一种钢琴辅助调律系统技术方案

本发明专利技术公开了一种钢琴辅助调律系统，包括麦克风、信号调理电路、微处理器、PC机、JPAG接口、SRAM存储器、按键和LCD显示屏；本发明专利技术采用麦克风采样获得数字信号，并经过信号调理电路将信号调理到都能够正常处理的数量级，将数字信号作为音频过滤模块的输入源，通过FFT对数字信号进行滤波，将滤波以后的音频信号和标准的音频信号进行对比,根据测量音频信号和标准的音频信号之间的差值大小来调整琴弦的张紧力，最后完成钢琴调音工作，具有使用方便、测量准确、显示清晰、节省人力和提高效率的优点。

A piano auxiliary tuning system

【技术实现步骤摘要】
一种钢琴辅助调律系统
本专利技术涉及辅助调律
，尤指一种钢琴辅助调律系统。
技术介绍
钢琴作为乐器之王被广泛运用在各式场所。钢琴同其他产品不同，并不是出现了问题再进行维修调整，钢琴在使用前必须先进行调音、调整才开始使用。一台状态良好的钢琴可以让使用者得心应手，从而充分的展现音乐作品的魅力，长时间使用音律不准的钢琴不仅会减少钢琴使用寿命，也将对人耳的听觉造成偏差，定期对钢琴进行调音、调整是保证钢琴质量的重要因素。随着钢琴越来越大众化，钢琴调音也慢慢被越来越多的人所重视。传统的钢琴调音是由调音师根据自身人耳听觉以及经验来判断，调音师运用十二平均律、同度、八度调律方法以及四五度、三六度的调音检查方法进行钢琴调律，这种情况下，调音师的主观判断在钢琴调音的准确性中占重要因素，钢琴音准误差较大。随着人们对钢琴音准的要求不断提高，对钢琴乐音性的要求更加重视，设计出一款能够为钢琴提供准确音高参考数据的钢琴辅助调律系统，可以有效的辅助调音师进行钢琴调音的工作。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钢琴辅助调律系统。为了实现上述目的，本专利技术的技术解决方案为：一种钢琴辅助调律系统包括硬件和软件，一种钢琴辅助调律系统的硬件包括麦克风、信号调理电路、微处理器、PC机、JPAG接口、SRAM存储器、按键和LCD显示屏；所述的微处理器设置了SRAM存储器、按键和LCD显示屏，微处理器与CPLD译码器进行电气连接，微处理器还设置了JPAG接口，麦克风与信号调理电路进行电气连接，信号调理电路与微处理器的设置的A/D转换模块进行电气连接，所述的微处理器与PC机进行网络连接。进一步的，所述的信号调理电路包括信号放大分电路、信号触发分电路和采样保持分电路；麦克风与信号放大分电路进行电气连接，信号放大分电路与采样保持分电路进行电气连接，采样保持分电路与微处理器设置的A/D转换模块进行电气连接。一种钢琴辅助调律系统的软件包括围绕微处理器来实现的音频过滤模块和音频计算模块、微处理器实现的频率对比模块、PC机和LCD显示屏的显示模块；麦克风采样获得数字信号，并经过信号调理电路将信号调理到都能够正常处理的数量级，将数字信号作为音频过滤模块的输入源，通过FFT对数字信号进行滤波，将滤波以后的音频信号和标准的音频信号进行对比,根据测量音频信号和标准的音频信号之间的差值大小来调整琴弦的张紧力，最后完成钢琴调音工作。本专利技术的工作原理是：使用时，钢琴发出的模拟信号经麦克风变为电信号，然后送入信号放大分电路，信号放大分电路将放大的琴声信号输入信号触发分电路和采样保持分电路，采样点数和采样频率采用微处理器芯片的T2周期中断信号作为触发源，以此来保证采样频率的固定，采样保持分电路再将琴声信号输入微处理器的A/D转换模块，从而将模拟信号转换为数字信号，这样就可以利用微处理器对数字信号进行滤波，以及FFT运算等处理和运算，如此，麦克风采样获得的数字信号经过信号调理电路将信号调理到都能够正常处理的数量级，将数字信号作为过滤模块的输入源，通过FFT对数字信号进行滤波，将滤波以后的音频信号和标准的音频信号进行对比，处理结果可以通过、PC机和LCD显示屏进行显示，使用者可根据测量音频信号和标准的音频信号之间的差值大小来调整琴弦的张紧力，最后完成调音工作。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用麦克风采样获得数字信号，并经过信号调理电路将信号调理到都能够正常处理的数量级，将数字信号作为音频过滤模块的输入源，通过FFT对数字信号进行滤波，将滤波以后的音频信号和标准的音频信号进行对比,根据测量音频信号和标准的音频信号之间的差值大小来调整琴弦的张紧力，最后完成钢琴调音工作，具有使用方便、测量准确、显示清晰、节省人力和提高效率的优点。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进一步描述。附图1为本专利技术的结构方框图；附图2为本专利技术的信号放大分电路；附图3为本专利技术的信号触发分电路；附图4为本专利技术的采样保持分电路。具体实施方式由附图所示，本专利技术一种钢琴辅助调律系统包括硬件和软件，一种钢琴辅助调律系统的硬件包括麦克风、信号调理电路、微处理器、PC机、JPAG接口、SRAM存储器、按键和LCD显示屏；所述的微处理器设置了SRAM存储器、按键和LCD显示屏，微处理器与CPLD译码器进行电气连接，微处理器还设置了JPAG接口，麦克风与信号调理电路进行电气连接，信号调理电路与微处理器的设置的A/D转换模块进行电气连接，所述的微处理器与PC机进行网络连接。其中，所述的信号调理电路包括信号放大分电路、信号触发分电路和采样保持分电路；进一步的，所述的微处理器采用型号为TMS320LF2407A的微处理器；所述的A/D转换模块采用型号为TLC5510的A/D转换模块；进一步的，所述的信号放大分电路包括三极管Q1、电阻R4、电阻R5、电容C13和电容C14；所述的电容C13的一端接麦克风，电容C13的另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的基极通过电阻R4连接电源的12V正极端，三极管Q1的集电极通过电阻R5连接电源的12V正极端，三极管Q1的集电极还连接电容C14，电容C14的另一端连接信号触发分电路的电阻R2，三极管Q1的发射极接电源地。进一步的，所述的信号触发分电路包括集成芯片U1、可变电阻R1、电阻R2、电阻R3、电解电容C1、电解电容C2、电容C3和电容C4；所述的电阻R2的另一端连接集成芯片U1的管脚7，集成芯片U1的管脚8连接电阻R3，电阻R3的另一端分别连接可变电阻R1和微处理器的D/A控制端，可变电阻R1的另一端连接电源的+12V端，可变电阻R1的另一端还分别连接集成芯片U1的管脚1、电解电容C1的正极和电容C3，电解电容C1的负极和电容C3的另一端均接电源地，集成芯片U1的管脚3、管脚4和管脚14均连接电源地，集成芯片U1的管脚6连接电源的-12V端，集成芯片U1的管脚6还分别连接电解电容C2的负极和电容C4，电解电容C2的正极和电容C4的另一端均接电源地，集成芯片U1的管脚1作为输出端连接集成芯片U2的管脚3。进一步的，所述的采样保持分电路包括集成芯片U2、集成芯片U3、集成芯片U4、电解电容C5、电解电容C7、电解电容C9、电解电容C11、电容C6、电容C8、电容C10和电容C12；所述的集成芯片U2的管脚2和管脚6均连接集成芯片U4的管脚13，集成芯片U2的管脚7分别连接电解电容C5的正极和电容C6，电解电容C5的负极和电容C6的另一端均接电源地，集成芯片U2的管脚4分别连接电解电容C7的负极和电容C8，电解电容C7的正极和电容C8的另一端均接电源地，集成芯片U4的管脚2接电源地，集成芯片U4的管脚12接集成芯片U3的管脚3，集成芯片U4的管脚VDD端连接电源的+12V端，集成芯片U4的管脚VSS端连接电源的-12V端，集成芯片U4的管脚3连接微处理器的时钟控制端，集成芯片U3的管脚7分别连接电解电容C9的正极和电容C10，电解电容C9的负极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种钢琴辅助调律系统，其特征是：所述的一种钢琴辅助调律系统包括包括麦克风、信号调理电路、微处理器、PC机、JPAG 接口、SRAM存储器、按键和LCD显示屏；/n所述的微处理器设置了SRAM存储器、按键和LCD显示屏，微处理器与CPLD译码器进行电气连接，微处理器还设置了JPAG 接口，麦克风与信号调理电路进行电气连接，信号调理电路与微处理器的设置的A/D转换模块进行电气连接，所述的微处理器与PC机进行网络连接；其中，所述的信号调理电路包括信号放大分电路、信号触发分电路和采样保持分电路；麦克风与信号放大分电路进行电气连接，信号放大分电路与采样保持分电路进行电气连接，采样保持分电路与微处理器设置的A/D转换模块进行电气连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种钢琴辅助调律系统，其特征是：所述的一种钢琴辅助调律系统包括包括麦克风、信号调理电路、微处理器、PC机、JPAG接口、SRAM存储器、按键和LCD显示屏；
所述的微处理器设置了SRAM存储器、按键和LCD显示屏，微处理器与CPLD译码器进行电气连接，微处理器还设置了JPAG接口，麦克风与信号调理电路进行电气连接，信号调理电路与微处理器的设置的A/D转换模块进行电气连接，所述的微处理器与PC机进行网络连接；其中，所述的信号调理电路包括信号放大分电路、信号触发分电路和采样保持分电路；麦克风与信号放大分电路进行电气连接，信号放大分电路与采样保持分电路进行电气连接，采样保持分电路与微处理器设置的A/D转换模块进行电气连接。


2.一种如权利要求1所述的钢琴辅助调律系统，其特征是：所述的微处理器采用型号为TMS320LF2407A的微处理器；所述的A/D转换模块采用型号为TLC5510的A/D转换模块。


3.一种如权利要求1所述的钢琴辅助调律系统，其特征是：所述的信号放大分电路包括三极管Q1、电阻R4、电阻R5、电容C13和电容C14；所述的电容C13的一端接麦克风，电容C13的另一端接三极管Q1的基极，三极管Q1的基极通过电阻R4连接电源的12V正极端，三极管Q1的集电极通过电阻R5连接电源的12V正极端，三极管Q1的集电极还连接电容C14，电容C14的另一端连接信号触发分电路的电阻R2，三极管Q1的发射极接电源地。


4.一种如权利要求1所述的钢琴辅助调律系统，其特征是：所述的信号触发分电路包括集成芯片U1、可变电阻R1、电阻R2、电阻R3、电解电容C1、电解电容C2、电容C3和电容C4；所述的电阻R2的另一端连接集成芯片U1的管脚7，集成芯片U1的管脚8连接电阻R3，电阻R3的另一端分别连接可变电阻R1和微处理器的D/A控制端，可变电阻R1的另一端连接电源的+12V端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周强，周俊祥，
申请(专利权)人：郑州铁路职业技术学院，
类型：发明
国别省市：河南;41