基于单片机的电子琴设计文献综述
2020-04-10 16:22:07
文 献 综 述
一、 电子琴的背景和意义
电子琴是现代电子科技与音乐结合的产物,是一种新型的键盘乐器。它在现代音乐扮演着重要的角色,单片机具有强大的控制功能和灵活的编程实现特性,它已经溶入现代人们的生活中,成为不可替代的一部分。它还可模仿多种音色,甚至可以奏出常规乐器所无法发出的声音(如合唱声,风雨声,宇宙声等)。
1935年德国E.韦尔特、W.法斯和管风琴制作家K.曼伯格共同开发了利希特风琴利用光线照射印上声音模式的玻璃转板上从光变化引起的电流变化形成声音但这种琴仍然庞大要两间房才能安置。1930年美国发明家L.哈蒙德推出有实用意义的机电式风琴称为哈蒙德琴。它靠电磁线圈靠近91个多角钢音轮发出交流波整理为正弦波合成音色。它有两层61键手键盘和一组32键脚键盘能模拟20多种音色。这种琴于1934年申请专利权1935年开始大量生产。仅1937年就销售3000多台。不过哈蒙德琴因为发声原理为机电故只能称为第一台电风琴。但它的造型和结构成为了后来双排键电子琴的雏形。当美国人制造的哈蒙德电风琴在全世界风靡一时之际,东方的日本却在默默地进行模仿研究。籍着新器件技术的发展日本YAMAHA公司于1959年制造了世界上第一台双排键电子琴D-1并以electone作为注册商标。D-1实际上是哈蒙德琴的翻版,但由于采用先进的晶体管技术内部电路和综合性能都有相当的进步。后来更发展出FS、ME、HS、EL等众多系列以确立YAMAHA的双排键电子琴霸主地位。1982年YAMAHA公司推出了震惊世界的DX7型合成器是第一台小型数字式商业电子合成器,它不是象模拟合成器一样是用电压调制电子元件来发出声音,而是采用先进得多的技术。用数学的方法直接制造波形。它同样有震荡器、滤波器和放大器,只不过是通过数字控制而不是电压控制。在DX7的整个发声系统的末端还加入了一个数字/模拟转换器用它把合成器内部的数字信号转换成人耳能够听到的模拟信号。
电子琴的自动节奏部分,为老师给学生进行节奏感的教学提供了有利条件。老师可让学生合着自动节奏反复打拍子,甚至可以运动身体,比如合着节奏踏步、走步,做操等,从中用心和身体去领略各种节奏的律动。并且可以了解各种各样的音乐风格,增加其综合音乐素养。普及型电子琴的演奏有较大一部分是通过自动和弦伴奏来配合完成的,在音乐中和弦的连接推动了旋律地进行,不同的和声连接,形成了不同的音乐色彩。
用电子琴的特殊功能,对学生进行综合音乐能力的培养,以激发他们从内心对音乐的理解热爱。一旦掌握了这种能力便能发挥自己无穷的创造力,自如地用音乐的语言去表达他们内心中的各种感受,他们将更加喜欢音乐、热爱音乐。
二、 电子琴的实现方式及功能
电子琴就是利用现代电子技术、计算机技术以及网络技术,进行音乐演奏。是培养学生音乐综合能力的重要手段。
本设计主要内容是用AT89C51单片机为核心控制元件,设计一个电子琴。以单片机作为主控核心,与键盘、扬声器等模块组成核心主控制模块,在主控模块上设有按键和扬声器。
(1)能够实现基本的琴键功能