Электроника шаг за шагом [Практическая энциклопедия юного радиолюбителя]

В качестве генератора одноголосого ЭМИ часто используется мультивибратор. Правда, в симметричном мультивибраторе (Р-99;1) изменением одного элемента, например изменением сопротивления одного из резисторов, удается менять частоту в сравнительно небольших пределах, в лучшем случае в два раза. Попытка одним элементом схемы изменить частоту в больших пределах настолько меняет режим мультивибратора, что может просто наступить срыв колебаний. Чтобы в симметричном мультивибраторе изменять частоту хотя бы на две октавы (в четыре раза), нужно переключать несколько схемных элементов, а это уже неудобно.

На Р-99;4 показана схема мультивибратора, частоту которого можно легко менять в четыре — восемь раз (две-три октавы), меняя сопротивление только одного резистора R_э.Такой генератор часто можно встретить в ЭМИ, особенно в простых (К-2, К-14). Если такой генератор работает в клавишном одноголосом ЭМИ, то для каждой клавиши должно быть свое сопротивление резистора R_э. Поэтому R_э составляют из большого числа резисторов, и настройка инструмента сводится к подбору каждого из них с таким расчетом, чтобы при нажатии на клавишу ЭМИ давал звук нужной частоты.

В одноголосых ЭМИ могут применяться блокинг-генераторы (Р-100), генераторы RC (Р-98) и LC (Р-97); последние, правда, в простых схемах встречаются довольно редко. В частности, потому, что менять частоту и производить настройку инструмента подбором конденсаторов или катушек сложней, чем подбором резисторов. Единственный несложный способ изменения частоты LC-генератора — это использование катушки с отводами и точно рассчитанной индуктивностью отдельных секций. Но такая система не позволяет простыми средствами подстраивать частоты, соответствующие отдельным клавишам. Значительные трудности связаны также с тем, что для получения низких частот нужны большие индуктивности: снизить частоту только за счет увеличения емкости нельзя, может оказаться слишком низкой добротность контура (Т-96).

Первым электронным музыкальным инструментом был терменвокс, много лет назад его изобрел и построил молодой петроградский физик Лев Термен. В 1921 году в Кремле изобретатель демонстрировал свой терменвокс Владимиру Ильичу Ленину, а спустя несколько лет совершил много гастрольных поездок по стране и миру, с большой концертной программой выступал в лучших залах Парижа, Берлина, Нью-Йорка, Лондона. Терменвокс — одноголосый инструмент, звуковая частота в нем получается с помощью двух высокочастотных генераторов, сигналы которых подаются на нелинейный элемент, детектор. В результате появляется разностная частота (Т-182, Т-219), которую вгоняют в низкочастотный диапазон, меняя частоту одного из высокочастотных генераторов. И таким же способом, изменяя одну из высоких частот, переходят от одной ноты к другой. В терменвоксе управление высокочастотным генератором производится весьма эффектно: в контур одного из генераторов включен штырь, и, приближая к нему руку, исполнитель меняет емкость контура, меняет одну из высоких частот, а значит, и разностную, низкую частоту (Р-143;3). Терменвокс и сегодня можно встретить на концертной эстраде, главным образом в ансамблях электромузыкальных инструментов, его нетрудно изготовить и самому (К-11).

Р-143

Несмотря на то, что одноголосый инструмент не дает аккордов, звучание его может быть очень эффектным. Все зависит от того, какие тембры удается создать. Здесь уместно вспомнить одноголосый музыкальный инструмент московского инженера А. Володина «Эквадин В-8», который на Всемирной выставке в Брюсселе в 1957 году получил высшую награду «Гран-при». В этом инструменте десятки тембров, легким нажатием нескольких кнопок, заменой определенных электрических цепей можно в огромных пределах менять тембр «Эквадина», имитировать звучание скрипки, виолончели, фагота, органа, трубы и многих других инструментов.

Т-247. Для формирования тембров используются нелинейные элементы, фильтры, формантные фильтры, элементы изменения атаки, умножители и делители частоты. Наш слух хорошо чувствует малейшие изменения в спектре звука. Достаточно сказать, что человек с хорошим слухом замечает 10–15 гармоник звукового сигнала. Музыканты различают в звучании оркестра или хора голоса отдельных певцов, отдельных инструментов. Рассказывают, что известный дирижер Артуро Тосканини однажды остановил репетицию большого симфонического оркестра и сделал замечание какому-то скрипачу: в его скрипке одна из струн была слегка расстроена. Острый слух замечает даже небольшие изменения в цепях электромузыкального инструмента, в которых формируется его тембр. Однако резкие изменения тембра, например переход от мягкого звучания органа к резкому звучанию трубы, требуют резких изменений формы сигнала, серьезных изменений в цепях формирования тембров.