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數(shù)字式校音儀的制作方法

文檔序號:2821868閱讀:466來源:國知局
專利名稱:數(shù)字式校音儀的制作方法
技術領域
本實用新型應用于樂器基音的調整。
目前樂器的校音,例如鋼琴、提琴、吉他等樂器的調弦校音,均是依靠人的聽覺判斷。但人對樂器基音的判斷能力是因人而異的,里面有能力的差異,而且同一個人的聽覺判斷也是隨環(huán)境、情緒、年齡等因素而變化的,今天校準的樂器,明天可能感覺不佳,特別是初學者,更難把握。因此非常普遍的情況是要調整好一架鋼琴的基音要找到一個經(jīng)驗豐富的調音師,常常要大費周折。
本實用新型的目的是設計制造數(shù)字式校音儀,以改進目前樂器的校音依靠人的聽覺判斷的不足。
本實用新型的目的是這樣達到的數(shù)字式校音儀,本實用新型的特征在于由輸出到放大器輸入端的麥克風、輸入端與麥克風相接的放大器、與放大器輸出端和比較器輸入端和單片機控制線相接的可編程帶通、輸入端與可編程帶通相連而輸出端與單片機相連的比較器、控制線接可編程帶通并與顯示屏及鍵盤及比較器相連的單片機、與單片機相連的顯示屏、與單片機相連的鍵盤所組成。
采取以上措施的本實用新型,能測出樂器發(fā)出的音律基音頻率并顯示其對應的基音頻率,這樣,使用者可將其與標準基音頻率比較,調節(jié)樂器的基音直到與標準基音頻率差值為零,高質量地完成樂器的校音。
下畫再結合附圖對本實用新型作進一步的詳述附


圖1是本實用新型的電路方框圖;附圖2是本實用新型實施例一的標準8051單片機系統(tǒng)圖;附圖3是本實用新型實施例一的顯示屏電路圖;附圖4是本實用新型實施例一的健盤電路圖及集成塊退耦電容圖;附圖5是本實用新型實施例一的麥克風、放大器、可編程帶通及為可編程帶通設置分頻比的電路圖;附圖6是本實用新型實施例一的比較器的電路圖;附圖7是本實用新型的軟件流程圖;附圖8是本實用新型實施例二的單片機、顯示屏、鍵盤及退耦電容的電路圖;附圖9是本實用新型實施例二的麥克風、放大器、可編程帶通及可編程帶通分頻比、比較器和發(fā)聲的電路圖。
參考以上附圖。附
圖1給出了本實用新型的具體結構電路方框,單元電路均可采用標準集成元件。本實用新型的工作原理是用一可編程帶通,當要檢測任一音律信號時,單片機將帶通中心頻率值設置為此音律基音頻率值,并與麥克風及放大器性能相配選取合適的Q值,這樣麥克風拾取的信號,只有該音律基音頻率符近的信號才能通過帶通,為了提高其抗干擾能力,在帶通后加一比較器,將干擾信號排除并整形后再加入到單片機內。這樣,在樂器發(fā)出相應的音律時,單片機根據(jù)所設定的采樣時間及所采到的脈沖個數(shù),計算出相應的基音頻率,該音律的頻率值=脈沖個數(shù)/采樣時間,再將標準頻率減所測頻率,得出其偏差,調音者可據(jù)此調節(jié)該音律,直到偏差值接近零為止。在附
圖1中,單線為信號線,雙線為控制線。信號由麥克風開始到單片機結束;控制信號由單片機發(fā)出到可編程帶通,設置可編程帶通的各項參數(shù)。單片機為整個系統(tǒng)的控制中心。音律信號由麥克風拾取,經(jīng)放大器放大后,到可編程帶通,再到比較器進入單片機。此時的信號是單片機所指定的任一音律基音頻率符近的脈沖波,單片機根據(jù)所設定的采樣時間及所采到的脈沖個數(shù),即可計算出其指定的音律頻率值。
附圖2、附圖3、附圖4、附圖5和附圖6組合一起即構成了本實用新型實施例一的完整電路圖。在附圖2中,U3-1、U3-2、U3-3構成一標準8051系列單片機系統(tǒng)。其中U3-1為LG公司生產(chǎn)的內含8KOTP的97C52 CPU;U3-2為地址鎖存器74HC373;U3-3為2K的RAM6116;E3-1、R3-1組成一啟動復位電路;晶振CR3-1及電容C3-1、C3-2組成一振蕩電路。在附圖3中,LCD3-1為通用一行16列的點式液晶顯示器;R3-2及R3-3組成通用液晶顯示器的驅動電壓。在附圖4中,C3-3至C3-8為全部圖中各集成塊的退耦電容; R3-4及R3-5和10個開關則組成一鍵盤,共有10個鍵,分別為c/C、d/D、e/E、f/F、g/G、a/A、b/B、1-5、#/b、CY,各鍵這樣定義除CY測音鍵及1-5鍵外,均是第一次按鍵是‘/’左邊字母,再按一次為‘/’右邊的字母,可循環(huán)按壓;1-5鍵則是第一次按是1,再按是2,一直按壓,則分別為3、4、5,空格(零)再按,則循環(huán);CY鍵按下,則開始測所指定的音律。在附圖5中,U4-1為MAXIM公司的通用可編程帶通MAX261,其中已帶有一運算放大器,與電容C4-1、E4-2、C4-2、E4-3、電阻R4-4、R4-5、R4-2及R4-3共同構成一完整帶通電路及運放電路;U4-2為鎖存器74HC373、U4-4為可編程分頻器CD4569,二者共同組成一任意分頻比(從1至256)的鎖存器,將ALE信號變成任意分頻比的輸出FCK,供給可編程帶通使用,以適應所測頻率的變化。麥克風M4-1及電阻R4-1、電容E4-1共同組成一拾音及電平轉換電路。在附圖6中,U4-6為時基NE555,與電阻R4-10、電容C4-5、C4-6及電位器P4-1共同構成一比較器,調整電位器P4-1,可以取任意比較電平值。各管腳的聯(lián)接關系(包括圖2至圖6)順著標識符找即可。如標識附為DB1,則表示所有圖中的標有DB1處的管腳均聯(lián)接在一起。附圖7給出了配合本實用新型的軟件流程圖依次是,檢測按鍵根據(jù)其所設定的面板值,檢測所輸入的各按鍵值;顯示基音頻率根據(jù)所指定的音律值,取出參數(shù),顯示其基音標準頻率;設置帶通參數(shù)根據(jù)其所指定音律的參數(shù),通過控制線送入帶通,設置相應參數(shù);檢測該音律頻率根據(jù)所指定采樣時間及所采到的脈沖個數(shù),計算出該單律頻率值,該音律的頻率值=脈沖個數(shù)/采樣時間;顯示與標準頻率之差將所得的頻率減標準頻率,并顯示。
附圖8和附圖9給出了本實用新型實施例二的完整電路圖,實施例二是實施例一功能的擴充,增加了發(fā)標準音和節(jié)拍器的功能。實施例二發(fā)標準音原理用一可編程帶通,當要發(fā)任一音律時,將帶通中心頻率值設置為此音律基音頻率值并選取合適的Q值,由單片機發(fā)出一相應該音律基音頻率的方波到帶通的輸入端,這樣帶通輸出的信號即是要發(fā)的音律基音的正弦波,經(jīng)功率放大后,驅動喇叭發(fā)音即可;發(fā)節(jié)拍器功能原理其發(fā)音原理與發(fā)標準音相似,所不同的是節(jié)拍器發(fā)音有重音、次重音、非重音,分別有相應的中心頻率及Q值。單片機根據(jù)所設定的節(jié)奏(速度)及拍子,按其時間及順序要求發(fā)出相應節(jié)拍即可。在附圖8中U5-1、U5-2、U5-3構成一標準8051系列單片機系統(tǒng)。其中U5-1為LG公司生產(chǎn)的內含8KOTP的97C52 CPU;U5-2為地址鎖存器74HC373;U5-3為2K的RAM6116;LCD5-1為通用一行16列的點陣式液晶顯示器;C5-3及C5-9為各集成塊的退耦電容;r5-2及R5-3組成通用液晶顯示器的驅動電壓;R5-4和R5-5和12個開關則組成一鍵盤,共有12個鍵,分別為(c/C)/1、(d/D)/2、(e/E)/3、(f/F)/4、(g/G)/5、(a/A)/6、(b/B)/7、(1-5)/8、(#/b)/9、FY/0、CY/PZ、ZZ鍵,各鍵這樣定義在“()”中的值為測音及發(fā)音時的值,第二個“/”后的則為節(jié)拍狀態(tài)下的值,如(c/D)/1,在‘ZZ’(節(jié)拍鍵)未按下時,第一次按壓此鍵,則表示為小寫c,再按一次,則為大寫C,可循環(huán)使用,當按下節(jié)拍鍵時,則為‘1’。三個特殊鍵名為FY/0、CY/PZ、ZZ,第一個是發(fā)音/0;第二個是測音/拍子;第三個是節(jié)拍功能,此鍵按下,所有鍵則變成第二功能。
在附圖9中,U6-1為MAXIM公司的通用可編程帶通MAX261,其中已帶有一運算放大器,與電容C6-1、E6-2、C6-2、E6-3、電阻R6-4、R6-5、R6-2及R6-3共同構成一完整帶通電路及放大電路;U6-2為鎖存器74HC373、U6-4為可編程分頻器CD4569,二者共同組成一任意分頻比(從1至256)的鎖存器,將ALE信號變成任意分頻比的輸出FCK,供給可編程帶通使用,以適應所測頻率的變化;U6-3為CD4053為三2通道模擬開關,用于選擇是輸出標準音信號還是輸入所指定音律信號;U6-5為功率放大器LM386,與電容C6-3、E6-4、E6-5、E6-6,電阻R6-8、R6-9組成一完整功放,驅動喇叭SPEAK6-1發(fā)音;U6-6為時基NE555,與電阻R6-10、電容C6-5、C8-6及電位器P6-1組成一比較器,調節(jié)P6-1,可改變比較電平;麥克風M1及電阻R6-1、電容E6-1共同組成一拾音及電平轉換電路。附圖8、附圖9中,各管腳的聯(lián)接關系順著標識符找即可。
權利要求1.數(shù)字式校音儀,本實用新型的特征在于由輸出到放大器輸入端的麥克風、輸入端與麥克風相接的放大器、與放大器輸出端和比較器輸入端和單片機控制線相接的可編程帶通、輸入端與可編程帶通相連而輸出端與單片機相連的比較器、控制線接可編程帶通并與顯示屏及鍵盤及比較器相連的單片機、與單片機相連的顯示屏、與單片機相連的鍵盤所組成。
專利摘要數(shù)字式校音儀,本實用新型的特征在于:由麥克風、放大器、可編程帶通、比較器、單片機、顯示屏和鍵盤所組成。本實用新型能測出樂器發(fā)出的音律基音頻率并顯示該音律對應的標準頻率,使用者可將其與標準基音頻率比較,調節(jié)樂器的基音頻率直到與標準基音頻率差值為零,高質量地完成樂器的校音。
文檔編號G10H7/02GK2382099SQ9921510
公開日2000年6月7日 申請日期1999年6月14日 優(yōu)先權日1999年6月14日
發(fā)明者姚普糧, 陳欽如 申請人:姚普糧, 陳欽如
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