LD082型复音电子琴音律集成电路

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LD082是一种国产的全键复音电子琴集成电路,与意大利SGS公司生产的M082具有相同的功能和特性,可以直接换用,但其价格远低于进口的M082。每片LD082可以输出一个八度音程内的13个音名。这些音名采用数字分频方法得到,所以音阶关系很准,且不受电源电压及时钟频率的影响。

虽然目前已有了一些功能较多的单片或多片电子琴专用集成电路,可以简化生产制造工艺,但也带来了某些功能开发上的限制。用LD082这种片子设计琴型时虽然要多用几片,但却具有更多的灵活性。

性能简介

LD082为十六脚双列直插式塑料封装形式,其管脚引线如图1所示。因LD082的第16脚F\(_{13}\)也能输出一个低音,其频率为F1脚输出频率的一半,故又兼具了M082/A或M083/A的功能。这是37键、49键、61键或73键电子琴的最低一个音键所必需的,否则必须外接一个分频器来得到这个音。

图1
图1 🔍原图 (406×275)

当输入的时钟频率为2MHz时LD082的F\(_{1}\)~F13各端输出的频率及输出信号的占空比如表1所示。当时钟频率降低一倍时输出音域也降低一倍。除F\(_{13}\)的输出为方波外,其余12个音的输出均为占空比接近30%的矩形波,可直接用作电子钢琴的音源。

图2
图2 🔍原图 (1063×248)

LD082的输出幅度和电平可与CMOS电路兼容,因此其输出信号也易于用CMOS电路作进一步处理。表2是LD082的电性能指标。

图3
图3 🔍原图 (982×528)

常规应用电路设计

1.N组[即(12N+1)键]电子钢琴(图2);此处N为琴键组数,N=4时为49键,N=5时为61键,余类推。图2中K\(_{1}\)~K(12N+1)为键盘开关。此方案工作原理如下:

图4
图4 🔍原图 (962×479)

二进制计数器将时钟脉冲分成N个依次相差一半(即一个八度音程)的频率,分别作为各音组LD082的时钟频率,因此从各LD082就输出了依次相差八度的N个音组。这些音经过各音形门处理为钢琴音形,再经音色滤波,即可送至功率放大器输出钢琴音色。

2. 61键电子(风)琴(图3):在此方案中要用到12只七级二进制计数器/分频器4024。每只4024分别从LD082的一个输出脚取出信号并分成五个同名音律(依次相差八度音程),但第一组取出6个C音,最低的一个供最低一个C音键用。必须注意:在从音形门向琴键连线时,须将各出线按C、C\(^{#}\)、D、D#……B、C、C\(^{#}\)、d、d#……b、C\(_{1}\)、C1\(^{#}\)……b\(_{1}\)、c2……b\(_{2}\)c3……c\(_{4}\)……的音律顺序重新调整线序排列。

图5
图5 🔍原图 (1117×458)

这个方案中使用12片4024和一块LD082,而不使用五片LD082,是因为12片4024总价格仍较四片LD082为低的缘故。但带来的缺点是琴键连线的线序必须严格注意理顺,工艺上比较复杂。

3.电子定音器(图4);用LD082和一只二进制计数/分频器4024可以构成一个精度较高、音域达到8组的定音器。开关S\(_{1}\)用以转换1~8个音组,开关S2改变每一组的12(或13)个音名。97个音的频率范围从16.3Hz到4172Hz,完全能复盖88键标准钢琴的音域范围。

图6
图6 🔍原图 (1208×435)

此外,LD082还可用来作音乐示教板、声讯指示器、高档音乐电子玩具及其它类型的电子乐器等。(田进勤)