在开始这个项目之前,我从未认真考虑过制作乐器的想法。鉴于我几乎是个音痴,我也没有理由期待会有什么成功。但后来我开始研究涉及的波形——这让我以一个更熟悉的方式来理解声音。最后,我制作了一个我个人认为还算不错的五音键盘。
我通过聆听函数发生器产生的不同波形——正弦波、方波、三角波和锯齿波——并通过吉他放大器播放它们来开始我的探索。我改变了波形的特性——比如占空比——并倾听声音的变化。在聆听声音的同时观察示波器上的信号,使我能够将波形与声音匹配起来——可以说是有所体会,找到了感觉。
这段简短的自学入门让我开始明确我想要乐器具备的功能。我想要制作一个与普通键盘略有不同的东西,所以我选择了一个小型的键盘,其中每个音符都能演奏和弦——将两个不同频率的波混合在一起。我最喜欢三角波的声音,所以我将电路设计围绕着生成三角波的振荡器。我也喜欢锯齿波的声音——一种上升斜率比下降斜率更缓的三角波。我特别喜欢这种波与普通三角波混合时的声音。
一旦我知道了我想要什么,我就设计了一个基于三个振荡器的电路——两个三角波振荡器,一个高频范围,一个低频范围,以及一个锯齿波振荡器。我使用运算放大器实现了这个电路——LM324 四路运算放大器非常适合振荡器,而可靠的 LM741 则作为最终的混音级。键盘上的每个“键”都可以触发任何或所有振荡器——三个音调通过每个键的拨动开关启用或禁用,而 individual frequencies 则通过电位器进行调整。
我根本不是一个音乐家,所以我也不完全确定我会用它做什么,但我对自己做出来的效果感到惊喜。如果你也想制作一个,这是 PCB 的原理图和板布局 https://github.com/vinmarshall/Radio-Shack-Music-Maker/。我把外壳用亚克力激光切割了。顶部和底部面板的 CAD 图纸也在那个下载文件中。
Radio Shack 音乐制作器零件清单
按钮开关 – 5 个,零件号 275-609
SPST 小型拨动开关 – 15 个,零件号 275-634
5K 电位器(将轴切割至所需长度)– 10 个,零件号 271-1714
100K 电位器(将轴切割至所需长度)– 5 个,零件号 271-092
旋钮 – 4 个,零件号 274-415
DPDT 小型拨动开关 – 1 个,零件号 275-636
1/4″ 音频插孔 – 1 个,零件号 274-252
9V 电池 – 2 节,零件号 23-853
9V 电池座 – 1 个,零件号 270-326
9V 电池夹 – 1 个,零件号 270-324
1N4001 整流二极管 – 1 个,零件号 276-1101
1N4148 信号二极管 – 1 个,零件号 276-1122
电阻组合 – 1 包,零件号 271-312
LED 组合 – 2 包,零件号 276-1622
LM324 四路运算放大器 – 2 个,零件号 276-1711
LM741 运算放大器 – 1 个,零件号 276-007
2N2222 NPN 晶体管 – 3 个,零件号 276-1617
0.01uF 电容器 – 2 个,零件号 272-1065
导线组合 – 1 包,零件号 278-1224
亚克力面板 – 使用我们的 CAD 文件从 Pololu.com 获取。