基于Delay电路的电吉他延时效果器的研究与制作

2016-07-20陈秋旻郑州大学文学院河南郑州450000

北方音乐 2016年9期

陈秋旻（郑州大学文学院，河南　郑州　450000）

陈秋旻
（郑州大学文学院，河南郑州450000）

【摘要】电声乐器依靠各式各样的效果器来达到改变自然音色、丰富音乐情感色彩的效果。如果说“失真”是电声音乐的主体，那么“延时”则是重要的辅助者。延时效果给乐句添上“句读”，使乐章变得错落有致。本文以延时效果的音乐美学特征入手，转入Delay效果器的电路特性分析以及制作要理阐释。

【关键词】电声音乐；效果器；延时；Delay；芯片

一、延时效果的音乐美学特性

失真与延时两种效果是乐手在选用效果器时最常用的两款。“失真”改变了声波的波形——正弦波经放大电路放大后再通过限幅电路削波得到高次谐波。这一“放”一“削”的过程使得经过失真后的声波变得绵长而“聒噪”，即人们常说的“延音”。自然界的声波为正弦波，其在空气传播的过程中能量被大幅度消耗，因此大部分乐器发出一个单个的音被人耳接所接收后通常只能形成一个不足一秒的短促的听觉效果；而经过失真电路的失真音因为放大电路的作用，其所得的高次谐波在能量传递上较不易被衰减，因此，一个单个的“失真音”在人耳的听觉效应中通常能达到数秒至十数秒的时长。但正是因为这绵长的延音，乐手们不得不另行配备一款“延时”效果器。如果说“失真”是音色的灵魂、核心，那么“延时”则相当于给音乐的每个乐句加上了标点符号，使音乐有了“句读”，成为了篇章。那么具体怎样操作呢？在乐手演奏的过程中，当每个乐句演奏结束时用手掌轻压琴弦以“制音”，本该绵延悠长的尾音被“制”住了，已经结束了的乐句便会重复该句停止前的最后一个尾音，通过调节效果器设置，该“重复”的次数可为一次或多次。这种技术效果在人耳听觉系统中的印象就像人们在口语交流中抑扬顿挫的停顿，亦或是语句末尾“之乎者也矣焉哉”的咏叹，使得整个乐章有板有眼。同理，声乐技巧的练习总体分为“练声”和“练气”，“练声”即练习声带发出的音色、音量本身，对应的即电声音乐效果中的失真；“练气”即练习身体呼吸系统的气流对于发声的辅助控制，练气的常用方法如“泡泡音”便与“延时”效果十分类似。同时，也正因为音乐可以不断句但不可以无音声的属性特征，失真效果属效果器组合中的“前级”，延时、哇音、移调等其他色彩效果器被称为“周边效果器”，即“后级”。

古希腊毕达哥拉斯学派曾说：“美在于关系的调适”。也就是说美在于适度，而并非一味追求各组分的精致优美叠加在一起的效果。效果器的调节、搭配没有固定模式，每一位乐手有着自己独到的喜好。但同时，人类具有着共通相似的听觉感受力和审美认知观念，大多数乐手将延时的次数调节为“三”。延时次数小于“三”时，其所延的音声不易被观众清晰地捕获；而次数大于“三”则易造成几个延音重叠干扰。三声延时使得电吉他在solo的过程中不卑不亢、干净利落，同时又不扰乱演奏效果。不同职能的乐手需要不同的延时效果：速弹乐手的延时音量非常小，以免回声干扰solo的清晰度；气氛乐手则需要更多的回声次数以便模拟小提琴效果。

二、延时效果器的电路原理

延时效果器属混响类。混响效果即模拟音源在封闭空间中所产生的回声。早期的混响效果器为弹簧混响器，其令一部分信号不通过长的弹簧，其余的信号则通过该弹簧混响器，通过后这部分信号再被做一定的衰减，于是未通过弹簧的信号后面便跟随着一组被减弱了的信号，从而产生混响效果。目前可实现的延时间隔为一毫秒至数秒。

同其他类型的效果器一样，延时效果器分为合成延时效果器和单块延时效果器，前者采用数字电路，后者采用模拟电路。本次研究制作所采用的Delay电路为模拟电路，其工作原理是通过电路使输入信号在一定范围内产生一个后移的信号。而产生后移重复的信号需要用到pt2399芯片。

三、pt2399P芯片功能简介

Delay电路主要依靠pt2399芯片产生延时功能，芯片内部结构图如下图一。pt2399即回声处理器集成电路，是运用CMOS技术的芯片回声处理器集成电路，主要被用于电视、音响、卡拉OK混响器等各种音响设备中。芯片内建运算放大器、VCO、A/DC、D/AC、SRAM及延迟时间控制电路。其特点在于内建VCO可简化外部应用线路且易于控制振荡频率，从而达到微调延迟时间的效果。此外，pt2399芯片仅有16条引脚，所需外接元器件极少，有助于PCB板的布局和成本的节约。