[实用新型]数字显示钢琴电子校音器

说明书

本实用新型属于电子校音技术领域，特别是用于对钢琴进行精确校音。

以往钢琴需校音调弦时，一般采用的方法是用簧片式国际标准音高校音器，利用人耳听觉来感受钢琴发出的音与标准音高校音器发出的音高是否相一致，若不一致，则对钢琴进行调整，以达到校准音高之目的。这种方法需要由经过专门训练的钢琴调音师来实施，未经专门训练的普通人是难以胜任此工作的。

本实用新型的目的就是克服已有技术的缺点，提供一种数字显示钢琴电子校音器，使得普通拥有钢琴的家庭使用该产品能够达到自己动手校准钢琴之目的。

我们知道，音频的频率范围是20Hz－20000Hz，钢琴的音域范围也是属于音频的范围。国际上把等于440Hz的频率定为标准音，比标准音高一个八度时频率升高一倍；比标准音低一个八度时频率降低一倍；相临音阶两频率之比为2^1／12，等于1.05946。通过计算可知88键普通钢琴的频率范围为27.5Hz－4186Hz。具体的音名与频率的对应关系可见后面的音名与频率对照表。

我们知道了音名与频率的对应关系，便可用仪器来测量这个频率，以便和《音名与频率对照表》相比较，超出允许误差范围便可以对钢琴进行调整，从而达到校准钢琴各音阶之目的。

本实用新型的目的是通过下述内容来实现的：利用频率稳定性极高的晶体与其他电路构成高精度的标准时基信号，用传声器拾取钢琴发出的音频信号，经放大后加至频率计数器，利用标准时基信号所给定的标准信号（1Hz／秒）来控制频率计数器，频率计数器接收来自放大器的信号，频率计数器精确地计算出音频信号的频率，经寄存器、译码－驱动器，最后经LED数码管显示出被测频率，此频率即为实测的钢琴在这个音名上的频率。

本实用新型的优点是能够简单方便地对钢琴进行校音，精度高、结构简单，特别适合未经专门训练的普通人员。

下面结合附图，进一步描述本实用新型的技术内容。其中

图1是本实用新型的框图；

图2是本实用新型的电原理图。

本实用新型主要包括传声器、放大器、标准时基信号、频率计数器、寄存器、译码－驱动器、LED数码管，参看附图2。其中标准时基信号包括IC1－IC7，频率计数器包括IC8和IC9，寄存器包括IC10和IC11，译码－驱动器包括IC12－IC15，数码管包括LED1－LED4。其工作原理是：220V市电经变压器B降压后，得到7.5V交流电压，此电压经全桥QL全波整流后，输出约10.5V的直流电压，一路直接加至LED数码管正极，供显示用；另一路加至三端集成稳压器7805的输入端，经稳压后输出正5V电压，作为Vcc提供给其他所有集成块。

4MHz晶体JT与IC1（74LS04）六反相器的两个反相器（3.4，5.6）构成频率为4MHz的振荡器。经IC2（74LS00）四2输入与非门的一个与非门（4.6）输出至IC3（74LS393）双4位二进制计数器，四分频后输出一个1MHz的信号。再经IC4、IC5、IC6（74LS390）计数器各100分频后得到每秒1Hz的时基信号，加至IC3的1脚，从IC3的3脚输出至IC2的一个与非门输入端1；钢琴发出的音频信号由驻极体话筒MIC拾取，经由晶体管Tr组成的小信号放大器放大到TTL电平所需数值，经Tr放大的信号加至IC2的另一个与非门2脚上，经IC2整型后由IC2的3脚输出，加  至IC8、IC9（74LS390）计数器，再由IC8、IC9输出给IC10、IC11（74LS374）寄存器，由IC10、IC11输出给IC12－IC15（74LS47）4线－七段译码／驱动器，再由IC12－IC15分别驱动LED数码管显示测试结果。此时，测量频率范围为1Hz－9999Hz。电位器W根据驻极体话筒拾取信号的强弱调整放大器的放大量。

IC7用来改变测量频率范围，以提高测量精度。IC6输给IC7的信号经IC7再10分频，此时测试频率范围为0.1Hz－999.9Hz。测试范围的转换由开关K1控制，转换测试频率范围的同时将LED数码管的小数点左移一位点亮。

由R、C组成开机复位电路。开机瞬间，电容C两端电压不能突变，可视为短路，使IC1的11脚接低电平，经IC1的10脚输出为高电平，加至IC8、IC9，使计数器清零。AN为人工复位按钮，开机后任何时间均可复位。

为防止开机瞬间显示错误，由IC17（NE555）及外围电路接成单稳态触发器，在开机瞬间锁定寄存器，防止错误显示。