专利名称：电脑音准节拍两用仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种校验基于十二平均率原理的乐器音高的音准仪，特别是一种校验钢琴音高和兼有演奏节拍功能的电脑音准节拍两用仪。
目前国内对钢琴音高的校验，一般都需要一位经过严格训练且经验较为丰富的校音师来完成，而对于普通学习音乐的人却很难做到。这样对钢琴的校音存在较大的人为因素，即校音的准确与否取决于校音者的经验，因而很难保证校音的准确度。对于目前市场上销售的节拍器，一般仅为单一功能，且节拍器大都为机械结构，其节拍率随作为动力源的发条松紧而变化，这样当使用一段时间后，发条易变形，其松紧程度无法保持原样，因而节拍率的稳定度也随之降低。
针对上述现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种校音准确度高，节拍率稳定度较好的电脑音准节拍两用仪。
本实用新型的目的是这样实现的它包括单片微机控制电路、数字键盘输入电路、译码驱动电路、数码显示电路、音频功率放大电路和扬声器以及直流工作电源，数字键盘输入电路与单片微机控制电路的输入端相连，单片微机控制电路的输出端经音频功率放大电路与扬声器相连，数码显示电路经译码驱动电路与单片微机控制电路相连，采用单片微机作为音准程序与标准节拍率程序的储存和输出控制元件。由数字键盘输入电路输入所要校准钢琴对应的键号(可在钢琴最低键和最高键之间任意选定)或所要选定演奏音乐节拍率的拍数编号，并由数码显示电路将其显示出来，同时单片微机控制电路发出指令将储存其内对应钢琴键号的音准程序信号或对应拍数编号的节拍率程序信号送至音频功率放大电路，经扬声器发出音响。当所鉴别的钢琴音键发出的音响和本仪器对应键发出的音响相同，则说明该音键的音高是准确的，如两音不相同，则说明该音键的音高不准确，需要调整该音键琴弦的张力，直至两音相同为止。本仪器校验音高或演奏音乐节拍率由连接单片微机控制电路的“音准节拍”功能转换开关实现。
本实用新型的优点在于(1)校音准确度较高，既使是普通学习音乐的人也可校验钢琴各音键的音高；(2)节拍率稳定度较好，其准确度和稳定度取决于晶体，因此较长时间使用也不易改变其演奏节拍率的准确度；(3)校音和演奏节拍率两种功能在一个仪器上实现，只需增加软件而基本上不增加硬件成本。
本实用新型的具体细节由以下实施例及其附图给出。
图1是本实用新型电路方框图。
图2是本实用新型电路原理图。
图3是本实用新型外部结构示意图。
参考附图，本实用新型包括单片微机控制电路4、数字键盘输入电路2、译码驱动电路3、数码显示电路1、音频功率放大电路5、扬声器6和直流工作电源7。其中单片微机控制电路4由单片机IC1(8031)、锁存器IC2(373)、EPROM存储器(2764)、晶体XTL、电阻R20、R21、电容C15－C19和清零键K11组成。音准程序和节拍率演奏程序均写入EPROM存储器中，音准程序是根据如下原理编制成的基于十二平均率原理的乐器，以88键钢琴为例，其第49键为a2音键，频率为440HZ，每降低一个键，音高降低1.059463倍，每升高一个键，音高升高1.059463倍，而每两个键的音高之间又按十二平均率原理分为100单位，称作音分。节拍率演奏程序是依据乐谱创作中所采用的全部节拍率及轻重节奏列出“表”编制成，并存入EPROM中作为模拟机械节拍器高低音输出的依据，校验各键的音高或演奏音乐节拍率由功率转换开关K12实现；数字键盘输入电路2由按键K1－K9、K0和限流电阻R1、R2组成；译码驱动电路3由串行位移寄存器IC4(74LS164)和驱动器IC5、IC6组成；数码显示电路1由四只数码管LED组成四位数码显示，前两位表示88键钢琴的键序，后两位显示音分。如校验钢琴第5个音键的音高，需敲数字键盘输入电路2中的K0、K5、K0、K0键，该输入信号送入单片微机IC1中，同时经译码驱动电路3送入数码显示电路1，使该显示电路四位数码管显示0500。如校验第5个音键音高50音分的音准，需敲数字键盘输入电路中的K0、K5、K5、K0键，此时数码显示为0550。当敲完最后一个键的同时启动音准程序运行，由单片机IC1发出指令，将储存在EPROM存储器IC3中对应键的音准信号经IC1的P3.2口送至音频功率放大电路5，并由连接该电路输出端的扬声器6发出音响。如作为演奏音乐节拍率，则数码显示电路中的前三位显示每分钟拍数(即节拍率)后一位显示轻重节拍奏拍数。例如乐谱规定节拍率为60拍，轻重节奏为3拍，则由数字键盘输入电路2依次敲按键K0、K6、K0、K3，数码显示为0603，当最后按键敲入的同时启动节拍率程序运行，产生的节拍率信号经单片机IC1的P3.2口送入音频功率放大电路5，并经扬声器6发出音响。为了将音乐节拍率的轻重节奏明显地显示出来，还可设置一个音响双色发光指示电路，该电路由双色发光管LED2和三极管G1及电阻R11、R12组成，双色发光管LED2的绿光输入端经驱动器IC6与单片机IC1的P1.7口相接，红光输入端经三极管G1和电阻R12与单片机IC1的P1.6口相接，绿红光显示与功放发出的低高音同步；音频功率放大电路5由功放集成块IC7(TDA2030)、电容C5－C12、电阻R13－R18和二极管D1、D2组成，该电路的工作原理是将经单片机IC1的P3.2口输出的音准信号或节拍率信号进行放大，然后送入扬声器6(CY)，其音量输出大小可由电阻R14调节；直流工作电源7由变压器Tr、桥式整流管D3－D6和三端集成稳压电路IC8(7805)、IC9(7905)及滤波电容C20－C26组成。图2中发光管LED1和电阻R9为电源指示电路。
图3为本仪器的外部结构示意图，它由模仿钢琴造型的壳体8和设在壳体外侧的电源指示灯9(LED1)、双色发光管10(LED2)、四位数码管11(LED)、十个数字按键12(K0、K1－K9)、清零按键13(K11)、“音准－节拍”功能转换开关14(K12)组成。
权利要求1.一种用于钢琴校音和演奏音乐节拍率的电脑音准节拍两用仪，其特征是它包括单片微机控制电路、数字键盘输入电路、译码驱动电路、数码显示电路、音频功率放大电路和扬声器以及直流工作电源，数字键盘输入电路与单片微机控制电路的输入端相连，单片微机控制电路的输出端经音频功率放大电路与扬声器相连，数码显示电路经译码驱动电路与单片微机控制电路相连，采用单片微机作为音准程序与标准节拍率程序的储存和输出控制元件。
专利摘要本实用新型公开了一种用于钢琴校音和可演奏音乐节拍率的电脑音准节拍两用仪。它主要由单片微机控制电路、数字键盘输入电路、译码驱动电路、数码显示电路、音频功率放大电路和扬声器、直流工作电源组成。由单片微机控制电路作为音准程序和节拍率程序的储存和输出控制元件。该仪器的特点是校音准确度较高，即使是普通学习音乐的人也可用其校验钢琴各音键的音高，节拍率稳定度较好，特别是校音和演奏节拍率两种功能在一个仪器上实现，只需增加软件而基本上不增加硬件成本。
文档编号G04F5/02GK2105116SQ91222108
公开日1992年5月20日 申请日期1991年8月30日 优先权日1991年8月30日
发明者袁自仪 申请人:袁自仪