我来抬杠了

题主的要求是:只做一个可以调节音高、音色、响度的乐器。这正好是声音的三要素

如果是演奏力度变大点,音高音色音量就都会变,太简单了,绷根猴皮筋儿就行,估计题主要的不是这么简单。那么这个乐器的三项声音要素必须是独立调节的,至少不能仅用演奏力度来控制。

现代乐器分类法中,所有电鸣乐器都可以实现三要素任意变化,似乎也没啥意义,随便焊两个振荡器就做到了。所以要排除电鸣乐器(比如各类合成器、电子琴)。

如果细微的音色变化也算变化,那么任意乐器都会变,不存在音色完全相等的两个音(理论环境的正弦波除外)。那么这个乐器一定是音色明显变化的。

所以姑且将题主的问题理解为:

一个音高、音色、响度三要素均可以独立调节,并且音色可以大幅度变化非电鸣乐器

按现代乐器分类法,除去电鸣乐器,还剩下气鸣、弦鸣、膜鸣和体鸣。可能的方向有:

弦鸣控制音色大都要通过演奏力度和演奏法,比如弹拨和弓弦。但由于共鸣腔大多恒定,音色和音量的变化不明显,也不够线性,效果不理想,pass

膜鸣乐器中的拍击膜鸣乐器,有些可以通过改变共鸣腔的方式变化音高(比如挤压鼓皮或鼓腔),也有些可以通过多个鼓面组合的方式丰富音色和音高的范围。但摆100面不一样的鼓非说是一个套组乐器也有点犯规的嫌疑,pass

体鸣乐器同膜鸣。但有些色彩性极强的体鸣乐器是可以同时做到以上三点的,比如一根十米长,可以任意弯曲、卷曲的金属条,同时具备弦鸣的力度变换跟膜鸣的共鸣体(腔)可控。但演奏出来的音色实话说不会太好听,演奏多了非神经不可。pass

气鸣乐器相对比较理想:共鸣腔体体积可控(长号),演奏法多变,还可以加装簧片(口琴、手风琴)或其他装置(小号弱音器)改变音色,可选

范围缩小到气鸣乐器后,我们再来考虑一下如何把音高、音色、响度的变化调节范围最大化。

1.腔体改变范围要足够大,或者同时具备很多个共鸣腔,扩展音高变化

2.有足够的改装空间,最好是可调节的哨片/簧片/音栓或其他装置,可以轻松调节共鸣腔内的振动形式

3.由于音量受气流大小直接影响,故要有尽可能大的空气供应,并做到无极调整。人力不够就用机器

总结:多共鸣腔或可变共鸣腔,多种装置用来控制气流和共鸣腔,机械供能,气鸣乐器

于是。。。。。。

得到一台管风琴

管风琴_百度百科?

baike.baidu.com图标

先学习电声学,再学习数字信号处理,再买一块DSP开发板,直到你的知识足够制作一台减法合成器为止。


带移调功能的电子琴


音箱?


答案是电子琴

大多数乐器都可以粗略的调节音色(谐波谱)比如钢琴踏板,但基本会和响度频率或时长相关

想要独立任意调节音色也就是频谱这种东西只靠模拟信号自然是受限巨大的,非常不方便,那自然就是上数字信号咯,也就是电子琴。


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