第二章 设计内容
2.1 电子琴发音原理
乐器的结构较为复杂，音源是由晶体管产生的电振动，并通过音色
回路而产生各种音色；同时由周波数调制产生颤音效果，由振幅调制
产生各种乐器的音效。电子琴的外形很像普通键盘乐器，只是某些种
类多一排脚踏键盘，而且手触键盘也往往分为两层。键盘式电子琴声
音丰富、优美，有变音装置，能发出多种不同的音色，可以作为独特
的乐器进行演奏，还能代替传统的风琴、钢琴供音乐课教学。 传统
乐器的声音是通过机械的方法产生的，电子琴的声音是用“电”产生
的。附图 21 是一般电子琴结构原理的方框图。 电子琴原理框图振
荡器是根据需要产生一定频率的振荡信号，振荡信号通过分频器分解
成不同频率的信号输送到放大器，放大器将信号放大，推动扬声器发
出声音。键盘实际是一些开关，如果没有键盘，许多种频率的信号一
齐进到放大器里，通过扬声器发出的声音就会乱七八糟，不成音乐。
按下键盘的一支键，就等于接通一只开关，只允许某一种频率的信号
通过到放大器里去，扬声器就发出一个音来。这样，按照一定的演奏
规律来按键，就能奏出美妙的音乐来。电源的任务是给各部分供电。
下面进一步介绍振荡器和分频器的工作原理。振荡器一般用 LC 电感三
点振荡电路。如果忽略晶体管、电阻等因素的影响，则它的振荡频率 f
可由下式决定： 振荡频率 f 公式只要适当选择电感 L 和电容 C 的数
值，就可以得到所需要的信号频率。分频器是一个双稳态电路，即晶
体管 BG1 导通、BG2 截止和 BG1 截止、BG2 导通两种稳定状态。如果在
它的输入端输入一个信号脉冲，它就翻转一次，即由一种稳态迅速变
成另一种稳态，再输入一个信号脉冲，它又会翻转一次，还原成起始
的稳态。这样，在它的输入端输入两个信号脉冲时，在它的输出端就
得到一个信号脉冲。就是说，输出信号频率比输入信号频率低一半，
好像用 2 除过一样，所以叫二分频。 电子琴使用二分频电路是音阶
规律的需要。音乐中的基本音阶的频率是按照一定规律排列的，以 C
调为例，音阶中各音之间的频率（单位为赫兹）关系是： 音阶中各
音之间的频率关系说明一个音的频率刚好是比它低八度音的频率的两
倍。所以，只要把一个音的频率除以 2 就得到比它低八度的一个音的
频率。实现这一点就需要使用二分频电路。这样，只要振荡器产生一
个标准音的频率信号，如高音“1”的信号，通过二分频就产生中音
“2”的频率，再一次二分频就产生低音“1”的频率了。如果按照键
盘上最高音组的频率制作七个振荡器，并将得到的七个音阶信号分别
二分频，便可得到低八度的一组音阶信号；再次二分频，就可得到再
