构思巧妙的电子节拍器

构思巧妙的电子节拍器,Electronic metronome

电子节拍器可以产生每分钟40～60拍的规则节拍，可以根据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强音符，每一拍由一只LED的发光来指示，强音拍则由另一LED作发光指示。

节拍的产生由多谐振荡器IC1、或非门Nl和N3构成的脉冲发生器，以及电阻R3和电容C2完成。IC1的频率位于0.67Hz（每分钟40拍）和3.47Hz（每分钟60拍）之间。

这种节拍可以覆盖从柔板至急板的全部音乐节奏，发出极短脉冲的声音，类似于机械节拍器中的滴答声。如果你不喜欢这种滴答声作节拍，也可以增加R3的值，比如5.6kΩ-6.8kΩ来延长声音脉冲的持续期。

图中IC1的输出用来驱动脉冲发生器Nl和N3，脉冲宽度为lOms左右，出现在N3的③脚。对应每个脉冲，红色LED1会闪烁一次，指示已发出了一个节拍。脉冲通过与非门IC4的N6和N7，再从N7的⑥脚输出，送到与非门N8的输入脚⑨。另一只多谐振荡器IC6产生的音频信号输出也送到N8的另一输入脚⑩。调整音频信号能得出适当音高的音符。

IC1的输出同时也送到芯片CD4022(IC2)，这是一块8分频器，计数器芯片，它有8个解码输出，用旋转开关Sl可以选择每隔多少个计数复位一次，复位间隔有2个、3个、4个、5个或6个计数，或者经8个计数循环，不复位。

IC2的Q0输出用来驱动由或非门N2和N4、电阻R4和电容C3构成的另一脉冲发生器，其输出为加上重音的节拍脉冲，将它送到与非门N5和N9以及晶体管T2的基极。由于C3的值高于C2，因此脉冲发生器N2/N4输出的脉冲要宽些（约40ms），用它来标志重音节拍。所以根据Sl的选定位置，每隔2个、3个、4个、5个、6个或8个滴答节拍后，出现一次持续40ms的长滴答声。长滴答声用黄色LED2闪辑指示。

最终的音频信号出现在IC5与非门N10的第③脚，此信号可送至音频功放级作进一步放大。电路用6V供电后，就能在扬声器中听到低音节拍、节奏节拍或强音节拍。红色LED1随着节奏节拍闪烁，黄色LED2随着强音节拍闪烁。

制作和测试很简单。按电路安装除Sl外的全部元器件，并临时将IC2的(15)脚接地。此时IC1送出一固定速率的可闻滴答声（节奏节拍），其速率可随VR1的调整而改变。IC6根据VR2的调整，可以产生从250Hz（低于中音C约一个八度）至2kHz（高于中音C约两个八度）音高可变的音调。计数器IC2经历了其8级循环后，LED2在每隔8次红色LED1闪光就发出黄色闪光一次。

现在将扬声器经一只10μF的电容连接至与非门NIO的③脚，电路应产生一连串的滴答声，中间每隔8个滴答声就有一次双滴答声。如果一切正常，就可将IC2(15)脚的接地线撤去，改接到6位旋转开关Sl，再拆除扬声器和NlO③脚的l0μF电容，并将音频功放连接至③脚，再按顺时针方向调整VR1和VR2，分别增加节奏和音高。