音频校正器制造技术

本实用新型专利技术属于电子乐器技术领域，它解决了声控伴奏机中的串音和发音不准的现象，它是由中央微处理器ＣＰＵ控制定时器ＣＴＣ发出定时信号给计数器ＩＩＣ３中的采样数据和存贮器ＩＣ１中存放的频率区段数据进行比较，选择出某一频率区段数据中的标准音阶频率数据经输出接口电路ＩＣ４输出至声控伴奏机的音源电路而产生标准伴奏音乐，从而对歌唱进行自动伴奏，使声控伴奏机的性能指标得到大幅度的提高。（*该技术在2003年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电子乐器
，特别是用于声控伴奏机的音频校正器。声控自动伴奏机是一种根据人的歌声，不需乐器师演奏而自动伴奏的电子乐器，它的出现给人们的文娱生活带来很多方便。但是，目前已研究出的声控自动伴奏机其音阶识别分辨率低、音阶少、音域范围窄、电路复杂、对元器件要求精度高，调试难度大，不利于大批量生产。最关键的是现有设计方案无法解决串音现象，而串音现象是伴奏乐器中不允许出现的，因为它的出现不但不能使人们享受到歌唱带来的美的感受，反而使人们产生不愉快。串音现象由于歌唱者发音的不准确性以及不稳定性(包括电路的不稳定性)，导致音频之基频频率F。为非音阶频率或在某一范围内抖动，由于非音阶频率和频率的抖动现象，使得以往的声控自动伴奏机无法正确跟踪，而出现串音现象，即来回发出某相邻两个或多个音阶频率，扬声器接受这样的音阶频率发出的就是串音。例如123HZ发B音，131HZ发C音，139HZ发C音(这三个频率为音阶频率)，这三个音是相邻的，F。为基频频率(采样音频信号得到的)，如果F0落在123与131的中间(即分界线上)或者F0在F0±△F范围内抖动，因以往声控自动伴奏机采用一对一的跟踪办法，将来回往复出现B音的C音或者B、C、C音，另外因采样频率较高(这是快速跟踪需要的)，这种快速的来回往复出现某两个或多个音就形成串音，人们听起来相当不舒服。应该说明这种串音现象在琴键式电子乐器中是不存在的。本技术的目的在于提供一种声控伴奏机中控制音源电路的歌声频率信号出现不标准音频信号现象时的音频校正器。本技术是用如下方式完成的音频校正器，它是由中央微处理器CPU的地址端口输出地址码信号经地址总线接有存贮器IC1的地址端口和译码器IC2的输入端，经译码器IC2译码输出分别至计数器IC3和定时器CTC的片选端口以及输出接口电路IC4的片选端口；CPU的数据端口输出数据信号经数据总线接存贮器IC1和定时器CTC及计数器IC3的数据端口以及输出接口电路IC4的输入端；CPU的写入端 输出写信号至定时器CTC控制端和输出接口电路IC4的控制端，让定时器CTC数据端口经数据总线接收CPU输出的定时数据信号，定时器CTC输出端输出定时信号至三态与门IC5控制端，让音频脉冲信号F0经三态与门IC5输入至计数器IC3的计数输入端进行采样计数；CPU的读出端 输出读信号至存贮器IC1和计数器IC3的控制端，读取存贮器IC1内的频率数据和计数器IC3的采样数据经数据总线输入至CPU内进行比较，确定存贮器IC1内存贮的标准音阶频率数据总线输出至接口电路IC4，CPU的中断信号端 由定时器CTC输出端输出定时信号经非门IC6提供。把十二平均律的标准音阶频率数据以及将包括各个标准音阶频率数据的频率区段数据存入存贮器IC1中，各相邻的频率区段数据之间部份重迭，存放在存贮器IC1中的每个频率区段数据是由一个下限频率数据和一个上限频率数据，以及一个标准音阶频率数据组成。中央处理器CPU控制定时器CTC，用定时器CTC定时控制计数器IC3对输入的音频脉冲信号F0进行采样计数在中央微处理CPU内的数据比较是当第一次采样完后，CPU从计数器IC3读出采样频率数据与存贮器IC1中按顺序读出的频率区段数据进行比较，确定采样频率数据对应的频率区段，并将该频率区段数据寄存在CPU内，同时，将该频率区段数据中的标准音阶频率数据读出送输出口IC4；第二次采样完后，CPU读取计数器IC3的第二次采样频率数据与寄存在CPU内的上次频率区段数据进行比较，若该采样频率数据属于寄存于CPU中的频率区段，则CPU把该频率区段数据内的标准音阶频率数据送输出口IC4，再进行第三次采样比较，否则CPU就按顺序读取上述存贮器IC1中的频率区段数据与第二次采样频率数据进行比较，确定第二次采样频率数据对应的频率区段，并将该频率区段数据寄存在CPU内作第三次采样频率数据的比较值，同时将该频率区段中的标准音阶频率数据读出送输出口IC4；第三次、第四次，一直下去都重复第二次采样、比较、寄存、输出的过程，进行音频校正。CPU读取存贮器IC1中的频率区段数据顺序是按频率分布由小到大或由大到小或取中间某一区段数据比较后，再分别往大的方向读取或往小的方向读取。本技术的特点就是对声控伴奏机的歌声频率信号控制音源电路，当歌唱者发音不准而可能导致音源电路发音出现串音现象时的音频校正，克服了目前声控伴奏机有串音的现象，提高声控伴奏机的伴奏效果。此外本技术采用定时器控制计数器对音频脉冲信号进行采样，其采样时间精确无误，稳定性高，且不需调试，本技术采用大规模集成电路，减少了分立元件，能提高生产效率，便于大批量生产，本技术采用CPU其音域范围可达20HZ－20KHZ，从理论上来说这个范围还可以进一步扩大，本技术可以是单独出售与声控伴奏机配用，也可以在工厂内把它装配在声控伴奏机内。附图说明图1是本技术电路原理图图2是本技术CPU的程序框图以下结合附图对本技术作进一步说明图1是本技术音频校正器的电路原理图，音频校正器是由中央处理器CPU、存贮器IC1、译码器IC2、定时器CTC、计数器IC3、输出接口电路IC4、三态与门IC5、非门IC6构成。三态与门IC5接输入信号，输出接口电路IC4的输出端Q0－Q7，Q′0－Q′7输出信号。声控伴奏机对歌唱者的歌声信号经过采样、分选后得到音频脉冲信号F。该信号输入至三态与门IC5。在中央处理器CPU集成电路的地址端口A0－A15用地址总线连接存贮器IC1集成电路的地址端口A0－A15以及连接译码器IC2集成电路的输入端A13－A15，经译码器IC2译码后，其输出端Y3、Y2、Y1、Y0分别输出信号至计数器IC3集成电路和定时器CTC集成电路的片选断以及输出接口电路IC4集成电路的片选端。在CPU的数据端口D0－D7用数据总线连接存贮器IC1和定时器CTC及计数器IC3的数据端口D0－D7以及连接输出接口电路IC4的输入端D0－D7如图1所示。中央微处理器CPU在复位或开机后，CPU的写入端 输出写信号至定时器CTC控制端和接口电路IC4的控制端，CPU输出时间常数数据经数据总线送往定时器CTC数据端口D0－D7，同时对计数器IC3进行清零，然后启动定时器CTC开始定时，定时器CTC输出低电平信号至三态与门IC5的控制端，使IC5导通，此时音频脉冲信号F。经三态与门IC5后输入至计数器IC3的计数输入端进行采样计数，当定时器CTC设定时间到，则CTC输出高电平信号至三态与门IC5的控制端，使IC5关断，停止计数器IC3对音频脉冲信号F0的计数，同时定时器CTC输出的高电平信号经非门IC6后输入至CPU的中断信号端 ,向PU发出(中断信号)时间到信号，CPU响应此信号后，CPU的读出端 输出读信号至存贮器IC1和计数器IC3的控制端。从计数器IC3读出计数值，至此在CPU的控制下完成一次采样。存贮器IC1采用只读存贮器EPROM，当然也可用其它形式的存贮器，在存贮器IC1中存放有按12平均率的标准音阶频率数据，以及将包括各个标准音阶频率数据的频率区段数据也存贮在存贮器IC1中，且各相邻的频率区段数据之间部份重叠。CPU地址端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于声控伴奏机的音频校正器，其特征是：中央微处理器ＣＰＵ的地址端口输出地址码信号经地址总线接有存贮器ＩＣ１的地址端口和译码器ＩＣ２的输入端，经译码器ＩＣ２译码输出分别至计数器ＩＣ３和定时器ＣＴＣ的片选端口以及输出接口电路ＩＣ４的片选端口；ＣＰＵ的数据端口输出数据信号经数据总线接存贮器ＩＣ１和定时器ＣＴＣ及计数器ＩＣ３的数据端口以及输出接口电路ＩＣ４的输入端；ＣＰＵ的写入端ＷＲ输出写信号至定时器ＣＴＣ控制端和输出接口电路ＩＣ４的控制端，让定时器ＣＴＣ数据端口经数据总线接收ＣＰＵ输出的定时数据信号，定时器ＣＴＣ输出端输出定时信号至三态与门ＩＣ５控制端，让音频脉冲信号Ｆ。经三态与门ＩＣ５输入至计数器ＩＣ３的计数输入端进行采样计数；ＣＰＵ的读出端ＲＤ输出读信号至存贮器ＩＣ１和计数器ＩＣ３的控制端，读取存贮器ＩＣ１内的频率数据和计数器ＩＣ３的采样数据经数据总线输入至ＣＰＵ内进行比较，确定存贮器ＩＣ１内存贮的标准音阶频率数据经数据总线输出至接口电路ＩＣ４，ＣＰＵ的中断信号端ＩＮＴ由定时器ＣＴＣ输出端输出定时信号经非门ＩＣ６提供。

【技术特征摘要】
1.一种用于声控伴奏机的音频校正器，其特征是中央微处理器CPU的地址端口输出地址码信号经地址总线接有存贮器IC1的地址端口和译码器IC2的输入端，经译码器IC2译码输出分别至计数器IC3和定时器CTC的片选端口以及输出接口电路IC4的片选端口；CPU的数据端口输出数据信号经数据总线接存贮器IC1和定时器CTC及计数器IC3的数据端口以及输出接口电路IC4的输入端；CPU的写入端输出写信号至定时器CTC控制端和输出接口电路IC4的控制端，让定时器CTC数据端口经数据总线接收CPU输出的定时数据信号，定时器CTC输出端输出定时信号至三态与门IC5...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍尚魁，陈继平，
申请(专利权)人：湘潭市新产品开发研究所，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]