一種弦樂器動力學測量方法和測量儀的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及的是一種測量方法和測量儀器，尤其是設及一種弦樂器動力學測量儀 和測量方法。
【背景技術】
[0002] 聲學上，影響樂器音色的因素很多。對諸如弦樂器的弦樂器而言，各個組成部分的 材質(zhì)、材料組成、結構等都對其音色有重要影響。弦樂器音色研究需要測量弦樂器各個組成 部分的動力學特性。在樂器聲學檢測方面，國內(nèi)外經(jīng)常使用電子校音器、頻率計W及最常使 用的頻譜分析儀。然而，該些儀器主要測量樂器發(fā)出的聲波的物理學特性，而對于樂器各個 組成部分的振動模式和動力學參數(shù)，卻很難測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種弦樂器動力學測量儀，旨在解 決現(xiàn)有儀器難W測量樂器的動力學參數(shù)的技術缺陷。
[0004] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述弦樂器動力學測量儀的測量方法，包括W下 步驟：
[0005] 1)利用輸入信號驅(qū)動所述弦樂器的弦在磁場下振動，并獲取所述弦樂器的弦的振 動信號；
[0006] 2)根據(jù)不同頻率的輸入信號對應的所述振動信號的振幅，得到弦樂器的弦的振幅 譜，根據(jù)所述共振吸收譜得到所述弦樂器的弦的動力學參數(shù)；
[0007] 3)根據(jù)不同頻率的輸入信號對應的所述振動信號的相位，計算所述振動信號與所 述輸入信號之間的相位差，根據(jù)所述相位差計算所述弦樂器的損耗因子；
[000引 4)根據(jù)所述損耗因子，得到弦樂器的共振吸收譜，根據(jù)所述共振吸收譜，得到弦樂 器的共鳴箱的動力學參數(shù)。
[0009] 具體而言，吉他弦的振動滿足波動方程為：
【主權項】
1. 一種弦樂器動力學測量方法，其特征在于包括以下步驟： 1) 利用輸入信號驅(qū)動所述弦樂器的弦在磁場下振動，并獲取所述弦樂器的弦的振動信 號； 2) 根據(jù)不同頻率的輸入信號對應的所述振動信號的振幅，得到弦樂器的弦的振幅譜， 根據(jù)所述共振吸收譜得到所述弦樂器的弦的動力學參數(shù)； 3) 根據(jù)不同頻率的輸入信號對應的所述振動信號的相位，計算所述振動信號與所述輸 入信號之間的相位差，根據(jù)所述相位差計算所述弦樂器的損耗因子； 4) 根據(jù)所述損耗因子，得到弦樂器的共振吸收譜，根據(jù)所述共振吸收譜，得到弦樂器的 共鳴箱的動力學參數(shù)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的弦樂器動力學測量方法，其特征在于，所述步驟2)還進一步 包括： 對所述輸入信號和振動信號進行傅里葉變換，得到所述輸入信號與所述振動信號之間 的相位差。
3. -種弦樂器動力學測量儀，其特征在于其包括：起振裝置和檢測裝置；所述起振裝 置包括磁體和信號發(fā)生器，所述磁體相對弦樂器的弦設置，所述信號發(fā)生器的輸出端與所 述弦樂器的弦連接；所述檢測裝置包括激光器、反射片和信號處理模塊，所述反射片設于所 述弦樂器的弦上，所述激光器發(fā)出的激光經(jīng)所述反射片反射后，進入所述信號處理模塊進 行處理。
4. 根據(jù)權利要求3所述的弦樂器動力學測量儀，其特征在于：其還包括上位機，所述信 號發(fā)生器包括依次連接的功率放大器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，所述功率放大器的輸出端與所述弦樂 器的弦的兩端連接，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與所述上位機連接。
5. 根據(jù)權利要求4所述的弦樂器動力學測量儀，其特征在于：所述磁體為圓柱形的永 磁體，所述磁體的端面與所述弦樂器的弦所在的平面平行。
6. 根據(jù)權利要求5所述的弦樂器動力學測量儀，其特征在于：所述信號處理模塊包括 依次連接的光電池、光信號放大器、運算放大器和數(shù)據(jù)采集器，所述光電池接收所述反射片 反射的激光，所述數(shù)據(jù)采集器與所述上位機連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種弦樂器動力學測量方法和測量儀。該方法包括：1)利用輸入信號驅(qū)動所述弦樂器的弦在磁場下振動，并獲取弦樂器的弦的振動信號；2)根據(jù)不同頻率的輸入信號對應的振動信號的振幅，得到弦樂器的弦的振幅譜，根據(jù)振幅譜得到弦樂器的弦的動力學參數(shù)；3)根據(jù)不同頻率的輸入信號對應的所述振動信號的相位，計算振動信號與輸入信號之間的相位差，根據(jù)相位差計算弦樂器的損耗因子；4)根據(jù)損耗因子得到弦樂器的共振吸收譜，根據(jù)共振吸收譜得到弦樂器的共鳴箱的動力學參數(shù)。本發(fā)明通過按照預定的輸入信號驅(qū)動弦樂器的弦在磁場下振動以及檢測弦樂器的弦的振動信號，分析得到弦樂器的共振吸收譜及振幅譜，得到弦樂器的動力學特征。
【IPC分類】G01H13-00
【公開號】CN104864956
【申請?zhí)枴緾N201510212207
【發(fā)明人】熊小敏, 郭濱, 龐志勇, 陳弟虎, 鄧子泠, 陳楠, 劉樹郁, 張碧魚
【申請人】中山大學
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年4月28日