发送到联接于吉他10的附件来修改音频信号的性质。在实况演出期间，吉他弹奏者可使用吉他10和触摸板30来调整放大器、效果箱、扬声器、混音器、舞台照明、特效机器或其它装置的设置。来自UICS32的控制信号在音频信号从音频输出插孔28输出之后修改和控制由吉他10生成的音频信号的性质。例如，吉他弹奏者可使用触摸板30和UICS32来经由输出插孔28将控制信号发送到连接于吉他10的放大器，引起放大器改变音量或加强低音频率。UICS32还将控制信号发送到非音乐附件。例如，吉他弹奏者可使用触摸板30或UICS32将控制信号发送到舞台照明、烟雾机、激光、道具、音频视频、移动装置或其它特效装置。
[0049]UICS32包括一个或更多个处理器、易失性存储器、非易失性存储器、控制逻辑和处理、互连总线、固件和软件，以解释在触摸板30上检测到的接触或运动，以及实施所需的控制功能。易失性存储器包括寄存器、记录器、高速缓冲存储器、静态随机存取存储器(SRAM)和动态随机存取存储器(DRAM)。非易失性存储器包括只读存储器(R0M)、可编程只读存储器(PROM)、可擦可编程序只读存储器(EPROM)、电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、串联EPR0M、磁电阻随机存取存储器(MRAM)、铁电RAM(F-RAM)、相变RAM(PRAM)和闪速存储器。控制逻辑和处理包括可编程数字输入和输出端口、数模转换器(DAC)、模数转换器(ADC)、显示控制器、键盘控制器、通用串行总线(USB)控制器、通用同步/异步接收器/发射器(USART)、(电流-电流)I2C控制器、网络接口控制器(NIC)和其它网络通信电路。UICS32使用信号处理器、加速器或其它专用电路来作用，如，运动推断或解释。UICS32还能够执行功能，如，声音合成、信号调节、信号分配、信号压缩、滤波、降噪、加密和电子数据储存。
[0050]在UICS32的一个实施例中，电信号从运动敏感控制表面168发送到中央处理单元或控制器170。控制器170基于控制表面选择器旋钮162解释从控制表面168接收到的数据(即，电信号)来识别手势或其它移动，并且接着基于手势生成控制信号。例如，控制表面168在一定时间内提供手42或手指44-46的移动的一系列xyz坐标。图6示出了一定时间t0-t3内的手指44-46的xyz坐标的图表。在初始时间t0处，手指44处于(4，5，O)，并且手指46处于(6，4，O) ο在时间tl处，手指44处于(3，6，O)，并且手指46处于(7，3，O)。在时间t2处，手指44处于(2，7，O)，并且手指46处于(8，2，O)。在时间t3处，手指44处于(I, 8，O)，并且手指46处于(9，I, O)。控制器170分析由一定时间内变化的xyz坐标限定的手或手指的总体移动，并且识别与总体移动相关联的图案或手势。图6中的一定时间内变化的xyz坐标示出xyz坐标的连续扩展的线性发展，其映射至图3a-3b的捏开手势。控制器170使捏开手势与特定功能相关联，并且根据识别的功能来将控制信号输出至UICS32的其它构件，例如，捏开手势增大至音频放大器的音量。手势的其它实例包括一只手指敲击、一只手指双敲击、一只手指滑动、一只手指滑动和敲击组合、一只手指滑动和双敲击组合、一只手指弹动、多手指敲击、多手指双敲击、多手指滑动、多手指滑动和敲击组合、多手指滑动和双敲击组合、多手指弹动、拖拽、旋转、圆形、椭圆形、弧形、三角形、正方形、盘旋、移动盘旋或通过使用者交互产生的其它可检测的手势。控制器170可识别在控制表面168的不同部分上面的对应于预期控制功能的许多不同的手指、方向、图案和手势的组合，见图3a-3g的实例。
[0051]返回到图5，控制器170联接于存储器172。控制器170访问存储器172来储存软件、设置、乐器数字接口(MIDI)文件、采样音频或在UICS32的操作期间需要存取的其它信息控制器170。存储器172可实施为一个或更多个储存装置，如，随机存取存储器(RAM)、ROM、EPR0M、可除去存储器装置以及磁储存，例如，硬盘。存储器172可储存用于操作控制器170的计算机可读的程序代码指令。
[0052]控制器170管理和控制音频信号、控制信号和UICS32内的其它电信号的流。控制器170还管理和控制音频信号、控制信号和其它电信号在UICS32与联接于UICS32的外部装置之间的流。控制器170将控制信号、音频信号和其它电信号发送到数字信号处理器(DSP) 174。DSP174响应于从控制器170接收到的控制信号来执行多种信号处理活动。DSP174在经由拾音器176输入到UICS32中的音频信号上执行信号处理。
[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生成表示声音的模拟信号。在一个实施例中，由拾音器176生成的模拟信号直接发送到输出插孔182，例如，吉他10上的输出插孔28或吉他100上的输出插孔128。作为备选，由拾音器176生成的模拟信号发送到ADC178。ADC178将由拾音器176生成的模拟信号转换成数字信号。数字信号从ADC178发送到DSP174。DSP174根据从控制器170接收到的命令在从ADC178和其它输入接收到的音频信号上执行信号处理和调节。修改的信号从DSP174发送到DAC180。DAC180将从DSP174发送的数字信号转换成模拟音频信号。音频信号从DAC180发送到音频输出插孔182。
[0054]DSP174辨认UICS32内的在音频信号上执行信号处理和调节的一定数量的装置。装置可包括效果处理器、信号调节器、信号分配器、信号转化器、放大器、带通滤波器或使用算法和/或电路来执行信号处理和调节的其它装置。DSP174构造成接收、处理和组合来自多个输入的音频信号。DSP174在音频信号上执行放大、平衡、均衡、延迟、回声、混响、和声、震音、颤音、淘选或其它声音效果。DSP174修改音频信号来模拟与特定类型的柜、放大器、前置放大器、拾音器或吉他相关联的声音。
[0055]DSP174提供各种频率范围内的各种滤波功率，如，低通滤波、带通滤波和音调平衡功能，以提高或降低特定频率的水平，而不影响相邻频率，如，低音频率调整和高音频率调整。例如，音调平衡使用斜坡均衡来提高或降低目标或基本频率以上或以下的所有频率，使用钟均衡来提高或降低目标或基本频率周围的窄频率范围，使用图形均衡或参数均衡。DSP174将声音效果引入到音频信号中，如，混响、延迟、和声、哇哇声、自动音量、移相器、哼声消除器、噪音门限、颤音、音高转移、震音和动态压缩。DSP174执行由使用者限定的定制信号处理功能，如，添加附加的器具、嗓音和合成器选择。DSP174可取决于模拟或数字音频信号和从控制器170接收到的控制信号来执行任何数量的信号处理功能。在接收到控制表面168上的手势时，控制器170基于分配给手势的控制功能来控制与DSP174相关联的以上功能中的一个或更多个。
[0056]UICS32构造成发送、接收和储存数字音频文件。数字音频文件可呈相关编码格式的MIDI文件或多个MIDI文件的形式，如，MP3或MP4。UICS32经由设在吉他上的MIDI输入输出插孔(MIDII/0) 184发送和接收控制信号。
[0057]UICS32构造成从计算机、键盘、合成器、手机、声音效果机器或能够发送MIDI信号流的其它装置接收MIDI信号。MIDI信号从外部源(例如，PC、平板电脑、合成器或键盘)经由MIDI 1/0184来输入到UICS32中。MIDI信号与电子装置一起使用来生成乐器，如，鼓、吉他、号、键盘、铃鼓、风琴、管乐器和弦乐器。MIDI信号还可用于合成嗓音和自然声音。控制器170将MIDI信号从MIDI 1/0184传送到存储器172用于储存，传送到DSP174用于处理信号，或者传送到MIDI合成器186用于生成合成音频信号。控制器170还传送由DSP174生成的MIDI信号，以及储存在存储器172内的预编程MIDI文件。
[0058]MIDI合成器186基于从控制器170接收到的MIDI信号来生成音频信号或合成声音。MIDI合成器186可合成任何曲调、旋律、歌曲、独立乐器、乐器组合或声音效果。对应于各个可合成的声音的MIDI信号分配给手势。在接收到控制表面168上的手势时，控制器170将分配给手势的MIDI信号发送到MIDI合成器186。MIDI合成器186合成对应于分配声音的音频信号。合成的音频信号从MIDI合成器186发送到DSP174。DSP174将来自MIDI合成器186的合成音频与从ADC178接收到的数字音频信号组合，并且通过DAC180将合成信号输出至输出插孔182。合成的音频信号从输出插孔182发送到接收装置，例如，联接于输出插孔182的放大器、扬声器或其它乐器。合成信号还可从DSP174发送到控制器170。控制器170将合成信号发送到存储器172用于经由MIDI 1/0184或网络188储存或输出来自UICS32的信号。
[0059]UICS32、控制器170、DSP174和MIDI合成器186使吉他弹奏者混合和修改多种声音。吉他弹奏者能够使用控制系统32和控制表面168产生新且独特的声音。例如，图4a中使用吉他100的吉他弹奏者想要将特定鼓声添加至吉他声音。吉他100的UICS32与控制表面选择器旋钮162、PC或平板计算机组合来编程，以识别控制表面116a上的双敲击来作为生成鼓声的命令。吉他弹奏者开始弹动吉他100的弦106，并且拾音器126生成对应于振动弦106的音频信号。当弹奏吉他100时，吉他弹奏者在控制表面116a上执行双敲击。控制表面116a检测双敲击，并且将对应于表面116a上的双敲击手势的电信号发送到控制器170。控制器170解释来自控制表面116a的电信号，并且生成分配给表面116a上的双敲击(鼓声)的MIDI信号。MIDI信号从控制器170发送到MIDI合成器186。MIDI合成器186生成对应于期望鼓声的音频信号，并且将音频信号发送到DSP174。DSP174使鼓声信号与对应于振动弦106的音频信号组合。合成信号通过音频输出插孔128输出至联接于吉他100的扬声器。扬声器重放合成信号，并且吉他弹奏者听到与合成鼓声混合的来自吉他100 (即，振动弦106)的声音。
[0060]UICS32还使用MIDI信号来与其它乐器和外部装置通信和控制其它乐器和外部装置。MIDI信号用于控制外部装置的声音生成和其它特征。MIDI信号可指定音高、速度、音量、颤音、音频淘选、提示或时钟信号。MIDI信号可发送成构造和合成多个乐器和装置的拍子。
[0061]控制器170响应于在控制表面168上执行的手势来生成呈MIDI信号形式的控制信号。控制器170经由MIDI 1/0184将MIDI信号发送到外部装置。吉他弹奏者可使用控制表面168与控制表面选择器旋钮162来控制构造成接收MIDI信号的任何器具或装置。
[0062]例如，使用吉他10的吉他弹奏者想要控制键盘何时开始弹奏包含在键盘上的预先录制的旋律。吉他10的UICS32编程成在于触摸板30的表面34上接收到沿顺时针方向的一只手指圆形手势时发送指示键盘生成预先录制的旋律的MIDI信号。当吉他弹奏者想要键盘开始弹奏预先录制的旋律时，吉他弹奏者在触摸板30的表面34上执行沿顺时针方向的一只手指圆形手势，即，吉他弹奏者以一只手指接触触摸板的表面34，并且沿表面34在顺时针方向上旋转手指。触摸板30检测由手指产生的初始接触点，并且感测接触点的顺时针移动。触摸板30生成表示触摸板30的接触点的初始xyz坐标的电信号。当接触点的位置变化时，即，当手指沿表面34旋转时，触摸板30生成表示对应于手势的xyz坐标的电信号。控制器170解释来自触摸板30的电信号，并且生成分配给触摸板30上的顺时针手指旋转的控制信号(键盘弹奏旋律)。控制信号从控制器170发送到键盘，其弹奏期望的旋律。
[0063]UICS32还与连接于通信网络188的其它器具和外部装置通信并且控制其。UICS32将MIDI信号、控制信号和其它电信号发送到连接于网络188的乐器和外部装置。UICS32还从连接于网络188的乐器和外部装置接收MIDI信号、控制信号和其它电信号。连接于网络188的乐器和附件均包括内部或外部有线或无线收发器或通信链路，用于发送和接收模拟或数字音频信号、控制信号和来自连接于网络188的装置的其它数据。有线或无线收发器可设置在乐器的本体内或乐器的本体上。
[0064]吉他弹奏者可使用控制表面168来控制连接于网络188的任何装置。UICS32将用于外部装置的控制信号分配给由与控制表面选择器旋钮162组合的控制表面168识别的手势。控制器170响应于在控制表面168上或上面执行的手势来生成控制信号。控制器170经由网络188将分配的控制信号发送到外部装置。
[0065]例如，图4b中使用吉他140的吉他弹奏者想要控制由键盘产生的旋律的拍子。键盘和吉他140两者都连接于网络188。吉他140的UICS32编程成响应于控制表面112a上面的一只手指滑动手势来发送指示键盘增大或减小旋律的拍子的控制信号。UICS32编程成响应于朝颈部104移动的表面112a上的一只手指滑动来发送增大拍子的信号，并且响应于移离颈部104的表面112a上的一只手指滑动来发送减小拍子的信号。
[0066]当吉他弹奏者想要键盘增大旋律的拍子时，吉他弹奏者沿表面112a朝颈部104执行一只手指滑动，即，吉他弹奏者在颈部104远侧的表面112a的区域中使用一只手指来接触表面112a，并且沿表面112a朝颈部104滑动手指。控制表面112a检测由手指完成的初始接触点，并且感测接触点朝颈部104的移动。控制表面112a生成表示表面112a上的接触点的初始xyz坐标的电信号。当接触点的位置变化时，即，当手指朝颈部104滑动时，控制表面112a生成表示对应于手势的表面112a上的下一个xyz坐标的电信号。由控制表面112a生成的电信号发送到控制器170。控制器170解释从控制表面112a接收到的电信号，识别电信号指出表面112a上朝颈部104的一只手指滑动，并且生成分配给表面112a上朝颈部104的一只手指滑动的控制信号，即，控制信号指示键盘增大旋律的拍子。控制信号从控制器170经由网络188发送到键盘。在从UICS32接收到控制信号时，键盘在表面112a上的一只手指滑动的持续时间期间增大旋律的拍子。当吉他弹奏者满意旋律的拍子时，吉他弹奏者停止使手指朝颈部104滑动。
[0067]当吉他弹奏者想要键盘减小旋律的拍子时，吉他弹奏者在远离颈部104的方向上沿表面112a滑动一只手指。当接触点的位置变化时，即，当手指远离颈部104滑动时，控制表面112a生成表示对应于手势的表面112a上的下一个xyz坐标的电信号。由控制表面112a生成的电信号发送到控制器170。控制器170解释从控制表面112a接收到的电信号，并且识别电信号指出表面112a上远离颈部104的一只手指滑动，并且生成分配给表面112a上远离颈部104的一只手指滑动的控制信号，即，控制信号指示键盘减小旋律的拍子。控制信号从控制器170经由网络188发送到键盘。在从UICS32接收到控制信号时，键盘在表面112a上的一只手指滑动的持续时间期间减小旋律的拍子。
[0068]吉他弹奏者可使一只手指沿表面112a朝向和远离颈部104连续地滑动，以重复地增大和减小由键盘产生的旋律的拍子。UICS32允许吉他弹奏者从吉他140控制连接于网络188的键盘或任何其它器具。
[0069]UICS32可编程。外部控制装置如个人计算机或平板计算机可经由有线或无线连接如网络188控制UICS32和控制表面168的操作。外部控制装置可将控制功能或控制功能的组合分配给各个手势或手势组合。分配给控制表面上的手势的控制功能可在任何时间经由外部控制装置变化。外部控制装置可如图4d中所述使用控制表面选择器旋钮162改变控制表面168的操作或敏感性，以及取决于应用改变U