一种基于传感器的气压校准方法与流程

1.本发明涉及气压校准技术领域，尤其涉及一种基于传感器的气压校准方法。


背景技术：

2.电子乐器使用气压传感器，通过气压传感器把吹吸的气压信号转变为电信号，从而控制预先采集的各种真实乐器的波形数字流，经处理后形成音频电信号，经功率放大后通过扬声器发音。
3.电子乐器如电子口琴、电吹管等，由于外界环境的变化(例如海拔，温度等环境因素，对环境气压产生影响而带来的误差)，出现气压传感器的气压不归零的情况，导致检测到的气压数据不准确，从而带来声音失真或不该发音时却发音的情况，这是由于气压传感器对气压及温度敏感导致。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明将独立传感器检测的气压与预设气压进行比较得到气压差值，根据气压差值对发音传感器的气压值进行校准计算，得到音量响度值，根据音量响度值调节演奏时的音符音量。
5.本发明所采用的技术方案是：一种基于传感器的气压校准方法包括以下步骤：
6.电子乐器通电后且演奏音乐前，发音传感器、独立传感器会对当前环境下乐器的建压气室的气压值进行检测并数据采集。
7.步骤一、通过发音传感器、独立传感器对当前环境下建压气室的气压值进行采集，得到发音传感器和独立传感器当前气压值；
8.步骤二、计算独立传感器的当前气压值与独立传感器默认值的变化率；
9.进一步的，变化率公式＝(独立传感器的当前气压值-独立传感器默认值)/独立传感器默认值；
10.步骤三、根据独立传感器的变化率同比例调整发音传感器默认值，得到发音传感器参考默认值；
11.步骤四、计算发音传感器的当前气压值与发音传感器参考默认值的差值，并将差值量化为1-256，得到差值量化值，量化方法为：根据试验的经验值，如果差值超出256的范围，则设定量化系数，按比例缩小使之位于1-256的范围内，如数据仍然超出256则按256计算，以下不再赘述该量化方法；将量化后的差值(差值量化值)与发音阈值进行比较；
12.进一步的，发音阈值＝10。
13.步骤五、将差值量化值通过音量对应表进行查表得到音量响度值，并将音量响度值发给微处理器，微处理器根据音量响度值调节演奏时的音符音量。
14.进一步的，发音传感器的当前气压值与发音传感器参考默认值的差值与音量对应表为：
15.16.[0017][0018]
其中，1-256表示发音传感器的当前气压值与发音传感器参考默认值的差值，并量化为1-256之间的值，0x07-0x7f表示音量响度值。
[0019]
进一步的，发音传感器设置有若干组；
[0020]
发音传感器和独立传感器均为同型号的气压传感器，发音传感器的数量由乐器类型确定，例如电子口琴的发音传感器的数量可设置为10个以上，而电吹管的发音传感器的数量可以为1个。
[0021]
本发明的有益效果：
[0022]
1、电子乐器中增加一个独立传感器，在增加少量成本情况下，通过校准算法，即可避免发音传感器由于环境的气压或温度引起的误差，使电子乐器的发音更加准确。
附图说明
[0023]
图1是本发明的基于传感器的气压校准方法流程图；
[0024]
图2是本发明的电吹管结构示意图。
具体实施方式
[0025]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0026]
以图2电吹管为例说明独立传感器和发音传感器的关系，需要注意并明确的是：乐器并未穷举，只要采用独立传感器进行本发明方法校准均在本发明的保护范围内；电吹管内部内置一只独立传感器，用于测量的建压气室所处腔体不是密闭的，与外界相通，它的气压数据是由微处理器读取的，在外界有环境变化的时候，它的气压数据也会有一定的变化，这个数据变化就可以被检测并进行保存；发音传感器根据建压室的吹吸气压转为音量，发音传感器，微处理器在处理正常发音传感器数据时，需要利用独立传感器的变化量得到发音传感器的音量值，这样发音传感器数据才能相对准确可靠，独立传感器和发音传感器均为气压传感器，且均与微处理器电性连接。
[0027]
如图1所示，一种基于传感器的气压校准方法，包括以下步骤：
[0028]
步骤一、通过发音传感器、独立传感器对当前环境下建压气室的气压值进行采集，得到发音传感器和独立传感器当前气压值；
[0029]
电吹管开启后演奏前，发音传感器和独立传感器采集到当前环境温度、气压条件的气压值分别为6250和5500；
[0030]
步骤二、计算独立传感器的当前气压值与独立传感器默认值的变化率；
[0031]
微处理器中设定第一、独立传感器的默认值分别为5600，5000。
[0032]
独立传感器的变化率＝(5500-5000)/5000＝10％，即变化率为增长10％；
[0033]
步骤三、根据变化率同比例调整发音传感器默认值，得到发音传感器参考默认值；
[0034]
发音传感器参考默认值＝5600*(1 10％)＝6160；
[0035]
步骤四、将发音传感器的当前气压值与发音传感器参考默认值的差值与发音传感器的气压差阈值进行比较；
[0036]
假设量化系数为1，发音传感器的当前气压值-发音传感器参考默认值＝6250-6160＝90，则差值量化后的值为90，即差值量化值＝90；
[0037]
发音阈值假设为10，由于90》10，因此继续执行步骤五；如果差值量化值小于发音阈值则不处理；
[0038]
步骤五、根据步骤四的差值量化值与音量对应表得到音量响度值，并将音量响度值发给微处理器，微处理器根据音量响度值调节演奏时的音量输出；
[0039]
通过表1得到差值量化值为90对应的音量响度值为0x31，对应十进制为49，将音量响度值发送给微处理器，当电吹管演奏时微处理器外接音响后根据音量响度值49，调整音响的输出音符音量。
[0040]
表1 气压差值与音量响度值对应表为：
[0041]
[0042]
[0043][0044]
本发明电子乐器中增加一个独立传感器，在增加少量成本情况下，通过校准算法，即可避免发音传感器由于环境的气压或温度引起的误差，使电子乐器的发音更加准确。
[0045]
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。


技术特征：
1.一种基于传感器的气压校准方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、设置独立传感器，计算独立传感器的气压差值，并根据独立传感器的气压差值计算发音传感器的气压差值的量化值；步骤二、根据发音传感器的气压差值的量化值查表得到输出音量响度值。2.根据权利要求1所述的基于传感器的气压校准方法，其特征在于，所述步骤一具体包括：步骤1.1、通过发音传感器、独立传感器对当前环境下建压气室的气压值进行采集，得到发音传感器和独立传感器当前气压值；步骤1.2、计算独立传感器的当前气压值与独立传感器默认值的变化率；步骤1.3、根据变化率同比例调整发音传感器默认值，得到发音传感器参考默认值。3.根据权利要求2所述的基于传感器的气压校准方法，其特征在于，所述步骤二具体包括：步骤2.1、计算发音传感器的当前气压值与发音传感器参考默认值的差值，并将差值进行量化，得到差值量化值，并将差值量化值和发音传感器的发音阈值进行比较；步骤2.2、将差值量化值通过音量对应表进行查表得到音量响度值，并将音量响度值发给微处理器，微处理器根据音量响度值调节演奏时的音符音量。4.根据权利要求2所述的基于传感器的气压校准方法，其特征在于：计算独立传感器的当前气压值与独立传感器默认值的变化率的计算公式＝(独立传感器的当前气压值-独立传感器默认值)/独立传感器默认值。5.根据权利要求3所述的基于传感器的气压校准方法，其特征在于：发音阈值设置为10。6.根据权利要求3所述的基于传感器的气压校准方法，其特征在于，音量对应表为：
其中，1-256表示将发音传感器的当前气压值与发音传感器参考默认值的差值的量化为1-256之间的数值，0x07-0x7f表示音量响度值。7.根据权利要求1所述的基于传感器的气压校准方法，其特征在于，发音传感器设置有若干组。

技术总结
本发明涉及气压校准技术领域，尤其涉及一种基于传感器的气压校准方法，包括设置独立传感器，计算独立传感器的气压差值，并根据独立传感器的气压差值计算发音传感器的气压差值的量化值；根据发音传感器的气压差值的量化值查表得到输出音量响度值。本发明在电子乐器中增加一个独立传感器，在增加少量成本情况下，通过校准算法，即可避免发音传感器由于环境的气压或温度引起的误差，使电子乐器的发音更加准确。准确。准确。


技术研发人员：赵平 宋建平 陈国斌 张鹏 杨宗华
受保护的技术使用者：吟飞科技（江苏）有限公司
技术研发日：2022.08.26
技术公布日：2022/12/5