[发明专利]管乐器的管结构

说明书

技术领域

本发明涉及管乐器的管结构。

现有技术

已经在各种文献中提出和公开了模拟原声乐器的声音产生机构的各种类型的音乐合成器技术，譬如专利文献1，即日本专利No.2707913。专利文献1公开了一种音乐合成设器设备，其通过两个直管的分支结合部(branchjoint)模拟并复现了具有圆锥形表面的共振管的共振特点。

图1A-1C示出了具有圆锥形表面的共振管的共振特点的近似情况。图1A是具有圆锥形表面204的共振管202的纵向截面视图。该共振管200用中空圆锥形体制造，其具有旋转轴线X1和顶点V，该圆锥体在沿箭头D1所示方向的距离R(从顶点V开始测量)的位置处和距离(R+L)的另一位置处被截头。开口201形成在与顶点V距离为(R+L)的位置处，而另一开口202形成在与顶点V距离为R的位置处。S表示开口202的中空面积，而S2表示开口201的中空面积。在共振管200中，面积S不同于面积S2。也就是说，共振管200是在相对端处具有不同截面面积的成锥形的管。在这方面，旋转轴线X1指锥形管的旋转轴线；具有较大截面面积的开口201被称为下基部；具有较小截面面积的开口202被称为上基部；在上基部和下基部之间的长度L被称为高；而截头的长度R被称为在顶点和上基部之间的距离。

在共振管200中的空气柱203使输入到开口202的声音共振。本文中，c表示输入的声音的声音速度(sound velocity)；ρ表示空气柱203的空气密度；而k表示声音的波数(wave number)。在不考虑由于在共振管200内部的空气摩擦导致的衰减且声音在开口201处全反射的情况下，沿方向D1观察的共振管200的输入声阻抗(acoustic impedance)用方程(1)表示。

Z=j·ρ·c·k·R·sin(k·L)S{sin(k·L)+k·R·cos(k·L)}=1Sj·ρ·c·k·R+Sj·ρ·c·tan(k·L)...(1)]]>

在用方程(2)和(3)代入对应项时，可以得到方程(4)。