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處理器/DSP  

MEMS在聲學工具中大顯身手

上網時間: 2006年06月19日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:MEMS  加速計  處理器  微型機電系統  顫音 

搖滾樂演奏者們曾經夢想透過一枚小小的指環,而讓配戴者隨心所欲地彈奏電吉它。今天,一種稱為‘Hot Hand’的技術宣稱可以使這一美夢成真,而這則要歸功於汽車安全氣囊加速計和一枚客製化音訊處理器的結合使用。

Hot Hand技術由Source Audio LLC公司所發明,該公司以一顆ADI的加速計晶片嵌於指環中,吉它手會將這枚指環戴在彈奏的手指上。控制訊號透過導線被傳送到一個內建ADI定製SigmaDSP晶片的小盒中,以追蹤指環的行動。SigmaDSP是一個帶24位元A/D和D/A轉換器和100分貝動態範圍的56位元音訊處理器。兩個腳踏板透過用戶定義的預設值來控制開/關和週期循環。

F1: Hot Hand的MEMS加速計借助細小的矽晶柱塞而工作,這些矽晶柱塞在幾微米的範圍內移動。一個電容感測器對行動進行追蹤。

“對吉它彈奏者來說,Hot Hand是最具創新的新型聲學工具之一,特別是在個人工作室中,彈奏者可較有足夠的時間進行試驗。”《Guitar Player》雜誌主編Michael Molenda表示,“Hot Hand將可在不斷尋求獨特彈奏方法的吉它手中流行起來,但對那些進行現場表演,特別是不會在舞台上做誇張動作演出的吉它彈奏者來說,卻沒有太大的吸引力。因為這些效果必須藉由手的動作才能達成。”

“我曾經在表演中進行過嘗試,”Molenda表示,“我覺得能夠利用身體語言來控制吉它的效果實在是太酷了!”

“我們從事微機電系統(MEMS)設備快20年了,工程師採用我們的感測器設計出來的新穎設備永遠都能讓我們感到驚奇。”ADI的業務開發工程師Christophe Lemaire說道。

Source Audio公司是由兩位前ADI公司的員工所成立的。一位是擔任新公司總裁的Roger Smith,他曾是ADI音訊產品部門總監;另一位是則擔任工程副總裁的Jesse Remignanti,他曾是ADI音訊系統和軟體工程師。這對搭檔說服了他們的前老板,以便開發針對Sound Audio 601(SA601)系統單晶片的定製版SigmaDSP,並因而彌補低功率版本ADI加速計晶片(iMEMS ADXL320)功能上的不足。之後,兩人還請到了前Kurzweil音樂系統公司的首席科學家Bob Chidlaw一起來進行開發。

Source Audio公司的首個Hot Hand產品採用SigmaDSP-iMEMS組合,而得到了wah-wah顫音和音量強度效果。其它的吉它效果也將相繼推出。

“當我們還在ADI研發SigmaDSP晶片的時候,我們就有了將SigmaDSP與加速計晶片整合的想法。這樣的想法最終促使我們成立了Source Audio公司。”Remignanti回憶時說,“後來我們又鼓動Bob Chidlaw參與進來,因而使音色更加完美。Bob曾在鋼琴採樣音色極富盛名的Kurzweil公司擔任音質設計師。”

在利用Hot Hand所產生的強度效果中,可以使用慢起音波封(envelope)來模擬小提琴等弓弦樂器的聲音。其它音量強度控制效果還包括顫音或振幅調變。通常,顫音受低頻振盪器控制,但是在Hot Hand中,顫音可以透過揮動手指、手、手腕或前臂以進行控制。

“你可以透過敲擊琴弦來增加聲音,之後將手抬高可以獲得更高強度的聲音,你也可以獲得顫音效果,速度則受手的位置所控制。”Remignanti介紹,“我們不是只使用標準的wah-wah顫音效果,雖然我們的確有這種效果,而且還是Bob Chidlaw利用系統化的高深數學模型設計出來的原始Cry Baby (由Jimi Hendrix推廣的踏板效果)精確模型。”

“我們最新的wah-wah顫音效果整合了低通和帶通濾波器,而且加上了所謂的多峰濾波器,就像兩個或更多順序連接的wah-wah效果,這是Source Audio公司才有的獨特效果。”

Source Audio公司準備建置的下一個效果已經完成了原型設計。它使用相同的硬體設置,但是將提供弗蘭格(flanger,訊號的延遲)和相位器(Phaser,訊號濾波和重新混合)效果。這些效果通過梳狀濾波器以及行動帶通波峰來實現。通常這是由低頻振盪器所控,但在Hot Hand應用中卻由手勢控制。

作者:羅克鈴




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