一种新型吉他及吉他调取音色的方法与流程

2021-01-28 18:01:37|

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本发明属于音乐器械技术领域，尤其涉及一种新型吉他及吉他调取音色的方法。

背景技术：

电吉他作为现代科学技术的产物，因其丰富的表现力而受到大众的喜爱。但是，现有的电吉他音色单一，在现场演出或者录音时，如果想用到其他乐器的音色时，往往是比较难实现的，一是因为吉他手除了擅长弹吉他外，让其弹奏其他乐器无疑是困难的，二是因为即使凑齐多种其他乐器，花费成本也较高，且携带不便。

而现有技术中，虽然出现了运用吉他模拟其他乐器音色的方法，但是也仅能实现模拟单音乐器的音色，因为现有的电吉他一般是通过一个拾音器采集琴弦的振动，将振动信号转化为电信号，当同时拨动多根琴弦时，拾音器拾取的是多根弦发出的一个混合信号，若要调取音源，需分离出每根琴弦的振动信号，实际操作时对技术要求较高，难以实现，另外由于需要分离信号后才能调取音源，存在输出延时大的问题，因而无法模拟和声乐器的音色，因此，使用范围有限。如何能通过吉他来演奏各种乐器、音效、采样等，以扩展更多音色，进行混音编曲，增强演出时的表现力，是当前吉他手们面临的一个问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明目的在于提供一种新型吉他及吉他调取音色的方法，旨在解决以下问题：

(1)吉他手在演出和录音创作时，如果想用到其他乐器的音色时，往往是比较难实现的，一是因为吉他手除了擅长弹吉他外，让其弹奏其他乐器无疑是困难的，二是因为即使凑齐多种其他乐器，花费成本也较高，且携带不便。

(2)现有技术中吉他仅能实现实现模拟单音乐器的音色，无法模拟和声乐器的音色。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种新型吉他，其特征在于，包括吉他本体、分弦拾音装置、a/d转换器、dsp信号处理器、音源库和d/a转换器，所述分弦拾音装置包括设置于每一根琴弦下方的拾音装置，所述分弦拾音装置与a/d转换器相连，所述a/d转换器与dsp信号处理器相连，所述dsp信号处理器与音源库相连，所述d/a转换器与dsp信号处理器相连或者与音源库相连。

进一步地，所述分弦拾音装置为压电传感器或者电磁传感器或者红外检测传感器，通过所述分弦拾音装置检测琴弦振动，将振动信号转化为模拟电信号。

进一步地，所述dsp信号处理器解析每根琴弦被拨动时的振动特性，所述振动特性包括每根琴弦被拨动时的音高、力度、起音和尾音参数。

进一步地，所述dsp信号处理器基于所述振动特性形成每根弦的调取协议指令，并将调取协议指令发送至不同的数字信号通道中，各自调取音色后合并成一个声音信号输出。

进一步地，所述dsp信号处理器还包括效果器模块，所述效果器模块用于增加吉他演奏时的音色效果。

进一步地，所述音源库中的音源可以是通过采样录制而成，也可以是自行合成的音色。

进一步地，所述音源库中的音色包括不同类型的吉他音色和/或其他乐器的音色和/或人工合成的音色，预先按照振动特性参数建立起吉他每根弦与音源库中音色的对应关系，当收到调取协议指令后，根据用户选择的吉他类型/其他乐器类型/合成音色，调取与吉他琴弦相对应的音色。

进一步地，所述dsp信号处理器中还设置有偏移参数模块，当吉他的音域与待调乐器的音域不匹配时，通过调整偏移参数，使吉他的音域范围落入或覆盖待调乐器的音域范围。

进一步地，所述dsp信号处理器中还设置有弯音处理模块，电吉他是具有弯音演奏技巧的乐器，当待模拟的乐器不支持弯音技巧时，可通过弯音处理模块，关闭电吉他的弯音参数，当待模拟的乐器支持弯音技巧时，可通过弯音处理模块，开启弯音参数。

进一步地，所述吉他上还设置有旁通开关，当不需要开启调取音源功能或者是不通电的情况下，开启旁通开关。

一种吉他调取音色的方法，应用于上述新型吉他，其特征在于，包括以下步骤：

s1.拨动吉他琴弦，分弦拾音器检测相应琴弦的振动，并生成模拟电信号；

s2.将所述模拟电信号转换成数字信号，dsp信号处理器分析获取相应琴弦的振动特性，并根据相应琴弦的振动特性，形成相应琴弦的调取协议指令；

s3.根据协议指令，调取音源库中与该相应琴弦对应的音色；

s4.合成各琴弦调取的音色，将数字信号转换成模拟音频信号。

进一步地，在步骤s1中，拨动吉他琴弦时，可以是一次拨动一根弦，也可以是扫和弦的形式。

进一步地，在步骤s3中，调取音色之前，在音源库中预先按照振动特性参数建立起吉他每根弦与音源库中音色的对应关系。

一种吉他调取音色的方法，应用于上述的新型吉他，其特征在于，包括以下步骤：

s1.拨动吉他琴弦，分弦拾音器检测相应琴弦的振动，并生成模拟电信号；

s2.将所述模拟电信号转换成数字信号，dsp信号处理器分析获取相应琴弦的振动特性，并根据相应琴弦的振动特性，形成相应琴弦的调取协议指令；

s3.根据协议指令，调取音源库中与该相应琴弦对应的音色；

s4.合成各琴弦调取的音色为一个声音信号，将该声音信号发送至dsp信号处理器中，所述dsp信号处理器可对声音信号进行效果的叠加，也可不对声音信号进行处理。

s5.将数字信号转换成模拟音频信号。

进一步地，在步骤s1中，拨动吉他琴弦时，可以是一次拨动一根弦，也可以是扫和弦的形式。

进一步地，在步骤s3中，调取音色之前，在音源库中预先按照振动特性参数建立起吉他每根弦与音源库中音色的对应关系。

有益效果

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明提供一种新型吉他，该吉他内置音源，通过调取音源可实现发出多种其他类型吉他的音色以及多种其他乐器的音色，为乐手的录音和演出提供了便利，利用一把吉他即可实现多元化的歌曲创作。

(2)本发明提供的新型吉他，内置效果器模块，因此，当需要对吉他音色或调取的音色叠加效果时，无需再外接效果器，为乐手演奏带来了便利性，避免了外出携带效果器及连线的麻烦。

(3)本发明利用分弦拾音装置监测吉他每一根琴弦的振动，并对每一根弦形成一个调取音色的协议指令，因此，实现了既可以模拟单音乐器的音色，又可以模拟和声乐器的音色。

(4)本发明提供的新型吉他还设置有旁通开关，因此，既可以当做一把普通的电吉他使用，也可以当作调取音源的装置使用。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种吉他内部结构框图；

图2为本发明实施例提供的另一种吉他内部结构框图；

图3为本发明实施例提供的一种吉他外部结构示意图。

其中：1-吉他本体；2-分弦拾音装置；3-旁通开关。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

实施例1

本实施例提供一种新型吉他，其特征在于，包括吉他本体、分弦拾音装置、a/d转换器、dsp信号处理器、音源库和d/a转换器，所述分弦拾音装置包括设置于每一根琴弦下方的拾音装置，所述分弦拾音装置与a/d转换器相连，所述a/d转换器与dsp信号处理器相连，所述dsp信号处理器与音源库相连，所述d/a转换器与dsp信号处理器相连或者与音源库相连。

进一步地，所述分弦拾音装置为压电传感器或者电磁传感器或者红外检测传感器，一一对应地设置于每根琴弦下，通过所述分弦拾音装置检测琴弦振动，将振动信号转化为模拟电信号。

进一步地，所述dsp信号处理器解析每根琴弦被拨动时的振动特性，所述振动特性包括每根琴弦被拨动时的音高、力度、起音和尾音参数。

具体方法为：将模拟电信号通过模数转换单元转换成数字信号后，求取吉他每根弦演奏时的包络值以获取实时振幅值，以包络上升沿的上升速度大于一定阈值时，认为当前是音头，将起音位置定义在音头位置，认为起音与音头之间的延迟可忽略不计。当求取了吉他演奏音符的实时振幅值后，通过包络线可看出，音符的振幅是随时间推移进行衰减的，那么，令振幅值衰减至一定阈值时，为尾音位置。将音头位置处的振幅值作为力度。而音高是由振动频率决定的，通过极值检测方法获取吉他每根弦演奏时的频率。

吉他通常有六根弦，因此，在本实施例中通过六个拾音装置分别拾取相应琴弦的振动信号，经模数转换后，dsp信号处理器解析每根琴弦被拨动时的振动特性，形成六根弦各自的调取协议指令，这六根弦的调取协议指令分别发送至不同的数字信号通道中，以使得每一协议指令都能够单独调取音源库中的音色，且在各自调取音色后合并成一个声信号音输出。

进一步地，所述dsp信号处理器还包括效果器模块，所述效果器模块用于增加吉他演奏时的音色效果。

电吉他演奏时，通常会连接各种效果器以丰富演奏的效果。本实施例中，所述吉他由于自带效果器，因此，当需要对吉他音色或者是调取的音色叠加效果时，无需再外接效果器，为乐手演奏带来了便利性，避免了外出携带效果器及连线的麻烦。

进一步地，所述音源库中的音源可以是通过采样录制而成，也可以是自行合成的音色。例如，用户可以根据振动特性参数，通过波形合成或者粒子合成的方式合成所需音色。

吉他作为一种弹拨乐器，包含多种类型，常见的吉他类型有：民谣吉他、古典吉他、电吉他、尤克里里、电贝斯、爵士吉他、弗拉门戈吉他，本实施中的吉他为电吉他，当用户想发出其他类型吉他的声音时，预先在音源库中按照振动特性参数建立起电吉他与待调吉他各琴弦音色的一一对应关系。

当用户想调用其他乐器的声音时，预先按照振动特性参数建立起吉他每根弦与音源库中其他乐器音色的对应关系。根据所述乐器的类型分为单音乐器和和声乐器，当想模仿的乐器声音为单音乐器时，比如说笛子，那么用户在弹拨吉他时，应是一次只能弹拨一根弦，在音源库中调取与该琴弦振动特性参数相对应的笛子音色。当想模仿的乐器为和声乐器时，那么用户可同时弹拨多根弦或者只弹拨一根弦，在音源库中调取与吉他各琴弦振动特性参数相对应的音色。

进一步地，所述dsp信号处理器中还设置有偏移参数模块，当吉他的音域与待调乐器的音域不匹配时，通过调整偏移参数，使吉他的音域范围落入或覆盖待调乐器的音域范围，以便建立吉他琴弦与待调乐器的音色对应关系。

进一步地，所述吉他上还设置有旁通开关，当不需要开启调取音源功能或者是不通电的情况下，开启旁通开关，此时就转化为常规电吉他。

实施例2

一种吉他调取音色的方法，应用于实施例1中的新型吉他，其特征在于，包括以下步骤：

s1.拨动吉他琴弦，分弦拾音器检测相应琴弦的振动，并生成模拟电信号；

s2.将所述模拟电信号转换成数字信号，dsp信号处理器分析获取相应琴弦的振动特性，并根据相应琴弦的振动特性，形成相应琴弦的调取协议指令；

s3.根据协议指令，调取音源库中与该相应琴弦对应的音色；

s4.合并各琴弦调取的音色，将数字信号转换成模拟音频信号。

进一步地，在步骤s1中，拨动吉他琴弦时，可以是一次拨动一根弦，也可以是扫和弦的形式。

进一步地，在步骤s3中，调取音色之前，在音源库中预先按照振动特性参数建立起吉他每根弦与音源库中音色的对应关系。

实施例3

一种吉他调取音色的方法，应用于实施例1中的新型吉他，其特征在于，包括以下步骤：