專利名稱：定位拾音沖量調(diào)整裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到鋼琴的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及鋼琴調(diào)律及有弦樂(lè)器調(diào)律技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)“L”型調(diào)音扳手的使用方法有兩種，一種是“扭轉(zhuǎn)”手法，一種是“碰拽”手法?！芭まD(zhuǎn)”手法效率高但控制難度大。“碰拽”手法適合細(xì)微調(diào)整，但是對(duì)弦軸損傷較大，以上都需要專門(mén)的職業(yè)訓(xùn)練與經(jīng)驗(yàn)。在60年代國(guó)外根據(jù)“碰拽”的方式，使用一種擊振扳手，依靠手柄的慣性撞擊弦軸，優(yōu)點(diǎn)是減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，但是重量過(guò)重，對(duì)弦軸過(guò)度損傷的問(wèn)題沒(méi)有解決，依然依靠經(jīng)驗(yàn)，工作噪聲干擾大，工作效率沒(méi)有顯著提高。一般來(lái)說(shuō)目前鋼琴調(diào)音方式是這樣，首先是由調(diào)音師重復(fù)按琴、激發(fā)琴弦震動(dòng)，要通過(guò)確定弦錘敲擊弦列的位置，判斷被調(diào)整弦軸位置，確定需要調(diào)整弦軸位置后，套上專用扳手通過(guò)止音帶、止音棒制動(dòng)非調(diào)整琴弦震動(dòng)，從而聽(tīng)到被調(diào)整單弦發(fā)音，判定其音準(zhǔn)后，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)“L”型調(diào)音扳手調(diào)整音律。首先，這種調(diào)律方式需要反復(fù)插拔止音帶、止音棒，增加工作量，降低調(diào)音效率。其次，在220根弦組成的弦列中，找準(zhǔn)需要調(diào)整弦軸位置，不容疏忽，位置必須定位準(zhǔn)確。否則，轉(zhuǎn)錯(cuò)弦軸有斷弦的風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)“L”型扳手大角度調(diào)整比較方便，但是做細(xì)微調(diào)整非常難于控制。再次，敲擊力度不同、諧振干擾，會(huì)產(chǎn)生不同的泛音，影響聽(tīng)音效果。為應(yīng)對(duì)應(yīng)力平衡，反復(fù)過(guò)度大力度敲擊琴鍵方式，對(duì)擊弦機(jī)、弦錘造成損傷。本發(fā)明的目的是提供一種安全、無(wú)過(guò)度損傷調(diào)音方法；快速直觀找出調(diào)整弦軸的方法；省時(shí)、聞效聽(tīng)首方式；并能結(jié)合“扭轉(zhuǎn)” “碰拽”兩種調(diào)首方式的優(yōu)點(diǎn)，進(jìn)步提聞?wù){(diào)首精度的方法和裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何快速定位需要調(diào)整弦軸位置；如何直接獲得弦振動(dòng)頻率，不受環(huán)境噪聲、其它弦振干擾；如何直接獲取為軟件、頻譜分析儀或調(diào)音儀需要的聲音數(shù)字信號(hào)；如何對(duì)現(xiàn)有調(diào)音板手加以改進(jìn)，能結(jié)合“扭轉(zhuǎn)” “碰拽”兩種調(diào)音方式的優(yōu)點(diǎn)，使得工作效率提高、調(diào)音精度更近一步；推動(dòng)調(diào)音向常態(tài)化、無(wú)損傷、持音穩(wěn)定方向發(fā)展。實(shí)用新型目的旨在提供一種定位拾音沖量調(diào)整裝置及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)音效率高，動(dòng)態(tài)控制調(diào)音幅度，安全、持音穩(wěn)定調(diào)音方式。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種定位拾音沖量調(diào)整裝置，包括頻碼標(biāo)簽、定位拾音器、擊弦器、沖量擊震扳手、由微處理器及輔助電路組成的分析控制裝置、顯示單元。頻碼標(biāo)簽排列在弦列上，利用頻碼標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)直觀看到弦軸與標(biāo)準(zhǔn)頻率一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。利用裝置上裝有的定位拾音器，根據(jù)標(biāo)簽指示的位置，抵觸在震弦與弦枕結(jié)合的位置，擊弦器擊震琴弦起震，震動(dòng)能量由導(dǎo)線傳導(dǎo)到隔音腔內(nèi)，通過(guò)定位拾音器內(nèi)的壓電傳感器或麥克風(fēng)將弦振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)頻率轉(zhuǎn)化成同頻率變化的正弦波電信號(hào)。音頻信號(hào)傳入隔音腔中內(nèi)置集成處理芯片單元；以ΣΛ型A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字信號(hào)輸出。再由微處理器及輔助電路組成的分析控制裝置對(duì)輸入頻率信號(hào)分析處理，輸出控制信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)電路異步驅(qū)動(dòng)所述定位拾音器中的觸擊器擊弦起震及所述沖量擊震扳手發(fā)出沖能。沖能與施加在扳手上的扭力疊加，驅(qū)動(dòng)弦軸轉(zhuǎn)動(dòng)，藉此實(shí)現(xiàn)定準(zhǔn)音的目的。顯示單元顯示調(diào)音過(guò)程中即時(shí)顯示編號(hào)、頻率值、音差值、扭力值。所述可定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上配套有頻碼標(biāo)簽。頻碼標(biāo)簽上分別標(biāo)有編號(hào)，對(duì)應(yīng)鋼琴88鍵盤(pán)編號(hào)，及所對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)頻率值，及對(duì)應(yīng)盲文。頻碼標(biāo)簽背面復(fù)合膠質(zhì)材料或磁性材料，便于放置在弦軸板上。頻碼標(biāo)簽依次放置在對(duì)應(yīng)弦軸上方或掛在對(duì)應(yīng)弦軸上。所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上裝有的定位拾音器。包括觸頭、擊弦器、傳導(dǎo)線、壓電傳感器或麥克風(fēng)、擴(kuò)音罩、隔音腔、集成處理芯片單兀、信號(hào)輸出口。觸頭復(fù)合磁性材料，成“U”子開(kāi)口或成“C”子開(kāi)口?；蚴遣捎脧椈蓨A，夾在弦上。隔音腔頂部采用喇叭開(kāi)口設(shè)計(jì)，形成一個(gè)擴(kuò)音腔，傳入振動(dòng)得以放大。 所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上裝有的擊弦器包括外罩、錘頭、電磁線圈、滑動(dòng)桿、鐵芯、控制電路、可控通斷器、控制信號(hào)輸入接口。所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上裝有的沖量擊震扳手。實(shí)現(xiàn)方式一可以采用可調(diào)扭力助力扳手結(jié)構(gòu)，包括手柄、限位器、撞擊銷、扭力臂、扳手口、扭力器、角度調(diào)整銷組成。扭力器是由彈簧鋼板或是扭力彈簧制成，一端與手柄連接固定，另一端與角度定位銷連接固定，角度調(diào)整銷與扭力臂的角度可以調(diào)整、并可以固定，扭力臂一端與扳手口是固定在一起，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，扭力器彎曲，彎曲角度增大，作用在扳手口的扭力隨之增大，當(dāng)手柄在限位器內(nèi)抵頂在撞擊銷時(shí)，扭力達(dá)到最大，可以通過(guò)調(diào)整角度調(diào)整銷與扭力臂的角度，調(diào)解輸出扭力的最大值，輸出最大扭力不大于最大弦軸轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力，當(dāng)手柄以一定速度撞擊撞擊銷193銷時(shí)，產(chǎn)生沖能與施加在扳手口的扭力疊加，震動(dòng)扳手轉(zhuǎn)動(dòng)。所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上裝有的沖量擊震扳手。實(shí)現(xiàn)方式二采用旋轉(zhuǎn)電磁鐵震擊結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)手柄、限位器、撞擊銷、扭力臂、扳手口、扭力器、角度調(diào)整銷、旋轉(zhuǎn)電磁鐵、分析控制裝置、限位開(kāi)關(guān)、擺動(dòng)臂組成。扭力器是由彈簧鋼板或是扭力彈簧制成，一端與手柄連接固定，另一端與扭力臂旋轉(zhuǎn)電磁鐵連接固定，旋轉(zhuǎn)電磁鐵與扳手口同軸連接，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，扭力器彎曲，彎曲角度增大，作用在扳手口的扭力隨之增大，當(dāng)扭力臂抵頂在限位開(kāi)關(guān)時(shí)，電路閉合，分析控制裝置控制旋轉(zhuǎn)電磁鐵主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)電磁鐵帶擺動(dòng)臂往復(fù)擺動(dòng)，擺動(dòng)臂繞軸心擺動(dòng)，同時(shí)撞擊手柄，產(chǎn)生沖能與施加在手柄上的扭力疊加，震動(dòng)板手轉(zhuǎn)動(dòng)。所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上裝有的沖量擊震扳手。實(shí)現(xiàn)方式三電磁鐵沖擊結(jié)構(gòu)，包括手柄、外罩、錘頭、電磁線圈、滑動(dòng)桿、鐵芯、控制電路、電源、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、可控通斷器、控制信號(hào)輸入接口。當(dāng)電流通過(guò)電磁線圈時(shí)，鐵芯在磁場(chǎng)作用下，帶動(dòng)錘頭運(yùn)動(dòng)，形成連續(xù)沖量脈沖。既可以也可以通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、可控通斷器調(diào)整也可以通過(guò)微處理器及輔助電路組成的分析控制裝置調(diào)整電流大小、電流周期、方向，實(shí)現(xiàn)沖量大小、沖擊頻率方向變化。并可以在手柄上滑動(dòng)，調(diào)節(jié)力臂大小。所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上裝有的沖量擊震扳手。實(shí)現(xiàn)方式四采用彈簧蓄能、扳機(jī)激發(fā)控制形式的機(jī)械結(jié)構(gòu)。包括彈簧、扳機(jī)、擊震軸、扳機(jī)離合器、錘頭組成。[0017]所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上裝有的沖量擊震扳手。實(shí)現(xiàn)方式五或者采用行程齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮彈簧，實(shí)現(xiàn)彈簧蓄能、擊發(fā)。包括減速電機(jī)、行程齒輪、彈簧、擊震軸、錘頭組成。所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上裝有的分析控制裝置。包括微處理器、扭力傳感器、前端放大電路、時(shí)鐘及電源電路、JTAG仿真器接口電路、存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路以及LCD顯示、電壓比較電路。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的方法分為1.實(shí)現(xiàn)定位拾音方法；2.實(shí)現(xiàn)沖量調(diào)整方法；3.實(shí)現(xiàn)分析控制方法。所述實(shí)現(xiàn)定位拾音方法，是指單一獲取被調(diào)整弦振動(dòng)頻率的方法。首先是借助識(shí)別頻碼標(biāo)簽位置確定待調(diào)整弦軸的物理位置。然后實(shí)現(xiàn)頻率采集，具體方法是將壓電傳感器或麥克風(fēng)直接作用在發(fā)音弦末端，與弦枕橋接觸部位。當(dāng)發(fā)音弦振動(dòng)時(shí)，琴弦振動(dòng)的能量作用在弦枕橋上，作用于此處的壓電傳感器或麥克風(fēng)將這種壓力周期性變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)?；?qū)⒄饎?dòng)能量通過(guò)傳導(dǎo)線導(dǎo)出，導(dǎo)出到隔音腔，振動(dòng)信號(hào)傳至壓電傳感器或麥克風(fēng)，完成頻率信號(hào)與電信號(hào)轉(zhuǎn)換。電信號(hào)經(jīng)過(guò)整理電路放大、濾波、檢波處理后，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，直接可以輸入到計(jì)算機(jī)、微處理器設(shè)備中，為其所利用?；蜉斎氲綋P(yáng)聲器中、耳機(jī)中直接聽(tīng)到。麥克風(fēng)是我們常用到的一種將聲壓變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器。同理還包括磁電轉(zhuǎn)換傳感器、光電轉(zhuǎn)換傳感器、電容、單晶娃、可變半導(dǎo)體材料介質(zhì)。所述實(shí)現(xiàn)沖量調(diào)整方法，具體內(nèi)容是借助于安裝在調(diào)音扳手上的沖量擊震扳手產(chǎn)生的瞬間沖量，與附加在扳手上的扭矩疊加，瞬間產(chǎn)生一個(gè)扭矩放大突變，對(duì)應(yīng)于被沖擊的旋軸力平衡關(guān)系瞬時(shí)間被打破，延受力方向微小轉(zhuǎn)動(dòng)，步進(jìn)到新的平衡點(diǎn)，建立一個(gè)新的平衡關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)弦軸位置微小跳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)細(xì)微調(diào)整控制弦張力變化；實(shí)現(xiàn)快速標(biāo)準(zhǔn)定音的方法。具體方法是，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)音扳手向音準(zhǔn)點(diǎn)趨近，當(dāng)接近音準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，停止扭動(dòng)，需要注意的是需要繼續(xù)保持停滯平衡狀態(tài)，需要將制衡扭力(表示為Fn)控制在最小轉(zhuǎn)動(dòng)扭力(Fmin)以下，達(dá)到一種扭而不動(dòng)的狀態(tài)。依據(jù)動(dòng)量定理1= / Fdt=p2-pl (合外力的沖量等于動(dòng)量的變化)此時(shí),激發(fā)沖量擊震扳手,沖量擊震扳手每發(fā)出一個(gè)沖量,會(huì)瞬時(shí)產(chǎn)生一個(gè)較大沖力，與維持制衡扭力疊加，會(huì)瞬時(shí)產(chǎn)生一個(gè)更大的沖力，此時(shí)，產(chǎn)生瞬時(shí)沖力克服弦張力和摩擦力，驅(qū)動(dòng)弦軸延受力方向轉(zhuǎn)動(dòng)(緊弦方式下)，完成一個(gè)微調(diào)步驟，依據(jù)音差大小，控制沖量擊震扳手每發(fā)出沖量數(shù)量或是沖量大小，完成定音過(guò)程。所述實(shí)現(xiàn)分析控制方法。包括聲音頻率檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理和外圍設(shè)備控制三部分組成。根據(jù)定位拾音裝置對(duì)弦震進(jìn)行檢測(cè)，減少了環(huán)境噪音和泛音干擾。同時(shí)利用微處理器作為數(shù)據(jù)處理器，信號(hào)經(jīng)A/D變換得到相應(yīng)的數(shù)字量，送到微處理器進(jìn)行判斷和運(yùn)算，并運(yùn)用PID算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到相應(yīng)的PWM信號(hào)。也就是用脈沖寬度不等的一系列等幅值的矩形脈沖去逼近一個(gè)所需要的電流或電壓信號(hào)，去控制沖量擊震扳手工作，實(shí)現(xiàn)調(diào)音。有益效果鋼琴音是一種多態(tài)復(fù)合振動(dòng)發(fā)音，實(shí)踐中，鋼琴頻譜呈現(xiàn)高音部分偏高，低音部分偏低(相對(duì)于十二平均律計(jì)算出來(lái)的各律)特性。計(jì)算機(jī)軟件通過(guò)構(gòu)建音準(zhǔn)曲線模型解決問(wèn)題，對(duì)拾音信號(hào)準(zhǔn)確性提出更高要求。首先，使用定位拾音沖量調(diào)整裝置，針對(duì)振動(dòng)源直接采集信號(hào)，是區(qū)別于傳統(tǒng)弦振傳導(dǎo)到音板放大，振動(dòng)能量推動(dòng)空氣振動(dòng)，再被麥克風(fēng)識(shí)別、轉(zhuǎn)化電信號(hào)的拾音方式。優(yōu)點(diǎn)是減少傳導(dǎo)環(huán)節(jié)中信號(hào)失真，提高準(zhǔn)確度。其次，作用于振弦末端，減少同弦振動(dòng)各段發(fā)出的泛音影響，直接提取所需振弦基頻。第三，不需要傳統(tǒng)止音輔助工具，大大降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高效率。第四，使用定位拾音沖量調(diào)整裝置發(fā)出的沖量與作用于弦軸扭力疊加，實(shí)現(xiàn)弦軸微小步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)，既可以大角度調(diào)整，又可以做細(xì)微調(diào)整。第五，弦軸每次轉(zhuǎn)動(dòng)弦軸都是停止在穩(wěn)定狀態(tài)，撤下靜扭力時(shí)，音頻不回落，解決了使用傳統(tǒng)調(diào)音扳手“過(guò)拉回落”難題。第六，使用定位拾音沖量調(diào)整裝置，施加于弦軸的扭力力偶作用方式，使之產(chǎn)生轉(zhuǎn) 動(dòng)趨勢(shì)，大大減少剪切力對(duì)弦軸、軸套破壞；起振方式是一種輕觸方式，調(diào)音過(guò)程是一種無(wú)損、持音穩(wěn)定、準(zhǔn)確調(diào)整方式。第七，擊震調(diào)整模式是一種動(dòng)態(tài)反饋調(diào)整方式，大幅降低工作強(qiáng)度，提高效率。第八，頻碼標(biāo)簽使用直觀反映出頻率、弦位置、標(biāo)準(zhǔn)值之間一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，不會(huì)搞錯(cuò)對(duì)應(yīng)關(guān)系。盲文使用給盲人調(diào)律師帶來(lái)便利，提高效率。
圖I定位拾音沖量調(diào)整裝置的示意結(jié)構(gòu)圖的示意結(jié)構(gòu)圖。圖2定位拾音器結(jié)構(gòu)圖。圖3、4、5、6、7為沖量擊震扳手結(jié)構(gòu)圖。指定圖I.為摘要附圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。請(qǐng)參閱圖I、圖2，本實(shí)例的定位拾音沖量調(diào)整裝置主要包括頻碼標(biāo)簽110、定位拾音器120、擊弦器140、沖量擊震扳手150、由微處理器及輔助電路組成的分析控制裝置180、顯示單元130組成。頻碼標(biāo)簽110排列在弦列上，利用頻碼標(biāo)簽110實(shí)現(xiàn)直觀看到弦軸與標(biāo)準(zhǔn)頻率一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。利用裝置上裝有的定位拾音器120，根據(jù)頻碼標(biāo)簽110指示的位置，抵觸在震弦與弦枕結(jié)合的位置，擊弦器140擊震琴弦起震，震動(dòng)能量由導(dǎo)線122傳導(dǎo)到隔音腔內(nèi)125，通過(guò)定位拾音器120內(nèi)的壓電傳感器或麥克風(fēng)123將弦振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)頻率轉(zhuǎn)化成同頻率變化的正弦波電信號(hào)。音頻信號(hào)傳入內(nèi)置集成處理芯片單元126;以ΣΛ型A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字信號(hào)輸出。再由微處理器及輔助電路組成的分析控制裝置180對(duì)輸入頻率分析處理，輸出控制信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)電路異步驅(qū)動(dòng)所述擊弦器140擊弦起震及所述沖量擊震扳手150發(fā)出沖能。沖量擊震扳手150驅(qū)動(dòng)弦軸轉(zhuǎn)動(dòng)，藉此實(shí)現(xiàn)定準(zhǔn)音目的。顯示單元130顯示調(diào)音過(guò)程中即時(shí)顯示編號(hào)、頻率值、音差值、扭力值。所述可定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上配套有頻碼標(biāo)簽110。頻碼標(biāo)簽上分別標(biāo)有編號(hào)，對(duì)應(yīng)鋼琴88鍵盤(pán)編號(hào)，及所對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)頻率值，及對(duì)應(yīng)盲文。頻碼標(biāo)簽背面復(fù)合膠質(zhì)材料或磁性材料，使用時(shí)，放置在弦軸板上，頻碼標(biāo)簽依次放置在對(duì)應(yīng)弦軸上方或掛在對(duì)應(yīng)弦軸上。請(qǐng)參閱圖2，所述定位拾音器120包括觸頭121、傳導(dǎo)線122、壓電傳感器或麥克風(fēng)123、擴(kuò)音罩124、隔音腔125、集成處理芯片單元126、信號(hào)輸出口 127。觸頭121連接在傳導(dǎo)線122前端，隔音腔125、擴(kuò)音罩124與傳導(dǎo)線122末端連接，壓電傳感器或麥克風(fēng)123與集成處理芯片單元126嵌入在隔音腔125中，信號(hào)輸出口 127連接在隔音腔125上，觸頭121復(fù)合磁性材料，成“U”子開(kāi)口或成“C”子開(kāi)口?；蚴遣捎脧椈蓨A，夾在弦上。隔音腔125頂部采用喇叭開(kāi)口設(shè)計(jì)，形成一個(gè)擴(kuò)音腔，傳入振動(dòng)得以放大。首先是借助識(shí)別頻碼標(biāo)簽110位置確定待調(diào)整弦軸的物理位置。具體方法是將觸頭121直接作用在發(fā)音弦末端，與弦枕橋接觸部位。當(dāng)發(fā)音弦振動(dòng)時(shí)，琴弦振動(dòng)的能量作用在弦枕橋上，作用于此處的壓電傳感器或麥克風(fēng)123將這種壓力周期性變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)?；?qū)⒄饎?dòng)能量通過(guò)傳導(dǎo)線122導(dǎo)出，導(dǎo)出到隔音腔125，擴(kuò)音罩124連接傳導(dǎo)線122另一端，定向放大震動(dòng)能量，振動(dòng)能量再傳至壓電傳感器或麥克風(fēng)123，完成頻率信號(hào)與電信號(hào)轉(zhuǎn)換。電信號(hào)經(jīng)過(guò)集成處理芯片單元126整理。完成電路放大、濾波、檢波處理后，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，由信號(hào)輸出口 127輸出。麥克風(fēng)是我們常用到的一種將聲壓變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器。還包括磁電轉(zhuǎn)換傳感器、光電轉(zhuǎn)換傳感器、電容、單晶硅、可變半導(dǎo)體等具有壓電效應(yīng)介質(zhì)。請(qǐng)參閱請(qǐng)參閱圖3、4，所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上裝有的沖量擊震扳手。實(shí)現(xiàn)方案一可以采用可調(diào)扭力助力扳手結(jié)構(gòu)，包括手柄191、限位器192、撞擊銷193、扭力臂194、扳手口 195、扭力器197、角度調(diào)整銷196組成。扭力器197是由彈簧鋼板或是扭力彈簧制成，一端與手柄191連接固定,另一端與角度定位銷196連接固定,角度調(diào)整銷196與扭力臂的角度可以調(diào)整、并可以固定，扭力臂194 一端與扳手口 195是固定在一起，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄191時(shí)，扭力器197彎曲，彎曲角度增大，作用在扳手口 195的扭力隨之增大，當(dāng)手柄191在限位器192內(nèi)抵頂在撞擊銷193時(shí)，扭力達(dá)到最大，可以通過(guò)調(diào)整角度調(diào)整銷196與扭力臂194的角度,調(diào)解輸出扭力的最大值,輸出最大扭力不大于最大弦軸轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力，當(dāng)手柄191以一定速度撞擊撞擊銷193銷時(shí)，產(chǎn)生沖能與施加在扳手口 195的扭力疊加，震動(dòng)板手轉(zhuǎn)動(dòng)。所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上裝有的沖量擊震扳手。實(shí)現(xiàn)方式二 采用旋轉(zhuǎn)電磁鐵震擊結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)手柄191、限位器192、撞擊銷193、扭力臂194、扳手口 195、扭力器197、角度調(diào)整銷196、旋轉(zhuǎn)電磁鐵181、分析控制裝置180、限位開(kāi)關(guān)182、擺動(dòng)臂183組成。扭力器197是由彈簧鋼板或是扭力彈簧制成，一端與手柄191連接固定，另一端與扭力臂194旋轉(zhuǎn)電磁鐵181連接固定，旋轉(zhuǎn)電磁鐵181與扳手口 195同軸連接，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄191時(shí)，扭力器197彎曲，彎曲角度增大，作用在扳手口 195的扭力隨之增大，當(dāng)扭力臂194抵頂在限位開(kāi)關(guān)182時(shí)，電路閉合，分析控制裝置180控制旋轉(zhuǎn)電磁鐵181主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)電磁鐵181帶擺動(dòng)臂183往復(fù)擺動(dòng)，擺動(dòng)臂183繞軸心擺動(dòng)，同時(shí)撞擊手柄191，產(chǎn)生沖能與施加在手柄191上的扭力疊加,震動(dòng)扳手轉(zhuǎn)動(dòng)。請(qǐng)參閱圖4、5，所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上裝有的沖量擊震扳手。實(shí)現(xiàn)方式三電磁鐵沖擊結(jié)構(gòu)，包括手柄191、外罩151、錘頭152、電磁線圈153、滑動(dòng)桿154、鐵芯155、永磁體156、電源157、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)158、可控通斷器159。錘頭152連接在滑動(dòng)桿154兩端，電磁線圈153、鐵芯155、永磁體156內(nèi)置在外罩151中，滑動(dòng)桿154從中心穿過(guò)外罩151，鐵芯155與滑動(dòng)桿154同軸連接，電磁線圈153圍繞在鐵芯155周圍，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)158連接電源157，另一端與電磁線圈153連接。當(dāng)電流通過(guò)電磁線圈153時(shí)，鐵芯155在磁場(chǎng)作用下，帶動(dòng)錘頭152運(yùn)動(dòng)，沖擊手柄內(nèi)壁，形成一個(gè)沖量脈沖。既可以通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)158、可控通斷器159調(diào)整也可以通過(guò)微處理器及輔助電路組成的分析控制裝置180調(diào)整電流大小、電流周期、方向，實(shí)現(xiàn)沖量大小、沖擊頻率方向變化。請(qǐng)參閱圖5、6，所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上裝有的沖量擊震扳手。實(shí)現(xiàn)方式四采用彈簧蓄能、扳機(jī)激發(fā)控制形式的機(jī)械結(jié)構(gòu)。包括包括彈簧161、扳機(jī)162、扳機(jī)離合器163、外罩151、錘頭152、滑動(dòng)桿154組成。彈簧161與滑動(dòng)桿154同軸連接,扳機(jī)離合器163連接在外罩151內(nèi)，頂角是斜面形狀,扳機(jī)162在外罩151中滑動(dòng),推動(dòng)滑動(dòng)桿154運(yùn)動(dòng)。手指扣下扳機(jī)162，扳機(jī)162壓縮彈簧161蓄能，扳機(jī)離合器163固定在外罩中，當(dāng)扳機(jī)162觸到扳機(jī)離合器163時(shí)，彈簧161與扳機(jī)162分離，釋放沖能。請(qǐng)參閱圖7，所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上裝有的沖量擊震扳手。實(shí)現(xiàn)方式五或者采用行程齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮彈簧，實(shí)現(xiàn)彈簧蓄能、擊發(fā)。包括減速電機(jī)171、行程齒輪172、彈簧161、齒軸174、錘頭152、滑動(dòng)桿154、外罩151組成。錘頭152連接在滑動(dòng)桿154兩端，彈簧161、齒軸174與滑動(dòng)桿154同軸連接，減速電機(jī)171輸出軸與行程齒輪172同軸連接，行程齒輪172與齒軸174咬合，并模數(shù)相同，行程齒輪172不是完全齒輪。減速電機(jī)171帶動(dòng)行程齒輪172轉(zhuǎn)動(dòng)，咬合齒軸174運(yùn)動(dòng)，當(dāng)行程齒輪172轉(zhuǎn)動(dòng)到無(wú)突齒位置時(shí)，與齒軸174分離，彈簧161蓄積的能量住換成錘頭152的沖能。當(dāng)行程齒輪172轉(zhuǎn)動(dòng)到一定角度后，與齒軸174咬合，帶動(dòng)滑動(dòng)桿154運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧161蓄能，通過(guò)此過(guò)程不斷循環(huán)實(shí)現(xiàn)周期性沖能。所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，裝置上裝有的分析控制裝置180。包括微處理器、扭力傳感器、前端放大電路、時(shí)鐘及電源電路、JTAG仿真器接口電路、存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路以及IXD顯示、電壓比較電路。具體方法是接通電源，分析控制裝置初始化。首先是借助識(shí)別頻碼標(biāo)簽位置確定待調(diào)整弦軸的物理位置。將觸頭121直接作用在發(fā)音弦末端，與弦枕橋接觸部位。當(dāng)發(fā)音弦振動(dòng)時(shí)，琴弦振動(dòng)的能量作用在弦枕橋上，作用于此處的壓電傳感器或麥克風(fēng)123將這種壓力周期性變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)?；?qū)⒄饎?dòng)能量通過(guò)傳導(dǎo)線122導(dǎo)出，導(dǎo)出到隔音腔125，擴(kuò)音罩124連接傳導(dǎo)線122另一端，定向、放大震動(dòng)能量，振動(dòng)能量再傳至壓電傳感器或麥克風(fēng)123，完成頻率信號(hào)與電信號(hào)轉(zhuǎn)換。電信號(hào)經(jīng)過(guò)集成處理芯片單元126整理。完成電路放大、濾波、檢波處理后，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，由信號(hào)輸出口 127輸出。然后，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)音扳手向音準(zhǔn)點(diǎn)趨近，當(dāng)接近音準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，停止扭動(dòng)。開(kāi)啟自動(dòng)調(diào)整按鈕，設(shè)定靜止扭力值，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)音扳手向音準(zhǔn)點(diǎn)趨近，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)扭力值時(shí)，擊震程序自動(dòng)執(zhí)行，此時(shí)，產(chǎn)生瞬時(shí)沖力克服弦張力和摩擦力，驅(qū)動(dòng)弦軸延受力方向轉(zhuǎn)動(dòng)，完成一個(gè)微調(diào)步驟，依據(jù)音差大小，自動(dòng)控制沖量擊震扳手發(fā)出沖量數(shù)量或是沖量大小，完成定音過(guò)程。所述實(shí)現(xiàn)分析控制方法。包括聲音頻率檢測(cè)、數(shù)據(jù)處理和外圍設(shè)備控制三部分組成。根據(jù)定位拾音裝置對(duì)弦震進(jìn)行檢測(cè)，減少了環(huán)境噪音和泛音干擾。同時(shí)利用微處理器作為數(shù)據(jù)處理器，信號(hào)經(jīng)A/D變換得到相應(yīng)的數(shù)字量，送到微處理器進(jìn)行判斷和運(yùn)算，并運(yùn)用PID算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到相應(yīng)的PWM信號(hào)。也就是用脈沖寬度不等的一系列等幅值的矩形脈沖去逼近一個(gè)所需要的電流或電壓信號(hào)，去控制沖量擊震扳手工作，實(shí)現(xiàn)調(diào)音。
權(quán)利要求1.一種定位拾音沖量調(diào)整裝置，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)弦軸，通過(guò)改變弦張力的方式，實(shí)現(xiàn)調(diào)整音準(zhǔn)目的，其特征是所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，包括頻碼標(biāo)簽、定位拾音器、擊弦器、沖量擊震扳手、由微處理器及輔助電路組成的分析控制裝置、顯示單元；頻碼標(biāo)簽排列在弦列上，利用頻碼標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)直觀看到弦軸與標(biāo)準(zhǔn)頻率一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，利用裝置上裝有的定位拾音器，根據(jù)標(biāo)簽指示的位置，抵觸在震弦與弦枕結(jié)合的位置，擊弦器擊震琴弦起震，震動(dòng)能量由導(dǎo)線傳導(dǎo)到隔音腔內(nèi)，通過(guò)定位拾音器內(nèi)的壓電傳感器或麥克風(fēng)將弦振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)頻率轉(zhuǎn)化成同頻率變化的正弦波電信號(hào)，音頻信號(hào)傳入內(nèi)置集成處理芯片單元；以ΣΛ型A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字信號(hào)輸出，再由微處理器及輔助電路組成的分析控制裝置對(duì)輸入頻率信號(hào)分析處理，輸出控制信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)電路異步驅(qū)動(dòng)所述定位拾音器中的觸擊器擊弦起震及所述沖量擊震扳手發(fā)出沖能，沖能與施加在扳手上的扭力疊加，驅(qū)動(dòng)弦軸轉(zhuǎn)動(dòng)，藉此實(shí)現(xiàn)定準(zhǔn)音的目的，顯示單元顯示調(diào)音過(guò)程中即時(shí)顯示編號(hào)、頻率值、音差值、扭力值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，其特征是裝置上配套有頻碼標(biāo)簽，頻碼標(biāo)簽上分別標(biāo)有編號(hào)，對(duì)應(yīng)鋼琴88鍵盤(pán)編號(hào)，及所對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)頻率值，及對(duì)應(yīng)盲文標(biāo)識(shí)，頻碼標(biāo)簽背面復(fù)合膠質(zhì)材料或磁性材料，便于放置在弦軸板上，頻碼標(biāo)簽依次放置在對(duì)應(yīng)弦軸上方或掛在對(duì)應(yīng)弦軸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，其特征是裝置上裝有的定位拾音器，包括觸頭、擊弦器、傳導(dǎo)線、壓電傳感器或麥克風(fēng)、擴(kuò)音罩、隔音腔、集成處理芯片單元、信號(hào)輸出口 ；觸頭復(fù)合磁性材料，成“U”子開(kāi)口或成“C”子開(kāi)口 ；或是采用彈簧夾，夾在弦上；隔音腔頂部采用喇叭開(kāi)口設(shè)計(jì)，形成一個(gè)擴(kuò)音腔，傳入振動(dòng)得以放大，壓電傳感器或麥克風(fēng)、集成處理芯片單元內(nèi)置在隔音腔內(nèi)，震動(dòng)能量由導(dǎo)線傳導(dǎo)到隔音腔內(nèi)，通過(guò)定位拾音器內(nèi)的壓電傳感器或麥克風(fēng)將弦振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)頻率轉(zhuǎn)化成同頻率變化的正弦波電信號(hào)；音頻信號(hào)傳入內(nèi)置集成處理芯片單元；以Σ Λ型A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字信號(hào)輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，其特征是裝置上裝有的擊弦器包括外罩、錘頭、電磁線圈、滑動(dòng)桿、鐵芯、控制電路、可控通斷器、控制信號(hào)輸入接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，其特征是裝置上裝有的沖量擊震扳手，采用可調(diào)扭力助力扳手結(jié)構(gòu)，包括手柄、限位器、撞擊銷、扭力臂、扳手口、扭力器、角度調(diào)整銷組成，扭力器是由彈簧鋼板或是扭力彈簧制成，一端與手柄連接固定，另一端與角度定位銷連接固定，角度調(diào)整銷與扭力臂的角度可以調(diào)整、并可以固定，扭力臂一端與扳手口是固定在一起，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，扭力器彎曲，彎曲角度增大，作用在扳手口的扭力隨之增大，當(dāng)手柄在限位器內(nèi)抵頂在撞擊銷時(shí)，扭力達(dá)到最大，可以通過(guò)調(diào)整角度調(diào)整銷與扭力臂的角度，調(diào)解輸出扭力的最大值，輸出最大扭力不大于最大弦軸轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力，當(dāng)手柄以一定速度撞擊撞擊銷193銷時(shí)，產(chǎn)生沖能與施加在扳手口的扭力疊加，震動(dòng)扳手轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，其特征是裝置上裝有的沖量擊震扳手，采用旋轉(zhuǎn)電磁鐵震擊結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)手柄、限位器、撞擊銷、扭力臂、扳手口、扭力器、角度調(diào)整銷、旋轉(zhuǎn)電磁鐵、分析控制裝置、限位開(kāi)關(guān)、擺動(dòng)臂組成，扭力器是由彈簧鋼板或是扭力彈簧制成，一端與手柄連接固定，另一端與扭力臂旋轉(zhuǎn)電磁鐵連接固定，旋轉(zhuǎn)電磁鐵與扳手口同軸連接，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，扭力器彎曲，彎曲角度增大，作用在扳手口的扭力隨之增大，當(dāng)扭力臂抵頂在限位開(kāi)關(guān)時(shí)，電路閉合，分析控制裝置控制旋轉(zhuǎn)電磁鐵主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)電磁鐵帶擺動(dòng)臂往復(fù)擺動(dòng)，擺動(dòng)臂繞軸心擺動(dòng)，同時(shí)撞擊手柄，產(chǎn)生沖能與施加在手柄上的扭力疊加，震動(dòng)扳手轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，其特征是裝置上裝有的沖量擊震扳手，采用電磁鐵沖擊結(jié)構(gòu)，包括手柄、外罩、錘頭、電磁線圈、滑動(dòng)桿、鐵芯、控制電路、電源、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、可控通斷器、控制信號(hào)輸入接口，當(dāng)電流通過(guò)電磁線圈時(shí)，鐵芯在磁場(chǎng)作用下帶動(dòng)錘頭運(yùn)動(dòng)，形成連續(xù)沖量脈沖，既可以也可以通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、可控通斷器調(diào)整也可以通過(guò)微處理器及輔助電路組成的分析控制裝置調(diào)整電流大小、電流周期、方向，實(shí)現(xiàn)沖量大小、沖擊頻率方向變化，并可以在手柄上滑動(dòng)，調(diào)節(jié)力臂大小。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，其特征是裝置上裝有的沖量擊震扳手，采用彈簧蓄能、扳機(jī)激發(fā)控制形式的機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括彈簧、扳機(jī)、擊震軸、扳機(jī)離合器、錘頭組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，其特征是裝置上裝有的沖量擊震扳手，或者采用行程齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮彈簧，實(shí)現(xiàn)彈簧蓄能、擊發(fā)，包括減速電機(jī)、行程齒輪、彈簧、齒軸、錘頭、滑動(dòng)桿、外罩組成，錘頭連接在滑動(dòng)桿兩端，彈簧、齒軸與滑動(dòng)桿同軸連接，減速電機(jī)輸出軸與行程齒輪同軸連接，行程齒輪與齒軸咬合，并模數(shù)相同，行程齒輪不是完全齒輪，減速電機(jī)帶動(dòng)行程齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，咬合齒軸運(yùn)動(dòng)，當(dāng)行程齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)到無(wú)突齒位置時(shí)，與齒軸分離，彈簧蓄積的能量住換成錘頭的沖能，當(dāng)行程齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)到一定角度后，與齒軸咬合，帶動(dòng)滑動(dòng)桿運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧蓄能，通過(guò)此過(guò)程不斷循環(huán)實(shí)現(xiàn)周期性沖能。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述定位拾音沖量調(diào)整裝置，其特征是裝置上裝有的分析控制裝置，包括微處理器、扭力傳感器、前端放大電路、時(shí)鐘及電源電路、JTAG仿真器接口電路、存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路以及LCD顯示、電壓比較電路。
專利摘要一種定位拾音沖量調(diào)整裝置。包括頻碼標(biāo)簽、定位拾音器、擊弦器、沖量擊震扳手、由微處理器及輔助電路組成的分析控制裝置、顯示單元。頻碼標(biāo)簽排列在弦列上，利用頻碼標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)直觀看到弦軸與標(biāo)準(zhǔn)頻率一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。利用裝置上裝有的定位拾音器，根據(jù)標(biāo)簽指示的位置，抵觸在震弦與弦枕結(jié)合的位置，擊弦器擊震琴弦起震，震動(dòng)能量由導(dǎo)線傳導(dǎo)到隔音腔內(nèi)，通過(guò)定位拾音器內(nèi)的壓電傳感器或麥克風(fēng)將弦振動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)頻率轉(zhuǎn)化成同頻率變化的正弦波電信號(hào)。音頻信號(hào)傳入內(nèi)置集成處理芯片單元;以∑△型A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字信號(hào)輸出。再由微處理器及輔助電路組成的分析控制裝置對(duì)輸入頻率信號(hào)分析處理，輸出控制信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)電路異步驅(qū)動(dòng)所述定位拾音器中的觸擊器擊弦起震及所述沖量擊震扳手發(fā)出沖能。
文檔編號(hào)G10G7/02GK202816345SQ201220104160
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者許文輝 申請(qǐng)人:許文輝