電子鼓電路TH3670C設(shè)計與應(yīng)用
摘要:HT3670C是HOLTEK公司為電子鼓音響應(yīng)應(yīng)用而專門設(shè)計的CMOS VLSI芯片。文中介紹了它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、特點、功能及典型應(yīng)用,并詳細描述了它的韻律表和鼓鍵開關(guān)等功能。
1 概述
電子鼓是一種表型樂器,它的芯片不像一般的音響IC。其設(shè)計與制作難度都較大,要求也比較荷刻。HOLTEK公司推出的HT3670C,是專為電子鼓音響應(yīng)用而設(shè)計的高品質(zhì)CMOS VLSI。
HT3670C本身帶有18種器械的廣泛音域,并注入了36個韻律,可提供特殊的音響柔度總量,另外,還有便于調(diào)節(jié)節(jié)拍的音量鍵控。這種高品質(zhì)的CMOS VLSI除具有重播(replay)和解調(diào)基調(diào)(demo key)功能外,還可外部音鍵墊整(keypad)調(diào)節(jié)以及對內(nèi)部音響處理電路進行控制。HT3670嵌入了完整功能的8-bit微控制器,因而可為多變和多功能的音響輸出提供控制。其音響輸出則通過4聲道電子音調(diào)合成器(Electronic Tone Synthesizer,簡寫為ETS)和2信道音響處理電路來提供。
2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及封裝
HT3670C內(nèi)部電路主要包括微控制器、控制寄存器、分配器、4信道電子音調(diào)合成器、2信道音響產(chǎn)生器、倍增器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)音頻輸出/處理(OIP)電路等,其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
HT3670采用40腳DIP封裝,其引腳排列如圖2所示。表1給出了它的引腳功能說明。
表1 引腳及焊點功能描述
[!--empirenews.page--]
表2 敲擊器械
3 特點及功能
3.1 主要特點
HT3670C主要特點如下:
●低工作電壓(VDD):3.3V~5.2V;
●高系統(tǒng)頻率(fosc):3.58MHz;
●采用RC型振蕩器;
●低待機電流(ISTB):2μA(典型值);
●具有三路8-bit D/A音頻輸出;
●內(nèi)嵌“Holtek”8-bit微控制器;
●具有四信道旋律處理和兩信道音響處理能力;
●采用八電平主音量控制;
●運用功率開/關(guān)指示樂譜;
●2分鐘自動切斷報警聲響;
●具有36個韻律和18種敲擊效果;
●具有兩個7段LED驅(qū)動能力;
●節(jié)拍可調(diào)。 [!--empirenews.page--]
3.2 功能
與許多鼓樂器械相比,HT3670C電子鼓音響CMOS VLSI在產(chǎn)生鼓聲和韻律音響方面具有最佳的靈活性和實用性。在HT3670C提供的13種敲擊拍打聲(percussion pad)中,每一種 都可從18種敲擊器械中任選。利用6個選擇鍵,能夠選擇36個填滿音響(fill-in sound)的韻律,以供給附加的支持(backing)音響電路使用。利用嵌入8-bit微控制器可完成執(zhí)行多路輸入音鍵控制和內(nèi)部電子音調(diào)合成器的控制。在從音鍵接收到所需要的動作后,微控制器將產(chǎn)生和發(fā)送正確的控制代碼,以使電子音調(diào)合成器產(chǎn)生所需的鼓響信號。音響輸出出現(xiàn)在兩個旋律輸出和一路音響輸出上,全部驅(qū)動利用電流型D/A轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)。內(nèi)部硬件電路同時也對與外部音響放大器連接在一起的兩個7段LED提供驅(qū)動。
表2列出了HT3670C和18種敲擊器械。
表3列出了HT3670C的各個韻律,這些韻律可利用6個選擇音鍵來選擇節(jié)奏并由LED顯示。表3中的序號是不連續(xù)的,可用的實際韻律為36個(并非55個),序號6~9、26~29、36~39和46~49并不存在。
4 典型應(yīng)用
圖3和圖4為HT3670C的典型應(yīng)用電路。在圖3和圖4所示的電路中,若將OPT1接VDD,電源將自動切斷,而將OPT2接VSS,則自動低音頻弦向接通。旋律信道0~1從AUO1輸出,信道2~3從AUO2輸出。在圖4中,緩沖器74HC244(也可用74HC4050)用來增加7段LED的顯示亮度。為對這兩種應(yīng)用電路的工作原理有較好的理解,表4列出了電子鼓鍵片(Key pad)開關(guān)的功能說明。