如何制作一個(gè)音頻合成器？

合成器電路是能夠使用電子設(shè)備產(chǎn)生音頻信號(hào)的電路?，F(xiàn)代合成器現(xiàn)在非常流行，因?yàn)樗峁┝酥谱鲀?yōu)質(zhì)音樂的便利性。您可能已經(jīng)看到一些類似的合成器電路，例如電子鋼琴，MIDI發(fā)生器等。該電路可以添加到音頻合成器的長列表中。它可以通過按下按鈕生成音符的聲音。從某種意義上說，這是一個(gè)電子鋼琴電路。

集成電路MAX038：

該芯片是高頻波形發(fā)生器。它應(yīng)通過其V+和V-引腳以+5V和-5V供電。為此，您可以使用此+5V和-5V電源電路。該芯片能夠產(chǎn)生三種不同類型的波形：方形、三角形和正弦波。

該芯片的輸出頻率范圍為0.1Hz至20MHz。在此之上，輸出波本質(zhì)上將被扭曲。該芯片的輸出波形將通過向A0和A1引腳饋送適當(dāng)?shù)倪壿嬢斎雭磉x擇。

該芯片的輸出頻率取決于兩個(gè)因素。一種是連接到COSC引腳的外部電容器。另一個(gè)是進(jìn)入其IIN引腳的電流。

它還提供修改占空比和微調(diào)輸出波頻率的規(guī)定，方法是向其FADJ和DADJ引腳施加-2.4V至+2.4V電壓。當(dāng)DADJ引腳被拉至0V時(shí)，波形的占空比保持在50%。

同樣，當(dāng)FADJ和DADJ引腳被拉至0V時(shí)，頻率調(diào)諧和占空比調(diào)整功能將關(guān)閉。此時(shí)，輸出頻率僅取決于COSC引腳中的IIN電流和電容。

音頻合成器電路的工作原理：

集成的MAX038是該電路的核心。該波形發(fā)生器使用外部電阻器和電容器進(jìn)行配置，以產(chǎn)生三種不同波形的信號(hào)：正弦波、三角波和方波。如前所述，該芯片的輸出頻率取決于IIN引腳的電流和連接到COSC引腳的電容值。

根據(jù)數(shù)據(jù)手冊，REF引腳提供約2.5V的基準(zhǔn)電壓，并能夠提供約200mA的電流。因此，我們使用5k電阻R1將電流限制在100uA，并將其饋送到IIN引腳。這是因?yàn)?IIN 引腳的推薦電流輸入為 1uA 至 750uA，我們在這里選擇 100uA。

流向IIN引腳的電流饋送振蕩器電流發(fā)生器，進(jìn)而饋送至內(nèi)部振蕩器。外部電容器 C1、C2、C3、C4、C5 通過按鈕連接到內(nèi)部振蕩器。

按下按鈕時(shí)，振蕩器對(duì)電容器進(jìn)行充電和放電。因此，這會(huì)影響輸出信號(hào)的頻率。因此，當(dāng)按下按鈕時(shí)，它將電容器連接到COSC引腳，從而在第19個(gè)引腳中產(chǎn)生相應(yīng)的頻率輸出。

這由公式控制。

Fo（MHz） = IIN（ uF ） / CF （ pF ）

這里還使用可變電阻RV2來修改FADJ引腳的輸入電壓。這可以將使用上述公式固定的標(biāo)稱輸出頻率修改+70%至-70%。12k電阻R3從DADJ接地，因?yàn)槲覀儾恍枰{(diào)整電路中的占空比。使用可變電阻而不是 REF 中的 12k 來啟用此功能。

鋼琴鍵頻率：

為了固定音頻合成器每個(gè)鍵的輸出頻率，我將使用鋼琴鍵頻率

我選擇了鋼琴音符及其各自的頻率來固定電容。請注意，該電路不能產(chǎn)生鋼琴的聲音，因?yàn)殇撉佥敵霾ㄐ畏浅?fù)雜，而是使用其頻率作為參考。

固定電容值：

讓我們使用公式固定上述頻率的電容值。請注意，您必須將頻率和電流值轉(zhuǎn)換為下面指定的單位。

波形選擇：

可以通過向引腳A0和A1饋送適當(dāng)?shù)倪壿媮磉x擇輸出波形。電路中的兩個(gè)單刀雙擲開關(guān)（SW1和SW2）交替連接到+VCC和GND。這將有助于我們做出此選擇。下表顯示了方波、正弦波和三角波的選擇條件。

現(xiàn)在，MAX038的配置已經(jīng)完成。按下按鈕時(shí)，將使用連接到按鈕的電容器固定頻率的SW1和SW2的選定波形作為該音頻合成器電路的輸出。

輸出波形從+5V電源軌變?yōu)?5V電源軌，最大電流為20mA。該電流不足以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，因此我們需要一個(gè)放大器級(jí)來執(zhí)行此操作。

放大器級(jí)：

該放大器基于互補(bǔ)推挽放大器，因?yàn)樗哂姓壷霖?fù)軌輸入。電路使用互補(bǔ)晶體管對(duì)TIP2955（PNP）和TIP3055（NPN）來工作。

耦合電容C8和C9去除輸入信號(hào)中的直流分量。使用R4、R5和RV1的電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)設(shè)置兩個(gè)晶體管的偏置點(diǎn)。晶體管應(yīng)使用RV2設(shè)置為截止操作模式，因?yàn)楫?dāng)沒有輸入信號(hào)時(shí)，它將消除晶體管消耗的靜態(tài)電流。

當(dāng)輸入信號(hào)的正周期饋入電路時(shí)，Q1導(dǎo)通，Q2將處于關(guān)斷狀態(tài)。Q1集電極電流在此瞬間流動(dòng)。正循環(huán)將在輸出中表現(xiàn)出來。而在負(fù)循環(huán)期間，Q2 導(dǎo)通，Q1 將關(guān)閉。負(fù)循環(huán)將顯示在輸出中。

輸出中再現(xiàn)的波形將驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器，因?yàn)樗凶銐虻碾娏鳌＿@將產(chǎn)生類似于音符的聲音。

使用按鈕發(fā)瘋