基于Delay電路的電吉他延時效果器的研究與制作

陳秋旻（鄭州大學文學院，河南　鄭州　450000）

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基于Delay電路的電吉他延時效果器的研究與制作

陳秋旻
（鄭州大學文學院，河南鄭州450000）

【摘要】電聲樂器依靠各式各樣的效果器來達到改變自然音色、豐富音樂情感色彩的效果。如果說“失真”是電聲音樂的主體，那么“延時”則是重要的輔助者。延時效果給樂句添上“句讀”，使樂章變得錯落有致。本文以延時效果的音樂美學特征入手，轉入Delay效果器的電路特性分析以及制作要理闡釋。

【關鍵詞】電聲音樂；效果器；延時；Delay；芯片

一、延時效果的音樂美學特性

失真與延時兩種效果是樂手在選用效果器時最常用的兩款。“失真”改變了聲波的波形——正弦波經放大電路放大后再通過限幅電路削波得到高次諧波。這一“放”一“削”的過程使得經過失真后的聲波變得綿長而“聒噪”，即人們常說的“延音”。自然界的聲波為正弦波，其在空氣傳播的過程中能量被大幅度消耗，因此大部分樂器發出一個單個的音被人耳接所接收后通常只能形成一個不足一秒的短促的聽覺效果；而經過失真電路的失真音因為放大電路的作用，其所得的高次諧波在能量傳遞上較不易被衰減，因此，一個單個的“失真音”在人耳的聽覺效應中通常能達到數秒至十數秒的時長。但正是因為這綿長的延音，樂手們不得不另行配備一款“延時”效果器。如果說“失真”是音色的靈魂、核心，那么“延時”則相當于給音樂的每個樂句加上了標點符號，使音樂有了“句讀”，成為了篇章。那么具體怎樣操作呢？在樂手演奏的過程中，當每個樂句演奏結束時用手掌輕壓琴弦以“制音”，本該綿延悠長的尾音被“制”住了，已經結束了的樂句便會重復該句停止前的最后一個尾音，通過調節效果器設置，該“重復”的次數可為一次或多次。這種技術效果在人耳聽覺系統中的印象就像人們在口語交流中抑揚頓挫的停頓，亦或是語句末尾“之乎者也矣焉哉”的詠嘆，使得整個樂章有板有眼。同理，聲樂技巧的練習總體分為“練聲”和“練氣”，“練聲”即練習聲帶發出的音色、音量本身，對應的即電聲音樂效果中的失真；“練氣”即練習身體呼吸系統的氣流對于發聲的輔助控制，練氣的常用方法如“泡泡音”便與“延時”效果十分類似。同時，也正因為音樂可以不斷句但不可以無音聲的屬性特征，失真效果屬效果器組合中的“前級”，延時、哇音、移調等其他色彩效果器被稱為“周邊效果器”，即“后級”。

古希臘畢達哥拉斯學派曾說：“美在于關系的調適”。也就是說美在于適度，而并非一味追求各組分的精致優美疊加在一起的效果。效果器的調節、搭配沒有固定模式，每一位樂手有著自己獨到的喜好。但同時，人類具有著共通相似的聽覺感受力和審美認知觀念，大多數樂手將延時的次數調節為“三”。延時次數小于“三”時，其所延的音聲不易被觀眾清晰地捕獲；而次數大于“三”則易造成幾個延音重疊干擾。三聲延時使得電吉他在solo的過程中不卑不亢、干凈利落，同時又不擾亂演奏效果。不同職能的樂手需要不同的延時效果：速彈樂手的延時音量非常小，以免回聲干擾solo的清晰度；氣氛樂手則需要更多的回聲次數以便模擬小提琴效果。

二、延時效果器的電路原理

延時效果器屬混響類。混響效果即模擬音源在封閉空間中所產生的回聲。早期的混響效果器為彈簧混響器，其令一部分信號不通過長的彈簧，其余的信號則通過該彈簧混響器，通過后這部分信號再被做一定的衰減，于是未通過彈簧的信號后面便跟隨著一組被減弱了的信號，從而產生混響效果。目前可實現的延時間隔為一毫秒至數秒。

同其他類型的效果器一樣，延時效果器分為合成延時效果器和單塊延時效果器，前者采用數字電路，后者采用模擬電路。本次研究制作所采用的Delay電路為模擬電路，其工作原理是通過電路使輸入信號在一定范圍內產生一個后移的信號。而產生后移重復的信號需要用到pt2399芯片。

三、pt2399P芯片功能簡介

Delay電路主要依靠pt2399芯片產生延時功能，芯片內部結構圖如下圖一。pt2399即回聲處理器集成電路，是運用CMOS技術的芯片回聲處理器集成電路，主要被用于電視、音響、卡拉OK混響器等各種音響設備中。芯片內建運算放大器、VCO、A/DC、D/AC、SRAM及延遲時間控制電路。其特點在于內建VCO可簡化外部應用線路且易于控制振蕩頻率，從而達到微調延遲時間的效果。此外，pt2399芯片僅有16條引腳，所需外接元器件極少，有助于PCB板的布局和成本的節約。

圖一

參考文獻

［1］武際可．音樂中的科學［M］．高等教育出版社，2012．

［2］童詩白，華成英．模擬電子技術基礎［M］．高等教育出版社，2006．

［3］托馬斯·克里斯坦森．劍橋西方音樂理論發展史［M］．上海音樂出版社，2011．

作者簡介：陳秋旻（1990—），女，河南鄭州人，鄭州大學文學院，藝術學理論碩士研究生在讀。