I. Въведение в EWI и значението на пикапите
Електронният духов инструмент (EWI)е революционен музикален инструмент, който съчетава техниките на свирене на традиционни духови инструменти с напреднала цифрова технология. В сърцето на тази технология лежи пикапът, ключов компонент, който позволява преобразуването на физическите действия на играча в електрически сигнали, които след това се обработват, за да се получи звук. Разбирането на принципа на работа на пикапа е от съществено значение за разбирането на цялостната функционалност и звуковите възможности на EWI.
II. Видове пикапи в EWI
A. Натиск - Чувствителни пикапи
Функция и дизайн
Чувствителните към налягане пикапи са проектирани да отчитат въздушното налягане, упражнявано от играча, когато духа в EWI. Тези пикапи обикновено се намират близо до областта на мундщука. Те се състоят от чувствителна диафрагма или набор от сензорни елементи за налягане. Когато играчът вдухва въздух в инструмента, въздушното налягане кара диафрагмата да се деформира или чувствителните елементи за налягане променят своите електрически свойства. Например, в някои дизайни се използва пиезоелектричен материал. Пиезоелектричният ефект кара материала да генерира електрически заряд в отговор на механично напрежение (в този случай налягането на въздуха).
Генериране и предаване на сигнали
Промяната в електрическите свойства на чувствителния към налягането датчик, дължащ се на въздушното налягане, след това се преобразува в електрически сигнал. Този сигнал е пропорционален на силата на въздушното налягане. По-силен удар ще доведе до по-силен електрически сигнал, а по-мек удар ще доведе до по-слаб. След това генерираният електрически сигнал се предава към вътрешната схема на EWI за по-нататъшна обработка. Предаването обикновено става чрез кабелна връзка, като например малък кабел, който минава вътре в тялото на инструмента към главната платка.
Б. Рийд - Вибрационни уловители
Откриване на Рийд вибрации
В EWI, тръстиковите вибрационни пикапи играят решаваща роля за улавяне на нюансите на изпълнението на играча. Тези пикапи са проектирани да усещат вибрациите на тръстиката, подобно на това как микрофон улавя звукови вълни. Рийд - вибрационните приспособления обикновено се поставят в непосредствена близост до тръстиката. Те използват различни сензорни механизми. Един често срещан метод е използването на магнитни пикапи. Малък магнит е поставен близо до тръстиката и намотка от тел е разположена по такъв начин, че когато тръстиката вибрира, тя променя магнитното поле около намотката.
Преобразуване на вибрации в електрически сигнали
Съгласно закона за електромагнитната индукция на Фарадей, променящо се магнитно поле през намотка от тел индуцира електродвижеща сила (ЕМС), която води до електрически ток. В случая на тръстиката - вибрационен приемник, вибрациите на тръстиката причиняват промяна на магнитното поле и това индуцира електрически сигнал в намотката. Честотата и амплитудата на индуцирания електрически сигнал съответстват на честотата и амплитудата на вибрациите на тръстиката. Този електрически сигнал, който съдържа информация за височината и тембъра на звука, произведен от гъдулката, след това се изпраща до вътрешния процесор на инструмента.
III. Обработка на сигнала след прихващане
А. Усилване и кондициониране
Усилване
След като електрическите сигнали от приемниците бъдат получени, първата стъпка във веригата сигнал - обработка е усилването. Сигналите от пикапите обикновено са доста слаби, особено сигналите от чувствителните на натиск пикапи. Усилването е необходимо, за да се доведат сигналите до ниво, което може да бъде допълнително обработвано и манипулирано. Етапът на усилване използва операционни усилватели (операционни усилватели) или други вериги за усилване. Тези вериги увеличават напрежението и тока на сигналите, като същевременно запазват тяхната пропорционалност спрямо първоначалния вход. Например, ако оригиналният сигнал от чувствителен към натиск датчик има обхват на напрежение от 0 - 10 mV (миливолта), след усилване той може да бъде в обхвата от 0 - 1 V (волт), в зависимост от настройката на усилването на усилвателя.
Кондициониране на сигнала
Кондиционирането на сигнала също е важна част от процеса. Това включва филтриране на нежелан шум и смущения. Вътрешната схема на EWI използва филтри като нискочестотни, високочестотни или лентови филтри. Нискочестотен филтър може да се използва за премахване на високочестотен електрически шум, който може да е бил уловен по време на процеса на генериране на сигнал. Лентово пропускащите филтри могат да се използват за избор само на честотите, подходящи за музикалните ноти, произведени от инструмента. Освен това сигналът може да се регулира за неговото DC (постоянен ток) отместване. DC отместването е средната стойност на сигнала и ако не е правилно регулирано, може да повлияе на точността на следващите стъпки за обработка на сигнала.
B. Аналогово-цифрово преобразуване (ADC)
Необходимостта от ADC
След усилването и кондиционирането на сигнала, следващата стъпка е аналогово-цифрово преобразуване. Електрическите сигнали от пикапите първоначално са в аналоговата област, което означава, че са непрекъснати във времето и амплитудата. Въпреки това, за по-нататъшна цифрова обработка, като генериране на тонове, обработка на ефекти и оформяне на звука, тези сигнали трябва да бъдат преобразувани в цифров домейн. Цифровата обработка предлага по-прецизен контрол и по-широка гама от възможности за манипулиране.
ADC процес и разделителна способност
Процесът на аналогово-цифрово преобразуване взема проби от аналоговия сигнал с определена честота (честота на дискретизация) и преобразува всяка проба в цифрова стойност. Честотата на дискретизация обикновено е доста висока в EWI, за да улови точно бързо променящите се музикални сигнали. Например типичната честота на дискретизация може да бъде 44,1 kHz (килохерца), което означава, че аналоговият сигнал се дискретизира 44 100 пъти в секунда. Разделителната способност на ADC също има значение. По-висока битова разделителна способност (напр. 16 - бит или 24 - бит) позволява по-точно представяне на амплитудата на аналоговия сигнал. Преобразуваните цифрови сигнали след това се съхраняват в паметта или буфера на инструмента за по-нататъшна обработка.
IV. Интеграция с генериране на звук и ефекти
A. Алгоритми за генериране на звук
Тонално картографиране и синтез
Цифровите сигнали от пикапите, след преобразуване, се използват в алгоритми за генериране на звук. Една от основните функции е тоналното картографиране. Въз основа на характеристиките на входните сигнали (като честота и амплитуда), вътрешният софтуер на инструмента картографира тези сигнали към специфични музикални тонове. Например, определен честотен диапазон може да бъде съпоставен с определена нота на традиционна скала за духови инструменти. Освен това се използват техники за синтез. EWI може да използва техники като синтез на честотна модулация (FM) или синтез на вълнова таблица. При FM синтеза входните сигнали могат да модулират честотата на един или повече осцилатори, за да създадат сложни и богати тонове. Синтезът на Wavetable използва предварително съхранени вълнови форми (wavetables) и ги модифицира въз основа на входните сигнали, за да генерира звуци.
Динамичен отговор и артикулация
Алгоритмите за генериране на звук също вземат предвид динамичната реакция на инструмента. Амплитудата и скоростта на промяна на входните сигнали от пикапите се използват за определяне на динамиката на звука, като силата на звука и атаката на нота. Артикулацията, като свирене на стакато или легато, също се симулира. За нотите стакато бързите промени във входните сигнали могат да предизвикат краткотраен звук с остра атака. За свирене на легато, плавните преходи в сигналите водят до безпроблемна връзка между нотите, имитирайки начина, по който се свири традиционен духов инструмент.
B. Обработка на ефекти
Общи ефекти и тяхното приложение
Сигналите на EWI, след генериране на звук, могат да бъдат допълнително обработени с различни ефекти. Един от най-често срещаните ефекти е реверберацията. Реверберацията създава илюзията, че звукът се възпроизвежда в конкретно акустично пространство, като например концертна зала или малка стая. Алгоритмите за цифрова реверберация в EWI използват входните сигнали, за да генерират поредица от забавено и отслабено ехо, което след това се смесва с оригиналния звук. Друг ефект е забавянето. Закъснението повтаря входния сигнал след определен период от време, създавайки подобен на ехо ефект. Използва се и хор, който уплътнява звука чрез добавяне на леко разстроени и забавени копия на оригиналния сигнал.
Контрол и персонализиране в реално време
Играчът обикновено може да контролира тези ефекти в реално време чрез контролния интерфейс на EWI. Например, играчът може да регулира количеството на реверберацията, времето за забавяне или дълбочината на хоруса, като използва бутони, копчета или чувствителни на допир контроли на инструмента. Това позволява висока степен на персонализиране и творческо изразяване по време на изпълнение. Възможността за манипулиране на ефектите в реално време въз основа на входните сигнали от пикапите дава на играча силата да оформи цялостния звук на EWI според музикалната си визия.
V. Калибриране и оптимизиране на производителността на пикапа
A. Първоначално калибриране
Фабрично калибриране
Когато се произвежда EWI, пикапите преминават процес на фабрично калибриране. Това гарантира, че пикапите са настроени да работят оптимално с цялостния дизайн на инструмента и предвидените звукови характеристики. Фабричното калибриране включва регулиране на чувствителността на пикапите, усилването на веригите за усилване и картографирането на входните сигнали към правилните музикални тонове. Например, чувствителните към натиск пикапи са калибрирани, за да гарантират, че определен диапазон от въздушно налягане съответства на желаната музикална динамика, от пианисимо до фортисимо.
Потребител - Инициирано калибриране
Някои модели EWI също позволяват на потребителя да извърши калибриране. Това е полезно в ситуации, при които изпълнението на инструмента трябва да се коригира поради промени в стила на свирене, условия на околната среда или лични предпочитания. Инициираното от потребителя калибриране може да включва регулиране на чувствителността на пикапите, за да съответства по-добре на контрола на дъха на играча. Например, играч, който има по-силна техника на издухване, може да иска да намали чувствителността на звука, за да избегне претоварване на схемата за обработка на сигнала.
B. Оптимизация за различни стилове и жанрове на игра
Джаз и класически стилове
За възпроизвеждане на джаз на EWI може да се наложи производителността на пикапа да бъде оптимизирана, за да улови нюансите на импровизацията и топлите, меки тонове, характерни за джаза. Вибраторите на гъдулката могат да се регулират, за да уловят по-добре тънкостите на вибрациите на тръстиката, които са от решаващо значение за производството на експресивните и често богати на вибрато звуци на джаза. В класическата музика прецизността в производството на тон и динамичния контрол са от съществено значение. Чувствителните към натиск пикапи могат да бъдат калибрирани, за да осигурят по-линеен отговор на въздушното налягане, което позволява точен контрол на динамиката от най-мекото пианисимо до най-силното фортисимо.
Електронни и съвременни стилове
В електронните и съвременни музикални стилове фокусът може да бъде върху създаването на уникални и експериментални звуци. Пикапите могат да бъдат оптимизирани за работа с вградените в инструмента възможности за генериране на звук и обработка на ефекти. Например, сигналите за улавяне могат да бъдат регулирани, за да задействат специфични синтетични тонове или да взаимодействат по-ефективно с ефектите на забавяне и реверберация. Това позволява на играча да създава звуци, които варират от неземни и ембиентни до високоенергийни и перкусивни, в зависимост от изискванията на музикалния жанр.
Електронен духов инструмент SUNRISE MELODY M1
. Прегледайте страстта и мечтите на младостта
. M1 електрически духов инструмент за кларинет -- Добрата новина за начинаещи
. Богати и разнообразни тембри
. Мощни функции и лесна работа
. Перфектно следпродажбено обслужване
