我來抬杠了

題主的要求是:只做一個可以調節音高、音色、響度的樂器。這正好是聲音的三要素

如果是演奏力度變大點,音高音色音量就都會變,太簡單了,綳根猴皮筋兒就行,估計題主要的不是這麼簡單。那麼這個樂器的三項聲音要素必須是獨立調節的,至少不能僅用演奏力度來控制。

現代樂器分類法中,所有電鳴樂器都可以實現三要素任意變化,似乎也沒啥意義,隨便焊兩個振蕩器就做到了。所以要排除電鳴樂器(比如各類合成器、電子琴)。

如果細微的音色變化也算變化,那麼任意樂器都會變,不存在音色完全相等的兩個音(理論環境的正弦波除外)。那麼這個樂器一定是音色明顯變化的。

所以姑且將題主的問題理解為:

一個音高、音色、響度三要素均可以獨立調節,並且音色可以大幅度變化非電鳴樂器

按現代樂器分類法,除去電鳴樂器,還剩下氣鳴、弦鳴、膜鳴和體鳴。可能的方向有:

弦鳴控制音色大都要通過演奏力度和演奏法,比如彈撥和弓弦。但由於共鳴腔大多恆定,音色和音量的變化不明顯,也不夠線性,效果不理想,pass

膜鳴樂器中的拍擊膜鳴樂器,有些可以通過改變共鳴腔的方式變化音高(比如擠壓鼓皮或鼓腔),也有些可以通過多個鼓面組合的方式豐富音色和音高的範圍。但擺100面不一樣的鼓非說是一個套組樂器也有點犯規的嫌疑,pass

體鳴樂器同膜鳴。但有些色彩性極強的體鳴樂器是可以同時做到以上三點的,比如一根十米長,可以任意彎曲、捲曲的金屬條,同時具備弦鳴的力度變換跟膜鳴的共鳴體(腔)可控。但演奏出來的音色實話說不會太好聽,演奏多了非神經不可。pass

氣鳴樂器相對比較理想:共鳴腔體體積可控(長號),演奏法多變,還可以加裝簧片(口琴、手風琴)或其他裝置(小號弱音器)改變音色,可選

範圍縮小到氣鳴樂器後,我們再來考慮一下如何把音高、音色、響度的變化調節範圍最大化。

1.腔體改變範圍要足夠大,或者同時具備很多個共鳴腔,擴展音高變化

2.有足夠的改裝空間,最好是可調節的哨片/簧片/音栓或其他裝置,可以輕鬆調節共鳴腔內的振動形式

3.由於音量受氣流大小直接影響,故要有儘可能大的空氣供應,並做到無極調整。人力不夠就用機器

總結:多共鳴腔或可變共鳴腔,多種裝置用來控制氣流和共鳴腔,機械供能,氣鳴樂器

於是。。。。。。

得到一台管風琴

管風琴_百度百科?

baike.baidu.com圖標

先學習電聲學,再學習數字信號處理,再買一塊DSP開發板,直到你的知識足夠製作一台減法合成器為止。


帶移調功能的電子琴


音箱?


答案是電子琴

大多數樂器都可以粗略的調節音色(諧波譜)比如鋼琴踏板,但基本會和響度頻率或時長相關

想要獨立任意調節音色也就是頻譜這種東西只靠模擬信號自然是受限巨大的,非常不方便,那自然就是上數字信號咯,也就是電子琴。


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