编者按：本刊陆续地发表了有关电子乐器的文章后，收到了很多读者来信，要求介绍适合业余爱好者制作的多功能电子琴。为满足广大读者的要求，我们特意请作者设计、制作了这台电子琴。
该琴的主要特点是在表现能力上具备了多音色旋律演奏、和声伴奏（手动和自动）及打击乐节奏伴奏（手动和自动）等多种功能。演奏效果较好。为便于业余条件下学习和演奏，作者特意设计了一种等音程排音键盘，这样，只要学会一种调高的演奏方法，就可以用同样的手法自由演奏12种调高的任何一种。
作者考虑到业余制作的条件，在不过分影响琴的效果的情况下，尽可能地简化了设计和结构。
本琴为多功能键盘式电子琴，其各组成部分见图1。其中旋律部分为多音色单音键盘琴（37键）可以模仿某些乐器如笛、萧、单簧管、双簧管、大管、号、提琴等的音色及合成多种特殊音色。音域包括三个八度音程。由4个音色滤波器润饰音色。频谱合成采用电位器实现，这样可以取得更满意的音色效果。
和声伴奏部分主要用来为旋律演奏作伴奏，它有三个独立的振荡器，因此可以演奏出大三和弦、小三和弦及部分不谐和和弦。此外，还可以自动演奏和声节奏，对于不熟悉左手演奏的人十分方便。当然这部分也可以单独用来演奏和声或副旋律。伴奏部分的音域为两个八度，其音色变换使用开关式的频谱合成，以使结构简化（有27个键）。
这两部分都设有按键噪声消除电路，使声音纯净悦耳。
第三部分为自动打击乐节奏器，为便于业余爱好者制作，采用了环状分配器作的时序脉冲发生器，这样就省去了较为复杂的编码和译码装置。它有持续打击、随键打击及手动打击三种伴奏功能，使伴奏打击花样新颖多变。打击乐音色设置了四种：大鼓、小鼓、实芯梆子和竹片，用开关变换节奏内容，可以打出2/4、4/4和3/4类型的节奏。自动打击乐节奏器有持续打击和随键打击两种方式，前者与旋律演奏无关，独立作响，后者只有在按下旋律键盘的任何一个琴键时，才同步启动和停止，不仅明显地增强了乐曲演奏的完整性，而且还可以连打重击音头。
放大器和电源部分读者可以自配，本文给出的这部分电路可供参考，这个自倒相功率放大器在电源电压为24伏时，可以得到6瓦不失真功率。
旋律演奏部分
电路见图2，下面分别介绍各组成部分的工作原理。
颤音振荡器：由F\(_{1}\)、F2两个非门组成，是一个方波振荡器，调节W\(_{1}\)可以改变颤音频率，与其串联的电阻R2可以用来限制频率上限。为了获得近似正弦波形的颤音调制信号，使用了由R\(_{3}\)、R4和C\(_{3}\)组成的积分电路，将方波变为近似三角波，再去调制音调振荡器。另一路颤音输出是送去调制伴奏部分的三个音调振荡器的。为简单起见，本电路没用电位器调节颤音幅度，而是用电阻R4固定颤幅。
音调振荡器：由晶体管BG\(_{1}\)、BG2等组成，是一个有深度正反馈的自激多谐振荡器，起振容易且有较宽的频率范围。音调振荡频率由一串电阻R\(_{0}\)（37只电阻）通过琴键接点来改变。这些电阻实际上是该振荡器BG1基极的上偏置电阻。当按下某一琴键时，就有部分电阻通过钢丝弦AB接向电源+E\(_{C}\)，使振荡器产生一定音高的振荡频率。
频谱合成器：由四级二分频器和电位器W\(_{2}\)～W5组成。四级分频器将C\(_{5}\)耦合过来的音频信号的频率分别降低为原来的1/2、1/4、1/8和1/16，从各触发器Q-端输出。将电位器W2～W\(_{5}\)分别调在不同位置。就使各Q-端输出的信号按不同比例经R11～R\(_{14}\)和C10加至音型门管BG\(_{3}\)的基极，等待输出。因为用电位器可以作“无级调节”，因此，可以获得各种较为满意的音色。
音型门及抑噪电路：一种乐器的发音应当有适当的发生、发展和衰减过程，给人以美感，这种变化过程我们叫它直型，不同的音型可以反映出吹、拉、弹、击等不同声音起伏效果。起这种作用的电路叫“音型门”，为简单起见，我们这里只设计了吹、拉音型门（BG\(_{3}\)）电路。
为消除按、放键时产生的“克力”声，本文设计了一种抑噪电路。这种抑噪作用也借助于音型门来实现，所以我们把这两部分放在一起来叙述。
当按下某一琴键时，琴键触点首先和带正压的钢丝弦线AB接通，振荡器立即起振，产生了一个前沿“克力”声，但因这时音型门管BG\(_{3}\)基极上没有足够的偏压使它由截止区进入放大区，所以这一噪声及其后的正常振荡都不会被我们听见，消除了前沿“克力”声。继续按下琴键时，使钢丝弦线AB和导电板MN接触，电源+EC便经R\(_{18}\)、C25积分（缓冲），然后再经R\(_{19}\)加至BG3的基极，BG\(_{3}\)导通，经C10耦合过来的频谱合成信号才得以通过并放大。如果继续按着琴键，就得到持续音响。
放键时，随着触键压力的减小，钢丝弦AB先和MN断开，这时音型门管BG\(_{3}\)截止，虽然振荡器仍在振荡，但振荡信号已不能从音型门输出。最后当琴键脱离AB弦时，振荡器停振，并产生一后沿“克力”声，但因BG3已截止，“克力”声没被输出。需要说明的是，音型门的开、闭速度不能过快，否则它也会产生“克力”声。为此图中加了缓冲电路R\(_{17}\)、R18、C\(_{11}\)，当按键使弦AB和MN接触时，由于电容的积分作用，减缓了BG3的开启速度；当放键时，AB与MN脱开，由于C\(_{11}\)的放电作用，减缓了BG3的关闭速度。
音色滤波器：本琴用了四个简单的无源滤波器，目的着重于形成音色对比，而没有着重于改善音色。为了取得明显的效果，在滤波器和音型门之间设置一个射极跟随电路。
四种滤波器可分别由开关K\(_{a}\)～Kd接通后至音量控制电位器W\(_{6}\)，将信号输出。但也可以把开关组合使用，以取得更多的音色变化。第一个滤波器是高通型的，适合表现明亮、高亢、色彩鲜明的音乐效果，如曲笛、小提琴等；第二个滤波器是用LC并联谐振回路实现的带通滤波器，适合表现柔和、甜美、圆润的音乐效果，可用于模拟双簧管、大管（巴松）、圆号、洞箫等乐器；第三个滤波器是宽带带通型的，滤除低音、高音信号，因此适合表现静穆含蓄、幽思单调气氛可模拟长笛、新疆笛等乐器；第四个滤波器是低通型的，适合表现浑厚、端庄的音乐气氛，可用于模拟单簧管、大号、乐器群等。
当然，并不是单靠这些滤波器就能得到许多音色，而是先用频谱合成器得到基本的音色后再用滤波器加以润色才会有较好的效果。此外，主观音色感还与音头、音尾的变化性质及音阶的微变过程有很密切的关系，而这些在键盘式电子琴中就不象在弦控式电子琴中那样容易实现。
旋律演奏部分的印刷电路板示于图3。其中电感线圈L因体积较大，固定在印刷电路板外。
和声伴奏部分
这部分由三个形式上完全相同的电路组成，见图4所示，图4中只是详细地画出了一个电路，其余两个因相同就用方框代替。图4电路与图2电路很相似，不同之点在于：①没有颤音振荡器而是共用图2中的颤音振荡器；②该图中的频谱合成器采用CMOS电子模拟双向开关，由四刀组合开关K\(_{0}\)1～K04控制其通断，达到组合分频器输出信号的目的。下面以第一路为例，说明其工作过程。
从图2颤音振荡器a点输出的颤音电压经图4的R\(_{1}\)加至音调振荡管BG1的基极，使音调受颤音调制。当按下和声伴奏部分的相应琴键后，音调振荡电压经C\(_{3}\)加至四级分频器的第一级的输入端（C端），于是从四个分频器的Q-端就分别送出了f／2、f／4、f／8、f／16各分频的谐波，f为音调振荡频率。假设将四刀组合开关中的K01、K\(_{0}\)3接通，便有正压加至CMOS双向开关S1a、S\(_{1c}\)的控制端E1和E\(_{2}\)，使这两个开关导通，于是二次和八次分频谐波（f/2、f/8）就经C4、R\(_{12}\)和C6、R\(_{14}\)在电阻R16上汇合后送至第一路音型门管BG\(_{3}\)，等待输出。
其余两路的工作过程与第一路完全相同，由于用四刀组合开关同步地控制各路双向开关，所以音色变化完全统一。
电路中消除“克力”声的方法与前面叙述的相同。
三路独立产生的音调信号分别经隔离电阻（第一路为R\(_{16}\)）送至射极跟随器BG4，在降低输出阻扰后送至BG\(_{4}\)放大，放大后经C14、R\(_{34}\)耦合至图2中的音量控制电位器W6输出。同时加在BG\(_{5}\)基极的还有来自打击电路的输出信号。
要使三个振荡器达到演奏和弦的目的，必须对各振荡器的音名分配作一合理选择，以便能演奏出尽可能多的和声类型。上表是这个琴的排音规律（表中按C调唱名排出）。
由表可以看出，只要所和声的唱名不在同一横行，都可以产生出和声关系。按着这种排音方法，绝大部分大三、小三和弦及许多不谐和弦都可以和出。
图4中的m\(_{1}\)、m2、m\(_{3}\)点及n1、n\(_{2}\)、n3点是和自动节奏电路部分配合打和声伴奏用的，这将在后面谈到。
图5是图4的印制板（1∶1）。（未完待续）(田进勤)