專利名稱：一種定音器及其實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子樂器部件范疇，更具體說涉及一種定音器及其實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
音準訓(xùn)練是學(xué)習(xí)音樂的一個重要環(huán)節(jié)，主要培養(yǎng)習(xí)樂者對音準的判斷力，大多數(shù)初學(xué)者不具備準確的音準判斷力，需要進行大量反復(fù)地練耳訓(xùn)練，通過聽覺強化對某一個音的手指觸弦位置和按弦力度的練習(xí)，以準確的控制音高。
傳統(tǒng)的方法是通過讓習(xí)樂者進行視唱練耳訓(xùn)練達到準確的控制音準，但這需要專門的課程培訓(xùn)，花費較多的時間。尤其對胡琴和小提琴等無碼位弦樂器，不象鋼琴、揚琴和琵琶、吉他等有明確的音高演奏位置和碼位，其音準須通過聽覺和控制手指觸弦位置、按弦力度來協(xié)同控制，更需要長時間的學(xué)習(xí)、訓(xùn)練。
傳統(tǒng)訓(xùn)練方法包括1.在樂器上標記音位刻度，希望習(xí)樂者通過視覺幫助解決音準問題，但如果音位刻度不準確，會導(dǎo)致習(xí)樂者的聽覺誤差。即使在手指觸弦位置正確的情況下，也會因為手指觸弦的力度偏重或偏輕而產(chǎn)生音準偏差的現(xiàn)象。2.用電子琴示范演奏教師陪練方法，這樣需要老師和學(xué)生在時間上的配合才行，不適用于學(xué)生個人練習(xí)。另外，這些方法也缺乏對所演奏音和與之相對應(yīng)的同音高標準音的差異進行量化指示。
電子定音器是一種能發(fā)出樂器各個琴鍵或琴弦標準聲音的裝置，所發(fā)標準音與實際樂器發(fā)音比對，從而達到校正樂器音準的目的，目前的定音器一般是通過單個按鍵或一組雙向選擇鍵來逐個發(fā)出所存儲的標準音，要找到所需的標準音，要經(jīng)過多次按動按鍵才能實現(xiàn)，使得習(xí)樂者對樂器中相鄰或相近的琴鍵或琴弦所發(fā)音的高低變化規(guī)律根本無法表達，既繁瑣也不直觀，而且也不能顯示標準音的音高，這樣對于習(xí)樂者和音樂愛好者來說很難將音高的感性認識與樂譜中的音高標注位置緊密的聯(lián)系起來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種使定音過程變得更簡單的定音器。它通過琴鍵式按鍵來選擇標準音，由于它與實際樂器鍵盤是對應(yīng)的，所以很容易把所發(fā)出的標準音與實際樂器鍵盤對應(yīng)起來，同時模擬顯示該標準音在五線譜樂譜中的標示位置，操作既簡單，也很容易表達出對應(yīng)樂器中相鄰或相近的琴鍵或琴弦所發(fā)標準音的高低變化規(guī)律，本發(fā)明所述的定音器包括單片機處理單元、按鍵輸入單元、顯示輸出單元、音頻輸出電路，其特征在于所述的按鍵輸入單元設(shè)置有與實際樂器鍵盤對應(yīng)的一組按鍵及功能開關(guān)。
上述的一組按鍵是一組可以發(fā)光的按鍵。
上述的一組按鍵及功能開關(guān)分別為琴鍵式按鍵、組序選擇鍵與A4值選擇鍵，實際樂器鍵盤對應(yīng)的關(guān)系如下琴鍵式按鍵設(shè)置為SW11...SW32共12個，對應(yīng)鋼琴鍵盤上的一個音組(一個八度)，即C、C#、D、Eb、E、F、F#、G、G#、A、Bb、B，按動組序選擇鍵對應(yīng)各個音組，選擇范圍為0-8，分別對應(yīng)鋼琴鍵盤的大字二組(A2...B2)、大字一組(C1...B1)、大字組(C...B)、小字組(c...b)、小字一組(c1...b1)、小字二組(c2...b2)、小字三組(c3...b3)、小字四組(c4...b4)、小字五組(c5)，按動A4值選擇鍵可改變A4值，范圍為430-450Hz中某一整數(shù)值。
由于在按鍵輸入單元設(shè)置有與實際樂器鍵盤對應(yīng)的一組按鍵及功能開關(guān)，所以通過琴鍵式按鍵來選擇標準音，由于它與實際樂器鍵盤是對應(yīng)的，所以很容易把所發(fā)出的標準音與實際樂器鍵盤對應(yīng)起來，也很容易表達出對應(yīng)樂器中相鄰或相近的琴鍵或琴弦所發(fā)標準音的高低變化規(guī)律，對于習(xí)樂者和音樂愛好者來說很容易將音高的感性認識與樂譜中的音的標示位置緊密的聯(lián)系起來。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供一種可以使定音過程變得更簡單的方法。
本發(fā)明所述的方法包括以下步驟A、通過對應(yīng)的按鍵輸入指令；B、單片機處理單元根據(jù)輸入指令找到所存儲的標準音代碼；C、單片機處理單元根據(jù)代碼產(chǎn)生該標準音的音頻信號輸出，在發(fā)出標準音的同時，顯示單元輸出所發(fā)出標準音的音名、組序或弦序、所設(shè)置的A4值的其中之一或任意組合。
上述的步驟C中還包括顯示單元輸出模擬顯示該標準音在五線譜樂譜中的標示位置。
上述的步驟C中還包括與該標準音音名相同的按鍵會發(fā)光指示。
本發(fā)明所述的方法由于可以將發(fā)出的標準音與實際樂器鍵盤對應(yīng)起來，所以很容易表達出對應(yīng)樂器中相鄰或相近的琴鍵或琴弦所發(fā)標準音的高低變化規(guī)律，非常直觀；而且可模擬顯示五線譜中音的標示位置，對于習(xí)樂者和音樂愛好者來說很方便地將音高的感性認識與樂譜中的音高標注位置緊密的聯(lián)系起來。


圖1是本發(fā)明的原理框2是本發(fā)明按鍵及顯示示意3是本發(fā)明單片機定音程序流程圖下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步說明
具體實施例方式如圖1所示，是應(yīng)用本發(fā)明的原理框圖，本實施例為用于鋼琴的微電腦校音器，包括一單片機(MCU)處理單元、一組按鍵及功能開關(guān)、音頻信號輸入電路、晶體振蕩電路、電源及復(fù)位電路、液晶顯示器(LCD)、功率放大電路、音頻輸出電路及喇叭；單片機用于運行定音應(yīng)用程序；定音應(yīng)用程序包括接收按鍵及開關(guān)的輸入指令并作出運算處理，處理結(jié)果送顯示單元顯示并同時輸出音頻信號，按鍵及功能開關(guān)與單片機的P1、P2口連接，琴鍵式按鍵設(shè)置為SW11...SW32共12個，如圖2所示，對應(yīng)鋼琴鍵盤上的一個音組(一個八度)，即C、C#、D、Eb、E、F、F#、G、G#、A、Bb、B，按動某一鍵及發(fā)出當前組序所對應(yīng)的標準音，按動組序選擇鍵選擇各個音組，選擇范圍為0-8，分別對應(yīng)鋼琴鍵盤的大字二組(A2...B2)、大字一組(C1...B1)、大字組(C...B)、小字組(c...b)、小字一組(c1...b1)、小字二組(c2...b2)、小字三組(c3...b3)、小字四組(c4...b4)、小字五組(c5)，按動A4值調(diào)整鍵可改變A4值，范圍為430-450Hz中某一整數(shù)值，A4值國際標準為440Hz，但在不同民族地區(qū)，人們通常會根據(jù)自己的樂感和傳統(tǒng)習(xí)慣將A4值作不同調(diào)整以增強樂感。
選擇開關(guān)(K7)各觸點K71-K75的通斷編碼設(shè)置決定發(fā)音的種類，可設(shè)置為十二平均音階標準音、各種弦樂器空弦標準音等，本實施例設(shè)置為十二平均音階標準音，選擇開關(guān)(K5)各觸點K51-K55的通斷編碼設(shè)置決定各弦樂器的調(diào)性，如古箏的D調(diào)、G調(diào)、F調(diào)、C調(diào)、Bb調(diào)、Eb調(diào)等，本實施例中無需設(shè)置；選擇開關(guān)(K6)各觸點K61-K65的通斷編碼設(shè)置決定律制，如十二平均律、五度相生律、純律、三分損益律、中庸全音律等，本實施例設(shè)置為十二平均律。
上述開關(guān)可使用各種撥動開關(guān)、跨接線，電阻，也可直接在印刷電路板上用連焊點來實現(xiàn)開關(guān)的通斷。
所需顯示的輸出信號通過單片機的顯示輸出口COM0---COM3及SEG0---SEG31連接至液晶顯示器，其中COM0---COM3為公共地址線，SEG0---SEG31為各筆畫段輸出線，COM與SEG共同組成顯示輸出矩陣，最多可顯示4×32＝128個筆段，通過單片機控制不同筆段的顯示和熄滅而組成所需顯示的內(nèi)容。
單片機產(chǎn)生的標準音音頻信號經(jīng)P2.5及控制端P2.6輸出，經(jīng)由Q1---Q4組成的推挽式功率放大電路放大后驅(qū)動喇叭發(fā)聲，也可通過音頻輸出插口輸出音頻信號至耳機或其它音響設(shè)備。
本發(fā)明所用單片機很多型號都可使用，所以在此不特別指定。
本發(fā)明與單片機相連的晶體振蕩電路、電源及復(fù)位電路已為公眾所熟知，在此就不再描述。
圖3是本發(fā)明單片機定音程序流程圖，程序流程為首先設(shè)輸入/輸出口P2.5、P2.6為輸出方式(S10)；根椐操作輸入的指令，從存儲器標準音代碼表中取出相應(yīng)的標準音代碼(S11)；根據(jù)代碼產(chǎn)生該標準音的音頻信號(S12)；經(jīng)輸入/輸出口P2.5、P2.6輸出音頻信號(S13)。
以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種定音器，包括單片機處理單元、按鍵輸入單元、顯示輸出單元、音頻輸出電路，其特征在于所述的按鍵輸入單元設(shè)置有與實際樂器鍵盤對應(yīng)的一組按鍵及功能按鍵開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定音器，其特征在于上述的一組按鍵是一組可以發(fā)光的按鍵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定音器，其特征在于上述的一組按鍵及功能開關(guān)分別為琴鍵式按鍵、組序選擇鍵與A4值選擇鍵，與實際樂器鍵盤對應(yīng)的關(guān)系如下琴鍵式按鍵設(shè)置為SW11...SW32共12個，對應(yīng)鋼琴鍵盤上的一個音組(一個八度)，即C、C#、D、Eb、E、F、F#、G、G#、A、Bb、B，按動組序選擇鍵對應(yīng)各個音組，選擇范圍為0-8，分別對應(yīng)鋼琴鍵盤的大字二組(A2.B2)、大字一組(C1...B1)、大字組(C...B)、小字組(c...b)、小字一組(c1...b1)、小字二組(c2...b2)、小字三組(c3...b3)、小字四組(c4...b4)、小字五組(c5)，按動A4值選擇鍵可改變A4值，范圍為430-450Hz中某一整數(shù)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定音器，其特征在于所述顯示輸出單元可以是液晶顯示器(LCD)，也可以是發(fā)光二極管(LED)。
5.一種定音實現(xiàn)方法，包括以下步驟A、通過對應(yīng)的按鍵輸入指令；B、單片機處理單元根據(jù)輸入指令找到所存儲的標準音代碼；C、單片機處理單元根據(jù)代碼產(chǎn)生該標準音的音頻信號輸出，在發(fā)出標準音的同時，顯示單元輸出所發(fā)出標準音的音名、組序或弦序、所設(shè)置的A4值的其中之一或任意組合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定音實現(xiàn)方法，其特征在于上述的步驟C中還包括顯示單元輸出模擬顯示該標準音在五線譜樂譜中的標示位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定音實現(xiàn)方法，其特征在于上述的步驟C中還包括與該標準音音名相同的按鍵會發(fā)光指示。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種定音器及其實現(xiàn)方法。定音器包括單片機處理單元、按鍵輸入單元、顯示輸出單元、音頻輸出電路，其特征在于所述的按鍵輸入單元設(shè)置有與實際樂器鍵盤對應(yīng)的一組琴鍵式按鍵及功能按鍵開關(guān)。方法包括以下步驟A.通過對應(yīng)的按鍵輸入指令；B.單片機處理單元根據(jù)輸入指令找到所存儲的標準音代碼；C.根據(jù)代碼產(chǎn)生該標準音的音頻信號輸出，在發(fā)出標準音的同時，顯示單元輸出所發(fā)出標準音的音名、組序或弦序、所設(shè)置的A4值及模擬在五線譜上標示音。本發(fā)明由于可以將發(fā)出的標準音與實際樂器鍵盤對應(yīng)起來，所以很容易表達出對應(yīng)樂器中相鄰或相近的琴鍵或琴弦所發(fā)標準音的高低變化規(guī)律，非常直觀。
文檔編號G10H1/00GK1805002SQ20061003298
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月12日
發(fā)明者黃海龍, 梁志輝, 周易, 蘇敬配, 李大林, 陳興華, 朱長海, 黃葵, 徐建 申請人:深圳市蔚科電子科技開發(fā)有限公司