DE2716910B2

DE2716910B2 - Einrichtung zum Stimmen von Musikinstrumenten

Info

Publication number: DE2716910B2
Application number: DE2716910A
Authority: DE
Inventors: Reiner Dr.-Ing. 5270 Gummersbach Foerst
Original assignee: Dr-Ing Reiner Foerst 5270 Gummersbach GmbH
Current assignee: Dr-Ing Reiner Foerst 5270 Gummersbach GmbH
Priority date: 1977-04-16
Filing date: 1977-04-16
Publication date: 1980-06-19
Also published as: DE2716910A1; JPS5415787A; DE2716910C3; US4205584A

Description

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei monostabile Kippstufen (1 und 2) vorgesehen sind, von denen die eine (1) von der digitalen Impulsfolge (S^) und die andere (2) vom Kehrwert (S.) der digitalen Impulsfolge (Sa)angesteuert wirdund deren Ausgangssignale (S^₁ und S^j) jeweils Impulse von geringerer Dauer als die halbe Periodendauer der höchsten zu messenden Tonfrequenz sind und einem Oder-Glied (24) zugeleitet werden, dessen Ausgangssignal (S_n) dem anderen Eingang des Und-Gliedes (3) zugeleitet wird.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Amplitude der Tonfrequenzspannung (U_F) mittels eines Gleichrichters (5), einer Glättungseinrichtung (6) und einer dritten Kippstufe (7) ein Startsignal (S^) und· aufgrund des Startsignals (S₄) das Zählerfreigabesignal (S_F) erzeugbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flip-Flop (8) vorgesehen ist, welches vom Startsignal (S,) setzbar und durch die über einen Inverter (9), eine Glättungsstufe (10) und eine vierte Kippstufe (11) oder eine Verzögerungsstufe anstelle der Glättungsstufe (10) und der vierten Kippstufe (11) zugeleitete digitale Impulsfolge (S^) rücksetzbar ist und daß aufgrund des Ausgangssignals (S„) des Flip-Flops (8) das Zählerfreigabesignal (S_F) erzeugbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Synchronisierstufe (13) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal (Sn) des Flip-Flops (8) und gleichzeitig mit der Flanke eines von einer Folge von Referenztaktimpulsen (S_Ref ), die von einer Referen/.frequenzquelle (14) abgeleitet werden, das Zählerfreigabcsignal (S_F) abgibt, das dem Rcfcrenzzeitsignalbildner (12) zum Starten der Abgabe des Referenzzeitsignals (S,) zugeleitet wird, daß der Referenzzeitbildner (li) nach einer vorgebbaren, mittels eines Refercnztaktimpulszählers (16) abzahlbaren Zahl von Rcfcrcnztaktimpujsen (S&f_r) der Referenzfrequenzquelle (14) die Abgabe dels Referenzzeitsignals (S₇) stoppt und daß von dem Zahlerfreigabesignal tjer Referenztaktimpulszähler (16) zusammen mit dem Impulszähler (26) freigebbar ist.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Stimmen von Musikinstrumenten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Einrichtungen zum Stimmen von Musikinstrumen-ϊ ten sind bereits bekannt. Sie verwenden Generatoren für Schwingungen genau vorgebbarer Frequenz, mit denen die zu stimmenden Töne verglichen werden. Die Differenzfrequenz wird gemessen und kann durch Nachstimmen des Musikinstrumentes zum Ver-

-'<i schwinden gebracht werden. Die Nachteile dieser bekannten Einrichtungen liegen in ihrem verhältnismäßig hohen Aufwand, der Begrenztheit ihrer Anwendung, der Abhängigkeit der Anzeigedauer von der Länge des Tones und den Schwierigkeiten ihrer Be-

.'"· dienung. Eine solche Einrichtung ist in der DE-OS 2524933 beschrieben. Eine Meßvorrichtung zum Messen der Eigenfrequenz eines gespannten Drahtes aus dem Anwendungsgebiet des Bergbaus ist aus der DE-OS 2535340 bekannt. Diese Schrift beschreibt

in eine Einrichtung zur wiederholten Anregung von Eigenschwingungen des Drahtes mit nachfolgender Messung einer Bezugszeit. Der Draht wird durch einen Erreger mit automatisch nachstellbarer Frequenz zum Schwingen gebracht. Es wird geprüft, ob eine

i. ausreichende Amplitude der Schwingung vorhanden ist und ob die Erregerfrequenz mit der Eigenfrequenz übereinstimmt. Die Messung der Schwingungszahl erfolgt durch Auszählen der Impulse einer Referenzfrequenzquelle während einer Zeitspanne, in der eine

κι vorgegebene Zahl von Schwingungen ausgezählt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Stimmen von Musikinstrumenten zu schaffen, die unabhängig von der

r. Dauer des vom Musikinstrument erzeugten Tones arbeitet.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen gemäß Anspruch I gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeber, sich aus den Unteransprüchen.

vi Die Schwingungszahl des zu messenden Tones wird durch Auszählen der Nulldurchgänge der von den Oberschwingungen durch besonders abgestimmte FiI-tei weitgehend befreiten Ton-Schwingung während einer hinreichend genau vorgegebenen Referenzzeit

-.-. diskret gemessen. Die Größe der Referenzzeit beträgt dabei vorzugsweise eine Sekunde. Die gemessene Schwingungszahl wird optisch angezeigt.

Der Beginn des Zählvorganges wird bei Überschreiten einer vorgebbaren Lautstärke ausgelöst, und

mi das Verlöschen der Anzeige wird bei Unterschreiten der für den Zählvorgang minimal crfonliirlichen Schwingungsamplitude ausgelöst. Durch diese Art der Auslösung und Beendigung des Zähl- und Anzeigevorgangs ist sichergestellt, daß der Ton sofort nach

h, seiner Entstehung einmal und fehlerfrei gemessen wird. Dies hat den technischen Vorteil, daß der Ton bei großer Amplitude gemessen wird, und die beiden BdicMiingsannehmlichkeitcn. daß der Musiker

a) nicht langer als nötig auf das Meßergebnis warten muß und daß er

b) sich die Anzeige so lange oder so kurz vor Augen halten kann wie er es wünscht, indem er den Ton dementsprechend lange klingen läßt

Bei Instrumenten mit sehr kurzer Schwingungsdauer der Tone kann, in Abänderung dieses Vorschlages, die Anzeige auch von Hand gelöscht werden, wobei sichergestellt sein muß, daß die Schwingungsamplitude während der Referenzzeit ausreichend groß ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei anhand des Blockschaltbildes näher beschrieben.

Die Ausgangsspannung U_M des Mikrofons 21 oder eines Musikinstruments mit elektrischem Audiosignal wird im Verstärker 22 zur Tonfrequenzspannung U₁ verstärkt. Die oberschwingungsbehaftete Tonfrequenzspannung U_T wird in einem Filter 23 mit vorgebbaren Grenz-oder Resonanzfrequenzen von ihren Oberschwingungen in einem Maße befreit, welches sicherstellt, daß pro Halbschwingung nur ein Nulldurchgang auftritt. Die Grenz- oder Resonanzfrequenzen sind mittels eines mehrstufigen Umschalters 25 vorgebbar. Im Beispiel der Figur sind viei fest einstellbare Grenz- oder Resonanzfrequenzen vorgesehen. Die Filter können als Tiefpaßfilter ein- oder mehrfacher Ordnung und/oder als Resonanzfilter ausgebildet sein. Die Grenz- oder Resonanzfrequenzen sind z. B. den Frequenzen der Saiten einer Baßgitarre zuzuordnen.

Das Nulldurchgangssignal S_n dient nicht nur als Eingang für den Zähler, sondern auch zum Rücksetzen des Flip-Flops. Zu diesem Zweck wird es in einem Inverter 9 invertiert, geglättet und einer Kippstufe 11

zugeführt, die dann das Flip-Flop 8 zurückstellt, wenn das Nulldurchgangssignal S„ über eine Zeitdauer ausbleibt, die langer ist als die halbe Schwingungsperiode des Tones mit der niedrigsten zu erwartenden Frequenz, Anstelle der Glättung kann zu diesem Zweck auch eine Verzögerungsvorrichtung verwendet werden.

Die Referenzfrequenzquelle 14 kann aus einem Schwingungsgenerator hinreichend genauer Frequenz oder dem Netz bestehen. Die Referenzfrequenzspannung U_Rej wird in einer Kipptufe 27 in ein digitales Referenztaktsignal S-. umgeformt. Dieses wird dem Zähleingang eines Zahlers 16 und einer Synchronisierstufe 13 zugeleitet. Dieser Synchronisierstufe wird außerdem das Schwingungsdauersignal S₀ vom Flip-Flop zugeführt. Sie gibt erst dann ein Zählerfreigabesignal S_F ab, wenn das Schwingungsdauersignal S_D anliegt und die Zählflanke des Referenztaktsignals erscheint. In dem Augenblick, da das Zählerfreigabesignal S_F erscheint, wird der Referenzzeitsignalbildner 12 über den Eingang S_5111n — S_F gestartet. Wenn der Zähler 16 eine bestimmte Impulszahl gemäß der gewählten Referenzzeit, vorzugsweise I s, abgezählt hat, stellt er den Referenzzeitsignalbildner 12 über den Eingang S_ilap zurück.

Das Ausgangssignal S₇- des Referenzzeitsignalbildners 12 wird gemeinsam mit dem Nulldurchgangssignal S^ einem Und-Glied 3 zugeführt. Dessen Ausgangssignali S, wird dem Zähleingang eines mehrstufigen Zählers 26 zugeleitet, der vom 2äh!erfrei^besignal S_F freigegeben wird. Die Ausgänge des Zählers 26 werden über Dekoder 17 Ziffernanzeigebausteinen 18 zugeführt, die nun die Zahi der Halbschwingungen während der Referenzzeit anzeigen.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Stimmen von Musikinstrumenten durch Messung der Schwingungszahl oder HalbschwingungszahJ eines Tones während einer vorgegebenen Referenzzeit, bei der eine von dem Musikinstrument abgeleitete Tonfrequenzspannung ziu- Verhinderung grundschwingungsfremder Nulldurchgänge durch ein aktives RC-Filter geleitet wird und einer Kippstufe zugeleitet wird, die die gefilterte Tonfrequenzspannung in eine digitale Impulsfolge umwandelt, die einem Impulszähler mit Dekoder und Ziffernanzeigevorrichtung zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Referenzzeitsignalbildner (12), gestartet von einem beim Überschreiten einer Mindestamplitude der Tonfrequenzspannung (U_F) erzeugten Zählerfreigabesigna] (S_F), durch das der Impulszähler (26) freigegeben wird, für die Dauer der Referenzzeit ein Signal das Referenzzeitsignal (Sj), abgibt, das dem einen Eingang eines Und-Gliedes (3) zugeleitet wird, an dessen anderem Eingang die digitale Impulsfolge (S_R) anliegt, und dessen Ausgangssignal (S_z) dem Impulszähler (26) zugeführt wird.