CN109326273A - 一种弹拨类乐器的音频输出方法、装置和一种弹拨类乐器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弹拨类乐器的音频输出方法、装置、弹拨类乐器、电子设备和计算机可读存储介质。监控弹拨类乐器上的品丝的各接触点的信号状态，确定信号状态发生变化的一个或多个接触点；监控安装于弹拨类乐器上的拾音器的各子拾音器是否采集到电压信号，当监控到一个或多个子拾音器采集到电压信号时，获取一个或多个子拾音器采集的电压信号，根据获取到的一个或多个子拾音器采集的电压信号，确定弹拨类乐器的弹奏信息；根据所确定的一个或多个接触点和所确定的弹奏信息，确定弹拨类乐器的乐器数字接口MIDI输出信号。可见，根据转化的MIDI输出信号确定其弹奏的准确度，利于弹奏者打下良好的弹奏基础或利于新曲目的训练。
Description
技术领域
本发明涉及乐器技术领域，具体涉及一种弹拨类乐器的音频输出方法、装置、弹拨类乐器、电子设备和计算机可读存储介质。
背景技术
现如今，弹拨类乐器不仅是作为专业人士的专属乐器，其也开始作为娱乐工具进入非专业人士的生活中，以丰富自己业余生活或提高自己的综合素养。现有技术中，弹拨类乐器，例如电吉他，在获取它的音频信号时，获取的是模拟信号，即通过模拟信号获取音频输出信号。
在学习弹奏弹拨类乐器的过程中，需要进行精准的弹奏才能打下良好的基础；或者，在联系弹奏新曲目时，需要进行弹奏的准确性的评估，才能获得更准确的弹奏效果。但是，现有技术中从弹拨类乐器得到的是模拟信号，无法从模拟信号中分析出弹奏者的准确的弹奏信息(如弹奏力度等)，只能根据相应的音频信号，对弹奏效果进行评判，无法对弹奏信息进行准确的评估，不能保证弹奏的准确度。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的弹拨类乐器的音频输出方法、装置、弹拨类乐器、电子设备和计算机可读存储介质。
根据本发明的一个方面，提供了一种弹拨类乐器的音频输出方法，所述方法包括：
监控所述弹拨类乐器上的品丝的各接触点的信号状态，确定信号状态发生变化的一个或多个接触点；其中，所述弹拨类乐器的指板上排列有多个品丝，每个品丝上的各接触点与弹拨类乐器的各琴弦一一对应；
监控安装于所述弹拨类乐器上的拾音器的各子拾音器是否采集到电压信号，当监控到一个或多个子拾音器采集到电压信号时，获取所述一个或多个子拾音器采集的电压信号，根据获取到的所述一个或多个子拾音器采集的电压信号，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息；其中，各子拾音器与弹拨类乐器的各琴弦一一对应；
根据所确定的一个或多个接触点和所确定的所述弹奏信息，确定所述弹拨类乐器的乐器数字接口MIDI输出信号。
可选地，
所述根据获取到的所述一个或多个子拾音器采集的电压信号，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息包括：
根据子拾音器的标识信息，确定各子拾音器对应的琴弦；
根据获取到的各子拾音器采集的电压信号的电压大小，得到各子拾音器对应的琴弦的弹奏力度；
根据确定的所述各子拾音器对应的琴弦、得到的各子拾音器对应的琴弦的弹奏力度，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息。
可选地，在所述确定各子拾音器对应的琴弦之后，所述方法还包括：
判断获取到的所述一个或多个子拾音器采集的电压信号的电压变化频率，是否符合相应的子拾音器对应的琴弦的电压变化频率特征，如果判断为是，则确定该子拾音器对应的琴弦被弹奏；
所述根据确定的所述各子拾音器对应的琴弦、得到的各子拾音器对应的琴弦的弹奏力度，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息包括：
根据确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦、确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦的弹奏力度，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息。
可选地，所述方法还包括：
接收外接设备输入的外部音频，将所述确定的所述乐器数字接口MIDI输出信号和接收到的外部音频输出。
可选地，所述根据所确定的一个或多个接触点和所确定的所述弹奏信息，确定所述弹拨类乐器的乐器数字接口MIDI输出信号还包括：
获取指定音色信息；
根据所确定的一个或多个接触点和所确定的所述弹奏信息，确定与所述指定音色信息对应的乐器数字接口MIDI输出信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种弹拨类乐器的音频输出装置，所述装置包括：
监控单元，适于监控所述弹拨类乐器上的品丝的各接触点的信号状态；以及，监控安装于所述弹拨类乐器上的拾音器的各子拾音器是否采集到电压信号；其中，所述弹拨类乐器的指板上排列有多个品丝，每个品丝上的各接触点与弹拨类乐器的各琴弦一一对应；各子拾音器与弹拨类乐器的各琴弦一一对应；
处理器，适于确定信号状态发生变化的一个或多个接触点；以及，当监控到一个或多个子拾音器采集到电压信号时，获取所述一个或多个子拾音器采集的电压信号，根据获取到的所述一个或多个子拾音器采集的电压信号，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息；根据所确定的一个或多个接触点和所确定的所述弹奏信息，确定所述弹拨类乐器的乐器数字接口MIDI输出信号。
可选地，
所述处理器，具体适于根据子拾音器的标识信息，确定各子拾音器对应的琴弦；根据获取到的各子拾音器采集的电压信号的电压大小，得到各子拾音器对应的琴弦的弹奏力度；根据确定的所述各子拾音器对应的琴弦、得到的各子拾音器对应的琴弦的弹奏力度，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息。
可选地，所述处理器，还适于在所述确定各子拾音器对应的琴弦之后，判断获取到的所述一个或多个子拾音器采集的电压信号的电压变化频率，是否符合相应的子拾音器对应的琴弦的电压变化频率特征，如果判断为是，则确定该子拾音器对应的琴弦被弹奏；根据确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦、确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦的弹奏力度，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息。
可选地，所述装置还包括：
输入单元，适于接收外接设备输入的外部音频；
输出单元，适于将所述确定的所述乐器数字接口MIDI输出信号和接收到的外部音频输出。
可选地，所述装置还包括：
音色获取单元，适于获取指定音色信息；
所述处理器，还适于根据所确定的一个或多个接触点和所确定的所述弹奏信息，确定与所述指定音色信息对应的乐器数字接口MIDI输出信号。
根据本发明的又一方面，提供了一种弹拨类乐器，所述弹拨类乐器包括：拾音器、安装于所述弹拨类乐器的指板上的多个品丝、如前述的弹拨类乐器的音频输出装置；
其中，所述拾音器的各子拾音器与所述弹拨类乐器的各琴弦一一对应，每个品丝上的各接触点与所述弹拨类乐器的各琴弦一一对应。
根据本发明的再一方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括：
处理器；以及，
被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行根据前述的方法。
根据本发明的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现前述的方法。
根据本发明的技术方案，监控弹拨类乐器上的品丝的各接触点的信号状态，确定信号状态发生变化的一个或多个接触点；其中，弹拨类乐器的指板上排列有多个品丝，每个品丝上的各接触点与弹拨类乐器的各琴弦一一对应；监控安装于弹拨类乐器上的拾音器的各子拾音器是否采集到电压信号，当监控到一个或多个子拾音器采集到电压信号时，获取一个或多个子拾音器采集的电压信号，根据获取到的一个或多个子拾音器采集的电压信号，确定弹拨类乐器的弹奏信息；其中，各子拾音器与弹拨类乐器的各琴弦一一对应；根据所确定的一个或多个接触点和所确定的弹奏信息，确定弹拨类乐器的乐器数字接口MIDI输出信号。本技术方案中，通过获取信号状态发生变化的接触点，可确定弹拨类乐器的哪根琴弦的哪个位置被按压，以及通过各子拾音器采集的电压信号，可以确定弹拨类乐器的弹奏信息，然后将相应的接触点信息和弹奏信息转化成MIDI输出信号，就可以获取弹拨类乐器的音频的数据信号，而非是模拟信号，根据转化的MIDI输出信号就可以实现对弹奏者的弹奏的音阶和弹奏信息进行准确的评估，确定其弹奏的准确度，利于弹奏者打下良好的弹奏基础或利于新曲目的训练。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的弹拨类乐器的音频输出方法的流程示意图；
图2示出了根据本发明一个实施例的品丝的结构图；
图3示出了根据本发明一个实施例的弹拨类乐器的音频输出装置的功能结构示意图；
图4示出了根据本发明一个实施例的弹拨类乐器的功能结构示意图；
图5示出了根据本发明一个实施例的电子设备的结构示意图；
图6示出了根据本发明一个实施例的计算机可读存储介质的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
考虑到现有技术的电弹拨类乐器是输出琴弦振动产生的电压模拟信号，无法对该模拟信号进行进一步的数据分析获取相应的音阶信息和弹奏信息，因此，设计弹拨类乐器输出乐器数字接口MIDI输出信号；要获取到MIDI输出信号，需要获取弹拨类乐器在被弹奏时哪根琴弦的哪个位置被按压，即音阶信息，以及需要获取琴弦的弹奏信息，进而才能将接触点信息和弹奏信息转化成相应的MIDI输出信号，因此，本发明基于上述的设计思路，提供了一种弹拨类乐器的音频输出方法、装置、一种弹拨类乐器、电子设备和计算机可读存储介质。
需要说明的是，本发明中的弹拨类乐器包括吉他、贝斯等。吉他包括尤克里里、民谣吉他、古典吉他等类型。
图1示出了根据本发明一个实施例的弹拨类乐器的音频输出方法的流程示意图。如图1示，该方法包括：
步骤S110，监控弹拨类乐器上的品丝的各接触点的信号状态，确定信号状态发生变化的一个或多个接触点；其中，弹拨类乐器的指板上排列有多个品丝，每个品丝上的各接触点与弹拨类乐器的各琴弦一一对应。
品丝是弹拨类乐器上用于确定音阶的弦柱，弹拨类乐器上对应琴弦的不同位置均会设置有品丝，以确定不同琴弦对应的不同音阶。在图1所示的方法中，弹拨类乐器的指板上有多个品丝，每个品丝都包括多个接触点，各接触点与弹拨类乐器的各琴弦一一对应，且每个品丝上的各接触点之间是绝缘的。
图2示出了根据本发明一个实施例的品丝的结构图。如图2所示，该品丝适用于吉他，该品丝包括绝缘支架210和6个导电端子220。6个导电端子220依次设置在绝缘支架210上，相邻的导电端子220之间是绝缘的，品丝安装在弹拨类乐器上时，各导电端子与弹拨类乐器的琴弦一一对应。因吉他一般有六根琴弦，所以这里的导电端子的数量是6个。6个导电端子分别对应6根琴弦。另外，如图2所示，绝缘支架210是条状的，绝缘支架210上沿着长度方向设置有与导电端子一一对应的6个安装槽211，导电端子220设置到安装槽211内，且导电端子220的顶部伸出安装槽211，当品丝安装在弹拨类乐器上时，琴弦被按压时与相应的导电端子的顶部接触，以便可以更准确的获取到与琴弦接触的导电端子信息。绝缘支架210上的相邻安装槽211之间还设置有绝缘凸起部212，绝缘凸起部212位于相邻导电端子220的顶部之间对相邻的导电端子进行隔离，绝缘凸起部的设置提高对导电端子之间的绝缘的保证。绝缘凸起部212的形状和尺寸与导电端子211的顶部的形状和尺寸适配。。进一步地，导电端子220的截面形状呈T型，导电端子220的顶部伸出安装槽211，压靠在安装槽211的上部开口处。导电端子220的顶部呈圆弧状，绝缘凸起部212的也成圆弧状；导电端子220的底部向下伸出安装槽211的下部开口，导电端子220的底部与弹拨类乐器的信号采集器电连接，以便通过信号采集器对导电端子的信号状态进行监测。优选地，品丝的导电端子220由铜制成；绝缘支架211由聚甲醛和玻璃纤维的复合物制成。
需要说明的是，图2中所示的导电端子与接触点相同或等同。
例如，吉他包括6根琴弦，20个品丝，每个品丝有六个导电端子(接触点)，分别与6根琴弦一一对应，也就是说，该吉他有120接触点，各接触点对应的吉他的音阶都是不同的。
通过对现有技术中的吉他上的品丝的结构设计，达到获取与吉他的琴弦的一个或多个接触点。而且，在获取相应的接触点时，不需要额外的部件，通过吉他上原有的品丝就可以完成，降低吉他的设计负担。
当接触点的信号状态发生变化，说明该接触点与琴弦相接触，即琴弦与接触点的接触会导致接触点的信号状态发生变化。因为弹拨类乐器的各接触点对应不同的音阶，且各接触点之间是绝缘的，当确定了信号发生变化的接触点，则对应的音阶也可以唯一确定。例如，存储有接触点与音阶的对应关系表，当确定了信号发生变化的接触点后，通过查询该对应关系表就可以确定其对应的音阶。
在本发明的一个实施例中，各接触点的信号状态可以采用电平信号的高低来表示。接触点是导体，与琴弦组成回路，当接触点与琴弦分离时，接触点的电平信号是高电平；当接触点与琴弦接触，接触点的电平信号是低电平。所以，当监测到接触点的电平信号发生由高变低的变化时，说明该接触点与琴弦接触，即弹奏者将相应的琴弦的相应位置按压，使得琴弦与接触点接触，导致接触点的信号状态发生变化。
步骤S120，监控安装于弹拨类乐器上的拾音器的各子拾音器是否采集到电压信号，当监控到一个或多个子拾音器采集到电压信号时，获取一个或多个子拾音器采集的电压信号，根据获取到的一个或多个子拾音器采集的电压信号，确定弹拨类乐器的弹奏信息；其中，各子拾音器与弹拨类乐器的各琴弦一一对应。
弹拨类乐器拾音器是电弹拨类乐器中把振动讯号转变成电信号的装置。当某一根琴弦被弹奏时，琴弦震动会切割琴弦下方的拾音器的线圈的磁感线，根据电磁感应原理，线圈两引脚会产生电压，每弹奏一下都会产生一组交流的电压，因为拾音器的各子拾音器与弹拨类乐器的各琴弦是一一对应的，哪个子拾音器采集到电压信号，则说明其相对应的琴弦被弹奏，然后根据其采集的电压信号，就可以确定弹拨类乐器的弹奏信息。
步骤S130，根据确定的一个或多个接触点和确定的弹奏信息，确定弹拨类乐器的乐器数字接口MIDI输出信号。
乐器数据接口(musical Instrument Digital Interface，MIDI)是音乐与计算机结合的产物。它是一种计算机与MIDI设备之间连接的硬件，同时也是一种数字音乐的标准。
如上述说明中，当确定了信号发生变化的接触点，则对应的音阶也可以唯一确定，例如，接触点1对应“mi”的音阶，则当确定接触点1的信号状态发生变时，则确定是“mi”的音阶；而且，根据子拾音器采集的电压信号可以确定弹奏信息。根据数字音乐标准，将音阶信息和弹奏信息转化成相应的乐器数字接口MIDI输出信号，得到确定的弹奏信息的数字信号，则该信号就是可以进一步分析。
可见，通过图1所示的方法，获取到的是接触点信息和弹奏信息，将其转化成MIDI输出信号，而非是模拟信号，根据MIDI输出信号就可以实现对弹奏者的弹奏的音阶和弹奏信息进行准确的评估，利于弹奏者打下良好的弹奏基础或利于新曲目的训练。
需要说明的是，在本实施例中，会出现仅获取到弹奏信息的情况，而获取到接触点信息的情况，那么这种情况下，就仅将弹奏信息转化成MIDI输出信号即可。
在本发明一个实施例中，图1所述的方法还包括：将确定的乐器数字接口MIDI输出信号输出给终端设备。这里的终端设备可以是PC等，这样可以通过PC对该MIDI输出信号进行识别得到相应的音阶和弹奏信息并显示，可以直观的确定弹奏者的弹奏的准确度；或者，多个弹拨类乐器连接同一台PC，可以实现多人弹奏训练。
在本发明的一个实施例中，图1所示的方法中的步骤S120中的根据获取到的一个或多个子拾音器采集的电压信号，确定弹拨类乐器的弹奏信息包括：根据子拾音器的标识信息，确定各子拾音器对应的琴弦；根据获取到的各子拾音器采集的电压信号的电压大小，得到各子拾音器对应的琴弦的弹奏力度；根据确定的各子拾音器对应的琴弦、得到的各子拾音器对应的琴弦的弹奏力度，确定弹拨类乐器的弹奏信息。
因为是对拾音器的各子拾音器是否采集到电压信号进行监控，当子拾音器采集到电压信号时，就可以确定该子拾音器对应的唯一标识信息，因为子拾音器与弹拨类乐器的琴弦也是一一对应的，在本实施例中，是根据子拾音器的标识信息确定该采集到电压信号的各子拾音器对应的琴弦。例如，创建子拾音器的标识信息与弹拨类乐器的琴弦的对应关系表，当确定子拾音器的标识信息后，查询该对应关系表，就可以确定该子拾音器对应的琴弦。
在一个具体例子中，吉他的拾音器的各子拾音器的标识信息分别是1、2、3、4、5、6，一一对应吉他的琴弦1、2、3、4、5、6，建立对应关系表，当子拾音器1采集到电压信号时，根据其标识1，确定对应的是琴弦1。
因为琴弦的弹奏力度越大，琴弦切割子拾音器的磁感线速率变化越大，产生的电压越大，从而可以根据采集的电压大小来决定弹奏力度，即电压的大小与弹奏力度成正比。因为琴弦的振动是一个逐渐减弱的过程，优选的，在确定弹奏力度时，根据琴弦振动产生的电压的峰值确定弹奏力度。
在本发明的一个实施例中，预先设定电压值与弹奏力度的对应关系表，通过对应关系表，根据电压大小确定弹奏力度。例如，对应关系表中弹奏力度等级是1，对应的电压大小是0.5V-1V，当子拾音器采集的电压的峰值是0.7V，则确定其弹奏力度的等级是1。
在确定了子拾音器确定的琴弦，以及对应的琴弦力度后，就可以确定弹拨类乐器的弹奏信息，该弹奏信息中包括琴弦信息和对应的琴弦力度信息。
进一步地，在上述的确定各子拾音器对应的琴弦之后，图1所示的方法还包括：判断获取到的一个或多个子拾音器采集的电压信号的电压变化频率，是否符合相应的子拾音器对应的琴弦的电压变化频率特征，如果判断为是，则确定该子拾音器对应的琴弦被弹奏。
则上述的根据确定的各子拾音器对应的琴弦、得到的各子拾音器对应的琴弦的弹奏力度，确定弹拨类乐器的弹奏信息包括：根据确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦、确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦的弹奏力度，确定弹拨类乐器的弹奏信息。
考虑到在弹奏的过程中琴弦可能会被误触发，也会产生相应的振动，即对应的子拾音器也会采集到电压信号，那么为了排除误操作的情况，考虑到弹拨类乐器的不同的琴弦振动时对应的电压变化频率是不同的，即由各自的电压变化频率特征。所以，在本实施例中，在确定了个子拾音器对应的琴弦后，还要进一步判断对应的电压变化频率是否符合相应的琴弦对应的电压变化频率特征，如果符合，则说明该琴弦确定是被弹奏了，如果不符合，说明该琴弦是被误操作了。将误操作的情况排除后，在确定弹拨类乐器的弹奏信息时，则根据的是确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦和确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦的弹奏力度确定的。
例如，监控到吉他的子拾音器1、子拾音器2均采集到电压信号，但是判断子拾音器2的电压变化频率与其对应的电压变化频率特征不相符，则说明该子拾音器2对应的琴弦是被误触发的，则在确定吉他的弹奏信息时，仅根据子拾音器1对应的琴弦1和子拾音器对应的琴弦1的弹奏力度确定。
在本发明的一个实施例中，图1所示的方法还包括：接收外接设备输入的外部音频，将确定的乐器数字接口MIDI输出信号和接收到的外部音频输出。
在本实施例中，还可以输出外部音频，例如混音音频，将外部音频和乐器数字接口MIDI输出信号一并输出，使得弹拨类乐器产生的音频更加丰富，得到更加符合需求的播放效果。或者，通过外部音频的加入，进一步评估弹奏的准确性。
在本发明的一个实施例中，图1所示的方法中的步骤S130中的根据确定的一个或多个接触点和确定的弹奏信息，确定弹拨类乐器的乐器数字接口MIDI输出信号还包括：获取指定音色信息；根据确定的一个或多个接触点和确定的弹奏信息，确定与指定音色信息对应的乐器数字接口MIDI输出信号。
在本实施例中，弹奏者可以根据需要选择一个指定音色，例如，鼓、二胡等音色，那么通过弹拨类乐器弹奏出来的声音则是该指定音色的声音，具体地，需要获取指定音色信息，其中包括有该指定音色与弹拨类乐器的音色的弹奏信息之间的转换关系，然后根据该指定音色信息，将确定的一个或多个接触点和确定的弹奏信息转化成对应该指定音色信息的乐器数字接口MIDI输出信号。
通过本实施例，可以满足弹奏者不同音色的弹奏练习的需求，且可以增加弹拨类乐器弹奏的趣味性。
在一个具体的例子中，一个吉他的初学者，要进行“do re mi fa so la xi”的练习。当他进行“do”的练习时，通过本发明的技术方案，可以通过获取的与琴弦接触的接触点的信息以及弹奏信息，当接触点信息和弹奏信息转化成MIDI输出信号输出后，就可以通过该MIDI输出信号确定其弹奏的是哪个接触点，判断该接触点对应的音阶是否是“do”，以及通过弹奏信息判断其弹奏的是否是“do”对应的琴弦，以及弹奏力度是否准确，这样就可以对该初学者的弹奏信息进行准确的评估，保证其弹奏的准确度，有利于该初学者打下良好的弹奏基础。
图3示出了根据本发明一个实施例的弹拨类乐器的音频输出装置的功能结构示意图。如图3示，该弹拨类乐器的音频输出装置300包括：
监控单元310，适于监控弹拨类乐器上的品丝的各接触点的信号状态；以及，监控安装于弹拨类乐器上的拾音器的各子拾音器是否采集到电压信号；其中，弹拨类乐器的指板上排列有多个品丝，每个品丝上的各接触点与弹拨类乐器的各琴弦一一对应；各子拾音器与弹拨类乐器的各琴弦一一对应。
处理器330，适于确定信号状态发生变化的一个或多个接触点；以及，当监控到一个或多个子拾音器采集到电压信号时，获取一个或多个子拾音器采集的电压信号，根据获取到的一个或多个子拾音器采集的电压信号，确定弹拨类乐器的弹奏信息；根据确定的一个或多个接触点和确定的弹奏信息，确定弹拨类乐器的乐器数字接口MIDI输出信号。
品丝是弹拨类乐器上用于确定音阶的弦柱，弹拨类乐器上对应琴弦的不同位置均会设置有品丝，以确定不同琴弦对应的不同音阶。在图1所示的方法中，弹拨类乐器的指板上有多个品丝，每个品丝都包括多个接触点，各接触点与弹拨类乐器的各琴弦一一对应，且每个品丝上的各接触点之间是绝缘的。例如，吉他包括6根琴弦，20个品丝，每个品丝有六个接触点，分别与6根琴弦一一对应，也就是说，该吉他有120接触点，各接触点对应的吉他的音阶都是不同的。
当接触点的信号状态发生变化，说明该接触点与琴弦相接触，即琴弦与接触点的接触会导致接触点的信号状态发生变化。因为弹拨类乐器的各接触点对应不同的音阶，且各接触点之间是绝缘的，当确定了信号发生变化的接触点，则对应的音阶也可以唯一确定。例如，存储有接触点与音阶的对应关系表，当确定了信号发生变化的接触点后，通过查询该对应关系表就可以确定其对应的音阶。
乐器拾音器是乐器中把振动讯号转变成电信号的装置。当某一根琴弦被弹奏时，琴弦震动会切割琴弦下方的拾音器的线圈的磁感线，根据电磁感应原理，线圈两引脚会产生电压，每弹奏一下都会产生一组交流的电压，因为拾音器的各子拾音器与弹拨类乐器的各琴弦是一一对应的，哪个子拾音器采集到电压信号，则说明其相对应的琴弦被弹奏，然后根据其采集的电压信号，就可以确定弹拨类乐器的弹奏信息。
乐器数据接口(musical Instrument Digital Interface，MIDI)是音乐与计算机结合的产物。它是一种计算机与MIDI设备之间连接的硬件，同时也是一种数字音乐的标准。
如上述说明中，当确定了信号发生变化的接触点，则对应的音阶也可以唯一确定，例如，接触点1对应“mi”的音阶，则当确定接触点1的信号状态发生变时，则确定是“mi”的音阶；而且，根据子拾音器采集的电压信号可以确定弹奏信息。根据数字音乐标准，将音阶信息和弹奏信息转化成相应的乐器数字接口MIDI输出信号，得到确定的弹奏信息的数字信号，则该信号就是可以进一步分析。
图3所示的装置中，处理器320通过一个信号采集器与弹拨类乐器的各品丝的各接触点分别连接，以及与拾音器的各子拾音器进行连接，实现对各接触电和各子拾音器的监控。
在本发明的一个实施例中，各接触点的信号状态可以采用电平信号的高低来表示。接触点是导体，与琴弦组成回路，当接触点与琴弦分离时，接触点的电平信号是高电平；当接触点与琴弦接触，接触点的电平信号是低电平。所以，当处理器通过信号采集器监测到接触点的电平信号发生由高变低的变化时，说明该接触点与琴弦接触，即弹奏者将相应的琴弦的相应位置按压，使得琴弦与接触点接触，导致接触点的信号状态发生变化。
可见，通过图1所示的方法，获取到的是接触点信息和弹奏信息，将其转化成MIDI输出信号，而非是模拟信号，根据MIDI输出信号就可以实现对弹奏者的弹奏的音阶和弹奏信息进行准确的评估，利于弹奏者打下良好的弹奏基础或利于新曲目的训练。
在本发明的一个实施例中，图3所示的装置的处理器320，具体适于根据子拾音器的标识信息，确定各子拾音器对应的琴弦；根据获取到的各子拾音器采集的电压信号的电压大小，得到各子拾音器对应的琴弦的弹奏力度；根据确定的各子拾音器对应的琴弦、得到的各子拾音器对应的琴弦的弹奏力度，确定弹拨类乐器的弹奏信息。
因为是对拾音器的各子拾音器是否采集到电压信号进行监控，当子拾音器采集到电压信号时，就可以确定该子拾音器对应的唯一标识信息，因为子拾音器与弹拨类乐器的琴弦也是一一对应的，在本实施例中，是根据子拾音器的标识信息确定该采集到电压信号的各子拾音器对应的琴弦。例如，创建子拾音器的标识信息与弹拨类乐器的琴弦的对应关系表，当确定子拾音器的标识信息后，查询该对应关系表，就可以确定该子拾音器对应的琴弦。
在一个具体例子中，吉他的拾音器的各子拾音器的标识信息分别是1、2、3、4、5、6，一一对应吉他的琴弦1、2、3、4、5、6，建立对应关系表，当子拾音器1采集到电压信号时，根据其标识1，确定对应的是琴弦1。
因为琴弦的弹奏力度越大，琴弦切割子拾音器的磁感线速率变化越大，产生的电压越大，从而可以根据采集的电压大小来决定弹奏力度，即电压的大小与弹奏力度成正比。因为琴弦的振动是一个逐渐减弱的过程，优选的，在确定弹奏力度时，根据琴弦振动产生的电压的峰值确定弹奏力度。
在本发明的一个实施例中，预先设定电压值与弹奏力度的对应关系表，通过对应关系表，根据电压大小确定弹奏力度。例如，对应关系表中弹奏力度等级是1，对应的电压大小是0.5V-1V，当子拾音器采集的电压的峰值是0.7V，则确定其弹奏力度的等级是1。
在确定了子拾音器确定的琴弦，以及对应的琴弦力度后，就可以确定弹拨类乐器的弹奏信息，该弹奏信息中包括琴弦信息和对应的琴弦力度信息。
进一步地，图3所示的装置的处理器320，还适于在确定各子拾音器对应的琴弦之后，判断获取到的一个或多个子拾音器采集的电压信号的电压变化频率，是否符合相应的子拾音器对应的琴弦的电压变化频率特征，如果判断为是，则确定该子拾音器对应的琴弦被弹奏；根据确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦、确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦的弹奏力度，确定弹拨类乐器的弹奏信息。
考虑到在弹奏的过程中琴弦可能会被误触发，也会产生相应的振动，即对应的子拾音器也会采集到电压信号，那么为了排除误操作的情况，考虑到弹拨类乐器的不同的琴弦振动时对应的电压变化频率是不同的，即由各自的电压变化频率特征。所以，在本实施例中，在确定了个子拾音器对应的琴弦后，还要进一步判断对应的电压变化频率是否符合相应的琴弦对应的电压变化频率特征，如果符合，则说明该琴弦确定是被弹奏了，如果不符合，说明该琴弦是被误操作了。将误操作的情况排除后，在确定弹拨类乐器的弹奏信息时，则根据的是确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦和确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦的弹奏力度确定的。
例如，监控到吉他的子拾音器1、子拾音器2均采集到电压信号，但是判断子拾音器2的电压变化频率与其对应的电压变化频率特征不相符，则说明该子拾音器2对应的琴弦是被误触发的，则在确定吉他的弹奏信息时，仅根据子拾音器1对应的琴弦1和子拾音器对应的琴弦1的弹奏力度确定。
在本发明的一个实施例中，图3所示的装置还包括：输入单元，适于接收外接设备输入的外部音频；输出单元，适于将确定的乐器数字接口MIDI输出信号和接收到的外部音频输出。
在本实施例中，还可以输出外部音频，例如混音音频，将外部音频和乐器数字接口MIDI输出信号一并输出，使得弹拨类乐器产生的音频更加丰富，得到更加符合需求的播放效果。或者，通过外部音频的加入，进一步评估弹奏的准确性。
在本发明一个实施例中，图3所述的装置还包括：输出单元，适于将确定的乐器数字接口MIDI输出信号输出给终端设备。这里的终端设备可以是PC等，这样可以通过PC对该MIDI输出信号进行识别得到相应的音阶和弹奏信息并显示，可以直观的确定弹奏者的弹奏的准确度；或者，多个弹拨类乐器连接同一台PC，可以实现多人弹奏训练。
在本发明的一个实施例中，图3所示的装置还包括：音色获取单元，适于获取指定音色信息。
则图3所示的处理器320，还适于根据确定的一个或多个接触点和确定的弹奏信息，确定与指定音色信息对应的乐器数字接口MIDI输出信号。
在本实施例中，弹奏者可以根据需要选择一个指定音色，例如，鼓、二胡等音色，那么通过弹拨类乐器弹奏出来的声音则是该指定音色的声音，具体地，需要获取指定音色信息，其中包括有该指定音色与弹拨类乐器的音色的弹奏信息之间的转换关系，然后根据该指定音色信息，将确定的一个或多个接触点和确定的弹奏信息转化成对应该指定音色信息的乐器数字接口MIDI输出信号。
通过本实施例，可以满足弹奏者不同音色的弹奏练习的需求，且可以增加弹拨类乐器弹奏的趣味性。
图4示出了根据本发明一个实施例的弹拨类乐器的功能结构示意图。如图4所示，该弹拨类乐器400包括：拾音器410、安装于弹拨类乐器的指板上的多个品丝420、如图3所示的弹拨类乐器的音频输出装置300；其中，拾音器410的各子拾音器与弹拨类乐器的各琴弦一一对应，每个品丝上的各接触点与弹拨类乐器的各琴弦一一对应，每个品丝上的各接触点之间采用非导电设置。
本发明还提供了一种电子设备，其中，该电子设备包括：处理器；以及被安排成存储计算机可执行指令的存储器，可执行指令在被执行时使处理器执行根据图1所示的及其各实施例中的弹拨类乐器的音频输出方法。
图5示出了根据本发明一个实施例的电子设备的结构示意图。如图5所示，该电子设备500包括：
处理器510；以及被安排成存储计算机可执行指令(程序代码)的存储器520，在存储器520中，有存储程序代码的存储空间530，用于执行根据本发明的方法步骤的程序代码540存储在存储空间530中，该程序代码在被执行时使处理器510执行根据图1所示的及其各实施例中的弹拨类乐器的音频输出方法。
图6示出了根据本发明一个实施例的计算机可读存储介质的结构示意图。如图6所示，该计算机可读存储介质600，存储一个或多个程序(程序代码)610，一个或多个程序(程序代码)610当被处理器执行时，用于执行根据本发明的方法步骤，即图1所示的以及其各实施例中的弹拨类乐器的音频输出方法。
需要说明的是，图4所示的弹拨类乐器、图5所示的电子设备和图6所示的计算机可读存储介质的各实施例与图1所示的方法的各实施例对应相同，上文已有详细说明，在此不再赘述。
综上所述，根据本发明的技术方案，监控弹拨类乐器上的品丝的各接触点的信号状态，确定信号状态发生变化的一个或多个接触点；其中，弹拨类乐器的指板上排列有多个品丝，每个品丝上的各接触点与弹拨类乐器的各琴弦一一对应；监控安装于弹拨类乐器上的拾音器的各子拾音器是否采集到电压信号，当监控到一个或多个子拾音器采集到电压信号时，获取一个或多个子拾音器采集的电压信号，根据获取到的一个或多个子拾音器采集的电压信号，确定弹拨类乐器的弹奏信息；其中，各子拾音器与弹拨类乐器的各琴弦一一对应；根据所确定的一个或多个接触点和所确定的弹奏信息，确定弹拨类乐器的乐器数字接口MIDI输出信号。本技术方案中，通过获取信号状态发生变化的接触点，可确定弹拨类乐器的哪根琴弦的哪个位置被按压，以及通过各子拾音器采集的电压信号，可以确定弹拨类乐器的弹奏信息，然后将相应的信息转化成MIDI输出信号，就可以获取弹拨类乐器的音频的数据信号，而非是模拟信号，根据转化的MIDI输出信号就可以实现对弹奏者的弹奏信息进行准确的评估，利于弹奏者打下良好的弹奏基础或利于新曲目的训练。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围以权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种弹拨类乐器的音频输出方法，其特征在于，所述方法包括：
监控所述弹拨类乐器上的品丝的各接触点的信号状态，确定信号状态发生变化的一个或多个接触点；其中，所述弹拨类乐器的指板上排列有多个品丝，每个品丝上的各接触点与弹拨类乐器的各琴弦一一对应；
监控安装于所述弹拨类乐器上的拾音器的各子拾音器是否采集到电压信号，当监控到一个或多个子拾音器采集到电压信号时，获取所述一个或多个子拾音器采集的电压信号，根据获取到的所述一个或多个子拾音器采集的电压信号，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息；其中，各子拾音器与弹拨类乐器的各琴弦一一对应；
根据所确定的一个或多个接触点和所确定的所述弹奏信息，确定所述弹拨类乐器的乐器数字接口MIDI输出信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述根据获取到的所述一个或多个子拾音器采集的电压信号，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息包括：
根据子拾音器的标识信息，确定各子拾音器对应的琴弦；
根据获取到的各子拾音器采集的电压信号的电压大小，得到各子拾音器对应的琴弦的弹奏力度；
根据确定的所述各子拾音器对应的琴弦、得到的各子拾音器对应的琴弦的弹奏力度，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述确定各子拾音器对应的琴弦之后，所述方法还包括：
判断获取到的所述一个或多个子拾音器采集的电压信号的电压变化频率，是否符合相应的子拾音器对应的琴弦的电压变化频率特征，如果判断为是，则确定该子拾音器对应的琴弦被弹奏；
所述根据确定的所述各子拾音器对应的琴弦、得到的各子拾音器对应的琴弦的弹奏力度，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息包括：
根据确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦、确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦的弹奏力度，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收外接设备输入的外部音频，将所述确定的所述乐器数字接口MIDI输出信号和接收到的外部音频输出。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所确定的一个或多个接触点和所确定的所述弹奏信息，确定所述弹拨类乐器的乐器数字接口MIDI输出信号还包括：
获取指定音色信息；
根据所确定的一个或多个接触点和所确定的所述弹奏信息，确定与所述指定音色信息对应的乐器数字接口MIDI输出信号。
6.一种弹拨类乐器的音频输出装置，其特征在于，所述装置包括：
监控单元，适于监控所述弹拨类乐器上的品丝的各接触点的信号状态；以及，监控安装于所述弹拨类乐器上的拾音器的各子拾音器是否采集到电压信号；其中，所述弹拨类乐器的指板上排列有多个品丝，每个品丝上的各接触点与弹拨类乐器的各琴弦一一对应；各子拾音器与弹拨类乐器的各琴弦一一对应；
处理器，适于确定信号状态发生变化的一个或多个接触点；以及，当监控到一个或多个子拾音器采集到电压信号时，获取所述一个或多个子拾音器采集的电压信号，根据获取到的所述一个或多个子拾音器采集的电压信号，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息；根据所确定的一个或多个接触点和所确定的所述弹奏信息，确定所述弹拨类乐器的乐器数字接口MIDI输出信号。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，
所述处理器，具体适于根据子拾音器的标识信息，确定各子拾音器对应的琴弦；根据获取到的各子拾音器采集的电压信号的电压大小，得到各子拾音器对应的琴弦的弹奏力度；根据确定的所述各子拾音器对应的琴弦、得到的各子拾音器对应的琴弦的弹奏力度，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理器，还适于在所述确定各子拾音器对应的琴弦之后，判断获取到的所述一个或多个子拾音器采集的电压信号的电压变化频率，是否符合相应的子拾音器对应的琴弦的电压变化频率特征，如果判断为是，则确定该子拾音器对应的琴弦被弹奏；根据确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦、确定为被弹奏的子拾音器对应的琴弦的弹奏力度，确定所述弹拨类乐器的弹奏信息。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
输入单元，适于接收外接设备输入的外部音频；
输出单元，适于将所述确定的所述乐器数字接口MIDI输出信号和接收到的外部音频输出。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
音色获取单元，适于获取指定音色信息；
所述处理器，还适于根据所确定的一个或多个接触点和所确定的所述弹奏信息，确定与所述指定音色信息对应的乐器数字接口MIDI输出信号。
11.一种弹拨类乐器，其特征在于，所述弹拨类乐器包括：拾音器、安装于所述弹拨类乐器的指板上的多个品丝、如权利要求6-10任一项所述的弹拨类乐器的音频输出装置；
其中，所述拾音器的各子拾音器与所述弹拨类乐器的各琴弦一一对应，每个品丝上的各接触点与所述弹拨类乐器的各琴弦一一对应。
12.一种电子设备，其特征在于，该电子设备包括：
处理器；以及，
被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行根据权利要求1～5中任一项所述的方法。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被处理器执行时，实现权利要求1～5中任一项所述的方法。
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