[发明专利]一种钢琴自助调音系统及调音方法

说明书

本发明提供一种钢琴自助调音系统，所述的钢琴自助调音系统采用由谐音频率进行自动修正的钢琴音准曲线中的频率值作为每个音的校音标准，与高音区、中音区、低音区采用不同算法计算的实际基频进行对比，给出调音建议，所述的钢琴自助调音系统包括调音选择单元、音频采集单元、频率分析单元、音准曲线修正单元、频率对比单元和结果输出单元。本发明提供一种自助调音方式，根据本发明的提示能够完成钢琴的自助调音；本发明针对每架钢琴的不同特性，自动生成不同的钢琴音准曲线进行校音，给出专业调音师等级的调音建议，根据此种方法调出的音符合每架钢琴高音偏高低音偏低的横反S型音准曲线，音色自然和谐。

技术领域

本发明涉及一种乐器领域，具体涉及一种钢琴自助调音系统及调音方法。

背景技术

钢琴为了保持琴音的准确性，需要定期由专业人员检查，调整不准确的音，通常家用钢琴需要在半年到一年的时间进行一次调音。长久以来，钢琴调音依赖于专业的调音师，不仅价格昂贵、不方便，而且调音的质量受到钢琴师的水平影响，毕竟听力超群、音乐素养高的优秀钢琴调音师数量很少。

目前现有的钢琴自动调音仪器，价格昂贵并且装置复杂，实用性差。如专利CN101807391A提到的钢琴自动调音装置及其自动调音的方法，此种钢琴自动调音装置包括钢琴本体和自动调音装置，钢琴和自动调音装置配套，不能拆开单独使用。但是在实际的使用过程中，用户一般都已经购买了钢琴，或者用户会选择购买自己喜欢的、能满足用户特定需求的钢琴。用户需要的只是一个调音装置，不可能为了自动调音装置而购买配套的钢琴，实用性差。另外，此种钢琴自动调音装置结构复杂，利用步进电机、机器手和减速传动装置来实现自动调音，没有人手的灵巧性和手感，同时调音具有一定的精度限制，在实际使用时有很大缺陷。尤其是在钢琴的高音区，琴弦非常灵敏，转动一点频率都会有很大改变。因此，自动调音装置在实际使用时实用性比较差。

市场上还存在一些调音装置和系统，根据使用者包括调音师的反馈，很多调音器在钢琴的低音区和高音区都存在检测不够准确的问题，检测结果只能作为一个参考，因此，根据此种调音器调出的音自然不够准确。

此外，钢琴调音存在以下情况。一台由专业调音师调准了的钢琴，它的88个音的高度并非完全符合理论计算(标准频率)的结果，而是只是在中音区(28C-52C)大体接近理论值，由52C向上渐趋偏高，由28C向下则渐趋偏低，最高音、最低音的偏差可达30音分上下，与标准频率并不是完全符合。然而现有的钢琴调音器是根据钢琴的标准频率作为校音标准给出调整建议，以此作为标准调出的钢琴音虽然每个音都符合标准频率，但音色生硬，缺乏自然和谐的美。因此，按照标准频率进行调音是不合理的。

高水平的专业钢琴调音师在调音时，会按照钢琴音准曲线的规则，满足高音偏高低音偏低的横反S型曲线进行调音，这样调出来的音才能既满足音准的需求，又保持钢琴自然和谐的美感。音准曲线是指根据调音师调试某一钢琴的实测频率值坐标点平均值勾勒出的圆滑的曲线。

对于音准曲线的形成，比较广泛的看法是，它是调音师的自身特性及每一架钢琴的自身特性两种因素相互作用于调律的结果。研究音准曲线，要从了解钢琴的音源——琴弦开始。弦是从两端用力拉紧的细长而柔顺、劲度不明显、振动取决于张力的固体物质的线。理想弦的各次泛音的频率为基频的整数倍，而实际应用的钢琴弦并非理想弦，它的柔顺度不足，受劲度以及均匀度等影响，其泛音频率与基频之间呈现较为复杂的关系，存在非谐性，即略高于基频的整数倍。这样在八度扩展调律中，由于冠音的音高是由根音的二次谐音(第一泛音)来确定，必然形成向高音区逐渐偏高、向低音区逐渐偏低的音准曲线。

另外，击键对音准曲线也会产生影响。弦槌的击弦历时会影响到琴弦刚性的展现。击弦历时短，弦就会被充分激发，刚性得到充分表现，谐音得以充分释放，音色偏亮，频率累计偏差更夸张一些；击弦历时长，则反之。击键力度直接影响弦槌的击弦历时，无疑也就会对音准曲线产生影响。简单地说，大力度击键，则击弦历时较短，音准曲线稍偏陡一些；反之会使音准曲线稍偏平一些。