Двухголосный
круговокс и круговокс на логических ИМС
Принцип, лежащий в
основе работы данного электромузыкального инструмента, известен давно.
Описания конструкции лампового ЭМИ, у которого частота звука задается с
помощью переменного резистора, можно найти, например, в [1]. Транзисторные
одноголосные ЭМИ с переменным резистором можно встретить в пособиях и публикациях
для начинающих радиолюбителей. Однако по сравнению с приведенными примерами,
предлагаемый ЭМИ (фото 1-2) выполнен двухголосным, что значительно расширило
его возможности. В качестве тонзадающего элемента здесь применен соосный
переменный резистор. Кроме того, введены узлы генератора вибрато и манипуляторов,
что также обогатило его звучание. Полный музыкальный диапазон инструмента 7
октав - от ноты до контроктавы до ноты до пятой октавы, однако, при желании он
может быть изменен.
Принципиальная
схема ЭМИ приведена на рис. 1. Главным его узлом является тональный генератор
(их два). Они собраны по одинаковой схеме на транзисторах VT3, VT4 и VT8, VT9. Такая схемотехника широко применялась в 60-70-е годы (например, в
[2]). Генератор представляет собой разновидность несимметричного
мультивибратора и генерирует колебания формы, близкой к треугольной.
Транзисторы VT5, VT10 служат
эмиттерными повторителями. Германиевые диоды VD9, VD10, VD12, VD13 используются
для термостабилизации. Частота тона изменяется соосным переменным резистором R20 с раздельной регулировкой (тип СПЗ-ЮаМ или другой
аналогичный). Диапазон, перекрываемый инструментом при повороте ручки
резистора из максимального положения в минимальное, составляет 3 и 1/12
октавы. В нейтральном положении переключателя SA4 (SA7) диапазон частот генераторов - от до второй до до
пятой октавы. При переключении SA4 в
верхнее по схеме положение частота генератора понижается на 2 октавы. При
переключении SA4 в нижнее по схеме положение
диапазон генератора смещается вниз еще на 2 октавы. Таким образом, суммарный диапазон каждого генератора
достигает 7 октав. Генераторы некритичны к номиналам пассивных элементов.
Однако генерируемая частота существенно от них зависит. Поэтому для облегчения
настройки номиналы соответствующих элементов (например, R16 и R30) выбраны
одинаковыми. С этой же целью использованы пары транзисторов (например, VT3 и VT8) с
возможно близким Вст. Номиналы R16 и R30 могут быть в пределах 56...75 кОм, R18 и R32- 11
...15 кОм, R21 и R34 - 1,3...6,8 кОм, R22 и R35 - 1,3...6,8 кОм. Транзисторы VT3...VT6 рекомендуется использовать с Вст > 40. Схема генератора вибрато
позаимствована из [3]. Он выполнен на составном транзисторе VT1, VT2 с
фазосдвигающей цепочкой R1-R3, С1-С4
и обеспечивает колебания синусоидальной формы. Резистором R6 регулируется частота колебаний, R10 - регулятор их амплитуды. Выключателями SA1 и SA3 можно
включать и выключать эффект вибрато отдельно для каждого генератора тона. Для каждого тонгенератора предусмотрена
отдельная цепь стабилизации питающего напряжения (R43, VD11 и R44, VD12 соответственно)
для избегания захвата частоты. С выходов тонгенераторов G1, G2 сигнал поступает на
манипуляторы М1, М2, выполненные также по одинаковой схеме и управляемые
кнопками SB1, SB2.
На панель управления выведены также
потенциометры R28, R35 (регуляторы
затухания отдельно для каждого канала), R32, R39 (регуляторы атаки), R31, R38 (регуляторы громкости).
Переключателями SA5, SA7 можно
отключать манипуляторы - тогда на выход поступает непрерывный сигнал с
соответствующего генератора тона. При замыкании выключателя SA6 оба голоса можно включать одной кнопкой - SB1 или SB2. В гнездо XS1 можно подключать внешнюю двухкнопочную педаль
(футсвич) с самовозвратом, например, Behringer FS112V (элементы SB3, SB4, ХР1), это позволит
"развязать руки" исполнителю - футсвич дублирует кнопки SB1, SB2 манипуляторов.
Переключателем SA8 можно включать два голоса вместе (среднее
положение) или только один голос (крайние положения). SA9 - переключатель "моно/стерео". В зависимости от его положения
сигнал с выхода инструмента можно направлять в два независимых усилителя или в
один монофонический усилитель. Питание инструмента осуществляется от сети
переменного тока через стабилизированный выпрямитель. Для предотвращения
захвата частоты и наводок каждый генератор питается от своего параметрического
стабилизатора. Светодиод HL1 -
индикатор включения питания.
Инструмент выполнен
в фанерном корпусе с внешними размерами примерно 265x200x85 мм .
Почти все детали, кроме выпрямителя, потенциометров и
переключателей, размещены на монтажной плате размером 190x80 мм. Транзисторы
можно использовать любые кремниевые маломощные соответствующей структуры.
Можно инструмент выполнить и на транзисторах структуры п-р-п, например,
КТ315. При этом необходимо полярность всех диодов, стабилитронов и оксидных
конденсаторов изменить на обратную. Вместо параметрических стабилизаторов
можно использовать интегральные стабилизаторы КР1168ЕН9, КР1168ЕН5 и их
аналоги в типовом включении.
Генераторы тона могут быть выполнены и по
другой схеме, например, на элементах ТТЛ [3]. То же касается и манипуляторов.
Например, неплохо
зарекомендовала себя схема из [4]. В инструменте могут быть применены
постоянные резисторы МЛТ или другие, конденсаторы К73, МБМ или другие, оксидные
- К50-35 или импортные. В качестве С7...С12 не следует применять конденсаторы
из низкочастотной керамики групп ИЗО - Н90. Трансформатор питания Т1 -
мощностью около 5 Вт с напряжением на вторичной обмотке
8 В (от китайской магнитолы). Соосный переменный резистор R16 применен СПЗ-10аМ группы А, поэтому шкала с нотами
получилась нелинейная. Если есть возможность, лучше применить потенциометр
группы Б, тогда шкала будет линейной, или группы В, в последнем случае шкалу
надо перевернуть на 180 градусов (рис. 3).
Остальные
потенциометры могут быть СПЗ-ЗОа, СПЗ-46 или другие, переключатели - П2К и
минитумблеры, кнопки SB1, SB2 - любые
подходящих размеров, гнезда XS1 ...XS3 - под 6,3 мм джек, XS4 - под сетевой провод, как в магнитофоне.
Литература
1. Соломин В.К. Конструирование электромузыкальных
инструментов. - М.-Л., Госэнергоиздат, 1958 г., стр. 47.
2. Волошин В., ФедорчукЛ. "Романтика"
- новый электромузыкальный инструмент. - Радио, 1965 г., №11, стр. 35.
3. Козлов И. Домашний ЭМИ. - Радио,1993 г., №4,
стр. 30; №5, стр. 28.
4. Шумов Д. Электронный клавесин из ЭМИ
"Юность". - Радио, 1981 г., №11, стр. 36.
Фото Кононченко А.С.
Алексей Браницкий г. Минск
( продолжение следует )