[发明专利]全自动钢琴调律装置及方法

说明书

本发明全自动钢琴调律装置及方法,属于钢琴调律领域，装置包括壳体、拾音模块、调音杆模块、压弦臂模块、LCD显示屏和控制模块，控制模块与拾音模块相连，用于接收拾音模块所获得的声音信号并处理该声音信号，获得声音信号的频谱信息；控制模块与调音杆模块中的调音杆电机相连，用于控制调音杆电机转动；控制模块与压弦臂模块中的压弦电机相连，用于控制压弦电机转动；控制模块与LCD显示屏相连，用于实现LCD显示屏的显示调节状态与指令提示,方法将上述装置安装在钢琴内对应琴键的弦轴上，采用频谱曲线拟合的方式来模拟人耳系统，将调节峰值曲线与标准音律峰值曲线实现近似匹配，进而调节出优质的钢琴音律。

技术领域

本发明属于钢琴调律领域，特别是涉及一种全自动钢琴调律装置及方法。

背景技术

在当今社会，随着经济的快速发展，越来越多的人开始追求更高雅的精神生活，学习钢琴成为大多数人陶冶情操的首选。钢琴由大量木质组成，受温度、湿度环境因素变化的影响较大，长时间使用音律不准的钢琴会加快钢琴的老化与磨损，也会对人耳听觉系统造成一定的偏差。因此，定期对钢琴进行调律是确保钢琴音质的关键因素。随着钢琴使用的大众化，人们对钢琴调律的重视也愈加增强。

钢琴的大部分音键由三根弦组成，只有低音区的音键是由一根或两根弦组成。传统的钢琴调律装置是由麦克风对音键对应的三根弦分别进行拾音，后经过傅里叶变换获得每根弦的基音频率，将其频率调节一致，进而实现精确的音律调节。但是，目前人们仍然会选择花费高昂的价格雇用钢琴调律师通过人耳来调律，而不是使用廉价的调律设备。原因是传统的钢琴调律设备仅仅是调节每根琴弦单一的基音频率，使其趋于一致，调节后的音律短促生硬。而人类的听觉系统收集到的声音是一个完全符合自然规律的复合音，它自身携带了众多的泛音，而不是一个单一频率的纯音。从信号处理的角度看，人耳系统所听到的声音是一个连续频谱，而并非是简单的基音频率。调律师将三根弦调节出不同的基音频率，不同的频率的声音将会复合成一个浑厚饱满的复合音。因此，需要对现有钢琴调律方法进行改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有钢琴调律方法调律后音质较差的问题，提供一种全自动钢琴调律装置及方法，调节过程人性化，调节方式便捷，调节音质上乘，可以有效实现装置代替调律师的全自动钢琴调律装置。

为实现上述目的，本发明是采用如下技术方案实现的：

全自动钢琴调律装置，其特征在于：包括壳体、拾音模块、调音杆模块、压弦臂模块、LCD显示屏和控制模块，

所述壳体包括上盖与外壳，上盖盖设于外壳上；

所述拾音模块固定在外壳上，拾音模块通过电路与控制模块连接，拾音模块用于接收钢琴琴弦发出的声音信号并将其发送给控制模块；

所述调音杆模块包括调音杆及调音杆电机，调音杆电机通过固定螺钉固定在外壳上，调音杆电机的输入端与控制模块通过电路连接；调音杆一端固定于调音杆电机的转轴上，调音杆另一端为自由端，使用时将调音杆的自由端安装在钢琴对应的弦轴上；

所述压弦臂模块包括压弦电机、传动螺杆、压柱、压弦臂及支点铰座，压弦电机通过固定螺钉固定在外壳上，压弦电机的输入端与控制模块通过电路连接；传动螺杆固定在压弦电机转轴上；压柱与传动螺杆螺纹连接，同时压柱嵌设在梯形键槽内，沿着梯形键槽上下滑移，梯形键槽固定在外壳上，压弦臂穿过固定在上盖上的支点铰座，压弦臂一端固定在压柱的转动副上，另一端由外壳上的开口伸出，并在该端上设置有压弦毡布；

所述LCD显示屏固定于壳体的侧面，LCD显示屏与控制模块连接；

所述控制模块固定于壳体的内侧，控制模块与所述拾音模块相连，用于接收拾音模块所获得的声音信号，并处理该声音信号，获得声音信号的频谱信息；控制模块与调音杆模块中的调音杆电机相连，用于控制调音杆电机转动；控制模块与压弦臂模块中的压弦电机相连，用于控制压弦电机转动；控制模块与LCD显示屏相连，用于实现LCD显示屏的显示调节状态与指令提示。