Elektronický obvod dotykových varhan

Elektronický dotykový orgán je zajímavé hudební zařízení, které vytváří velmi příjemné noty v reakci na dotyky prstů na speciálních elektronických dotykových blocích nebo tlačítkách.

Dnešní orgány jsou však velmi nákladné, což je obvykle staví mimo dosah většiny lidí. Nízkorozpočtové typy nemají dostatečný výkon a jsou ve formě akordových orgánů, které, i když fungují jako polyfonní, mají tendenci být relativně minimálním rákosovým zařízením ovládaným malým dmychadlem.

Varhanní akord pochází z pravdy, že basová asociace je pomocí ovládacích kláves, které vytvářejí správnou notu. Varhanem s nejnižší cenou může být takzvaný monofonní varhany (lze zahrát pouze jednu notu v daném okamžiku), což je obvykle o něco více ve srovnání s velikostí kapes a hraje se pomocí stylusu.

Úplně prvním zdánlivým vývojovým základem by bylo připravit vylepšené nastavení klávesnice, protože fungování stylusu může být docela nepříjemné. Cenu plné klávesnice 40 £ však nelze racionalizovat. Jak je vidět na obrázcích, nová klávesnice je i nadále dotykového typu, ale nyní byla vyrobena tak, aby se na varhany hrálo pouhým dotýkáním se správných padů, stejně jako plnohodnotným hudebním nástrojem.

Tremolo je navíc dodáváno, které je také spouštěno a vypínáno pomocí kontaktních podložek a je dána kontrola pro nastavení hloubky tremola. Další vylepšení spočívá v přesnosti vyladění, která se u dřívějšího nástroje v klávesnici lišila kvůli jedinému rezistoru, který byl zvyklý na přírůstek mezi každou notou. V inovativním modelu je vyladění na klávesnici mnohem lepší díky použití dvojice rezistorů, je-li to vyžadováno sériově nebo paralelně, aby se co nejvíce přiblížila přesná hodnota odporu.

Nakonec nástroj obsahuje několik hlasů nebo zastavení, které významně přispívají k výběru hudby, která může být generována. Tento malý orgán je velmi cenově dostupný a jeho konstrukce by vám měla poskytnout nesmírné uspokojení a je hudebně a elektronicky informativní.

KONSTRUKCE

Struktura klávesnice tohoto elektronického dotykového orgánu je vtištěna přímo na desku plošných spojů, která navíc drží zbývající prvky.

Vzhledem k tomu, že měděné stopy na klávesnici by mohly snadno korodovat kvůli neustálému dotyku prstem, je velmi důležité, aby byla vaše PCB buď pocínovaná, nebo stíněná nějakou formou pokovování, která zabrání poškození.

Začněte konstrukci instalací LM380 na místo, po kterém upevněte malá žebra chladiče, jak je znázorněno na obrázku, do obou oblastí IC. Pájejte je na piny 3, 4, 5 na jedné straně a piny 10, 11 a 12 na druhé straně.

Toho by mělo být dosaženo nejprve, protože v této oblasti desky plošných spojů může být velmi málo místa. Pokud byly na místě připájeny různé jiné součásti. Připojte dva drátěné články a 'sestavte části s nízkou výškou k desce, jak je uvedeno na překrytí. Zbytek integrovaných obvodů dejte na poslední místo a zvažte zvláštní pozornost, abyste si před instalací příliš nehrali s integrovanými obvody CMOS. Těsně před pájením na místo zkontrolujte polaritu polarizovaných částí, jako jsou lC, kondenzátory a diody.

Aby nedošlo ke zviditelnění šroubů na klávesnici, přilepte dva přepínače na místo pomocí pětiminutového epoxidového lepidla. Naneste trochu dřeva nebo kovu na zadní stranu každého instalačního otvoru, abyste dosáhli větší lepicí plochy a větší trvanlivosti.

Připojte potenciometry a vodič k dokončení desky plošných spojů, jak je uvedeno na překryvném obrázku. Celá jednotka musí být v tomto okamžiku otestována, aby bylo zajištěno, že všechny poznámky a funkce fungují efektivně před namontováním do příslušných případů

DESIGNOVÉ VLASTNOSTI

Jak jsem již řekl dříve, základní charakteristikou je provedení klávesnice metodou dotyku prstem na rozdíl od typu „sondy“. Proto musí být každá technologie spojena s každým klíčem, aby bylo možné rozpoznat, že se jí dotkla.

Dotykové ovládání dotykového orgánu je normálně ovlivněno kapacitním, odporovým nebo 50 Hz injekčním postupem Zatímco kapacitní technika je nejúčinnější z nich. Toto je obvykle nejlevnější, a proto se nepoužívá. Metoda vstřikování 50 Hz je ve skutečnosti také sofistikovaná, a proto byla odporová metoda považována za jedinou skutečně užitečnou metodu z hlediska cenovky.

Jelikož klávesnici aktuálně hraje prst, musí být také větší než obvykle, i když stále není opravdu velká jako plnohodnotná klávesnice.

V původní teorii byl jako tónový oscilátor použit OM802 IC. Toto bylo nahrazeno a 555 časovač lC protože je to levnější a spolehlivější ve výsledcích. Model 555 má několik výstupů, které lze použít, vlnu pilovitého zubu a úzký puls.

Oba tyto výstupy jsou využívány v rámci našeho rozložení a nabízejí různé zvuky pro nástroj. Pila je filtrována přes přímý RC filtr, aby se zbavila několika drsností kvůli harmonickému rámci a výsledný tón hlasu má živou flétnu jako zvuk.

Pulzní výstup je kombinován v množství do pilového zubu pomocí odporového tlumiče, ale v ostatních případech je nefiltrován. Tento tón hlasu má strunný zvuk.

Filtrování bylo zachováno extrémně základní, opět z cenového hlediska. Pokud si uživatel přeje, může tento jedinec případně vyzkoušet různé filtry, aby získal různé zvuky.

U tradičních orgánů je stop-filtrování dokončeno pro každou oktávu orgánu, aby se zabránilo zbytečným změnám tónu a úrovně na jedinečných frekvencích.

S 2 oktávovou periodou tohoto orgánu je třeba při práci s jednoduchými filtry potvrdit několik změn tónu a úrovně v rozsahu klávesnice.

Vzhledem k tomu, že jsou použity zeslabovací filtry, je ve zvukovém výstupním stupni nezbytný značný zisk, a proto je ve výstupním audio výstupu použit zesilovač LM380 pro optimální provoz reproduktoru.

Kruhový diagram

Jak pracovat

Jak pracovat s orgánem, bude vysvětleno nezávislým pohledem na 5 částí, z nichž je složen.

Tyto jsou:

• (klávesnice
• b) oscilátor
• (c) Filtr
• (d) Výstupní zesilovač
• e) obvod tremolo

(na) Klávesnice : Na rozdíl od tradičních dotykových orgánů je klávesnice ovládána odporem kůže prstů, nikoli sondou. Každý klíč má CMOS bránu, která je k ní připojena přesně tam, kde mají dva vstupy do brány tendenci být spojeny dohromady a s pozitivním napájením přes 4,7 M rezistor.

Jakmile se dotknete klíče, vstupy brány jsou nízké (0 V) přes odpor 100 k, což vede k vysoké hodnotě výstupu brány. To táhne následnou část řetězce rezistoru vysoko přes diodu.

Proto výběrem a dotykem různých klávesnic propojujeme různé úrovně odporů mezi piny 2 a 6 oscilátoru 555 a kladným napájením, následně jej aktivujeme a měníme obvod časové konstanty určující frekvenci.

b) Oscilátor : Oscilátor je závislý na 555 časovači lC. Kondenzátor Cl se nabíjí přes část řetězce rezistoru (jako na klávesnici) spolu s rezistorem R113. Pokud se napětí na pinech 2 a 6 dostane na tu úroveň, která je nastavena na pinu 5., je kondenzátor nucen rychle se vybít přes R97 a uzavřený tranzistor připojený k pinu 7 na 555.

Jakmile napětí na C1 dosáhne až poloviny toho, co bylo nastaveno na pinu 5, vnitřní tranzistor IC 555 se vypne a kondenzátor se nechá znovu nabít, čímž pokračuje v cyklu a vytváří kondenzátorový tvar vlny.

Tato křivka má bohatý harmonický materiál, ale je vyráběna s vysokou impedancí. Výsledkem je vyrovnávací paměť pro zisk jednoty (IC8), která působí proti tomuto výstupu před načtením v následujících fázích obvodu.

Druhý výstup úzkého pulzního průběhu lze získat na pinu 3 555 a ten se používá k vytvoření druhého tónu hlasu pro nástroj.

(C) Filtr : Bylo experimentováno s několika různými filtry, avšak z hlediska nákladů bylo absolutně obtížné ověřit cokoli jiného než základní RC filtr na pilovém zubu, který poskytuje úžasně uvolňující výsledek podobný flétně. Vzhledem k tomu, že sekvence úzkých pulzů vypadá docela podobně jako struny, je v podstatě zeslabena, aby doplnila množství filtrovaného pilovitého zubu.

d) Výstupní zesilovač : Reproduktor je napájen z LM380. Ovládání hlasitosti se provádí pomocí potenciometrů RVI a potřebný hlas se určuje pomocí přepínače SW1. LM380 musí být upevněn pomocí žeber chladiče, jak je vysvětleno v konstrukci.

(je) Tremolo Circuit : Tremolo je generováno technikou nízkofrekvenčního oscilátoru pracujícího kolem 8 Hz (IC11). Oscilátor lze zapínat a vypínat pomocí fl ip flopu vytvořeného branami IC7 / 3 a lC7 / 4. Tento fl ip fl op je upraven na nastavení „zapnuto“ nebo „vypnuto“ pomocí dotykových přepínačů, které fungují stejným způsobem jako hlavní klávesnice. Chcete-li zlepšit frekvenci tremola, snižte R10 a naopak.

Výstup z tremolo oscilátoru je filtrován pomocí C12 a R109, aby poskytoval měkčí křivku a výsledný průběh vyrovnávací paměti IC12. Zisk C12 je proměnný prostřednictvím RV2 a tento konkrétní knoflík ve výsledku mění hloubku modulace tremolo.

Potenciometr RV3 je vlastně trimovací potenciometr, který efektivně přizpůsobuje výstup z IC12 na pin 5 555, a tedy frekvenci orgánu.

V případě, že je nutné pohnout klávesnicí nahoru nebo dolů o oktávu, lze toho dosáhnout transformací hodnoty C1 s faktorem dva. klávesnice je nižší, zatímco druhá je vyšší), to lze opravit změnou hodnoty R97.

Pokud je na dolním konci příliš ostrý, snižte R97, zatímco pokud to zní, na dolním konci zvyšte R97.

Design PCB

Seznam dílů