CN112017617A - 一种提琴自动调弦装置及其运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提琴自动调弦装置及其运行方法，其技术方案是：包括外壳、拾音装置、驱动装置与活动头一，所述外壳内壁两侧设有拾音装置，所述拾音装置包括限位盒，所述限位盒一侧开设有通孔一，所述限位盒一侧开设有安装槽，所述安装槽与外壳外壁连接，所述安装槽内壁固定安装有拾音板，所述拾音板设有三组，所述限位盒一侧固定安装有隔板，所述隔板底部固定安装有支撑板，所述隔板内壁固定安装有拾音芯片，本发明有益效果是：电机驱动齿轮一旋转，齿轮一驱动齿轮二旋转，齿轮二驱动齿轮三旋转，齿轮三驱动齿轮四旋转，齿轮四通过齿轮轴二驱动活动头一旋转，根据较大值的大小决定活动头一的旋转方向与转速，具有自动调音的效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种提琴自动调弦装置及其运行方法，可以在常用的各类提琴(包括但不限于小提琴、中提琴、大提琴等提琴乐器)中使用。
背景技术
提琴，是一种弦乐器，总共有四根弦，靠弦和弓摩擦发出声音，是现代管弦乐队弦乐组中最主要的乐器,随着人们生活水平的提高，人们对音乐的追求程度有了显著的提升，越来越多的人开始学习弹奏各类乐器，提琴作为主流的乐器之一，受众范围越来越广，提琴的琴音很容易变，这是由它的发声原理决定的，琴弦的松紧决定了音的高低，由琴头上旋钮来调整，太多的因素会导致琴弦的松紧有变化，即使演奏乐曲的震动也会导致细微的变化，搬动、移动过程中的震动，或者不小心碰到都可能会导致较大范围的变化，所以需要经常对提琴进行调音。
现有技术存在以下不足：现有的传统木质提琴头弦轴孔会因为每天的调音，导致木头磨损，孔径越来越大，再次维修会有明显的修补痕迹，影响其价值，提琴机械弦轴由机械原理设计，不受天气温度湿度变化的影响，让调弦不再困难，演奏不再跑弦，能够很好地锁紧弦轴防止跑弦。传统调音都是需要手动去调节琴头上旋钮从而进行调节音调，需要学生与家长依赖耳朵判断自主调琴，经常无法调准，只能依赖丰富经验的专业老师调琴，提琴乐器又属于需要天天调准的乐器，因此在演奏与学习中存在极大的不便，同时需要对音调熟练的辨识能力，才能将提琴的音调调节准确，所以，本发明针对使用机械弦轴的提琴，发明一种自动调弦装置以克服传统提琴无法自动调弦的问题。
因此，发明一种提琴自动调弦装置及其运行方法很有必要。
发明内容
为此，本发明提供一种提琴自动调弦装置及其运行方法，通过拾音板阵列模块传输数据给拾音芯片，拾音芯片转换误差值后控制电机旋转，电机驱动齿轮一旋转，齿轮一驱动齿轮二旋转，齿轮二驱动齿轮三旋转，齿轮三驱动齿轮四旋转，齿轮四通过齿轮轴二驱动活动头一旋转，以解决提琴自动调音的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提琴自动调弦装置及其运行方法，包括外壳、拾音装置、驱动装置与活动头一，所述外壳内壁两侧设有拾音装置，所述拾音装置包括限位盒，所述限位盒一侧开设有通孔一，所述限位盒一侧开设有安装槽，所述安装槽与外壳外壁连接，所述安装槽内壁固定安装有拾音板，所述拾音板设有三组，所述限位盒一侧固定安装有隔板，所述隔板底部固定安装有支撑板，所述隔板内壁固定安装有拾音芯片，所述拾音芯片与拾音板电性连接，所述隔板左侧设有驱动装置，所述驱动装置左侧活动连接活动头一，所述驱动装置包括电机，所述电机左侧固定安装有齿轮一，所述齿轮一左侧固定安装有齿轮轴一，所述齿轮轴一左侧固定安装有齿轮二。
优选的，所述隔板内壁开设有通孔二，所述通孔二内壁固定安装有密封圈一。
优选的，所述外壳底部固定安装有握把，所述握把内壁固定安装有电池，所述电池与拾音板电性连接，所述电池与电机和拾音芯片电性连接。
优选的，所述握把外壁固定安装有防滑垫。
优选的，所述活动头一内壁开设有卡槽一，所述卡槽一内壁开设有卡槽二，所述卡槽二内壁开设有卡槽三，所述活动头一右侧固定安装有齿轮轴二。
优选的，所述齿轮轴二右侧插接在外壳内壁，所述外壳与齿轮轴二连接处固定安装有密封圈二与支撑环，所述齿轮轴二右侧固定安装有齿轮四，所述齿轮四右侧固定安装有齿轮三，所述齿轮三与齿轮二啮合连接。
优选的，所述外壳右侧固定安装有显示器，所述显示器底部两侧固定安装有调节按钮，所述调节按钮底部固定安装有启动按钮。
优选的，所述电池输出连接拾音板阵列模块、拾音板阵列模块与电机，所述拾音板阵列模块输出连接拾音芯片，所述拾音芯片输出连接电机，所述电机输出连接驱动模块，所述拾音芯片输出连接控制面板，所述控制面板输入连接操作模块，所述操作模块输出连接拾音芯片。
优选的，所述驱动装置左侧活动连接活动头二。
一种提琴自动调弦运行方法，其运行步骤为：拾音板阵列模块通过采样模块采集琴弦发出的声音，拾音板阵列模块对声音信号的综合处理，通过拾音板阵列模块采集序列完整的波形，DSP数据处理信号的波束，经由特殊电路与程序算法软件控制,将其输入拾音芯片，通过拾音芯片的运算单元提取存储单元原始数字音频进行尖锐峰值对比，计算误差较大值，从而输入拾音芯片，控制驱动模块。
本发明的有益效果是：
1.提琴使用了机械弦轴代替传统木质弦轴的情况下，活动头一插接在提琴校音器上，拨动琴弦，或拉动琴弦，拾音板阵列模块传输数据给拾音芯片，拾音芯片转换误差值后控制电机旋转，电机驱动齿轮一旋转，齿轮一驱动齿轮二旋转，齿轮二驱动齿轮三旋转，齿轮三驱动齿轮四旋转，齿轮四通过齿轮轴二驱动活动头一旋转，根据较大值的大小决定活动头一的旋转方向与转速，具有自动调音的效果；
2.外壳右侧固定安装有显示器，显示器底部两侧固定安装有调节按钮，调节按钮底部固定安装有启动按钮，显示器显示误差数据与显示调节数据的，调节按钮调节不同琴弦调音，具有显示与调节数据的效果；
3.提琴使用机械弦轴，通过电机驱动齿轮一旋转，齿轮一驱动齿轮二旋转，齿轮二驱动齿轮三旋转，齿轮三驱动齿轮四旋转，齿轮四通过齿轮轴二驱动活动头一旋转定音时内部精密部件带动中间固定琴弦的连杆转动，弦轴不会转动，不会对琴头轴孔造成磨损，具有便于调弦的效果。
附图说明
图1为本发明实施例1的剖面结构示意图；
图2为本发明实施例1的后视结构示意图；
图3为本发明实施例1的侧视结构示意图；
图4为本发明实施例1的主视结构示意图；
图5为本发明实施例1的模块运行示意图；
图6为本发明实施例1的系统运行示意图；
图7为本发明实施例2的活动头二结构示意图。
图中：外壳100、握把110、电池120、防滑垫130、显示器140、调节按钮141、启动按钮142、支撑板150、驱动模块160、控制面板170、拾音板阵列模块180、操作模块190、拾音装置200、限位盒210、通孔一211、安装槽220、拾音板230、隔板240、通孔二241、密封圈一242、拾音芯片250、驱动装置300、电机310、齿轮一320、齿轮轴一330、齿轮二340、齿轮三350、齿轮四360、齿轮轴二370、支撑环380、密封圈二390、活动头一400、卡槽一401、卡槽二402、卡槽三403、活动头二410。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1，参照附图1-6，本发明提供的一种提琴自动调弦装置及其运行方法，包括外壳100、拾音装置200、驱动装置300与活动头一400，所述外壳100内壁两侧设有拾音装置200，所述拾音装置200包括限位盒210，所述限位盒210一侧开设有通孔一211，所述限位盒210一侧开设有安装槽220，所述安装槽220与外壳100外壁连接，所述安装槽220内壁固定安装有拾音板230，所述拾音板230设有三组，所述限位盒210一侧固定安装有隔板240，所述隔板240底部固定安装有支撑板150，所述隔板240内壁固定安装有拾音芯片250，所述拾音芯片250与拾音板230电性连接，所述隔板240左侧设有驱动装置300，所述驱动装置300左侧活动连接活动头一400，所述驱动装置300包括电机310，所述电机310左侧固定安装有齿轮一320，所述齿轮一320左侧固定安装有齿轮轴一330，所述齿轮轴一330左侧固定安装有齿轮二340，具体的，外壳100对限位盒210具有安装作用，限位盒210对拾音板230具有安装与屏蔽作用，安装槽220对拾音板230具有固定作用，支撑板150对电机310具有支撑作用，隔板240对拾音芯片250具有保护作用，电机310设置为伺服电机，伺服电机靠脉冲来定位，当接受到一个脉冲电流，就会相应的旋转一个脉冲的对应角度，从而实现唯一，因为伺服电机本身也具有发出脉冲电流的功能，每当旋转一个角度都会发出对应数量的脉冲，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样就能够精确的控制电机的转动，精确的定位可以达到0.001mm，从而精准实现调音准确度，电机310对齿轮一320具有传动作用，齿轮一320对齿轮轴一330具有传动作用，齿轮轴一330对齿轮二340具有传动作用；
进一步地，所述隔板240内壁开设有通孔二241，所述通孔241二内壁固定安装有密封圈一242，具体的，通孔二241具有安装数据线的作用，密封圈一242具有密封作用，防止灰尘与水分侵入；
进一步地，所述外壳100底部固定安装有握把110，所述握把110内壁固定安装有电池120，所述电池120与拾音板230电性连接，所述电池120与电机310和拾音芯片250电性连接，具体的，握把110对外壳100具有支撑作用，握把110对电池120具有安装作用，电池120对拾音板230、电机310和拾音芯片250具有供电作用，电池120设置为37V-10.4Ah三元锂电池，锂电池是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池，具有自放电率极低，放电电压平缓等优点；
进一步地，所述握把110外壁固定安装有防滑垫130，防滑垫130具有防滑作用，防止本装置抖动；
进一步地，所述活动头一400内壁开设有卡槽一401，所述卡槽一401内壁开设有卡槽二402，所述卡槽二402内壁开设有卡槽三403，所述活动头一400右侧固定安装有齿轮轴二370，具体的，卡槽一401、卡槽二402与卡槽三403具有针对不同提琴校音器尺寸大小进行适合对接；
进一步地，所述齿轮轴二370右侧插接在外壳100内壁，所述外壳100与齿轮轴二370连接处固定安装有密封圈二390与支撑环380，所述齿轮轴二370右侧固定安装有齿轮四360，所述齿轮四360右侧固定安装有齿轮三350，所述齿轮三350与齿轮二340啮合连接，具体的，密封圈二390具有密封作用，防止灰尘与水分侵入，支撑环380对齿轮轴二370具有支撑作用，齿轮四360对齿轮轴二370具有传动作用，齿轮三350对齿轮四360具有传动作用，齿轮二340对齿轮三350具有传动作用，齿轮三350与齿轮四360具有将传动扭矩变小的作用，利用齿轮轴一330、齿轮三350与齿轮四360的速度转换，使电机310的回转数减速到所要的回转数,并得到较大转矩的机构，提高调音精准度；
进一步地，所述外壳100右侧固定安装有显示器140，所述显示器140底部两侧固定安装有调节按钮141，所述调节按钮141底部固定安装有启动按钮142，具体的，显示器140具有显示误差数据与显示调节数据的作用，调节按钮141具有调节不同琴弦调音的作用，启动按钮142具有启停本装置的作用；
进一步地，所述电池120输出连接拾音板阵列模块180、拾音板阵列模块180与电机310，所述拾音板阵列模块180输出连接拾音芯片250，所述拾音芯片250输出连接电机310，所述电机310输出连接驱动模块160，所述拾音芯片250输出连接控制面板170，所述控制面板170输入连接操作模块190，所述操作模块190输出连接拾音芯片250，具体的，拾音板阵列模块180采用数字全向阵列拾音板，拾音板阵列模块180按一定距离排列放置的一组拾音板，通过声波抵达阵列中每个拾音板之间的微小时差的相互作用，拾音板阵列模块180引入了波束成形、阵列指向性与波束宽度，具有采集声音波形与震动赫兹的作用，驱动模块160包括驱动装置300，操作模块190包括调节按钮141与启动按钮142，控制面板170包括显示器140，拾音芯片250是CPU指令以及处理计算机软件中的数据，划分成3个模块，分别是控制单元、运算单元和存储单元，这三部分由CPU内部总线连接起来，控制单元具有启停与复位电机310的作用，运算单元具有接受控制单元的命令而进行动作的作用，即运算单元所进行的全部操作都是由控制单元发出的控制信号来指挥的，存储单元具有存放数据的作用。
实施例2：
一种提琴自动调弦运行方法，其操作步骤为：将活动头一400插接在提琴校音器上，拨动琴弦，或拉动琴弦，拾音板阵列模块180传输数据给拾音芯片250，拾音芯片250转换误差值后控制电机310旋转，电机310驱动齿轮一320旋转，齿轮一320驱动齿轮二340旋转，齿轮二340驱动齿轮三350旋转，齿轮三350驱动齿轮四360旋转，齿轮四360通过齿轮轴二370驱动活动头一400旋转，根据较大值的大小决定活动头一400的旋转方向与转速，达到自动调音的作用。
实施例3：
参照说明书附图7，该实施例的一种提琴自动调弦装置及其运行方法，还包括活动头二410；
进一步地，所述驱动装置300左侧活动连接活动头二410，具体的，活动头二410采用镀铬合金钢材质，力矩范围大，提琴底部拉丝板上设有微调校音器，微调校音器较小，活动头二410对微调装置具有调节作用。
实施场景具体为：在使用本发明时本领域工作人员需要将活动头一400替换为活动头二410。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本发明加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种提琴自动调弦装置，其特征在于：包括外壳(100)、拾音装置(200)、驱动装置(300)与活动头一(400)，所述外壳(100)内壁两侧设有拾音装置(200)，所述拾音装置(200)包括限位盒(210)，所述限位盒(210)一侧开设有通孔一(211)，所述限位盒(210)一侧开设有安装槽(220)，所述安装槽(220)与外壳(100)外壁连接，所述安装槽(220)内壁固定安装有拾音板(230)，所述拾音板(230)设有三组，所述限位盒(210)一侧固定安装有隔板(240)，所述隔板(240)底部固定安装有支撑板(150)，所述隔板(240)内壁固定安装有拾音芯片(250)，所述拾音芯片(250)与拾音板(230)电性连接，所述隔板(240)左侧设有驱动装置(300)，所述驱动装置(300)左侧活动连接活动头一(400)，所述驱动装置(300)包括电机(310)，所述电机(310)左侧固定安装有齿轮一(320)，所述齿轮一(320)左侧固定安装有齿轮轴一(330)，所述齿轮轴一(330)左侧固定安装有齿轮二(340)。
2.根据权利要求1所述的一种提琴自动调弦装置，其特征在于：所述隔板(240)内壁开设有通孔二(241)，所述通孔(241)二内壁固定安装有密封圈一(242)。
3.根据权利要求1所述的一种提琴自动调弦装置，其特征在于：所述外壳(100)底部固定安装有握把(110)，所述握把(110)内壁固定安装有电池(120)，所述电池(120)与拾音板(230)电性连接，所述电池(120)与电机(310)和拾音芯片(250)电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种提琴自动调弦装置，其特征在于：所述握把(110)外壁固定安装有防滑垫(130)。
5.根据权利要求1所述的一种提琴自动调弦装置，其特征在于：所述活动头一(400)内壁开设有卡槽一(401)，所述卡槽一(401)内壁开设有卡槽二(402)，所述卡槽二(402)内壁开设有卡槽三(403)，所述活动头一(400)右侧固定安装有齿轮轴二(370)。
6.根据权利要求5所述的一种提琴自动调弦装置，其特征在于：所述齿轮轴二(370)右侧插接在外壳(100)内壁，所述外壳(100)与齿轮轴二(370)连接处固定安装有密封圈二(390)与支撑环(380)，所述齿轮轴二(370)右侧固定安装有齿轮四(360)，所述齿轮四(360)右侧固定安装有齿轮三(350)，所述齿轮三(350)与齿轮二(340)啮合连接。
7.根据权利要求5所述的一种提琴自动调弦装置，其特征在于：所述外壳(100)右侧固定安装有显示器(140)，所述显示器(140)底部两侧固定安装有调节按钮(141)，所述调节按钮(141)底部固定安装有启动按钮(142)。
8.根据权利要求3所述的一种提琴自动调弦装置，其特征在于：所述电池(120)输出连接拾音板阵列模块(180)、拾音板阵列模块(180)与电机(310)，所述拾音板阵列模块(180)输出连接拾音芯片(250)，所述拾音芯片(250)输出连接电机(310)，所述电机(310)输出连接驱动模块(160)，所述拾音芯片(250)输出连接控制面板(170)，所述控制面板(170)输入连接操作模块(190)，所述操作模块(190)输出连接拾音芯片(250)。
9.根据权利要求1所述的一种提琴自动调弦装置，其特征在于：所述驱动装置(300)左侧活动连接活动头二(410)。
10.一种提琴自动调弦运行方法，其运行步骤为：拾音板阵列模块(180)通过采样模块采集琴弦发出的声音，拾音板阵列模块(180)对声音信号的综合处理，通过拾音板阵列模块(180)采集序列完整的波形，DSP数据处理信号的波束，经由特殊电路与程序算法软件控制,将其输入拾音芯片(250)，通过拾音芯片(250)的运算单元提取存储单元原始数字音频进行尖锐峰值对比，计算误差较大值，从而输入拾音芯片(250)，控制驱动模块(160)。
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Family Applications (1)
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| CN202011058229.2A Pending CN112017617A (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 一种提琴自动调弦装置及其运行方法 |
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| CN (1) | CN112017617A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11367421B2 (en) * | 2020-08-21 | 2022-06-21 | 2Unify Inc. | Autonomous tuner for stringed instruments |
| CN114999422A (zh) * | 2022-07-03 | 2022-09-02 | 北京乐界乐科技有限公司 | 一种智能化自动调节音调的古筝 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH08115080A (ja) * | 1994-10-17 | 1996-05-07 | Umeko Kato | 自動調弦装置 |
| CN101322182A (zh) * | 2005-12-05 | 2008-12-10 | 高通股份有限公司 | 用于检测音调分量的系统、方法和设备 |
| CN205302912U (zh) * | 2016-01-15 | 2016-06-08 | 范帅 | 一种全自动智能调弦吉他 |
| CN205508378U (zh) * | 2016-04-05 | 2016-08-24 | 彭正宇 | 电动调音器 |
| CN207503621U (zh) * | 2017-12-15 | 2018-06-15 | 惠州市韩音乐器贸易有限公司 | 一种新型吉他自动调音卷弦器 |
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| CN109192184A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-11 | 重庆大学 | 自动调音器及调音方法 |
| CN111369954A (zh) * | 2020-04-10 | 2020-07-03 | 李小平 | 一种提琴音高调节装置 |
| CN214671762U (zh) * | 2020-09-30 | 2021-11-09 | 许君君 | 提琴自动调弦装置 |
-
2020
- 2020-09-30 CN CN202011058229.2A patent/CN112017617A/zh active Pending
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