专利名称：混合管乐器以及用于其中的电子系统的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种管乐器，并且更加特别地，涉及一种用于有选择地产生电子乐音和声学乐音的混合管乐器。
背景技术：
在音乐字典中，管乐器被定义为“通过演奏者吹气而启动的空气柱的振动来产生声音的乐器”。在下面的描述中，术语“声学乐音”意味着通过空气柱振动而产生的乐音。另一方面，术语“电子乐音”意味着从电信号还原的乐音。
当演奏者往管乐器中吹气时，会从管乐器中发出响亮的乐音，而邻居会感觉这种响亮的乐音使人不愉快。虽然人们已经提出了各种用于管乐器的弱音器(mutes)，但该弱音器仅仅减少了响度，因此邻居仍会感到这种乐音很嘈杂。
一种电子管乐器可以有效地对付这种麻烦。这种电子管乐器装有唇传感器、吹气传感器和按键传感器，并且数据处理器分析演奏数据段以产生音乐数据编码，该演奏数据段代表着嘴唇和舌头动作、吹气的压力以及按键上的手指动作。该音乐数据编码被提供给电子乐音产生器，然后通过电子乐音产生器在该音乐数据编码的基础上产生声信号。该声信号被提供给声音系统以被转化成电子乐音。于是通过该声音系统可以容易地控制响度。
这种电子管乐器的一个典型例子公开在日本专利申请公开11-85159中。这种现有技术的管乐器包括一长管形主体、一吹口、一按键机构、一些控制开关和一电子乐音产生系统。该吹口连接到长杆形主体的一端，而按键机构和控制开关设置在该长管形主体的正面和反面。
吹口上装有唇传感器和吹气传感器，并且通过排气管连接到排气孔，该排气孔形成于长管形主体的下部。唇传感器将代表演奏者如何将吹口保持在他或她的嘴唇之间的检测信号提供给数据处理器，并且吹气传感器将空气的压力报告给数据处理器。演奏者通过按键机构指定将要产生的乐音的音高。按键的动作由按键传感器检测，并且该检测信号也同样从按键传感器提供给数据处理器。数据处理器分析这些音乐数据段，并且通过分析产生MIDI(乐器数字接口)音乐数据编码。该MIDI音乐数据编码从MIDI输出终端输出给声音系统或另一电子乐器。
按键机构上的手指动作与萨克斯管或录音机上的相似。然而在声学管乐器和该现有技术的电子乐器之间存在几个不同之处。例如唇传感器和吹气传感器仅仅可以彼此分辨清楚一些唇动作。换句话说，通过检测信号传给数据处理器的演奏数据段不足以产生具有各种人为表现力的电子乐音。为此，当演奏者希望给乐音赋予弯音的效果(pitch bend effect)时，他或她就旋转设置在长管形主体反面上的弯音轮。此外演奏者通过按下同样设置在反面上的按键保持开关来拉长电子乐音。由于这些不同，即使演奏者已经对声学管乐器很熟练，他也很难在该现有技术的电子管乐器上演奏一段音乐。这是这种现有技术的管乐器存在的一个固有问题。
实用新型内容因此本实用新型的一个重要目的在于提供一种混合管乐器，它可以通过电子乐音和声学乐音来进行演奏。
为了实现这个目的，本实用新型提出将电子系统加设到声学管乐器上。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种用于有选择地产生声学乐音和电子乐音的管乐器，包括声学管乐器，该声学管乐器包括在其中限定空气柱的管状主体，吹口，该吹口连接到所述管状主体的一端，并且当演奏者向其中吹气时该吹口产生所述空气柱的振动来产生所述声学乐音，和为所述管状主体而设置的音高改变机构，并且该音高改变机构由所述演奏者的手指来进行操纵从而改变所述空气柱的长度；以及电子系统，该电子系统包括拟吹口，该拟吹口可以替代所述吹口连接到所述管状主体的所述一端，并且允许所述演奏者向其中吹气而不会激发所述振动，以及多种传感器，该多种传感器用来产生代表所述演奏者器官动作的检测信号，并且将所述检测信号提供给信号处理单元，从而允许所述信号处理单元产生声信号，该声信号用来产生所述电子乐音。
根据本实用新型的另一个方面，提供了一种可与声学管乐器组合的电子系统，该声学管乐器具有管状主体、吹口和音高改变机构，该电子系统包括拟吹口，该拟吹口可以替代所述吹口连接到所述管状主体的一端，并且允许所述演奏者向其中吹气而不会激发所述管状主体中的空气柱的振动，以及多种传感器，该多种传感器用来产生代表所述演奏者器官动作的检测信号，并且将所述检测信号提供给信号处理单元，从而允许所述信号处理单元产生声信号，该声信号用来产生所述电子乐音。
从
以下结合附图的说明中可以更加清楚地理解该混合管乐器的特征和优点，在这些附图中图1是一个透视图，示出了本实用新型的混合萨克斯管的外形，图2是一个透视图，示出了组成电子系统一部分的吹口的外形，该电子系统包括在混合萨克斯管中，图3是一个后视图，示出了安装到吹口的鸟嘴形部分上的唇传感器，图4是一个前视图，示出了设置在吹口气流通道中的空气流调节器，图5是一个横截面图，示出了安装在吹口中的旋转空气流动调节器，以及图6是一个透视图，示出了柔性电路板上的按键传感器。
优选实施例的说明在下面的描述中，术语“上”指的是相对于术语“下”而言更加靠近在混合管乐器上演奏一段音乐的演奏者嘴唇的位置。
混合管乐器参照图1，实施本实用新型的混合萨克斯管由附图标记1表示。该混合萨克斯管1大体上包括声学萨克斯管2和电子系统4。术语“声学萨克斯管”意味着通过产生于其中的振动空气柱来产生乐音的标准萨克斯管。声学乐音通过声学萨克斯管2产生，并且电子乐音由萨克斯管2和电子系统4共同作用产生。因此通过混合萨克斯管1可以有选择地产生声学乐音和电子乐音。
当使用者希望不打扰邻居地进行练习时，他或她使电子系统4可以产生电子乐音，其后，开始在声学萨克斯管2上吹奏一段音乐。电子系统分析代表声学萨克斯管2上的吹气和手指动作的检测信号以产生音乐数据段，从而在该音乐数据段的基础上产生电子乐音。由于电子系统4为演奏者提供了音量控制，因此演奏者可以指示电子系统4声音微小地产生电子乐音，从而演奏者可以听到该微弱的电子乐音而不会打扰到邻居。由于该音乐段是在声学萨克斯管上演奏的，因此熟练使用萨克斯管的演奏者可以象平常一样演奏音乐段。
另一方面，当他希望演奏声学萨克斯管2时，他或她可以关掉电子系统4，而在声学萨克斯管2上吹奏一段音乐。吹气产生空气柱的振动，并且演奏者改变振动空气柱的长度从而改变乐音的音高。
可以理解，演奏者通过本实用新型的混合萨克斯管可以有选择地产生声学乐音和电子乐音。然而，演奏者可以通过声学萨克斯管上的吹奏来实现通过声学乐音和电子乐音演奏音乐段。这意味着，熟练使用声学萨克斯管的演奏者可以立即在混合萨克斯管上演奏音乐段。而且，演奏者可以通过电子系统4提供的音量控制来使电子乐音的响度最小。换句话说，演奏者可以在练习的过程中保持周围环境的安静。因此，这种混合萨克斯管1不需要在声学萨克斯管和现有技术的电子管乐器之间进行折衷。
声学管乐器声学管乐器2包括管状主体10、吹口20和按键机构12。管状主体10通常为字母J形，并且在其两个末端向大气开口。限定在管状主体内的内部空间的横截面从上端朝着下端或喇叭口10a逐渐增加，并且多个乐音孔，这些乐音孔中的一些被标示为“10b”。乐音孔10b与按键机构12共同作用来限定管状主体10内振动空气柱的长度。
吹口20连接到管状主体10的上端，并且按键机构12设置在管状主体10的外表面上。吹口20的上端象水鸟的鸟嘴一样被削薄，演奏者将吹口放入嘴中进行吹奏。空气通道形成于吹口20中，并且在吹口20的反面和末端表面上向外侧开口。簧片22按靠近反面上的空气通道的方式安装到吹口20的反面上。当演奏者吹奏时，其吹气产生空气柱的振动，并且这种振动被传播给限定于管状主体10中的内部空间。
按键机构12包括按键11a、杯状部(cup)11b和连接机构11c。杯状部11b分别与乐音孔10b相关联，并且连接到连接机构11c。连接机构11c还连接到按键11a，并且按键11a有选择地被演奏者的拇指和其他手指按下。连接机构11c将施加于按键11a上的力传递给杯状部11b，从而使乐音孔10b被有选择地打开和关闭。因此，演奏者可以通过操纵按键11a来改变振动空气柱的长度。按键11a上的手指动作与标准萨克斯管按键上的手指动作相似。
从前面的描述可以理解，声学萨克斯管1的外形和结构与标准萨克斯管相似，并且演奏者通过吹口20中吹奏和按键机构12上的手指动作来产生声学乐音。
电子系统电子系统4包括具有内置式(built-in)内置式传感器的吹口20A、控制器16、电子乐音产生器4a、声音系统4b以及传感器系统4c。吹口20可由具有内置式传感器的吹口20A替换。该内置式传感器组成传感器系统4c的一部分。传感器系统4c和控制器16固定到声学萨克斯管2，并且传感器系统4c电连接到控制器16从而将检测信号提供给控制器16。控制器16还连接到电子乐音产生器4a，并且检测信号上加载的演奏数据段通过电子乐音产生器4a进行处理从而产生声信号。该电子乐音产生系统4a连接到声音系统4b，从而该声信号被均衡(equalized)、放大并且转换成电子乐音。
当演奏者在萨克斯管2上演奏一段音乐时，传感器系统4c监测嘴唇、舌头、吹气和按键11，并且产生代表由嘴唇施加的压力的模拟检测信号、代表舌头动作的模拟检测信号、代表呼出压力的模拟检测信号以及代表与乐音孔10b相关的杯状部11b的位置的模拟检测信号。这些模拟检测信号被提供给控制器16。这些模拟检测信号被取样，然后分别被转换成8位的数字检测信号。这些数字检测信号被提供给电子乐音产生器4a，从而将演奏数据段通过数字检测信号传递给电子乐音产生器4a。电子乐音产生器4a分析演奏数据段以确定将要产生的电子乐音。电子乐音产生器4a产生代表电子乐音的音乐数据编码，并且依次再在音乐数据编码的基础上产生声信号。声信号被提供给声音系统4b。声音系统4b包括均衡器、放大器和头戴耳机4e，然后声信号被均衡、放大并且转换成电子乐音。声音系统4b还可以包括扬声器(未示出)。在这种情况下演奏着可以通过响亮的电子乐音来演奏一段音乐。
从图2中可以更好地看出，吹口20A包括主体21和簧片22a。主体21象水鸟的鸟嘴一样被削薄，并且簧片22a连接到主体21的反面。吹口20A的外形与吹口20相似。理想的是使用簧片22来作为簧片22a，因为簧片22a使得演奏者感觉吹口20A与吹口20一样。然而，吹口中从反面延伸到末端表面的空气通道没有形成于吹口20A中。为此，簧片22a不会振动，因而也不会产生出声学乐音。
作为传感器系统4c组成部分的舌头动作传感器23、吹气传感器23a和唇传感器24，设置在吹口20A中，并且通过电缆线28连接到控制器16。吹气传感器23a可以被称作“气流传感器”。在这种情况下，舌头动作传感器23通过反射型光耦合器(coupler)或光反射器来实现，并且压敏元件被用作吹气传感器23a和唇传感器24。
舌头动作传感器23安装到鸟嘴形部分，并且在演奏过程中暴露给演奏者的口腔。红外光线从舌头动作传感器23中发射出来，并且被演奏者的舌头反射。该反射入射到舌头动作传感器23上，并且入射的红外光线被转换成光电流。当演奏者保持舌头远离舌头动作传感器23时，在舌头动作传感器23上产生小量的光电流。然而，当演奏着将舌头移到舌头动作传感器附近时，光电流的量增加。因此，舌头动作传感器23根据距离舌头的距离增加和减少光电流。
吹气传感器23a设置在气流通道中。当演奏着在吹口20A中吹气时，压力被施加到吹气传感器23a上，并且呼吸传感器23a根据压力改变流经其中的电流量。
唇传感器24安装到主体21的反面，并且被夹在簧片22a和主体21之间。如果簧片22a从主体移除，则如图3所示唇传感器24被暴露出来，当演奏者在混合萨克斯管1上演奏一段音乐时，他或她将鸟嘴形部分保持在嘴里，并且将它夹在嘴唇之间。由于演奏者将簧片22a压向鸟嘴形部分，因此压力被施加到唇传感器24上，从而唇传感器24通过控制器16将嘴唇的动作报告给电子乐音产生器4a。
电缆线28从舌头动作传感器23、吹气传感器23a和唇传感器24延伸，并且如图1所示从吹口20A中引出。虽然在附图中没有示出，但是一合适的连接器设置在电缆线28的引导端，而另外的电缆线(未示出)从控制器16延伸至管状主体10的上端部分。该另一电缆线由固定在管状主体10上的电缆线支架17所覆盖，并且终止于相应的连接器。电缆线28通过连接器连接到该另一电缆线，从而使检测信号通过电缆线28从舌头动作传感器23、吹气传感器23a和唇传感器24传播给控制器16。当吹口20A被安装到管状主体10上时，电缆线28通过连接器连接到该另一电缆线。然而，当演奏者用吹口20替代吹口20A时，连接器被彼此松开，从而将电缆线28从该另一电缆线即控制器16断开。
回来看图2，吹口20A装有旋转空气流动调节器26。主体21形成有狭缝21a，旋转空气流动调节器26通过该狭缝21a部分地暴露给外部。如图4所示，旋转空气流动调节器26为圆盘形状，并且形成有孔26d。孔26d为牛角形状。孔26d沿着圆周下面的一部分延伸一段小于气流通道宽度的距离，并且沿旋转空气流动调节器26径向测量的宽度沿顺时针逐渐增加。一对突耳部分26a从空气流动调节器26的中心伸出，并且如附图标记26b所示圆周表面的一部分被滚轧。当演奏者转动该旋转空气流动调节器26时，波纹形圆周表面26b可以防止手指打滑。止动器26c从该波纹形圆周表面26b的相对侧沿径向伸出。
如图5所示，主体21被分成盖板21b和块状件(a bulk)27。该块状件27与盖板21b装配到一起，并且几乎看不到。气流通道27a形成于块状件27中，并且在块状件27的纵向上延伸。扇形凹部27b进一步形成于块状件27中，并且气流通道27a与扇形凹部27b相交。扇形凹部27b与狭缝21a对齐，并且较深的扇形槽27d加深扇形凹部27b的底部。一对槽27c进一步形成于块状件27中，并且该槽27c在相反的方向上从扇形凹部27b延伸。由于槽27c的宽度近似等于突耳26a的直径，因此突耳26a分别可旋转地容纳在槽27c中，并且槽27c允许突耳26a，并且相应地允许旋转空气流动调节器26在吹口20A中旋转。从槽27c到盖板21b外表面的距离稍稍短于旋转空气流动调节器26的曲率半径，从而使波纹形的圆周表面26b通过狭缝21a伸出于盖板21b的外表面之上。另一方面，止动器26c被插入较深的扇形槽27d中，从而旋转空气流动调节器26的旋转受到止动器26c的限制。因此，旋转空气流动调节器26可以在预定的角度上旋转，该预定角度由用于较深扇形槽27d的两个端面所限定。
气流通道27a与孔26d重叠。如前所述，牛角形孔26d延伸一段远小于孔26d宽度的距离，并且孔26d的宽度沿着圆周变化。为此，当演奏者转动旋转空气流动调节器26时，孔26d根据其角度位置改变气流通道27a的横截面，并且相应地改变抵抗吹气的阻力。因此，演奏者通过操纵旋转空气流动调节器26可以控制吹片20A中的背压(back pressure)。当演奏者希望通过电子乐音演奏一段音乐时，他或她将吹片20A中抵抗吹气的阻力调节至一个与吹片20几乎相等的值。为此，演奏者会感觉吹片20A如平常一样。
传感器系统4c还包括用于监测按键11a的动作的按键传感器24b。如图6所示，该按键传感器24b由多块磁铁13和霍尔效应元件15组合而成。柔性电路板14在按键机构12的下方固定到管状主体10上(见图1)，并且该多块磁铁13安装到连接机构11c和按键11a上。另一方面，导线14a被印刷到柔性板14b上，并且霍尔效应元件15设置在导线14a上。该多块磁铁13分别与霍尔效应元件15相对，并且被有选择地移向霍尔效应元件15，以使霍尔效应元件15附近的多块磁铁13依据将要被产生的乐音以不同模式中的一种放置。当磁铁13被移向相关的霍尔效应元件15时，该相关的霍尔效应元件15使导线上的电势水平发生变化，从而控制器16可以确定将要被产生的乐音。
电子乐音产生器4a包括微处理器、程序存储器、工作存储器、信号接口、乐音产生器和总线系统。计算机程序被存储在程序存储器中，并且程序指令由微处理器依序执行。参数表也被存储在程序存储器中，并且程序存储器可以是存储卡的形式。微处理器、程序存储器、工作存储器、信号接口和乐音产生器连接到总线系统，并且数据段通过总线系统在这些系统部件之间进行传递。电缆线16a从控制器16连接到信号接口，从而将数字检测信号通过电缆线16a从控制器16传递给信号接口。此外另外一电缆4d连接在信号接口和声音系统4b之间，从而将声信号从信号接口传播给声音系统4b。
微处理器定期地提取在数字检测信号上加载的演奏数据段，并且将该演奏数据段保存在工作存储器中。微处理器分析工作存储器中的演奏数据段以观察演奏者是否改变了舌头的位置、吹气的强度、鸟嘴形部分上的压力和/或被压下/松开的按键11a。当答案为肯定的时，微处理器就确定将要被产生的电子乐音的音高、响度和长度，并且产生代表表征电子乐音特征的音乐数据段的音乐数据编码。微处理器分别在由舌头动作传感器23提供的演奏数据段和由吹气传感器23a提供的演奏数据段的基础上确定乐音的长度和响度。由于唇传感器24进一步补充了演奏数据段，因此微处理器不用音高弯音轮就可以确定弯音。微处理器通过总线系统将音乐数据传递给乐音产生器。波形数据段被存储在乐音产生器中的波形存储器中，并且同样包括于乐音产生器中的数据读出器依次读出该波形数据段。可对这一系列的波形数据设置一数据包，并将该系列的波形数据转换成声信号。该声信号通过信号接口被提供给声音系统4b。
现在假定演奏者希望通过电子乐音演奏一段音乐，他或她用吹口20A替换吹口20，并且将电缆线28连接到被电缆线支撑件17覆盖的另一电缆线(未示出)上。演奏者进一步将电缆线16a连接到电子乐音产生器4a上。演奏者转动旋转空气流动调节器26，并且将抵抗吹气的阻力调节至与他或她所熟悉的标准萨克斯管近似相等的值。然后，演奏者就可以开始演奏一段音乐。
当演奏者往吹口20A中吹气并且在吹口20A的末端表面上进行舌头动作时，吹气传感器23a、唇传感器24和舌头动作传感器23改变模拟检测信号的电势水平，并且控制器16通过数字检测信号将演奏数据段传递给电子乐音产生器4a。演奏者在演奏过程中有选择地压下和松开按键11a，于是按键传感器24b通过控制器16将按键动作报告给电子乐音产生器4a。演奏者感觉这种吹奏与标准萨克斯管的吹奏相似，并且按键11a上的手指动作也与标准萨克斯管上的相同。
假定演奏者希望赋予电子乐音弯音效果。他或她可以按照与标准萨克斯管相似的方式进行吹奏和操纵按键11a。由于唇传感器24将附加的演奏数据段传递给电子乐音产生器4a，因此微处理器可以要求乐音产生器给电子乐音施加弯音的效果。
当演奏者不希望打扰到邻居时，他或她可以断开扬声器与声音系统4b的电连接，并且通过头戴耳机4e监测电子乐音。
从前面的描述可以理解，演奏者可以在混合萨克斯管上有选择地通过声学乐音和对应的电子乐音来演奏一段音乐。因为其上的吹奏和手指动作与标准萨克斯管没有什么不同，因而演奏者可以容易地演奏混合萨克斯管。
唇传感器24可以给出代表施加于吹口20上的力的演奏数据段，因而电子乐音产生器4a可以赋予电子乐音各种效果。
而且，演奏者通过声音系统4b可以容易地将电子乐音的响度调到最小，因而他或她可以不用打扰邻居地进行练习。
虽然已经示出和描述了本实用新型的特别实施例，但是本领域技术人员都知道，在不脱离本实用新型的实质和范围的情况下可以对本实用新型实施各种改变和变形。
例如，本实用新型的技术范围不限于声学萨克斯管。电子系统4可以安装在另一种管乐器上，例如象黑管一类的木管乐器，或者象小号一类的铜管乐器。
在混合萨克斯管中，被按键机构12有选择地打开和关闭的乐音孔10限定了振动空气柱的长度。然而，本实用新型的技术范围不限于这些乐音孔。例如，在小号和长号中备有额外的管。演奏者通过使用该额外的管来改变管状主体的长度从而改变声学乐音的音高。
本实用新型的技术范围不限于旋转空气流动调节器26。按钮型空气流动调节器也可以装在吹口20A中。这种空气流动调节器可以安装到管状主体10上。
而且，本实用新型的技术范围不限于孔26d。任何可以改变抵抗吹气的阻力的装置都可用于该混合管乐器。孔26d可以由阀或者文氏管代替。
电子乐音产生器4a可以与控制器16一起安装到混合管乐器上。而且，还可以在混合管乐器上安装简单的声音系统。另一方面，控制器16可以构成电子乐音产生器的一部分。在这种情况下，检测信号直接被提供给电子乐音产生器。
另一种乐器的电子乐音产生器也可以用于本实用新型的混合管乐器。换句话说，控制器16、电子乐音产生器4a和声音系统4b并不是电子系统4不可缺少的系统部件。
电子系统4可以与声学萨克斯管2分开单独出售。使用者可以通过将电子系统4与声学萨克斯管2组装到一起来将声学萨克斯管2改装成混合萨克斯管1。
另一种舌头动作传感器23可以产生代表舌头动作速率的检测信号。这种舌头动作传感器23可以由图像获取传感器所替换。在这种情况下，舌头动作可以通过图像识别计算机程序来确定。
本实用新型的技术范围不限于霍尔效应传感器。霍尔效应传感器可以由压力传感器或光学传感器所替换。
混合萨克斯管1的各组成部件与权利要求中的用语按下述方式相互对应。萨克斯管2用作“声学管乐器”，乐音孔10b和按键机构12整体组成“音高改变机构”。吹口20A对应“拟吹口”，并且舌头动作传感器23a、吹气传感器23a和唇传感器24用作“多种传感器”。至少控制器16和电子乐音产生器4a组合组成“信号处理单元”。在优选实施例中，信号处理单元组成电子系统的一部分。然而，如前所述信号处理单元可以形成另一乐器。唇、舌头、肺、拇指和其他手指是演奏者的“器官”。在电子系统被安装在声学长号中的情况下，传感器监测的是手臂而不是拇指和其他手指。
旋转空气流动调节器用作“压力控制器”，并且所述形成有孔26d的旋转空气流动调节器26对应于“障碍物”和“可变孔板”。
权利要求1.一种用于有选择地产生声学乐音和电子乐音的管乐器(1)，包括声学管乐器(2)，该声学管乐器包括在其中限定空气柱的管状主体(10)，吹口(20)，该吹口连接到所述管状主体(10)的一端，并且当演奏者向其中吹气时该吹口产生所述空气柱的振动来产生所述声学乐音，和为所述管状主体(10)而设置的音高改变机构(10b，12)，并且该音高改变机构由所述演奏者的手指来进行操纵从而改变所述空气柱的长度；以及用于产生所述电子乐音的电子系统(4)，其特征在于所述电子系统(4)包括拟吹口(20A)，该拟吹口可以替代所述吹口(20)连接到所述管状主体(10)的所述一端，并且允许所述演奏者向其中吹气而不会激发所述振动，以及多种传感器(23，23a，24，24b)，该多种传感器用来产生代表所述演奏者器官动作的检测信号，并且将所述检测信号提供给信号处理单元(16，4a)，从而允许所述信号处理单元(16，4a)产生声信号，该声信号用来产生所述电子乐音。
2.如权利要求1所述的管乐器，其中所述多种传感器中选定的一些(23，23a，24)被设置在所述拟吹口(20A)中，以监测所述演奏者的唇动作、舌头动作以及吹气。
3.如权利要求2所述的管乐器，其中所述多种传感器中所述选定的一些(23，23a，24)分别是指检测所述唇施加于所述拟吹口(20A)上的压力的传感器、检测所述拟吹口(20A)与所述舌头之间的距离的传感器以及检测所述吹气的压力的传感器。
4如权利要求2所述的管乐器，其中反射型光耦合器(23)被用作检测所述拟吹口(20A)与所述舌头之间的所述距离的传感器。
5.如权利要求1所述的管乐器，其中所述多种传感器中选定的一些(23，23a，24)被设置在所述拟吹口(20A)中，以监测所述演奏者的唇动作、舌头动作以及吹气，并且所述多种传感器中的其它一些(24b)被设置在所述管状主体(10)上用来监测所述演奏者的拇指和其它手指的动作。
6.如权利要求5所述的管乐器，其中所述多种传感器中所述选定的一些(23，23a，24)分别是指检测所述唇施加于所述拟吹口(20A)上的压力的传感器、检测所述拟吹口(20A)与所述舌头之间的距离的传感器以及检测所述吹气的压力的传感器，而所述多种传感器的所述其它一些(24b)是指检测所述音高改变机构(10b，12)的按键动作以确定所述电子乐音的音高的传感器。
7.如权利要求6所述的管乐器，其中多块磁铁(13)和霍尔效应传感器(15)的组合被用作所述其它一些传感器(24b)来检测所述按键动作。
8.如权利要求1所述的管乐器，其中所述拟吹口(20A)包括形成有气流通道(27a)的主体(27)，所述演奏者向该气流通道中吹气，以及压力控制器(26)，该压力控制器形成所述气流通道(27a)的一部分，并且由所述演奏者操纵来改变抵抗所述吹气的阻力。
9.如权利要求8所述的管乐器，其中改变所述气流通道(27a)横截面的障碍物(26)用作所述压力控制器。
10.如权利要求9所述的管乐器，其中可变孔板(26)用作所述障碍物。
11.如权利要求1所述的管乐器，其中所述电子系统(4)还包括所述信号处理单元(16，4a)，该信号处理单元连接到所述多种传感器(23，23a，24，24b)，并且分析所述器官的动作和所述音高改变机构(12)的按键动作，从而产生代表将要产生的所述电子乐音的音乐数据编码。
12.如权利要求11所述的管乐器，其中所述电子系统(4)还包括声音系统(4b，4e)，该声音系统连接到所述信号处理单元(16，4a)从而在所述音乐数据编码的基础上产生所述电子乐音。
13.一种可与声学管乐器(2)组合的电子系统(4)，该声学管乐器(2)具有管状主体(10)、吹口(20)和音高改变机构(10b，12)，其特征在于，所述电子系统(4)包括拟吹口(20A)，该拟吹口可以替代所述吹口(20)连接到所述管状主体(10)的一端，并且允许所述演奏者向其中吹气而不会激发所述管状主体(10)中的空气柱的振动，以及多种传感器(23，23a，24，24b)，该多种传感器用来产生代表所述演奏者器官动作的检测信号，并且将所述检测信号提供给信号处理单元(16，4a)，从而允许所述信号处理单元(16，4a)产生声信号，该声信号用来产生所述电子乐音。
14.如权利要求13所述的电子系统，其中所述多种传感器中所述选定的一些(23，23a，24)分别是指检测所述唇施加于所述拟吹口(20A)上的压力的传感器、检测所述拟吹口(20A)与所述舌头之间的距离的传感器以及检测所述吹气的压力的传感器。
15.如权利要求14所述的电子系统，其中所述多种传感器中的其它一些被设置在所述管状主体(10)上用来监测所述演奏者的拇指和其它手指的动作，以确定所述电子乐音的音高。
16.如权利要求13所述的电子系统，其中所述拟吹口(20A)包括形成有气流通道(27a)的主体(27)，所述演奏者向该气流通道中吹气，以及压力控制器(26)，该压力控制器形成所述气流通道(27a)的一部分，并且由所述演奏者操纵来改变抵抗所述吹气的阻力。
17.如权利要求16所述的电子系统，其中改变所述气流通道(27a)横截面的障碍物(26)用作所述压力控制器。
18.如权利要求17所述的电子系统，其中可变孔板(26)用作所述障碍物。
19.如权利要求13所述的电子系统，其中所述电子系统(4)还包括所述信号处理单元(16，4a)，该信号处理单元连接到所述多种传感器(23，23a，24，24b)，并且分析所述器官的动作以产生音乐数据编码，该音乐数据编码代表将要产生的所述电子乐音。
20.如权利要求19所述的电子系统，其中所述电子系统(4)还包括声音系统(4b，4e)，该声音系统连接到所述信号处理单元(16，4a)从而在所述音乐数据编码的基础上产生所述电子乐音。
专利摘要管乐器以及用于其中的电子系统。管乐器用于有选择地产生声学乐音和电子乐音，该管乐器包括声学管乐器和用于产生所述电子乐音的电子系统(4)，其中电子系统(4)包括拟吹口(20A)，该拟吹口可以替代所述吹口(20)连接到所述管状主体(10)的所述一端，并且允许所述演奏者向其中吹气而不会激发所述振动，以及多种传感器(23，23a，24，24b)，该多种传感器用来产生代表所述演奏者器官动作的检测信号，并且将所述检测信号提供给信号处理单元(16，4a)，从而允许所述信号处理单元(16，4a)产生声信号，该声信号用来产生所述电子乐音。通过将电子系统加设到声学管乐器上形成混合管乐器，它可以通过电子乐音和声学乐音来进行演奏。
文档编号G10H3/16GK2812206SQ20052000454
公开日2006年8月30日 申请日期2005年3月30日 优先权日2004年3月31日
发明者小野泽直行, 藤田和宏 申请人:雅马哈株式会社