[發(fā)明專利]鋼琴音板聲學(xué)品質(zhì)綜合評(píng)測(cè)系統(tǒng)及評(píng)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310203719.0
• 申請(qǐng)日: 2013-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103308155A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李子晉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李子晉
• 主分類號(hào): G01H11/08
• 分類號(hào): G01H11/08
• 代理公司: 沈陽(yáng)杰克知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21207
• 代理人: 鄭賢明

1.一種鋼琴音板聲學(xué)品質(zhì)綜合評(píng)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：測(cè)量鋼琴音板振動(dòng)模態(tài)和測(cè)量鋼琴弦板耦合特性共用一套專用設(shè)備，該設(shè)備包括力錘（2）、壓電式加速度傳感器（4）、電荷放大器（6）、電荷放大器（7）、FFT分析儀（8）和CPU存儲(chǔ)器（9），其中測(cè)量鋼琴音板固有振動(dòng)頻率采用一條激勵(lì)通道和一條響應(yīng)通道，所述激勵(lì)通道為力錘（2）激勵(lì)琴鍵（1）發(fā)出準(zhǔn)脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)通過(guò)電荷放大器（6）放大后傳入FFT分析儀（8）；所述一條響應(yīng)通道為采用壓電式加速度傳感器（4）與音板（5）連接，響應(yīng)信號(hào)經(jīng)電荷放大器（7）放大濾波后傳入FFT分析儀（8），信號(hào)在FFT分析儀（8）中進(jìn)行分析處理后輸入到CPU存儲(chǔ)器（9）中存儲(chǔ)；測(cè)量鋼琴弦板耦合特性采用一條激勵(lì)通道和兩條響應(yīng)通道，所述激勵(lì)通道為力錘（2）激勵(lì)琴鍵（1）發(fā)出準(zhǔn)脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)通過(guò)電荷放大器（6）放大后傳入FFT分析儀（8）；所述一條響應(yīng)通道為采用壓電式加速度傳感器（4）與音板（5）連接，響應(yīng)信號(hào)經(jīng)電荷放大器（7）放大濾波后傳入FFT分析儀（8）；所述另一條響應(yīng)通道為采用音頻接收器（3）置于弦列上部空間，音頻接收器（3）接收到響應(yīng)信號(hào)后直接傳入?FFT分析儀（8），上述信號(hào)在FFT分析儀（8）中進(jìn)行分析處理后輸入到CPU存儲(chǔ)器（9）中存儲(chǔ)。

2.一種鋼琴音板聲學(xué)品質(zhì)綜合評(píng)測(cè)方法，其特征在于采用以下步驟：

（1）試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析：

（a）測(cè)量鋼琴音板的固有振動(dòng)頻率，以力錘（2）激勵(lì)琴鍵（1）發(fā)出準(zhǔn)脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)通過(guò)電荷放大器（6）放大后得到電壓數(shù)值，該電壓數(shù)值傳入FFT分析儀（8）獲得相應(yīng)的力的數(shù)值，響應(yīng)通道采用壓電式加速度傳感器（4）與音板（5）連接，響應(yīng)信號(hào)經(jīng)電荷放大器（7）放大濾波后傳入FFT分析儀（8）進(jìn)行頻譜分析，最后將分析數(shù)據(jù)輸入到CPU存儲(chǔ)器（9）中存儲(chǔ)；

（b）測(cè)量鋼琴弦板耦合特性，力錘（2）激勵(lì)琴鍵（1）發(fā)出準(zhǔn)脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)通過(guò)電荷放大器（6）放大后得到電壓數(shù)值，該電壓數(shù)值傳入FFT分析儀（8）獲得相應(yīng)的力的數(shù)值；一條響應(yīng)通道采用壓電式加速度傳感器（4）與音板（5）連接，響應(yīng)信號(hào)經(jīng)電荷放大器（7）放大濾波后傳入FFT分析儀（8）進(jìn)行頻譜分析，最后將分析數(shù)據(jù)輸入到CPU存儲(chǔ)器（9）中存儲(chǔ)；

（c）測(cè)量鋼琴聲音品質(zhì)另一條響應(yīng)通道采用音頻接收器（3）置于弦列上部空間，音頻接收器（3）接收到聲音信號(hào)后直接傳入?FFT分析儀（8）進(jìn)行頻譜分析，最后將分析數(shù)據(jù)輸入到CPU存儲(chǔ)器（9）中存儲(chǔ)；

（2）聲學(xué)品質(zhì)分析：

（a）通過(guò)測(cè)量鋼琴音板的固有振動(dòng)頻率先獲取鋼琴音板各音階的振動(dòng)頻率及振動(dòng)頻響曲線，分析音板振動(dòng)的寬帶共振峰是否均勻，進(jìn)而可得出音板音色是否均勻；

（b）在測(cè)量鋼琴弦板耦合特性時(shí)分別取樣琴弦在各音區(qū)的頻率響應(yīng)特征并作分析；

（c）通過(guò)分析音頻接收器（3）拾取的信號(hào)，對(duì)鋼琴音響作波形和頻譜的分析；

（3）參數(shù)評(píng)估：將鋼琴音板的固有振動(dòng)頻率和琴弦在各音區(qū)的頻率響應(yīng)特征進(jìn)行對(duì)比，分析得出鋼琴音板在各音區(qū)與琴弦的耦合特征，將音板振動(dòng)的頻響曲線等參數(shù)與弦板耦合、聲音特征對(duì)比，說(shuō)明鋼琴各音區(qū)的振動(dòng)及音響特征。