CN108564935A - 一种通用调音装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通用调音装置，包括声音探针、信号采集模块、中央处理器、存储模块、对比模块、显示模块和电源模块；所述声音探针与信号采集模块连接，信号采集模块、存储模块、对比模块、电源模块和显示模块分别与中央处理器连接，所述存储模块存储有音准数据库，所述信号采集模块通过声音探针采集声音数据，并将声音数据传送到中央处理器，所述中央处理器通过对比模块对采集到的声音数据与音准数据库内的数据进行比对，并将比对结果通过显示模块进行显示，所述电源模块用于各模块的供电。该调音装置适用于多种乐器的调音需求。

Description

一种通用调音装置

技术领域

本发明涉及一种调音器，尤其涉及一种多功能通用调音装置。

背景技术

每一个演奏者在练习及演奏前都会将自己乐器的琴音调准，只有琴音标准，演奏出的旋律才能美妙动人。如果单凭经验靠耳听辨音来调整琴音，是有很大误差的，所以，能较准确调音的调音器是每一个音乐人必须的设备。然而，现今大多的调音器调音能力欠佳，反应时间长，出错频繁，不能做到高精准辨音调音。

现有的调音器功能单薄，仅仅只能辨识并调准一种乐器，功能稍强的调音器也只能辨识一类相似度极大的弦乐器的琴音，不能完成真正意义上的多乐器调音。但随着大众生活水平的提高、音乐水平的提高，出现非常多的音乐人身具多才，会演奏多类乐器，此时，各类调音器繁冗杂乱，人们需要找到不同的调音器去完成不同乐器的调音，给演奏者带来了极大的麻烦，调音出错率变高。

现已有的调音器根据振动频率或声音音高来实现调音，无法自动辨识琴音音色，即无法自动确认具体的乐器种类。目前市面上能辨识多种相似度大的弦乐器的调音器都需要手动控制，手动调整调音器的调音对象，局限性大。

变调是大多乐器自带的属性，以钢琴为例，变调时不需要重新调音，仅仅靠演奏人的演奏技巧。但若以吉他为例，吉他的变调则需要调音器辅助，重新改变每根弦的音。但每个大调小调对应的琴音都不同，需要人们在调音前自行了解，现有的调音器无法给出提示帮助。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供一种适用于多种乐器的调音装置。

为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：一种通用调音装置，包括声音探针、信号采集模块、中央处理器、存储模块、对比模块、显示模块和电源模块；所述声音探针与信号采集模块连接，信号采集模块、存储模块、对比模块、电源模块和显示模块分别与中央处理器连接，所述存储模块存储有音准数据库，所述信号采集模块通过声音探针采集声音数据，并将声音数据传送到中央处理器，所述中央处理器通过对比模块对采集到的声音数据与音准数据库内的数据进行比对，并将比对结果通过显示模块进行显示，所述电源模块用于各模块的供电。

对上述技术方案的进一步设计为：还包括控制模块，所述控制模块与中央处理器连接，控制模块设有按键，可通过按键控制中央处理器调取音准数据库内的数据并在显示模块进行显示；还可通过按键向音准数据库内手动储入各类乐器特殊变调的琴音标准。

该装置还包括信号放大模块，所述信号放大模块分别与信号采集模块和中央处理器连接，用于将采集到的声音数据进行放大，并将放大后的声音数据传送到中央处理器。

所述声音探针采用钢材制成，声音探针的共振频率范围为50HZ~5KHZ。

所述信号采集模块采集到的声音数据包括振频和振波。

所述存储模块内的音准数据包括若干种乐器的国际音准和若干个乐器的各个大小调的琴音标准、若干个乐器的各个标准变调的琴音标准以及手动储入的各类乐器特殊变调的琴音标准。

本发明的有益效果为：

本发明的调音装置，可以一器多用，解决各乐器多个调音器繁冗的问题。可以通过音色判断来实现自动检索乐器类别，并通过振频、波形，即音调对比、音色对比，高精准辨识琴音真正实现精确调音。给予使用者各乐器大小调音域数据，方便使用者进行变调。

附图说明

图1为本发明中调音器的结构示意图；

图2为本发明中特征参数对比模块工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

本发明提供了一种多功能的通用调音器，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。

如图1所示，本实施例的调音装置，包括声音探针、信号采集模块、信号放大模块、中央处理器、存储模块、对比模块、控制模块、显示模块和电源模块；声音探针与信号采集模块连接，信号采集模块与信号放大模块连接，信号放大模块、存储模块、对比模块、电源模块、控制模块和显示模块分别与中央处理器连接。

与传统调音器采集的单一的声音信息不同，本发明利用声音探针收集声音的振频、振波两类数据。并通过信号采集模块将声音数据转化为数字量，然后通过信号放大模块得到放大后更准确的声音信号，再传输给中央处理器。

中央处理器接收到数字信号后，根据数字信号获取确切的声音特征数据，即振动频率及振动波形，调用比对模块，并从存储模块中的音准数据库中调取数据进行对比，通过波形信息判断乐器的种类，通过频率信息判断音调的范围，实现超高精准地辨识琴音，并能将比对结果通过显示模块进行显示，以便使用者根据比对结果进行调音，本实施例在控制模块上还设有按键，使用者还可以通过按键手动完成检索需调音的乐器数据，调出变调的相关数据，并在显示屏上显示，帮助演奏者进行变调调音，避免演奏者忘记正确的变调音域。以吉他为例，吉他六弦普通标准音为EADGBE，若需演奏《time travel》这首曲子，则六弦需变调为CGDGAD，此时变调音域将显示在显示屏上，提示使用者调音。

存储模块将搜集各个乐器的国际音准，将其分类；还将统计不同乐器各个大小调的琴音标准，将其分类，使用者还可以通过按键手动储入各类乐器特殊变调的琴音标准；上述三类数据共同建立成一个大型音准数据库。

如图2所示，本实施例的调音装置与传统调音器单一辨别声音振动频率不同，可同时进行频率比对，波形比对两项调音功能，即同时高速完成音调及音色对比，且具备初、末两次声音频率对比，增加精确度。中央处理器通过波形对比可以得出音色范围，因为每一种乐器的波形各不相同，然后做到自动检索乐器种类，调出存储模块中相应的声音库进行二次频率比对，完成调音。中央处理器进行音调比对时，先对声音频率惊醒初次比对，然后在调出存储模块中相应的声音库后进行二次频率比对，实现对数据的高精度处理，减少误差。

世界主流乐器分为三大类，打击乐器、弦拨乐器和管乐器，打击乐器通过打击时的振动发音，收集该类声音时声音探针在其振动时应接触或无限接近振动源，比如鼓的鼓皮，鼓皮的振动传递给声音探针，探针即可接收到声音的振动信息；弦乐器通过弦的振动发声，收集该类声音时声音探针需轻触振动时的弦，得到振动数据，且弦乐器的弦大多置于共鸣箱外，便于探针直接接触。管乐器通过吹奏时空气柱的振动发声，声音探针无法直接接触乐器内部振动的空气，此时，探针只需接近正在试音的管乐器，采集通过空气传播的声音即可。

本实施例中声音探针采用钢为主要材料，钢比其他大多数金属硬度大，且钢的韧性良好，可以满足让探针的共振的频率范围扩大至50HZ~5KHZ，实现多乐器的调音。声音探针采用音叉的标准U字型，可提高声音纯度，能产生很好共振现象，得到非常精准的初步声音信号。

本实施例中显示屏采用小尺寸负性液晶，电源模块采用输出为5V的蓄电池，支持外接USB连接线充电。存储模块采用128G内存，完全满足存储各类乐器琴音数据，存储模块建立的音准数据库覆盖世界三大主流乐器的几乎全部琴音，实现多乐器全能调音。声音数据分别按乐器类别，乐器变调音域进行划分，每一乐器的标准声音数据包括振动频率、振波数据、变调音域、声音波形等，从而高效检索数据，避免出现琴音比对紊乱。

本发明的调音装置不局限于上述各实施例，凡采用等同替换方式得到的技术方案均落在本发明要求保护的范围内。

Claims (6)

1.一种通用调音装置，其特征在于：包括声音探针、信号采集模块、中央处理器、存储模块、对比模块、显示模块和电源模块；所述声音探针与信号采集模块连接，信号采集模块、存储模块、对比模块、电源模块和显示模块分别与中央处理器连接，所述存储模块存储有音准数据库，所述信号采集模块通过声音探针采集声音数据，并将声音数据传送到中央处理器，所述中央处理器通过对比模块对采集到的声音数据与音准数据库内的数据进行比对，并将比对结果通过显示模块进行显示，所述电源模块用于各模块的供电。

2.根据权利要求1所述通用调音装置，其特征在于：还包括控制模块，所述控制模块与中央处理器连接，控制模块设有按键，可通过按键控制中央处理器调取音准数据库内的数据并在显示模块进行显示；还可通过按键向音准数据库内手动储入各类乐器特殊变调的琴音标准。

3.根据权利要求1所述通用调音装置，其特征在于：还包括信号放大模块，所述信号放大模块分别与信号采集模块和中央处理器连接，用于将采集到的声音数据进行放大，并将放大后的声音数据传送到中央处理器。

4.根据权利要求1所述通用调音装置，其特征在于：所述声音探针采用钢材制成，声音探针的共振频率范围为50HZ~5KHZ。

5.根据权利要求1所述通用调音装置，其特征在于：所述信号采集模块采集到的声音数据包括振频和振波。

6.根据权利要求1所述通用调音装置，其特征在于：所述存储模块内的音准数据包括若干种乐器的国际音准、若干个乐器的各个标准变调的琴音标准以及手动储入的各类乐器特殊变调的琴音标准。