KR100476109B1 - 전자식 조율기의 악기음 주파수 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자식 조율기의 악기음 주파수 측정장치에 관한 것이다.

본 발명은, 일정 측정시간을 지시하기 위한 기준펄스를 발생시키는 기준펄스발생부; 일정 주파수(측정용 주파수)의 측정용 펄스를 발생시키는 측정용펄스발생부; 기준펄스에 대하여 악기음의 펄스와 측정용 펄스를 동기시켜 출력하는 동기부; 동기부에서 출력하는 측정용 펄스의 수를 측정하는 측정용펄스카운터; 동기부에서 출력하는 악기음의 펄스 수를 측정하는 입력펄스카운터; 및 측정용펄스카운터에서 계수한 측정용 펄스의 수로부터 계산되는 기준 시간과 입력펄스카운터에서 계수한 악기음의 펄스 수로부터 악기음의 주파수를 계산하는 주파수 계산부를 포함한다.

본 발명에 따르면, 측정용 펄스와 악기음 펄스의 수를 동기 상태에서 계수할 수 있으므로, 악기음 펄스의 계수시 발생하는 카운팅 손실을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 정밀한 분해능을 통한 악기음의 주파수를 측정할 수 있으며, 보다 정확한 조율을 구현할 수 있다.

Description

전자식 조율기의 악기음 주파수 측정장치{Frequency measuring apparatus for electronic instrument regulator}

본 발명은 전자식 조율기의 악기음 주파수 측정장치에 관한 것으로서, 특히 기준펄스와 악기음 펄스 수를 동기시켜 동시에 측정하도록 하여 카운팅 손실을 최소화하므로써, 악기음을 정밀하게 조율할 수 있도록 해주는 장치에 관한 것이다.

현재, 피아노 등의 다양한 현악기가 일반 대중에게 많이 보급되어 악기의 조율 수요가 증가하고 있다. 조율 방법을 살펴보면, 종래에는 주로 조율사의 청각과 경험을 토대로 조율한 반면에 지금은 전자식 조율기가 개발되어 조율 이전의 음과 조율기에 기 설정되어 저장된 목표음(표준음)의 음차를 상호 비교해주고 있다.

전자식 조율기에 적용된 종래의 주파수 측정 방법에 따르면, 측정할 시간동안 입력되는 악기음의 펄스 수를 카운팅하여 주파수를 측정한다. 즉, 측정의 기준이 되는 기준펄스가 발생된 동안 측정하고자 하는 악기음의 펄스 수를 카운팅한다. 그러나 이와 같은 측정방법은 기준펄스와 악기음의 펄스가 비동기 상태일 수 있는 이유로 상당한 오차를 발생시키는 문제점이 있었다.

이러한 오차 발생의 예를 도 1을 참조하여 설명하자면, 악기음의 펄스는 4개가 입력되었으나 기준펄스가 발생되는 동안 실제 계수된 펄스의 수는 3개이므로, 1개의 오차가 발생된다. 이와 같이 종래의 악기음 주파수 측정방법으로는 악기음 주파수의 정확한 측정이 어렵기 때문에 정확한 조율이 이루어지기 어려운 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 기준펄스와 악기음의 펄스 수를 동기시켜 동시에 측정하므로써, 카운팅 손실을 최소화하고 정확도를 향상시킨 주파수 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전자식 조율기의 악기음 주파수 측정장치는, 일정 측정시간을 지시하기 위한 기준펄스를 발생시키는 기준펄스발생부; 일정 주파수(측정용 주파수)의 측정용 펄스를 발생시키는 측정용펄스발생부; 상기 기준펄스에 대하여, 상기 악기음의 펄스와 측정용 펄스를 동기시켜 출력하는 동기부; 상기 동기부에서 출력하는 측정용 펄스의 수를 측정하는 측정용펄스카운터; 상기 동기부에서 출력하는 악기음의 펄스 수를 측정하는 입력펄스카운터; 및 상기 측정용펄스카운터에서 계수한 측정용 펄스의 수로부터 계산되는 기준 시간과, 상기 입력펄스카운터에서 계수한 악기음의 펄스 수로부터 상기 악기음의 주파수를 계산하는 주파수 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 주파수 측정장치의 블럭도로서, 조율하고자 하는 현악기의 악기음을 기 규정되어 있는 악기음과 비교하고 그 차이를 출력해주는 전자식 조율기에 사용되어, 현악기 악기음의 주파수를 측정해주는 역할을 수행한다.

기준펄스발생부(10)는 일정한 측정시간(예:1초)을 지시하기 위해 기준펄스를 발생시킨다. 측정용펄스발생부(20)는 일정 주파수(측정용 주파수)의 측정용 펄스를 발생시키는데, 측정용 펄스는 악기음의 펄스보다 빠르고(예:100배 정도), 정밀할 수록 바람직하다.

동기부(30)는 기준펄스가 발생한 동안 악기음의 펄스와 측정용 펄스를 동기시켜 출력하는 역할을 수행한다. 즉, 악기음의 펄스와 측정용 펄스의 계수가 동일한 시간에 시작하여 동일한 시간에 종료될 수 있도록 하는 역할을 수행한다. 물론, 악기음은 악기에서 발생하는 악기음이 입력되는 마이크와 증폭기 등(도시되지 않음)을 통해 입력된다.

한편, 측정용펄스카운터(40)는 동기부(30)에서 출력하는 동기된 상태의 측정용 펄스 수를 측정하고, 입력펄스카운터(50)는 동기부(30)에서 출력하는 동기된 상태의 악기음 펄스 수를 측정한다.

그리고, 주파수 계산부(60)는 측정용펄스카운터(40)에서 계수된 측정용 펄스 수, 및 입력펄스카운터(50)에서 계수된 악기음 펄스 수를 이용하여 주파수를 계산한다. 주파수를 계산하는 예를 구체적으로 설명하자면, 측정용펄스카운터(40)에서 계수한 측정용 펄스의 수에 측정용 펄스의 1주기를 곱하면 전체 기준시간이 산출되는데, 입력펄스카운터(50)에서 계수된 악기음 펄스 수를 산출된 기준시간으로 나누면 악기음의 주파수가 계산된다.

이제, 도 3을 참조하여 동기부(30)를 구성하는 일 실시예를 구체적으로 설명하기로 한다.

D 플립플롭(31)에는 기준펄스가 입력신호('D')로 인가되고, 악기음의 펄스가 클럭신호로서 인가된다. 그런데, D 플립플롭(31)의 특성상 클럭신호가 인가될 때 입력신호('D')가 출력신호('Q')로 그대로 전달되므로 기준펄스와 악기음 펄스가 동기된다. 이 동기된 출력신호('Q')가 제1 AND 게이트 소자(32)와 제2 AND 게이트 소자(33)의 일측 입력신호로서 동시에 각각 인가된다. 그리고, 제1 AND 게이트 소자(32)의 다른 일 입력신호로는 측정용 펄스가 인가되며, 제2 AND 게이트 소자(33)의 다른 일 입력신호로는 악기음 펄스가 인가된다. 그러므로, 제1 AND 게이트 소자(32)와 제2 AND 게이트 소자(33)의 출력신호는 각각 동기된 상태의 측정용 펄스와 악기음 펄스가 된다.

한편, 본 발명은 비교기, 타이머, 카운터 등이 내장되어 있는 마이크로 컴퓨터(혹은 마이크로 프로세서)를 이용하여 더욱 바람직하게 구성할 수 있다.

이러한 실시예에서의 일 동작을 설명하자면, 마이크로 컴퓨터의 악기음 입력포트에 악기음이 입력되면, 측정용펄스카운터(40)가 측정용펄스발생부(20)에서 발생되는 측정용 펄스의 계수를 시작하게 함과 동시에 입력펄스카운터(50)가 악기음 입력포트로 인가되는 악기음의 계수를 시작하도록 한다. 이 계수는 일정 시간(예:1초) 동안 이루어지도록 하고, 측정 시간이 종료되면 악기음의 주파수를 계산한다. 즉, 악기음의 발생이 감지되는 순간에 측정용 펄스와 악기음을 동시에 계수하기 시작하도록 하여 동기를 수행한다.

이와 같은 동작은 해당 마이크로 컴퓨터의 프로그램 기법에 따라 작성하여 마이크로 컴퓨터의 메모리에 내장하는 것이 바람직하다. 이 때, 동기 기능과 관련한 컴퓨터 프로그램이 동기부(30)를 구성하게 되며, 주파수 계산부(60)도 컴퓨터 프로그램으로서 구성하여 바람직하게 실시할 수 있다.

도 4는 본 발명을 이용한 주파수 측정방법에서의 타이밍도로서, 기준펄스발생부(10)에서 발생된 기준펄스와 악기음 펄스는 비동기 상태로 어긋나 있으나, 동기부(30)의 역할에 의하여 악기음 펄스와 측정용 펄스가 서로 동기된 상태를 보여주고 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따라 악기음 펄스의 주파수가 정확히 측정되면, 조율기는 기타 기능에 의하여 기 규정된 악기음 주파수(표준 주파수)와의 차이를 계산하여, 시각적으로 보여주는 등의 역할을 수행하게 된다.

본 발명에 따르면, 측정용 펄스와 악기음 펄스의 수를 동기 상태에서 계수할 수 있으므로, 악기음 펄스의 계수시 발생하는 카운팅 손실을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 정밀한 분해능을 통한 악기음의 주파수를 측정할 수 있으며, 보다 정확한 조율을 구현할 수 있다.

도 1은 종래의 주파수 측정 방법에서의 타이밍도,

도 2는 본 발명에 따른 주파수 측정장치의 블럭도,

도 3은 동기부의 일 실시예,

도 4는 본 발명을 이용한 주파수 측정방법에서의 타이밍도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 기준펄스발생부 20: 측정용펄스발생부

30: 동기부 31: D 플립플롭

32,33: AND 게이트 소자 40: 측정용펄스카운터

50: 입력펄스카운터 60: 주파수 계산부

Claims (3)

1. 조율하고자 하는 현악기의 악기음을 기 규정되어 있는 악기음(표준 악기음)과 비교하고 그 차이를 출력해주는 전자식 조율기에 사용되어, 상기 현악기 악기음의 주파수를 측정하는 장치에 있어서,

   일정 측정시간을 지시하기 위한 기준펄스를 발생시키는 기준펄스발생부;

   일정 주파수(측정용 주파수)의 측정용 펄스를 발생시키는 측정용펄스발생부;

   상기 기준펄스에 대하여, 상기 악기음의 펄스와 측정용 펄스를 동기시켜 출력하는 동기부;

   상기 동기부에서 출력하는 측정용 펄스의 수를 측정하는 측정용펄스카운터;

   상기 동기부에서 출력하는 악기음의 펄스 수를 측정하는 입력펄스카운터; 및

   상기 측정용펄스카운터에서 계수한 측정용 펄스의 수로부터 계산되는 기준 시간과, 상기 입력펄스카운터에서 계수한 악기음의 펄스 수로부터 상기 악기음의 주파수를 계산하는 주파수 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 조율기의 악기음 주파수 측정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 동기부는

   상기 기준펄스가 입력신호('D')로 인가되고, 상기 악기음의 펄스가 클럭신호로서 인가되는 D 플립플롭;

   상기 측정용 펄스와 상기 D 플립플롭의 출력신호('Q')가 각각 입력신호로 인가되며, 출력이 상기 동기된 측정용 펄스가 되는 제1 AND 게이트 소자; 및

   상기 악기음 펄스와 상기 D 플립플롭의 출력신호('Q')가 각각 입력신호로 인가되며, 출력이 상기 동기된 악기음의 펄스가 되는 제2 AND 게이트 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 조율기의 악기음 주파수 측정장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 측정용펄스카운터와 입력펄스카운터는 카운터를 내장한 마이크로 컴퓨터를 이용하여 구성하고, 상기 동기부와 주파수 계산부는 상기 마이크로 컴퓨터의 메모리에 내장되는 컴퓨터 프로그램으로 구성하는 것을 특징으로 하는 전자식 조율기의 악기음 주파수 측정장치.