構思巧妙的電子節(jié)拍器,Electronic metronome

電子節(jié)拍器可以產(chǎn)生每分鐘40～60拍的規(guī)則節(jié)拍，可以根據(jù)自己的喜好和要求在第二拍、第三拍、第四拍、第五拍、第六拍或第八拍加入強音符，每一拍由一只LED的發(fā)光來指示，強音拍則由另一LED作發(fā)光指示。

節(jié)拍的產(chǎn)生由多諧振蕩器IC1、或非門Nl和N3構成的脈沖發(fā)生器，以及電阻R3和電容C2完成。IC1的頻率位于0.67Hz（每分鐘40拍）和3.47Hz（每分鐘60拍）之間。

這種節(jié)拍可以覆蓋從柔板至急板的全部音樂節(jié)奏，發(fā)出極短脈沖的聲音，類似于機械節(jié)拍器中的滴答聲。如果你不喜歡這種滴答聲作節(jié)拍，也可以增加R3的值，比如5.6kΩ-6.8kΩ來延長聲音脈沖的持續(xù)期。

圖中IC1的輸出用來驅動脈沖發(fā)生器Nl和N3，脈沖寬度為lOms左右，出現(xiàn)在N3的③腳。對應每個脈沖，紅色LED1會閃爍一次，指示已發(fā)出了一個節(jié)拍。脈沖通過與非門IC4的N6和N7，再從N7的⑥腳輸出，送到與非門N8的輸入腳⑨。另一只多諧振蕩器IC6產(chǎn)生的音頻信號輸出也送到N8的另一輸入腳⑩。調整音頻信號能得出適當音高的音符。

IC1的輸出同時也送到芯片CD4022(IC2)，這是一塊8分頻器，計數(shù)器芯片，它有8個解碼輸出，用旋轉開關Sl可以選擇每隔多少個計數(shù)復位一次，復位間隔有2個、3個、4個、5個或6個計數(shù)，或者經(jīng)8個計數(shù)循環(huán)，不復位。

IC2的Q0輸出用來驅動由或非門N2和N4、電阻R4和電容C3構成的另一脈沖發(fā)生器，其輸出為加上重音的節(jié)拍脈沖，將它送到與非門N5和N9以及晶體管T2的基極。由于C3的值高于C2，因此脈沖發(fā)生器N2/N4輸出的脈沖要寬些（約40ms），用它來標志重音節(jié)拍。所以根據(jù)Sl的選定位置，每隔2個、3個、4個、5個、6個或8個滴答節(jié)拍后，出現(xiàn)一次持續(xù)40ms的長滴答聲。長滴答聲用黃色LED2閃輯指示。

最終的音頻信號出現(xiàn)在IC5與非門N10的第③腳，此信號可送至音頻功放級作進一步放大。電路用6V供電后，就能在揚聲器中聽到低音節(jié)拍、節(jié)奏節(jié)拍或強音節(jié)拍。紅色LED1隨著節(jié)奏節(jié)拍閃爍，黃色LED2隨著強音節(jié)拍閃爍。

制作和測試很簡單。按電路安裝除Sl外的全部元器件，并臨時將IC2的(15)腳接地。此時IC1送出一固定速率的可聞滴答聲（節(jié)奏節(jié)拍），其速率可隨VR1的調整而改變。IC6根據(jù)VR2的調整，可以產(chǎn)生從250Hz（低于中音C約一個八度）至2kHz（高于中音C約兩個八度）音高可變的音調。計數(shù)器IC2經(jīng)歷了其8級循環(huán)后，LED2在每隔8次紅色LED1閃光就發(fā)出黃色閃光一次。

現(xiàn)在將揚聲器經(jīng)一只10μF的電容連接至與非門NIO的③腳，電路應產(chǎn)生一連串的滴答聲，中間每隔8個滴答聲就有一次雙滴答聲。如果一切正常，就可將IC2(15)腳的接地線撤去，改接到6位旋轉開關Sl，再拆除揚聲器和NlO③腳的l0μF電容，并將音頻功放連接至③腳，再按順時針方向調整VR1和VR2，分別增加節(jié)奏和音高。