CN101040318A - 附带颤音机构的自调弦弦乐器的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于弦乐器的自动调弦系统，该系统具有包括电机和齿轮组件的琴弦调节组件，其中该电机和齿轮组件可以在调弦系统的壳体上枢轴旋转。该系统还可以包括与电机和齿轮组接触的颤音臂以及与该电机和齿轮组件和乐器两者都接触的颤音回位弹簧，该系统能够正反两向地改变在琴弦调节组件中的琴弦接触表面相对于所述琴弦的位置，从而降低所述琴弦的音高并且其后将其升高到它的初始音高。所述系统还包括与诸如远距离脚踏开关或其它形式的控制板之类的远距离部件无线通讯的选择板。也可以将其它远距离装置无线连接到该调弦系统，包括其它乐器、用于接收声音的音频装置等等。所述系统包括处理器，该处理器预先编程有电机运动的通用指令以获得特定的音高变化，并且该处理器也可以被编程为存储该系统每一次执行自动调弦校准所需的电机指令并且在下一次系统调弦时利用这些指令。所述系统能够执行细调校准，并且能提示用户执行粗调校准。它也允许用户在弹奏乐器时改变调弦。

Description

附带颤音机构的自调弦弦乐器的装置和方法
                    相关申请的交叉引用
本申请要求在2004年8月18日提交的序列号为60/602,385的美国临时申请的优先权，在此将该申请以同本说明书不冲突的限度通过引用并入本说明书。
                         背景技术
技术领域
在本技术领域中已经描述了一些用于弦乐器的自动调弦系统。
                         背景技术
1998年10月20日颁发给Freeland等人的第5,824,929号美国专利“具有校准程序库的乐器自调弦系统”描述了一种自动开环自调弦系统，该自调弦系统使用用于设定调节器位置的校准功能程序库在诸如温度、湿度和乐器性能等不同组合条件下对弦乐器调弦。本专利依赖已知技术中的调节器来进行调弦校准。它使用“开环反馈”，也就是说它存储来自先前调弦校准中的调节器设置并且在随后的调弦校准中使用这些调节器设置。1999年1月12日颁发给Freeland等人的第5,859,378号美国专利“具有品柱模式的乐器自调弦系统”公开了用于计算对弦乐器进行调弦所需的调节的方法。它依赖用于实际上改变琴弦频率的已知技术中的机械结构。
1998年6月16日颁发给Milano等人的第5,767,429号美国专利“自动弦乐器调音器”描述了一种使用闭环反馈和带传动器的电机和齿轮装置以依次将电机输出应用于不同琴弦的自动调弦系统。1994年9月6日颁发给Pattie的第5,343,793号美国专利“自动调弦乐器”公开了一种具有电机以通过围绕电机轴缠绕琴弦来调节琴弦张力的自动调弦系统。此系统使用“闭环反馈”，因为该系统在进行频率调节中不参照已存储的调节器位置。1994年6月28日颁发给Miller等人的第5,323,680号美国专利“弦乐器自动调弦的装置和方法”公开了一种使用线性调节器来向一侧偏转琴弦以调整琴弦的频率的调弦机构。1991年11月19日颁发给deBuda的第5,065,660号美国专利“钢琴调弦系统”提出了一种用于响应闭环反馈来调节钢琴琴弦张力的手持装置。1990年3月20日颁发给Skinn等人的第4,909,126号美国专利“自动乐器调弦系统”描述了一种用于调节琴弦张力的杠杆臂和滚轴组件。没有公开驱动齿轮/琴弦凸轮部件。1989年2月14日颁发给Skinn等人的第4,803,908号美国专利“自动乐器调弦系统”公开了通过接合销以及杠杆和滚轴来调节琴弦张力。没有使用驱动齿轮/琴弦凸轮部件。1989年8月15日颁发给Hughes，Sr.的第4,856,404号美国专利“能够改变调弦、基调、和音并具有调节能力的吉他”公开了一种需要手动调节琴弦张力的调弦方法。1985年8月20日颁发给Borisoff的第4,535,670号美国专利“琴弦弯曲部连接结构”也公开了一种用于改变琴弦张力的手动系统。1986年4月29日颁发给Minnick的第4,584,923号美国专利“用于弦乐器的自调弦尾件”公开了使用闭环反馈和爱克米螺杆(acmescrews)和杠杆来调节张力的自动调弦系统。1984年1月24日颁发给Scholz的第4,426,907号美国专利“自动调弦装置”公开了一种通过探测琴弦张力而非频率而工作的自动调弦装置。1983年3月1日颁发给Scholz的第4,375,180号美国专利“自动调弦装置”也公开了一种通过探测琴弦张力而非频率而工作的自动调弦装置。1978年5月9日颁发给Hedrick的第4,088,052号美国专利“弦乐器调弦仪器”公开了一种由线缆系统驱动的分离的手持调弦装置。
许多专利公开了具有用于产生颤音效果的装置的调弦系统。2002年7月9日颁发给Whittall等人的第6,415,584号美国专利“用于对弦乐器进行调弦的调弦装置、包括该调弦装置的吉他和对该弦乐器进行调弦的方法”公开了一种多级行星齿轮箱，其中琴弦围绕输出销(outputpeg)缠绕以调节张力。它公开了支轴式(fulcrum-style)颤音装置的使用。1999年5月23日颁发给Wynn的第5,886,270号美国专利“用于弦乐器的机电式调音器”还公开了一种使用双铰链震音系统的支轴式颤音装置。1995年2月21日颁发给Burgon的第4,390,579号美国专利“乐器的调弦”公开了使用弹簧来拉紧琴弦和使用在支架上运行的可移动的滑座来产生颤音效果。1991年8月13日颁发给Busley的第5,038,657号美国专利“用于乐器的琴弦拉紧设备”公开了一种包括具有轴的电机的自动调弦系统，琴弦绕所述电机的轴缠绕以调整张力。它具有一种模拟常规颤音臂的操纵杆装置或用电子控制颤音效果的操纵球。1992年3月17日颁发给Zacaroli的第5,095,797号美国专利“弦乐器的自动调弦控制”公开了一种使用形状记忆金属来控制琴弦张力和使用电阻器来产生颤音效果的调弦系统。1979年7月10日颁发给Tomioka的第4,160,401号美国专利“用于电子弦乐器的弦振动传感器桥”公开了一种用于调节琴弦张力的压电推挤机构。通过使用电阻器而产生震音。1995年8月8日颁发给Baker的第5,438,902号美国专利“用于弦乐器的记忆调弦系统”公开了一种使用杠杆和凸轮并可以通过驱动使震音基础元件倾斜的杆而提供颤音效果的调弦系统。1991年4月23日颁发给Kurtz的第5,009,142号美国专利“自动共振调弦的装置和方法”公开了一种使用压电推动器以调整琴弦张力和通过改变电压而制造颤音效果的自动调弦装置。
其他美国专利公开了涉及系统部件与远距离部件通讯的调弦系统。2001年8月21日颁发给Cumberland的第6,278,047号美国专利“用于弦乐器调弦的设备”公开了一种通过探测在琴弦上的张力而非频率而工作的调弦装置。它可以无线连接与拉紧琴弦的驱动器连接的计算机。2001年2月6日颁发给Long等人的第6,184,452号美国专利“乐器的调弦”公开了使用单个电机和离合器系统来驱动用于施加琴弦张力的输出螺杆。不需要弹奏琴弦。通过遥控可以操作该调弦装置。2000年12月26日颁发给Caulkins等人的第6,166,307号美国专利“用于自动操作弦乐器的装置”公开了一种弦乐器，其中外部计算机通过常规的方法来控制调弦而不需要手动弹奏琴弦。1982年7月13日颁发给Pogoda的第4338846号美国专利“电子乐器设备的遥控”公开了一种位于电吉他上的手动操作开关，该开关可以通过现有的吉他线缆控制远距离定位的调弦装置。它没有公开琴弦拉紧机构。
2003年9月25日出版的第2003/0177894号的美国专利公告公布了Skinn的专利“压电摇杆桥”，其公开了当调节琴弦张力时使得琴弦基本无摩擦地移动的具有摇杆部件的可移动支架式桥。还公开了通过同时弹奏所有的琴弦来操作自动调弦装置的压电拾音器设计。
其它涉及自动调弦系统的专利包括以下专利号的美国专利：3144802、4044239、4196652、4947726、4958550、4207791、4313361、4732071、4327623、2136627、4100832、4434696、4457203、4512232和4665790。
由于本说明书中所提到的所有出版物的各种装置和方法的教导在本发明中有用，所以在此以与本说明书不冲突的限度通过引用将其并入本说明书中。在本发明的实施方案中可以排除在任一个这些出版物中公开而未在本发明的以下描述中具体公开的任一特征。
发明内容
本发明提供了一种自动调弦系统，以允许精确、快速地改变弦乐器的单根琴弦的音调，并且允许当用户激活弦乐器时在弦乐器上执行自动细调校准。该调弦系统包括：探测器，其用于探测由激活的琴弦产生的初始乐音音调并产生与所述音调相对应的信号值；处理器，其连接到所述探测器，用于将所述信号与预期频率相对应的参考频率值做比较并产生电子控制信号，所述电子控制信号是在所述信号值和所述参考频率值之间差值的函数；以及琴弦调节组件，其连接到所述处理器和所述琴弦，用于依照所述电子控制信号调节所述琴弦的张力，所述琴弦调节组件包括枢轴连接到所述自动调弦系统的壳体上的电机和齿轮组件。这些调弦系统部件被设计成与下文所描述的颤音臂一起工作。
关于本发明的调弦系统的术语“自动”指琴弦张力可以由本发明的机械部件自动地调节以进行精确并可重现的细调校准。
“细调校准”是可以由系统自动进行的琴弦张力的改变。由于物理机械限制，在预期琴弦频率和实际的琴弦频率之间的差异可能大于本发明的调弦机构可以处理的差异。例如，本发明的驱动齿轮/琴弦凸轮一般被设计成具有响应控制其运动的电机的大约15度的旋转自由度，并且仅仅在这些旋转自由度的限度之内能够自动改变琴弦张力。因此，当需要粗调校准时，本发明的调弦系统和调弦程序还允许进行如下文所述的初步粗调校准。
所述自动调弦系统还可以包括颤音组件，该颤音组件包括与电机和齿轮组可操作接触的颤音臂，以及与电机和齿轮组件以及所述乐器可操作接触的颤音回位弹簧，所述颤音组件能够正反两向地改变调弦臂组件的驱动齿轮/琴弦凸轮的琴弦接触表面相对于琴弦的位置，从而降低所述琴弦的音高(pitch)并且其后将其升高到它的初始音高。术语“颤音”是指在音调的音高中的高低两向改变(与“震音”相比，震音指在音调的音量中的高低两向变化)。所述“颤音臂”是一根杠杆，当操作时，杠杆拉动活塞形式的齿轮和电机组件的端部，使得其在枢轴连接到调弦系统壳体的轴上旋转，依次使得连接到齿轮和电机组件上的调弦臂组件在也枢轴连接到调弦系统壳体的调音臂轴上旋转。回位弹簧连接到与颤音臂连接的一端远离的齿轮和电机组件的另一端部，并且也连接到调弦系统的壳体上，因此弹簧使得齿轮和电机组件(以及连接到齿轮和电机组件的调弦臂组件)返回到它的初始位置。可以一次或多次地操作颤音臂以产生颤音效果。关于颤音组件的部件的“可操作接触”是指操作一个部件结果引起与之操作接触的部件产生运动。例如，优选地，本发明的颤音臂间接地通过颤音激励器轴引起齿轮和电机组件旋转，而不是直接作用于齿轮和电机组件使其旋转。
琴弦调节组件还可以包括：琴弦锚定在其上的调音臂；容纳在调音臂内的驱动齿轮/琴弦凸轮的琴弦接触表面，其中琴弦接触表面与琴弦可调节地切向接触；电机和齿轮组件的齿轮，该齿轮与驱动齿轮/琴弦凸轮旋转接触；以及电机和齿轮组件的电机，该电机响应电子信号与齿轮组旋转接触；因此改变琴弦接触表面关于琴弦的位置；从而改变当琴弦激活时由琴弦产生的频率。
调弦系统的壳体可以是如下描述的分离的壳体，或可以是乐器本身的主体，或任何固定连接到在乐器本身的主体之上的、电机和齿轮组件可以枢轴连接到其上以便相对于琴弦旋转的部件。
电机和齿轮组件包括用来获得琴弦张力调节的电机和齿轮，所述电机和齿轮集成到一个能够相对于壳体枢轴转动的单元上。
弦乐器可以是为本技术领域中所知的任一弦乐器，其包括：吉他(电子的和声学的)、低音乐器、小提琴、锡它尔琴、竖琴、钢琴、以及其它弦乐器。在一个优选实施方案中，包括自动调弦系统的弦乐器是吉他，更优选为电吉他。也在一个实施方案中，调弦系统的部件作为其一个整体部分内置在吉他中。调弦组件可以在制作吉他时安装，或可以通过改进现有的吉他将其装入。在其它实施方案中，一些部件可以如下文所描述的那样远离吉他。
探测器包括一个或多个能够接收当弹奏琴弦时产生的音调并且能够将该音调转换为代表音调频率的信号的电子部件。优选地，音调的模拟信号转换为数字信号。在本发明的一个实施方案中，探测器包括内置到具有相应电路的常规电吉他中的拾音器。
“激活的琴弦”是指由用户弹奏的或由其它方式引起振动的琴弦，例如通过一自动琴弦激活机构来引起振动。
“处理器”是任意可被编程或者硬布线以执行本发明的自动功能的装置。在一个实施方案中，它是中央处理单元(CPU)电路板。它还可以是诸如个人计算机之类的独立计算机或任何其它已为本技术领域中已知的处理装置。当处理器与探测器通讯时，例如处理器接收由探测器产生的代表通过激活琴弦而产生的音调信号时，处理器是“连接”到探测器的。
“预期频率”是指当依照具体的“调弦”调准的琴弦应该产生的频率。
本技术领域中已知很多不同的“调弦”。例如，标准调弦使用在美国广泛接受的频率值(赫兹值)从最低到最高为以下音调：E、A、D、G、B和E提供了每根琴弦的公认频率。所述音调的赫兹值在其它时间和其它国家可能不同，并通常参照诸如使用四分之一八度的音高A的A-440赫兹或A-442赫兹的校准频率。空弦(open)A调弦将琴弦调到以下音调：E、A、E、A、C#、E。空弦G调弦将琴弦调到以下音调：D、G、D、G、B、D。空弦D调弦将琴弦调到以下音调：D、A、D、F#、A、D。降D调弦通过由将第六琴弦(E)降低一个全音(低于第四琴弦一个八度音)来改变标准调弦(E)。与使用纯音律的音阶升降的严格精确调弦(其中每个倍频产生一个比八度音还高的音调，在每一个八度音阶之间的十二个半音中的每一个伴随着一个泛音列)相反，平静缓和的调弦包括将每一个音调分配一个频率，该频率稍微不同于精确指定的调音以便在所有的键中产生良好但不完美的调音，并且在所有的键中使得声音和谐。本技术领域已知其他许多调弦方法，并且可以产生供本发明使用的另外的新调弦方法。
本说明书中使用的术语“调弦”区别于术语“调弦校准程序”，“调弦校准程序”指调节琴弦的张力以产生“预期频率”，即由用户已经选择了调弦要求的频率。
音调的“信号值”可以是在与音调的频率相对应的系统内使用的任一单元中表达的数字。“信号值”可以在以下单元中：测量琴弦张力的单元、测量本发明的步进电机的运动的单元，或其它对执行本发明的自动调弦程序有用的单元。
预期频率的“参考频率值”是一个在如前述段落所描述的对应于预期频率并且用于比较预期频率与当激活琴弦时产生的音调频率的任一单元内表达的数字。
“电子控制信号”是表示对自动调节琴弦张力的系统有用的任一单元内的信号值和参考频率值之间的差异的信号。
“琴弦调节组件”包括自动调节琴弦张力所必需的所有部件。当琴弦调节组件的部件可以接收来自处理器的信号时，琴弦调节组件被“连接”到处理器，其中该信号直接或间接激活电机以最终在琴弦上产生张力变化。作为间接激活电机的一个实施例，在一个实施方案中，其中处理器是CPU电路板，CPU电路板可以发送电子控制信号给电机板，该电机板发送另一个信号给电机。琴弦的调整依赖于表示在信号值和参考频率值之间的差异的电子控制信号，并且如下文所更为充分描述的，琴弦的调整还可以依赖其它因素。
琴弦调节组件的部件包括如本说明书中所描述的调音臂，该调音臂提供了一种用于固定琴弦的一端的装置。调音臂包括一驱动齿轮/琴弦凸轮，驱动齿轮/琴弦凸轮在其上部圆周具有琴弦接触表面，琴弦穿越该琴弦接触表面。琴弦接触表面是在圆形部分上的具有不变半径(从中心枢轴孔到圆周的距离)的圆形区域，因此当旋转驱动齿轮/琴弦凸轮时，圆形区域将在不同的地方压在琴弦上，从而增加琴弦的长度，并且因此增大琴弦的张力和频率。琴弦接触表面可以在不同的地方压在琴弦上的能力被称为琴弦接触表面与所述琴弦可调节的切向接触。驱动齿轮/琴弦凸轮的旋转通过驱动齿轮/琴弦凸轮的是圆形的圆形底部以及具有与电机可操作的连接的齿轮相啮合的齿轮齿来实现的，因此当电机运动给定的距离时，驱动齿轮/琴弦凸轮将旋转一个成比例的距离。因此该齿轮被称为与驱动齿轮/琴弦凸轮“旋转接触”。旋转接触可以是直接或间接的，例如通过本说明书中所描述的齿轮减速级接触。
在一个实施方案中，琴弦调节组件包括附带用于每根琴弦的电机和齿轮的调音臂组件。在其它实施方案中，单个电机和齿轮组件可以通过本技术领域已知的传动装置依次连接到每个调音臂。
在本发明中使用的电机可以是任一本技术领域已知的能够执行产生驱动齿轮/琴弦凸轮的所需的运动的功能的电机。在一个实施方案中，电机是步进电机，该步进电机是将电子脉冲转化为精确的机械运动的装置。步进电机的输出轴可以输出旋转或线性运动。在本发明中，步进电机输出旋转运动。对于电机与驱动调音臂的驱动齿轮/琴弦凸轮部件的齿轮“旋转接触”，是指电机轴直接与该齿轮直接接触，或者与其他与该齿轮接触的齿轮接触。在一个优选实施方案中，电机轴与许多的齿轮接触，这些齿轮连续地减少使驱动齿轮/琴弦凸轮运动的齿轮的旋转运动，以使得需要电机轴旋转很多来获得驱动齿轮/琴弦凸轮的15度的旋转。
本发明的自动调弦系统还可以包括用户接口，该用户接口包括信号部件，例如指示用户激活(例如通过弹奏)每根单独琴弦的不同颜色的LED。在一个实施方案中，指示用户依次弹奏每根琴弦，每根琴弦的频率单独收集。当同时弹奏或以其它方式激活琴弦时，还可使用诸如压电传感器之类的可以同时收集来自所有琴弦的信号的部件。如本技术领域已知的，可以使用用于与用户交流的其它类型的信号部件，例如数字显示器、听觉信号部件(auditory signals)等等。用户接口包括使得用户能够操作机电装置的控制器，例如按钮、开关或本技术领域已知的其它控制器。用户接口还包括电源控制器、启动调弦校准的按钮以及以由系统用户选择具体调弦所需的控制器。
本发明的自动调弦系统还可以包括指示用户执行粗调校准程序的信号部件，该粗调校准程序包括手动调节至少一根单独琴弦的张力，例如通过转动调弦销，该信号部件包括告知用户何时必须手动拉紧、松开、或不需要进一步手动拉紧或松开的信号。当在由激活的琴弦的音调产生的信号值和参考频率值之间的差异大于允许上文论述的所述琴弦的自动细调校准的数值时，激活这种信号。
处理器可以包括存储的通用预定校准值，该存储的通用预定校准值包括用于获得每根琴弦的多个预期频率改变的电机运动指令。如下文中将更充分描述的，“通用值”是考虑了影响琴弦频率的本技术领域中已知的因素之后而预先确定的。这些数值是可以任一对于产生所需电机运动有用的单元内表示的数字。可存储对于多种预期调弦而用于每根琴弦的通用预定校准值，因此如果用户希望选择具体的调弦方式，则激活用于所述调弦的适当控制器将启动本发明的算法(其被编程或硬布线到处理器中)来使用用于每根琴弦的相应的预定通用校准值。该算法使用适当的已存储的预定通用校准值来产生在该琴弦上执行自动调弦校准所需要的电机运动量。
该算法还存储用来执行每一调弦校准的电机运动的指令的数值，在本说明书中称之为“偏移校准值”。偏移校准值与通用预定校准值一起用来重新计算在所述琴弦上执行下一次自动调弦校准所需的电机运动量。
使用来自每一先前调弦校准的预定通用校准值和/或偏移校准值被称为：“开环反馈”(与“闭环反馈”相反，在闭环反馈中系统仅仅比较实际的频率和预期频率并进行相应的琴弦调整)。在每一次使用开环反馈时，它使得本发明的自动调弦系统变得更为精确。
如在下文中进一步描述的，在已经对每次预期调弦的每根琴弦执行了本发明的自动调弦校准程序之后，使用存储的预定通用校准值和偏移校准值还使得用户改变到不同的调弦而无需在他或她的演奏期间中途停止而来弹奏乐器或以其它方式产生音调。用户可以简单地操作控制器，该控制器激活算法而使用用于不同预期调弦的每根琴弦的存储值来改变每根琴弦的张力。
本发明的自动调弦系统也可以包括能够与远距离装置无线通讯的选择板(本说明书中也称之为“音频发射器和射频指令及控制收发器”)。在本说明书的上下文中的术语“远距离”是指非物理地接触乐器的装置或任何物理地接触乐器的物体。远距离的装置可以与乐器在同一房间或可以是在任何其它可以无线通讯的地方。“无线通讯”指在选择板和远距离装置之间不使用用于信号的电线或其它物理导线(除了空气)的任何通讯。远距离装置可以是：例如，探测器或处理器、或诸如脚踏开关或手控装置之类的具有控制器以控制系统功能的遥控板，其中这些系统功能也由在上述的用户接口组件上的控制器控制，例如电源启动、启动调弦校准程序、探测音调以及选择预期调弦等。控制板还可以包括控制器，该控制器用于：将处理器编程；下载或上传用于执行系统功能或用于将乐器调弦到其他调弦的数据或软件；调节电机速度；编辑、产生、存储和/或恢复以前使用过的调弦和更新系统软件，以及其它预期功能。其它远距离的装置(例如其它乐器、用于接收声音的音频装置等等)还可以无线连接到选择板。
本发明的自动调弦系统还可以包括本说明书中所描述的摇杆桥，该摇杆桥用于设定适当的调弦声调的琴弦的振动长度，并且用于根据用户喜好的设定琴弦的高度。此外摇杆桥还提供了基本无摩擦的、可移动的支架，以当使用常规桥时保持与自动改变琴弦长度和张力相对应的摩擦不影响调弦校准程序。在本发明的过程中通过拉长琴弦的方法来进行张力的调整；然而，为保持适当的声调，即为了确保预设磨损位置将继续产生具有适当比率的频率的音调，由桥和琴马设定的琴弦的振动长度必须保持恒定。
自动调弦系统还可以包括用户接口，其用于选择不同预编程的调弦或用来指示用户激活已经被选择的拟进行调弦的乐器的单根琴弦。在一个实施方案中，在每根琴弦下面的绿色LED灯指示用户应该弹奏该根琴弦。所述琴弦可以由自动细调校准来调弦或还可以包括如上所述的粗调校准步骤。
本发明还提供了包括本发明自动调弦系统的吉他和其它弦乐器。
本发明还包括一种对弦乐器进行调弦的方法，其包括：提供本发明的自动调弦系统；弹奏乐器的琴弦(优选根据用户接口上的信号按顺序单个迅速弹奏)，并且使得所述调弦系统在需要校准的所述乐器的任一琴弦上自动执行细调校准。该方法还可以包括，在弹奏每根单独琴弦之后，在使得所述调弦系统自动执行细调校准之前手动执行需要粗调校准的每根琴弦的粗调校准。
本发明还提供了一种当弹奏所述弦乐器时将所述弦乐器的调弦改变为不同调弦而无需再次弹奏所述乐器的任一琴弦的方法，该方法通过操作控制器而激活一算法，该算法使用用于不同调弦的电机运动指令的已被存储或预设的值使得乐器的所有琴弦根据不同调弦的要求被自动调节。在对所有琴弦的用于两种调弦的每根琴弦都进行了细调校准程序之后，才可以适当地执行这种方法。
结合下文详细说明的具体的实施方案进一步说明和描述本发明。
附图说明
图1是装有本发明调弦系统的常规电吉他的俯视图。
图2是装有本发明调弦系统的常规电吉他的仰视图。
图3是本发明的调弦系统的立体俯视图(没有计算机和选择板)。
图4是图3的调弦系统的局部放大图。
图5是本发明的调弦系统的仰视图。
图6是调音臂组件以及电机和齿轮组件的立体俯视图，该电机和齿轮组件示出了在本发明中使用的内部齿轮减速系统。
图7是本发明的单个调音臂的立体图。
图8是本发明的调音臂驱动齿轮/琴弦凸轮66的立体图。
图9是本发明的摇杆桥组件的立体图。
图10是本发明的摇杆桥组件中的单根琴弦摇架组件的立体图。
图11是本发明的去除了电机和齿轮组件的调弦系统的仰视图，示出了本发明的限定开关组件。
图12是示出了本发明的调弦系统的部件的电子系统方框图。
图13是示出了本发明的修整调弦过程的流程图。
具体实施方式
在附图中，同样的数字在不同附图中代表同样的部件和同样的结构特征。
图1是装有本发明的调弦系统10的常规电吉他的俯视图。该吉他包括主体12，该主体12具有诸如以下的标准部件：琴弦11、舒适弯曲部14、调音器16、调音弦轴18、琴头(a head stock)20、琴马(nut)24(该琴马是一具有槽的横木，该槽内架设有琴弦架并对调音弦轴18进行导向且保持琴弦的间隔)、一用于可选琴弦锁22的定位器(该定位器可以固定到琴头20上以锁住琴弦，从而在当改变琴弦的张力时防止琴弦11在琴马24内滑动)、琴颈26、吉他拾音器28(用于电子装置收集由琴弦11产生的用于通过放大器放大的声音)、吉他拾音器选择开关30(使得用户能够选择性地将拾音器和其组合部分电连接到放大器或其它部件上)以及音量和音调控制器32。在本发明的一个实施方案中，调弦系统10包括颤音臂40。
图2是图1的常规吉他的仰视图，示出了安装在常规电吉他中的本发明的调弦系统10的下侧。当吉他在使用中时，与吉他主体12的背面齐平的底板(未示出)覆盖调弦系统10。常规的部件包括顶带栓34、腹凹(belly cut)38和底带栓36。
图3是本发明的调弦系统10的立体俯视图(未显示出CPU板140、电机驱动器板142或者音频发射器和射频指令及控制收发器150，所有这些都在图5中示出)。系统包括电机和齿轮组件，该组件包括容纳齿轮的齿轮箱70(在图6中示出)以及齿轮可操作地连接到其上的步进电机74(一个电机可操作地连接到每根琴弦)。该齿轮箱通过齿轮箱枢轴72枢转固定到上壳体130上。
调弦系统10还包括可选的颤音组件，该颤音组件包括通过枢轴44枢转固定到颤音支架42的颤音臂40，在颤音支架中设有贯穿通过颤音臂40的基端内的孔的激励器轴46，激励器轴46由颤音拉簧48围绕。颤音拉簧48为颤音臂组件提供张力以消除在连接处的振动。激励器轴46延伸穿过调弦系统10的上壳体130上的孔41(见图11)并且固定连接到齿轮箱70。
调弦系统10还包括位于上壳体130中的摇杆桥组件50(在图9和图10中进一步示出)，该摇杆桥组件50包括音调调节螺杆56和容纳琴弦11的摇杆52。琴弦11在包括常规琴弦导向滚柱80的导弦组件90下穿过，并且进入调音臂组件60的调音臂61中的狭槽63内。
调音臂61枢轴安装在被支撑在上壳体130的调音臂轴84上。在图7和图8中更充分地示出了该调音臂组件。
调弦系统10还包括由上壳体130支撑的用户接口板组件100。在图4中更充分地示出了该用户接口板组件。
图4是图3的调弦系统的局部放大图，示出了调音臂61和用户接口板组件100。用户接口板100包括包含接口板组件100的顶部的可视部分的键盘，该键盘可以胶接固定到上壳体130上并连接到在此可视的顶部之下的用户接口板131(在图11中示出)上，该用户接口板131包括六个三色LED 102，每一个三色LED对应于每根琴弦，以指示用户在本发明的调弦过程中弹奏哪根琴弦(优选地，当琴弦应弹奏时对应的LED是绿色)、将哪根琴弦消音(优选地，当琴弦应消音时对应的LED是红色)以及何时不碰触琴弦，因为该装置正在获取弹奏琴弦所发出的音调频率(优选地，当琴弦不应被碰触时，对应的LED是黄色)。用户接口还包括许多按钮。当电源关闭时，当按下电源/修整按钮112时开启调弦组件10。当系统通电并且短暂按下电源/修整按钮112然后释放时，启动如下文所描述的“修整”调弦程序。当按下电源/修整按钮112并按住一小段时间时，系统则将恢复电源关闭。当拉紧琴弦指示器106点亮时指示用户手动拉紧正在调弦的琴弦。当松开琴弦指示器110点亮时指示用户手动放松正在调弦的琴弦。当调弦调准指示器108点亮时告知用户不再需要手动调节。仅仅在琴弦张力在能够进行自动调节的可操作范围之外时需要手动调节；否则调弦系统将自动地完成调弦过程。调弦选择器按钮104使得用户可以选择一组琴弦拟被调节到的频率，例如“STD”用于标准调弦、“DRD”用于降D调弦、“opG”用于空弦G调弦，“opE”用于空弦E调弦、“opA”用于空弦A调弦、“opC”用于空弦C调弦、“opD”用于空弦D调弦、“Sit”用于锡它尔琴调弦、“GAD”用于DADGAD调弦、“DAD”用于DADDAD调弦。例如，在STD和DRD之间转换调弦每次都要按下和释放STD/DRD按钮，并且在每个按钮下面都有LED点亮来告知你何时在DRD中与何时在STD中。这些调弦选择器按钮104具有双态(taggle)作用，因此例如选择S TD时，按钮的STD部分下的LED点亮STD标签，同时按钮标签的DRD部分是不亮的，反之亦然。
图4还显示了调音臂61的放大视图，示出了狭槽63和弦球锁定凹槽62。图4还示出了电源和USB(通用串行总线)输入-输出端口132，电池组162(图5)对来自外部电池充电器(未示出)的电力通过该端口132进行再充电，并且数字数据信号通过该端口132输入该装置并从该装置输出，或输送到诸如个人计算机的主机USB装置(也未示出)。
图5是本发明的调弦系统的仰视图。示出了颤音臂40和颤音支架42的下侧，还示出了电机和齿轮组件，该组件包括步进电机74、所连接的电源信号线160以及齿轮箱70，该齿轮箱70设置在上壳体130内并且通过齿轮箱枢轴72枢轴连接到上壳体130上。用户压下颤音臂40使得电机和齿轮组件绕齿轮箱枢轴72转动，使得可操作地连接到其上的调音臂61旋转通过大约15度的弧度，从而减小在琴弦上的张力并且降低由琴弦产生的声音的频率。当用户释放颤音臂40时，连接到颤音弹簧锚杆47和上壳体130上的颤音回位弹簧45使得颤音臂40返回到它的初始位置，使得琴弦返回到其初始位置并提高琴弦产生的声音的频率，从而产生颤音效果。
图5中还示出了与用户接口组件100(在图3和图4中示出)和电机驱动器板142的部件进行信号通讯的中央处理器(CPU)电路板140，以及音频发射器和射率指令及控制收发器电路板150和用户接口板131(在图11中示出)。音频发射器和射频指令及控制收发器电路板150(在本说明书中也被称为“选择板”)包括用于与可选系统部件无线通讯的音频发射器和射频指令及控制收发器，该可选系统部件包括诸如脚踏开关或者按钮或开关板的遥控板以控制也可通过在用户接口板组件100(图4)上的控制器来控制的该系统的一些功能或所有功能，以及下述附加功能，例如那些允许编程的功能或提供用于下载管理附加调音、混音(tempering)、调节电机速度、编辑、产生、存储和恢复调音的软件或者系统软件升级的数据链路以及其它遥控功能。调弦系统还可以装配包括围绕印刷电路板(未示出)的金属包壳的噪音屏蔽件。
图5还示出了通过电池连接器164与CPU电路板140电连接的电池组162。电机驱动器板142又通过板间连接器163与CPU电路板140电连接。
图6是调弦系统10的电机和齿轮组件齿轮减速系统的立体内部视图。内部齿轮减速系统包括齿轮箱70，该齿轮箱70包括电机74。每一个电机74都具有啮合到惰轮75-2(示出了两个大惰轮和一个小惰轮，两个大齿轮相互连接并被惰轮轴76支撑)的电机小齿轮75-1，其中该惰轮75-2还啮合到包括连身齿轮75-3(每根琴弦用一个减速级)的分开的齿轮减速级，在连身齿轮轴75-4上的每组连身齿轮75-3通过齿(未示出)与调音臂61的驱动齿轮/琴弦凸轮66(在图7中示出)的齿轮齿65啮合。齿轮减速级和步进电机安装在齿轮箱70内，该齿轮箱70在齿轮箱枢轴72上枢轴连接到上壳体130(在图3中示出)。
图7是本发明的调音臂组件60的立体图。调音臂61包括其内设有琴弦11的狭槽63和其内设有弦球13的弦球锁定凹槽62。在使用中，调音臂61通过贯穿轴枢轴孔69延伸的调音臂轴84(在图3中示出)枢轴连接到上壳体130。具有上部琴弦接触表面64的驱动齿轮/琴弦凸轮66通过压销67固定连接到调音臂61并且被固定到该调音臂内，该驱动齿轮/琴弦凸轮66的底面包括驱动齿轮齿65以啮合容纳在相关齿轮箱70内(在图6中示出)的电机驱动齿轮组。当用于特定琴弦的关联电机被一信号激活时，关联齿轮转动，同时使琴弦接触表面64在优选为大约15度的预置操作范围内旋转一预选距离，该信号从CPU电路板140到达电机驱动板142，然后从该处到达适当的步进电机74以使得该琴弦产生为获得预期频率所需的适当的驱动齿轮/琴弦凸轮66的旋转。从枢轴孔69到琴弦凸轮的上部表面64接触琴弦11的点之间的径向距离根据琴弦的不同而变化不同。如为本技术领域中已知的，琴弦的位移根据以下公式确定：
                    S＝rθ
其中S是琴弦移动的直线距离，r是从轴枢轴孔69的中心到琴弦接触表面64的上缘的半径r，θ是琴弦接触表面64可以旋转通过的旋转角度。如本技术领域普通技术人员应理解的，可以调节琴弦接触表面64的构形以获得用于每根琴弦预期频率范围。如本领域普通技术人员所明白的，因此用于每根琴弦的半径都将是不同的。
如下面参照图11所描述的，调音臂组件还包括用于限定臂的初始位置的限定开关标记68。
图8是示出了本发明的调音臂驱动齿轮/琴弦凸轮66的立体图，示出了与琴弦11接触的琴弦接触表面64、与在图7中示出的压销67接合的压销孔77、容纳调音臂轴84(在图3中示出)的枢轴孔69以及用于与连身齿轮组75-3(在图6中示出)啮合的齿轮齿65。
图9是本发明的摇杆桥组件50的立体图，示出了设置在包括底座57和顶盖54的壳体中的摇杆52。还示出了音调调节螺杆56。
图10是本发明的摇杆桥组件50的单根琴弦支架组件55的立体图。琴弦槽51被设计成用来容纳琴弦(如图3所示)，并且被设计成在V形槽块53中的楔形底座59上往复摇摆，该V形槽块53具有设计用于允许摇杆52摇摆通过一限定弧度的V形凹陷，从而允许改变琴弦的张力(和频率)而不增加系统的摩擦。V形槽块53被支撑在琴弦支架58内，该琴弦支架58设有音调调节螺杆56来改变支架58内的V形槽块53和摇杆52的位置，以通过使琴弦的振动长度变长或变短来调节琴弦的音调长度。
图11是去除了电机和齿轮组件的本发明的调弦系统的仰视图，示出了本发明的限定开关组件。该限定开关组件包括限定开关光学发射器136和限定开关光学接收器134，其中发射器136由在装置一侧上的光学发射器输电线139提供电源，而接收器134连接到在另一侧的光学接收器信号线138，该信号线138经由用户接口板131(图11)连接到CPU电路板140上。当在激活的调音臂61(见图7)上的限定开关标记68转动从而断开在光学发射器136和光学接收器134之间的光束时，一信号通过光学接收器信号线138经由用户接口板131发送到CPU电路板140，使得其将此位置设为零点，所有在任意方向上的电机的相对运动都参照该零点位置。
在图11中还可看到颤音件安装孔41和琴弦高度调节螺杆92，该琴弦高度调节螺杆92可以升高或降低用来调节琴弦支架组件55的高度，从而调节琴弦的高度，以便于根据每个演奏者的偏好来调节琴弦离开琴颈26的高度。也示出了在上壳体130上的电源和USB输入-输出端口132。
图12是电子系统方框图，示出了存在于不同电路板上的本发明的调弦系统的结构。方块T代表现有的吉他拾音器，例如如图1中所示的零件28。当弹奏琴弦时，拾音器将产生的声音传送到低通滤波器并获得增益(gain stage)，然后传送到可调带通滤波器之上，该带通滤波器滤掉对于每根琴弦的重要的频率范围之外的频率。可以通过CPU调整带通滤波器的中心频率以产生移动窗口，以依次仅允许那些与每根琴弦对应的频率通过。该然后通过对比器将信号从模拟信号转变为数字信号并且将该信号调整为用于传送到CPU电路板140(在图5中示出)的矩形波。该CPU电路板140测量矩形波信号的频率，然后经由电机驱动板142(在图5中示出)发送信号到与每根琴弦(在图5中示出且在图12中标记为M1到M6)相对应的单独步进电机74。CPU电路板140还与连接至蓄电池组162的电池充电器信号通讯，并且提供了能够用来传达电池的电流充电状态的“气体压力计”。通过如上所述的能够无线连接至所述系统的附加部件，CPU电路板140还与用户接口板131(图11)以及音频发射器和射频指令及控制收发器150(图5)(此处还被称为“选择电路板”)信号通讯。
为运行所述系统，通过以下步骤给吉他装上琴弦：将常规琴弦11的弦球13放入适当的调音臂61的弦球锁定凹槽62中；使琴弦通过调音臂狭槽63并且在适当的琴弦导向滚柱80下面；然后将琴弦安装在适当的摇杆52的适当琴弦槽51(图10)中；使琴弦在琴颈26上方通过并将琴弦固定到适当的调音弦轴18。导向滚柱80的目的是为了确保琴弦与驱动齿轮/琴弦凸轮66的琴弦接触表面64(图7)保持稳定接触，以使得导向轮的旋转能够改变由每根琴弦发出的频率。
然后可以开始本发明的修整调弦程序。术语“修整”是指本发明的调弦校正过程。
图13是示出了调弦程序的流程图。当用户短暂压下和释放(“TCH/PWR”)电源/修整按钮112(图4)时，这时系统已经通电，与具有按最低频率范围设计的琴弦6相对应的LED 102(图4)被激活而显示绿光，其它分别按从最低到最高频率而设计的琴弦5-1相对应的LED被激活而显示红光。绿光指示用户弹奏琴弦6，红光指示用户当弹奏琴弦6时将所有其它琴弦消音。一旦用户弹奏琴弦6，相应的LED转为黄色以指示用户在该琴弦振动并且系统获取频率信号时不要触摸该琴弦。
吉他拾音器收集来自琴弦6的声音并且传送相应的频率信号给将该频率与用于该琴弦的预期频率进行比较的CPU电路板140。如果所述琴弦被适当地调弦并且实际频率和预期频率之间没有差异，那么琴弦的数字就被设置为琴弦5并且重复所述过程。
如果在用于琴弦6的实际频率和预期频率之间具有差异，那么CPU电路板140判断该差异是否大于或小于预定差异，其中较大的差异将需要用户进行粗调校准，而较小的差异将允许系统自动进行细调校准以将琴弦达到正确音调。可以自动地执行细调校准的预定差异由系统参数设定，这些参数包括：琴弦的长度和质量、调音臂61移动的自由度和琴弦凸轮66的半径，以及由如下文所述的存储在CPU中的由调弦系统对弦进行的以前的调弦调节的存储资料。
如果需要粗调校准，那么在软件存储器中设置粗调校准标记，并且激活适当的琴弦调节指示器(图4)。如果实际的频率太低，则激活拉紧琴弦指示器106。如果实际的频率太高，则激活松弛琴弦指示器110。然后用户使用调音弦轴以拉紧或松弛琴弦。但是，激活琴弦6的LED变成绿色而激活其它琴弦的LED变成红色，指示用户必须再次弹奏琴弦6而将其它琴弦消音。重复这个过程直到实际的琴弦频率在系统能够进行细调校准的范围之内。此刻，激活调弦调准指示器108以指示用户不需要进一步进行琴弦的手动调节。将在任一琴弦上需要粗调校准的事实保存到存储器中并在这一程序最末端时使用。
当实际的琴弦频率是在系统可以进行细调校准的范围之内时，CPU电路板140存储该琴弦的频率误差并进行下一根琴弦。
一旦琴弦6已经测定细调校准误差，该误差就被存储在存储器中并且琴弦的数字消减到下一个更低的数字。重复该过程直到琴弦的数字为0。如上文所述的对于琴弦6的调弦一样，当琴弦正在被调弦时，激活与每根琴弦相应对的LED。
当琴弦的数字是0时，系统检查确认是否所有琴弦都进行了粗调校准，如果是这样，从开始重复该程序直到琴弦的数字再次为0，且没有设置粗调校准标记。这是为了证明一根琴弦的粗调校准已经作用于其它所有琴弦上的效果。一旦完成整个程序而不需要粗调校准，则计算所有的琴弦的预期频率的电机位置，CPU电路板140经由电机驱动板142发送信号以激活与每根琴弦附连的电机74来转动附连的齿轮，从而在适当的方向上将附连的驱动齿轮/琴弦凸轮66移动适当的距离，以产生每根琴弦的琴弦张力的所需的变化来获得其预期频率，从而同时细调校准所有的琴弦。
为获得每根琴弦的频率预期变化而需要的电机移动的变化被存储在用于每根琴弦的存储器中，从而这些数据可以被用来计算用于下一调弦校准的所需的电机位置的变化。每根琴弦的恰当的电机移动通过一算法来计算得出，该算法考虑了为获得以前需要的频率变化所需要的以前的电机运动的量，还考虑了如上所述的和为本技术领域技术人员所知的其它系统参数。第一次应用本发明的调弦校准程序或任何时候复位该系统时，例如当更换琴弦时，该算法参照每根琴弦和每一次调弦的电机运动的通用指令类以获得选定的调弦所需的每根琴弦的频率变化，这些指令在本说明书中被称为“通用预定校准法则”。这些通用校准法则符合在第5,824,929号的美国专利(以与本说明书不冲突的限度通过引用将其纳入本说明书)中提出的用于测定目标频率的驱动器位置的原则。优选地，对于给定量的电机运动，使用尽可能少的参数(例的频率)来确定琴弦张力变化(由琴弦伸长产生)，这些参数例如乐器颈部特征，弦的质量、截面面积、长度、弹性模量、预期频率。这些参数的数值被设定为其上安装有调弦系统的一类乐器的平均值，或优选地，对使用不同规格琴弦的这类乐器的代表性乐器进行测试，以确定电机位置和频率的矩阵，并且将矩阵对角化来产生用于第5,824,929号美国专利中定义的多元方程组的系数。这有助于解释拉紧或松开每根琴弦对其它琴弦的影响。然后每一类乐器的通用预定校准存储在被设计用于这些乐器的调弦系统的处理器中，并用于在执行细调校准的运算法则中。
如在美国专利第5,824,929号中所描述的，当已经使用通用预定校准进行过第一次调弦校准程序时，就将为获得进一步的频率校准(偏移校准)所需的电机调节存储起来，并执行下一次调弦校准程序，所述算法也使用这些偏移校准来调节琴弦频率。这种参考被存储的通用校准和/或记录的偏移校准在本发明中被称为“开环反馈”，与仅仅参考实际的和预期频率而不参考以前存储的电机运动指令的“闭环反馈”相反。使用开环反馈使得调弦系统能够自动地提高每次执行该程序的调弦校准的效率和精度。
在所有的琴弦都由该系统进行了细调校准以后，所有的LED 102将关闭，表明吉他可随时被弹奏。此时，用户可能希望拉紧可选择的琴弦锁(假设安装在位置22处(图1))以帮助保持调音的稳定性和再现性。
CPU电路板还被设计成存储琴弦最后设定的调音，例如空弦A、空弦E等等，从而当关闭电源后，当电源再次打开时系统依然被设定为该调音。
当以不同预期音调对所有的琴弦第一次执行本发明的调弦校准程序之后，用户在演奏乐器时能够仅仅通过压下用于预期的不同音调的音调选择器按钮来改变音调，调弦系统会使用所记录的电机运动指令而自动改变新的音调所需的由每根琴弦产生的频率。
在本发明的一个实施方案中，摇杆桥组件50是如在2003年9月25日出版的Skinn的美国专利公报2003/0177894中所述的压电摇杆桥组件，该专利公报被以与本说明书不冲突的限度通过引用纳入本说明书中。在设置用于正确调音的琴弦长度和依照用户喜好设定琴弦的高度时，摇杆桥起桥的正常功能。此外，摇杆桥还提供了基本无摩擦的、可以移动的支架，以在使用常规的桥时保持与自动地改变琴弦的长度和张力相对应的摩擦不影响调弦校准程序。如在所述专利公报中所描述的，当对于每根琴弦使用独立的传感器时，可以同时收集一次弹奏所有六根琴弦的频率。
通过参照特定的部件和方法已经描述了本发明；然而，如本技术领域普通技术人员应理解的，也可以使用与这些所描述部件和方法等效的其他的和/或替代的方法和部件，并且它们包括在所附的权利要求书的范围之内。

Claims (20)

1.一种在弦乐器上执行自动细调校准的自动调弦系统，所述调弦系统包括：
探测器，其用于探测由激活的琴弦产生的初始乐音音调并产生与所述音调相对应的信号值；
处理器，其连接到所述探测器，用于将所述信号与预期频率相对应的参考频率值做比较并产生电子控制信号，所述电子控制信号是在所述信号值和所述参考频率值之间差值的函数；以及
琴弦调节组件，其连接到所述处理器和所述琴弦，用于依照所述电子控制信号调节所述琴弦的张力以产生达到所述预期频率所需的频率变化，所述琴弦调节组件包括枢轴连接到所述自动调弦系统的壳体上的电机和齿轮组件。
2.根据权利要求1所述的自动调弦系统还包括颤音组件，该颤音组件包括与所述电机和齿轮组件可操作接触的颤音臂，以及与所述电机和齿轮组件以及所述乐器可操作接触的颤音回位弹簧，所述颤音组件能够正反两向地改变所述琴弦接触表面相对于所述琴弦的位置，从而降低所述琴弦的音高，然后将其升高到它的初始音高。
3.根据权利要求1所述的自动调弦系统，其特征在于，所述琴弦调节组件还包括：
所述琴弦锚定到其上的调音臂；
容纳在所述调音臂内的驱动齿轮/琴弦凸轮的琴弦接触表面，其中所述琴弦接触表面与所述琴弦可调节地切向接触；
所述电机和齿轮组件的齿轮，该齿轮与所述驱动齿轮/琴弦凸轮旋转接触；以及
所述电机和齿轮组件的电机，该电机响应所述电子信号与所述齿轮旋转接触；
由此改变所述琴弦接触表面相对于所述琴弦的位置改变了当拨动所述琴弦时琴弦产生的频率，以使得所述琴弦产生所述预期频率。
4.根据权利要求1所述的自动调弦系统，其特征在于，所述乐器是吉他。
5.根据权利要求1所述的自动调弦系统，其特征在于，所有所述部件内置在所述乐器中。
6.根据权利要求1所述的自动调弦系统，其还包括用户接口，该用户接口包括用于指示用户依次弹奏每一个单根琴弦的信号部件。
7.根据权利要求6所述的自动调弦系统，其特征在于，所述用户接口还包括指示所述用户执行包括手动调节至少一个单根琴弦的张力的粗调校准程序并告知用户何时必须手动拉紧、松开或不需要进一步手动拉紧或松开的信号部件；当在由所述音调产生的信号值和所述参考频率值之间的差异大于允许所述琴弦的自动细调校准的值时，所述信号被激活。
8.根据权利要求1所述的自动调弦系统，其特征在于，所述处理器还包括用来获得所述每根琴弦的所述频率变化的用于电机运动指令的被存储的预定通用校准值。
9.根据权利要求8所述的自动调弦系统，其特征在于，所述处理器包括用于多个预期调弦的每根琴弦的所述被存储的预定通用校准值。
10.根据权利要求9所述的自动调弦系统，其特征在于，所述处理器还包括算法，该算法用于存储使用在所述弦上执行的调弦校准而计算出的每根琴弦的偏移校准值，并且用于使用所述被存储的偏移校准值和所述预定通用校准值来再计算执行下一次自动调弦校准所述电机需要的运动量。
11.根据权利要求10所述的自动调弦系统，其还包括控制器，该控制器使得用户不产生音调就能够通过激活一个算法而改变到不同的调弦，该算法使用用于不同调弦的适当的被存储的预定通用校准值和偏移校准值来改变琴弦的张力。
12.根据权利要求1所述的自动调弦系统，其还包括可以与远距离装置无线通讯的选择板。
13.根据权利要求12所述的自动调弦系统，其特征在于，所述选择板与远距离装置无线通讯，该远距离装置选自探测器、处理器、脚踏开关或手控制装置形式的遥控板、远距离电子存储装置、用于调节电机速度的装置和用于编辑、产生、存储和/或重获以前使用的调弦的装置、另一个乐器以及用于接收声音的音频装置；其中所述遥控板用于控制调弦系统的调弦校准功能，该调弦校准功能选自电源启动、开始调弦校准程序、探测音调以及选择预期调弦等；从所述远距离电子存储装置中可以上传、下载或更新用于执行系统功能或用于将乐器调到其他音调的数据或软件。
14.根据权利要求12所述的自动调弦系统，其特征在于，所述处理器远离所述乐器，所述选择板与所述远距离的处理器无线通讯。
15.根据权利要求1所述的自动调弦系统，其还包括摇杆桥。
16.根据权利要求1所述的自动调弦系统，其还包括用户接口，该用户接口指示用户激活已经被选择的拟被进行调弦的所述乐器的单根琴弦。
17.一种吉他，该吉他包括根据权利要求1所述的自动调弦系统。
18.一种对弦乐器进行调弦的方法，其包括：
提供根据权利要求1所述的自动调弦系统；
弹奏所述乐器的琴弦；并且
使得所述调弦系统在需要校准的所述乐器的任一弦上自动执行细调校准。
19.根据权利要求18所述的方法还包括：在弹奏所述乐器的每一单根琴弦以后，在使得所述调弦系统自动进行所述细调校准之前手动执行需要粗调校准的每根琴弦的粗调校准。
20.根据权利要求18所述的方法，其还包括，当弹奏所述弦乐器时将所述乐器的调弦改变为不同的调弦而无需再次弹奏所述乐器的任一琴弦，所述方法包括激活一算法，该算法使用已被存储的用于所述不同调弦的预定通用校准值或偏移校准值使得所述乐器的所有琴弦按照所述调弦的要求自动被调节。
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