用于弦乐器的数字音频处理系统技术方案

本实用新型专利技术用于弦乐器的数字音频处理系统，包括有电源电路和信号处理器，该信号处理器上设有音频输入端和音频输出端，所述的信号处理器包括有音频数字信号处理器DSP、中央处理单元CPU和前置放大器，所述的音频数字信号处理器DSP接收到音频输入端拾取到的弦乐器弹奏音的模拟音频信号后将其转换为数字信号，然后再转回为模拟音频信号送到前置放大器，经信号放大后由音频输出端输出为弦乐器的弹奏音；所述的中央处理单元CPU用于存储各种类型风格的频率响应曲线组合，音频数字信号处理器DSP将数个输入结合后通过音频数字信号处理器DSP将信号转换为模拟信号，由前置放大器放大输出音量。本实用新型专利技术具有更好的控制和音色调整，灵活性更强，且原音还原效果更好。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种原声弦乐器的电声放大及原声弦乐器的频率响应均衡应用系统。
技术介绍
20世纪40年代人们创造了“电吉他”。目的是让吉他表演覆盖更多听众，超过原声吉他的音量所能覆盖的范围。当时受人们青睐的乐队一般由风管乐器和鼓组成，因为这些乐器的原声(未经电声放大)足够响亮，能在诸如舞会之类的场合让更多的人听到。当时电声放大还处于起步阶段。这个时期被称为“大乐队时代”。原声吉他的琴身(或共鸣腔)用来放大琴弦的振动，没有电声放大。然而，吉他共鸣腔产生的声压水平比起风管乐器来微不足道。可是电吉他听起来并不像原声吉他。20世纪70年代，由于电子技术的进步，原声吉他拾音系统和前置放大器系统出现了。其目的是在保持“传统的原声吉他”音色的同时，放大原声吉他的演奏音量，使其能够覆盖更大范围的听众，因为传统原声吉他的音色和电吉他或称“实心”吉他的音色有着天壤之别。主要技术缺陷是：由于吉他的琴身是一个共鸣腔，当吉他音量被放大时，放大后的声音使腔体振动，同时再次经吉他内的传感器“拾音”并被重新放大，继而再次通过放大器系统被再现，形成一个回路，或称“反馈”(演出人员通常称之为“啸叫”)。这种回路通常听起来像一种持续的嗡鸣声，甚至是“尖叫”。这种嗡鸣是由吉他琴体“共振频率”而产生。其中可能有一个以上的主要频率容易产生反馈，该反馈是对原声弦乐器进行成功放大的一个主要障碍。自1970年代以来，最常用的传感技术是在吉他马骨下压放一套压电晶体，用来完成放大。马骨是吉他琴身处琴弦的终点，马骨的位置决定吉他琴弦的长度，或称“有效弦长”。由于位于琴弦的末端，它似乎能适当的或有效的拾取琴弦振动，因为琴弦就是从这里来震动吉他的共鸣腔。压电晶体被采用是因为与麦克风相比较，压电晶体所产生的反馈要少得多，且压电晶体也较为经济。然而，吉他或任何“原声弦乐器”的声音，意即乐器经由共鸣腔原始放大后的声音，以小提琴或大提琴为例，来自乐器的不同的部位或板面，因而很多人都认为只拾取马骨处的琴弦声音的压电晶体传感器(以下简称压电晶体或传感器)的声音不真实或音质欠佳，并非对乐器音色的忠实再现(即原音质再现)。最近出现有多个传感器组合的放大器系统，将一个以上传感器的输入混合后输出；然后将其放大，目的是形成一种更为真实的原声弦乐器音色，要对比弦乐器的音色是否真实或准确，较为典型的对象是音录音棚里记录的演出。录音棚的环境是专为录音效果最优化而设计的，通常包括：1、各类高质量的昂贵麦克风；2、调音台，可接入多个麦克风或其他输入或声源，混合到同一个电声输出；3、用来修饰声音的设备通常被称为“效果器”：特别是声调均衡单元，可 用来修饰或改善麦克风的输出，以提高录音质量。所述声调均衡单元，也称“图形均衡”、“参数化均衡”单元。它们是先进的声调调控单元。录音棚所用的图形均衡器一般包括31个音调衰减器，以修饰31个频段。上述录音棚的技术让录音工程师对声音的质感和色调有着相当大的控制余地。当录制包含原声吉他在内的弦乐器时，通常使用两个或两个以上昂贵的高品质麦克风，经过均衡或频率响应修正，混合到一个输出，得到适合记录和重放的“演奏再现”。由于一个麦克风的成本可达数千美元，而音调控制或声音均衡单元同样价格不菲，且整体系统工程占用空间大，原声弦乐器现场演奏的声音品质无法与“录音棚演奏”匹敌。同样值得注意的是，录音棚里没有大批观众，并无大幅放大的必要。从上述原声乐器的电声放大技术发展所产生的影响可知，其技术改进相对复杂，并且，还会由于以下因素而影响其电声放大效果。1、原声吉他种类繁多，且品质参差不齐。2、音乐的类型也非常丰富，这些类型包括但不限于：西部乡村、流行、摇滚、民谣、蓝调、爵士、放克、拉丁美洲、指弹风格、古典、弗拉门戈；3、不同的原声吉他往往被制作出来以适应某一特定类型的音乐。乡村和西部风格、珍宝(Jumbo，注：体型较为圆胖的一种琴形)、古典和弗拉门戈吉他只是其中的某一些例子；4、音乐的演奏也分场地和环境。比如酒吧、夜总会、礼堂、家中、聚会、户外节日以及其他集会等；5、音乐是通过各种公共广播(PA)系统(一系列电声放大器和扬声器)进行播放的，通过小的“扩音”功放和音响系统，同时也通过“专用的弦乐放大器”进行放大。这种专用的原声弦乐放大器包括信号输入、放大器和扬声器，用以适应原声弦乐器音量的放大，为其他适应小范围观众的表演，这种专用的弦乐放大器的设计是为了弥补现有扩音功能和音响系统；6、音乐人通常会用自己的方式玩各种风格的音乐：以彰显自己的“艺术性”或“原创性”。
技术实现思路
本技术的目的是，为了解决现有原声弦乐器的电声放大及原声弦乐器的频率响应存在上述的技术问题，提供一种用于弦乐器的数字音频处理系统。用于弦乐器的数字音频处理系统，包括有电源电路和信号处理器，该信号处理器上设有音频输入端和音频输出端，所述的信号处理器包括有音频数字信号处理器DSP、中央处理单元CPU和前置放大器。所述的音频数字信号处理器DSP接收到音频输入端拾取到的弦乐器弹奏音的模拟音频信号后将其转换为数字信号，然后再转回为模拟音频信号送到前置放大器，经信号放大后由音频输出端输出为弦乐器的弹奏音；所述的中央处理单元CPU用于存储各种类型风格的频率响应曲线组合，中央处理单元CPU具有存储程序、启动系统、管理程序的下载功能，音频数字信号处理器DSP将数个输入结合后通过音频数字信号处理器DSP将信号转换为模拟信号，由前置放大器放大输出音量。本技术的目的还可以通过以下方案实现：进一步的，所述的音频输入端设有一个或多个；所述的音频输出端为单一的输出端口。进一步的，所述的音频数字信号处理器DSP设有一连接外部电脑使用相应软件操作编辑各个频段的频率响应曲线及其相互均衡的创作接入端口，和一个程序写入端口。在弹奏弦乐器的同时通过所述的创作接入端口对频率响应曲线组合进行实时修改或编辑，创制出的频率响应曲线组合在经过编写代码之后通过程序写入端口作为程序存储于CPU内，供用户按需调用。进一步的，所述的音频输入端为压电传感器、麦克风或/和磁性拾音器等的一个或多个传感器的输入端，所述的压电传感器、麦克风或/和磁性拾音器拾取的音频信号通过音频输入端传送至音频数字信号处理器DSP。进一步的，所述的音频输出端的输出端口连接到功放和扩音器。进一步的，所述信号处理器连接有一控制器，该控制器包括有行业标准的三段或两段EQ调节按键，用于调节高、中、低频的音量、有程序切换按钮，用于在CPU中选择要加载进DSP进行处理的程序、以及总音量控制按键用于控制前置放大器的输出音量，三段或二段EQ调节按键的音量控制，该控制器采用模拟方式或数字方式输出外接到放大器，再接到功率放大器，再接到扬声器。进一步的，所述的电源电路连接有一储电池，由储电池进行供电。本技术的有益效果：1、本技术通过音频数字信号处理器DSP对弦乐器的演奏原声进行处理，将感应器/拾音装置拾取的弦乐器演奏原声的模拟信号转换为数字信号进行处理，处理后再转回为模拟音频信号送到前置放大器，经信号放大后由音频输出端输出。通过创作接入端口使用外接电脑上的软件对演奏音色进行实时编辑和修饰，并将编辑后效果满意的频率响应组合经过编写代码后，由程序写入端口存储于CPU内，供用户按需调用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于弦乐器的数字音频处理系统，包括有电源电路(1)和信号处理器，该信号处理器上设有音频输入端(2)和音频输出端(3)，其特征是：所述的信号处理器包括有音频数字信号处理器DSP(4)、中央处理单元CPU(5)和前置放大器(6)，所述的音频数字信号处理器DSP(4)接收到音频输入端(2)拾取到的弦乐器弹奏音的模拟音频信号后将其转换为数字信号，然后再转回为模拟音频信号送到前置放大器(6)，经信号放大后由音频输出端(3)输出为弦乐器的弹奏音；所述的中央处理单元CPU(5)用于存储各种类型风格的频率响应曲线组合，中央处理单元CPU(5)具有存储程序、启动系统、管理程序的下载功能，音频数字信号处理器DSP(4)将数个输入结合后通过音频数字信号处理器DSP(4)将信号转换为模拟信号，由前置放大器(6)放大输出音量。

【技术特征摘要】
1.用于弦乐器的数字音频处理系统，包括有电源电路(1)和信号处理器，该信号处理器上设有音频输入端(2)和音频输出端(3)，其特征是：所述的信号处理器包括有音频数字信号处理器DSP(4)、中央处理单元CPU(5)和前置放大器(6)，所述的音频数字信号处理器DSP(4)接收到音频输入端(2)拾取到的弦乐器弹奏音的模拟音频信号后将其转换为数字信号，然后再转回为模拟音频信号送到前置放大器(6)，经信号放大后由音频输出端(3)输出为弦乐器的弹奏音；所述的中央处理单元CPU(5)用于存储各种类型风格的频率响应曲线组合，中央处理单元CPU(5)具有存储程序、启动系统、管理程序的下载功能，音频数字信号处理器DSP(4)将数个输入结合后通过音频数字信号处理器DSP(4)将信号转换为模拟信号，由前置放大器(6)放大输出音量。2.根据权利要求1所述的用于弦乐器的数字音频处理系统，其特征是：所述的音频输入端(2)设有一个或多个；所述的音频输出端(3)为单一的输出端口。3.根据权利要求1所述的用于弦乐器的数字音频处理系统，其特征是：所述的音频数字信号处理器DSP(4)设有一连接外部电脑、用软件操作编制程序的创作接入端口(41)和一个程序写入端口(51)，通过所述的创作接入端口(41)对频率响应曲线组合进行实时修改或编...

【专利技术属性】
技术研发人员：布莱德里·罗伊·克拉克，
申请(专利权)人：广州博创乐器有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44