CN2248361Y

CN2248361Y - 一种定音练声装置

Info

Publication number: CN2248361Y
Application number: CN 95223659
Authority: CN
Inventors: 路丹阳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-10-16
Filing date: 1995-10-16
Publication date: 1997-02-26
Anticipated expiration: 2005-10-16

Abstract

本实用新型涉及一种定音练声装置，具体地说是一种可以对器乐定音以及对唱歌、演奏的练声有帮助训练作用的装置。本实用新型主要由接口电路和单片机及显示装置组成，本实用新型结构简单，测量精度高，测量精确，测量误差＜1％。

Description

一种定音练声装置

本实用新型涉及一种定音练声装置，具体地说是一种可以对器乐定音以及对唱歌、演奏的练声有帮助训练作用的装置。

目前，乐器定音主要靠专业人员听觉完成。但存有约3％甚至更高的走调误差量(以下称走调量)，业余爱好者的走调量更大。走调量定义为：当一个音到来时，其偏离标准音调的频率量与相邻两音调间的频率差值相比的百分数。如C调标准音为261.6，B调标准音为246.9，C、B调间频差为C-B＝14.7。如被测音实测频率f为261是C调则走调量是(C-f)/(C-B)＝(261.6-261)/14.7＝4％。现有的定音器一般采用定时频率计数的方式，只能记录定时内整数波。测音时可能丢失一个波，误差很大。如计频定时为1秒，测中音C调，最大测量误差可达1/14.7＝16.5％，低音时误差可达20％以上。此外，此种方法测出的结果为频率值，需与音频频谱表对照才能知其音调和走调量。练声装置目前在市场上还没有销售。

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问提出一种测量精度高，测量准确的定音练声装置。

本实用新型的目的是通过以下方式实现的：

作定音器：来音通过喇叭拾音后，经比较器整形成方波，和比较器喇叭的一端接地。送到计算机中断口。经比较器整形的方波含有各种谐波。谐波成份靠单片机软件滤除，取出主频，经计算机处理后算出主频和走调量。由显示器显示。

练声器：软件中设有多种练声音调，如1-3-5-3-1……1234567 …等，可由练声音自己选定。练声音从单片机接口发出，经电阻R电容C整形，由三极管功放后接到喇叭S中的S₁端放出。放音时中断停止工作，然后计算机转入定音工作方式。如练声者发出的音调走调量大于某设定值A如(3％)，计算机指示其走调音，并发出此音。走调设定值A由使用者自定。因显示器设定指示绝对值大等于1％的走调量，只要求各误差叠加小于1％。计算机晶振误差为0.0001可忽略不计。晶振频率12M，则单片机主频为1M。计算机计时是靠记录主频个数实现的。若T＝0.01S，记录主频个数为10000，考虑到机器最大占用3个主频周期，测量可能丢失1个主频，则最大计时误差的4/10000＝0.04％。过零点测定误差：因起点和终点的软硬件环境相同，自行抵消。测出被测音频率后，将其与标准音比较，确定其音调和走调量并通过显示器直观显示。

定音器的工作原理是：将整形后的“被测音”送到计算机，“取样允许”当信号到来时被取样。“软件滤波”将被测音的各次谐波滤除，找出基波。“过零测频”功能找到基波的上升过零点开始计时，当达到“参考定时”时间T时找到下一上升过零点，此时记录计时时间t和基波个数N，运算N/t即为被测音频率。将测出的音频与“基准音调”比较运算，确定出被测音音调及走调量。“走调量＜A％？(定音精度值A＝1.2…9)”否，则说明走调量过大，显示器“定显”(1到9秒，待定)，以便发现走调音；是，则显示此音，并允许重新开始测音。A值的选择取决于定音对象。如：钢琴等键盘乐器和厂家定音选A＝1；弦乐等可选A＝1或2；人唱的音，特别是业余水平，A可选更大的值；通过A值的选择可考核表演声、器乐者的水平。

本实用新型还可为练声者发出各种节奏的领唱音，并检验练声者跟唱有否走调和节奏是否准确。练声的工作原理是：“N套练声选择”为练声者准备了多种练声曲，如“12345671，17654321；1-3-5-3-1…等。“快慢调节”功能可调定练声速度。练声“起始音”由练声者自定，以定音功能时定音显示的音为准。“发练声音调”之后开始与此练声曲拍节(上两曲为16拍)相同的跟唱时间并，“转定音功能”。如跟唱不走调，升半音重复…，到全曲出现高音后回到起始音，重复此过程。如练声者跟唱走调，显示器显示走调音。同时再发出此音让练声者跟唱并定音，反复三次。如仍有走调仍重复，唱准之后反回练声功能。可改变定音精度A值，以适应不同水平的需要。

本实用新型具有精度高、使用方便的特点，测量误差＜1％，并可最直观的按音乐习惯通过显示装置显示被测音的音调和走调量。

图1为本实用新型原理结构图。

图2为本实用新型定音过程工作原理图。

图3为本实用新型练声过程工作原理图。

图4为本实用新型显示装置原理示意图。

图5为本实用新型运算放大器信号输出端波形图。

图6为本实用新型实施例电路原理图。

实施例：

本实用新型定音时：来音经喇叭S拾音经电压比较器将信号整形(如图4所示)送到单片机中断口。单片机将中断信号最大间隔做为来音主频特征认定后，算出来音频率值。将此频率值，与基准音频率比较，确定来音的音调并计算出走调量送显示装置显示。本实用新型单片机系统由8031，74LS373，2764芯片组成。其中两片74LS273组成显示驱动电路。

练声器：选定练声速度和起始音后，单片机从P₁₀发出练声信号，经R、C整形由三极管功放后送到喇叭发音(如1-3-5-3-1…)，发完音后，单片机系统转入定音功能，此时练声者跟唱，如无走调，升半音重复。如有走调，显示装置显示走调音和走调量，系统发出该音的标准音调供练声者练习。

显示装置：由三部分组成，走调量的百分比是由数码管构成，五残谱及声音指示的音阶由发光管指示。

Claims

1.一种定音练声装置，是由接口电路和单片机及显示装置组成，其特征在于：单片机接口经电阻R、电容C与三极管基极相接，三极管的射极接喇叭S₁端，并同时与运算放大器一端相接，喇叭S₂端和运算放大器另一端相接，并同时接地，运算放大器的输出端与单片机中断口相接。

2.根据权利要求1所述的定音练声装置，其特征在于：运算放大器也可是电压比较器。

3.根据权利要求1所述的定音练声装置，其特征在于：显示装置可以显示五线谱，升降音和走调量组成。