一种钢琴自动调音装置

1.本实用新型涉及调音辅助装置技术领域，尤其涉及一种钢琴自动调音装置。


背景技术：

2.目前，因为钢琴状态的参差不齐，例如部分钢琴因部件老化无法调整到钢琴标准音，空气湿度，钢琴的木材种类，琴弦的种类，包括从钢琴出厂之后每年调音的次数都会影响钢琴的调音过程。原有的手持式调音器具有稳定性差、电机扭力太小无法提供充足的动力、设备称重、调弦时扭力较大、手持不稳等问题。若采用振动采集的方法又会影响弦的振动。
3.因此，需要一种钢琴的调音装置，其能够通过声音采集的方式精确判断出所需调音的琴弦，还能通过对声音频率与标准频率的比较判断实现自动调节琴柱完成调音工作的目的。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型提供了一种钢琴自动调音装置。
5.一种钢琴自动调音装置，其包括伸缩杆及设置于其两端的固定夹，所述固定夹能够相对于伸缩杆进行旋转，所述伸缩杆的外表面套设有调音装置，所述调音装置能够在伸缩杆上自由滑动；
6.所述调音装置包括调音器及与其连接的调音臂；
7.所述调音器包括外壳ⅰ及设置于其表面的显示器和设置于其内部的调音模组；所述调音模组包括单片机模块及分别与其电连接的显示模块、蓝牙模块、电机模块和整形模块，所述整形模块依次连接有滤波模块和咪头模块；所述调音模组还包括电源模块，所述电源模块外接有市电；所述显示器与显示模块电连接；
8.所述调音臂包括外壳ⅱ及设置于其内部的传动组件；所述传动组件与电机模块连接，所述传动组件还连接有调音探头。
9.作为上述技术方案的改进，所述显示器采用的型号为lcd1602的液晶屏。
10.作为上述技术方案的改进，所述单片机模块采用型号为stc89c52rc的控制器。
11.作为上述技术方案的改进，所述蓝牙模块采用的型号为bt-11。
12.作为上述技术方案的改进，所述电机模块采用型号为my-36gp-555的直流减速电机。
13.作为上述技术方案的改进，所述整形模块为整形电路，其包括电阻器和电容器。
14.作为上述技术方案的改进，所述滤波模块为滤波电路，其包括负载电阻和电容器。
15.作为上述技术方案的改进，所述咪头模块采用型号为52db的驻极体话筒。
16.作为上述技术方案的改进，所述电源模块包括3v电源模块、5v电源模块和24v电源模块，其中3v电源模块为咪头模块供电，5v电源模块分别为单片机模块、蓝牙模块和显示模块供电，24v电源模块为电机模块供电。
17.作为上述技术方案的改进，所述单片机模块还电连接有蜂鸣器。
18.作为上述技术方案的改进，所述传动组件包括主动齿轮、从动齿轮和齿轮带，所述主动齿轮设置于电机模块的输出轴，所述齿轮带环绕于主动齿轮、从动齿轮的外表面，具有协助主动齿轮带动从动齿轮旋转的作用，所述从动齿轮通过开设于其中心位置的圆槽活动连接调音探头，圆槽的内表面设置有卡口ⅰ。
19.作为上述技术方案的改进，所述调音探头的底端设置有卡口ⅱ，调音探头的顶端设置为圆形，且调音探头的顶端开设有方形槽，方形槽与钢琴的调音琴柱相配合。
20.作为上述技术方案的改进，所述卡口ⅰ与卡口ⅱ相互配合能够使得调音探头固定在从动齿轮的圆槽内。
21.本实用新型所述的技术方案与现有技术相比，具有结构设计合理，其能够通过声音采集的方式精确判断出所需调音的琴弦，通过对声音频率与标准频率的比较判断，实现自动调节琴柱完成调音工作的目的。
22.通过设置蓝牙模块，能够与外界交换信息，实现远程控制调音装置的目的；通过设置滤波模块，能够滤除经过咪头模块中放大电路的谐波，通过设置整形模块，能够将正弦波形转化为方波以便输入到单片机模块；通过设置咪头模块能够精确的接收声音并将其精准的转换为电信号；通过设置活动的调音探头，能够实现随时更换以适应不同尺寸的调音琴柱的目的。
附图说明
23.下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明，
24.图1为本实用新型的结构示意图；
25.图2为本实用新型调音探头的结构示意图；
26.图3为本实用新型传动组件的结构示意图；
27.图4为本实用新型调音系统的工作流程图；
28.图5为本实用新型调音系统的模块图；
29.其中：1、伸缩杆；2、固定夹；3、调音器；301、外壳ⅰ；302、显示器；303、调音臂；4、调音探头；5、传动组件；501、主动齿轮；502、齿轮带；503、从动齿轮。
具体实施方式
30.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上方”、“下方”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“连通”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可
以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.如图1、图2、图3、图4和图5所示，一种钢琴自动调音装置，其包括伸缩杆1及设置于其两端的固定夹2，固定夹2能够相对于伸缩杆1进行旋转，伸缩杆1的外表面套设有调音装置，调音装置能够在伸缩杆1上自由滑动；
34.调音装置包括调音器3及与其连接的调音臂303；
35.调音器3包括外壳ⅰ301及设置于其表面的显示器302和设置于其内部的调音模组；
36.调音模组包括单片机模块及分别与其电连接的显示模块、蓝牙模块、电机模块和整形模块，整形模块依次连接有滤波模块和咪头模块；调音模组还包括电源模块，电源模块外接有市电；
37.显示器302与显示模块电连接；
38.本实用新型所述的实施例中，显示器302采用的型号为lcd9648的液晶屏，其具有接收显示模块传输的显示数据并将显示数据可视化的功能；
39.本实用新型所述的实施例中，单片机模块采用型号为stc89c52rc的控制器，其具有控制电机模块动作、控制显示模块传输显示数据、控制蓝牙模块接收和传输信息、控制咪头模块收集声音和传输信号、接收整形模块传输频率信号的功能，其还具有判断所接收频率是否为标准频率的作用；具有通过声音转换为频率的算法计算频率的作用；
40.本实用新型所述的实施例中，声音转换为频率的算法为：
41.单片机模块设置有两个计时器，一个计时器记下第一个波峰的时间，第二个计时器记下第n个波峰的时间，用时间差除以n-1得到每个波峰相隔的时间，用一秒除以每个波峰相隔的时间得到频率；
42.本实用新型中所述的声音转换为频率的算法为单片机模块即stc89c52rc型号控制器本身具有的算法，属于现有技术，上述内容仅是进一步解释单片机模块将声音信号转换为频率信号的工作流程，本实用新型并未对其做技术改进；
43.本实用新型所述的实施例中，蓝牙模块采用的型号为bt-11，具有接收外界信息传输至单片机模块、接收单片机模块传输的信息并反馈于外界的功能，能够实现远程控制调音装置的目的；
44.本实用新型所述的实施例中，电机模块采用型号为my-36gp-555的直流减速电机，其具有为传动组件5提供动力，实现同轴减速或增速的作用；
45.本实用新型所述的实施例中，整形模块为整形电路，其包括电阻器和电容器，具有将正弦波整形为方波的作用；滤波模块为滤波电路，其包括负载电阻和电容器，具有过滤谐波的作用；
46.本实用新型所述的实施例中，咪头模块采用型号为52db的驻极体话筒，其具有收集声音并放大信号的作用；驻极体话筒具有体积小，频率范围宽，高保真的特点，因此在本实用新型中优先选用该元件；
47.本实用新型所述的实施例中，电源模块包括3v电源模块、5v电源模块和24v电源模块，其中3v电源模块为咪头模块供电，5v电源模块分别为单片机模块、蓝牙模块和显示模块供电，24v电源模块为电机模块供电；电源模块具有将外接的市电降压的作用，用以保护调音模组不被烧坏；市电的电压值为220v；
48.本实用新型所述的实施例中，单片机模块还电连接有蜂鸣器，蜂鸣器具有调音完成后报警提示的作用；
49.调音臂303包括外壳ⅱ及设置于其内部的传动组件5；传动组件5与电机模块连接，传动组件5还连接有调音探头4；本实用新型所述的实施例中，传动组件5包括主动齿轮501、从动齿轮503和齿轮带502，主动齿轮501设置于电机模块的输出轴，齿轮带502环绕于主动齿轮501、从动齿轮503的外表面，具有协助主动齿轮501带动从动齿轮503旋转的作用，从动齿轮503通过开设于其中心位置的圆槽活动连接调音探头4，圆槽的内表面设置有卡口ⅰ；
50.本实用新型所述的实施例中，调音探头4的底端设置有卡口ⅱ，调音探头4的顶端设置为圆形，且调音探头4的顶端开设有方形槽，方形槽与钢琴的调音琴柱相配合；
51.本实用新型所述的实施例中，卡口ⅰ与卡口ⅱ相互配合能够使得调音探头4固定在从动齿轮503的圆槽内；
52.本实用新型所述的实施例中，调音探头4嵌套安装于从动齿轮503中心位置的六边形孔中，在从动齿轮503旋转的情况下能够带动调音探头4与其同轴旋转。
53.本实用新型的工作原理为：
54.先通过固定夹2将调音装置固定于钢琴的外壳，随后将调音探头4与调音琴柱活动连接。
55.启动电源，蓝牙模块接收外界指令信息并传输至单片机模块，单片机模块根据指令信息控制咪头模块收集声音并放大信号，经由咪头模块放大的信号通过滤波模块滤去谐波，通过整形模块将正弦波整形为传输给单片机模块的方波，单片机模块接收整形模块传输的方波通过声音转换为频率的算法计算出所接收信号的频率，并通过显示模块传输至显示器302进行显示，随后单片机模块判断所接收信号的频率是否为外接指令要求的标准频率，若所接收信号的频率与标准频率相同，则不进行调音动作，蜂鸣器响应；若所接收信号的频率与标准频率不同，则计算两者之间的频率差，随后单片机模块驱动电机模块转动指定角度，电机模块带动传动组件5动作，传动组件5带动调音探头4动作，从而带动调音琴柱动作，直至单片机模块所接收信号的频率与标准频率相同，蜂鸣器响应，最终完成钢琴调音。
56.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。