Instrument monodic de concert
Monodic musical instrument
(Articol publicat in revista Tehnium nr.4/1995)
Monodic musical instrument
(Articol publicat in revista Tehnium nr.4/1995)
NOTA: Instrumentul este monodic, dar are sonoritatea specifica instrumentelor polifonice. Sunt, de asemenea, eliminate efectele "click-thump".
Materialul de fata prezinta o dezvoltare a aplicatiei autorului, descrisa in "Tehnium" nr.12/1994, avand ca obiect un instrument muzical monodic cu claviatura, de tipul orgii electronice, destinat constructorilor amatori (simplu si ieftin). Completarile si modificarile aduse schemei (presupunand un pret de cost ceva mai ridicat), permit utilizarea instrumentului, in egala masura, atat in scopuri casnice (instruire sau divertisment), cat si in cadrul unor concerte (utilizat evident ca instrument cu rol solistic).
Schema ofera o solutie practica rezultata in urma incercarilor de a evita inconvenientele caracteristice instrumentelor de amator, de tipul acelora la care claviatura controleaza valoarea uneia din componentele de care depinde frecventa generatorului de tonuri, comandand de asemenea amorsarea si intreruperea oscilatiilor pentru fiecare ton selectat.
In aceste instrumente, preferate de amatori datorita simplitatii si pretului de cost redus, la inchiderea contactului corespunzator clapei apasate, se produce intrarea in functiune a generatorului de tonuri, care va oscila pe frecventa selectata. Oricat de rapida si sigura ar fi amorsarea oscilatiilor, procesul este insotit de aparitia unei pocnituri ("click"). La eliberarea clapei, contactul respectiv se deschide, intreruperea brusca a oscilatiilor fiind de asemenea insotita de zgomot ("thump").
La nivele mici de auditie, in cadrul unor instrumente portabile cu amplificatoare audio incorporate, de mica putere (instrumente de utilizare casnica), efectele sunt mai putin sesizabile si ca atare, mai putin deranjante.
Cu totul altfel stau lucrurile in cazul unor orgi de biserica sau pentru sali de concert, unde se utilizeaza amplificatoare de putere.
Materialul de fata prezinta o dezvoltare a aplicatiei autorului, descrisa in "Tehnium" nr.12/1994, avand ca obiect un instrument muzical monodic cu claviatura, de tipul orgii electronice, destinat constructorilor amatori (simplu si ieftin). Completarile si modificarile aduse schemei (presupunand un pret de cost ceva mai ridicat), permit utilizarea instrumentului, in egala masura, atat in scopuri casnice (instruire sau divertisment), cat si in cadrul unor concerte (utilizat evident ca instrument cu rol solistic).
Schema ofera o solutie practica rezultata in urma incercarilor de a evita inconvenientele caracteristice instrumentelor de amator, de tipul acelora la care claviatura controleaza valoarea uneia din componentele de care depinde frecventa generatorului de tonuri, comandand de asemenea amorsarea si intreruperea oscilatiilor pentru fiecare ton selectat.
In aceste instrumente, preferate de amatori datorita simplitatii si pretului de cost redus, la inchiderea contactului corespunzator clapei apasate, se produce intrarea in functiune a generatorului de tonuri, care va oscila pe frecventa selectata. Oricat de rapida si sigura ar fi amorsarea oscilatiilor, procesul este insotit de aparitia unei pocnituri ("click"). La eliberarea clapei, contactul respectiv se deschide, intreruperea brusca a oscilatiilor fiind de asemenea insotita de zgomot ("thump").
La nivele mici de auditie, in cadrul unor instrumente portabile cu amplificatoare audio incorporate, de mica putere (instrumente de utilizare casnica), efectele sunt mai putin sesizabile si ca atare, mai putin deranjante.
Cu totul altfel stau lucrurile in cazul unor orgi de biserica sau pentru sali de concert, unde se utilizeaza amplificatoare de putere.
La nivele mari de auditie, efectul "click-thump" este destul de pronuntat, aparatul
devenind incompatibil cu calitatea de instrument muzical "adevarat"
Din motive de economie, instrumentul (schema din fig.1) s-a proiectat si executat pe o claviatura de 2 octave. In acest caz, in circuitele de selectie a tonurilor sunt necesare 4 cipuri CMOS (24 inversoare) si 48 diode. O marire a numarului de octave pe acest principiu, nu se justifica in cazul unui instrument monodic, deoarece, la un pret apropiat, cu acelasi numar de componente, s-ar putea construi partea de generare a tonurilor pentru un instrument polifonic, dupa cum se va vedea in articolele viitoare pe care intentionam sa le publicam la aceasta rubrica.
Am considerat suficient un numar de 2 octave pentru configuratia de baza prezentata, intrucat printr-o simpla modificare (adaugarea unui potentiometru), instrumentul poate acoperi optional un numar de pana la 5 octave prin transpozitia tonalitatilor, utilizand o claviatura cu numai 2 octave. Pentru aceasta, capatul dinspre iesire a rezistentei R38 se va lega pe cursorul unui potentiometru de 25K, care la randul sau, se va conecta paralel pe potentiometrele P3,P4,P5. In acest mod se creeaza posibilitatea transpozitiei instrumentului in octave superioare, cu pretul diminuarii posibilitatilor sale timbrice. Astel, atunci cand cursorul acestui potentiometru este la capatul rece (masa), semnalul corespunzator iesirii QD-IC7 este anulat, tonurile de baza ale instrumentului fiind dictate de pozitia potentiometrului P3 care devine master, iar pentru imbogatirea spectrului cu armonici pare vor opera numai P4 siP5 (introducand in principal armonicile 2 si 4), in schimb se obtine transpozitia instrumentului o octava mai sus fara a se interveni in circuitele de acordare si operandu-se pe aceasi claviatura.
In mod analog, daca si P3 este in zero, rezulta transpozitia cu doua octave mai sus, P4 devine master, iar P5 va servi la imbogatirea spectrului.
Din motive de economie, instrumentul (schema din fig.1) s-a proiectat si executat pe o claviatura de 2 octave. In acest caz, in circuitele de selectie a tonurilor sunt necesare 4 cipuri CMOS (24 inversoare) si 48 diode. O marire a numarului de octave pe acest principiu, nu se justifica in cazul unui instrument monodic, deoarece, la un pret apropiat, cu acelasi numar de componente, s-ar putea construi partea de generare a tonurilor pentru un instrument polifonic, dupa cum se va vedea in articolele viitoare pe care intentionam sa le publicam la aceasta rubrica.
Am considerat suficient un numar de 2 octave pentru configuratia de baza prezentata, intrucat printr-o simpla modificare (adaugarea unui potentiometru), instrumentul poate acoperi optional un numar de pana la 5 octave prin transpozitia tonalitatilor, utilizand o claviatura cu numai 2 octave. Pentru aceasta, capatul dinspre iesire a rezistentei R38 se va lega pe cursorul unui potentiometru de 25K, care la randul sau, se va conecta paralel pe potentiometrele P3,P4,P5. In acest mod se creeaza posibilitatea transpozitiei instrumentului in octave superioare, cu pretul diminuarii posibilitatilor sale timbrice. Astel, atunci cand cursorul acestui potentiometru este la capatul rece (masa), semnalul corespunzator iesirii QD-IC7 este anulat, tonurile de baza ale instrumentului fiind dictate de pozitia potentiometrului P3 care devine master, iar pentru imbogatirea spectrului cu armonici pare vor opera numai P4 siP5 (introducand in principal armonicile 2 si 4), in schimb se obtine transpozitia instrumentului o octava mai sus fara a se interveni in circuitele de acordare si operandu-se pe aceasi claviatura.
In mod analog, daca si P3 este in zero, rezulta transpozitia cu doua octave mai sus, P4 devine master, iar P5 va servi la imbogatirea spectrului.
In fine, daca se utilizeaza P5 pe post de master (celelalte potentiometre fiind in zero), se obtine transpozitia
cu 3 octave mai sus, la iesire rezulta semnale dreptunghiulare simetrice, continand numai armonici impare,
sonoritatea instrumeentului saracind vizibil. Acest fapt nu constituie un dezavantaj major daca alegem o banda
de lucru convenabila. Un spectru mai sarac pentru fundamentale inalte este de dorit, stiut fiind ca acestea dau
loc la armonici si mai inalte, rezultand timbruri tipatoare (stridente), pe cand fundamentalele din registrul
grav insotite de armonici intense dau timbruri ample, patrunzatoare.
Pentru a exploata la maximum posibilitatile configuratiei de fata, sugeram ca oscilatorul pilot sa fie acordat in banda 65.4...2093Hz (5 octave), cu posibilitati timbrice satisfacatoare, in raport cu pretul de cost al acestuia. Sugeram, de asemenea, posibilitatea intercalarii unor intrerupatoare in circuitul potentiometrelor, creand in acest mod facilitatea transpozitiei rapide a instrumentului in diferite tonalitati (chiar in timpul interpretarii), dupa necesitatile impuse de partitura.
Fata de varianta de baza descrisa in articolul mentionat, prezenta schema se caracterizeaza prin selectia digitala a tonurilor, realizata cu inversoare CMOS, din capsulele IC1-IC4, intrarea in oscilatie producandu-se prin punerea la masa a uneia din cele 24 intrari (comanda in curent continuu).
Cand nici o clapa nu este apasata, toate intrarile sunt in 1 logic, iar iesirile in 0 logic, astfel ca oscilatorul pilot
Pentru a exploata la maximum posibilitatile configuratiei de fata, sugeram ca oscilatorul pilot sa fie acordat in banda 65.4...2093Hz (5 octave), cu posibilitati timbrice satisfacatoare, in raport cu pretul de cost al acestuia. Sugeram, de asemenea, posibilitatea intercalarii unor intrerupatoare in circuitul potentiometrelor, creand in acest mod facilitatea transpozitiei rapide a instrumentului in diferite tonalitati (chiar in timpul interpretarii), dupa necesitatile impuse de partitura.
Fata de varianta de baza descrisa in articolul mentionat, prezenta schema se caracterizeaza prin selectia digitala a tonurilor, realizata cu inversoare CMOS, din capsulele IC1-IC4, intrarea in oscilatie producandu-se prin punerea la masa a uneia din cele 24 intrari (comanda in curent continuu).
Cand nici o clapa nu este apasata, toate intrarile sunt in 1 logic, iar iesirile in 0 logic, astfel ca oscilatorul pilot
(IC6) este blocat.
La apasarea uneia din clape, iesirea inversorului corespunzator devine 1 logic si oscilatorul intra in functiune pe frecventa dictata de semireglabilul aferent RK. Clapele actioneaza contacte comutator, interconectate astfel incat se asigura interblocarea electrica a acestora (inseriere pe contact normal inchis). In acest mod, la apasarea din greseala pe doua sau mai multe clape simultan, instrumentul va emite obligatoriu un ton de frecventa standard, si anume, tonul cel mai inalt. (A se vedea si articolul din "Tehnium 10-11/1994" de la aceasta rubrica). Acordarile celor 24 tonuri sunt independente si se pot face in orice ordine, dezacordarea ulterioara a unui ton neafectandu-le pe celelalte.
Utilizarea comenzii in curent continuu la selectia tonurilor face posibila comanda simultana a circuitului de anvelopa (IC-8) prin intermediul diodelor de separare D1-D24 si a tranzistorului T2 cu componentele pasive anexe, circuit care actioneaza asupra modului de aparitie si disparitie a sunetului. Grupul R29,C25 asigura intarzierea necesara la deschiderea portilor din IC-8, semnalul audio nu apare la iesire decat dupa ce regimul tranzitoriu de intrare in oscilatie a fost deja depasit, astfel ca apasarea clapelor este lipsita de zgomot ("click"). De asemenea, grupurile R1,C1-R24,C24 prevazute in partea de selectie a tonurilor asigura prezenta tensiunii de comanda pe intrarile inversoarelor aferente inca un mic interval de timp dupa eliberarea clapelor.
La apasarea uneia din clape, iesirea inversorului corespunzator devine 1 logic si oscilatorul intra in functiune pe frecventa dictata de semireglabilul aferent RK. Clapele actioneaza contacte comutator, interconectate astfel incat se asigura interblocarea electrica a acestora (inseriere pe contact normal inchis). In acest mod, la apasarea din greseala pe doua sau mai multe clape simultan, instrumentul va emite obligatoriu un ton de frecventa standard, si anume, tonul cel mai inalt. (A se vedea si articolul din "Tehnium 10-11/1994" de la aceasta rubrica). Acordarile celor 24 tonuri sunt independente si se pot face in orice ordine, dezacordarea ulterioara a unui ton neafectandu-le pe celelalte.
Utilizarea comenzii in curent continuu la selectia tonurilor face posibila comanda simultana a circuitului de anvelopa (IC-8) prin intermediul diodelor de separare D1-D24 si a tranzistorului T2 cu componentele pasive anexe, circuit care actioneaza asupra modului de aparitie si disparitie a sunetului. Grupul R29,C25 asigura intarzierea necesara la deschiderea portilor din IC-8, semnalul audio nu apare la iesire decat dupa ce regimul tranzitoriu de intrare in oscilatie a fost deja depasit, astfel ca apasarea clapelor este lipsita de zgomot ("click"). De asemenea, grupurile R1,C1-R24,C24 prevazute in partea de selectie a tonurilor asigura prezenta tensiunii de comanda pe intrarile inversoarelor aferente inca un mic interval de timp dupa eliberarea clapelor.
Oscilatorul va ramane in functiune pe ultima frcventa selectata, pe o durata care depaseste momentul stingerii
sunetului, stingere asigurata de catre circuitul de anvelopa, evitandu-se astfel auditia zgomotului produs de
iesirea brusca din oscilatie ("thump").
Alegerea potrivita a constantelor de timp pentru grupurile RC mentionate, asigura comutatia claviaturii total lipsita de zgomote, indiferent de nivelul de auditie.
Pentru realizarea practica se poate folosi placa imprimata 110x68 din "Tehnium" 12/94, fig.3, adaptata cu mici modificari, la schema electrica prezentata in figura 1 din materialul de fata.
In plus, se vor executa placile imprimate 165x60 conform desenului din fig.2, care contin partea de
Alegerea potrivita a constantelor de timp pentru grupurile RC mentionate, asigura comutatia claviaturii total lipsita de zgomote, indiferent de nivelul de auditie.
Pentru realizarea practica se poate folosi placa imprimata 110x68 din "Tehnium" 12/94, fig.3, adaptata cu mici modificari, la schema electrica prezentata in figura 1 din materialul de fata.
In plus, se vor executa placile imprimate 165x60 conform desenului din fig.2, care contin partea de
selectie si acordare a tonurilor.
O placa contine circuitele pentru 1 octava (12 tonuri din gama egal temperata), astfel ca pentru un instrument cu claviatura de 2 octave (varianta adoptata de autor), vor fi necesare 2 placute identice.
Daca amatorul nu constituie investitia prea mare, poate construi in plus inca o placuta identica cuplata la placa de baza, impreuna cu celelalte doua, ceea ce-i va permite extinderea la o claviatura cu 3 octave, oscilatorul pilot al instrumentului putand acoperi banda de frecventa corespunzatoare fara probleme.
Conditia care se impune oscilatorului in astfel de scheme, este asigurarea benzii de frecventa dorite prin varierea unui singur element, care in cazul de fata este rezistenta RK.
O placa contine circuitele pentru 1 octava (12 tonuri din gama egal temperata), astfel ca pentru un instrument cu claviatura de 2 octave (varianta adoptata de autor), vor fi necesare 2 placute identice.
Daca amatorul nu constituie investitia prea mare, poate construi in plus inca o placuta identica cuplata la placa de baza, impreuna cu celelalte doua, ceea ce-i va permite extinderea la o claviatura cu 3 octave, oscilatorul pilot al instrumentului putand acoperi banda de frecventa corespunzatoare fara probleme.
Conditia care se impune oscilatorului in astfel de scheme, este asigurarea benzii de frecventa dorite prin varierea unui singur element, care in cazul de fata este rezistenta RK.
