电子乐器,顾名思义是用电子电路来模拟弦、簧、管、膜等乐器发音和合成各种音色的乐器。电子乐器用得很多。在“猎字99号”、“黑三角”和国外一些影片中,由于使用了电子乐器,它的特殊音响效果为影片增添了不少艺术色彩。电子乐器不同于一般的传统乐器,一架多功能(或完善)的电子乐器,在演奏时不仅可以模拟单簧管、双簧管、提琴、钢琴、风琴、笙等好多种乐器的音色,而且还可以发出自然界中不存在的许多音色来,给人们以更丰富的音乐感。
电子乐器的种类、形式很多。我们这里先给大家介绍一种最简单的滑奏式电子乐器。由于它不使用琴键,所以适合初学者制作。它的演奏方法和音响效果都类似于“夏威夷吉它”或“独弦琴”。
电路原理
电路图见图1。BG\(_{1}\)、BG2等组成音调振荡器。改变W\(_{1}\)的阻值,可以得到5·6·7·1~2:3:4:5:三个八度音阶。从图中可以看出:BG1、BG2是一个射极耦合RC振荡器,当某一时刻BG2导通时,电源电流经BG\(_{2}\)、C1、W\(_{1}\)给C1充电,在W\(_{1}\)上产生右正左负的压降,提高了BG1的发射极电压,BG\(_{1}\)更加截止。此时A点处于高电位。随着时间的延长,C1两端的电压逐渐增高,而充电电流却逐渐地减小,W\(_{1}\)上的电压也随之减小,当BG1的发射极电压下降到略低于基极电压时,BG\(_{1}\)开始导通,BG1的集电极电压下降,使得BG\(_{2}\)的基极电压也下降,BG2的集电极电流减小又引起发射极电压下降。由于C\(_{1}\)两端的电压不能突变,所以BG1的发射极电压也下降,这种正反馈循环过程很快地就使BG\(_{1}\)导通、BG2截止。此时A点的输出电压下跌到很低。在BG\(_{1}\)导通时,电源又通过R3、BG\(_{1}\)、C1、W\(_{2}\)和R4向电容C\(_{1}\)充电,随着充电电流的减小,BG2开始导通,A点输出电压升高,使得BG\(_{1}\)的发射极电压也升高,于是BG1截止。这一过程重复进行,使得A点输出一个如图中所示的脉冲信号。音调的高低通过改变W\(_{1}\)的阻值连续调节,因此可以得到滑音效果。W1的阻值越大,音调越低;阻值越小,音调越高。为了产生颤音,可以周期性地改变W\(_{2}\)的阻值。

从音调振荡器输出的信号,经C\(_{2}\)和R5组成的衰减电路适当地衰减后,送至由BG\(_{3}\)、BG4组成的放大器的输入端,等候弹奏电路的处理。弹奏电路由R\(_{6}\)、C3、C\(_{4}\)和滑板开关K1及其触点“a”、“b”组成的。平时K\(_{1}\)靠弹簧力量与硬触点(无弹性)a相通,C4被充电到电源电压E\(_{C}\),BG3、BG\(_{4}\)不工作。当把W1移动到某一需要的音调位置后,随之将K\(_{1}\)推向“b”触点,则C4所充的电荷向C\(_{3}\)、R6和BG\(_{3}\)、BG4发射结放电,此时BG\(_{3}\)基极便得到了一个逐渐衰减的正向偏置电压,使BG3、BG\(_{4}\)由突然导通到逐渐截止,于是扬声器中输出了一个弹奏音型的音调声响。如果持续地将K1压在“b”上,则一直要等到C\(_{4}\)放电接近完毕的时候,扬声器中的“余音”才会停止,即得到了一个“长余音”;如果K1和“b”接触后立即向“a”复位,则维持BG\(_{3}\)和BG4导通的只是由C\(_{4}\)转移到C3上的部分电荷,由于C\(_{3}\)远小于C4,C\(_{3}\)通过R6、BG\(_{3}\)、BG4的发射结电阻放电很快结束,所以得到的是“短余音”。
安装与调试
电路的印制板见图2(1:1)。BG\(_{1}\)~BG4用3DG6等硅管。W\(_{1}\)、W2最好选用回差较小的线绕电位器。变压器B用晶体管收音机中的输出变压器,如果是推挽式的,应使用中心抽头和任意端头的一组绕组。其它的阻容元件按图示数据选取。电源用6伏1号电池。为了演奏方便,通过一个大轮盘和拉线装置将各音阶间的演奏距离拉宽并以直线移动的方式演奏,面板图见图3。线路元件板和喇叭(2.5英寸)安装在盒里。滑板是用胶木板作的,它的左端包上一块铜皮作为滑板开关K\(_{1}\),触点“a”、“b”和拨杆也是用铜皮作的。滑标可以用铜皮或其它材料制作。它们的形状见图。安装滑板时,它的两端头下面焊上一个小轴,小轴插在固定架的孔里,以便于滑板前后摆动,安装时要注意灵活而准确,摆动时,不应有太大的机械杂声。滑板开关K1与“a”、“b”触点的距离应尽量小些(不宜小于1毫米),以便于灵活演奏。滑板开关K\(_{1}\)被拨杆压向“a”触点。拨杆与W2的转轴是连动的。当K\(_{1}\)扳向“b”并与“b”保持接触的情况下,来回摆动K1,拨杆就带动W\(_{2}\)转轴来回扭转,扬声器中就有颤音发出。轮盘拉线必须在W1的轮盘上缠绕一圈半还多,以免打滑失效。拉线也不应过紧,否则拉动起来会感到吃力而影响演奏的灵活性。滑标与拉线必须固定得牢固,使它在滑板上能够顺利地滑动,同时滑动位置应与定好的音位标记相吻合。大轮盘用铝板作,小轮盘用胶木板作,若没有铝板、胶木板也可以用其它材料自制。机壳用木板或胶木板自制。

一般来说,若元器件质量完好,电路几乎不需要任何调整就可以工作。调整时,先检查BG\(_{3}\)、BG4组成的放大器。将“a”、“b”用一短路线短接,此时放大器得到最大偏置,用手或烙铁触BG\(_{3}\)的基极,应有明显的交流声。否则应查看BG3、BG\(_{4}\)或输出变压器是否完好。拆除短路线,然后接上振荡器,按动K1,应有一弹奏声响发生。如没有声,可用一只20千欧的电位器代替R\(_{1}\),调整BG1的工作点(此时再将“a”、“b”短接,以监听调试效果),并转动W\(_{1}\),至使扬声器中有响亮的声音出现为止。然后将W1从头至尾旋转,查看是否在整个范围内振荡器都起振,并聆听音调变化是否在三个八度左右(如自己不熟悉音乐,可请别人给鉴别)。如果超出范围过多,可给W\(_{1}\)串一适当电阻限制之;如果范围太小,可减小R3的阻值,同时调节R\(_{1}\)阻值使范围合适。如感到整个音区频率过低,可减小C1;若频率太高,可增大C\(_{1}\)。调好后拆除“a”、“b”间的短路线,再试弹奏效果。如果发现喇叭声音先小后大然后逐渐减小,弹奏效果不明显,这是由于R6阻值太小或BG\(_{3}\)、BG4管子的β值过大造成的,应增大R\(_{6}\)阻值。当考虑到R6不能太大(否则余音太长)时,可减小C\(_{3}\)、C4的容量。
定度与演奏方法
定度就是根据正确的音准绘制出对应的音阶标记,以作为演奏时移动滑标的参数。定度前应先将W\(_{1}\)顺时针旋转到极限位置(此时W1中心头和接地头间有最大阻值。W\(_{2}\)约旋在只有1千欧左右的位置上,然后将大轮盘与W1的转轴固定,颤音拨杆与W\(_{2}\)转轴固定,按图3系好拉线。将滑标移到滑板最左端并与拉线固定好。接通电源,将滑标带动滑板向演奏者本人方向轻压,喇叭发出一长音,在标度纸上对应滑标指针处画一短线,线下标注上“5·”音符号。然后将滑标向右移动,并反复试听,找到“6·”音,标注上。以此类推,定出三个八度音的音阶位置。

因为这只乐器只能以滑奏方式演奏,所以它适于演奏优美的慢速抒情乐曲。只用右手就可以完成选音、滑音、长余音、短余音和颤音的演奏。演奏时注意:1.演奏速度较快的乐句可采用“点音”手法,即滑标滑到需要的音位时,向里轻拨一下滑板立即放松(但不离手);即得一短余音。2.演奏滑奏的音符时,要使用长余音,并在余音进行中移动滑标到新的音符。演奏长音时向里拨动滑标并一直轻压着滑标不动。3.在长音符或每句末尾,可采用颤音手法。方法是先演奏长音,同时将滑板稍稍用力向里拨动,并在不碰到“a”触点的原则下,向里向外地来回摆动。(田进勤)