CN111554254A - 一种弦乐器振动测量装置、光学调音装置和调音方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种弦乐器振动测量装置、光学调音装置和调音方法，其中弦乐器振动测量装置，包括：投光部，用于发出检测光；受光部，用于接收所述检测光，并将光信号转化为电信号；处理部，用于根据所述电信号计算弦的振动频率。本弦乐器振动测量装置、光学调音装置和调音方法，由于是直接测量弦的振动频率，避免了利用拾音器采集声音的传统方案中，环境杂音的干扰；另一方面，由于是非接触式的测量，避免了利用振动传感器采集弦振动的传统方案中，接触测量对弦音的影响；结构简单，设计合理，成本低廉，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及调音技术领域，尤其涉及一种弦乐器振动测量装置、光学调音装置和调音方法。
背景技术
弦乐器是通过弦的振动发出声音的，弦的振动频率即为弦音的频率。例如小提琴有4根弦，每根弦有各自特定的声调，对应不同的振动频率。在演奏弦乐器之前，经常需要调音，即通过调节弦的紧绷度来调节弦的振动频率。
在调音过程中，需要实时检测弦的振动频率，一般会用到调音器。传统的调音器方案有几种：一种是通过拾音器非接触地采集弦音，通过音频信号处理得出弦音的频率；另一种是采用振动传感器接触式地采集弦振动信号，进而检测出弦音的频率。
第一种容易受到环境杂音的干扰，例如旁边说话声，或别的乐器的声音都会影响频率检测结果；第二种则容易受到乐器的其它部位振动带来的干扰，另外，由于是接触式测量，其对弦音会有影响。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种弦乐器振动测量装置、光学调音装置和调音方法，能够在调音时避免杂音的干扰，且不会对弦音造成影响。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种弦乐器振动测量装置，包括：
投光部，用于发出检测光；
受光部，用于接收所述检测光，并将光信号转化为电信号；
处理部，用于根据所述电信号计算弦的振动频率。
优选的，所述投光部和所述受光部相邻设置在弦的同一侧；
所述投光部向弦方向发出检测光；
所述受光部接收所述弦反射的检测光，根据所述检测光的能量强度调制所述电信号。
优选的，所述投光部和所述受光部分别设置在弦的两侧；
所述投光部向弦方向发出检测光；
所述受光部接收被所述弦遮挡后的检测光，根据所述检测光的能量强度调制所述电信号。
优选的，所述投光部包括光源；
所述光源为激光和/或LED光源。
优选的，所述受光部包括受光元件；
所述受光元件为光电二极管、光电三极管、光电池中的一种或多种。
优选的，所述投光部还设置有光束调节部件；
所述光束调节部件用于调节所述检测光的光束发散角和/或光束宽度。
一种光学调音装置，包括上述任一项所述的弦乐器振动测量装置和显示部。
优选的，还包含隔振部件；
所述隔振部件，用于隔离乐器的振动。
一种调音方法，使用上述所述的光学调音装置进行弦乐器的调音。
优选的，所述光学调音装置包含隔振部件；
所述隔振部件，用于隔离乐器的振动。
本发明提出的弦乐器振动测量装置、光学调音装置和调音方法，采用光学的方法非接触的测量弦的振动频率，即用投光部向弦发出检测光，用受光部接收被弦振动调制的检测光，用处理部分析所述电信号得出弦的振动频率。由于是直接测量弦的振动频率，避免了利用拾音器采集声音的传统方案中，环境杂音的干扰；另一方面，由于是非接触式的测量，避免了利用振动传感器采集弦振动的传统方案中，接触测量对弦音的影响；结构简单，设计合理，成本低廉，使用方便。
附图说明
图1为本发明实施例提出的弦乐器振动测量装置的结构示意图；
图2为本发明又一实施例提出的弦乐器振动测量装置的结构示意图；
图3为本发明另一实施例提出的弦乐器振动测量装置的投光部的结构示意图；
图4为本发明实施例提出的光学调音装置的结构示意图；
图中：1、乐器本体；2、弦；3、投光部；4、受光部；5、处理部；6、显示部；7、隔振部件；8、支架；31、光源；32、光束调节部件；321、透镜；322、光阑。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出了一种弦乐器振动测量装置，包括：
投光部，用于发出检测光；
受光部，用于接收所述检测光，并将光信号转化为电信号；
处理部，用于根据所述电信号计算弦的振动频率。
实施例1
如图1所示，本实施例的技术方案适用于反射率较高的弦，如金属材质的弦。
本实施例提出了一种弦乐器振动测量装置。在本实施例中，投光部3和受光部4设置在弦2的同一侧。当弦2处在检测光路中时，弦2将检测光的部分能量反射至受光部4；当弦不处在检测光路中时，检测光的极少部分能量能反射至受光部4。弦的振动会改变其对光路的反射程度，从而对检测光的反射能量进行调制，相应的，受光部4输出的电信号也被弦的振动调制周期变化的信号。处理部5对该周期信号进行处理和分析，即可得出该周期信号的频率，该频率即为弦音的频率。
实施例2
本实施例提出了一种弦乐器振动测量装置。当弦的反射率较低时，实施例1的技术方案方案一将不适应，可使用本实施例的技术方案。在该方案中，投光部3和受光部4分别设置在弦2的两侧，如图2所示。当弦2遮挡检测光路时，进入受光部4的光能较小；当弦2不处在检测光路中时，进入受光部4的光能较大。弦2的振动会改变其对光路的遮挡程度，从而能够进入受光部4的光能量进行调制，相应的，受光部4输出的电信号也被弦的振动调制周期变化的信号。处理部对该周期信号进行处理和分析，即可得出该周期信号的频率，该频率即为弦音的频率。
实施例3
本实施例提出了一种弦乐器振动测量装置。本发明实施例中，所述投光部设置有光束调节部件；
所述光束调节部件用于调节所述检测光的光束发散角和/或光束宽度。
本申请中，为了便于进行弦的振动测量，可以在投光部设置光束调节部件，光束调节部件用于调节检测光的发散角和光束宽度中的至少一种。
举例来说，光束调节部件为透镜，通过透镜折射，可以调节检测光的发散角。
当光束调节部件为为光阑时，可以约束光束的宽度。
如图3所示，本申请中，光束调节部件32同时包括透镜321和光阑322，检测光通过透镜321改变发散角，通过光阑322改变了光束宽度。
在本发明的一个优选实施例中，所述投光部3设置有光源31；
所述光源31为激光和/或LED光源。
实施例4
本实施例公开了一种光学调音装置，一种弦乐器振动测量装置，包括实施例1-3任一项的弦乐器振动测量装置和显示部。
如图4所示，光学调音装置还可以包含隔振部件7；弦乐器振动测量装置包括：
投光部3，用于发出检测光；
受光部4，用于接收所述检测光，并将光信号转化为电信号；
处理部5，用于根据所述电信号计算弦的振动频率
显示部6可以采用液晶屏、七段数码管等器件来显示频率值。显示部6与处理部可以是有线连接，也可以通过无线通信模块无线连接。
隔振部件7，用于隔离乐器的振动，采用吸振材料。
乐器振动测量安装在支架8上，支架8安装在弦乐器本体1上，支架8与乐器本体1之间设置有隔振部件7。
具体的，在检测时，弦乐器调音装置在进行调音时，需要安装在乐器本体1上，为了避免操作时引起振动，可以设置隔振部件，隔振部件采用吸振材料，可以有效降低弦振动测量的振动对测量的影响。
本发明实施例还提出了一种光学调音方法，其通过上述光学调音装置测量弦的振动，根据显示部显示的振动频率进行调音。
本发明提出的弦乐器振动测量装置、光学调音装置和调音方法，采用光学的方法非接触的测量弦的振动频率，即用投光部向弦发出检测光，用受光部接收被弦振动调制的检测光，用处理部分析所述电信号得出弦的振动频率。由于是直接测量弦的振动频率，避免了利用拾音器采集声音的传统方案中，环境杂音的干扰；另一方面，由于是非接触式的测量，避免了利用振动传感器采集弦振动的传统方案中，接触测量对弦音的影响；结构简单，设计合理，成本低廉，使用方便。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种弦乐器振动测量装置，其特征在于，包括：
投光部，用于发出检测光；
受光部，用于接收所述检测光，并将光信号转化为电信号；
处理部，用于根据所述电信号计算弦的振动频率。
2.如权利要求1所述的弦乐器振动测量装置，其特征在于，所述投光部和所述受光部相邻设置在弦的同一侧；
所述投光部向弦方向发出检测光；
所述受光部接收所述弦反射的检测光，根据所述检测光的能量强度调制所述电信号。
3.如权利要求1所述的弦乐器振动测量装置，其特征在于，所述投光部和所述受光部分别设置在弦的两侧；
所述投光部向弦方向发出检测光；
所述受光部接收被所述弦遮挡后的检测光，根据所述检测光的能量强度调制所述电信号。
4.如权利要求1所述的弦乐器振动测量装置，其特征在于，所述投光部包括光源；
所述光源为激光和/或LED光源。
5.如权利要求1所述的弦乐器振动测量装置，其特征在于，所述受光部包括受光元件；
所述受光元件为光电二极管、光电三极管、光电池中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的弦乐器振动测量装置，其特征在于，所述投光部还设置有光束调节部件；
所述光束调节部件用于调节所述检测光的光束发散角和/或光束宽度。
7.一种光学调音装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的弦乐器振动测量装置和显示部；
所述显示部与所述弦振动测量装置的处理部连接，用于显示所述振动频率。
8.如权利要求7所述的光学调音装置，其特征在于，还包含隔振部件；
所述弦乐器振动测量装置和显示部通过所述隔振部件安装在弦乐器上。
9.一种调音方法，其特征在于，使用权利要求7所述的光学调音装置进行弦乐器的调音。
10.如权利要求9所述的调音方法，其特征在于，所述光学调音装置包含隔振部件；
所述弦乐器振动测量装置和显示部通过所述隔振部件安装在弦乐器上。
Priority Applications (1)
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| CN202010291738.3A CN111554254A (zh) | 2020-04-14 | 2020-04-14 | 一种弦乐器振动测量装置、光学调音装置和调音方法 |
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Publications (1)
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2020
- 2020-04-14 CN CN202010291738.3A patent/CN111554254A/zh active Pending
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