[發明專利]一種基于第一類0階貝塞爾函數的吉他琴弦音色檢測方法

有效

• 申請號: 201410754694.8
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104392730B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 寧凱
• 申請（專利權）人: 重慶碩奧科技有限公司
• 主分類號: G10L25/03
• 分類號: G10L25/03;G10D1/08
• 代理公司: 廣州天河萬研知識產權代理事務所(普通合伙)44418
• 代理人: 劉強,陳軒

技術領域

一種基于第一類0階貝塞爾函數的吉他琴弦音色檢測方法屬于樂器、機械設備和精密儀器領域。

背景技術

吉他，又稱為六弦琴，是一種彈撥樂器，在流行音樂、搖滾音樂、藍調、民歌、佛朗明哥中，常被視為主要樂器。

由于吉他靠琴弦振動發聲，因此吉他音色好壞首先取決于琴弦振動軌跡是否標準。基于上述分析，可以通過檢測琴弦振動軌跡來判斷吉他音色的好壞。

然而遺憾的是，現階段還沒有通過這種設備或方法。

發明內容

為了實現通過檢測琴弦振動來判斷吉他音色好壞的目的，本發明公開了一種基于第一類0階貝塞爾函數的吉他琴弦音色檢測方法，該方法可以實現通過檢測琴弦的振動軌跡來判斷琴弦音色的技術目的。

本發明的目的是這樣實現的：

一種基于第一類0階貝塞爾函數的吉他琴弦音色檢測方法，包括以下步驟：

步驟a、調整弦橋端的位置

具體方法為根據待測琴弦的編號，調整弦橋端沿從把持端到拉伸端所在直線方向運動，使弦橋端與弦枕端之間的距離等于該編號琴弦在吉他位置上的弦橋到弦枕之間的距離；

步驟b、調整待測琴弦的音高

具體方法為將待測琴弦一端固定在把持端，另一端固定在拉伸端，并使弦橋端和弦枕端與待測琴弦接觸，用撥片撥動待測琴弦，拾音器將待測琴弦發出的聲音傳遞給計算機，計算機將待測琴弦的音高與標準音高進行對比，如果：

第一、待測琴弦的音高高于標準音高，使弦橋端和弦枕端與待測琴弦非接觸，拉伸端向靠近把持端方向移動，重復判斷步驟，直到待測琴弦的音高等于標準音高；

第二、待測琴弦的音高等于標準音高，判斷結束；

第三、待測琴弦的音高低于標準音高，使弦橋端和弦枕端與待測琴弦非接觸，拉伸端向遠離把持端方向移動，重復判斷步驟，直到待測琴弦的音高等于標準音高；

步驟c、采集振動圖像

利用撥片撥動待測琴弦，圖像傳感器采集振動中的待測琴弦，并將圖像傳遞給圖像傳感器；

步驟d、獲得振動函數

將步驟c所獲得的圖像，待測琴弦振幅最大位置處、振動方向的全部像素提取出來，進行傅里葉變換并取模，得到振動函數；

步驟e、獲得評價函數

根據待測琴弦振幅最大位置處的振幅，將其代入到以下公式得到評價函數：

式中，J₀為第一類0階貝塞爾函數，f為空間頻率，D為待測琴弦振幅最大位置處的振幅；

步驟f、獲得音色檢測結果

將步驟d得到的振動函數與步驟e得到的評價函數進行對比，如果：

振動函數與評價函數之間的誤差不大于10%，說明待測琴弦的音色完美；

振動函數與評價函數之間的誤差在10%至25%之間，說明待測琴弦的音色不完美；

振動函數與評價函數之間的誤差大于25%，說明待測琴弦為劣質琴弦。

上述基于第一類0階貝塞爾函數的吉他琴弦音色檢測方法，步驟e中待測琴弦振幅最大位置處的振幅的獲得方法為：將步驟c所獲得的圖像，待測琴弦振幅最大位置處、振動方向的全部像素提取出來，進行梯度運算，梯度絕對值最大的兩個點之間的距離的二分之一即為待測琴弦振幅最大位置處的振幅D。

有益效果：

第一、本發明可以通過檢測琴弦的振動軌跡來判斷琴弦音色。

第二、由于先根據待測琴弦編號調整弦橋端的位置，再調整待測琴弦的音高，因此使琴弦在檢測過程中的狀態直接對應琴弦在吉他上的狀態，即檢測狀態與使用狀態完全對應，使檢測結果無需進行轉換，直接說明吉他琴弦音色質量。

第三、由于設計有采集振動圖像的步驟，因此既可以得到實際的振動函數，又可以根據其待測琴弦的振幅得到理想的振動函數，即評價函數。

第四、將振動函數與評價函數進行對比，實現通過檢測琴弦的振動軌跡來判斷琴弦音色。

說明書附圖

圖1是本發明方法所對應的檢測裝置整體結構示意圖。

圖2是本發明基于機器視覺的吉他琴弦音色檢測方法流程圖。

圖中：1把持端、2弦橋端、3弦枕端、4拉伸端、5待測琴弦、6撥片、7拾音器、8圖像傳感器、9計算機。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明具體實施方式作進一步詳細描述。