Elektroniska skārienorgānu ķēde

Elektroniskās ērģeles ir intriģējoša mūzikas ierīce, kas rada ļoti patīkamas mūzikas notis, reaģējot uz pirkstu pieskārieniem uz īpašiem skārienjutīgiem elektroniskiem paliktņiem vai pogām.

Mūsdienu ērģeles tomēr ir ļoti dārgas, kas parasti tās novieto ārpus lielākajai daļai ļaužu pieejamības. Zemu izmaksu opciju tipiem nav veiktspējas, un tie ir akordu orgānu formā, kas, lai arī darbojas kā daudzbalsīgi, parasti ir salīdzinoši minimāli niedru tipa aprīkojums, ko kontrolē ar nelielu pūtēju.

Nosaukuma akordu ērģeļu izcelsme ir patiesība, ka basu apvienība notiek ar vadības taustiņu palīdzību, kas rada pareizo noti. Zemākās cenas ērģeles var būt tā sauktās monofoniskās ērģeles (jebkurā laikā var atskaņot tikai vienu noti), kas parasti ir mazliet vairāk, salīdzinot ar kabatas izmēru, un to spēlē, izmantojot irbuli.

Pats pirmais šķietamais izstrādes veids būtu sagatavot uzlabotu taustiņu paliktni, kas izveidota, jo irbuli darbība var būt diezgan apgrūtinoša. Tomēr pilnas tastatūras 40 mārciņu cenu nevar racionalizēt. Kā redzams attēlos, jaunā tastatūra joprojām ir pieskāriena tipa, taču tagad ir veidota tā, lai ērģeles spēlētu, vienkārši pieskaroties atbilstošajiem paliktņiem, tāpat kā pilna mēroga mūzikas instruments.

Tremolo tiek papildus piegādāts, kas arī tiek iedarbināts un izslēgts, izmantojot kontaktu spilventiņus, un tiek dota vadība, lai noregulētu tremolo dziļumu. Vēl viens uzlabojums ir skaņošanas precizitāte, kas agrākajos instrumentos tastatūras ietvaros bija atšķirīga, pateicoties vienīgajam rezistoram, kas pieradis pieaugt starp katru piezīmi. Inovatīvajā modelī tastatūras iestatīšana ir daudz pārāka, izmantojot rezistoru pāri, ja nepieciešams virknē vai paralēli, lai pēc iespējas tuvāk būtu precīzai pretestības vērtībai.

Visbeidzot, instrumentam ir pāris balsis vai pieturas, kas ievērojami papildina iespējamo radīto mūzikas izvēli. Šīs mazās ērģeles ir diezgan pieņemamas būvēt, tām patiešām vajadzētu sagādāt milzīgu gandarījumu un muzikāli un elektroniski informatīvi.

BŪVNIECĪBA

Šī elektroniskā skārienorgāna tastatūras struktūra ir uzdrukāta tieši uz PCB, kas papildus satur arī pārējos elementus.

Tā kā tastatūras vara sliedes var viegli sarūsēt konsekventa pieskāriena dēļ ar pirkstu, ir ļoti svarīgi, lai jūsu PCB būtu vai nu konservēts, vai arī aizsargāts ar kaut kādu pārklājumu, kas ļaus izvairīties no aptraipīšanas.

Sāciet būvniecību, uzstādot vietā LM380, pēc kura nofiksējiet mazas radiatora spuras, kā parādīts attēlā abos IC apgabalos. Lodējiet tos 3., 4., 5. tapā vienā pusē un 10., 11. un 12. tapā otrā pusē.

Tas jādara vispirms, jo šajā PCB reģionā var būt ļoti maz vietas. Kad dažādas citas daļas ir pielodētas. Pievienojiet abas stieples saites un 'salieciet zemā augstuma daļas pie dēļa, kā norādīts pārklājumā. Visu laiku ievietojiet pārējās IC un apsveriet īpašu uzmanību, lai pirms instalēšanas pārāk daudz nespēlētos ar CMOS IC. Pārbaudiet polarizēto daļu, piemēram, lc, kondensatoru un diodu, polaritāti tieši pirms to lodēšanas vietā.

Lai izvairītos no skrūvju redzamības uz tastatūras, piestipriniet abus slēdžus savās vietās ar piecu minūšu epoksīda līmi. Katras uzstādīšanas atveres aizmugurē uzklājiet nedaudz koka vai metāla, lai sasniegtu pievienoto līmēšanas virsmas laukumu un lielāku izturību.

Pievienojiet potenciometrus un vadu, lai pabeigtu PCB, kā norādīts pārklājuma attēlā. Šajā brīdī jāpārbauda visa vienība, lai pārliecinātos, ka visas piezīmes un funkcijas darbojas efektīvi, pirms tās tiek ievietotas piemērotos gadījumos

DIZAINA ĪPAŠĪBAS

Kā jau iepriekš teicu, galvenā iezīme ir tastatūras izpilde, izmantojot pirksta pieskāriena metodi, nevis 'zondes' tipu. Tāpēc, lai atpazītu, ka tā ir pieskāries, dažām tehnoloģijām jābūt saistītām ar katru taustiņu.

Skārienorgana pieskāriena vadību parasti ietekmē kapacitatīvās, rezistīvās vai 50 Hz iesmidzināšanas procedūras kapacitatīvā tehnika ir visefektīvākais starp šiem. Parasti tas ir visdārgākais, un tāpēc tas netiek izmantots. 50 Hz iesmidzināšanas metode faktiski ir arī sarežģīta, tāpēc rezistīvā metode tika uzskatīta par vienīgo reāli noderīgo metodi no cenu zīmes viedokļa.

Tā kā tastatūru pašlaik spēlē ar pirkstu, arī tai jābūt lielākai par parasto, lai arī tā joprojām nav tik liela kā pilnvērtīga tastatūra.

Sākotnējā teorijā par toņa oscilatoru tika izmantots OM802 IC. To aizstāja ar a 555 taimeris lC jo tas ir lētāks un ticamāks savos rezultātos. 555 ir pāris izvades, ko var pielietot, zāģa zobu vilnis un šaurs impulss.

Abas šīs izejas tiek izmantotas mūsu izkārtojumā, lai instrumentam piedāvātu dažādas skaņas. Zāģzobs tiek filtrēts caur vienkāršu RC filtru, lai atbrīvotos no vairākiem skarbumiem harmonisko ietvaru dēļ, un no tā izrietošajam balss tonim ir dinamiska flauta kā audio.

Impulsu izeja tiek kombinēta ar zāģa zobiem, izmantojot pretestības vājinātāju, bet jebkurā citā gadījumā tā netiek filtrēta. Šis balss tonis raksturo virknei līdzīgu troksni.

Filtrēšana ir saglabāta ārkārtīgi vienkārša, atkal no cenu viedokļa. Ja lietotājs vēlas, šī persona, iespējams, var izmēģināt dažādus filtrus, lai iegūtu dažādas skaņas.

Izmantojot tradicionālos orgānus, katrai orgāna oktāvai tiek pabeigta apstāšanās filtrēšana, lai apietu nevajadzīgu toņu un līmeņa izmaiņas unikālās frekvencēs.

Ar šī orgāna 2 oktāvu periodu, strādājot ar vienkāršajiem filtriem, tastatūras diapazonā ir jāapstiprina vairākas toņa un līmeņa izmaiņas.

Tā kā tiek izmantoti vājinoši filtri, audio izvades posmā ir nepieciešams liels ieguvums, tāpēc skaņas skaļruņa optimālai darbībai audio izejas posmā tiek izmantots LM380 op pastiprinātājs.

Ķēdes shēma

Kā darboties

To, kā darbināt orgānu, izskaidros, neatkarīgi aplūkojot 5 sadaļas, no kurām tas sastāv.

Šie ir:

• a) tastatūra
• b) oscilators
• c) Filtrs
• d) izejas pastiprinātājs
• e) Tremolo ķēde

(uz) Tastatūra : Atšķirībā no tradicionālajiem skārienorgāniem tastatūru kontrolē pirksta ādas pretestība, nevis zonde. Katrā taustiņā ir CMOS vārti, kas savienoti tieši ar to, kur divi vārtu ieejas mēdz būt savienoti kopā un ar pozitīvo padevi caur 4,7 M rezistoru.

Tiklīdz taustiņš tiek pieskāries, vārtu ieejas caur 100 k rezistoru tiek novilktas zemā (0V), kā rezultātā vārtu izeja iet uz augšu. Tas velk nākamo rezistora virknes daļu caur diode augstu.

Tāpēc, izvēloties un pieskaroties dažādām tastatūrām, mēs savienojam dažādus pretestības līmeņus 555 oscilatora 2. un 6. tapā un pozitīvajā padevē, attiecīgi to aktivizējot un mainot frekvences noteikšanas laika konstante.

b) Oscilators : Oscilators ir atkarīgs no 555 taimera lC. Kondensators Cl tiek uzlādēts caur rezistora virknes daļu (tāpat kā ar tastatūru) kopā ar rezistoru R113. Ja spriegums pie tapām 2 un 6 nokļūst līdz līmenim, kas ir iestatīts uz tapu 5. kondensators ir spiests ātri izlādēties caur R97 un slēgtu tranzistoru, kas piestiprināts 555 tapai 7.

Kad spriegums pāri C1 sasniedz pusi no tā, kas tika iestatīts 5. tapā, IC 555 iekšējais tranzistors tiek izslēgts un kondensatoram tiek atļauts vēlreiz uzlādēt, tādējādi turpinot ciklu un radot zāģveida viļņu formu pāri kondensatoram.

Šai viļņu formai ir bagātīgs harmonisks materiāls, bet to ražo ar augstas pretestības līmeni. Rezultātā tiek izmantots vienības pieauguma buferis (IC8), lai neitralizētu šo izeju no nākamajiem ķēdes posmiem.

Otru šauras pulsa viļņu formas izvadi var iegūt pie 555 tapas 3, un to izmanto, lai izveidotu instrumenta otro balss signālu.

c) Filtrēt : Tika eksperimentēti ar vairākiem dažādiem filtriem, taču no izmaksu viedokļa bija absolūti grūti apstiprināt neko citu kā pamata RC filtru uz zāģa zobiem, kas nodrošina pārsteidzoši relaksējošu flautai līdzīgu iznākumu. Tā kā šaurā impulsa secība šķiet diezgan līdzīga virknēm, to galvenokārt vājina, lai papildinātu filtrēto zāģa zobu daudzumu.

d) Izejas pastiprinātājs : Skaļruni darbina LM380. Skaļuma regulēšana tiek veikta, izmantojot potenciometrus RVI, un nepieciešamo balsi nosaka caur slēdzi SW1. LM380 jāpiestiprina ar radiatora spurām, kā paskaidrots projektā.

(ir) Tremolo ķēde : Tremolo rada zemas frekvences oscilatora tehnika, kas darbojas aptuveni 8 Hz frekvencē (IC11). Oscilatoru varēja ieslēgt un izslēgt, izmantojot fl ip flopu, ko izveidoja vārti IC7 / 3 un lC7 / 4. Šī fl ip fl opcija tiek pielāgota iestatījumam “ieslēgts” vai “izslēgts”, izmantojot pieskārienu slēdžus, kas darbojas tāpat kā galvenā tastatūra. Lai uzlabotu tremolo frekvenci, samaziniet R10 un otrādi.

Tremolo oscilatora izvadi filtrē C12 un R109, lai parādītu mīkstāku viļņu formu un iegūto viļņu formu, ko buferē IC12. C12 pieaugums ir mainīgs caur RV2, un šī konkrētā poga rezultātā maina tremolo modulācijas dziļumu.

Potenciometrs RV3 faktiski ir apdares potenciometrs, kas efektīvi pielāgo IC12 izvadi uz 555 kontaktu 5 un līdz ar to arī orgāna frekvenci.

Gadījumā, ja šķiet, ka tastatūra jāpārvieto uz augšu vai uz leju oktāvu, vai arī to var panākt, pārveidojot C1 vērtību ar koeficientu divi tastatūra ir zemāka, bet otra ir augstāka) to var labot, mainot R97 vērtību.

Kad apakšējā galā tas ir pārāk ass, samaziniet R97, savukārt, ja apakšējā galā izklausās fl, palieliniet R97.

PCB dizains

Detaļu saraksts