音乐集成电路自70年代末出现以来，给很多传统的产品注入了新的活力，如玩具、文具、工艺品、电子乐器、门铃、电子钟、电话机等，深受人们的喜爱。现在随着技术的发展，新品种层出不穷，应用领域日益广泛。本文以功能较多的CIC48系列音乐集成电路为例，介绍音乐集成电路的基本工作原理和使用方法。
电路结构和工作原理
CIC48系列音乐集成电路的典型结构如图1所示。其中曲调存储器ROM是整个电路的核心部分，里面按顺序存放着乐曲的音调、节拍等信息，称为程序控制字。每个控制字为7位二进制数，工作时依次读出，其中4位用于控制音阶发生器输出信号频率（即音调）的高低，另外3位用于控制节拍发生器产生相应的节拍信号（即控制音乐的节奏）。我们知道，4位二进制数，从“0000”到“1111”共有16种状态，故可代表16个音阶，CIC48系列音乐集成电路只用了其中的14种去控制音阶发生器，产生从低音“5·”到高音“4·”（或从“6·”到“5·”）的14种音阶。同样，控制节拍发生器的3位二进制数，从“000”到“111”共有8种状态，可以有8种不同的节拍信号。其它单元电路的作用如下：
振荡电路用于产生振荡信号（通常为80k～120kHz），为整个电路协调工作提供时间标准。外接的R1和C1可在一定范围内微调振荡频率，RS可微调电压。
音阶发生器用于产生乐曲的基音信号，它可以被看作一个分频级数可随时改变的分频器。分频级数由前述曲调存储器ROM中的程序控制字设定。例如：分频级数为190分频，输入振荡信号频率为100kHz时，音阶发生器输出分频后的音阶信号频率为526.32Hz，约等于C调“1”音符基音的振荡频率。值得指出的是，单纯的基音会使人感觉单调，因此音阶发生器通过处理使分频的结果带有高次谐波。这一复合音阶信号与音色信号调制后形成实际的音调。
节拍发生器的功能是产生节拍信号，用于控制每一个音符延续时间的长短，通常有：1/4拍、2／4拍、3／4拍、1拍、1\(\frac{1}{2}\)拍、2拍、3拍、4拍等8种，由ROM中的程序控制字决定。每1拍时间的长短则由节拍选择器设定，通常有104拍／分、122拍／分、146拍／分、183拍／分、244拍／分等等。
音色发生器的功能是产生乐曲的包络信号，即前述音色信号。我们知道，乐理中的“音高（音调高度）”是由基音的频率决定的，而音色则是由其波形的包络形状决定的。不同的乐器有不同的音色，图2是模拟三种乐器演奏效果的波形图。音色的选择，通常是由生产厂家在录入乐曲时设定的。
控制电路的功能是设置对ROM寻址的计数器的初值和工作方式。计数器被触发工作后，可以按照一定的次序和方式对ROM的存储空间寻址，将存放的曲调信息依次读取出来。
调制器对音色信号和复合音阶信号进行调制，形成合成乐曲信号。该信号经前置放大器预放大后，成为具有一定驱动能力的信号，再送到集成块外，通过集成块外的功率放大电路去驱动扬声器。
控制电路和使用方法
音乐集成电路中存放的乐曲信息，通常由生产厂家根据用户的要求一次性烧录到曲调存储器中，成品不能再更改其内容。但用户可利用控制电路的引出端所提供的功能选择使用方式。常见音乐集成电路的控制端主要有以下4种。
CE——直译为“片使能端”，也称“片选端”。当它为低电平时，音乐集成电路停止工作；当它为高电平时，音乐集成电路处于正常工作状态。通常是在CE端接收到脉冲信号的上升沿时，开始播放乐曲。有些集成块的该控制端为CE-，其工作情况与CE相反，即CE-为低电平时可以工作，为高电平时停止工作。还有些音乐集成块用CS或CS-表示该控制端，其功能是一样的。
LP——连续播放控制端。当它为低电平时，只播放1首乐曲；当它为高电平时，可以从用户选定的第一首乐曲开始，连续播放到最后一首乐曲。
AS-——自动停止控制端。当它为低电平时，每次播放完最后一首乐曲时，将自动停止播放；当AS-端为高电平时，如果LP端也为高电平，则每次播放完最后一首乐曲后，将再从芯片中存放的第一首乐曲开始，循环重复播放。
SL——选曲端。在存有多首乐曲的音乐集成电路中，SL端每接收到一个脉冲就跳过一首乐曲；再播放时，将从下一首乐曲播放。若选曲时，AS-端接低电平，选曲到最后一首乐曲时，将结束选曲功能；若AS-端接高电平，则可以再从第一首乐曲开始循环选曲。
综上所述，触发音乐集成电路播放乐曲，是由给CE端送入1个脉冲的上升沿启动的。从哪一首乐曲开始播放，是事先用SL端选定的。能否连续播放，取决于LP的状态。播放完最后一首乐曲后是否自动停止，则是由AS-端决定的。
其它有关问题
1．封装形式
图3是常见音乐集成电路封装形式的示意图。双列直插式的一般为16脚塑料封装，通常第8脚接电源负极，第16脚接电源正极。单列直插式的一般为9脚塑封，通常是第5脚和第9脚接电源，例如：CIC28系列是第5脚接正极，第9脚接负极；CIC38系列是第5脚接负极，第9脚接正极。环氧黑膏软封装音乐集成电路的种类众多，不同厂家的产品接线规律相差较大，不可盲目照搬。
一般双列直插式封装的音乐集成电路中，存放的乐曲都较多，控制功能也较多。单列直插式封装的，一般只有一首乐曲。环氧黑膏软封装的音乐集成电路中，也有一些存放乐曲较多的品种，但有些品种的控制功能较少。
2．工作电压
一般音乐集成电路的电源电压范围为1.3～5V。有一些品种的电源电压范围较小，例如:1.3～1.6V，1.3～3.3V，2.7～3.6V等等。使用时，最好是按照生产厂家推荐的典型工作电压值供电。
很多常见电子产品的电源电压，都高于音乐集成电路的工作电压，在这些产品中加入音乐集成电路时，应注意将电源电压降低后，再接至音乐集成电路。另外，在信号的输入、输出处，也要注意加入适当的电平转换电路。（程远 毕凌云）