Una nota musical se define por su frecuencia, amplitud y timbre. Hace mucho tiempo, Pitágoras estableció, midiendo la longitud de cuerdas vibrantes, que existe una relación simple entre las frecuencias de diferentes sonidos musicales.
Por ejemplo, la nota A (LA en los países de habla alemana), particularmente en la tercera octava, vibra precisamente a la frecuencia de 440 Hz, a tal punto que sirve de referencia para los diapasones o... para el tono se escucha cuando descuelga el auricular del teléfono.
El rango de frecuencias audibles para los humanos es variable y depende de factores fisiológicos; un piano puede resonar con sus 88 teclas que van desde aproximadamente 27 Hz a 4000 Hz.
La amplitud de una nota corresponde, en cierto modo, a su volumen, es decir, a la intensidad sonora percibida por el oyente. De vez en cuando, los términos italianos como 'forte', 'pianissimo', etc., se utilizan para especificar aún más la dinámica en las partituras musicales.
De manera similar, incluso si diferentes instrumentos tocaran exactamente la misma nota, es fácil comprender que el timbre del sonido emitido sea bastante diferente entre una flauta y un piano, un violín y un cuerno de caza.
No pretendemos ofrecerle un medio para competir con los magníficos instrumentos electrónicos disponibles en el mercado.
Sin embargo, parece posible que los aficionados interesados construyan un pequeño generador de notas que imite perfectamente el característico sonido 'pulsado' de una cuerda, como una guitarra, o incluso la cuerda golpeada de un piano.
La singularidad de estas notas radica en su combinación de un ataque agudo y un decaimiento gradual: nos referimos a esto como una oscilación amortiguada, similar a una cuerda que se puntea y vibra hasta que se detiene por completo.
No queriendo implementar un dispositivo de modulación como los que se encuentran en los instrumentos electrónicos (VCA), nos contentaremos con producir una onda sinusoidal ajustable que se desvanece gradualmente.
Dicha señal también se puede utilizar para simular los diversos instrumentos de percusión (TAMBORES) que se encuentran, por ejemplo, en la nomenclatura MIDI estandarizada de los sintetizadores: tambores, cajas, barriles, etc., siempre que, por supuesto, la amplificación suficiente y un generador básico para cada instrumento a imitar están disponibles.
El diagrama de circuito básico se puede adaptar fácilmente con unos pocos ajustes cuidadosos. ¡Cada generador puede activarse con un botón o, mejor aún, con un contacto normalmente cerrado activado con una palanca!
Descripción del circuito
El diagrama de circuito propuesto se muestra en la siguiente figura.
El corazón del circuito es un oscilador doble T clásico, llamado así por la disposición característica de ciertos componentes.
La primera rama superior de la T está formada por los elementos P1 + R3, R4 + P2 y C4. La segunda rama consta de C5, C6 y R5 + P3.
La oscilación ocurre cuando P1 + R3 es igual a P2 + R4, y para una posición específica del P3 ajustable.
La forma de onda resultante será una onda sinusoidal con una amplitud significativa y una frecuencia base determinada por los capacitores en las ramas de la doble T.
La relación que expresa esta frecuencia se puede aproximar de la siguiente manera: f en hercios = 1 / 2π√(P1 + R3) * (R5 + P3) * Cb * C4.
La salida del oscilador se dirige a través del capacitor C7 al transistor T1, el cual mantiene una oscilación continua a través de la inversión introducida y la conexión de retroalimentación entre el colector de T1 y el otro extremo de la doble T.
El truco consiste en ajustar la etapa del oscilador para que no oscile espontáneamente sino a través de un solo pulso positivo obtenido en nuestro diagrama a partir de un simple flip-flop monoestable.
El circuito clásico propuesto emplea dos puertas NOR y entrega una señal positiva muy breve en el flanco ascendente de la entrada, que también es única y libre de rebotes no deseados.
El diodo D1 aplica este pulso a una rama del oscilador de doble T, lo que activa una oscilación amortiguada que debe ajustarse antes de su uso.
La duración y la frecuencia de la señal son variables, y esa es precisamente la principal ventaja del circuito: puede generar una amplia gama de sonidos diferentes: bajo, alto, largo o corto, similar a un instrumento de cuerda.
El ajuste de esta etapa es crucial y requiere mucha paciencia. La señal variable útil es bastante modesta y solo se puede escuchar después de la amplificación.
La siguiente figura presenta una etapa amplificadora simple que utiliza un pequeño circuito integrado en un paquete DIL de 8 pines capaz de entregar una potencia máxima de 2W bajo un voltaje de 12V.
Resumimos las características esenciales de este económico amplificador de audio en una pequeña caja técnica.
El P4 ajustable sirve como potenciómetro de volumen, mientras que el condensador C11 determina el ancho de banda, limitado aquí a frecuencias por debajo de 7 kHz. La ganancia constante de nuestro amplificador de clase B depende de los componentes asociados R11 y C10.
La señal amplificada se enruta a través del condensador C13 al altavoz para su salida. Si bien esta solución rudimentaria le permite apreciar el sonido producido, no puede competir con la potencia de un sistema Hi-Fi para obtener resultados espectaculares.
Construcción
La placa de circuito impreso (PCB) para este circuito generador de efectos de sonido de piano y guitarra es de dimensiones modestas y se reproducirá utilizando el método que elija, como se indica en la figura a continuación, en una escala de 1, como de costumbre.
Después del grabado, los componentes se montarán de acuerdo con el diseño que se muestra en la figura a continuación, con dos correas horizontales que no deben olvidarse. Además, recomendamos utilizar un enchufe para los circuitos integrados.
