本发明属于乐器领域，具体地，涉及一种变音长笛。
背景技术：
中文名字叫做“长笛”的乐器，外文名字叫做“flute”，音色美妙，擅长表达人对自然风光的音乐情感，是西洋木管乐器。长笛是现代管弦乐和室内乐中主要的高音旋律乐器，属于木管乐。长笛是管弦乐队、吹奏乐队及木管重奏中的重要组成，也是独奏乐器，音色华丽而技巧灵活，可以演奏缓慢、宽广、抒情的旋律或技巧性较高的华彩乐段。
长笛有木管、金属管两种，两者外型无大区别，演奏技巧相同。外型为一根开有数个音孔的圆柱型长管。早期的长笛是乌木或椰木制，现代多使用金属，比如普通镍银合金或专业型的银合金，9k和14k黄金以及贵金属铂等，偶尔也有表演者使用特殊的塑钢长笛。传统木质长笛的音色特点是圆润、温暖、细腻，音量较小，而金属长笛的音色就比较明亮宽广。木管长笛的音色稍细而圆润，金属管长笛的音色稍宽而明亮。
cn200420072390.5公开一种无键长笛，包括由管状体制成的笛头(1)、笛身(2)和调音插管(3)；笛头(1)的一端封闭，另一端设置有调音管插口(4)，在笛头部还开有吹孔(5)，吹孔四周有唇托(6)；笛身(2)与笛头(1)相接的一端设置有调音管插口(8)；其特征是：笛头与笛身通过调音插管(3)插接在一起；在笛身(2)开有十一个发音孔(9)、(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)、(17)、(18)和(19)，发音孔为斜开孔，发音孔位于笛身表面的一端偏向笛身(2)的尾部；在笛尾开有前定调音孔(20)和后定调音孔(21)；笛身(2)呈圆锥形，与笛头(1)相接的一端外径大，笛尾外径小。采用调音孔和斜开孔技术，实现低、中音区八度之间的相对吻合，接近完全意义上的十二平均律。
cn200910185335.4公开一种变音长笛，包括笛头、笛身和笛尾，笛头上设有吹孔，笛身和笛尾上设有按键，其特征在于所述笛头和笛身为组合体，两者通过在其笛管内插入一同心内管连接为一体，内管外壁与笛管内壁接触；所述笛头上还设有膜孔，所述内管上设有大小与膜孔相对应的气孔，内管在笛头管内的插入深度依内管气孔可与膜孔重合为限。可以使长笛演奏两种音色且能灵巧地变换，是竹笛和长笛的完美结合，也是管弦乐中唯一具有两种音色的乐器。
cn201010230883.7公开一种可调音长笛，其特征在于，包括：一笛管，该笛管内设有第一空间；一调音容器，连设于笛管，该调音容器内设有一第二空间；一通道，该通道连通该第一空间及第二空间。凭借使调音容器的该第二空间的容量或形状产生变化，能够改变该可调音长笛的音调或音量。
cn201220494606.1公开一种木管长笛，主要包括笛头(1)、笛身(2)和笛尾(3)组成，其特征是：笛头(1)左端设内金属管(9)，金属管(9)的右端与笛头(1)内壁上的凹环形台阶螺纹配合连接，金属管(9)的外表面与笛头(1)内壁之间还设有左端开口的共鸣腔(4)；连接体(5)右端插入共鸣腔(4)的开口端内，连接体(5)右端的内外表面与共鸣腔(4)的内表面紧密配合；连接体(5)左端与笛身(2)右端内壁上的凹环形台阶螺纹配合连接；连接插头(6)右端与笛身(2)左端凹环形台阶螺纹配合连接；连接座(7)左端与笛尾(3)右端内壁上的凹环形台阶螺纹配合连接，连接座(7)右端外表面上设有环形加强筋(8)；连接插头(6)左端插接在连接座(7)的中孔内。笛头设共鸣腔可以增加声音的共鸣。
长笛属于木管乐器中的吹孔气鸣乐器(woodwind)。长笛的发音原理较其它乐器特殊一些，它是由吹孔处产生连续性正负压的压力变化激发气簧而发声，因此入气端外型曲度与吹口孔内缘所夹角度有相当的影响，正如风吹细电线与粗电线之不同。虽然经过不断的改进，但现有的长笛仍然在变音演奏方面亟待改善。
技术实现要素：
本发明针对现有的长笛变音效果不佳的问题，提供一种新型的变音长笛，通过改善长笛的吹孔的结构，对长笛的声源，也就是存在于吹孔上的空气层和官腔内的空气柱进行调控，提高了吹奏者对于气流快慢程度的把握，明显提高了对长笛发音的控制能力、对长笛变音的驾御能力等方面。
本发明提供一种变音长笛，包括笛管和音键，其中笛管包括笛头、笛身和笛尾，笛管部分设置有吹孔、音孔和笛塞，笛管为金属材质，笛管的直径d为1.5-2.5cm，笛管的长度l为：30d≤l≤35d，其特征在于：以吹孔的中心线为基准，前后3cm的笛管部分的内表面涂覆纳米管的薄膜材料，薄膜的厚度为50-300nm。
进一步优选地，笛管由金属制作而成，包括铜、铝、不锈钢、银。
进一步优选地，以吹孔的中心线为基准，前后2cm的笛管部分的内表面涂覆纳米管的薄膜材料，薄膜的厚度为50-300nm。
进一步优选地，纳米管薄膜材料的厚度为100-200nm，更优选150nm。
进一步优选地，长笛为16-19孔长笛，比如16孔、18孔。
进一步优选地，纳米管材料为tio2纳米管、碳纳米管。
进一步优选地，涂覆方法为电镀、化学镀或者喷涂，优选喷涂。
长笛的发音原理较其它乐器特殊一些，它是由吹孔处产生连续性正负压的压力变化激发气簧而发声，因此入气端外型曲度与吹口孔内缘所夹角度有相当的影响，正如风吹细电线与粗电线之不同。夹角愈小，吹奏愈容易且高频愈多，夹角愈大，吹奏较费力低频较多，如此也相对影响三个八度的音色效果。夹角愈小，音色较光辉亮丽，低音则因低频较少而较少力度感，且高音则容易失控而吹成泛音或是较尖锐或薄的音色。夹角大则音色有晦暗的感觉，低音音质较浑厚，但也容易有声音挥洒不开的感觉。
除了吹孔、音孔的设置，本发明人认识到气流是长笛演奏效果的主要影响因素之一，人体内的气息通过特有口形的气流形变由吹孔进入长笛笛管内部，结合手部对于音孔闭合的控制，气流在长笛内部产生振动，产生美妙的音乐。
在很长的时期内，甚至目前，演奏者都是通过自身的锻炼提高长笛吹奏的指法、呼吸，以希望由此突破气息对于长笛演奏的限制。但这种方式对于长笛的变音演奏并不理想。
本发明人注意到，长笛属于边棱音振动的乐器；当气流吹入管口尖锐入口处时，气流一半向外通过，一半向内进入，形成了上下两列分离的涡漩。这时涡漩之间出现了空吸的现象；由于管口的压力强度低于大气的压力，而使两列分离的气流涡漩相互的吸引，由此产生了碰撞与摩擦而发出振动的声音。
长笛的声源是存在于吹孔上的空气层和官腔内的空气柱，通过人体呼出的气流与之振动。在长笛的吹奏过程中，气流的速度越快，造成气流的压力就越大，振动的频率就越急,吹出的声音就越大、长笛的音区就越高、笛音就很亮丽；气流的速度越慢造成气流的压力就越小，振动的频率就越缓，吹出的声音就越小、长笛的音区就越低、笛音就很暗淡。
经过不断的常识，本发明人突破现有长笛演奏的常规思路，通过对长笛的吹孔附近的笛管内部的结构进行改进，进而影响吹孔附近的气流的振动，有效地提高了演奏者对于长笛笛音的控制，实现了长笛演奏的变音。本发明人认为由于对笛孔附近笛管内部的表面进行纳米管涂覆，有效地影响了演奏者的声源在吹孔的谐振与共振发出的乐音所含的谐音数量、排列次序及振幅大小，这些不同的振动产生了不同频率和振幅的谐波，通过使谐音的数量、各谐波的振幅及排列的顺序的组合的有效影响，形成了不同的音频和音色，实现了长笛的变音。
本发明具有以下有益效果：
本发明的技术方案采用金属材质制作笛管，质地坚硬，长笛的声音明亮、醇厚。
本发明的技术方案在对吹孔附近的笛管内部表面进行纳米管涂覆，能够有效地影响了演奏者的声源在吹孔的谐振与共振发出的乐音所含的谐音数量、排列次序及振幅大小，实现长笛的变音。
具体实施方式
在下文中更详细地描述了本发明以有助于对本发明的理解。
应当理解的是，在说明书和权利要求书中使用的术语或词语不应当理解为具有在字典中限定的含义，而应理解为在以下原则的基础上具有与其在本发明上下文中的含义一致的含义：术语的概念可以适当地由发明人为了对本发明的最佳说明而限定。
实施例1
一种变音长笛，包括笛管和音键，其中笛管包括笛头、笛身和笛尾，笛管部分设置有吹孔、音孔和笛塞，笛管为铝制金属材质，笛管的直径d为1.5cm，笛管的长度l＝30d，以吹孔的中心线为基准，前后3cm的笛管部分的内表面涂覆纳米管的薄膜材料，薄膜的厚度为300nm。
涂覆过程为：将市售购买的碳纳米管分散于100mg分散于30g去离子水中，加入200mg分散剂十二烷基硫酸钠，超声分散；将分散后的碳纳米管置于喷枪的上装液杯中，调整氮气瓶压力和喷枪出口，用氮气送液，使碳纳米管分散液通过喷枪成为雾状，进行喷涂，喷涂过程中笛管的温度维持在100℃左右。
所得长笛演奏时能够很容易地控制吹奏时的谐音多少，实现音色的变化。
实施例2
一种变音长笛，包括笛管和音键，其中笛管包括笛头、笛身和笛尾，笛管部分设置有吹孔、音孔和笛塞，笛管为银制金属材质，笛管的直径d为2cm，笛管的长度l＝33d，以吹孔的中心线为基准，前后3cm的笛管部分的内表面涂覆纳米管的薄膜材料，薄膜的厚度为200nm。
涂覆过程为：将市售购买的二氧化钛纳米管分散于100mg分散于30g去离子水中，加入200mg分散剂十二烷基硫酸钠，超声分散；将分散后的碳纳米管置于喷枪的上装液杯中，调整氮气瓶压力和喷枪出口，用氮气送液，使碳纳米管分散液通过喷枪成为雾状，进行喷涂，喷涂过程中笛管的温度维持在100℃左右。
所得长笛演奏时能够很容易地控制吹奏时的谐音多少，实现音色的变化。
实施例3
一种变音长笛，包括笛管和音键，其中笛管包括笛头、笛身和笛尾，笛管部分设置有吹孔、音孔和笛塞，笛管为银制金属材质，笛管的直径d为2cm，笛管的长度l＝33d，以吹孔的中心线为基准，前后3cm的笛管部分的内表面涂覆纳米管的薄膜材料，薄膜的厚度为200nm，涂覆过程使用电镀涂覆。
所得长笛演奏时能够很容易地控制吹奏时的谐音多少，实现音色的变化。
实施例4
一种变音长笛，包括笛管和音键，其中笛管包括笛头、笛身和笛尾，笛管部分设置有吹孔、音孔和笛塞，笛管为银制金属材质，笛管的直径d为2cm，笛管的长度l＝33d，以吹孔的中心线为基准，前后3cm的笛管部分的内表面涂覆纳米管的薄膜材料，薄膜的厚度为180nm，涂覆过程使用电镀涂覆。
所得长笛演奏时能够很容易地控制吹奏时的谐音多少，实现音色的变化。
对比例1
一种长笛，包括笛管和音键，其中笛管包括笛头、笛身和笛尾，笛管部分设置有吹孔、音孔和笛塞，笛管为银制金属材质，笛管的直径d为2cm，笛管的长度l＝33d，未进行纳米涂覆。
所得长笛演奏时能够很难控制吹奏时的谐音多少，并不是变音长笛。
对比例2
一种长笛，包括笛管和音键，其中笛管包括笛头、笛身和笛尾，笛管部分设置有吹孔、音孔和笛塞，笛管为木质材质，笛管的直径d为2cm，笛管的长度l＝33d，以吹孔的中心线为基准，前后3cm的笛管部分的内表面涂覆纳米管的薄膜材料，薄膜的厚度为200nm。
涂覆过程为：将市售购买的二氧化钛纳米管分散于100mg分散于30g去离子水中，加入200mg分散剂十二烷基硫酸钠，超声分散；将分散后的碳纳米管置于喷枪的上装液杯中，调整氮气瓶压力和喷枪出口，用氮气送液，使碳纳米管分散液通过喷枪成为雾状，进行喷涂，喷涂过程中笛管的温度维持在100℃左右。
所得长笛演奏时能够很难控制吹奏时的谐音多少，并不是变音长笛。
对比例3
一种长笛，包括笛管和音键，其中笛管包括笛头、笛身和笛尾，笛管部分设置有吹孔、音孔和笛塞，笛管为竹制材质，笛管的直径d为1.5cm，笛管的长度l＝30d，以吹孔的中心线为基准，前后3cm的笛管部分的内表面涂覆纳米管的薄膜材料，薄膜的厚度为300nm。
涂覆过程为：将市售购买的碳纳米管分散于100mg分散于30g去离子水中，加入200mg分散剂十二烷基硫酸钠，超声分散；将分散后的碳纳米管置于喷枪的上装液杯中，调整氮气瓶压力和喷枪出口，用氮气送液，使碳纳米管分散液通过喷枪成为雾状，进行喷涂，喷涂过程中笛管的温度维持在100℃左右。
所得长笛演奏时能够很难控制吹奏时的谐音多少，并不是变音长笛。
本发明针提供的一种新型的变音长笛，通过改善长笛的吹孔的结构，并与笛管的材质相配合，实现变音效果，对长笛的声源，也就是存在于吹孔上的空气层和官腔内的空气柱进行调控，提高了吹奏者对于气流快慢程度的把握，明显提高了对长笛发音的控制能力、对长笛变音的驾御能力等方面。
以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。