一種基于機器視覺的吉他琴弦音色檢測方法
【專利摘要】一種基于機器視覺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；該檢測方法首先調整弦橋端（2）的位置、再調整待測琴弦（5）的音高、然后采集振動圖像并獲得振動函數、最后將振動函數與根據待測琴弦（5）振幅最大位置處的振幅得到的評價函數進行對比，獲得音色檢測結果；本發明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。
【專利說明】一種基于機器視覺的吉他琴弦音色檢測方法
【技術領域】
[0001] 一種基于機器視覺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】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 然而遺憾的是，現階段還沒有通過檢測吉他琴弦振動軌跡來判斷琴弦音色的檢測 設備和方法。
【發明內容】
[0005] 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 機器視覺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。
[0006] 本發明的目的是這樣實現的： 一種基于機器視覺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-、待測琴弦的首_等于標準首_，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：
【權利要求】
1. 一種基于機器視覺的吉他琴弦音色檢測方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟a、調整弦橋端（2)的位置 具體方法為根據待測琴弦（5)的編號，調整弦橋端（2)沿從把持端（1)到拉伸端（4)所 在直線方向運動，使弦橋端（2)與弦枕端（3)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（5)的音高 具體方法為將待測琴弦（5)-端固定在把持端（1)，另一端固定在拉伸端（4)，并使弦 橋端（2)和弦枕端（3)與待測琴弦（5)接觸，用撥片（6)撥動待測琴弦（5)，拾音器（7)將待 測琴弦（5)發出的聲音傳遞給計算機（9)，計算機將待測琴弦（5)的音高與標準音高進行對 比,如果： 第一、待測琴弦（5)的音高高于標準音高，使弦橋端（2)和弦枕端（3)與待測琴弦（5) 非接觸，拉伸端（4)向靠近把持端（1)方向移動，重復判斷步驟，直到待測琴弦（5)的音高等 于標準首商； 第-、待測琴弦（5)的首1?等于標準首1?，判斷結束； 第三、待測琴弦（5)的音高低于標準音高，使弦橋端（2)和弦枕端（3)與待測琴弦（5) 非接觸，拉伸端（4)向遠離把持端（1)方向移動，重復判斷步驟，直到待測琴弦（5)的音高等 于標準首商； 步驟c、采集振動圖像 利用撥片（6)撥動待測琴弦（5)，圖像傳感器（8)采集振動中的待測琴弦（5)，并將圖像 傳遞給圖像傳感器（8); 步驟d、獲得振動函數 將步驟c所獲得的圖像，待測琴弦（5)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（5)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，為圖像傳感器（8)的曝光時長，/為空間頻率W為待測琴弦（5)振幅最大位置 處的振幅，ω為振動頻率，且L為ω的10以上整數倍； 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（5)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（5)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（5)為劣質琴弦。
2. 根據權利要求1所述的基于機器視覺的吉他琴弦音色檢測方法，其特征在于，步驟 e中待測琴弦（5)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 (5)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（5)振幅最大位置處的振幅隊
【文檔編號】G10H1/44GK104392713SQ201410754695
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月11日 優先權日:2014年12月11日
【發明者】寧凱 申請人:哈爾濱幻石科技發展有限公司