本發(fā)明涉及樂(lè)器調(diào)音領(lǐng)域，尤其涉及一種基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的弦樂(lè)器自動(dòng)調(diào)音方法。

背景技術(shù)：

調(diào)音是弦樂(lè)器演奏前基本的音高校準(zhǔn)工作，由于弦樂(lè)器的樂(lè)器組成特性，琴弦是由可轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)軸固定在樂(lè)器上，并通過(guò)轉(zhuǎn)軸對(duì)琴弦施加張力，琴弦的振動(dòng)頻率變隨著張力施加的大小改變，進(jìn)而改變發(fā)出聲音的音高。目前在樂(lè)團(tuán)普遍采用的技術(shù)為使用調(diào)音器提供音高的提示信號(hào)，再由樂(lè)手依照信號(hào)的指示轉(zhuǎn)動(dòng)琴弦的轉(zhuǎn)軸調(diào)整音高；若是在舞臺(tái)上即將演出的場(chǎng)合，則多不采用調(diào)音器提示信號(hào)而是通過(guò)樂(lè)手自身的音感調(diào)整音高。然而，人體畢竟不是精確的機(jī)器，每個(gè)樂(lè)手對(duì)于音高的感知也有所不同，因此，在樂(lè)團(tuán)中往往多個(gè)相同的樂(lè)器所發(fā)出的音高仍會(huì)存在誤差，由于音頻并不完全相同，在物理上無(wú)法達(dá)到建設(shè)性干涉的共振效果，使得樂(lè)團(tuán)中該分部樂(lè)器的聲音無(wú)法產(chǎn)生共鳴放大。如何使得整個(gè)團(tuán)體中的弦樂(lè)器校準(zhǔn)在相同音高一直是現(xiàn)有技術(shù)尚未解決的問(wèn)題。

現(xiàn)有技術(shù)分為被動(dòng)式與主動(dòng)式調(diào)音方是兩類，以下分別就這兩個(gè)類別技術(shù)所產(chǎn)生的缺點(diǎn)加以描述。被動(dòng)式調(diào)音技術(shù)直接由樂(lè)手一其自身音感對(duì)琴弦松緊進(jìn)行調(diào)整，或是采用一個(gè)與樂(lè)器本身分離的調(diào)音器，通過(guò)燈號(hào)顯示的方式引導(dǎo)樂(lè)手手動(dòng)調(diào)整琴弦至適當(dāng)松緊度，其缺點(diǎn)有：

(1)每個(gè)樂(lè)手的音感準(zhǔn)確度不一，較難達(dá)到音高校準(zhǔn)精確的準(zhǔn)度。

(2)樂(lè)手人依照調(diào)音器只是的燈號(hào)進(jìn)行琴弦調(diào)整時(shí)，由于仍是通過(guò)人手轉(zhuǎn)動(dòng)琴軸，人體肌肉對(duì)琴軸施加力道具個(gè)體差異，導(dǎo)致調(diào)整精準(zhǔn)度有較大誤差。

(3)調(diào)音器與樂(lè)器本體分離，在舞臺(tái)上進(jìn)行表演時(shí)很難在短時(shí)間內(nèi)對(duì)琴弦音高進(jìn)行調(diào)整，不適合大型演出等需要實(shí)時(shí)性應(yīng)用的場(chǎng)合使用。

現(xiàn)有主動(dòng)式調(diào)音技術(shù)存在的缺點(diǎn)如下：

(1)與樂(lè)器分離的類型須手持裝置并通過(guò)手機(jī)APP對(duì)琴軸進(jìn)行調(diào)整，無(wú)法達(dá)到使用方便且不適合于樂(lè)團(tuán)演出場(chǎng)合使用。

(2)與樂(lè)器本體結(jié)合的類型目前僅有提供吉他使用的產(chǎn)品與設(shè)計(jì)，其他弦樂(lè)器并無(wú)適用商品。

(3)調(diào)音以單一樂(lè)器為主體，并無(wú)統(tǒng)一對(duì)樂(lè)團(tuán)組成樂(lè)器進(jìn)行調(diào)校的機(jī)制，缺乏群體統(tǒng)一性。

(4)現(xiàn)有產(chǎn)品僅針對(duì)絕對(duì)音高設(shè)計(jì)，例如中央A(A4)在物理上對(duì)應(yīng)到的絕對(duì)音高頻率是440Hz，故既有產(chǎn)品皆以此頻率為A4的音高進(jìn)行調(diào)整，然而許多實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合為了配合樂(lè)曲的意境與演奏效果，許多樂(lè)手會(huì)將A4調(diào)整在對(duì)應(yīng)到442Hz的音高上，現(xiàn)有主動(dòng)調(diào)音器無(wú)法做到這點(diǎn)。

(5)現(xiàn)有調(diào)音技術(shù)僅以單一樂(lè)器個(gè)體為對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)，在樂(lè)團(tuán)演出的場(chǎng)合中，負(fù)責(zé)樂(lè)曲呈現(xiàn)效果的音樂(lè)總監(jiān)僅能在演出前預(yù)先將樂(lè)曲呈現(xiàn)的效果要求傳達(dá)給樂(lè)手，無(wú)法在演出過(guò)程中適當(dāng)進(jìn)行微調(diào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的弦樂(lè)器自動(dòng)調(diào)音方法。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的弦樂(lè)器自動(dòng)調(diào)音方法，通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自帶的通訊功能建構(gòu)出信息傳遞網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)傳感器感知琴弦的振動(dòng)頻率，與無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)沉入點(diǎn)傳來(lái)的基準(zhǔn)頻率經(jīng)過(guò)差分器比較后發(fā)出反饋信號(hào)，控制節(jié)點(diǎn)上的琴弦軸進(jìn)行對(duì)應(yīng)的拉緊或放松動(dòng)作。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，本發(fā)明的具體步驟包括：

步驟一，構(gòu)建無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，傳感器用于感知琴弦的振動(dòng)頻率，沉入點(diǎn)用于接收傳感器輸出的琴弦振動(dòng)頻率、基準(zhǔn)頻率，差分器用于比較琴弦振動(dòng)頻率和基準(zhǔn)頻率，控制器用于控制琴弦軸轉(zhuǎn)動(dòng)；建構(gòu)完整的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)拓樸后，沉入點(diǎn)應(yīng)能通過(guò)傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的鏈接與拓樸中的任一傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信；

步驟二，將傳感器調(diào)整至調(diào)音模式，傳感器感知琴弦的振動(dòng)，將琴弦振動(dòng)信號(hào)傳送至沉入點(diǎn)；

步驟三，沉入點(diǎn)接收基準(zhǔn)頻率，將琴弦振動(dòng)頻率和基準(zhǔn)頻率傳輸至差分器；

步驟四，差分器將琴弦振動(dòng)頻率與基準(zhǔn)頻率比對(duì)，識(shí)別振動(dòng)差距，反饋控制信號(hào)；

步驟五，控制器接收控制信號(hào)，轉(zhuǎn)動(dòng)琴弦軸，調(diào)整琴弦拉緊或放松，完成調(diào)音；

步驟六，調(diào)音完成后，回傳結(jié)果至沉入點(diǎn)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明引進(jìn)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過(guò)傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)結(jié)合主動(dòng)調(diào)音機(jī)制，除了能自動(dòng)對(duì)弦樂(lè)器的音準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)校之外，更提供音樂(lè)總監(jiān)通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的沉入點(diǎn)下達(dá)指令修正各節(jié)點(diǎn)樂(lè)器的音準(zhǔn)。除了提升弦樂(lè)器演奏的音準(zhǔn)之外，更跳脫傳統(tǒng)以單一樂(lè)器為主體的調(diào)音方式，音樂(lè)總監(jiān)可以從中控端統(tǒng)一下達(dá)指令給對(duì)應(yīng)的樂(lè)器或是選擇性的調(diào)整其中的幾個(gè)樂(lè)器個(gè)體的音高。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

一種基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的弦樂(lè)器自動(dòng)調(diào)音方法，通過(guò)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自帶的通訊功能建構(gòu)出信息傳遞網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)傳感器感知琴弦的振動(dòng)頻率，

與無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)沉入點(diǎn)傳來(lái)的基準(zhǔn)頻率經(jīng)過(guò)差分器比較后發(fā)出反饋信號(hào)，控制節(jié)點(diǎn)上的琴弦軸進(jìn)行對(duì)應(yīng)的拉緊或放松動(dòng)作。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方式，本發(fā)明的具體步驟包括：

步驟一，構(gòu)建無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，傳感器用于感知琴弦的振動(dòng)頻率，沉入點(diǎn)用于接收傳感器輸出的琴弦振動(dòng)頻率、基準(zhǔn)頻率，差分器用于比較琴弦振動(dòng)頻率和基準(zhǔn)頻率，控制器用于控制琴弦軸轉(zhuǎn)動(dòng)；

步驟二，將傳感器調(diào)整至調(diào)音模式，傳感器感知琴弦的振動(dòng)，將琴弦振動(dòng)信號(hào)傳送至沉入點(diǎn)；

步驟三，沉入點(diǎn)接收基準(zhǔn)頻率，將琴弦振動(dòng)頻率和基準(zhǔn)頻率傳輸至差分器；

步驟四，差分器將琴弦振動(dòng)頻率與基準(zhǔn)頻率比對(duì)，識(shí)別振動(dòng)差距，反饋控制信號(hào)；

步驟五，控制器接收控制信號(hào)，轉(zhuǎn)動(dòng)琴弦軸，調(diào)整琴弦拉緊或放松，完成調(diào)音；

步驟六，調(diào)音完成后，回傳結(jié)果至沉入點(diǎn)。音高校準(zhǔn)完畢后，最終調(diào)校結(jié)果通過(guò)信息傳遞網(wǎng)絡(luò)傳回給信息沉入點(diǎn)提供音樂(lè)總監(jiān)檢視。當(dāng)配合樂(lè)曲演出需要對(duì)音高調(diào)校進(jìn)行微調(diào)時(shí)(例如將A4的對(duì)應(yīng)頻率由440Hz提升為442Hz，其他各空弦對(duì)應(yīng)頻率亦隨之調(diào)整)，音樂(lè)總監(jiān)由數(shù)據(jù)沉入點(diǎn)送出調(diào)整指令給指定節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)收到指令后即再次進(jìn)行音高調(diào)校工作。

本發(fā)明采用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)搜集以及傳送標(biāo)準(zhǔn)音頻，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓樸建設(shè)可以采用多種不同的通訊協(xié)議達(dá)成，包括使用藍(lán)牙、紅外線、Wifi、WiFAX、無(wú)線電波等。

在本實(shí)施例中，差分器主要由運(yùn)算放大器組成，控制器為內(nèi)嵌在琴弦軸內(nèi)部的電動(dòng)步進(jìn)馬達(dá)。差分器輸出端信號(hào)為正值則控制步進(jìn)馬達(dá)將琴弦軸旋松、若為負(fù)值則控制步進(jìn)馬達(dá)將琴軸旋緊，若輸出為零表示琴弦振動(dòng)頻率已校準(zhǔn)至和目標(biāo)頻率一致。

所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。