CN1711510A

CN1711510A - 电子节拍校音器及其控制方法

Info

Publication number: CN1711510A
Application number: CN200380103247.6A
Authority: CN
Inventors: 曾科; 曾平蔚
Original assignee: Cherub Technology Co ltd
Current assignee: Cherub Technology Co ltd
Priority date: 2002-11-26
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2023-11-12
Also published as: CN1503088A; CN100538560C; AU2003284803A1; CN2602456Y; WO2004049078A1

Abstract

本发明公开了一种电子节拍校音器，包括机壳、指示单元、LCD显示器、按键单元、麦克风、扬声器和控制单元；指示单元由机壳表面纵向排列的指示点组成，LCD显示器和按键单元也安装在机壳面板上，控制单元直接控制指示单元指示节拍，并从扬声器输出节拍提示声音信号；或从麦克风接收输入的声音信号，判断声音的高低，控制指示单元指示音高、音低或音准；控制单元还控制LCD显示器显示提示信息。本发明同时兼具节拍器与校音器两种功能，既可以节约硬件成本，又节省了使用空间，并且无论在节拍演示或校音时，都采用符合人们普通认知习惯和视觉规则的纵向指示方式，极大方便了电子节拍校音器的使用。

Description

电子节拍校音器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种电子声音设备及其控制方法，尤其是一种兼具节拍器与校音器两种功能的电子节拍校音器，以及控制该电子节拍校音器完成节拍演示和校音功能的方法。背景技术

在音乐教学、乐器练习和其他的音乐实践中，节拍器和校音器都有着广泛的应用。学习音乐、乐器，离不开训练和掌握准确的节拍，节拍器一直是学习音乐和乐器的必备工具；而在乐器学习中，乐器的声音准确也是一个非常重要的问题，如果乐器的声音不准确，会影响对声音高低的判断和音乐乐感，所以进行练习前，必须用校音器对学习和演奏的乐器进行校音。

随着现代电子技术的发展，音乐创作、表演和音乐教学对音乐作品声音和节奏的丰富和完善有了更多和更高的要求，传统的机械或模拟机械的节拍器和单一的十二平均律的校音器已经无法满足人们的需求，所以出现了高质量的电子节拍器和多种校音模式的电子校音器，但是现有的电子节拍器和电子校音器都只有节拍演示或校音的功能，功能比较单一，不利于降低成本，如果能有一种兼有节拍演示或校音两种功能，并且将节拍演示指示器和校音演示指示器有机的合并的电子节拍校音器，就可以做到体积大小合生产成本都与单一功能的电子节拍器或校音器相差不多，肯定会得到使用者的欢迎，取得良好的社会效益和经济效益。

将电子节拍器和校音器二者合而为一，不是简单的将二者的部件合并，而是整个电子节拍校音器的控制单元，控制方法，显示符号内容都要发生相应的变化，所以这一直以来成为困绕电子节拍器与校音器的生产者和使用者的一个难题。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题在于提供一种电子节拍校音器，同时兼具节拍器与校音器两种功能；并且，在指示节拍和音高、音低和音准时采用了由机壳上表面的指示点共同组成的指示单元。

本发明所要解决的另一个技术问题在于提供电子节拍校音器，同时兼具节拍器与校音器两种功能；并且，在指示节拍和音高、音低和音准时采用 LCD显示器上的显示段组成的指示单元。

本发明所要解决的另一个技术问题在于提供一种用于控制电子节拍校音器完成节拍演示和校音功能的控制方法。本发明的技术方案如下所述：

一种电子节拍校音器，包括：机壳、 LCD显示器、指示单元、按键单元、麦克风、扬声器和控制单元；

所述的指示单元由线形排列在机壳表面的指示点组成， LCD显示器和按键单元安装在机壳面板上；

所述的麦克风和扬声器安装在机壳中，在机壳面板上的相应位置设有麦克风拾音孔和扬声器音孔；

所述的控制单元包括：中央处理器、 LCD显示电路、指示电路、按键电路、声音接收处理电路和音频输出电路；

所述的按键电路的输入与按键单元连接，按键电路的输出连接到中央处理器，用来向中央处理器传递按键按下的信息；

所述的声音接收处理电路的输入与麦克风相连，将接收到的声音信号滤波放大后输出到中央处理器的输入端；

所述的指示电路接收中央处理器的控制信号，控制指示单元指示节拍或音高、音低和音准；

所述的 LCD显示电路接收中央处理器的输出信息，输出到 LCD显示器上；所述的音频输出电路接收中央处理器的输出的音频信号，放大后输出到扬声器输出；

所述的中央处理器负责信号的分析处理，输出控制信号和音频信号，是本发明的核心；

通过按键单元可以使本发明进入校音器模式，在该模式下，中央处理器测量由声音接收处理电路输入声音的高低，控制指示单元按该声音与标准音偏高 /偏低的多少来指示音高、音低或音准；控制 LCD显示器显示状态信息；

通过按键单元可以使本发明进入节拍器模式，在该模式下，中央处理器输出音频信号到音频输出电路，驱动扬声器播放节拍提示音，同时控制指示单元按该节拍设置的参数指示节拍，并通过 LCD显示器显示状态信息。本发明所述的另一种电子节拍校音器，包括：机壳、 LCD显示器、按键单元、麦克风、扬声器和控制单元；

所述的 LCD显示器包括由排列的在 LCD显示器的特定显示区域的液晶显示段作为指示点形成的指示单元， LCD显示器和按键单元安装在机壳面板上；

所述的控制单元包括：中央处理器、 LCD显示电路、按键电路、声音接收处理电路和音频输出电路；

所述的音频输出电路接收中央处理器的输出的音频信号，放大后输出到扬声器输出；

所述的 LCD显示电路接收中央处理器的输出信息，输出到 LCD显示器上，接收中央处理器输出的控制信号，控制 LCD显示器上的指示单元的指示点指示节拍或音高、音低和音准；

所述的中央处理器负责信号的分析处理，输出控制信号和音频信号；通过按键单元可以使本发明进入校音器模式，在该模式下，中央处理器测量输入声音的高低，控制 LCD显示器的指示单元按与标准音偏高 /偏低的多少指示音高、音低或音准；控制 LCD显示器显示状态信息；

通过按键单元可以使本发明进入节拍器模式，在该模式下，中央处理器输出音频信号到音频输出电路，驱动杨声器播放节拍提示音，同时控制 LCD显示器的指示单元按设置的参数指示节拍，并通过 LCD显示器显示状态信息。

本发明所述的电子节拍校音器的控制方法，包括如下步骤：

步驟一、开机，系统初始化；

步驟二、扫描判断是否有按键指令转换为节拍器模式，如果转换为节拍器模式，执行步骤四；否则，直接进入校音器模式，执行步骤三；步驟三、获得校音参数信息，对输入的声音进行分析，将分析的结果转换成控制信号，控制指示单元指示音高、音低或音准，控制 LCD 显示器显示状态信息，如果扫描到按键在 LCD显示器的提示下，要求更改指示单元选择 #或 b号显示模式，则更改 #或 b号显示模式；

步骤四、获得演示节拍信息，进行参数设置，输出所需节拍音频信号驱动扬声器播放节拍提示音，同时控制指示单元指示节拍，控制 LCD显示器显示状态信息；步骤五、如果扫描到关机命令，则关闭节拍校音器进入休眠待机状态。本发明的电子节拍校音器，通过由单片机作为核心中央处理器，配合其他功能电路，完成了对各种设备控制功能，实现了在同一装置中兼具节拍器与校音器两种功能，既可以节约硬件成本，又节省了使用空间，并且无论在节拍演示或校音时，通过采用符合人们普通认知习惯和视觉规则的纵向指示方式，极大方便了电子节拍校音器的使用。附图说明

图 1是本发明采用小灯泡或发光二极管組成的指示单元的实施例的外形示意图；

图 2是本发明采用小灯泡或发光二极管组成的指示单元的实施例的电路示意图；

图 3是本发明多声部演示 2 : 3拍声音原理示意图；

图 4是本发明多声部演示 2 : 4拍声音原理示意图；

图 5是本发明采用 LCD显示器上的显示段组成的指示单元的实施例的外形示意图；

图 6是本发明采用 LCD显示器上的显示段组成的指示单元的实施例的电路示意图。具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进一步详细说明：

实施例 1 : 本发明实施例 1的电子节拍校音器，如图 1所示，包括：一个机壳 1、指示单元 2、 LCD显示器 ³、按键单元 4、麦克风、扬声器和控制单元；

指示单元 2由线形排列在机壳 1面板上指示点 5組成，该指示点 5可以是发光二极管，也可以为小灯泡；线形排列是指所有的发光二极管或小灯泡排列后有一个整体的方向性，而不一定要如图 1排列成一条直线。发光二极管或小灯泡发光即为进入指示状态，不发光则为非指示状态；

LCD显示器 3和按键单元 4也安装在机壳 1的面板上；所述的机壳面板上设有麦克风拾音孔 6和扬声器音孔 7 ,在机壳中麦克风拾音孔 6和扬声器音孔 7后面的相应位置安装有麦克风和扬声器；

本发明实施例 1的电子节拍校音器的控制单元，如图 2所示，包括：中央处理器 100、指示电路 101、 LCD显示电路 102、按键电路 103、声音接收处理电路 104和音频输出电路 105;

所迷的按键电路 103的输入与按键单元连接，按键电路 103的输出连接到中央处理器 100, 用来向中央处理器 100传递按键按下的信息；所述的声音接收处理电路 104的输入与麦克风相连，将接收到的声音信号滤波放大后输出到中央处理器 100的输入端；所述的音频输出电路 105接收中央处理器的输出的音频信号，放大后输出到扬声器输出；

所述的指示电路 101接收中央处理器 100的控制信号，控制指示单元指示点的发光；所述的 LCD显示电路 102接收中央处理器 100的输出信息，输出到 LCD显示器上；

所述的中央处理器 100是本发明控制单元的核心部分，开机后，中央处理器控制整个电路进入校音器工作状态；可以通过按键单元切换电路进入节拍器状态。

在校音器状态下，中央处理器接收由麦克风输入的乐器或其他声音，然后进行频率测量和频分析，再才艮据频谱分析的结果计算组序、音名和音分偏差；最后，中央处理器将计算得到的结果转换成控制信号，输出到指示单元和 LCD显示器，控制指示单元按偏高 /偏低的多少指示音高、音低或音准，同时控制 LCD显示器显示状态信息。

所述的 LCD显示器显示的状态信息可以包括音高状态信息；

所述相关音高状态信息包括所有升号的十二平均律音名和降号的十二平均律音名，即： "C、 #C、 D、 #D、 B、 F、 #F、 G、 #G、 A、 #A、 B" 和 "C、 bD、 D、 bE、 E、 F、 bG、 G、 bA、 A、 bB、 B" 。

在节拍器模式下，中央处理器首先通过 LCD显示器显示默认的节拍参数信息，如果使用者需要改变默认的参数，则通过按键单元输入参数，中央处理器获得需要演示的节拍的参数信息后，进行参数设置；然后，将节拍提示音信号输出到扬声器，驱动扬声器播放节拍提示音，同时控制指示单元按设置的参数指示节拍，通过 LCD显示器显示状态信息。

所述的节拍提示音可以设置为声音强弱倒置的节拍提示音。所谓的声音强弱倒置的节拍提示音是指当演示强拍时，对应的节拍提示音的频率低，如强拍声音 "咚" ；而演示弱拍及非强拍时，对应的节拍提示音的频率高，如弱拍及非强拍声音 "哒" 。

在现有的节拍提示音中 , 对应的强拍提示音的频率高，对应的非强拍提示音的频率低 "叮哒哒、叮哒哒" ，这与音乐实践中的情况则恰恰相反：架子鼓是低音脚鼓作强拍，小军鼓作弱拍，民族打击乐是木鱼敲强拍，碰铃敲弱拍，或以双响筒的低音（敲直径大的一边）作强拍，以双响筒的高音（敲直径小的一边）作弱拍，如"咚一哒、咚一哒 ...... "，

"咚一嚓一嚓，咚一嚓一嚓 ...... " 都是强拍频率低，非强拍频率高的例子；乐器演奏节奏或乐队的节奏声部也是如此：吉他的节奏型演奏是以 4、 5、 6弦（低音弦）演奏强拍， 1、 2、 3弦（高音弦）演绎弱拍；乐队中则是由贝司或大提琴奏强拍，其它乐器奏非强拍等。这种与音乐实践相反的节拍提示音给使用者带来了很多不便，本发明可以通过声音强弱倒置的节拍提示音克服这一问题，使节拍器的效果更加接近音乐实践，有利于习乐者对音乐意境的感受和提高乐感。

控制单元通过以上的电路结构，以中央处理器为中心，完成节拍器和校音器的控制功能；实现了按键控制信号和声音信息的输入、指示单元的指示控制和 LCD显示器的显示信息的输出和节拍音频信号的输出控制。

如图 2所示，中央处理器 100为一个单片机（MCU )及其附属电路；选用的单片机型号为 S 3P72N4。单片机的输出端口 P3 ( P3. 1-P3. 3 ) 和 P8 ( P8. 2-P8. 7 ) 连接到指示单元电路 101 , 按键电路 103连接到单片机的 P6端口，声音接收处理电路单元 104和音频输出电路单元 105与单片机相对应的端口连接。 LCD显示电路 102包括一个 LCD显示芯片，选用的型号为 LCD显示芯片 C8555。单片机的 SEG输出端口和 COM 输出端口与 LCD显示芯片的 SEG和 COM端口相连； LCD显示芯片接收中央处理器的输出， LCD显示芯片的输出连接到 LCD显示器。

为了更好的与音乐实践相吻合，方便使用，本发明采用纵向排列的指示单元，即全部指示点的排列方式为纵向排列方式，全部指示点从整体上是竖直的排列。每个发光二极管或小灯泡独立安装在机壳 1上排列成竖直的线形或将全部的发光二极管或小灯泡形成一个竖直排列的整体，然后安装到机壳 1上，形成纵向指示单元；指示电路（纵向指示电路） 101包括两组三极管，该两組三极管每组各取一个的任意一种组合都控制一个机壳上纵向指示单元的发光二极管或小灯泡，中央处理器的输出通过控制该两组三极管的导通来控制纵向指示单元的发光二极管或小灯泡的发光。

包括按键电路 103的每一个按键都对应一个电键，按键按下，电键接通对应电路与单片机的连接；声音接收处理电路 104将输入的声音信号经过 RC滤波后，经过两级的集成运算放大器 LM385的放大后输出到单片机的 P1. 0端口；音频输出电路 105 是一个功率放大电路，与单片机的 P2. 3端口相连，将音频信号经过功率放大后，驱动扬声器发声；音频输出电路和声音接收处理电路都带有标准的输出 /输入插孔。本发明的声音接收处理电路和音频输出电路当然也可以只带有插孔而不带有扬声器和麦克风，这样的设计更利于本发明的小型化（但使用不便），与直接带有扬声器和麦克风在电路上是一种常用的替换。

在进行节拍演示时，可以通过按键单元使电子节拍器进入节拍演示状态，单片机通过 LCD显示电路控制 LCD显示器显示提示信息，然后 , 从按键电路通过按键单元接收所要演示的节拍信息，由单片机将相应的节拍提示声音送入扬声器播出；同时，控制纵向指示单元纵向显示节拍，控制 LCD显示器显示状态信息。

在进行校音时，可以通过按键单元使电子节拍器进入校音状态，单片机通过 LCD 显示电路控制 LCD显示器显示提示信息，然后，从按键电路通过按键单元接收校音项目信息，再从麦克风接收需要校音的声音；控制单元判断声音的高低，控制纵向指示单元纵向指示音高、音低或音准；同时，控制 LCD显示器显示状态信息。

通过以上的装置，实现了节拍器与校音器的功能，并且采用了纵向排列的电子发光点来指示节拍或显示音高、音低或音准，更加符合音乐实践规律。

节拍演示过程中，纵向指示单元指示前半拍时，与扬声器发出的提示声音配合，即纵向指示单元指示节拍与扬声器发出的节拍提示音在时间上相吻合；控制单元控制纵向指示单元由上至下顺序使全部或部分指示点发光，并且每一时刻至少有一个指示点发光，前半拍结束时，使全部指示点中最下方的指示点发光；如果把发光点看成是可以运动的（视觉效果），在前半拍，发光点从全部的指示点中的某一点开始，运动到全部指示点的最下方。

当然可以采用一个以上的指示点同时发光来演示节拍，比如从上至下（与音乐击拍前半拍相同）顺序使全部或部分指示点发光，发光后的指示点不熄灭，前半拍结束时从起始点到最下点全部发光，再同时熄灭。这种演示方法只需要指示点在前半拍结束同时熄灭即可，是上述控制方法的简单替换；也可以采用延迟熄灭方法使发光点的运动（视觉效果）看起来象拖着一个尾巴来演示节拍。

纵向指示单元指示后半拍时，与指示前半拍类似，控制单元控制指示点从最下方的电子发光点开始，由下至上顺序使全部或部分指示点发光，当后半拍结束时，使相应的最后一个指示点发光；即在后半拍，发光点从全部的指示点中最下方的指示点开始，运动到某一指示点，后半拍结束，开始演示下一拍。

当演示强拍时，发光的指示点的范围等于全部电子发光点；当演示弱拍时，发光的指示点的范围小于或等于全部电子发光点的二分之一。由于节拍而言，一下一上为一拍，这里所说的范围是指当演示完整一拍时，顺序的连续发光的指示点包括那些指示点；如果把发光点看成是可以运动的，所述的范围即发光点在一拍中经过的电子发光点的范围。

通过以上的纵向方式演示节拍，与音乐活动中示拍的方式一致，更加符合音乐的实践规律，使使用者在个人练习时好象如同有音乐教师在自己身边击拍示拍一样，可以通过纵向指示了解节拍信息，极大方便了使用者。

纵向指示单元的纵向排列的指示点中，包括一个中央指示点 8，如图 1所示，所述的中央指示点上方和下方各有一定数量的指示点，指示点数量一般情况下，上方和下方的数量相同，数量的多少由设计者自行决定，数量越多演示和校音的视觉感受效果越好，但是占用的空间也越大，成本越高。

校音过程中，如果声音准确，中央指示点 8发光，其余的指示点不发光；如果声音偏高 /偏低若干单位，中央指示点 8上方 /下方从中央指示点 8数起的与声音偏高 /偏低单位数相同的指示点发光；即如果声音偏高一个单位，中央指示点 8上方与中央指示点 8相邻的第一个指示点发光，其余的指示点不发光；如果声音偏高二个 δ 单位，中央指示点 8上方的第二个电子指示点 8发光，其余的电子发光点不亮，依次类推；如果声音偏低一个单位，中央指示点 8下方与中央指示点 8相邻的第一个电子指示点发光，其余的电子指示点不亮；如果声音偏低二个单位，中央指示点 8 下方的第二个电子指示点发光，其余的电子发光点不亮，依次类推。声音偏高 /偏低的单位可以是偏高 /偏低一个音分或数个音分，也可以是偏高 /偏低一个赫兹或数个赫兹，根据指示点的个数和校音的精确度要求来确定。

以上的指示方式，既使使用者可以非常直观的知道自己乐器弦音的音准情况，而且知道与标准音高的差距，并且这种纵向方式演示节拍，符合音乐实践中击拍的一下一上为一拍，强拍幅度大，弱拍幅度小的实际规律，形象直观，使人更加容易理解音乐拍子的内涵。

本发明的按键单元 4中按键的数量和种类根据控制软件的要求和设定而有所不同，一般至少包括五个按键：在节拍器状态下分别为： ①节拍启动 /停止兼电源开关功能键， ②节拍型设置兼转换进入校音器模式功能键， ③、 ④节拍速度设置加 /减键， ⑤示拍声音时值设置兼示拍声音声部选项功能键；在校音器状态下分别为： ①升 /降号显示模式选择功能键兼电源开关功能键， ②校音模式选项按键兼转换进入节拍器模式功能键， ③、 ④手动校音 +/-选择或示范音 +/-选择按键，如选择吉他的 1弦或 2 弦的校音或设置示范音时选择吉他的 2弦音或 3弦音等，同时③、 ④兼 440Hz标准设置 +/-按键， ⑤标准音示范设置按键，所述一个按键兼有其他功能是指一个按键具有两种功能，所述两种功能是通过单片机程序的控制，将短时间内按键按下又抬起 (恢复原状）设计为一种功能，而将按键较长时间按下（如按住按键保持两秒钟）设计为另一种功能。

以上的例子只是对本发明的按键进行说明，并不是限定本发明的按键单元中按键的种类和数量以及对应的功能，完全可以采用不同的按键设计完成相同的功能。还可以根据产品功能需要设计以及产品结构造型美观等方面考虑确定按键单元数量的增减或有关各按键功能的相互交叉替换。实施例 2:

本发明实施例 2给出了采用 LCD显示器特定区域中纵向排列的液晶显示段作为纵向指示单元的电子节拍校音器。实施例 2的电子节拍校音器各部分的原理、功能和电路与实施例 1的电子节拍校音器相类似，实施例 2的纵向指示单元由 LCD显示器特定区域中纵向排列的液晶显示段组成，并且控制单元做出相应的调整；如图 5 所示，包括：机壳 1、 LCD显示器 3、按键单元 4、麦克风、扬声器和控制单元；所述的 LCD显示器 3和按键单元 4也安装在机壳 1的面板上；该 LCD显示器 3 的显示屏上的特定区域设有由显示屏上纵向排列的液晶显示段 9組成纵向指示单元 2 ,每个液晶显示段 9都有显示和不显示两种状态，用来表示指示状态和非指示状态。

所述的麦克风和扬声器安装在机壳中，在机壳面板上设有麦克风拾音孔 6和扬声器音孔 7;

本发明实施例 2的控制单元不包含指示电路。按键电路、声音接收处理电路和音频输出电路的功能与本发明实施例 1的对应部分完全相同，中央处理器、 LCD显示电路的功能也非常接近，如图 6所示，包括：中央处理器 100、 LCD显示电路 110、按键电路 140、声音接收处理电路 130、音频输出电路 120和电源电路 150。

为了降低成本、使操作更加方便，更重要的是实现产品的外观结构设计和整个产品体积的小型化设计，可以将声音接收处理电路的信号输出一耳机插孔和音频输出电路的信号输入一拾音器插孔合二为一，用一个公共的插孔实现这两种插孔的功能。

如图 6中所示是本发明采用二合一插孔的实施例的电路示意图，公共插孔为双声道耳机插孔，该双声道插孔的公共端连接地线，一个电路通道连接麦克风，另一个电路通道连接扬声器。在校音器状态下，该双声道耳机插座作拾音器插口用，插入拾音器时，连接麦克风的电路通道会自动断开使拾音器接收外部信号而麦克风不起作用，此时由于音频输出电路（功率放大电路）处于不工作状态，所以不存在对声音信号输出功能的影响；在节拍器状态下，默声道耳机插座又作耳机插口用，插入耳机时，连接扬声器的电路通道会自动断开使扬声器不发声音而耳机产生声音信号，此时由于声音接收处理电路处于不工作状态，所以也不存在对校音器的接收外部信号功能的影响。

所述的按键电路 140的输入与按键单元 4连接，按键电路 140连接输出连接到中央处理器 100 , 用来向中央处理器传递按键按下的信息；所述的声音接收处理电路 130的输入与麦克风相连，将接收到的声音信号滤波放大后输出到中央处理器 100的输入端；所述的音频输出电路 120接收中央处理器 100的输出的音频信号，放大后输出到扬声器输出；

LCD显示电路接收中央处理器的提示信息和状态信息，将这些信息输出到 LCD 显示器上；接收中央处理器的控制信息，控制液晶纵向指示单元 8中显示段的显示，完成相应的控制指示功能；

所述的中央处理器的工作流程与实施例 1中中央处理器的工作流程基本相同，不同之处在于中央处理器并不直接通过控制纵向指示电路中的三极管，来控制发光二极管或小灯泡；而是传递控制命令到 LCD显示电路，由 LCD显示电路控制纵向指示单元的液晶显示段，完成纵向指示功能。

如图 6所示电路中，中央处理器 100为一个单片机（MCU )及其附属电路；选用的单片机型号为 S3P72N4。单片机的 COM和 SEG输出端口连接 LCD显示电路 110的输入端口，与 LCD显示电路通信；按键电路 140的输出连接到单片机的 P6端口，声音接收处理电路单元 130的输出连接到单片机的 P1. 0输入端口，音频输出电路单元 120 与单片机相对应的端口连接。

LCD显示电路 110包括一个 LCD显示芯片 CS555 ,中央处理器的 SEG输出端口和 COM输出端口与 LCD显示芯片的 SEG和 COM端口相连， LCD显示芯片不但从单片机接收提示信息输出到 LCD显示器的指定区域，并且接收单片机的控制信息，完成对液晶纵向指示单元 2中显示段的显示控制。

控制单元直接控制液晶纵向指示单元 2指示节拍或从麦克风接收输入的声音信号，判断声音的高低，控制液晶纵向指示单元 2指示音高、音低或音准；控制单元从按键单元 4接收控制信号，完成控制功能；控制单元从扬声器输出提示声音或节拍声音信号，完成声音输出功能；控制单元控制 LCD显示器 3显示信息。

在进行节拍演示时，可以通过按键单元使电子节拍器进入节拍演示状态，控制单元控制 LCD显示器 3显示提示信息，然后，从按键单元 4接收所要演示的节拍信息，由控制单元将相应的节拍提示声音送入扬声器播出；同时，控制 LCD显示器的液晶纵向指示单元 8纵向显示节拍，并控制 LCD显示器 3显示状态信息。

在进行校音时，可以通过按键单元使电子节拍器进入校音状态，控制单元控制 LCD显示器显示提示信息，然后，从按键单元接收校音项目信息，再从麦克风接收需要校音的声音；控制单元判断声音的高低，控制 LCD显示器的液晶纵向指示单元 2 纵向指示音高、音低或音准；同时，控制 LCD显示器显示状态信息。所述的 LCD显示器 3的液晶纵向指示单元 2的纵向排列的液晶显示段 9中，包括一个中央显示段 10 ,所述的中央显示段 10上方和下方各有一定数量的液晶显示段。

本发明实施例 2所述的电子节拍校音器控制单元控制 LCD显示器的纵向指示单元 2的液晶显示段 9纵向指示节拍和指示音高、音低和音准的方式与实施例 1中控制单元控制纵向指示单元指示点指示节拍和指示音高、音低和音准的方式完全相同。

针对不同的使用者的爱好和习惯的不同，本发明设计了的多种节拍提示音，来满足不同的需要，使用者可以根据需要，选择其中任意一种或其组合。

本发明在进行节拍演示时，从扬声器输出的节拍提示声音，包括两类声音：一是模拟响器声，可以是大小木鱼声、高低双响筒声、碰铃声、响板声等；二是人声数拍声，可以是汉语女声数拍，汉语男声数拍，汉语普通话女声数拍、汉语广东话女声数拍、英语升调女声数拍、英语降调女声数拍、英语升调男声数拍、英语降调男声数拍等。

所述的节拍提示音还包括由不同的提示音组合而形成的混合音形成的多声部节拍提示音。所述的多声部节拍提示声音可以由不同的模拟响器声、不同的人声数拍声和模拟响器声与人声数拍声组合的混合声组成。

下面以双声部为例详细的说明多声部节拍提示音是如何组合形成的。

例如，所述模拟响器声包括 "咚" 和 "哒" ，所述人声数拍声包括英语 "ONE"、 "TWO" 、 "THREE" 、 "FOUR" 、 "FIVE" 、 "SIX" 和 "AND" 。当然，也可以是汉语或其它国家相同含义的语音声音，

所述模拟响器声和人声数拍声的混合声指一个单一的模拟响器声和一个单一的人声数拍声同时发出的声音，包括 "咚 +0NE" 、 "哒 + TW0" 、 "哒 + THREE" 、 '"哒 + FOUR" 、 "哒 + FIVE" 、 "哒 + S IX" 和 "哒 + AND" ,

所述默声部节拍提示声音是指人声数拍声和模拟响器声两种不同种类的声音同时分別指示两个声部的不同节奏音型，包括一对二、二对三，二对四等等，

就 2/4拍而言举例，

所述一对二是指一声部为四分音符，是人声数拍声，每拍响一个音，二声部为八分音符，是打击乐类音响，每拍响两个音，两个声部混响效果为 "咚 +0NE" —一

"哒" 、 "哒 +TW0" —— "哒" ……，即一声部为 "ONE , TWO , ONE , TWO , …… " 的数拍声，二声部为 "咚哒、哒哒，咚哒、哒哒， …… " 的打击乐声如图 3多声部演示 2: 3拍声音原理示意图所示，一声部为八分音符，是人声数拍声，每拍响两个音，二声部为三连音，是打击乐音响，每拍响三个音（◎ 为打击乐声和数拍声的二合一的混合声，〇为单一的人声数拍声或单一的打击乐类音响），两个声部混响效果为 "咚 +0NE" —— "哒" —— "AND" —— "哒" 、 "哒 +TTO" ― ― "哒" —— "AND" —— "哒" ……，即一声部为 "ONE—— AND, TWO—— AND, ONE —— AND, TWO—— AND, …… " 的数拍声，二声部为 "咚——哒——哒、哒——哒一一哒，咚——哒—— p达、哒——哒——哒， " 的响器声。

如图 4多声部演示 2: 4拍声音原理示意图所示，一声部为八分音符，是人声数拍声，每拍响两个音，二声部为十六分音符，是打击乐音响，每拍响四个音，两个声部混响效果为 "咚 +0NE" —— "哒" —— "哒 +AND" —— "哒" 、 "哒 +TTO" ― ― "哒" —— "哒 +AND" —— "哒" …… , 即一声部为 "ONE—— AND, TWO—— AND , ONE—— AND , TWO—— AND , …… " 的数拍声，二声部为 "咚——哒——哒——哒、 P达 P达 Ρ¾ ' ~ ' _ ^ρ达, P达 P达 P达、 p达 P达 P达口达, " 的响器声。

所述一声部和二声部可以互换。

在电路设计中为了实现上面的功能，一般采用两种方法，一是将节拍提示音固化到中央处理器如单片机的 ROM 中，这样无需增加新的芯片和电路，有利与节约硬件成本；但是由于单片机的 ROM 的容量有限，无法提供更多的功能选择，使节拍提示音变得单调，功能单一，所以一般也可以采用增加一个语音芯片的方法，在其中存储多种节拍提示音，针对不同的地区和人群提供个性化的服务。

图 6中 120部分是本发明音频输出电路包括语音芯片的实施例的电路图，所述的语音芯片选用的是语音芯片 WK2134 , 其 1、 8脚分别是电源、地线， 9脚接一电阻至电源，加上内部的振荡电路，产生芯片所需的时钟信号。

本发明设定的各种模拟响器声和人声数拍声预先经过录音、编辑并转换成一定的格式如 ADPCM数据格式，存放在本芯片存储器中。

该语音芯的 P1. 0、 PI. 1、 PI. 2 , PI. 3是数据通讯口，它连接在单片机 I /O上，接收 CPU发来的控制命令，并在收到控制命令后向单片机发出应答信号。单片机的控制命令实际上就是要求语音芯片即时发出某一种声音，语音芯片在收到这个指令后将所发声音的数据输出，经过内部解码电路后在第 2脚输出声音信号，再经过外部的滤波电路、放大电路；图 6中的芯片 7368是语音放大芯片，声音信号经过其放大后驱动扬声器，即可在扬声器输出要发出的声音。 '

实施例 3:

本发明所述的电子节拍校音器的控制方法，包括如下步骤：

步骤一、开机，系统初始化；

步骤二、扫描判断是否有按键指令转换为节拍器模式，如果转换为节拍器模式，执行步骤四；否则，直接进入校音器模式，执行步骤三；

步骤三、获得校音参数信息，对输入的声音进行分析，将分析的结果转换成控制信号，控制指示单元指示音高、音低或音准，控制 LCD 显示器显示状态信息，如果扫描到按键在 LCD显示器的提示下，要求更改指示单元选择 #或 b号显示模式，则更改 #或 b号显示模式；

步骤四、获得演示节拍信息，进行参数设置，输出所需节拍音频信号驱动扬声器播放节拍提示音，同时控制指示单元指示节拍，控制 LCD显示器显示状态信息；步驟五、如果扫描到关机命令，则关闭节拍校音器进入休眠待机状态。

通过模式选择按键可以调节使本发明处于节拍器或校音器的不同状态，开机后直接进入校音器的状态，可以简化操作步骤；如果选择节拍器模式，也并不会增加步驟。

本发明所述的步骤三，控制本发明完成校音的功能，以及与校音相关的一些功能，具体包括如下步骤：

步骤 30、通过 LCD显示器显示默认信息；

步骤 31、进行按键扫描，如果有关机命令，执行步骤五；如果为转换为节拍器模式指令，执行步骤四；如果为通过按键在 LCD显示器的提示下，更改 A4标准音标准，则更改 A4标准音标准，执行步驟 32; 如果进行 A4示范发音，执行步驟 34; 如果没有任何按键指令，执行步骤 32;

步骤 32、对输入的乐器声音进行频率测量和频谱分析，与设定的标准音的频率进行比较，计算组序、音名和音分的差别；

步骤 33、将计算的结果转换成控制信号，控制指示单元指示音高、音低或音准，控制 LCD显示器显示状态信息，重新执行步骤 31;

步骤 34、是否改变 A4示范音的参数，如果改变，通过按键在 LCD显示器的提示下，改变 A4示范音的参数，执行步骤 35; 否则直接执行步驟 35;

步骤 35、进行 A4示范发音；如果有停止 A4示范发音指令，则停止 A4示范发音，执行步骤 ³1 ; 如果没有停止 A4示范发音指令，则执行步骤 34。

在校音器模式下，也可以通过模式选择按键改变本发明的工作模式。 LCD 显示器与按键单元配合，用来与用户进行交流，完成不同功能的选择和不同参数的设定。步骤 31 中所述的更改校音参数，主要指改变 A4标准（如 440Hz或 441Hz等）和指定不同项目的校音（如吉他、小提琴等）。

本发明对输入的乐器声音的频率进行测量，并且进行频谱分析后与参数设定的标准音的频率进行比较，计算出输入的乐器声音与标准音在计算组序、音名和音分的差别，并通过 LCD 显示器显示这些信息，同时根据预先设定的单位，计算出应该使哪个指示点进入指示状态，来表示输入的声音的高低，输出相应的控制信号，完成指示。 - 一般而言，指示点对应的频率范围并不是线形的，而是中间对应的范围频率较窄（中间几个可以是线性的，利于调节），以期达到更高的校音精度；而两侧则对应的频率范围较宽，增加校音频率范围，最上 /最下的指示点可以包括所有高出 /低于设定的频率值的频率范围。

进行 A4示范发音是校音器的一个常用的功能，选择了此功能后，设定进行发音的参数（主要是频率），由单片机输出驱动扬声器发出该频率的 A4示范音，发音频率可在 435- 445Hz或更大范围之间。

在步骤 31中，本发明通过按键单元实现功能转换，以本发明实施例 1中所述的按键单元为例进行说明：

①按键为升 /降号显示模式选择功能键同时兼电源开关功能键，所述一个按键兼有其他功能是指一个按键具有两种功能，通过单片机的不断扫描，连续检测到一个按键信号的持续时间在一特定时间以内（使用者短按按键）设计为一种功能，而将连续检测到一个按键信号的持续时间在一特定时间以上（使用者长按按键）设计为另一种功能。对于本按键而言，为了方便使用者，一般将不常用的功能，如模式转换功能和电源开关功能设置为长按按键对应的功能。

单片机扫描到按键单元有信号后，分析确定按键的地址和按键的时间长短，根据当前模式状态、启动对应的控制功能，校音器模式下①按键短按，单片机通过 LCD 显示电路控制 LCD显示器显示升或降号显示模式，根据用户通过按键①选定的升 /降号显示模式；校音器模式下①按键长按，如果此时节拍校音器处于关闭状态，则单片机打开电源，加电自检；如果此时节拍校音器处于工作状态，则单片机关闭电源，直接进入关闭状态或待机状态；如果一定时间内（如 5 分钟）单片机没有扫描到任何按键信号或没有检测到任何输入信号，则进入休眠关机状态。

单片机对其他按键功能转换的支持，与①按键相似，如果是参数设定的功能，单片机控制 LCD显示器显示可选的参数，用户通过按键选定参数后，单片机控制节拍校音器完成相应的参数设置；如果是改变节拍校音器的模式等非参数设置功能，单片机检测到按键单元处于该状态，直接作出调整，完成相应的功能。

②按键为校音模式选项按键兼转换进入节拍器模式功能键，所述的校音模式包括：吉他、贝司、小提琴、古筝、扬琴、二胡及十二平均律校音模式等。 ③、 ④按键为手动校音选择 +/-键（+表示逐一上行选择， -表示逐一下行选择）或示范音的上下行进设置，如在吉他校音模式下选择某一弦（1一6 弦中的任一），或者在发示范音时设置发吉他 1— 6弦中的任一弦的空弦标准音，③、④键还兼 440Hz标准设置 +/- 键，即长按③键作上行设置： 435、 436、 437...... 45 , 长按④键作下行设置： 445、

444、 443、 442......435; ⑤按键为标准音示范设置按键，按下此按键进入 A4示范发音状态，单片机在无示范音状态下扫描到按键⑤信号即设置发音，输出示范音，单片机在有示范音状态下扫描到按键⑤信号即设置停止发音，不输出示范音。

以上的例子只是对本发明的按键在校音器状态下的操作功能说明，并不是限定本发明的按键单元中按键的种类和数量以及对应的功能，完全可以采用不同的按键设计完成相同的功能。

所述的步骤四，控制本发明完成节拍演示及相关功能，包括如下步骤：步驟 40、通过 LCD显示器显示默认信息；

步骤 41、进行按键扫描，如果扫描到关机命令，执行步骤五；如果扫描到转换校音器模式指令，执行步骤四；如果为通过按键在 LCD显示器的提示下，更改节拍参数，所谓节拍参数包括节拍型、速度、一声部时值、二声部时值、打击乐示拍声种类，则更改节拍参数，执行步骤 42; 如果定时器溢出，则重置定时器；如果没有扫描检测到任何按键指令，执行步骤 42;

步骤 42、进行参数设置，计算控制指示单元和示拍声的分频；如果扫描到启动 W

/停止演示指令，输出 /停止所需节拍音频信号驱动扬声器播放节拍提示音，同时控制 /终止指示单元指示节拍，控制 /中断 LCD 显示器的动态显示状态信息，所谓动态显示状态信息是指在节拍演示过程中 LCD显示器的显示笔段中与节拍演示同步变化的部分，包括纵向指示单元的上下动态演示和小节数的逐一累加显示；

步骤 43、执行步骤 41。

在节拍器状态下，通过 LCD显示器与按键单元配合的用户交流，获得所需演示的节拍信息，由单片机将要演示的节拍信息转换成单片机的时钟频率的信息，然后就可以从单片机 ROM中或语音 IC提取节拍提示音，按要求的节奏输出音频信号，同时根据强拍和弱拍以及频率信息计算指示点进入指示状态的范围和时间，将计算结果转换成控制信号控制指示单元指示节拍，并通过 LCD显示器显示状态信息。

以本发明实施例 1中所述的按键单元为例进行说明：

在节拍器状态下各按键分别为： ①节拍启动 /停止兼电源开关功能键，单片机通过扫描检测到①按键信号并只持续在一特定时间（如 1秒）以内，在节拍演示停止状态下开始节拍演示，而在节拍演示进行状态下则停止节拍演示；若单片机扫描检测到①按键信号持续在一特定时间以上则关闭电源进入睡眠状态。 ②节拍型设置兼转换进入校音器模式功能键，所述的节拍类型包括： 1/4拍、 2/4拍、 3/4拍、 4/4 拍、 3/8拍和 3/8拍等，单片机扫描检测到②按键信号并只持续在一特定时间（如 1 秒）以内，则逐一设置并显示节拍型，直至客户确认为止；单片机扫描检测到②按键信号持续在一特定时间以上则变当前节拍器为校音器模式。 ③、 ④节拍速度设置 +/-键，速度范围为 200级： 30— 230拍 /分钟，为了方便使用者，设计短按为逐 1的加 /减速度设置，长按为连续快速的加 /减速度设置，单片机在按键扫描过程中检测到这两个按键的导通时间小于额定时间（如 1秒钟），即判断为短按（按下后在短时间内又抬起），设定并显示为节拍速度逐一级的加 /减，单片机扫描检测到③或④ 按键信号并只持续在一特定时间以内，则逐一设置并显示速度变化，直至客户确认 (不再按键为止）；单片机扫描检测到③或④按键信号持续在一特定时间以上，则连续快速设置并显示速度变化，直至客户确认停止按键为止。 ⑤示拍声音时值设置功能键，包括一声部（打击乐音响）的四分音符、八分音符、三连音、十六分音符等，由短按该键选择设置，长按该键选择设置二声部（人声数拍）为四分音符、八分音符或休止符。如果用户选择一声部，即短按⑤键，单片机扫描到⑤键为短按状态，即循环轮流设置并显示一声部的各个时值直到客户确认不再按键为止，如果用户选择二声部，即长按⑤键（按住不放），单片机扫描到⑤键为长按状态，即慢速地（如 1秒钟 1变化）循环轮流设置并显示二声部的四分音符、八分音符或休止符，直到客户确定即不再按该键为止。比如，设置双声部的 2-3拍：短按⑤键将一声部设置到三连音，再长按⑤键将二声部设置为八分音符，此时单片机检测到相关信号即设置并显示相关时值数据，若再短按①键，单片机检测到①按键信号并只持续在一特定时间以内，若当前为节拍演示停止状态即开始 2-3拍的节拍演示；再比如，在节拍演示状态下改变 2- 3拍的节拍演示为单声部的十六分音符示拍：短按⑤键将一声部设置到十六分音符，再长按⑤键将二声部设置为休止符（即二声部不发音），此时单片机检测到相关信号即设置并显示出一声部的十六分音符和二声部的休止符，同时单片机设置将正在进行的一声部的三连音发音改变为十六分音符的发音，将正在进行的二声部的八分音符发音改变为休止符即不发音。

单片机扫描到按键单元有信号后，分析确定按键的地址和按键的时间长短，根据当前模式状态、启动对应的控制功能，节拍器模式下①键短按，单片机通过相关电路在节拍演示停止状态下启动节拍演示，在节拍演示进行中则停止节拍演示；节拍器模式下长按①按键，如果此时节拍校音器处于关闭状态，则单片机打开电源，加电自检；如果此时节拍校音器处于工作状态，则单片机关闭电源，直接进入休眠待机状态；如果一定时间内（如 5分钟）单片机没有扫描到任何按键信号，则进入休眠待机状态。

以上的例子只是对本发明的按键进行说明，并不是限定本发明的按键单元中按键的种类和数量以及对应的功能，完全可以采用不同的按键设计完成相同的功能。

本发明的所有的参数都包括一个默认的参数，这些参数是可选参数中最常用的参数，以方便使用者的使用。本发明所述的电子节拍校音器可以包括一个 RESET功能，可以使全部的参数恢复回默认参数。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

权利要求书

1、一种电子节拍校音器，包括：机壳、 LCD显示器、指示单元、按键单元、麦克风和扬声器；

所述的指示单元由线形排列在机壳表面的指示点组成， LCD显示器和按键单元安装在机壳面板上；

所述的麦克风和扬声器安装在机壳中，在机壳面板上的相应位置设有麦克风拾音孔和扬声器音孔；

其特征在于：还包括控制单元，所述的控制单元包括：中央处理器、 LCD显示电路、指示电路、按键电路、声音接收处理电路和音频输出电路；

所述的按键电路的输入与按键单元连接，按键电路的输出连接到中央处理器，用来向中央处理器传递按键按下的信息；

所述的声音接收处理电路的输入与麦克风相连，将接收到的声音信号滤波放大后输出到中央处理器的输入端；所述的指示电路接收中央处理器的控制信号，控制指示单元指示节拍或音高、音低和音准；

所述的 LCD显示电路接收中央处理器的输出信息，输出到 LCD显示器上；所述的音频输出电路接收中央处理器的输出的音频信号，放大后输出到扬声器输出；所述的中央处理器负责信号的分析处理，输出控制信号和音频信号；通过按键单元可以进入校音器模式；在该模式下，中央处理器测量输入声音的高低，控制指示单元按与标准音偏高 /偏低的多少指示音高、音低或音准，控制 LCD 显示器显示状态信息；

所述的 LCD显示器显示的状态信息可以包括音高状态信息； '

所述相关音高状态信息包括所有升号和降号的十二平均律音名，即： "C、 #C、 bD、 D、 #D、 bE、 E、 F、 #F、 bG、 G、 #G、 bA、 A、 #A、 bB、 B" ；

. 通过按键单元可以进入节拍器模式，在该模式下，中央处理器输出音频信号到音频输出电路，驱动扬声器输出节拍提示音，同时控制指示单元指示节拍，并通过

LCD显示器显示状态信息；所述的节拍提示音可以为声音强弱倒置的节拍提示音，所谓的声音强弱倒置的节拍提示音是指当演示强拍时，对应的节拍提示音的频率低，而演示非强拍时，对应的节拍提示音的频率高；

所述的节拍提示音可以为双声部的节拍演示，所谓双声部节拍演示包括 2-3拍、 2-4 拍的节拍演示。
2、根据权利要求 1所述的电子节拍校音器，其特征在于：所述的指示单元的指示点为安装在机壳面板上的发光二极管或小灯泡；

所述的指示电路包括两組三极管，该两組三极管每組各取一个的任意一种组合都控制机壳上指示单元的一个发光二极管或小灯泡，中央处理器通过控制该两组三极管的导通来控制发光二极管或小灯泡开关；

所迷的中央处理器包括单片机及其附属电路，按键电路连接电路与单片机的控制端口相连，声音接收处理电路的输出与单片机的输入端口连接，单片机的控制输出端口连接到指示电路，控制发光二极管或小灯泡的发光，单片机的音频输出端口连接到音频输出电路；

所述 LCD显示单元包括 LCD显示芯片，单片机的 SEG输出端口和 COM输出端口分别与 LCD显示芯片的 SEG和 COM端口相连，向 LCD显示芯片发送控制命令和需要显示的信息； LCD显示芯片的输出连接到 LCD显示器。

3、一种电子节拍校音器，包括：机壳、 LCD显示器、按键单元、麦克风和扬声器； .

所述的 LCD显示器包括由排列的在 LCD显示器的特定显示区域的液晶显示段作为指示点形成的指示单元， LCD显示器和按键单元安装在机壳面板上；

所述的麦克风和扬声器安装在机壳中，在机壳面板上的相应位置设有麦克风拾音孔和扬声器音孔；

其特征在于：还包括控制单元，所述的控制单元包括：中央处理器、 LCD显示电路、按键电路、声音接收处理电路和音频输出电路；

所述的按键电路的输入与按键单元连接，按键电路的输出连接到中央处理器，用来向中央处理器传递按键按下的信息；所述的声音接收处理电路的输入与麦克风相连，将接收到的声音信号滤波放大后输出到中央处理器的输入端；

所述的音频输出电路接收中央处理器的输出的音频信号，放大后输出到扬声器输出；

所述的 LCD显示电路接收中央处理器的输出信息，输出到 LCD显示器上，接收中央处理器输出的控制信号，控制 LCD显示器上的指示单元的指示点指示节拍或音高、音低和音准；

所述的中央处理器负责信号的分析处理，输出控制信号和音频信号；通过按键单元可以进入校音器模式，在该模式下，中央处理器测量输入声音的高低，控制 LCD显示器的指示单元按与标准音偏高 /偏低的多少指示音高、音低或音准；控制 LCD显示器显示状态信息；

所述的 LCD显示器显示的状态信息可以包括音高状态信息；

所述相关音高状态信息包括所有升号和降号的十二平均律音名，即： "C、 #C、 bD、 D、 #D、 bE、 E、 F、 #F、 bG、 G、 #G、 bA、 A、 #A、 bB、 B" ；

通过按键单元可以进入节拍器模式，在该模式下，中央处理器输出音频信号到音频输出电路，驱动扬声器输出节拍提示音，同时控制 LCD显示器的指示单元按指示节拍，并通过 LCD显示器显示状态信息。

所述的节拍提示音可以为声音强弱倒置的节拍提示音，所谓的声音强弱倒置的节拍提示音是指当演示强拍时，对应的节拍提示音的频率低，而演示非强拍时，对应的节拍提示音的频率高；

所述的节拍提示音可以为双声部的节拍演示，所谓双声部节拍演示包括 2-3拍、 2-4 拍的节拍演示。
4、根据权利要求 3所述的电子节拍校音器，其特征在于：所述的中央处理器包括单片机及其附属电路，按键电路连接电路与单片机的控制端口相连，声音接收处理电路的输出与单片机的输入端口连接；单片机的音频输出端口连接到音频输出电路；

所述 LCD显示单元包括 LCD显示芯片，单片机的 SEG输出端口和 COM输出端口分别与 LCD显示芯片的 SEG和 COM端口相连， LCD显示芯片的输出连接到 LCD显示器上； LCD显示芯片接收单片机输出的控制命令，控制 LCD显示器上的指示单元的液晶显示段指示节拍或音高、音低和音准， LCD显示芯片接收单片机输出的需要显示信息和控制显示命令，将信息输出到 LCD显示器上。
5、根据权利要求 1-4任一所述的电子节拍校音器，其特征在于：所述的指示单元为纵向指示单元，全部指示点的排列方式为纵向排列；纵向指示单元采用如下方式指示节拍：

纵向指示单元指示前半拍时，与扬声器发出的节拍提示音配合，控制单元控制全部或部分指示点由上至下顺序进入指示状态，并且每一时刻至少有一个指示点处于指示状态；前半拍结束时，使全部指示点中最下方的指示点进入指示状态；

纵向指示单元指示后半拍时，与扬声器发出的节拍提示音配合，控制单元控制全部或部分指示点从最下方的指示点开始，由下至上顺序进入指示状态；后半拍结束时，使相应的最后一个指示点进入指示状态；

当演示强拍时，所有进入指示状态的指示点的范围为全部指示点；当演示弱拍时，所有进入指示状态的指示点的范围等于或小于全部指示点的二分之一；

所述的纵向指示单元包括一个中央指示点，在中央指示点的上方和下方各有一定数量的指示点；纵向指示单元采用如下方式指示音高、音低或音准：

校音过程中，如果输入声音准确，纵向指示单元中央指示点进入指示状态，其余的指示点保持非指示状态；如果输入声音偏高 /偏低若干单位，中央指示点上方 / 下方从中央指示点数起的与声音偏高 /偏低单位数相同的指示点进入指示状态，其余的指示点保持非指示状态。
6、根据权利要求 1-4任一所述的电子节拍校音器，其特征在于：所述的声音接收处理电路和音频输出电路可以采用一个公共的双声道耳机插孔；

所述双声道耳机插孔的^共端连接地线，一个电路通道连接麦克风，另一个电路通道连接扬声器；校音器状态下，插入拾音器时，连接麦克风的电路通道会自动断开；在节拍器状态下，插入耳机时，连接扬声器的电路通道会自动断开，实现两种插孔的功能。 7、根据权利要求 1-4任一所述的电子节拍校音器，其特征在于：所述的节拍提示音包括模拟响器声、人声数拍声以及不同提示音的混合声的多声部节拍提示声音；所述的多声部节拍提示声音可以由不同的模拟响器声、不同的人声数拍声和模拟响器声与人声数拍声组合的混合声组成；

所述的音频输出电路可以包括一个语音芯片，用于存储节拍提示声音；所述的语音芯片与单片机相连，接收单片机的控制命令，按控制命令的要求输出所需的节拍提示音，再经过滤波电路和放大电路，从扬声器输出指定的节拍提示声音，同时中央处理器控制 LCD显示器电路显示出相应的时值音符符号。
8、一种电子节拍校音器的控制方法，其特征在于：在根据权利要求 1-7中的任一电子节拍校音器中进行控制，包括如下步驟：

步骤一、开机，系统初始化；

步骤二、扫描判断是否有按键指令转换为节拍器模式，如果转换为节拍器模式，执行步驟四；否则，直接进入校音器模式，执行步骤三；

步骤三、获得校音参数信息，对输入的声音进行分析，将分析的结果转换成控制信号，控制指示单元指示音高、音低或音准，控制 LCD 显示器显示状态信息，如果扫描到按键在 LCD显示器的提示下，要求更改指示单元选择 #或 b号显示模式，则更改 #或 b号显示模式；

步骤四、获得演示节拍信息，进行参数设置，输出所需节拍音频信号驱动扬声器播放节拍提示音，同时控制指示单元指示节拍，控制 LCD显示器显示状态信息；步骤五、如果扫描到关机命令，则关闭节拍校音器进入休眠待机状态。
9、根据权利要求 8所述的电子节拍校音器的控制方法，其特征在于：所述的步骤三，具体包括：

步驟 30、通过 LCD显示器显示默认信息；

步骤 31、进行按键扫描，如果有关机命令，执行步骤五；如果为转换为节拍器模式指令，执行步骤四；如果为通过按键在 LCD显示器的提示下，更改 A4标准音标准，则更改 A4标准音标准，执行步骤 32; 如果进行 A4示范发音，执行步驟 34; 如果没有任何按键指令，执行步骤 32; 步骤 32、对输入的乐器声音进行频率测量和频谱分析，与设定的标准音的频率进行比较，计算組序、音名和音分的差别；

步骤 33、将计算的结果转换成控制信号，控制指示单元指示音高、音低或音准，控制 LCD显示器显示状态信息，重新执行步骤 31 ;

步骤 34、是否改变 A4示范音的参数，如果改变，通过按键在 LCD显示器的提示下，改变 A4示范音的参数，执行步骤 35; 否则直接执行步骤 35 ;

步驟 35、进行 A4示范发音；如果有停止 A4示范发音指令，则停止 A4示范发音，执行步骤 31 ; 如果没有停止 A4示范发音指令，则执行步骤 34。
10、根据权利要求 8所述的电子节拍校音器的控制方法，其特征在于：所述的步骤四，包括如下步骤：

步骤 40、通过 LCD显示器显示默认信息；

步骤 41、进行按键扫描，如果扫描到关机命令，执行步骤五；如果扫描到转换校音器模式指令，执行步驟四；如果为通过按键在 LCD 显示器的提示下，更改节拍参数，所谓节拍参数包括节拍型、速度、一声部时值、二声部时值、打击乐示拍声种类，则更改节拍参数，执行步驟 42; 如果定时器溢出，则重置定时器；如果没有扫描检测到任何按键指令，执行步骤 42;

步骤 42、进行参数设置，计算控制指示单元和示拍声的分频；如果扫描到启动 /停止演示指令，输出 /停止所需节拍音频信号驱动扬声器播放节拍提示音，同时控制 /终止指示单元指示节拍，控制 /中断 LCD 显示器的动态显示状态信息，所谓动态显示状态信息是指在节拍演示过程中 LCD 显示器的显示笔段中与节拍演示同步变化的部分，包括纵向指示单元的上下动态演示和小节数的逐一累加显示；

步骤 43、执行步骤 41。