一种电子音乐合成器

    专利查询2025-12-15  4


    本发明涉及电路设计,特别涉及一种电子音乐合成器。


    背景技术:

    1、随着电子科技的发展,电子音乐合成器应运而生,其能够创造出各种独特的声音效果,且能够实时控制和调整,使得音乐表演更加灵活和个性化。

    2、然而现有的电子音乐合成器,为了提供更专业的性能和更多样的功能,通常具有较大的体积,而便携式的电子音乐合成器则具有的功能较少。另外,为了尽可能减小电子音乐合成器的体积,通常会使一个按键具备多种功能,因此,需要熟练掌握其使用方法才可以灵活使用,而熟练掌握需要较长的时间,导致上手使用困难。此外,现有的电子音乐合成器大部分属于数字合成器,对音乐的调节灵活性较差;而若使用模拟合成器,则由于使用了模拟元器件,导致电子音乐合成器体积较大。

    3、因此,如何使得电子音乐合成器在体积小巧的同时,具备功能全面、性能优良、灵活性高的特点,成为了本领域亟需解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种电子音乐合成器,以解决现有电子音乐合成器体积大且音乐调节性能较差的问题。

    2、为解决上述技术问题,本发明提供一种电子音乐合成器,包括音序器模块、音乐合成模块和功放模块;所述音序器模块用于提供音序电平信号;所述音乐合成模块用于将音序电平信号转换为不同音阶组成的声音波形序列,并对声音波形序列进行音阶和音色的调节,输出音频信号;所述功放模块用于对音频信号进行扩音处理;

    3、所述音乐合成模块包括压控振荡器电路和混音电路;所述压控振荡器电路用于将音序电平信号转换为不同音阶组成的三组声音波形序列,每组声音波形序列的声音波形种类不相同;所述混音电路包括对应多个输入支路,每一输入支路用于一一对应接入一组声音波形序列,以利用所述混音电路对声音波形序列进行混音并输出混音后的音频信号。

    4、可选的,还包括mcu控制电路,所述压控振荡器电路包括数字电位器,所述mcu控制电路用于调节数字电位器的阻值形成不同的音阶;进一步的,所述混音电路包括复用开关电路,所述复用开关电路控制数字电位器的选通,所述mcu控制电路用于调节数字电位器的阻值以控制声音波形序列混音后的混音强度。

    5、可选的,在所述的电子音乐合成器中,所述音序器模块包括脉冲信号生成电路、高电平产生电路、时钟信号选择电路、脉冲分配电路和16路电位器;所述脉冲信号生成电路用于生成脉冲信号;所述高电平产生电路用于生成高电平信号,所述时钟信号选择电路用于选择将脉冲信号或高电平信号输入至所述脉冲分配器;所述脉冲分配电路用于对输入的脉冲信号进行脉冲分配;所述16路电位器用于将脉冲分配后的时序脉冲信号作为cv信号输出。

    6、可选的,在所述的电子音乐合成器中,所述脉冲信号生成电路包括定时器芯片,所述定时器芯片的型号为ne555;所述定时器芯片的vcc端接入电源,且vcc端和gnd端之间接入第一电容,disch端通过第一电阻接入电源,且disch端通过第二电阻和可调电阻与trig端和thres端相连,thres端通过第二电容接地,cont端通过第三电容接地,reset端接入电源,out端输出脉冲信号。

    7、可选的,在所述的电子音乐合成器中,所述高电平产生电路包括开关、第四电容和第三电阻;所述开关和所述第四电容并联,且所述第四电容的一端接入电源,另一端通过所述第三电阻接地;所述第四电容和所述第三电阻之间引出高电平信号。

    8、可选的,在所述的电子音乐合成器中,所述脉冲分配电路包括两个脉冲分配器,所述脉冲分配器的型号为cd4017;每一脉冲分配器的8个输出端分别与所述16路电位器中的一路相连,以将脉冲分配后的时序脉冲信号作为cv信号输出。

    9、可选的,在所述的电子音乐合成器中,所述声音波形包括锯齿波、矩形波和正弦波;其中由u6施密特触发器cd40106bm和d20二极管1n4148、c12电容、q18三极管2n3904构成锯齿波压控振荡器,受cv信号控制生成锯齿波;锯齿波经电压跟随器u5d缓冲后一路直接输出,另一路进入过零比较器u5c转换成矩形波;矩形波通过施密特触发器整形后进入电压跟随器u13c缓冲,一路直接输出,另一路进入rc振荡器相移网络转换成正弦波后输出。

    10、可选的,在所述的电子音乐合成器中,所述功放模块包括依次设置的电压放大级、推动级、前级功放输出级、后级功放输出级和扬声器电路;所述电压放大级用于接收音频信号,并对音频信号进行电压放大;所述推动级用于对电压放大后的音频信号进行电压和电流的进一步放大,以增大音频信号的幅度,并对放大后的音频信号进行滤波处理;所述前级功放输出级用于对所述推动级输出的音频信号进行滤波和电压放大;所述后级功放输出级用于对音频信号进行电流放大;所述扬声器电路用于播放放大后的音频信号。

    11、可选的,在所述的电子音乐合成器中,所述功放模块为ab类音频功放构成otl功放电路。

    12、可选的,在所述的电子音乐合成器中,所述电子音乐合成器还包括录放音模块,所述录放音模块包括收音电路和录放音芯片;所述收音电路用于在控制开关的控制下收录声音并保存至录放音芯片;所述录放音芯片用于在控制开关的控制下将收录的声音通过所述功放模块进行播放。

    13、可选的,在所述的电子音乐合成器中,所述电子音乐合成器还包括供电模块,所述供电模块包括电源和电压转换电路,所述电源和所述电压转换电路用于对所述电子音乐合成器中的各个模块进行供电。

    14、本发明提供的电子音乐合成器,包括音序器模块、音乐合成模块和功放模块;所述音序器模块用于提供音序电平信号;所述音乐合成模块用于将音序电平信号转换为不同音阶组成的声音波形序列,并对声音波形序列进行音阶和音色的调节,输出音频信号;所述功放模块用于对音频信号进行扩音处理;所述音乐合成模块包括压控振荡器电路和混音电路;所述压控振荡器电路用于将音序电平信号转换为不同音阶组成的三组声音波形序列,每组声音波形序列的声音波形种类不相同;所述混音电路包括对应多个输入支路,每一输入支路用于一一对应接入一组声音波形序列,以利用所述混音电路对声音波形序列进行混音并输出混音后的音频信号。通过对音序器模块、音乐合成模块和功放模块进行电路设计,使得在保证电子音乐合成器体积较小的同时,将音序电平信号转换为不同音阶组成的一组声音波形序列,从而能够对输入的各类音序电平信号的音阶和音色进行灵活多变的调节,解决了现有电子音乐合成器体积大且音乐调节性能较差的问题。



    技术特征:

    1.一种电子音乐合成器,其特征在于,包括音序器模块、音乐合成模块和功放模块;所述音序器模块用于提供音序电平信号;所述音乐合成模块用于将音序电平信号转换为不同音阶组成的声音波形序列,并对声音波形序列进行音阶和音色的调节,输出音频信号;所述功放模块用于对音频信号进行扩音处理;

    2.根据权利要求1所述的电子音乐合成器,其特征在于,还包括mcu控制电路,所述压控振荡器电路包括数字电位器,所述mcu控制电路用于调节数字电位器的阻值形成不同的音阶;进一步的,所述混音电路包括复用开关电路,所述复用开关电路控制数字电位器的选通,所述mcu控制电路用于调节数字电位器的阻值以控制声音波形序列混音后的混音强度。

    3.根据权利要求1所述的电子音乐合成器,其特征在于,所述音序器模块包括脉冲信号生成电路、高电平产生电路、时钟信号选择电路、脉冲分配电路和16路电位器;所述脉冲信号生成电路用于生成脉冲信号;所述高电平产生电路用于生成高电平信号,所述时钟信号选择电路用于选择将脉冲信号或高电平信号输入至所述脉冲分配器;所述脉冲分配电路用于对输入的脉冲信号进行脉冲分配;所述16路电位器用于将脉冲分配后的时序脉冲信号作为cv信号输出。

    4.根据权利要求3所述的电子音乐合成器,其特征在于,所述脉冲信号生成电路包括定时器芯片,所述定时器芯片的型号为ne555;所述定时器芯片的vcc端接入电源,且vcc端和gnd端之间接入第一电容,disch端通过第一电阻接入电源,且disch端通过第二电阻和可调电阻与trig端和thres端相连,thres端通过第二电容接地,cont端通过第三电容接地,reset端接入电源,out端输出脉冲信号。

    5.根据权利要求3所述的电子音乐合成器,其特征在于,所述高电平产生电路包括开关、第四电容和第三电阻;所述开关和所述第四电容并联,且所述第四电容的一端接入电源,另一端通过所述第三电阻接地;所述第四电容和所述第三电阻之间引出高电平信号;和/或,所述脉冲分配电路包括两个脉冲分配器,所述脉冲分配器的型号为cd4017;每一脉冲分配器的8个输出端分别与所述16路电位器中的一路相连,以将脉冲分配后的时序脉冲信号作为cv信号输出。

    6.根据权利要求1所述的电子音乐合成器,其特征在于,所述声音波形包括锯齿波、矩形波和正弦波,其中由u6施密特触发器cd40106bm和d20二极管1n4148、c12电容、q18三极管2n3904构成锯齿波压控振荡器,受cv信号控制生成锯齿波;锯齿波经电压跟随器u5d缓冲后一路直接输出,另一路进入过零比较器u5c转换成矩形波;矩形波通过施密特触发器整形后进入电压跟随器u13c缓冲,一路直接输出,另一路进入rc振荡器相移网络转换成正弦波后输出。

    7.根据权利要求1所述的电子音乐合成器,其特征在于,所述功放模块包括依次设置的电压放大级、推动级、前级功放输出级、后级功放输出级和扬声器电路;所述电压放大级用于接收音频信号,并对音频信号进行电压放大;所述推动级用于对电压放大后的音频信号进行电压和电流的进一步放大,以增大音频信号的幅度,并对放大后的音频信号进行滤波处理;所述前级功放输出级用于对所述推动级输出的音频信号进行滤波和电压放大;所述后级功放输出级用于对音频信号进行电流放大;所述扬声器电路用于播放放大后的音频信号。

    8.根据权利要求1所述的电子音乐合成器,其特征在于,所述功放模块为ab类音频功放构成otl功放电路。

    9.根据权利要求1所述的电子音乐合成器,其特征在于,所述电子音乐合成器还包括录放音模块,所述录放音模块包括收音电路和录放音芯片;所述收音电路用于在控制开关的控制下收录声音并保存至录放音芯片;所述录放音芯片用于在控制开关的控制下将收录的声音通过所述功放模块进行播放。

    10.根据权利要求1所述的电子音乐合成器,其特征在于,所述电子音乐合成器还包括供电模块,所述供电模块包括电源和电压转换电路,所述电源和所述电压转换电路用于对所述电子音乐合成器中的各个模块进行供电。


    技术总结
    本发明提供一种电子音乐合成器,包括音序器模块、音乐合成模块和功放模块;音序器模块用于提供音序电平信号;音乐合成模块包括压控振荡器电路和混音电路;压控振荡器电路将音序电平信号转换为不同音阶组成的三组声音波形序列;混音电路对声音波形序列进行混音以输出音频信号;功放模块用于对音频信号进行扩音处理。通过对音序器模块、音乐合成模块和功放模块进行电路设计,使得在保证电子音乐合成器体积较小的同时,将音序电平信号转换为不同音阶组成的一组声音波形序列,从而能够对输入的各类音序电平信号的音阶和音色进行灵活多变的调节,解决了现有电子音乐合成器体积大且音乐调节性能较差的问题。

    技术研发人员:秦斐燕,徐欣怡,丁文霞,王福杰,谢仲业,武淼,沈博
    受保护的技术使用者:东莞理工学院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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