一种自动调弦的小提琴及其自动调弦方法与流程

本发明涉及乐器领域，特别涉及一种自动调弦的小提琴及其自动调弦方法。

背景技术：

传统的小提琴遇到潮湿、干燥天气或碰撞会导致琴弦发生变音，需要定期或不定期的调弦。因为多数小朋友力度较小或不会用力，无法实现自己调弦校音，需要请专业的成年人帮助完成。现在有手机辅助识音技术协助调弦，但还是需要人工操作调弦，小朋友无法自己调弦。而且，人工调弦的力度有时用得不对，难以确保调准音。本发明利用自动调弦机构来代替人工调弦，大大提高调弦的便捷性和音准性，可广泛用于年龄较小的人群在小提琴练习或演奏时进行自主的调弦。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种自动调弦的小提琴及其自动调弦方法，可以有效提高小提琴调弦的便捷性、准确性和效率。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种自动调弦的小提琴，包括系弦轴1、琴头2、指板3、琴箱5、聚弦板7、琴弦19、琴马21；系弦轴1安装在琴头2的内部，琴头2与指板3的上端固定连接，指板3的下端与琴箱5固定连接，聚弦板7固定连接于琴箱5的表面下方，琴弦19的上段固定缠绕在系弦轴1上，琴马21支撑在4根琴弦19和琴箱5之间，琴马21的上边缘有一定弧度，将4根琴弦撑起不在一个平面上以便于琴弓单独接触每一根琴弦19；还包括用于自动调弦的调音键4、系弦板6和自动调弦机构22；调音键4位于琴箱5的侧面上方；自动调弦机构22通过固定架15与琴头2的侧面固定连接；系弦板6固定连接于聚弦板7的偏上方。

所述自动调弦机构包括固定架15、输出轴16、减速器17、自锁电机18；自锁电机18安装在减速器17上，减速器17固定在固定架15上，减速器17的输出轴16与系弦轴1同轴连接。

所述系弦板6包括槽钩8、螺钉9、拉力传感器10、琴弦封端11和连接板20；槽钩8与拉力传感器10固定连接，拉力传感器10与连接板20固定连接并通过螺钉9固定在系弦板6的表面，琴弦19的下端与琴弦封端11固定压接，琴弦封端11与槽钩8卡接。

所述自动调弦的小提琴还包括声音采集器12、数字处理器13和蓄电池14；声音采集器12、数字处理器13和蓄电池14安装于琴箱5内部的上方，蓄电池14为数字处理器13、声音采集器12和自锁电机18供电；声音采集器12用于采集琴弦19的声音，然后将采集到的信号传送到数字处理器13中进行比对，数字处理器13通过控制自锁电机18的正转或反转，达到拉紧或放松琴弦19的作用。

所述小提琴的自动调弦方法，是采用上述自动调弦的小提琴，包括下述步骤：

(1)按下调音键4，数字处理器13接收到调音键4的按下状态后进入自动调弦程序；

(2)用琴弓反复拉一根琴弦19，声音采集器12采集到琴弦发出的声音信号，然后与程序设定的标准音比对，进而数字处理器13通过控制相应自锁电机18的正反转来控制琴弦19的松紧程度，当琴弦19发出的声音与标准音匹配时，自锁电机18停止转动并保持自锁位置，该琴弦19对应的拉力传感器10将此时的拉力值存储在数字处理器13中，即为该琴弦19的标准音存储拉力值；然后以同样的方式对其他琴弦19进行操作，4根琴弦19全部调准音后，松开调音键4，进入到自动保持状态；

(3)自动保持状态时，数字处理器13会定时采集4个拉力传感器10的拉力值，并与对应琴弦19的标准音存储拉力值进行比对，发生变化时，自锁电机18通过正反转控制将琴弦19的拉力保持在标准音存储拉力值，从而达到每一根琴弦19均保持在标准音状态。

当琴弦19发生断坏需要更换、或者由于长时间使用发生不可逆的形变时，再次按下调音键4，重复一次自动调弦过程，即可保持一段较长时间的自动保持状态，方便小提琴练习或演奏。

本发明与现有技术相比具有以下优点和效果：

(1)本发明自动调弦的小提琴无须人工辨音，且可实现自动调弦，适合年龄较小的人群使用。

(2)本发明自动调弦的小提琴，可以在较长时间内自动保持琴弦发音标准状态。

附图说明

图1为自动调弦的小提琴的结构示意图。

图2为自动调弦机构的结构示意图。

图3为系弦板的示意图。

图4为自动调弦的小提琴的剖面示意图。

其中，1、系弦轴；2、琴头；3、指板；4、调音键；5、琴箱；6、系弦板；7、聚弦板；8、槽钩；9、螺钉；10、拉力传感器；11、琴弦封端；12、声音采集器；13、数字处理器；14、蓄电池；15、固定架；16、输出轴；17、减速器；18、自锁电机；19、琴弦；20、连接板；21、琴马；22、自动调弦机构。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

一种自动调弦的小提琴，包括系弦轴1、琴头2、指板3、琴箱5、聚弦板7、琴弦19、琴马21、自动调弦的调音键4、系弦板6和自动调弦机构22。系弦轴1安装在琴头2的内部，琴头2与指板3的上端固定连接，指板3的下端与琴箱5固定连接，聚弦板7固定连接于琴箱5的表面下方，琴弦19的上段固定缠绕在系弦轴1上，琴马21支撑在4根琴弦19和琴箱5之间，琴马21的上边缘有一定弧度，将4根琴弦撑起不在一个平面上以便于琴弓单独接触每一根琴弦19；调音键4位于琴箱5的侧面上方；自动调弦机构22通过固定架15与琴头2的侧面固定连接；系弦板6固定连接于聚弦板7的偏上方。所述自动调弦机构包括固定架15、输出轴16、减速器17、自锁电机18；自锁电机18安装在减速器17上，减速器17固定在固定架15上，减速器17的输出轴16与系弦轴1同轴连接。所述系弦板6包括槽钩8、螺钉9、拉力传感器10、琴弦封端11和连接板20；槽钩8与拉力传感器10固定连接，拉力传感器10与连接板20固定连接并通过螺钉9固定在系弦板6的表面，琴弦19的下端与琴弦封端11固定压接，琴弦封端11与槽钩8卡接。还包括声音采集器12、数字处理器13和蓄电池14；声音采集器12、数字处理器13和蓄电池14安装于琴箱5内部的上方，蓄电池14为数字处理器13、声音采集器12和自锁电机18供电；声音采集器12用于采集琴弦19的声音，然后将采集到的信号传送到数字处理器13中进行比对，数字处理器13通过控制自锁电机18的正转或反转，达到拉紧或放松琴弦19的作用。

在自动调弦时，按下调音键4，数字处理器13接收到调音键4的按下状态后进入自动调弦程序。然后用琴弓反复拉一根琴弦19，声音采集器12采集到琴弦发出的声音信号，然后与程序设定的标准音比对，进而数字处理器13通过控制相应自锁电机18的正反转来控制琴弦19的松紧程度，当琴弦19发出的声音与标准音匹配时，自锁电机18停止转动并保持自锁位置，该琴弦19对应的拉力传感器10将此时的拉力值存储在数字处理器13中，即为该琴弦19的标准音存储拉力值；然后以同样的方式对其他琴弦19进行操作，4根琴弦19全部调准音后，松开调音键4，进入到自动保持状态。自动保持状态时，数字处理器13会定时采集4个拉力传感器10的拉力值，并与对应琴弦19的标准音存储拉力值进行比对，发生变化时，自锁电机18通过正反转控制将琴弦19的拉力保持在标准音存储拉力值，从而达到每一根琴弦19均保持在标准音状态。当琴弦19发生断坏需要更换、或者由于长时间使用发生不可逆的形变时，再次按下调音键4，重复一次自动调弦过程，即可保持一段较长时间的自动保持状态，方便小提琴练习或演奏。

以上所述仅为本发明的实施例，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。