Синтезатор-это очень просто

Летая по клавишам в творческом экстазе, мы обычно не думаем, что там внутри у этой пластмассовой коробки с пьянящим назвнием YAMAHA, KORG и т.д. И только когда вместо музыки из нее доносится в лучшем случае шипение и дым, а в худшем- тишина, мы начинаем чесать макушку, вспоминать школьный курс физики или раскалять мобильник в поисках подкованного мастера. И тут стоит впомнить мудрость, что все гениальное просто, поскольку хотя бы поверхностно разобраться что не работает и на кого катить бочку, может каждый. Поэтому вместо валидола хватайте в руку отвертку и смело раскручивайте свое заглохнувшее сокровище. После первого шока, вызванного осознанием того, что внутри синтезатора больше воздуха, чем деталей, попытайтесь сосередоточится. А для того, чтобы придать вам смелости, мы попытаемся очень коротко рассказать о его (сокровища) электронных кишочках.

В качестве подопытного кролика мы выбрали ненавороченную и простую модель CASIO CTK-811. В ней присутствуют все основные узлы, характерные для современных клавиатур. 
Рассмотрим общую блок-схему синтезатора.

(Здесь картинка со схемой чуть-чуть покрупнее и почетче, если кому надо.)

Внизу расположен Power Supply Circuit -источник питания, формирующий из адаптерного и батареечного напряжения все необходимые для работы стабилизированные напряжения. Если ваш любимец мертвее некуда, ничего не светится, а хаотичные тычки вольтметром в случайно выбранные точки схем всегда показывают ноль-то скорее всего проблема именно в источнике питания. Проверте предохранитель, посмотрите -нет ли взорванных конденсаторов, обугленных резисторов. Иногда просто пыль и грязь могут закорачивать дорожки, держите технику в читоте!

Сердце и мозги синтезатора -CPU микропроцессор, он и расположен в середине блок-схемы. Как видите, к нему подходит куча толстых и тонких линий, да и на плате он выглядит солидной многоножкой. Если на дисплее вместо понятных надписей- абракадабра, индикаторы взбесились- то наверное зашалил именно CPU. Найдите на плате кварцевый(ые) резонатор(ы) -они могут быть похожи на металлические гробики или столбики и посмотрите осциллографом напряжение на ножках. Если генерация есть, то и надежды на выздоровление намного больше. Дальше попробуйте пройтись по всем ножкам подряд, если на 16 адресных А0-А15 и 16 данных D0-D15 дорожках есть сигналы ("волосня" на жаргоне радистов)- то проц дышит почти что полной грудью. Важным но часто пропадающим сигналом является RESET-сброс. Он приводит в чувство все схемы после включения, это как пиво с утра после крепкой вечеринки. 

Процессор по шинам данных и адресов тесно общается с RAM оперативной памятю. На следующем рисунке это более четко видно. В ней хранятся временные данные и программы, пользовательские установки, патчи, сонги, и все остальное так дорогое сердцу. Кстати внутри CPU тоже есть память, и даже постоянная ROM, в которой зашита микропрограмма работы всего устройсва. Внешняя ROM (в данном случае она связана с DSP- цифровым обработчиком сигналов) чем больше, тем качество хранящихся в ней сэмплов/звуков лучше. Здесь ROM1-это данные аккомпанемента, демо сонгов, синтеза, а ROM2- сэмплы и эффекты.

Если CPU- сердце, то DSP- еще один очень важный элемент, типа печенки:)) Он даже имеет свою RAM, это и понятно.
При вычислении эффестов ( ревер, хорус и т.д.), синтезе инструментов, затрачивается много сил, и без хорошей производительности этого не сделать.

В идеале цивилизация придет к тому, что мы будем слышать своими ушами качественный цифровой сигнал как сейчас- несовершенный аналоговый....но до такого счастья еще далеко. Поэтому окончательно сформированный в цифровом виде сигнал, адекватный вашему терзанию клавиш и любых самых причудливых установок эффектов, да еще с автоаккампанементом, надо перевести в аналоговую форму. Для этого есть D/A Converter- цифро/аналоговый преобразователь, выдающий сигналы левого и правого каналов через регулятор громкости на Power Amplifer -усилитель мощности. Не поленитесь, посмотрите сигналы до и после преобразователя, пощупайте микросхему (обычно на радиаторе) усилителя. Возможно оконечник не выдержал того драйва, который вы пытались выжать из слабеньких динамиков...и почил с миром?

Вверху на схеме нарисована клавиатура Key Board и микросхема Cey Controller, которая осуществляет преобразование сигнала от каждой клавиши в цифровые сигналы, понятные процессору. В клавиатурах нижних ценовых категорий производители не утруждают себя особыми ухищрениями и используют под каждой клавишей две резиновые кнопки.

Поскольку одна из кнопок нажимается раньше, чем другая, по времени между нажатиями можно судить о скорости удара по клавише, и соответственно правильно определить Velociti каждой сыгранной ноты. На практике частенько грязь или тараканы попадают на контактные площадки клавиатуры, заставляя вас нервничать и рвать последние волосы на...бакенбардах, когда жизненно важная нота не звучит. Не поленитесь почитить спиртом (ужас! какое расточительство) сами кнопки, и стеркой- контактные площадки на печатных платах.

Вся информация о текущем состоянии здоровья и установок клавиатуры выводится на LCD- дисплей, а им управляет микросхема LCD Driver- драйвера дисплея ("поддисплейника" на жаргоне). Если сейчас производители умудряются кристалл поддисплейника спрятать в самом LCD, и от платы управления идут только цифровые сигналы, то раньше все это было разнесено в пространстве. Цепи LCD- высокоомные, и любая грязь может привести к утечке сигналов и неразберихе при индикации. Даже после промывки платы и жгутов спиртом (опять не внутрь:(() надо долго их сушить для восстановления нормального функционирования. Ну а Back Light- это просто лампа подсветки, здесь она люминисцентная и обеспечивает равномерную и ненавязчивую подсветку снизу дисплея. Согласитесь, что самые удачные композиции приходят в голову в полумраке, и здесь подсветка очень кстати.

Осталось совсем немного. Все кнопки управления Buttons и соответствующие им светодиоды LEDs пристегнуты к CPU через соответствующие микоросхемы регистров ("защелки"). Ну а флоппи-дисковод FDD Unit общается с CPU через микросхему контроллера FDD Controller. Назначение дисковода понятно- хранить для внуков на дискетах ваши нетленные миди файлы.

Еще несколько моментов, на которые можно обратить внимание.

Иногда, в резутальте ваших необузданных экспериментов, клавиатура остается настолько взъерошенной, что даже удары пустой бутылкой не помогают.... В таких случаях, обычно, всегда предусмотрена процедура сброса всех установок в начальное (default) значение. Здесь это происходит при удерживании кнопки Enter и одновременном включении питания. Ответив Yes на недоуменный запрос дисплея, вы получите клавиатруру с полностью промытыми мозгами и можете эксперементировать дальше с чистого листа. Каким образом привести в чувство другие клавиатуры- изучайте матчасть, читайте описания.

Также всегда есть возможность (имея сервисную документацию) перевести клавиатуру в режим диагностики. Здесь для этого надо просто удерживать кнопки 0 и Accomp Chord Mode и включить питание. 
Далее можно, введя соответсвующую команду, проверить например функционирование всех кнопок, колеса изменения тона, состояние сетевого адаптера, педали Sustain и переключателя Modulation, продиагностировать состояние ROM и RAM, каналы выведения звука, протестировать MIDI IN/OUT, проверить дисплей и дисковод, и еще много чего полезного.

Если после всего прочитанного у вас еще осталось желание хоть раз в неделю подходить к инструменту- значит цель достигнута. Во времена моей молодости электроорганы были набиты платами, транзисторами и трансформаторами под завязку, на ремонт уходило все лето и пара киллограмов припоя. А сейчас весь синтез- пара тройка микросхем. Действительно, очень просто!

Если у вас будут конкретные вопросы по клавиатурам TECHNICS и CASIO- с удовольствием отвечу. 

И последнее- желаю, чтобы "знания", полученные в результате прочтения всего вышеизложенного, так и остались только в теории. Да проработает ваш синтезатор сто лет и еще один день!