I
АУДИОТЕХНИКА
і
Сигнализаторы
со звучанием органа
Владимир Ьаргене««
“Орган
-
поистине самый великий, самый cмeJlый, самый великолепный
из всех музыкальных инструментов, созданных человеческим гением.’’
Олоре де Бальзак
Достижения электроники последних
лет, преобразившие всю ьашу жизнь,
не могли не отразиться и на конструк-
циях бытовых сигнализаторов. Уже ни-
кого не устраивает дребезжание элек-
тромеханического звонка. В качестве
квартирных звонков, в телефонных ап-
паратах будильниках и в цруой быто-
вой технике используются мелодичные
электронные сигнализаторы. Однако и
они не всегда достаточно благозвуч ны.
Это объясняется тем, что, как правило,
сигнализаторы - одноголосые электро-
музыкальные устройства, которые не
могут воспроизводить сочетания зву-
ков разной высоты - аккордь
ч
Предла-
гаемая вниманию читателей разработ-
ка является попыткой I излучить более
приятный тембр звучания электронных
сигнализаторов. Помимо описания кон-
кретной схемы сигнализатора с улуч-
шенным тембром звучания, в статье
приводятся самые необходимые на-
чальные сведения для самостоятельно-
го кони. руирования элок громузыка!
1
ь-
ных устройств и инструментов (ЭМИ)
Исторически сложившейся более
300 лет тому назад музыкально звуко-
вой системой в Европе является 12-сту-
пенный равномерно темперированный
строй, в котором октава делится на 12
полутонов (наименьших расстояний
между звуками по высоте), а частоты
тонов одноименных нот от октавы к
октаве (начиная с самой низкочастот-
ной) возрастают в два раза. Но такой
строй сложился не сразу. Поначалу
люди отбирали звуки по тону, исходя
из их благозвучия, а когда научились
делать точные измерения, то оказа-
лось. что частоты музыкальных звуков
не могут быть представлены никакими
целыми или дробными (рациональны-
ми) числами - это числа иррациональ-
ные. В современной музыкальной сис-
теме только частоты тонов ноты )
1
Я
являются числами рациональными (а
кроме субконтроктавы - еще и нату-
рагьнь
1
ми). Отношения частот сосед-
них тонов (большей частоты к мень-
шей),
пс
музыкальной шкале, постоян-
ны (равномерная темперация) и, в силу
иррациональности частот тонов, также
выражаются ирра1
'.чональным числом
М *=
-4 = = 1,05946309. . и 1,0595.
1^ 2
Чисдо М называется множителем тем-
перации. Из-за иррациональности и не-
возможности синхронизации частотто-
нов различных нот значительно услож-
няется задача конструирования много-
голосы: ЭМИ [1 ]. Приходится делать от-
дельные задающие генераторы на
каждый тон самой высокочастотной
октавы, а частоты тонов других октав
получать путем многократного деле-
ния на 2 частоты соответствующего за-
дающего генератора.
Звуки музыкальных гчструментов
- периодические несинусоидальные
(часто очень сложной формы) колеба-
ния. Радиолюбители, знакомые с выс-
шей математикой, знают, что любое пе-
риодическое несинусоидапьное коле-
бание (периодическую негармоничес-
кую функцию и даже многие неперио-
дические) можно разложить на ряд си-
нусоидальных (гармонических) состав-
ляющих (ряд Фурье), называемый спек-
тром этого колебания. Гармонические
оо< тавляющие (гармоники) принято ну-
меровать по частоте. Первая гармони-
ка имеет частоту исходного колебания,
вторая - в два раза большую, третья -
в три р°за большую, чем исходное ко-
лебание и т.д. В зависимости от фор
мы исходного колебания, его спектр мо-
жет бьгь бесконечным
с
тенденцией
убь'на^ия амплитуд гаомоник по мере
возраст ания их частоты, конечным и
может не согзательно содержась гар-
моники всех номеров. Передатчики ра-
диосвязи обычно излучают, помимо
несущей частоты, целый спектр гармо-
ник. Это происходит потому, что сину-
соидальное колебание несущей на не-
линейностях передающего тракта ис-
кажается, и синусоида становится не-
идеальной. В радиосвязи с этим явле-
нием борются, чтобы не создавать по-
мех другим радиостанциям Вэле.ггро-
музыке все обстоит наоборот - чем
больше гармоник содержит звук (бла-
гозвучных, конечно, к которым относят-
ся четные гармоники), тем он богаче и
ярче скрашен. В ст рунных ЭМИ иногда
умышленно создают нелинейность ха-
рактер! ютики УЗЧ, чтобы увеличить в
звуке число гармоник (обертонов) и
1
ридать звуку большую выразитель-
ность [2]. Звук органа содержит множе-
ство гармоник, из которых наиболее
низкочастотные придают звуку специ-
фическую окраску. Представление не-
гармонических периодических колеба-
ний в виде ряда гармоник широко ис-
пользуется в электромузыке. Исходя из
этих представлений, имитируют звуки
известных музыкальных инструментов
или получают совершенно новые неиз
зестные звучания с помощью электрон-
ных устройств одним из двух способов.
Первый способ чформантный) - ге-
нерируют периодические колебания с
очень широким спектром (например,
короткие, по сравнению с периодом
следования, прямоугольные импульсы),
а затем отсеивают с помощью специ-
альных фильтров все ненужные гармо-
ники ,, оставляют только те, из которых
формируется колебание требуемой
формы.
Второй способ (синтеза) - генери-
руют синусоидальные составляющие с
частотами, фазами и амплитудами со-
гласно разложению в ряд Фурье ана-
литической функции, описывающей
негармоническое колебание, которое
необходимо получить, а затем смеши-
вают (суммируют) эти составляющие.
Второй способ относят к наиболее
совершенным. Им мы и будем пользо-
ваться для имитации органного темб-
ра звучания.
Органу более
200и
лет, и за вре-
мя его существования человечество
ничего лучшего по величественное;
ти и диапазону звучания не созда-
ло. Орган счи
1
ается одним из самых
---------------------------------------------- 1
13
Радиолюбитель - 0 2 /2 0 0 5 У
предыдущая страница 14 Радиолюбитель 2005-02 читать онлайн следующая страница 16 Радиолюбитель 2005-02 читать онлайн Домой Выключить/включить текст