[发明专利]一种基于数字电路的电吹管及演奏方法

摘要

本发明提出一种基于数字电路的电吹管及演奏方法，包括：吹孔、吹孔固定座、电吹管前部、电吹管中部、电吹管尾部；本发明制造成本非常低廉，原理易于实现，非常适合初期练习电吹管演奏的电吹管爱好者；本发明优点是一吹就响，不像学习横笛或者箫等乐器，第一关吹响就是个难题，本发明指法、音阶排列、气息控制与竹笛相同，可以较快地体会竹笛音阶，能迅速地演奏出简单、优美地音乐，另外本发明使用单片机来实现电吹管的电路部分，其比模拟电路稳定，不受环境影响，不用大量实验去调整参数，体积小，重量轻，价格低，为进一步电吹管的推广提供了非常有利的条件。

主权项

1.一种基于数字电路的电吹管，其特征在于，包括：吹孔、吹孔固定座、电吹管前部、电吹管中部、电吹管尾部；所述吹孔被固定在吹孔固定座的一端上，吹孔固定座的另一端与电吹管前部一端相连接，电吹管前部另一端与电吹管中部一端相连接，电吹管中部另一端与电吹管尾部一端相连接；所述吹孔，其作用为演奏者根据演奏内容用口中的气吹入吹孔中，与电吹管中部的按钮相结合，使电吹管发出相应的音阶；所述吹孔固定座用于将吹孔固定在电吹管上，其孔径与吹孔孔径一致，在吹孔固定座表面钻有排气孔，在排气孔上安装有排气阀；排气阀调节通过电吹管的气流大小，使电吹管内部气流达到动态平衡；不同人吹气的强度不同，排气阀可以调节排气量大小，使不同的人可以用不同强度气流可以演奏出一样的效果；所述电吹管前部包括：薄膜、滑动片、固定片、连杆、弹簧、磁铁、第一干簧管、第二干簧管、霍尔片及电路板；所述薄膜作用为：在吹孔和薄膜之间产生一个密闭空间，当接收演奏者吹入吹孔中的气流后，薄膜产生弹性形变，推动滑动片向电吹管尾部方向移动一段距离；滑动片的作用为：将薄膜产生的弹性形变的力均匀分布在滑动片上，滑动片的移动带动连杆及套在连杆上的弹簧及固定在连杆上的磁铁移动；连杆通过螺栓连接到滑动片上，弹簧套在连杆上，连杆穿过固定片中开孔，并与磁铁相连接；固定片的作用为：当滑动片向电吹管尾部方向移动一段距离时，套在连杆上的弹簧，因触碰到固定片而产生弹性形变，使滑动片向电吹管尾部方向移动时产生反作用力，阻碍固定在连杆上的磁铁向电吹管尾部方向移动，当气流消失，即演奏者不吹电吹管时，弹簧使连杆上的磁铁恢复原位；所述磁铁用于给电吹管前部内部提供磁场环境，具体为给霍尔片和第一干簧管和第二干簧管提供磁场；所述弹簧，弹簧受力弹性形变，调整磁铁产生磁场对与第一干簧管、第二干簧管、霍尔片的影响，具体为：根据吹入电吹管中气流大小，磁铁受到薄膜弹性形变的力的作用向电吹管尾部移动，弹簧触碰到固定片产生弹性形变，阻碍磁铁与第一干簧管、第二干簧管、霍尔片之间的距离进一步缩小，使磁铁与第一干簧管、第二干簧管、霍尔片之间的距离控制在一定范围内；所述第一干簧管，与电路板配合，控制电吹管是否发出声音；所述第二干簧管，与电路板配合，控制是否发出高音都来咪；所述霍尔片，与电路板配合，控制电吹管音量大小；具体为：电路部分中振荡器输出的电压加在霍尔片上提供霍尔电流，磁铁离霍尔片的距离决定霍尔电压的大小，从而控制音量；所述电路板，完成电吹管各音阶的演奏；电吹管中部包含：第六孔、第五孔、第四孔、第三孔、第二孔、第一孔；在第六孔、第五孔、第四孔、第三孔、第二孔、第一孔中，每个孔分别安装一个按钮；第六孔对应第六按钮S6，第五孔对应第五按钮S5，以此类推，第一孔对应第一按钮S1；电吹管尾部起到装饰的作用；所述电路板包括：单片机、扬声器LS1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第一电容C1、第二电容C2、第一按钮S1、第二按钮S2、第三按钮S3、第四按钮S4、第五按钮S5、第六按钮S6、第一双开双闭继电器K1、第二双开双闭继电器K2、第三双开双闭继电器K3、第四双开双闭继电器K4、第五双开双闭继电器K5、第六双开双闭继电器K6、第七双开双闭继电器K7、第八双开双闭继电器K8和第九双开双闭继电器K9；单片机输出端与第一电容C1一端相连接，第一电容C1另一端与第一干簧管一端相连接，第一干簧管的另一端与霍尔片输入端相连接，霍尔片另一输入端接地，霍尔片第一信号输出端与第二电容C2的一端相连接，第二电容C2另一端与扬声器LS1一端相连接，扬声器另一端与霍尔片第二信号输出端相连接；模拟电路不稳定，易受环境影响，且参数调整耗费大量时间，本发明提出用单片机输出方波，组成电吹管的电路板，其价格低廉，稳定性高，体积小，重量轻，为电吹管进一步生产与推广提供了有利的条件；第六按钮S6～第一按钮S1的一端分别与一个共同的信号地相连接，其中，S6另一端与第六双开双闭继电器K6的线圈的一端相连接，第六双开双闭继电器K6的线圈的另一端与电源正极相连接；第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9和第十电阻R10的一端分别与共同的信号地相连接；其中，第十电阻R10的另一端与单片机西接入点相连接，单片机西接入点与第六双开双闭继电器K6的第一常闭触点相连接，第六双开双闭继电器K6的第一刀与电源正极相连接；第六双开双闭继电器K6的第一常开触点分别与第五双开双闭继电器K5的线圈一端和第五双开双闭继电器K5的第一刀相连接；第五双开双闭继电器K5线圈的另一端与第五按钮S5的非接地端相连接，第五双开双闭继电器K5的第一常闭触点与单片机拉接入点相连接，单片机拉接入点与第九电阻R9非接地端相连接；第五双开双闭继电器K5的第一常开触点分别与第四双开双闭继电器K4线圈的一端和第四双开双闭继电器K4第一刀相连接，第四双开双闭继电器K4线圈的另一端与第四按钮S4非接地端相连接，第四双开双闭继电器K4的第一常闭触点与单片机唆接入点相连接，单片机唆接入点与第八电阻R8非接地端相连接；第四双开双闭继电器K4第一常开触点分别与第三双开双闭继电器K3线圈的一端和第三双开双闭继电器K3的第一刀相连接，第三双开双闭继电器K3线圈的另一端与第三按钮S3非接地端相连接，第三双开双闭继电器K3的第一常闭触点与单片机发接入点相连接，单片机发接入点与第七电阻R7非接地端相连接；第三双开双闭继电器K3的第一常开触点分别与第二双开双闭继电器K2线圈的一端和第二双开双闭继电器K2的第一刀相连接，第二双开双闭继电器K2线圈的另一端与第二按钮S2非接地端相连接；第二双开双闭继电器K2的第一常开触点分别与第一双开双闭继电器K1线圈的一端和第一双开双闭继电器K1的第一刀相连接，第一双开双闭继电器K1线圈的另一端与第一按钮S1非接地端相连接；第三按钮S3的非接地端与第九双开双闭继电器K9线圈的一端相连接，第九双开双闭继电器K9线圈的另一端与第八双开双闭继电器K8的第二常闭触点相连接，第八双开双闭继电器K8的第二刀分别与第八双开双闭继电器K8线圈的一端和第七双开双闭继电器K7的第二常闭触点相连接，第八双开双闭继电器K8的线圈的另一端与第二按钮S2的非接地端相连接，第七双开双闭继电器K7的第二刀分别与第二干簧管G2一端和第七双开双闭继电器K7线圈一端相连接，第二干簧管G2另一端与电源正极相连接，第七双开双闭继电器K7线圈的另一端与第一按钮S1非接地端相连接；第二双开双闭继电器K2的第一常闭触点与第九双开双闭继电器K9第一刀相连接，第九双开双闭继电器K9第一常闭触点与单片机咪接入点相连接，单片机咪接入点与第五电阻R5非接地端相连接，第九双开双闭继电器K9第一常开触点与单片机高音咪接入点相连接，单片机高音咪接入点与第六电阻R6非接地端相连接；第一双开双闭继电器K1的第一常闭触点与第八双开双闭继电器K8第一刀相连接，第八双开双闭继电器K8第一常闭触点与单片机来接入点相连接，单片机来接入点与第三电阻R3非接地端相连接，第八双开双闭继电器K8第一常开触点与单片机高音来接入点相连接，单片机高音来接入点与第四电阻R4非接地端相连接；第一双开双闭继电器K1的第一常开触点与第七双开双闭继电器K7第一刀相连接，第七双开双闭继电器K7第一常闭触点与单片机哆接入点相连接，单片机哆接入点与第一电阻R1非接地端相连接，第七双开双闭继电器K7第一常开触点与单片机高音哆接入点相连接，单片机高音哆接入点与第二电阻R2非接地端相连接；单片机哆接入点、单片机来接入点、单片机咪接入点、单片机发接入点、单片机唆接入点、单片机拉接入点、单片机西接入点、单片机高音哆接入点、单片机高音来接入点和单片机咪接入点分别与单片机对应输入点相连接，当单片机一个输入点连接电源正极，则对应输出相应的音阶的频率方波，例如单片机哆接入点连接单片机第二输入点，并连接到电源正极，则单片机输出哆的音阶所对应频率方波。