Аналоговый синтез звука. Глава 7. С чего начинается аддитивный синтезатор, или Задающие Осцилляторы
Если театр начинается с вешалки, субтрактивный ("муговский") синтезатор, который будет обязательно рассмотрен в дальнейшем - с клавиатурного делителя напряжения, то аддитивный аналоговый синтезатор начинается с задающего генератора (осциллятора).
Задающий осциллятор (LCDO, LC drive oscillator) - самый ответственный (наравне с блоком питания) узел такого инструмента. Именно от него зависит стабильность строя, а в случае его отказа звуковой сигнал на выходе инструмента пропадёт вовсе.
Однако, если внимательно посмотреть на схему в предыдущей главе, то можно заметить, что после задающего осциллятора следует нотный счётчик-делитель (Note Counter), формирующий нотный хроматический звукоряд. Следует признать, что такой узел появился в аддитивных ЭМС только в конце 70-х годов (а в инструментах советского производства - лишь во второй половине 80-х), и инструменты более раннего выпуска (а первые аддитивные ЭМС появились ещё в 50-х) вполне обходились без него. Но... Задающих осцилляторов в таких инструментах было двенадцать вместо одного, именно линейка этих осцилляторов и отвечала за формирование хроматического звукоряда.
Фрагмент структурной схемы ГДБ аддитивного ЭМС без нотного делителя
Естественно, такая схемотехника имела несколько серьёзных недостатков! Во-первых, инструмент был довольно сложен в настройке (осцилляторы было необходимо настраивать с частотными интервалами SQR^12(2) (число И. С. Баха), и их частоты (два осциллятора соседних полутонов, за исключением "До" и "Си") должны были различаться соответственно в 1.0594630943593 раз, а во-вторых, при попытке реализации питча (глиссандо) частоты всех осцилляторов менялись по-разному, что нарушало общий строй инструмента. При уходе частоты одного из осцилляторов строй также нарушался, что требовало обязательной подстройки. И только с разработкой нотного делителя эти недостатки были устранены.
Схем таких осцилляторов существует несколько, но наилучшим образом себя зарекомендовала схема автогенератора с LC колебательным контуром ("Индуктивная трёхточка"), которая отличается простотой и довольно хорошей стабильностью частоты. Вот один из примеров - LCDO популярного в начале 80-х ЭМС "Юность-73".
LCDO инструмента "Юность-73"
Как видим - схема очень проста, и содержит всего два транзистора. На первом (VT1) реализован сам автогенератор, второй (VT2) выполняет функцию буферного каскада - формирователя импульсов. Схема позволяет менять частоту в небольших пределах путём подачи управляющего напряжения на базу VT1 (через резистор R1). Частоты осцилляторов "Юности" располагались в районе 50-100 кГц, частота осциллятора "Ля" естественно была кратна числу 440.
С появлением в составе инструментов нотного делителя надобность в 12-ти осцилляторах отпала, и их число сократилось до одного. В виду того, что нотный делитель понижает исходную частоту в сотни раз, соответственно пришлось повысить и частоту LCDO. Зато путём введения в схему варикапов появилась возможность изменять частоту в широких пределах - в два раза (сдвиг на октаву) и более, появилась возможность использования питч-бенда без нарушения строя, а настройка инструмента свелась к одной единственной рукоятке на панели управления (она будет рассмотрена в следующей главе). Пример схемы LCDO популярного во второй половине 80-х инструмента "Электроника ЭМ-04".
LCDO инструмента "Электроника ЭМ-04"
В следующей главе будет подробнее рассмотрен питч-контроллер.
(c) 2015. Александр Балакин
facebook.com/alxbeam
