电子式五线谱学习及演唱机制造技术

一种电子式五线谱学习及演唱机，属于家用电子音响产品领域，包括机体及上部面板，机体内含有一块电子线路板，所述面板上设有一块液晶显示屏，还设有至少４８个功能按键；所述机体内包含有电子线路板，板上包含７个基本部分，它们是含ＭＣＳ－５１系列单片机ＭＰＵ控制电路、与该控制电路相连的键盘输入电路及液晶显示电路，与该控制电路相连的专用音源发生器电路及依次连接的缓冲模块电路、功率放大器及扬声器，由该线路板的馈线连接到内设或外设的交直流两用电源。该学习及演唱机不仅能用于演唱，还能完成五线谱音乐知识的学习，该机体轻小便携，耗电量小，工作稳定可靠。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于家用电子音响产品领域，特别涉及到一种用于音乐学习的电子式五线谱学习及演唱机。
技术介绍
音乐是人类精神生活中的重要组成部分，随着现代科技的高速发展，促使了人们在精神生活中的不断需求，越来越多的家长寻求着让下一代人从儿童起就通过各种途径学习音乐，让音乐的无穷奥妙启迪儿童思维的成长和智能的发育，使人变得更加聪明完美，这也是本设计人投身于本项目开发的宗旨。这种学习及演唱机不同于已在市场上很流行的各类电子琴，已有的这些电子琴是单为演唱而使用的一种工具，而所述电子式五线谱学习及演唱机，它不仅可用于演唱，而且还可教会使用者许多音乐知识，它集模拟五线谱的直观按键输入、逼真的五线谱视觉再现、准确的音频音律演唱和节拍节奏演唱等功能为一体，以满足音乐学习者的需要，其中包括可以简捷地输入和显示五线谱的高低音谱号、调式升降号、节拍速率及类型、各种音符、各种休止符以及其它各种音乐符号，可以在大字组C音(低音谱下加二线)至小字二组b2音(高音谱上加二间)的宽广音域内演唱出悦耳的音律以及不同的节拍。迄今为止市场上还没有出现过如此多功能的既能用于演唱又利于学习及教学的音乐辅助教学设备。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是针对已有的各类用于演唱的电子琴，它们并不能进行音乐五线谱学习和教学。为了用一个轻巧便携的小装置实现对五线谱的直观输入、对书面五线谱的直观再现和进行五线谱音谱、音调、音域、音符、音色、和弦等的区分与相关知识的学习，弥补现有演唱机的不足之处，就需要创造研发出便于音乐学习用的电子式五线谱学习及演唱机。针对人们对音乐的认知和需要，本技术的目的在于提供一种电子式五线谱学习及演唱机，使人们通过它学习掌握五线谱音乐常识，本技术的目的是采用以下技术方案实现的一种电子式五线谱学习及演唱机，包括机体及上部面板，机体内含有一块电子线路板，其特征在于，所述面板上设有一块液晶显示屏，还设有至少48个功能按键；所述电子线路板上包含有7个基本部分，它们是含MCS-51系列单片机MPU控制电路、与该控制电路相连的键盘输入电路及液晶显示电路，与该控制电路相连的专用音源发生器电路及依次连接着的缓冲模块电路、功率放大器及扬声器，由该线路板的馈线连接到内设或外设的便携式交直两用电源。所述至少48个功能按键，它们连接着键盘输入，通过操作这些功能按键，便可简捷地输入一个完整的五线谱，且可直观地在液晶显示屏上显示输入的内容，其中包括节拍速度、节拍种类，高音谱号或低音谱号，调式升降号，各种音符(全音及二分、四分、八分、十六分、附点音符)，各种休止符(全休止及二分、四分、八分、十六分休止符)，小节线，连音线、变音记号、装饰音号，反复记号等。所述的控制电路相连接的专用音源发生器电路，以及依次连接着的缓冲模块电路、功率放大器及扬声器系统，在得到播放按键指令后，便会根据输入和显示的五线谱内容，按公认的标准音律和频率、通过扬声器准确地演唱出悦耳的所显示之五线谱述定旋律，演唱的音域范围从《乐理》书中界定的大字组C音(低音谱下加二线)至小字二组b2音(高音谱上加二间)。所述线路板的单片机控制电路，采用AT89C52集成芯片，包含有中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、I/O接口、定时器/以及串行通讯口各功能部件。所述键盘系统电路，根据按键数量较多的情况设计式矩阵或键盘，由行线与列线组成，按键位于行、列的交叉点，一个6线I/O口和一个8线I/O口构成6×8的矩阵键盘。键盘工作时采用编程扫描的工作方式，CPU对键盘的扫描采取程序控制方式，等待用户从键盘上输入命令或数据。所述液晶显示电路，采用内置SED1520控制器型图形液晶显示模块，该模块由控制部、驱动部和接口部三部分组成，采用间接访问方式与计算机相连。采用这种内置SED1520控制器型图形液晶显示模块开发出的产品，具有便携式显示功能，可使这种学习及演唱机与使用者之间更具有亲密和谐的人性化理念。所述专用音源发生器电路，是由一片内置9位DA转换器的超大规模调频音频振荡音源的集成电路芯片构成。它具有两种可连续产生不同乐音的音色发生方式，即九种旋律音调或六种旋律音调附加五种节奏。在芯片的ROM中存储了15种音色波形和5种节奏波形的数据。本产品的缓冲放大电路是按电路输出接口的声音模拟信号进行电平匹配，混合和缓冲放大，实现音量的控制。由于本学习及演唱机是一种音响产品，对于信号功率放大有一定要求，本产品中的缓冲放大电路结构是采用集成双运放电路LA4558和功率放大集成电路CD7232P。这种电路的特点是工作电压范围宽，Vcc＝(3.5-12)V。所述外设的电源电路为便于携带的交直两用电源。对于直流电压可用4节5号电池，对于交流电压，要经过变压整流，整波及稳压器电路，否则工作不稳定并能引起低频自激，破坏音量及扩音器效果。本技术的有益效果是，该演唱学习机不仅能用于演唱，还能完成五线谱音乐知识的学习，该机体轻小便携，耗电量小，工作稳定可靠。附图说明图1为电子式五线谱学习及演唱机外貌示意图；图2为该学习机电路原理框图；图3为单片机交换数据通道I/O口连接示意图；图4为专用音源芯片内部结构图；图5为AT89C52单片机与6×8矩阵键盘的接口电路；图6为显示系统内SED1520图形液晶显示模块原理框图；图7为SED1520图形液晶显示模块的间接访问连接方式；图8为机体外连接的稳压电源电路。具体实施方式参照图1表示，本技术所描述的电子式五线谱学习及演唱机外貌示意图，图中1为学习机的机体；机体侧壁引出馈线1.1连接到外设的电源系统，机体上部面板2，该面板上设有一个液晶显示屏2.1和至少48个功能键2.2，面板下侧处设有播板孔2.3，机体内部设置有一块电子线路板3。参照图2表示该演唱学习机机体内电子线路板上电原理框图，图中MPU控制电路3.2，分别连接到键盘输入系统电路3.1及液晶显示电路3.3，MPU控制电路还双向连接着音源发生器电路3.4并依次连接着缓冲模块电路3.5，功率放大器3.6及场声器3.7。参照图3，表示单片机交换据通道I/O连接示意图，图中表示AT89C52共有4个I/O口P0、P1、P2、P3，每个I/O有8根可编程的I/O线引出，本系统中P0口用作音源发生器和液晶显示器的数据接口，P1口和P2口部分线用于键盘系统的输入输出口，P2.6、P2.7组成音源发生器的控制信号，P3口中的P3.0作为音源发生器的复位信号，P3.2-P3.6组成液晶显示系统的片选读写及复位控制信号。参照图4，表示专用音源芯片内部结构图，这是一片内置9位DA转换器的超大规模音频振荡音源(FM音源)的集成电路，它具有两种可连续产生不同乐音的音色发生方式，即9种旋律音调或6种旋律音调附加5种节奏。在芯片的ROM中存储了15种音色波形和5种节奏波形的数据。参照图5，表示AT89C52单片机与6×8矩阵键盘的接口电路，图中用一个6线I/O口和一个8线I/O口构成6×8的矩阵键盘，键盘采用编程扫描的工作方式，CPU对键盘的扫描采取程序控制方式，一旦进入键扫描状态，则反复地扫描键盘，等待用户从键盘上输入命令或数据，而在轨行键入命令或数据过程中，CPU将不再响应键入要求，直到CPU返回重新扫描为止。参照图6，表示显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子式五线谱学习及演唱机，包括机体及上部面板，机体内含有一块电子线路板，其特征在于，所述面板上设有一块液晶显示屏，还设有至少４８个功能按键；所述电子线路板上包含有７个基本部分，它们是含ＭＣＳ－５１系列单片机ＭＰＵ控制电路、与该控制电路相连的键盘输入电路及液晶显示电路，与该控制电路相连的专用音源发生器电路及依次连接着的缓冲模块电路、功率放大器及扬声器，由该线路板的馈线连接到内设或外设的便携式交直两用电源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黎建国，
申请(专利权)人：黎建国，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]