IDEA
最近突发奇想,想利用吉他弦切割磁感线产生电流来采集琴音。类似与电吉他拾音的 原理,这样采集的声音会是什么样的呢。电流通过琴弦传到脑门会和电吉他的音色一样吗? 我已经跃跃欲试了。
原理
总所周知,吉他靠琴弦振动发声。我如果在吉他的弦下方放置一个磁铁, 那么琴弦振动时刚好切割磁感线,此时如果在用导线将吉他弦两头连入电阻, 弦中将产生电流,电流的大小由下式给出
$$ I = Blv $$电流的频率将与琴弦的频率相同,电流的振幅将正比与运动速度,也就是 拨弦的力度。采集的原理是没有问题的。
于是可以有一个最简单的采集方案。
上图中的耳机可以换成一个电阻后使用放大器放大后接入ADC,实现数字化采集,存入电脑。
虽然上图仅展示了一根弦的情况,吉他有六根弦,此时可以用运放构建一个 六路加法器后再接入ADC。原理是一样的。
简化
上述的结构已经可以采集出琴弦的声音了,吉他的弦两端挂着各自挂着一 根线,非常不方便。
这天上课的时候灵光一闪,发现其实可以不用接线,也能把信号采集出来。 因为当琴弦开路时,也会有电荷从两端流向另一端,这可以等价的看成琴弦两端 通过一个电容相连,该电容可以计算出来(其实没必要,因为琴弦可以看作恒流源)。
琴弦中流过的电流同样能激发出一个电磁场,于是若再琴弦下方放置一个电感 线圈用来采集该电磁场,便能采集出琴弦的声音。
这一方案非常简洁,仅仅需要再吉他上安装一个磁铁,和一个电感线圈, 甚至直接将电感缠绕在磁铁上也毫无妨碍。
但是此时测量的是电磁场的二级效应了,导线中产生的电流本身就不大, 其产生的电磁场也会很小,进一步,通过线圈采集回来的信号就微乎其微了, 从而该方法需要有一个放大器提供足够的放大倍数才能正常工作。
下一步
接下来就是做实验实测了,不过最近没时间,应该要等到寒假才可继续。