專利名稱：樂器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樂器，更特別地，涉及使用一共鳴板的例如一鋼琴，及/或具有共鳴箱的例如一吉他，小提琴及類似物的弦樂器。
背景技術(shù)：
一弦樂器通過弦的振動在通常為木制的共鳴板產(chǎn)生機械振動，在共鳴板四周的空氣中產(chǎn)生音波，從而由板的激勵而產(chǎn)生一聲音的輸出。
WO90/03025說明琴的共鳴板被驅(qū)動的電子琴。鍵的移動可予以測得且在一共鳴箱內(nèi)內(nèi)產(chǎn)生相應(yīng)的聲音。該申請排除了電激勵外利用通過弦線的機械來激勵共鳴箱的可能。
其他產(chǎn)生聲音的方法為已知，熟知的為慣常的圓錐形，活塞式揚聲器，其中由激勵器來驅(qū)動一圓錐體而產(chǎn)生聲音。
揚聲器的一代替的形式使用彎曲波來產(chǎn)生聲者，具有甚多的優(yōu)點。此種板形揚聲器說明于WO97/09842，可包括于電子樂器內(nèi)。如WO97/09857所述，其描述了此種揚聲器在一數(shù)字鋼琴中的使用。
但是上述文件即未說明在演奏時樂器聲音電調(diào)整的方式也未提供將外加的聲音加至樂器聲音上的方法。
如果需要調(diào)整一樂器的音色品質(zhì)，一般必需提供一麥克風來獲取當在演奏中的樂器聲音，再由麥克風經(jīng)一處理器將電信號輸出。處理器加入例如混響及延遲的效果。但是處理的電子聲音必需經(jīng)耳機或揚聲器使人聽到。此種修飾的聲音并非由樂器本體所產(chǎn)生。
故此處有將修飾的聲音直接由一樂器輸出的方式的需求。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的一方面，提供一樂器，包括
至少一弦線，該弦線受振蕩而產(chǎn)生聲音；一換能器，用于從樂器拾取電信號；一處理器，用于處理電信號；一共鳴板；及在共鳴板上的一激勵器，用于將處理后的電信號激勵共鳴板而產(chǎn)生一聲音的輸出。
使用按照本發(fā)明的樂器，一慣常演奏的樂器的輸出聲音可在演奏時加以調(diào)整。這可產(chǎn)生例如回音或延遲的效果。
該樂器也可用來增加樂器的音量而不需加重其演奏，此點在例如自然弦線和聲的微弱差別演奏時很有用。
按照本發(fā)明的技術(shù)，如一中空體樂器的聲音樂器，可將處理器放置于本體內(nèi)，如此可免除為聽到處理的合并聲音而外加放大器-揚聲器的需要。如果將回聲加至回饋信號，則樂器可產(chǎn)生一與其大小不相稱的聲音。處理器已可在市場取得，且配有不同的序列及不同的效果，當其輸出經(jīng)樂器共鳴板饋送時，這些能產(chǎn)生極為不同的聲音。
以上所述的技術(shù)可產(chǎn)生新的及原來的聲音。
音樂家常常希望由其他音樂家伴同演奏音樂。但是為了聽到其他聲音信號需要外加的揚聲器或耳機。另外，有些人當演奏需一節(jié)奏感時，希望聽到鼓聲，節(jié)拍器拍擊聲。
外加的設(shè)置確實需要。此種產(chǎn)生的外加的設(shè)置的聲音與由樂器所產(chǎn)生的聲音完全相互分離。
按照本發(fā)明的第二方面，所提供的樂器，包括一共鳴板；至少一弦線，弦線可由樂器演奏員機械地振動；一機械耦合器，機械耦合至該至少一弦線的共鳴板上，使得弦線的振動耦合至共鳴板而產(chǎn)生一聲音的輸出。
一輸入信號連接器，用于輸入一輸入信號至樂器，及一安裝在共鳴板上的激勵器，其耦合至輸入信號連接器，來激勵共鳴板而產(chǎn)生與加至輸入信號連接器的信號相應(yīng)的聲音；使得共鳴板受激勵器及弦線的振動同時被激勵而產(chǎn)生一合并的輸出聲音信號。
當樂器演奏時能通過激勵器產(chǎn)生附加聲音的樂器可使例如伴奏音軌的聲音經(jīng)樂器本身產(chǎn)生。經(jīng)常，由音樂產(chǎn)生的振動可經(jīng)本體而感覺到，此可協(xié)助演奏者有接近音樂的感覺。也可協(xié)助感覺節(jié)拍器打拍聲。
一些按鍵式電子樂器的方式中，可提供/選用外加的聲音或樂譜或經(jīng)例如一MIDI的適當?shù)慕缑鎭眍A(yù)編程，這樣表演者在聲音部分有或無加強演奏以演奏主調(diào)時，能再現(xiàn)伴奏音軌。此種全面的概念可提供無限創(chuàng)意音樂的可能。
樂器可以是具有至少一弦線以撥琴或弓弧琴方式產(chǎn)生聲音的弦樂器。此處使用的“弦樂器”按狹意概念不包括其中的弦被撞擊敲打的鋼琴。
按照任一方面的本發(fā)明，如WO97/09842所教導(dǎo)的激勵器可被安接于本體上以便得到最大或所需的典型激勵器強度或所需的聲音特性或品質(zhì)。此可能為多個激勵器。
換能器可置于或近于弦線，以便將由一弦樂器來的原發(fā)機械/聲音信號直接處理及經(jīng)激勵器饋回至樂器的共鳴板，使得一補充的信號與原發(fā)的信號得以聽到。例如一弦樂器對樂器信號的處理趨勢中，其可用作富于表現(xiàn)的工具，利用樂器的共鳴板來再現(xiàn)處理的效果。這樣就不需要一樂器放大器來聽到被處理的信號。
樂器的弦線的機械振動可直接拾取且由一換能器轉(zhuǎn)換成一電信號。
經(jīng)由回饋信號送至樂器的共鳴板，第二信號將呈現(xiàn)在樂器的聲音輸出上。其結(jié)果為，補充信號將被處理為由樂器本體或共鳴板的聲音與原音有相同音色。
激勵器可為述于WO97/09842的一般類型。對于激勵器的驅(qū)動點可由試驗及/或模擬來決定。
可由單一換能器提供激勵器及換能器的動能；如以下的討論回饋亦可予以減低。此可允許聲音有較準確的演奏。當樂器在演奏中，此聲音可以一合并的換能器及作為一換能器的激勵器來錄音。稍后，相同的振動經(jīng)相同的合并的換能器/激勵器再現(xiàn)而準確地將樂器演奏聲音再予產(chǎn)生。
換能器可為一磁力拾取器，此種拾取器有僅拾取振動弦的振動而非共鳴板上的聲音的優(yōu)點。這也能減低可能引起的回饋效果。
此意味著弦線必需由鐵磁性例如鋼材料制成。將此應(yīng)用于吉他上，問題所在為當僅三個最薄的弦由鋼材料制作時，三個最薄的弦一般由銅線沿尼龍心外繞而組成，較厚的弦則必需包括一鐵磁性材料。
對于所有由鋼材料來制成的弦通常便于磁力的拾取。但是對某些樂器言全部為鋼材料是無法應(yīng)用的。對一吉他，高頻的弦可能為鋼而低頻率的弦可以是鋼中包裹膠帶，而不是通常的銅。
代替或附加地，處理器可在信號上加上連續(xù)的音調(diào)偏移(“顫音”)，作為一代替的減低回饋的方式。顫音可在原頻率的正負百分之一之間。
代替或附加地，在數(shù)字領(lǐng)域中的算法可用來減少回饋的共振。對回饋信號予以限幅來限制回饋在一預(yù)定值內(nèi)，以使得該回饋不干擾演奏。
按照本發(fā)明的裝置也可提供家用Hi-Fi再現(xiàn)。例如在一小提琴的情形，一全范圍的激勵器置于小提琴的本體上的最佳振動的一預(yù)定的位置，作為拾取器。當小提琴家演奏一樂曲時，按照慣常的方式輸出被放大及錄音。當在演奏時，小提琴最好在空中置于相同高度的位置，及經(jīng)由相同的激勵器將信號再現(xiàn)，此將產(chǎn)生一非常近于原來演奏的樂曲的聲音。
另外一例為，一鋼琴體內(nèi)可配備有激勵器。利用激勵器作為機械-電換能器可進行多個音軌錄音。此時一比原鋼琴按比例減小的鋼琴可以用來將錄音加以重放，該小比例鋼琴具有相應(yīng)比例和位置的激勵器。此一方法可在最佳選擇時產(chǎn)生如原音一樣的聲音再現(xiàn)，具有與原音相同的音色，音質(zhì)，及聲波傳送特性。
如此，按照本發(fā)明的樂器由于原來樂器的振動及聲音的輻射特性被產(chǎn)生，其可以優(yōu)越的現(xiàn)實感和高保真度再現(xiàn)錄音本身。在起始模式中，樂器本體被激勵，當然，它不適合于其他聲音的再現(xiàn)。
在該操作模式中，樂器自己用于提升信號部分的聲頻再現(xiàn)裝置，這一二重性進一步提升了樂器品質(zhì)，及可獲得的結(jié)果。
處理器可包括一微處理器。將動力范圍控制在一個選擇的、完全的、或預(yù)設(shè)的、甚至是用戶可調(diào)的范圍內(nèi)，及回饋邊沿的監(jiān)測和控制(例如通過增益減低頻率偏移及/或延遲技術(shù))等方面可用合適的軟件、傳感和控制電路設(shè)置在微處理器中。這樣使用者/音樂家沒有由于向一回路的換能器再現(xiàn)鏈路傳入過多的正向增益引起的問題。
微處理器可協(xié)同或控制信號處理部分來提供一些功能，例如延遲，不同類別的混響，“邊緣”，回聲和音被增，次和音的產(chǎn)生(當使用一低頻揚聲器時后者擴展低頻率效果更有用)，由心理-聲音上相關(guān)和音合成的低音增強。
可用軟限幅來得到優(yōu)雅的過載特性，這是將聲音品質(zhì)控制于運作限度內(nèi)的精細方式，可加入頻率塑造，及音色音調(diào)等特性。
微處理器的控制可經(jīng)樂器的本體方便設(shè)置的硬體接線控制盤或一腳踏控制單元和/或由一接線的界面，或無線電或光纖耦合實現(xiàn)。
對于再現(xiàn)或?qū)τ谝讳浿埔粏渭兓蚧旌系碾娦盘?，可使用一電輸出。此輸出包括用于以后的?fù)制及/或在一般慣常的即非樂器為基礎(chǔ)的揚聲器再現(xiàn)的換能器拾取信號部分。
當并不需要使樂器演奏太強時，在事實上混響及外加的音量的效果具有增加聲音及硬加于聽眾的效果。
對最佳的效果言，只需要適當?shù)碾娏?，由于激勵器及合奏輻射效率及一般需要的音量，例如額定電力的1至10瓦特之間即可。在某些應(yīng)用上可使用內(nèi)置的電池來供給樂器的電力。
本發(fā)明創(chuàng)造一新的樂器，自有電力或就地供電，可包括或不包括外加的共振盤或活塞圓錐型的揚聲器。最好配有可拆除的底盤，如此不致不當?shù)南拗屏藰菲鞯淖杂勺匀徽駝印?br> 可按裝一圓錐形揚聲器來增加樂器的低范圍頻率并且與內(nèi)部包封體及與共鳴板出氣孔即聲音孔一起工作，具有一赫姆毫茲(Helmholtz)共振，此一方式提供較大頻率范圍及效率。


為了對發(fā)明有較佳的了解，將對特定的具體實施例配合附圖以舉例的方式加以說明。
圖1為按照本發(fā)明一吉他的示意圖，圖2示出圖1中吉他的頂視圖，圖3為用于圖1的吉他中電路的圖，圖4示出使用圖1的吉他來演奏一伴奏音軌的圖解。
具體實施例方式
一吉他1具有作為一共鳴板的一本體3，一頸5及固定于一橋9與頸的一端11之間的多個弦線7。如一般的吉他本體3限定有一聲音孔13。
除了傳統(tǒng)元件之外，近于弦的本體上附有弦線移動拾取換能器21。由于移動拾取器21安裝于本體上，拾取本體的振動和拾取弦線的移動。
一處理器23提供于本體內(nèi)并以一電連接器25電連接至移動拾取器21。由于適當?shù)奶幚砥骺稍谑袌錾先〉么颂幉辉龠M一步加以說明。
一控制盤27電連接至處理器23并安裝于吉他本體前面上。控制盤上有控制處理器的控制設(shè)備。
二個慣性的激勵器29安裝于吉他的本體3上；激勵器為市場上可取得的一般使用用于激勵分配模式共振彎曲波揚聲器的激勵器。
控制盤27及慣性激勵器29以電連接器25連接至處理器23。
一揚聲器31安裝于本體3的背面上。
在本體上的一共用的連接器35提供信號的輸入及輸出，及可連接至一電纜33，該電纜提供電力的輸入及信號的輸入及至吉他1的輸出信號。
圖2示出一吉他橋架9附近顯示安裝有二激勵器的正面圖。激勵器最佳位置的獲得為在吉他上橋架的與頸部相反的一側(cè)距橋架10至20公分之處。
進行的程序顯示于圖3，樂器弦線的振動和樂器本體來的機械信號由移動拾取換能器21予以拾取，處理器23處理。然后此信號通過激勵器29回饋至樂器本體3產(chǎn)生增大效果。
背面的揚聲器31可增加吉他的低頻范圍。
圖4顯示吉他的另一使用的圖解，即奏伴奏音軌或伴奏。音樂家常希望和一伴奏音軌一起演奏，該音軌通常由一使用揚聲器或耳機的立體聲音系統(tǒng)提供。
一般為C.D.播放器的音源41連接至放大器43，此一方式經(jīng)電纜33傳送一信號至樂器本體3，經(jīng)由激勵器29來激勵共鳴板，產(chǎn)生一聲音的輸出。此將伴奏音軌聲音與樂器輸出整合。
采用此一方式已經(jīng)測試得出合理的聲音再現(xiàn)可至一令人吃驚的低頻率。另外由音樂產(chǎn)生的振動可經(jīng)由本體而感覺。此一情形可協(xié)助演奏者有臨場的刺激感。
一鼓聲器，或節(jié)拍器連接作為音源?？墒寡葑嗾咭拦?jié)奏來演奏。
雖然所說明的具體實施例為一吉他，但本發(fā)明可應(yīng)用于任何具有弦線的例如一鋼琴或小提琴的樂器上。外加的揚聲器31及電纜33在某些應(yīng)用上不需要時可以取消。
權(quán)利要求
1.一種樂器(1)，包括至少一能振動而產(chǎn)生聲音的弦線(7)；一換能器(21)，用于將由該樂器而來的電信號拾取；一處理器(23)，用于處理該電信號；一共鳴板(3)；及一激勵器(29)，置于共鳴板(3)上，用于以處理的電信號激勵共鳴板(3)而產(chǎn)生一聲音的輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的樂器，其特征在于，該處理器(23)對于由換能器(21)拾取的信號提供一變化的頻率偏移。
3.如權(quán)利要求1或2所述的樂器，其特征在于，用于拾取電信號的換能器(21)也用做激勵器(29)。
4.如權(quán)利要求1或2所述的樂器，其特征在于，換能器(21)位于鄰近至少一弦線(7)處而拾取弦線的振動。
5.如權(quán)利要求4所述的樂器，其特征在于，該至少一弦線(7)由鐵磁性材料制成且換能器(23)為一磁性拾取器。
6.一種樂器(1)，包括一共鳴板(3)；至少一弦線(7)，該弦線可由該樂器的演奏者而機械式振動，一機械耦合器(9)，使至少一弦線(7)機械式耦合于共鳴板(3)，而使得弦線的振動耦合至共鳴板以產(chǎn)生聲音輸出；一輸入信號連接器(35)，用于輸入一輸入信號至該樂器；一激勵器(29)，置于共鳴板(3)上，且耦合至輸入信號連接器(35)，以激勵共鳴板(3)而產(chǎn)生相應(yīng)于施加至輸入信號連接器(35)的信號的聲音；使得共鳴板(3)可同時受激勵器(29)及弦線(7)振動的激勵而產(chǎn)生一合并的輸出聲音信號。
7.如前述任一權(quán)利要求所述的樂器(1)，其特征在于，該樂器為一弦樂器，其中該至少一弦線(7)可被撥動或以弓演奏而產(chǎn)生聲音。
8.如前述任一權(quán)利要求所述的樂器，其特征在于，該處理器(23)為可產(chǎn)生一回聲效果的微處理器。
9.如前述任一權(quán)利要求所述的樂器，其特征在于，還包括連接至處理器(23)的一控制盤(27)，用于控制由該樂器所產(chǎn)生的聲音。
10.如前述任一權(quán)利要求所述的樂器，其特征在于，還包括一電輸出連接器(35)，用于輸出一聲音信號，以使該樂器的聲音可在一傳統(tǒng)揚聲器上被再播放。
11.如前述任一權(quán)利要求所述的樂器，其特征在于，該樂器的本體(3)形成該共鳴板。
12.如前述任一權(quán)利要求所述的樂器，其特征在于，還包括一電輸入連接器(35)，用于連接至一電纜(33)，用于輸入聲音信號，該信號可饋送至激勵器(27)而產(chǎn)生一相應(yīng)的聲音輸出。
13.如前述任一權(quán)利要求所述的樂器，其特征在于，還包括一安裝在該樂器上且連接至該處理器(23)的一揚聲器(31)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種樂器,具有配裝于例如一吉他的樂器的共鳴箱3上的弦線7及激勵器29。通過激勵器29激勵共鳴箱3可演奏附加的聲音以產(chǎn)生一聲音輸出,一換能器21可拾取聲音并饋送其經(jīng)處理器23以產(chǎn)生如回聲的效果。該樂器可使樂器本身產(chǎn)生的聲音以電子方式改變。
文檔編號G10H3/26GK1339149SQ0080343
公開日2002年3月6日 申請日期2000年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月5日
發(fā)明者馬克·沃里納, 馬丁·科洛姆斯 申請人:新型轉(zhuǎn)換器有限公司