專利名稱：一種能同步節(jié)拍演示的電子節(jié)拍器裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子節(jié)拍器，特別涉及一種能同步節(jié)拍演示的電子節(jié)拍器裝置及其實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
許多音樂愛好者及專業(yè)工作者在學(xué)習(xí)及演奏過程中，為了更好地掌握音樂的節(jié)奏、節(jié)拍，需借助于節(jié)拍器，起初的節(jié)拍器為機(jī)械節(jié)拍器，由于其節(jié)拍演示方式單一，不符合音樂習(xí)慣、精度不高、操作繁鎖等不足，漸漸被新興起的各種電子節(jié)拍器所替帶。目前市場(chǎng)上存在的電子節(jié)拍器，其一般是通過設(shè)在其上的按鍵輸入單元觸發(fā)MCU來(lái)控制連接在MCU上的各單元如，LCD顯示單元、LED顯示電路或功放電路等來(lái)工作，這類節(jié)拍器共有的特點(diǎn)是節(jié)拍準(zhǔn)、易調(diào)速、控制、更加符合音樂演示的習(xí)慣。如，申請(qǐng)?zhí)枮?7225282.7的中國(guó)專利所公開的一種電子節(jié)拍器，其由殼體及容于殼體內(nèi)的MCU、與MCU各I/O端口對(duì)應(yīng)連接的LED顯示電路、LCD顯示單元、按鍵輸入單元、語(yǔ)音存儲(chǔ)單元及功放電路等組成。這種節(jié)拍器通過按鍵輸入單元來(lái)觸發(fā)MCU控制上述各組成單元來(lái)工作，由于其通過設(shè)在殼體上的功能按鍵調(diào)節(jié)顯示在LCD顯示屏上的各功能參數(shù)，這樣操作起來(lái)方便、直觀。在演示過程中MCU控制LED顯示電路，使發(fā)光二極管有序的逐個(gè)向下、向上閃亮，形成一種上下運(yùn)行的顯示路徑，所述上、下運(yùn)行路徑根據(jù)音樂節(jié)拍的強(qiáng)弱不同需要，產(chǎn)生和上下運(yùn)行顯示路徑長(zhǎng)度變化，逼真的模擬顯示了音樂指揮的示拍方式。另外，在其語(yǔ)音存儲(chǔ)單元的芯片中存有標(biāo)準(zhǔn)的口令、木魚等打擊樂的聲音信號(hào)，在演示過程中，MCU通過控制語(yǔ)音存儲(chǔ)單元及與其連接的功放電路，可同時(shí)播放出多種不同的節(jié)拍演示聲，這樣就使得演示更逼真、更符合音樂的表現(xiàn)形式，更方便學(xué)習(xí)。如果這種節(jié)拍器能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)節(jié)拍器同步工作則更加完美了，這樣就會(huì)對(duì)群體教學(xué)和合奏帶來(lái)很大的方便。因?yàn)樵谌后w教學(xué)中，參加齊奏、合奏的學(xué)員須看老師或指揮的指揮手勢(shì)演奏，但是象鋼琴這種大型樂器其本身較高大，其演奏人員，尤其是少兒學(xué)員很難看到教師的指揮手勢(shì)，這就給教學(xué)帶來(lái)不便。這時(shí)如果有種節(jié)拍器能夠讓老師通過直接操控自己手中的節(jié)拍器同步控制各學(xué)員面前的節(jié)拍器來(lái)指揮各學(xué)員，即各學(xué)員只需跟著自己節(jié)拍器示拍拍子進(jìn)行彈奏的話，便可消除上述的不便，大大的提高合奏、齊奏的教學(xué)質(zhì)量。同樣在大型的合奏練習(xí)中如果能有這種可同步控制的節(jié)拍器將會(huì)節(jié)約大量的排練時(shí)間在演奏前，各學(xué)員各自在家跟著自己的節(jié)拍器練習(xí)好所要演奏的曲子，表演時(shí)，老師或指揮者只需通過控制自己手中的節(jié)拍器控制每個(gè)演奏者面前的節(jié)拍器同步演示，就可指揮其同步進(jìn)行演奏。這樣就不需要學(xué)員和老師在演奏前花大量的時(shí)間來(lái)反復(fù)排練，大大地減輕了老師的負(fù)擔(dān)，提高了教學(xué)質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述節(jié)拍器在合奏或群體教學(xué)中存在的不足，設(shè)計(jì)一種可方便控制多個(gè)節(jié)拍器實(shí)現(xiàn)同步工作的多節(jié)拍器同步演示的電子節(jié)拍器裝置及可靠地實(shí)現(xiàn)同步演示的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)一種能同步演示節(jié)拍的電子節(jié)拍器裝置，其包括一節(jié)拍器母機(jī)及多個(gè)節(jié)拍器子機(jī)，其中節(jié)拍器母機(jī)及子機(jī)內(nèi)設(shè)有MCU、按鍵輸入裝置、LCD顯示單元、LED顯示電路、語(yǔ)音存儲(chǔ)電路、放大電路以及供電電路；在節(jié)拍器母機(jī)的MCU相應(yīng)I/O端口連接一無(wú)線發(fā)射模塊；在所述各節(jié)拍器子機(jī)的MCU的對(duì)應(yīng)I/O端口連接有用來(lái)接收來(lái)自無(wú)線發(fā)射模塊的信號(hào)的無(wú)線接收模塊，工作時(shí)母機(jī)MCU對(duì)要發(fā)的指令信號(hào)編碼并傳輸給所述無(wú)線發(fā)射模塊發(fā)射，所述無(wú)線接收模塊收到相應(yīng)的信號(hào)后傳給子機(jī)MCU解碼，解碼后子機(jī)MCU發(fā)出指令統(tǒng)一調(diào)整各子機(jī)的參數(shù)與母機(jī)一致，以實(shí)現(xiàn)母機(jī)控制各子機(jī)同步演示；所述無(wú)線發(fā)射模塊及無(wú)線接收模塊的ANT端口分別連接有天線。
上述電子節(jié)拍器裝置在母機(jī)MCU的I/O端口可直接連接一單獨(dú)的編碼器，將所述無(wú)線發(fā)射模塊連接在所述編碼器上，同樣在子機(jī)MCU的I/O端口可直接連接一單獨(dú)的解碼器，所述無(wú)線接收模塊連接在所述解碼器上，這樣當(dāng)母機(jī)MCU發(fā)出指令信號(hào)后，經(jīng)所述編碼器編碼并傳給所述無(wú)線發(fā)射模塊發(fā)射，子機(jī)的無(wú)線接收模塊接收到相應(yīng)的信號(hào)后傳給所述解碼器解碼，解碼后傳給子機(jī)的MCU進(jìn)行處理并發(fā)出指令。
設(shè)計(jì)一種能同步演示節(jié)拍的電子節(jié)拍器裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其包括如下步驟a.母機(jī)、子機(jī)上電初始化；b.參數(shù)設(shè)置；c.通訊狀態(tài)設(shè)置；d.啟動(dòng)同步節(jié)拍演示；或者是a.母機(jī)、子機(jī)上電初始化；b.通訊狀態(tài)設(shè)置；c.參數(shù)設(shè)置；d.啟動(dòng)同步節(jié)拍演示。
采用上述能同步演示節(jié)拍的電子節(jié)拍器裝置及方法，可方便地控制多個(gè)節(jié)拍器同步演示節(jié)拍，從而解決了目前在群體樂器教學(xué)及合奏中存在的諸多不便，在不需要合奏時(shí)又可通過按動(dòng)母機(jī)或子機(jī)的通訊鍵關(guān)掉通訊狀態(tài)而作普通節(jié)拍器單人練習(xí)使用。操作方便，能減輕教師工作強(qiáng)度、提高教學(xué)質(zhì)量。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1為本發(fā)明的子、節(jié)拍器母機(jī)結(jié)構(gòu)示意2為本發(fā)明的節(jié)拍器母機(jī)電路原理圖具體實(shí)施方式
如圖1所示為本發(fā)明的一具體實(shí)施例，其包括一節(jié)拍器母機(jī)1、多個(gè)節(jié)拍器子機(jī)2(圖中只畫出兩個(gè))，其中在節(jié)拍器母、子機(jī)1、2的外殼上均設(shè)發(fā)光管3、LCD顯示器4及多個(gè)用于設(shè)定節(jié)拍速度、節(jié)拍等參數(shù)以控制節(jié)拍器的功能按鍵5。各母機(jī)1、子機(jī)2上還設(shè)有接收天線6以便于接收或發(fā)射指令信號(hào)。圖2所示為本發(fā)明節(jié)拍器母機(jī)1的電路原理圖，其包括MCU100、與MCU100各I/O端口相連接的按鍵輸入電路101、LED顯示電路102、LCD顯示單元103、語(yǔ)音存儲(chǔ)電路104、放大電路105及供電電路106。MCU100可采用KS57P系列芯片，該芯片的型號(hào)為KS57P2304。按鍵輸入電路101包括按鍵SW1～SW10，其與MCU100的P6.0～P6.3、P1.1、P1.2、P2.0端口相連接，通過按鍵SW1～SW10可向MCU100輸入指令信號(hào)以控制上述組成單元實(shí)現(xiàn)設(shè)置節(jié)拍型、調(diào)整節(jié)拍速度等功能。語(yǔ)音存儲(chǔ)電路104及放大電路105包括型號(hào)為WK2314的語(yǔ)音存儲(chǔ)芯片及LM7368的功放芯片，語(yǔ)音芯片存儲(chǔ)有標(biāo)準(zhǔn)的示拍口令、木魚等打擊樂的聲音信號(hào)，MCU100通過與語(yǔ)音存儲(chǔ)104及功放電路105相連接的端口控制處理可播放出多種不同的節(jié)拍演示聲。LED顯示電路由發(fā)光二極管縱向排列并容于發(fā)光管3內(nèi)。
在演示節(jié)拍的同時(shí)，MCU100控制LED102顯示電路，使發(fā)光二極管有序的逐個(gè)向下、向上閃亮，形成一種上下運(yùn)行的顯示路徑，所述上、下運(yùn)行路徑根據(jù)音樂指揮的起始拍、預(yù)備拍、強(qiáng)拍、弱拍、結(jié)束拍、收勢(shì)的不同需要，產(chǎn)生上下運(yùn)行顯示路徑長(zhǎng)度變化。由于該部分為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
如圖2所示在節(jié)拍器母機(jī)1的MCU100的I/O端口P8.6、P2.1、P1.0、P1.3、P2.2連接一編碼器107，編碼器107包括一IC U2，在編碼器107的IC U2的相應(yīng)I/O端口上連接有無(wú)線發(fā)射模塊108用于發(fā)射由MCU100發(fā)出經(jīng)編碼器107編碼的信號(hào)給子機(jī)2；對(duì)于節(jié)拍器子機(jī)2中的解碼器107′與母機(jī)1的編碼器107可共用同樣型號(hào)的編解碼芯片IC U2(U2′)，所以其電路原理圖除了將母機(jī)1的無(wú)線發(fā)射模塊108替換成無(wú)線接收模塊108′外，其余的與母機(jī)1的完全相同，所以這里將不再贅述。其中無(wú)線接收模塊108′電路與設(shè)在機(jī)殼上的天線5連接，無(wú)線接收模塊108′用來(lái)接收由母機(jī)1無(wú)線發(fā)射模塊108發(fā)射出經(jīng)連接在無(wú)線接收模塊108上的解碼器107′解碼后的信號(hào)。
上述控制裝置的母機(jī)1與子機(jī)2之間實(shí)現(xiàn)同步控制步驟為a.將母機(jī)1、子機(jī)2上電初始化，打開LCD顯示器；b.按動(dòng)設(shè)在母、子機(jī)1、2上的通訊鍵將母機(jī)1、子機(jī)2設(shè)置在通訊狀態(tài)；c.按動(dòng)母機(jī)1的節(jié)拍演示啟動(dòng)鍵，同時(shí)母機(jī)1的MCU100便將預(yù)備拍、拍子、速度、結(jié)束型和啟動(dòng)節(jié)拍演示等指令信號(hào)傳給連接在其端口的編碼器107進(jìn)行編碼后再傳給無(wú)線發(fā)射模塊108進(jìn)行發(fā)射，設(shè)置在各子機(jī)2內(nèi)的無(wú)線接收模塊108′接收母機(jī)1無(wú)線發(fā)射模塊108發(fā)出的有關(guān)信號(hào)輸送給與其電路連接的解碼器107′進(jìn)行解碼，解碼后將相關(guān)信號(hào)傳給MCU100′進(jìn)行處理后發(fā)出相應(yīng)處理指令調(diào)整預(yù)備拍、結(jié)束型、拍子、速度，然后再啟動(dòng)節(jié)拍演示；d.按動(dòng)母機(jī)1的功能鍵設(shè)置拍子、速度、停止節(jié)拍演示(進(jìn)入結(jié)束型狀態(tài))等參數(shù)，在演示過程中每當(dāng)母機(jī)調(diào)整設(shè)置或改變速度、拍子等參數(shù)時(shí)，母機(jī)便將該指令信號(hào)在節(jié)拍演示每一小節(jié)的某一時(shí)刻通過編碼后發(fā)射，子機(jī)2將該信號(hào)接收解碼后傳給MCU100′，MCU100′根據(jù)接收到的信號(hào)發(fā)出指令更改其參數(shù)與母機(jī)1所設(shè)的參數(shù)一致，即，使各子機(jī)以與母機(jī)同樣的參數(shù)進(jìn)行工作，從而保證了各子機(jī)2至始至終與母機(jī)1同步進(jìn)行節(jié)拍演示。
當(dāng)不需要進(jìn)行合奏，即不需要同步節(jié)拍演示時(shí)，便可使通過按動(dòng)母機(jī)或子機(jī)的通訊鍵傳遞指令信號(hào)給MCU100或100′通過P8.6輸出端口控制Q13關(guān)閉無(wú)線發(fā)射或無(wú)線接收模塊和編/解碼電路的電源即關(guān)閉通訊狀態(tài)，此時(shí)母機(jī)1與子機(jī)2之間不能相互通訊，而可各自作一般節(jié)拍器單獨(dú)獨(dú)立使用。
本發(fā)明的另一實(shí)施例為在MCU100、MCU100′的I/O端口直接分別連接無(wú)線發(fā)射模塊108、無(wú)線接收模塊I08′，編/解碼動(dòng)作直接由MCU內(nèi)的程序控制執(zhí)行。如，當(dāng)母機(jī)1、子機(jī)2處于通訊狀態(tài)時(shí)，按母機(jī)啟動(dòng)鍵啟動(dòng)節(jié)拍演示，此時(shí)母機(jī)1的MCU100將預(yù)備拍、結(jié)束型、拍子、速度等指令信號(hào)編碼后輸出給無(wú)線發(fā)射模塊108發(fā)射，子機(jī)2的無(wú)線接收模塊108′接收到有關(guān)信號(hào)后傳給MCU100′，經(jīng)MCU100′解碼后發(fā)出相應(yīng)指令，指令子機(jī)2統(tǒng)一調(diào)整預(yù)備拍、結(jié)束型、拍子、速度等參數(shù)并開始節(jié)拍演示。
本實(shí)用新型的再一實(shí)施例是將上述兩實(shí)施例的發(fā)射模塊108、接收模塊108′分別替換為一雙向接收模塊，這樣當(dāng)母機(jī)1通過雙向接收模塊發(fā)出指令信號(hào)后，各子機(jī)2通過設(shè)在其上的雙向接收模塊接收到該信號(hào)并經(jīng)MCU100′處理后，再通過雙向接收模塊連續(xù)發(fā)出回復(fù)信號(hào)一段時(shí)間，母機(jī)1便可通過預(yù)先設(shè)置的不同頻道由雙向接收模塊收到來(lái)自各子機(jī)2的回復(fù)信號(hào)，從而知道各個(gè)子機(jī)2是否收到同步指令信號(hào)。
當(dāng)然，上述的無(wú)線發(fā)射模塊、編碼器及無(wú)線接收模塊、解碼器可適用于市場(chǎng)上存在的其他電子節(jié)拍器。如市場(chǎng)上存在的由MCU連接一LCD及按鍵輸入裝置組成的電子節(jié)拍器等，這樣的變換均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種能同步節(jié)拍演示的電子節(jié)拍器裝置，其包括節(jié)拍器母機(jī)(1)及節(jié)拍器子機(jī)(2)，其中節(jié)拍器母機(jī)(1)及子機(jī)(2)包括有MCU，其特征在于在節(jié)拍器母機(jī)(1)的MCU(100)相應(yīng)I/O端口連接一無(wú)線發(fā)射模塊(108)；在所述各節(jié)拍器子機(jī)(2)的MCU(100′)的對(duì)應(yīng)I/O端口連接有用來(lái)接收來(lái)自無(wú)線發(fā)射模塊(108)的信號(hào)的無(wú)線接收模塊(108′)，所述無(wú)線發(fā)射模塊(108)的ANT端口連接有天線(6)，所述無(wú)線接收模塊(108′)的ANT端口連接有天線(6′)。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的一種能同步節(jié)拍演示的電子節(jié)拍器裝置，其特征在于在MCU(100)的相應(yīng)I/O端口可以連接一編碼器(107)來(lái)對(duì)MCU(100)的指令信號(hào)進(jìn)行編碼，所述編碼器(107)包括一IC U2，所述無(wú)線發(fā)射模塊(108)與所述編碼器(107)的IC U2相應(yīng)的I/O端口連接；在所述各節(jié)拍器子機(jī)的MCU(100′)的對(duì)應(yīng)I/O端口可以連接一解碼器(107′)來(lái)對(duì)接收到來(lái)自無(wú)線發(fā)射模塊(108)的信號(hào)進(jìn)行解碼，所述解碼器(107′)包括一IC U2′，所述無(wú)線接收模塊(108′)與所述解碼器(107′)的IC U2′的相應(yīng)I/O端口連接。
3.根據(jù)權(quán)力要求1或2所述的一種能同步節(jié)拍演示的電子節(jié)拍器裝置，其特征在于所述的發(fā)射模塊(107)、接收模塊(107′)可分別替換成雙向接收模塊。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的一種能同步節(jié)拍演示的電子節(jié)拍器裝置，其特征在于所述天線(6)和天線(6′)既可以是外置天線也可以是內(nèi)置天線。
5.根據(jù)權(quán)力要求1所述的一種能同步節(jié)拍演示的電子節(jié)拍器裝置，其特征在于所述節(jié)拍器母機(jī)(1)、子機(jī)(2)還包括有連接在MCU各I/O端口的按鍵輸入單元(101)、LCD顯示單元(103)、LED顯示電路(102)、語(yǔ)音存儲(chǔ)電路104、放大電路105以及供電電路106。
6.一種能同步節(jié)拍演示的電子節(jié)拍器裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于包括如下步驟a.母機(jī)、子機(jī)上電初始化；b.設(shè)置母機(jī)(1)的預(yù)備拍、結(jié)束型、拍子、速度等參數(shù)；c.設(shè)置母機(jī)(1)、子機(jī)(2)使其處于通訊狀態(tài)；d.母機(jī)發(fā)出指令信號(hào)統(tǒng)一調(diào)整子機(jī)有關(guān)參數(shù)；e.啟動(dòng)同步節(jié)拍演示。
7.根據(jù)權(quán)力要求6所述的能同步節(jié)拍演示的電子節(jié)拍器裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述參數(shù)設(shè)置及通訊狀態(tài)設(shè)置是通過按動(dòng)設(shè)置在母機(jī)(1)、子機(jī)(2)上的各功能鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)力要求6所述的能同步節(jié)拍演示的電子節(jié)拍器裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于所述啟動(dòng)同步節(jié)拍演示具體包括按動(dòng)設(shè)在母機(jī)(1)上的啟動(dòng)功能鍵，此時(shí)母機(jī)(1)的MCU(100)便將預(yù)備拍、拍子、速度、結(jié)束型和啟動(dòng)節(jié)拍演示等指令信號(hào)傳給連接在其端口的編碼器(107)進(jìn)行編碼后再傳給無(wú)線發(fā)射模塊(108)進(jìn)行發(fā)射，設(shè)置在各子機(jī)(2)內(nèi)的無(wú)線接收模塊(108′)接收母機(jī)(1)無(wú)線發(fā)射模塊(108)發(fā)出的有關(guān)信號(hào)輸送給與其電路連接的解碼器(107′)進(jìn)行解碼，解碼后將相關(guān)信號(hào)傳給MCU(100′)進(jìn)行處理后發(fā)出相應(yīng)處理指令各子機(jī)(2)調(diào)整預(yù)備拍、結(jié)束型、拍子、速度，再啟動(dòng)節(jié)拍演示以與母機(jī)(1)同樣的參數(shù)同步演示起勢(shì)—預(yù)備拍—X拍子反復(fù)演示N小節(jié)—結(jié)束拍—收勢(shì)；演示過程中每當(dāng)母機(jī)調(diào)整設(shè)置或改變一參數(shù)時(shí)，MCU(100)便指令將該信號(hào)在節(jié)拍演示每一小節(jié)的某一時(shí)刻通過編碼后發(fā)射，子機(jī)(2)將該信號(hào)接收解碼后傳給MCU(100′)，MCU(100′)根據(jù)接收到的信號(hào)發(fā)出指令更改其參數(shù)與母機(jī)(1)所設(shè)的參數(shù)一致。
全文摘要
一種能同步演示節(jié)拍的電子節(jié)拍器裝置，它包括節(jié)拍器母機(jī)(1)及節(jié)拍器子機(jī)(2)，在母機(jī)的CPU(100)相應(yīng)I/O端口連接有無(wú)線發(fā)射模塊(108)，相應(yīng)的在子機(jī)(2)的CPU(100′)的相應(yīng)I/O端口上連接有無(wú)線接收模塊(108′)，母機(jī)(1)的CPU(100)對(duì)發(fā)出指令信號(hào)編碼后，傳給無(wú)線發(fā)射模塊(108)發(fā)射。本發(fā)明還包括一種實(shí)現(xiàn)同步的方法，其具體包括初始化、參數(shù)設(shè)置、通訊狀態(tài)設(shè)置、啟動(dòng)同步節(jié)拍演示等步驟。利用上述的電子節(jié)拍器裝置，通過上述步驟便可方便，可靠的實(shí)現(xiàn)多個(gè)節(jié)拍器同步演示，為合奏、群體教學(xué)提供了很大的方便，解決了群體教學(xué)中指揮較難、合湊時(shí)需花費(fèi)大量的排練時(shí)間等問題。減輕了教師工作強(qiáng)度、提高了教學(xué)質(zhì)量。
文檔編號(hào)G04F5/00GK1707373SQ20041004868
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2004年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月9日
發(fā)明者曾平蔚 申請(qǐng)人:曾平蔚