Устройство для контроля высоты тона звука
Изобретение относится к устройствам для обучения музыке и может быть использовано для обучения сольфеджио и пению. Изобретение позволяет повысить точность контроля высоты тона звука при одновременном повышении надежности устройства. Устройство содержит акустический датчик 1, усилитель 2, фильтр 3-1 низких частот, триггеры Шмидта 4-1...4-п, кварцевый генератор 5, счетчики 6 и 7 импульсов , элемент И 8, формирователи 9 и 10 импульсов, индикатор 11, постоянное запоминающее устройство 12, детекторы 13-1...13-П, шифратор 14, мультиплексор 15, регистр 16 и дешифратор 17. Устройство позволяет контролировать высоту тона камертона, человеческого голоса, аккордеона, губной гармоники. Точность контроля определяется частотой кварцевого генератора , разрядностью счетчиков и объемом памяти постоянного запоминающего устройства,4 ил., табл. С/)
СО)ОЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (И) (5„q G 1o í 1/of
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H АВТОРСКОМ,К СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Фиг.1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4059096/24-21 (22) 24.03.86 (46) 23.07,88, Бюл. У 27. (75) М.П.Бурдиян и Ю.Н.Константинов (53) 621.828(088.8) (56) Радио, 1978, O 1О, с.51.
Авторское свидетельство. СССР
У 1170495, кл. (10 Н 1./02, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЫСОТЫ
ТОНА ЗВУКА (57) Изобретение относится к устройствам для обучения музыке и может быть использовано для обучения сольфеджио и пению. Изобретение позволяет повысить точность контроля высоты тона звука при одновременном повышении надежности устройства, Устройство содержит акустический датчик 1, усилитель 2, фильтр 3-1 низких частот, триггеры Шмидта 4-1...4-п кварцевый генератор 5, счетчики б и 7 импульсов, элемент И 8, формирователи 9 и
10 импульсов, индикатор 11, постоянное запоминающее устройство 12, детекторы 13-1 °,.13-и шифратор 14, мультиплексор 15, регистр 16 и дешифратор 17. Устройство позволяет контролировать высоту тона камертона, человеческого голоса, аккордеона, губной гармоники. Точность контроля определяется частотой кварцевого генератора, разрядностью счетчиков и объемом памяти постоянного запоминающего устройства.4 ил.,1 табл.
Изобретение относится I< ус тра<1(г-вам для обучения музыке !1:"<7 —.:;:-- r быть использовано для абучени1< сольфеджио и пению.
<1
Белью изобретения явл1!етс:.. повышение точности контроля Высоты To a звука при одновременном павышенки надежности устройства.
На фиг.I приведена структу,-. ..an схема устрОйствя для кОн""po11R ВысОты тона звука; на фиг." — Времен Устройство для контроля высоты тона звука содержит акустический датчик 1, усилитель 2, первый фильтр 3-! низких частот, первый триггер 4-1 Шмидта, кварцевый генератор з, I-epBI<"«. 2Г: и второй счетчики 6 к 7 1мпульсав, элемент И 8, первый и BTopa 11, постоянное запоминающе=" устрайст Г во 12, причем выход первого формирователя 9 импульсов соединен с Входам сброса первого счетчика 6, счетный вход которого соединен с Выходам злемента И 8, первый Вхац которого подключен к входу первого <р<7рмиpoBBTeiin 30 9 импульсов и входу Б7ар17го фармираВателя 10 импульсов. 3 <1
Введены с второй по и-ю цепочки кв аследовательно соедкненнъгх фильтра 3-2, ...3-и низккх частот ., т711!ггеря 4-2...4-пйми,дта,,и детектopoB 13-" . 13-п, причем первый филь.;: 3- < низких частот и первый триггер 4-1 <<<< ;кдта соединены паследавате;<ьна,, шиф= ратор 14, мультиплексор !5< регистр 16, дешифратор 17, при этом Входы фильтров 3-1...3-п 11кзкк< частот первого па и-й через уск7<кгель 2 . Одключен к выходу акустическ iro qaò<кка 1 - Я BE>iõoä каждого кз rpil г < „:.. 0B 4-1...4-и . Пмкдта сосдк" н -1е, ез тектор 13-.1... 13-и с сас гвет<гтвую!111ы Входом шифратора 4 к со i i TB c rc r
ЩКМ ВХОДа-, МУЛЬтИПЛЕКСO".:. : 5,. г<р:!Ч ВыхОД шкфратО17Я 1- саед1 ..1< . < „, ВP ным входом мультиплексор, . < Б, Вь хад которога соединен са с.-."-". .:::.и- ..Хс,::,а . второго c÷år÷èêa 7 к, : †.<У.г- сав Бык<7„", которого соединен с перь:,. ; B opам элемента И 8, второй Вход катарага подключен к выходу квяр:7,евага венера тора 5, а Вьгхад первсгс <четчкка 6 ж<пульсав через саедкне <ь<е:<сследавательна регистр 6, пас таяннc=- зяп; мк1!Яюшее устройство- :2,, дешкфратор ° I п<,,к Ifo Epii 1<Вхаду :индикатора 11, при.- PE< B Tcpr>A I371o per ac rpa 16 соединен ;. выходом Втopora фармировате-! 1n 0 кмпул=,coil. На фиг,2 г<редставпены: <8 — Временная д.агряммя на выходе усилителя 2, !19 — ня ВыхОде ф1< -"» т<1Я 3 — < — и 1!и»-, .<х час а г 20 Вре! енна.я диаграмма н"-. Выходе 1ри"гера 4-.1-.. 4-и Шмидта, 21-22 " на выходе счетчика 7 импульсов, 23 — на выходе кварцевого геневаropa S 24 на выходе злеме .1та И 8,, 2з — соответственна —;!а выходах фармирователек 9 и 10 импульсов, Устройство содержит также кнвер-,îðû 27-1„.,27.3, алементы И 28-.1.„. 28-"--, злементь1 ИЛИ 29-<„ 29-2, ин— «ертары 30-1,,30-п, peaкстары 31 — I .. = 31-1;,светодиоды 32-1...32-11 шину 33 ! <сл<7жит ельного напряжения . Ус трайс тво для конт роля высо ты тока з:вук рабатае г следующим обО à 3 а <.< Звуковые калебавкя преобразуются акустическим датчиком . В злектри: еские и усиливаются „::.-.илителем 2, ка Овый охвачен явтамяткчесхай per g лир<.вкай усиления, Далее сигнал поступает нЯ грул1ту фильт7ОБ 3-1...3-п с низких частот, пр:< !ем -1ястать1 среза к-"ж,. Огo из фильтров 3" < =, „3 "и От .<«ч я ются B,д эя pa:-< я (чк c Io Филь трО В рав <а: кслу октав звукаBE Ix к алебан1!й,:. Фильтры 3- .<, „.3-и низких частот газволяют Выдели"гь основной тон « f< звука и срезают высшие гармоники. У п;--рвага фильтра 3-: низких частот частота среза самая низкая., у Второго В д=-,я раза зыше и т,д. Каждый фкльта 3-1,,,3-п !i",lo < кает с!1гнал рс3а без а. ляб-i нкя,. 3 <ТЕ1,. Т., Е,, КОГДЯ <:Hi Я:1Л ПРЕВЬШ1ЯЕТ <яс7.o- -."<же !яс а ты срpaa
7- ., „3-г. низких:.==.ста,. Благодаря < аму- чта у.-илкте7<ь 2 KBB"-1ен авто,.<ятическа. 1-"егчлкравк<7й усиления BIB .:га выходе паддержквяе вся постоянная ямп.-гггудя кгналя независима GT кз ь!....Я<" <ыя уровня звуковых колебаний ла Входе акустического датчика 1, Эта -<авьшает устойчивость в работе уст;:айства, Тт711ггеры ; — ..4-п Шмидта ; . -:Мк ., ю г сигнаны с к17 7тымк ф 7антаioi 14118!2 (Х) Х2 ХЗ Х4 Yl Y2 1 1 1 0 0 1 40 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 П р и м е ч а н и е. Хl X2,X3 Х4 сигналы на входах шифратора 14, а 71,У2 — выход- 50 ной код. Сигнал с выхода мультиплексора 15 поступает на счетный код счетчика 7, который делит его на постоянный коэффициент, например, шестнадцать. Это уменьшает погрешность измерения от случайных начальных фазовых сдвигов. Детекторы 5 при наличии сигналов на входах формируют сигналы логической "1", в противном случае — логического "0". Если высота основного тона превышает частоту среза первого фильтра 3-1, то на выходе первого триггера 4-1 Шмидта сигнала нет, а на выходе первого детектора 13-1.— логический "0". Таким образом, в saвисимости от высоты основного тона звука изменяется код на выходах детекторов 13-1...-13-п, который преобразуется шифратором 14 в двоичный. Этот код мультиплексором 15. Для сиг- 15 налов, у которых частота ниже частоты среза первого фильтра 3-1, шифратор 14 выдает такой код, что к выхо ду мультиплексора 15 подключается выход первого триггера 4-1 Шмидта. Для 20 сигналов, у которых частота ниже час- тоты среза второго фильтра 3-2, шифратор 14 выдает код, подключающий к выходу мультиплексора 15 выход второго триггера 4-2 Шмидта и т.д. 25 Это позволяет выбрать такой фильтр низких частот иэ группы фильтров 3-1...3-п, который максимально подавляет высшие гармоники сигнала и в то же время пропускают основной фон. Шиф-30 ратор !4 формирует выходной код в соответствии с таблицей (в случае изменения звукового сигнала в пределах четырех октав) В течение положительного полу ериода сигнала с выхода счетчика 7 на выходе элемента И 8 появляются импульсы с кварцевого генератора 5.Кроме того, сигнал со счетчика 7 подается на формирователи 9 и 10, которые формируют импульсы соответственно по переднему и заднему фронту полупериода, Счетчик 6 подсчитывает число импульсов с выхода элемента И 8. По импульсу с формирователя 9 счетчик б сбрасывается, по импульсу с формирователя 10 происходит занесение кода со счетчика б в регистр 16. ПЗУ 12 выполняет роль преобразователя кодов. B дешифраторе 14 происходит дешифрация нот и их индикация в блоке 11 индикации. Блок 11 индикации выполнен в виде табло с нарисованным ноткам станом. Каждой ноте отведен отдельный элемент индикации. В ПЗУ 12 для каждой ноты отведена зона адресов, которая задает с необходимой точностью код на дешифратор 14 для индикации ноты. При этом зоны могут быть заданы таким образом, чтобы учесть высоту тона звука по кривой, например Рейнсбека. Если высота тона такая, что соответствует "фальшивой" ноте, то на регистре 16 получается код, по которому с помощью ПЗУ 12 дешифратор 17 указывает на "фальш". Временные диаграммы на фиг.2 поясня-I ют принцип работы устройства ° Сигнал 18 с выхода усилителя 2 подается на вход группы фильтров 3-1...3-п низких частот, которые срезают высшие гармоники 19. На выходе триггеров 4-1... 4-и 1цмидта формируются сигналы 20 с крутыми фронтами. Счетчик 7 делит этот сигнал 21 и 22 для повышения точности контроля на постоянйый коэффициент. Кварцевый генератор 5 вырабатывает импульсы 23 стабильной частоты, В течение положительного полупериода сигнала на выходе элемента И 8 появляются импульсы 24, число которых подсчитывается счетчиком 6. По переднему фронту сигнала 22 формирователь 9 вырабатывает сигнал 25, а по заднему фронту формирователь 10 — сигнал 26, По сигналу 25 происходит сброс счетчика 6, а по сигналу поз.26 — занесение кода с счетчика 6 в регистр 16. Детектор 13-1...13-п может быть выполнен, например, на одновибраторе. Для этого длительность сигнала, вырабатываемого одновибрато1411812 ройство, дешифратор подключен к входу индикатора, а второй вход регистра соединен с выходом второго формирователя импульсов. (" тавит ела Г, Цоц "!iKo Редактор C.Ïàòpóøeâÿ Техред М.Дндь. . Корректор Г.Решетник Заказ ЭббА 48 нрав По ниское ВИИИПК Гс"удлрственного комнтета СССР но делам изсбретенн. iн :;отхрытий 113035, ."1ос за, Ж- 35, Рау., скан H;:á., д. 4/5 IIронз водс тв Hk!0 klc J kkk рафнне ско е нр е, ..1pi H 7! ip У Город, л, Hpoi KTHBR, 4
