發送到聯接于吉他10的附件來修改音頻信號的性質。在實況演出期間，吉他彈奏者可使用吉他10和觸摸板30來調整放大器、效果箱、揚聲器、混音器、舞臺照明、特效機器或其它裝置的設置。來自UICS32的控制信號在音頻信號從音頻輸出插孔28輸出之后修改和控制由吉他10生成的音頻信號的性質。例如，吉他彈奏者可使用觸摸板30和UICS32來經由輸出插孔28將控制信號發送到連接于吉他10的放大器，引起放大器改變音量或加強低音頻率。UICS32還將控制信號發送到非音樂附件。例如，吉他彈奏者可使用觸摸板30或UICS32將控制信號發送到舞臺照明、煙霧機、激光、道具、音頻視頻、移動裝置或其它特效裝置。
[0049]UICS32包括一個或更多個處理器、易失性存儲器、非易失性存儲器、控制邏輯和處理、互連總線、固件和軟件，以解釋在觸摸板30上檢測到的接觸或運動，以及實施所需的控制功能。易失性存儲器包括寄存器、記錄器、高速緩沖存儲器、靜態隨機存取存儲器(SRAM)和動態隨機存取存儲器(DRAM)。非易失性存儲器包括只讀存儲器(R0M)、可編程只讀存儲器(PROM)、可擦可編程序只讀存儲器(EPROM)、電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)、串聯EPR0M、磁電阻隨機存取存儲器(MRAM)、鐵電RAM(F-RAM)、相變RAM(PRAM)和閃速存儲器。控制邏輯和處理包括可編程數字輸入和輸出端口、數模轉換器(DAC)、模數轉換器(ADC)、顯示控制器、鍵盤控制器、通用串行總線(USB)控制器、通用同步/異步接收器/發射器(USART)、(電流-電流)I2C控制器、網絡接口控制器(NIC)和其它網絡通信電路。UICS32使用信號處理器、加速器或其它專用電路來作用，如，運動推斷或解釋。UICS32還能夠執行功能，如，聲音合成、信號調節、信號分配、信號壓縮、濾波、降噪、加密和電子數據儲存。
[0050]在UICS32的一個實施例中，電信號從運動敏感控制表面168發送到中央處理單元或控制器170。控制器170基于控制表面選擇器旋鈕162解釋從控制表面168接收到的數據(即，電信號)來識別手勢或其它移動，并且接著基于手勢生成控制信號。例如，控制表面168在一定時間內提供手42或手指44-46的移動的一系列xyz坐標。圖6示出了一定時間t0-t3內的手指44-46的xyz坐標的圖表。在初始時間t0處，手指44處于(4，5，O)，并且手指46處于(6，4，O) ο在時間tl處，手指44處于(3，6，O)，并且手指46處于(7，3，O)。在時間t2處，手指44處于(2，7，O)，并且手指46處于(8，2，O)。在時間t3處，手指44處于(I, 8，O)，并且手指46處于(9，I, O)。控制器170分析由一定時間內變化的xyz坐標限定的手或手指的總體移動，并且識別與總體移動相關聯的圖案或手勢。圖6中的一定時間內變化的xyz坐標示出xyz坐標的連續擴展的線性發展，其映射至圖3a-3b的捏開手勢。控制器170使捏開手勢與特定功能相關聯，并且根據識別的功能來將控制信號輸出至UICS32的其它構件，例如，捏開手勢增大至音頻放大器的音量。手勢的其它實例包括一只手指敲擊、一只手指雙敲擊、一只手指滑動、一只手指滑動和敲擊組合、一只手指滑動和雙敲擊組合、一只手指彈動、多手指敲擊、多手指雙敲擊、多手指滑動、多手指滑動和敲擊組合、多手指滑動和雙敲擊組合、多手指彈動、拖拽、旋轉、圓形、橢圓形、弧形、三角形、正方形、盤旋、移動盤旋或通過使用者交互產生的其它可檢測的手勢。控制器170可識別在控制表面168的不同部分上面的對應于預期控制功能的許多不同的手指、方向、圖案和手勢的組合，見圖3a-3g的實例。
[0051]返回到圖5，控制器170聯接于存儲器172。控制器170訪問存儲器172來儲存軟件、設置、樂器數字接口(MIDI)文件、采樣音頻或在UICS32的操作期間需要存取的其它信息控制器170。存儲器172可實施為一個或更多個儲存裝置，如，隨機存取存儲器(RAM)、ROM、EPR0M、可除去存儲器裝置以及磁儲存，例如，硬盤。存儲器172可儲存用于操作控制器170的計算機可讀的程序代碼指令。
[0052]控制器170管理和控制音頻信號、控制信號和UICS32內的其它電信號的流。控制器170還管理和控制音頻信號、控制信號和其它電信號在UICS32與聯接于UICS32的外部裝置之間的流。控制器170將控制信號、音頻信號和其它電信號發送到數字信號處理器(DSP) 174。DSP174響應于從控制器170接收到的控制信號來執行多種信號處理活動。DSP174在經由拾音器176輸入到UICS32中的音頻信號上執行信號處理。
[0053]拾音器176，例如，吉他10上的拾音器26或吉他100上的拾音器126生成表示聲音的模擬信號。在一個實施例中，由拾音器176生成的模擬信號直接發送到輸出插孔182，例如，吉他10上的輸出插孔28或吉他100上的輸出插孔128。作為備選，由拾音器176生成的模擬信號發送到ADC178。ADC178將由拾音器176生成的模擬信號轉換成數字信號。數字信號從ADC178發送到DSP174。DSP174根據從控制器170接收到的命令在從ADC178和其它輸入接收到的音頻信號上執行信號處理和調節。修改的信號從DSP174發送到DAC180。DAC180將從DSP174發送的數字信號轉換成模擬音頻信號。音頻信號從DAC180發送到音頻輸出插孔182。
[0054]DSP174辨認UICS32內的在音頻信號上執行信號處理和調節的一定數量的裝置。裝置可包括效果處理器、信號調節器、信號分配器、信號轉化器、放大器、帶通濾波器或使用算法和/或電路來執行信號處理和調節的其它裝置。DSP174構造成接收、處理和組合來自多個輸入的音頻信號。DSP174在音頻信號上執行放大、平衡、均衡、延遲、回聲、混響、和聲、震音、顫音、淘選或其它聲音效果。DSP174修改音頻信號來模擬與特定類型的柜、放大器、前置放大器、拾音器或吉他相關聯的聲音。
[0055]DSP174提供各種頻率范圍內的各種濾波功率，如，低通濾波、帶通濾波和音調平衡功能，以提高或降低特定頻率的水平，而不影響相鄰頻率，如，低音頻率調整和高音頻率調整。例如，音調平衡使用斜坡均衡來提高或降低目標或基本頻率以上或以下的所有頻率，使用鐘均衡來提高或降低目標或基本頻率周圍的窄頻率范圍，使用圖形均衡或參數均衡。DSP174將聲音效果引入到音頻信號中，如，混響、延遲、和聲、哇哇聲、自動音量、移相器、哼聲消除器、噪音門限、顫音、音高轉移、震音和動態壓縮。DSP174執行由使用者限定的定制信號處理功能，如，添加附加的器具、嗓音和合成器選擇。DSP174可取決于模擬或數字音頻信號和從控制器170接收到的控制信號來執行任何數量的信號處理功能。在接收到控制表面168上的手勢時，控制器170基于分配給手勢的控制功能來控制與DSP174相關聯的以上功能中的一個或更多個。
[0056]UICS32構造成發送、接收和儲存數字音頻文件。數字音頻文件可呈相關編碼格式的MIDI文件或多個MIDI文件的形式，如，MP3或MP4。UICS32經由設在吉他上的MIDI輸入輸出插孔(MIDII/0) 184發送和接收控制信號。
[0057]UICS32構造成從計算機、鍵盤、合成器、手機、聲音效果機器或能夠發送MIDI信號流的其它裝置接收MIDI信號。MIDI信號從外部源(例如，PC、平板電腦、合成器或鍵盤)經由MIDI 1/0184來輸入到UICS32中。MIDI信號與電子裝置一起使用來生成樂器，如，鼓、吉他、號、鍵盤、鈴鼓、風琴、管樂器和弦樂器。MIDI信號還可用于合成嗓音和自然聲音。控制器170將MIDI信號從MIDI 1/0184傳送到存儲器172用于儲存，傳送到DSP174用于處理信號，或者傳送到MIDI合成器186用于生成合成音頻信號。控制器170還傳送由DSP174生成的MIDI信號，以及儲存在存儲器172內的預編程MIDI文件。
[0058]MIDI合成器186基于從控制器170接收到的MIDI信號來生成音頻信號或合成聲音。MIDI合成器186可合成任何曲調、旋律、歌曲、獨立樂器、樂器組合或聲音效果。對應于各個可合成的聲音的MIDI信號分配給手勢。在接收到控制表面168上的手勢時，控制器170將分配給手勢的MIDI信號發送到MIDI合成器186。MIDI合成器186合成對應于分配聲音的音頻信號。合成的音頻信號從MIDI合成器186發送到DSP174。DSP174將來自MIDI合成器186的合成音頻與從ADC178接收到的數字音頻信號組合，并且通過DAC180將合成信號輸出至輸出插孔182。合成的音頻信號從輸出插孔182發送到接收裝置，例如，聯接于輸出插孔182的放大器、揚聲器或其它樂器。合成信號還可從DSP174發送到控制器170。控制器170將合成信號發送到存儲器172用于經由MIDI 1/0184或網絡188儲存或輸出來自UICS32的信號。
[0059]UICS32、控制器170、DSP174和MIDI合成器186使吉他彈奏者混合和修改多種聲音。吉他彈奏者能夠使用控制系統32和控制表面168產生新且獨特的聲音。例如，圖4a中使用吉他100的吉他彈奏者想要將特定鼓聲添加至吉他聲音。吉他100的UICS32與控制表面選擇器旋鈕162、PC或平板計算機組合來編程，以識別控制表面116a上的雙敲擊來作為生成鼓聲的命令。吉他彈奏者開始彈動吉他100的弦106，并且拾音器126生成對應于振動弦106的音頻信號。當彈奏吉他100時，吉他彈奏者在控制表面116a上執行雙敲擊。控制表面116a檢測雙敲擊，并且將對應于表面116a上的雙敲擊手勢的電信號發送到控制器170。控制器170解釋來自控制表面116a的電信號，并且生成分配給表面116a上的雙敲擊(鼓聲)的MIDI信號。MIDI信號從控制器170發送到MIDI合成器186。MIDI合成器186生成對應于期望鼓聲的音頻信號，并且將音頻信號發送到DSP174。DSP174使鼓聲信號與對應于振動弦106的音頻信號組合。合成信號通過音頻輸出插孔128輸出至聯接于吉他100的揚聲器。揚聲器重放合成信號，并且吉他彈奏者聽到與合成鼓聲混合的來自吉他100 (即，振動弦106)的聲音。
[0060]UICS32還使用MIDI信號來與其它樂器和外部裝置通信和控制其它樂器和外部裝置。MIDI信號用于控制外部裝置的聲音生成和其它特征。MIDI信號可指定音高、速度、音量、顫音、音頻淘選、提示或時鐘信號。MIDI信號可發送成構造和合成多個樂器和裝置的拍子。
[0061]控制器170響應于在控制表面168上執行的手勢來生成呈MIDI信號形式的控制信號。控制器170經由MIDI 1/0184將MIDI信號發送到外部裝置。吉他彈奏者可使用控制表面168與控制表面選擇器旋鈕162來控制構造成接收MIDI信號的任何器具或裝置。
[0062]例如，使用吉他10的吉他彈奏者想要控制鍵盤何時開始彈奏包含在鍵盤上的預先錄制的旋律。吉他10的UICS32編程成在于觸摸板30的表面34上接收到沿順時針方向的一只手指圓形手勢時發送指示鍵盤生成預先錄制的旋律的MIDI信號。當吉他彈奏者想要鍵盤開始彈奏預先錄制的旋律時，吉他彈奏者在觸摸板30的表面34上執行沿順時針方向的一只手指圓形手勢，即，吉他彈奏者以一只手指接觸觸摸板的表面34，并且沿表面34在順時針方向上旋轉手指。觸摸板30檢測由手指產生的初始接觸點，并且感測接觸點的順時針移動。觸摸板30生成表示觸摸板30的接觸點的初始xyz坐標的電信號。當接觸點的位置變化時，即，當手指沿表面34旋轉時，觸摸板30生成表示對應于手勢的xyz坐標的電信號。控制器170解釋來自觸摸板30的電信號，并且生成分配給觸摸板30上的順時針手指旋轉的控制信號(鍵盤彈奏旋律)。控制信號從控制器170發送到鍵盤，其彈奏期望的旋律。
[0063]UICS32還與連接于通信網絡188的其它器具和外部裝置通信并且控制其。UICS32將MIDI信號、控制信號和其它電信號發送到連接于網絡188的樂器和外部裝置。UICS32還從連接于網絡188的樂器和外部裝置接收MIDI信號、控制信號和其它電信號。連接于網絡188的樂器和附件均包括內部或外部有線或無線收發器或通信鏈路，用于發送和接收模擬或數字音頻信號、控制信號和來自連接于網絡188的裝置的其它數據。有線或無線收發器可設置在樂器的本體內或樂器的本體上。
[0064]吉他彈奏者可使用控制表面168來控制連接于網絡188的任何裝置。UICS32將用于外部裝置的控制信號分配給由與控制表面選擇器旋鈕162組合的控制表面168識別的手勢。控制器170響應于在控制表面168上或上面執行的手勢來生成控制信號。控制器170經由網絡188將分配的控制信號發送到外部裝置。
[0065]例如，圖4b中使用吉他140的吉他彈奏者想要控制由鍵盤產生的旋律的拍子。鍵盤和吉他140兩者都連接于網絡188。吉他140的UICS32編程成響應于控制表面112a上面的一只手指滑動手勢來發送指示鍵盤增大或減小旋律的拍子的控制信號。UICS32編程成響應于朝頸部104移動的表面112a上的一只手指滑動來發送增大拍子的信號，并且響應于移離頸部104的表面112a上的一只手指滑動來發送減小拍子的信號。
[0066]當吉他彈奏者想要鍵盤增大旋律的拍子時，吉他彈奏者沿表面112a朝頸部104執行一只手指滑動，即，吉他彈奏者在頸部104遠側的表面112a的區域中使用一只手指來接觸表面112a，并且沿表面112a朝頸部104滑動手指。控制表面112a檢測由手指完成的初始接觸點，并且感測接觸點朝頸部104的移動。控制表面112a生成表示表面112a上的接觸點的初始xyz坐標的電信號。當接觸點的位置變化時，即，當手指朝頸部104滑動時，控制表面112a生成表示對應于手勢的表面112a上的下一個xyz坐標的電信號。由控制表面112a生成的電信號發送到控制器170。控制器170解釋從控制表面112a接收到的電信號，識別電信號指出表面112a上朝頸部104的一只手指滑動，并且生成分配給表面112a上朝頸部104的一只手指滑動的控制信號，即，控制信號指示鍵盤增大旋律的拍子。控制信號從控制器170經由網絡188發送到鍵盤。在從UICS32接收到控制信號時，鍵盤在表面112a上的一只手指滑動的持續時間期間增大旋律的拍子。當吉他彈奏者滿意旋律的拍子時，吉他彈奏者停止使手指朝頸部104滑動。
[0067]當吉他彈奏者想要鍵盤減小旋律的拍子時，吉他彈奏者在遠離頸部104的方向上沿表面112a滑動一只手指。當接觸點的位置變化時，即，當手指遠離頸部104滑動時，控制表面112a生成表示對應于手勢的表面112a上的下一個xyz坐標的電信號。由控制表面112a生成的電信號發送到控制器170。控制器170解釋從控制表面112a接收到的電信號，并且識別電信號指出表面112a上遠離頸部104的一只手指滑動，并且生成分配給表面112a上遠離頸部104的一只手指滑動的控制信號，即，控制信號指示鍵盤減小旋律的拍子。控制信號從控制器170經由網絡188發送到鍵盤。在從UICS32接收到控制信號時，鍵盤在表面112a上的一只手指滑動的持續時間期間減小旋律的拍子。
[0068]吉他彈奏者可使一只手指沿表面112a朝向和遠離頸部104連續地滑動，以重復地增大和減小由鍵盤產生的旋律的拍子。UICS32允許吉他彈奏者從吉他140控制連接于網絡188的鍵盤或任何其它器具。
[0069]UICS32可編程。外部控制裝置如個人計算機或平板計算機可經由有線或無線連接如網絡188控制UICS32和控制表面168的操作。外部控制裝置可將控制功能或控制功能的組合分配給各個手勢或手勢組合。分配給控制表面上的手勢的控制功能可在任何時間經由外部控制裝置變化。外部控制裝置可如圖4d中所述使用控制表面選擇器旋鈕162改變控制表面168的操作或敏感性，以及取決于應用改變U