一种弦乐器动力学测量方法和测量仪的制作方法

文档序号:8542202阅读:279来源:国知局
一种弦乐器动力学测量方法和测量仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及的是一种测量方法和测量仪器,尤其是设及一种弦乐器动力学测量仪 和测量方法。
【背景技术】
[0002] 声学上,影响乐器音色的因素很多。对诸如弦乐器的弦乐器而言,各个组成部分的 材质、材料组成、结构等都对其音色有重要影响。弦乐器音色研究需要测量弦乐器各个组成 部分的动力学特性。在乐器声学检测方面,国内外经常使用电子校音器、频率计W及最常使 用的频谱分析仪。然而,该些仪器主要测量乐器发出的声波的物理学特性,而对于乐器各个 组成部分的振动模式和动力学参数,却很难测量。

【发明内容】

[0003] 针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种弦乐器动力学测量仪,旨在解 决现有仪器难W测量乐器的动力学参数的技术缺陷。
[0004] 本发明的另一目的在于提供一种上述弦乐器动力学测量仪的测量方法,包括W下 步骤:
[0005] 1)利用输入信号驱动所述弦乐器的弦在磁场下振动,并获取所述弦乐器的弦的振 动信号;
[0006] 2)根据不同频率的输入信号对应的所述振动信号的振幅,得到弦乐器的弦的振幅 谱,根据所述共振吸收谱得到所述弦乐器的弦的动力学参数;
[0007] 3)根据不同频率的输入信号对应的所述振动信号的相位,计算所述振动信号与所 述输入信号之间的相位差,根据所述相位差计算所述弦乐器的损耗因子;
[000引 4)根据所述损耗因子,得到弦乐器的共振吸收谱,根据所述共振吸收谱,得到弦乐 器的共鸣箱的动力学参数。
[0009] 具体而言,吉他弦的振动满足波动方程为:
【主权项】
1. 一种弦乐器动力学测量方法,其特征在于包括以下步骤: 1) 利用输入信号驱动所述弦乐器的弦在磁场下振动,并获取所述弦乐器的弦的振动信 号; 2) 根据不同频率的输入信号对应的所述振动信号的振幅,得到弦乐器的弦的振幅谱, 根据所述共振吸收谱得到所述弦乐器的弦的动力学参数; 3) 根据不同频率的输入信号对应的所述振动信号的相位,计算所述振动信号与所述输 入信号之间的相位差,根据所述相位差计算所述弦乐器的损耗因子; 4) 根据所述损耗因子,得到弦乐器的共振吸收谱,根据所述共振吸收谱,得到弦乐器的 共鸣箱的动力学参数。
2. 根据权利要求1所述的弦乐器动力学测量方法,其特征在于,所述步骤2)还进一步 包括: 对所述输入信号和振动信号进行傅里叶变换,得到所述输入信号与所述振动信号之间 的相位差。
3. -种弦乐器动力学测量仪,其特征在于其包括:起振装置和检测装置;所述起振装 置包括磁体和信号发生器,所述磁体相对弦乐器的弦设置,所述信号发生器的输出端与所 述弦乐器的弦连接;所述检测装置包括激光器、反射片和信号处理模块,所述反射片设于所 述弦乐器的弦上,所述激光器发出的激光经所述反射片反射后,进入所述信号处理模块进 行处理。
4. 根据权利要求3所述的弦乐器动力学测量仪,其特征在于:其还包括上位机,所述信 号发生器包括依次连接的功率放大器和数据转换器,所述功率放大器的输出端与所述弦乐 器的弦的两端连接,所述数据转换器与所述上位机连接。
5. 根据权利要求4所述的弦乐器动力学测量仪,其特征在于:所述磁体为圆柱形的永 磁体,所述磁体的端面与所述弦乐器的弦所在的平面平行。
6. 根据权利要求5所述的弦乐器动力学测量仪,其特征在于:所述信号处理模块包括 依次连接的光电池、光信号放大器、运算放大器和数据采集器,所述光电池接收所述反射片 反射的激光,所述数据采集器与所述上位机连接。
【专利摘要】本发明公开了一种弦乐器动力学测量方法和测量仪。该方法包括:1)利用输入信号驱动所述弦乐器的弦在磁场下振动,并获取弦乐器的弦的振动信号;2)根据不同频率的输入信号对应的振动信号的振幅,得到弦乐器的弦的振幅谱,根据振幅谱得到弦乐器的弦的动力学参数;3)根据不同频率的输入信号对应的所述振动信号的相位,计算振动信号与输入信号之间的相位差,根据相位差计算弦乐器的损耗因子;4)根据损耗因子得到弦乐器的共振吸收谱,根据共振吸收谱得到弦乐器的共鸣箱的动力学参数。本发明通过按照预定的输入信号驱动弦乐器的弦在磁场下振动以及检测弦乐器的弦的振动信号,分析得到弦乐器的共振吸收谱及振幅谱,得到弦乐器的动力学特征。
【IPC分类】G01H13-00
【公开号】CN104864956
【申请号】CN201510212207
【发明人】熊小敏, 郭滨, 庞志勇, 陈弟虎, 邓子泠, 陈楠, 刘树郁, 张碧鱼
【申请人】中山大学
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月28日
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