалити, ввівши, наприклад, послідовно з одним з резисторів канал польового транзистора. Затвор польового транзистора буде антеною, а сам транзистор буде керованим змінним резистором, опір якого залежатиме від напруженості електричного поля поблизу антени.

Електронний барабан-приставка

Електронний барабан - схема, що генерує звуковий сигнал відповідного звучання при дотику до сенсорного контакту (рис. 5) [МК 4/82-7]. Робоча частота генерації знаходиться в межах 50...400 Гц і визначається параметрами RC-елементів пристрою. Подібні генератори можуть бути використані для створення найпростішого електромузичного інструменту з сенсорним керуванням.

Рис. 5. Принципова схема електронного барабана.

Електронна скрипка із сенсорним керуванням

Рис. 6. Схема електронної скрипки на транзисторах.

Електронна скрипка сенсорного типу представлена ​​схемою, наведеною в книзі Б.С. Іванова (рис. 6). Якщо до сенсорних контактів скрипки прикласти палець, включається генератор імпульсів, виконаний на транзисторах VT1 і VT2. У телефонному капсулі пролунає звук, висота якого визначається величиною електричного опору ділянки пальця, прикладеного до сенсорних платівок.

Якщо сильніше притиснути палець, його опір знизиться відповідно зросте висота звукового тону. Опір пальця залежить також від його вологості. Змінюючи ступінь притискання пальця до контактів, можна виконувати нехитру мелодію. Початкову частоту генератора встановлюють потенціометр R2.

Електромузичний інструмент

Рис. 7. Схема простого саморобного електромузичного інструменту.

Електромузичний інструмент на основі мультивібратора [В.В. Мацкевич] виробляє електричні імпульси прямокутної форми, частота яких залежить від величини опору Ra - Rn (рис. 7). За допомогою такого генератора можна синтезувати звукову гаму в межах однієї-двох октав.

Звучання сигналів прямокутної форми дуже нагадує органну музику. На основі цього пристрою може бути створена музична скринька або шарманка. Для цього на диск, що обертається ручкою або електродвигуном, наносять по колу контакти різної довжини.

До цих контактів напоюють попередньо підібрані резистори Ra - Rn, які визначають частоту імпульсів. Довжина контактної смужки визначає тривалість звучання тієї чи іншої ноти при ковзанні загального рухомого контакту.

Проста музика на світлодіодах

Пристрій кольоро-музичного супроводу з різнокольоровими світлодіодами, так звана «мигалка», прикрасить музичне звучання додатковим ефектом (рис. 8).

Вхідний сигнал звукової частоти найпростішими частотними фільтрамиподіляється на три канали, умовно звані низькочастотним (світлодіод червоного свічення); середньочастотним (світлодіод зеленого. світіння) та високочастотним (жовтий світлодіод).

Високочастотна складова виділяється ланцюжком С1 та R2. "Середньочастотна" компонента сигналу виділяється LC-фільтром послідовного типу (L1, С2). Як котушка індуктивності фільтра можна використовувати стару універсальну головку від магнітофона або обмотку малогабаритного трансформатора або дроселя.

У будь-якому випадку при налаштуванні пристрою знадобиться індивідуальний підбір ємності конденсаторів С1 - СЗ. Низькочастотна складова звукового сигналубезперешкодно проходить через ланцюг R4, СЗ з урахуванням транзистора VT3, управляючого свіченням «червоного» світлодіода. Струми «високої» частоти закорочуються конденсатором СЗ, т.к. він має їм вкрай малий опір.

Рис. 8. Проста кольоромузична установка на транзисторах та світлодіодах.

Електронна іграшка "вгадай колір" на світлодіодах

Електронний автомат призначений для відгадування кольору світлодіода, що включився (рис. 9) [Б.С. Іванов]. Пристрій містить генератор імпульсів мультивібратор на транзисторах VT1 і VT2, пов'язаний з тригером на транзисторах VT3, VT4. Тригер, або пристрій з двома стійкими станами, по черзі перемикається після кожного з імпульсів, що прийшли на його вхід.

Відповідно, почергово висвічуються і різнокольорові світлодіоди, включені в кожне з плечей тригера як навантаження. Оскільки частота генерації досить висока, миготіння світлодіодів при включенні генератора імпульсів (натискання кнопки SB1) зливається в безперервне свічення. Якщо відпустити кнопку SB1, генерація припиняється. Тригер встановлюється в один із двох можливих стійких станів.

Оскільки частота перемикань тригера була досить велика, заздалегідь передбачити, в якому стані тригер виявиться, неможливо. Хоча з кожного правила є винятки. Гравцям пропонується визначити (передбачити) який саме колір з'явиться після чергового запуску генератора.

Або пропонується вгадати, який колір спалахне після відпускання кнопки. При великому наборі статистики можливість рівноважного, рівноймовірного висвічування світлодіодів повинна наблизитися до значення 50:50. Для небагатьох спроб це співвідношення може виконуватися.

Рис. 9. Принципова схема електронної іграшки на світлодіодах.

Електронна іграшка "у кого краща реакція"

Електронний пристрій, що дозволяє зіставити швидкість реакції двох випробуваних [Б.С. Іванов], може бути зібрано за схемою, наведеною на рис. 10. Першим висвічується індикатор - світлодіод того, хто перший натисне свою кнопку.

В основі пристрою тригер на транзисторах VT1 та VT2. Для повторного тестування швидкості реакції живлення пристрою слід швидко відключити додатковою кнопкою.

Рис. 10. Принципова схема іграшки "у кого краще реакція".

Саморобний фототир

Рис. 11. Принципова схема фототиру.

Світлотир З. Гордєєва (рис. 11) дозволяє як грати, а й тренуватися [Р 6/83-36]. Фотоелемент (фотоопір, фотодіод - R3) направляють на точку, що світиться, або сонячний зайчик і натискають спусковий гачок (SA1). Конденсатор С1 розряджається через фотоелемент на вхід генератора імпульсів, що працює в режимі очікування. У телефонному капсулі лунає звук.

Якщо наведення неточне, і опір резистора R3 велике, енергії розряду недостатньо для запуску генератора. Для фокусування світла потрібна лінза.

Література: Шустов М.А. Практична схемотехніка (Книжка 1), 2003 рік.

Найчастіше ви зустрічали музичні та електромузичні інструменти з клавішною (рідше з кнопковою) клавіатурою. У пропонованому інструменті немає клавіш, ні кнопок. Його клавіатура складена із двох металевих пластин (рис. 55), розташованих на лицьовій панелі невеликої скриньки. "Замикаючи" пластини одним або декількома пальцями, домагаються потрібної тональності, і зі скриньки звучить мелодія, що виконується.

Схема незвичайного електромузичного інструменту наведено на рис. 56. Транзистори VT1, VT2 та інші деталі з'єднані між собою отже утворюють несиметричний мультивибратор. Зворотній зв'язок, необхідна виникнення коливань, здійснюється з колектора транзистора VT2 на базу VT1 через конденсатор С1. Але на базі транзистора VT1 немає постійної напруги усунення (щодо емітера), тому транзистор закритий і мультивібратор не працює.

У такому стані пристрій перебуватиме доти, доки не доторкнуться пальцем до сенсорів Е1 і Е2. Тоді між ними виявиться включеним опір ділянки шкіри пальця. На базу буде подано напругу усунення, і мультивібратор увімкнеться. У динамічній головці ВА1 пролунає звук.

Тональність звуку залежить від опору між сенсорами, а він, своєю чергою, визначається площею ділянки шкіри, прикладеної до сенсорів. Крім того, шкіра кожної людини має свою провідність, а значить, опір, який може в десятки і сотні разів відрізнятися від опору шкіри іншої людини. Враховуючи це, мультивібратор встановлений змінний резистор R1 - їм компенсують цю відмінність і встановлюють для кожного виконавця однаковий початковий опір між сенсором Е2 і базою транзистора VT1. Інакше висловлюючись, кожен виконавець може "налаштовувати" інструмент під руки. \

Транзистор VT1, що працює в першому каскаді - високочастотний, кремнієвий, структури п-р-п. Замінювати його низькочастотним транзистором такої самої структури (наприклад, МП37, МП38) не можна, оскільки з ним мультивібратор почне працювати відразу після підключення джерела живлення вимикачем SA1, навіть якщо не торкаються сенсорів. Тому потрібно встановити зазначений на схемі транзистор або у крайньому випадку замінити його на КТ316А.

Замість транзистора МП42Б підійде МП39Б, МП41, МП42А, ГТ402А. Останній транзистор - найбільш потужний із перерахованих, з ним звук буде голоснішим. Динамічна головка - будь-яка, потужністю до 1 Вт та опором звукової котушки постійному струму до 10 0м. Гарні результативиходять, наприклад, з головкою 0,25 ГД-19, під яку розроблено плату і корпус-скриньку музичного інструменту.

Змінний резистор – СП-I, постійні – МЛТ-0,25, конденсатор – МБМ, вимикач – тумблер ТВ2-1, джерело живлення – батарея 3336.

Деталі інструменту розмістіть на платі (мал. 57) із ізоляційного матеріалу.

Корпус-скриньку інструменту (рис. 58) можна виготовити з будь-якого ізоляційного матеріалу, наприклад фанери товщиною 4 мм. Нижня кришка – знімна, щоб можна було змінювати батарею живлення (вона прикріплена до кришки металевою скобою).

У лицьовій панелі прорізані щілини навпроти дифузора динамічної головки. Зсередини щілини закриті нещільною тканиною. Під змінний резистор та виключення

тель в лицьовій панелі просвердлені отвори - в них пропущені частини зазначених деталей, що виступають, і закріплені зверху гайками. Іншого кріплення плати не знадобиться.

Сенсори є планками шириною приблизно 10 мм, вирізані з міді, латуні або жерсті від консервної банки. Їх можна прикріпити до лицьової панелі з відривом 2. . .4 мм один від одного. Загнуті зсередини корпусу кінці планок з'єднують провідниками з відповідними деталями плати. Зовнішню поверхню планок зачищають до блиску наждачним папером.

Перевіривши монтаж та надійність пайок, подайте вимикачем живлення на мультивібра-Мал. 58. Конструкція електротор встановіть двигун змінного резистора

музичного інструменту ____- „____________.

у крайнє ліве за схемою положення (інакше кажучи, у положення мінімального опору) і притисніть палець одночасно до обох сенсорних пластин. У динамічній головці має з'явитися звук порівняно низької тональності. Не відпускаючи пальця, поставте двигун змінного резистора в інше крайнє положення - тональність звуку підвищиться.

Якщо звуку немає, замкніть сенсори і досягайте його підбором резистора R2 або R3. Резистор R2 підбирають у разі, якщо звук ледве прослуховується. При повній його відсутності потрібно спочатку замкнути резистор R3 і переконатися в працездатності мультивібратора, а потім підбирати резистор R3 (з меншим опором).

Закінчивши перевірку та налагодження інструменту, можна пограти на ньому. Додавши палець до сенсорів, встановіть змінним резистором бажану тональність звуку. Сильніше притискаючи палець до сенсорів або прикладаючи до них одразу кілька пальців, змінюйте тональність звуку та виконуйте нескладну мелодію. Трохи тренування – і ви зможете впевнено грати на цьому незвичайному музичному інструменті.

Щоб змінити межі звукового діапазону інструменту, необхідно підібрати конденсатор С1. У разі збільшення його ємності висота тону знижується, а зменшенні - підвищується.

Інструмент споживає струм від джерела живлення лише під час торкання сенсорів, у решту часу транзистори закриті. Тому енергія батареї витрачається ощадливо. Замінювати її доводиться, як правило, через 40 років. . 50 год роботи інструменту.

Джерело: журнал « Техніка – молоді » , №3 за 1960 рік. Автор: Б.Орлов (інженер). Статтю доповнив невеликою заміткою про еміритон з того ж журналу, але з №1 за 1946 рік.

«Електромузальні інструменти завдяки широкому діапазону висоти, сили та багатству тембрів розширюють творчі можливості не лише композитора, а й музиканта-виконавця. А такі якості, як виразний, гарний звук, у поєднанні зі співучістю, багатством тембрів і доступністю техніки виконання забезпечують їхнє масове поширення і перетворюють їх на серйозний фактор проникнення високої музичної культури в побут».(З висловлювань народного артистаСРСР академіка Б. В. Асаф'єва)

Трішки історії

Чи дивують нас багаті та різноманітні виразні можливості сучасного оркестру? Ні, вони здаються нині такими природними. Адже музичні інструменти та техніка гри вдосконалювалися століттями. Ми рідко замислюємося над тим, що композитор XVII століття не мав і половини тих коштів, які є у композитора наших днів. А тим часом ще порівняно нещодавно музика виконувалася лише із крайніми відтінками сили звуку: або тихо, або голосно. Композитори ще не знали, які можливості таїть у собі поступове посилення чи ослаблення звучності. І коли в середині XVIII століття італійський композитор і диригент Іомеллі вперше вдався до цих ефектів, враження було приголомшливим: при наростанні сили звуку слухачі, затамувавши подих, дружно піднялися зі своїх місць.

Духові інструменти залишалися дуже недосконалими. А такі інструменти, як тромбон, туба, челеста, саксофон взагалі ще не були винайдені. З їхньою появою приблизно в середині минулого століття склався склад симфонічного оркестру, що зберігся в основному до наших днів.

З того часу робота з конструювання нових інструментів завмерла. Подальше збагачення звукової палітри оркестру відбувалося вже лише за допомогою вдосконалення інструментів та зростання виконавської майстерності.

Однак у конструкціях класичних музичних інструментів є чимало недоліків: багато в чому вони й тепер далекі від досконалості. В арсеналі оркестрових фарб сучасний композитор часом знаходить всього необхідного реалізації своїх творчих задумів. Кожна група інструментів – мідних, дерев'яних, струнних, ударних – певною мірою скута і обмежена у своїх можливостях, як було б обмежено живопис, якби фарбам художника були властиві лише мазки певної форми.

Співочі та виразні смичкові інструменти слабозвучні, а гучні мідні – малорухливі. Весь діапазон звуків по висоті розбитий не досить вузьких ділянок, наданих окремим інструментам оркестру.

Звукова палітра оркестру уривчаста, її стан нагадує періодичну систему елементів Менделєєва у той час, коли прогалини в її рядах були ще далеко не заповнені.

А тембр – фарбування звуку? Ця властивість, за якою ми легко дізнаємось інструменти, навіть якщо вони нам не видно, залишається незмінною не у кожного з них. При грі в різних регістрах змінюються тембри труби, тромбона, фагота, начебто відтінки фарб художника змінювалися в міру ведення пензлем по полотну. А чи можна уявити картину з яскравими фарбами тільки в середній частині полотна, вгорі – білястими, а внизу – приглушеними чи брудними? Скільки ж енергії має витратити композитор, щоб оволодіти безладними та підступними фарбами оркестру!

Не менше перешкод на шляху до майстерності та у виконавця. Тільки багато років наполегливого і наполегливого тренування, яке починається зазвичай ще в дитячі роки, дають йому повну і всепереможну владу над інструментом. Це вимагає сам принцип отримання звуку: механічне коливання струн або стовпа повітря в трубі. Цілком зрозуміло, що у вік автоматики та електроніки розвиток музичних інструментів не міг уже йти старим механічним шляхом.

Перші кроки електромузики

Великі технічні відкриття: телеграф, телефон, радіо – дали творцям нових музичних інструментів – цього матеріального тіла музики – нові засоби. Ми називаємо їх тепер радіоелектронними. Виникла – галузь захоплюючої творчої співпраці радіотехніків, акустиків та музикантів. Робота в цій галузі виявилася плідною: одна за одною стали з'являтися різноманітні конструкції інструментів.

Спочатку вони були дуже складні, недосконалі і гнітюче громіздкі. Так, один із перших електричних органів – важив 200 т. Він, звичайно, залишився лише лабораторним досвідом. Не був доведений до практичної реалізаціїта інструмент його співвітчизника Лі де Фореста, винахідника триелектродної лампи.

Першим електромузичним інструментом, який здобув широку популярність у всьому світі, був . Згадуючи перші кроки нового інструменту, він розповідає:

– Мені, фізику та радіотехніку, який отримав також музичну освіту в Ленінградській консерваторії, здавалося, що застосування в музиці радіолампи, яка у двадцяті роки була такою ж новиною, як зараз атомний реактор, відкриває привабливі перспективи. Створюючи свій інструмент, я хотів зробити так, щоб звук корився виконавцю безпосередньо, без проміжного механічного середовища – так, як оркестр слухається диригента. У цьому інструменті звук виймається незвично, вільним рухом руки у просторі біля невеликої металевої палички – антени. Вперше я продемонстрував його 1921 року на VIII електротехнічному з'їзді. Тоді я виконав на терменвоксі (так запропонував називати новий інструмент один із музичних критиків) кілька творів, Сен-Санаса та народної музики.

У терменвоксі використовують роботу двох високочастотних генераторів. При русі руки біля антенного стрижня змінюється ємність коливального контуру, А отже, і частота одного з генераторів. Звукова частота, необхідна для виконання музики, виходить як різниця високих частот, що збуджуються генераторами.

Після терменвоксом з'явився низку електроінструментів. Це ильстонкомпозитора І.Г.Ільсарова, близький за пристроєм та способом вилучення звуку до терменвоксу, грифовий інструмент сонар інженера Н.С.Ананьєва, віолена В.А.Гурова, клавішні інструменти: екводінконструкції А.А.Володіна, компанола І Д. Симонова та інші.

У повоєнні роки було створено нові конструкції електромузичних інструментів, які можна вважати серйозними суперниками інструментів звичайного типу. Серед них еміритонА.А.Іванова та А.В.Римського-Корсакова, «В-9» А.А.Володіна, оригінальний багатоголосний інструмент ризького радіоаматора Л.Вінгріса. Але особливо цікавими є мініатюрні електронні роялі композитора Ільсарова. Вони містять лише шість електронних ламп (без підсилювача), але можуть працювати і на двох лампах.

Як вони влаштовані?

Що ж являють собою електромузичні інструменти?

Незважаючи на великі відмінності в конструкціях, схеми таких інструментів створюються за загальному принципу. Серцем інструмента є генератор тону, схожий на генератор радіопередавача. Найчастіше він працює на електронних лампах і збуджує електричні коливання дуже складної форми.

Чому потрібно генерувати саме такі електричні коливання? Справа в тому, що склад музичних звуків непростий. Вони складаються з коливань повітря з різними частотами та інтенсивностями. У сумарному коливанні кілька складових. Одна з них має найнижчу частоту. Вона називається основним тоном, решта – обертонами. Для періодичних коливань, якими є музичні звуки, частоти обертонів кратні частоті основного тону, тобто перевершують їх у цілу кількість разів. Це так звані гармоніки. У звуковому спектрі інструменту багато в чому залежить тембр. Наприклад, у створенні тембру кларнета бере участь 11 гармонік. Звук, дуже бідний ними, здається неяскравим і маловиразним, а коли гармонік немає зовсім, він справляє на слух найпростіше враження і тому називається простим або чистим тоном.

Складні електричні коливання, що збуджуються генератором тону, містять велику кількість гармонік. Тому на електромузичному інструменті легко виходять найрізноманітніші тембри, які можуть наближатися до тембрів звичайних інструментів, а можуть бути абсолютно новими. Клавіші інструменту забезпечують контактами, які включають в ланцюгах генератора електричні опори різної величини. Це дозволяє отримувати звуки у всіх регістрах музичної шкали, від найнижчих до найвищих.

У наступному блоці електромузичного інструменту регулюється характер виникнення звуку та його згасання. Ці процеси сильно впливають на тембр і можуть зовсім його змінити. Далі електричний струм прямує у так звані ферментні ланцюги, де відбувається посилення деяких гармонік. У звичайних інструментах таке посилення дає корпус, який є акустичним резонатором і підкреслює звучання окремих частот у спектрі звуку. Потім електричний струм надходить у підсилювач, з педальним регулятором гучності. Це дозволяє змінювати силу звуку максимально широких межах, за бажання поступово нарощуючи чи послаблюючи її. Джерелом звуку є динамічний репродуктор.

Синтетичний звук

Окрім конструювання нових виконавських інструментів, є ще одна цікава галузь електромузики – створення електронних апаратів, призначених для роботи композиторів. Принцип, на якому вони ґрунтуються, дуже простий. Будь-яке музичне звучання може бути представлене як певний набір чистих тонів. Навпаки, маючи досить велике їх число, можна отримати звуки будь-яких висот, гучності, тембру. Працюючи з подібним апаратом, композитор стає селекціонером звуків. Поєднуючи в різноманітних поєднаннях, він створює небачені досі звукові плоди – гібриди, отримання яких технічно не досяжно для звичайного оркестру. Оскільки такий апарат використовує ідею з'єднання, синтезу простих звуківдля отримання складних, він називається синтезатором.

Дослідження у цій галузі ми почалися ще 30-ті роки. Тут багато попрацювали винахідники. Вони використовували можливості кіно: адже на кінострічці звук записується у вигляді добре помітної хвилястої лінії. При об'єднанні записів різних чистих тонів в один звуковий графік, намальований від руки, їм вдалося отримати звуки, що мають своєрідні та цікаві тембри. Однак цей спосіб не набув великого поширення, оскільки малювання звуку – дуже копітка і складна справа.

Роботу в цій галузі продовжив кандидат технічних наук Е.А.Мурзін, який нещодавно закінчив багаторічну працю зі створення електронного синтезатора музики. Конструктор назвав його – на честь чудового російського композитора Олександра Миколайовича Скрябіна, у музеї якого апарат зараз встановлений.

АНС надає у розпорядження композитора 576 чистих тонів, що перекривають 8 октав музичної шкали. Пристрій управління дозволяє з'єднувати ці тони у будь-яких поєднаннях. Їхнє генерування виробляється оптико-механічним способом. Апарат складається з чотирьох однакових блоків, один із яких виділено на кольоровій вкладці.

Працюючи із цією дивовижною машиною, композитор записує музику не нотами, а спеціальними відмітками частот. Позначки він завдає на непрозорому склі – «партитурі». При цьому композитору не слід чекати, коли оркестр розучить і виконає його твір. Написану музику може слухати вже у її твори, вносячи відразу необхідні виправлення.

Дуже різноманітний синтез тембрів, що швидко виконується набором рукояток пристрою управління. Це дозволяє створювати на АНС принципово нові звуки, яких не можна отримати на звичайних інструментах.

На АНС можна отримувати складні звуки, які відрізняються один від одного по висоті не тільки на 1/12 частину октави, як на роялі, а на будь-яку відстань аж до 1/72 її частини, коли вони стають на слух майже невідмінними.

Щоб отримати окремі відтінки, шуми та призвуки, композитор може працювати з «партитурою», як художник, ретушуючи та зафарбовуючи просвіти. Він завжди бачить перед собою візуальний образ – світловий код, який відповідає написаній музичній фразі. Це допомагає його роботі. Він також може регулювати гучність кожного з 16 регістрів інструменту (за кількістю фотоелементів), загальну гучність та темп виконання. Композитор робить це на другому етапі своєї роботи, ніби перетворюючись на диригента. Тут він використовує ще дві спеціальні ручки. Остаточно відрегулювавши ними відтінки звуку, він записує музику на магнітну плівку.

На вкладці зображено схему музичного синтезатора АНС, конструкції Е.А.Мурзіна. Головне тут оптико-механічний генератор чистих звукових тонів. Він складається із чотирьох однакових блоків. У кожному блоці такі деталі: 1 – джерело світла; 2 – конденсор для збирання світла у плоский промінь; 3 – диск, що обертається, покритий рядами темних смужок, що плавно переходять у прозорі проміжки; 4 – редуктор, що зв'язує диск із електродвигуном; 5 – маховик.

Під впливом обертання диска промінь світла стає уривчастим, «модульованим». Стани «світло»-«темрява» плавно чергуються між собою. Швидкість цих чергувань поступово зростає від центру та краю диска.

Дзеркало 6 спрямовує модульований потік світла через об'єктив 7 на плоске скло – «партитуру» 8, покрите зверху чорною фарбою, що не висохне. Якщо фарбу в будь-яких місцях зняти, то модульоване світло потрапить у циліндричні лінзи 9 і призми 10, а потім - фотоелементи 11 (їх всього 16). Посилення змінного струму, що виник при цьому, дає в динаміці звук.

Усі чотири блоки генератора дають на склі одну суцільну смугу модульованого світла. Передавальні відносини редукторів підібрані так, щоб отримати вздовж цієї смуги чергування світла і тіні з тим самим законом зміни частоти, як у шкалі звуків клавіатури рояля. Для зручності роботи композитора зображення клавіатури нанесено вздовж світлової смуги. У цьому напрямку переміщується кодер – пристосування для зняття фарби з поверхні скла – «партитури». Його різцями можна робити на склі просвіти потрібної ширини та довжини, від чого залежить гучність і тривалість звуку. Усього кодер має 16 різців. Вони дозволяють поєднати в одному звучанні основний тон разом із будь-якими з 15 його гармонік, надаючи йому за бажанням необхідний тембр. Обертаючи невеликий маховик, композитор може рухати скло – «партитуру» і відразу прослуховувати написані музичні фрази.

Синтезатор АНС вже отримав визнання та високу оцінку багатьох композиторів та спеціалістів-акустиків. «Широкий розвиток механічного запису в сучасному житті, – писав композитор І.Г.Болдирєв, – дає всі підстави вважати, що можливе використання апарату АНС у художній практиці в галузі кіно, радіо, телебачення та грамзапису – у всіх випадках, коли задумані композитором ефекти легші і точніші можуть бути відтворені на цьому апараті, ніж на звичайних інструментах».

Робота з новим інструментом вже показала багаті можливості. Щоб повністю опанувати його, композитору необхідно чимало попрацювати, освоюючи незвичну систему звукоутворення. Але він буде сторицею винагороджений - адже синтезатор АНС надає йому виразні можливості, що багато разів перевершують можливості звичайного оркестру.

Спробуємо заглянути у завтрашній день електромузики. Там чекає на нас чимало музичних чудес. Один із них – невеликі інструменти, виготовлені на напівпровідниках. Легкі та зручні, вони за якістю звучання не поступляться звичайним. Проста клавіатура зробить їх доступними для любителя непрофесіонала. Такі інструменти можуть коштувати дуже дешево. І це будуть не експериментальні зразки. Кожен, хто захоче придбати подібний інструмент, зможе вільно купити його в магазині.

Техніка сьогодні дозволяє здійснити такі задуми, про які музиканти минулого могли лише мріяти. Це і світломузика, і музика із плавною зміною тембрів, і просторові ефекти звучання. А інструменти типу терменвоксу дозволять створити «танцюючу музику». Адже артист балету може не лише рухом руки, а й усім танцем «вигадувати» музику, що супроводжує цей танець. І ще багато музичних чудес дозволить здійснити радіоелектроніку. Їх зараз навіть важко передбачити.

Емірітон

Емірітон- це одноголосий електричний музичний інструмент діапазоном 6 1/2 октав. Цей інструмент не автоматичний; на ньому, як і на роялі чи скрипці, треба вчитися грати. На еміритоні можна досягати найрізноманітніших звучань: наслідувати скрипку, віолончель, кларнет, гобой, саксофон і багато духових інструментів. Більше того, навіть такі специфічні за тембром звуки, як барабанний бій, рев літака, спів птахів і голосні людського голосу, відтворюються еміритоном.

На ньому можна виконати будь-які складні музичні твори.

Сконструйовано еміритон А. А. Івановим та А. В. Римським-Корсаковим.

Зовні інструмент нагадує фісгармонію без кнопок. Натомість влаштований електричний гриф. Це довгий реостат, над яким натягнута еластична контактна стрічка.

У корпусі емірітону міститься ламповий генератор, регулятор тембру, фільтр та підсилювач. Ламповий генератор працює за схемою, що дає різноманітні гармонійні коливання. Натискаючи на гриф у потрібному місці, виконавець включає в ланцюг генератора деяку частину реостата і тим самим задає певну напругу на сітку лампи. Кожній напрузі відповідає своя частота коливань.

Зміна забарвлення звуку – тембру – досягають спеціальним пристроємщо змінює форму коливань. Пройшовши через нього, коливання надходять у електрофільтр. Фільтр допомагає підкреслювати необхідну частоту музичного діапазону, тобто отримувати звані форманти звуку.

Виконавець керує цим інструментом, користуючись відповідними ручками та невеликою клавіатурою, розташованими біля грифа. Гучність звуку регулюється ножною педаллю. З електричного фільтра коливання через підсилювач надходять репродуктор, розташований внизу корпусу інструменту.

Багатий різними тембрами, еміритон може давати звук будь-якої гучності. Це є його великою перевагою в порівнянні зі звичайними музичними інструментами, гучність звучання яких дуже обмежена.