Аналоговый синтез звука. Глава 12. Клавиатурный коммутатор
И так, все необходимые тональные сигналы инструмента сформированы в генераторно-делительном блоке (ODU), и теперь пришла пора преобразовать их в музыку, скоммутировав их соответствующим образом. В этот самый момент к процессу подключается клавиатура. Надо заметить, что в гармонических (аддитивых) аналоговых синтезаторах для этой цели используются два принципиально различных способа. Первый - посредством механического клавиатурного коммутатора. Второй - с применением так называемого диодного модулятора (или манипулятора, как этот узел иногда называют, Diode Modulator Unit, DMU). Оба эти способа имеют свои преимущества и недостатки, и мы рассмотрим каждый из них отдельно.
Кстати, если посмотреть на структурную схему из шестой главы, то можно заметить узел Bus Adder (шинный сумматор). Этот узел входит в состав как с клавиатурного коммутатора, так и DMU, по этому попутно будет рассмотрен и он. Для начала рассмотрим механический клавиатурный коммутатор. Сам по себе клавиатурный коммутатор - это весьма простое устройство, фактически обычный выключатель, включенный в цепь тонального сигнала и связанный с клавишей клавиатуры. При нажатии на клавишу замыкается соответствующая контактная группа, и тональный сигнал (а точнее - сразу несколько тональных сигналов, но об этом позже) с выхода формирователя импульсов подключается к шине сумматора. Всё очень просто!
Однако есть одно "Но". Для осуществления принципа аддитивного синтеза регистровые сигналы (включая аликвотные) должны коммутироваться раздельно и одновременно. Для этого клавиатура должна иметь несколько контактных групп на каждой клавише. Более того - в обязанности клавиатуры так же входит формирование сигнала Gate (Гейт), который служит для управления блоком постобработки (PPU, или блок эффектов), ради которого в клавиатуре для всех клавиш добавляется ещё одна дополнительная контактная группа. Gate - это квазилогический сигнал, имеющий два уровня - высокий, если на клавиатуре не нажата ни одна клавиша, и низкий, если нажата хотя бы одна или несколько. Стоит заметить, что сигнал Gate также используется и практически во всех аналоговых субтрактивных ("муговских") синтезаторах, но там он формируется несколько другим способом - об этом мы поговорим позже.
Сами контактные групы клавиатурного коммутатора представляют собой матрицу m*n, где столбцы m - это связанные с клавишами подвижные контактные группы (их число равно числу клавиш), на которые подаются сигналы с рассмотренных ранее импульсных формирователей, плюс дополнительный контакт для "гейта", а строки m - продольные контактные шины сумматора, их число равно количеству регистровых "футовых" диапазонов (включая аликвоты) плюс дополнительная шина для формированися "гейта". Рассмотрим конструкцию такой клавиатуры.
Устройсво контактных групп клавиатурного коммутатора
На этом рисунке мы видим поперечные гибкие контакты (красные), связанные с клавишей посредством планки-толкателя, и продольные жёсткие контактные шины сумматора (синие), закреплённые на диэлектрических опорах. При нажатии на клавишу планка-толкатель изгибает подвижные контакты вниз, и они замыкаются на соответствующие неподвижные продольные шины сумматора. Если у инструмента клавиатура не делится на участки, то контактные продольные шины сумматора едины для всей клавиатуры. Если же делится - то и соответственно контактные шины имеют разрывы. Для каждого раздельного участка продольные шины сумматора свои.
И так, с механикой мы разобрались. А вот тому, каким образом такая клавиатура соединяется с выходами импульсных формирователей генераторно-делительного блока - будет посвящена следующая глава.
(c) 2015. Александр Балакин
facebook.com/alxbeam
