一种单吹嘴滑动演奏方式的MIDI电吹琴及吹嘴的制作方法

本实用新型属于音乐器具技术领域，尤其涉及一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴及吹嘴。

背景技术：

传统吹奏乐器对气息和指法要求相当高，入门困难需要长期练习，有些是固定调式需购置多个不同调性的乐器，费用高使用麻烦。

目前常见的吹奏类数码乐器，多为内置一定固定数量音色的音源库，经内置合成器后变换输出音频信号，故部件多构造复杂价格较昂贵，升级更新困难，难以普及，控制功能单一的按钮数量较多，造成学习难度大，不易上手，而且由于多采用传统管乐的演奏指法也有一定的学习难度，同时没有机械乐器的震动反馈缺少体验的真实性。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：为了解决现有吹奏类数码乐器琴体部件多、构造复杂的问题，本实用新型提供了一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴用吹嘴，通过在吹嘴本体上设置吹吸气口和气体阻流泄压孔，并在气压室内设置检测气压的气压检测装置，获取吹奏力度数据和判断吹气或吸气状态，可直接与电吹琴本体连接，实现与琴体匹配，琴体内微处理器将各种演奏参数编成midi码传送至智能手机并调出手机内置音色库伴奏库数据，便可实现吹奏的功能，由于将控制器和音色库以及伴奏库设置在手机端，从而大大降低了琴体的成本。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴用吹嘴，包括：

吹嘴本体，所述吹嘴本体内具有气压室；所述吹嘴本体上设有与气压室连通的吹吸气口和气体阻流泄压孔，其中吹吸气口的面积大于气体阻流泄压孔的截面积；

气压检测装置，所述气压检测装置用于检测气压室内压力，以获取吹奏力度数据和判断吹气或吸气状态；

动触点，所述动触点与吹嘴本体连接。

本实用新型提供了一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴用吹嘴，所述吹嘴本体内还包括震动模块，所述震动模块固定在吹嘴本体上，所述震动模块用于对吹奏力度产生同步于吹奏力度的震动力度，或当吹嘴本体移动发生音阶变化时产生提示性脉冲震动。

本实用新型提供了一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴用吹嘴，所述吹嘴本体内具有元件室，所述震动模块设置在元件室内。

一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴，其特征在于：包括吹嘴，以及电吹琴本体，演奏时口含吹嘴用吹吸气方式发声以及带动吹嘴平移滑动用以选择所需音阶的演奏方式。

一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴，包括吹嘴和电吹琴本体，所述电吹琴本体内设有若干个音阶静触片；微处理器和传输模块；所述传输模块与微处理器信号连接，所述传输模块用于将微处理器的控制信号传递给第三方设备；

所述吹嘴滑动连接在电吹琴本体上，使得动触点与音阶静触片依次接触，一方面将实时接触的音阶位置传送至微处理器用于识别唱名并编入midi码，另一方面每发生一次音阶变动时，产生一个脉冲信号传送至震动模块；

所述气压检测装置通过启动门阀电路分别与震动模块和微处理器信号连接，当检测气压超过启动门阈值时，一方面将实时检测值传送至微处理器用于识别吹吸状态以及吹吸力度值并编入midi码，另一方面将吹吸力度值传送至震动模块产生演奏力度的震动反馈。

本实用新型提供了一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴，所述电吹琴本体上设有滑槽供吹嘴平移滑动，所述吹嘴上设有导向件，所述导向件滑动连接在滑槽内。

本实用新型提供了一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴，所述电吹琴本体内设有微处理器，所述微处理器用于接收各种演奏参数进行midi编码并连接传输模块。

本实用新型提供了一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴，所述电吹琴本体内设有传输模块，所述传输模块为无线传输或者有线传输，所述第三方设备为手机或平板电脑。

本实用新型提供了一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴，所述电吹琴本体上设有n个音色控制自定义组合按键和若干个音色控制自定义摇杆；所述有音色控制自定义组合按键和音色控制自定义摇杆与微处理器信号连接。

本实用新型提供了一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴，所述电吹琴本体上设有n个伴奏控制自定义组合按键和若干个伴奏控制自定义摇杆，所述伴奏控制自定义组合按键和伴奏控制自定义摇杆与微处理器信号连接。

本实用新型提供了一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴，所述电吹琴本体内设有若干音阶静触片，所述音阶静触片数为设计所需音阶数。例如仿24孔口琴时取12个，仿22管排箫时取22个。

本实用新型提供了一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴，所述电吹琴本体上设有若干个音阶演奏按钮，所述音阶演奏按钮数量取设计所需，所述音阶演奏按钮与微处理器信号连接。

本实用新型的有益效果为：

本设计自身特点：一种配合智能手机或平板电脑使用的midi乐器，口含吹嘴滑动式吹奏方式，实时音阶唱名能够显示在手机或平板电脑上；用户可以在app上选定各功能键的自定义功能；通过震动模块实现吹奏力度反馈感知；音阶变动反馈感知。

本装置旨在提出一种单吹嘴滑动演奏方式的midi多功能电吹琴，它具有容易学习、使用简单、相对低价、体积小便于携带且附带伴奏功能等特点，并且可以显示音阶实时唱名方便跟谱学习演奏，因此特别适合初学者使用。它手机内音源库和伴奏库除了内置的一部分外，还可以从运营商服务器下载更新，因此有很大的选择空间和可玩性，因为是一种midi乐器，需要配合的智能手机作为控制合成器，它的midi码中还编入功能按键和功能摇杆的状态信息，因而可以实现用户的自定义设定；

电吹琴使用需由琴本体硬件部分和智能手机应用程序软件二部分组成，由电吹琴中的动触点依次在音阶静触片上检取音阶唱名，气压传感器检取音符时值和吹奏力度，加上检取各功能开关状态和摇杆电位器状态，由这些信息数据编码组成midi码，经过手机蓝牙或usb接口接收midi信号，解码后执行对应的操作指令，即从音色库、伴奏库中调取音色音阶、时值、强弱以及颤音、滑音、音色变换、伴奏变换等演奏指令元素进行合成，最后由手机扬声器发声或输出音频信号供扩音用；

为了减少部件降低成本，电吹琴的电路上只设有midi编码和蓝牙通信模块以及开关矩阵和震动捡取驱动电路，将昂贵复杂的音源库伴奏库以及合成控制器部分整合进手机app，app内置小型音源库和伴奏库，用户可以下载自己需要的进行扩展，且通过软件升级可以不断更新改进。用户也可以互动方式上传个性化音色。app中界面有对音色控制自定义组合按钮/自定义摇杆分别进行各种演奏所需的功能设定，对伴奏控制自定义组合按钮分别进行各种演奏所需的功能设定，这样的方式可以保有丰富的演奏功能的同时还省却大量的功能按键，使演奏简单布局简化；

采用气压传感器捡取吹奏的气流信息，可以将吹奏灵敏度设计成高于机械吹奏乐器以便降低演奏气息要求，同时提供模拟口琴，排箫，吹管乐器等难易程度不同的三种演奏方式供选择，另外由于不设置半音音阶，因此调性选择由手机app中自行设定；

为解决现有数码吹奏乐器昂贵复杂升级更新困难，模拟的传统吹奏乐器演奏技法仍显难度稍大的问题，本实用新型提供了一种多功能midi电吹琴方案，将复杂的音源库和合成器整合在手机app中，降低了电吹琴的硬件成本，同时采用自定义组合按键的方式简化了面板布局，并设有伴奏控制功能，手机app中的音色库和伴奏库均可从运营商网站服务器中下载和更新，用户也可以以互动方式向运营商网站上传音色和伴奏数据，因此具有丰富的可玩性和娱乐性。为了解决传统吹奏乐器演奏技法难度问题，本实用新型采用单吹嘴滑动演奏方式，可以在手机中显示即时唱名，吹嘴滑动时的音阶变化有脉冲震动反馈提示，通过这些感知反馈装置可以快速准确找到所需音阶，有效降低使用难度。同时吹奏力度也有同步震动反馈，模拟出机械乐器的体验。本实用新型还设有三种乐器模式，可以近视模拟口琴，排箫以及部分吹管乐器的演奏方式，因此具有丰富的可玩性和娱乐性；

midi乐器设计降低成本利于普及；三种方式可选演奏难度低利于学习；多样化的音色伴奏选择可玩性高；体积小利于随身携带。

综上，各种灵活的应用将大幅提升用户可玩性，同时方便运营方管理并更好的实现商业价值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴用吹嘴的结构示意图

图2是本实用新型一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴的平面示意图；

图3是本实用新型一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴的结构示意图；

图4、5是本实用新型midi电吹琴口琴、排箫静触片唱名对应图；

图6是本实用新型一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴的内部电路流程图；

图7是本实用新型一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴用app软件流程图；

图8是本实用新型一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴的全系统工作流程图。

图中：10.吹嘴本体；11.吹吸气口；12.气体阻流泄压孔；13.气压室；14.元件室；15.动触点；16.导向件；17.凸起部；20.气压检测装置；30.震动模块；50.电吹琴本体；51.滑槽；52.音阶静触片；53.音色控制按键；54.音色控制摇杆；55.伴奏控制按键；56.伴奏控制摇杆；57.音阶演奏按钮；100.吹嘴。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施1

请参见图1，一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴用吹嘴，包括吹嘴本体10、气压检测装置20和动触点15，吹嘴本体10内具有气压室13；吹嘴本体10上设有与气压室13连通的吹吸气口11和气体阻流泄压孔12，其中吹吸气口11的面积大于气体阻流泄压孔12的截面积；气压检测装置20用于检测气压室13内压力，以获取吹奏力度数据和判断吹气或吸气状态；动触点15与吹嘴本体10连接。

演奏时口含吹嘴100的吹吸气口11向气压室13吹入或吸出气流，由于吹吸气口11面积大于节流泄压孔12的面积，即吹吸气口11气流流量大于节流泄压孔12的气流流量，从而在气压室13内产生正压或负压，同时这个压力的绝对值与吹入或吸出的气流强弱呈正比关系，其中气压检测装置20为气压传感器，由于气压传感器的工作特性是以中点电压代表0压，正压时输出高于中点电压，负压时输出为低于中点电压，即正压代表吹入，负压代表吸出，因此气压传感器可以用检测实时压力值模拟检测实时流量值和流向，检测数值经输入微处理器i/o端口进行a/d转换并进行计量/判断，此时实时气压的绝对值用以产生吹奏力度数据，正负压用以判断吹吸状态。在停止吹吸时，气压室13内压力通过节流泄压孔12排出回到零压状态。

在一种具体实施例种，还包括震动模块30，震动模块30固定在吹嘴本体10上，震动模块30用于对吹奏力度产生同步于吹奏力度的震动力度，或当吹嘴本体10移动发生音阶变化时产生提示性震动。其作用有二：一是对吹奏力度产生轻度同步震动力度，用于模拟机械震动，这种震动信号由连接气压传感器的门阀电路提供；二是对每次音阶发生变化时均产生一个稍强的脉冲震动，这个震动脉冲信号由连接音阶开关矩阵的脉冲产生电路提供。这样演奏时可以清晰的感知吹奏力度和音阶的变化，让初学者更易学习掌握。

在一种具体实施例种，吹嘴本体10内具有元件室14，震动模块30设置在元件室14内，其中元件室14与气压室13隔开。

在这一种具体实施例中，吹嘴100上设有凸起部17，吹吸气口11设置在凸起部17上，这种形状目的在于平移演奏时对嘴进行卡位固定。

气压传感器有很多类型规格，以xgzp系列为例，该系列器件有-0.5kp—+0.5kp至-100kp—+100kp规格范围可选择，本例选用-0.5kp—+0.5kp规格。

实施2

一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴，包括实施例1中的吹嘴100和电吹琴本体50，吹嘴100设有动触点15，电吹琴本体50内分别设有12音阶静触片52和22音阶静触片52；动触点15音阶静触片52构成开关矩阵传输至微处理器模块，微处理器模块与传输模块信号连接，传输模块用于将微处理器的控制信号传递给第三方设备；

其中动触点15为动触点，音阶静触片52为音阶静触片。

吹嘴100被置于琴体滑槽51上并可沿滑槽51移动，通过线缆连接琴体内电路板，吹嘴100同时固定有动触点15，动触点15与电吹琴本体50内音阶静触片52接触并可在吹嘴100滑移时依次接触每个音阶静触片52，从而达到检取音阶唱名的作用。

在一种具体实施例中，电吹琴本体50上设有滑槽51；

吹嘴100上设有导向件16；其中导向件16为导向柱；

导向件16滑动连接在滑槽51内。

吹嘴100滑动连接在电吹琴本体滑槽51上，移动时使得动触点15与音阶静触片52依次接触，一方面将实时接触的音阶位置传送至微处理器用于识别唱名并编入midi码，另一方面每发生一次音阶变动时，产生一个脉冲信号传送至震动模块；

气压检测装置20通过启动门阀电路分别与震动模块30和微处理器信号连接，当检测气压超过启动门阈值时，一方面将实时检测值传送至微处理器用于识别吹吸状态以及吹吸力度值并编入midi码，另一方面将吹吸力度值传送至震动模块产生演奏力度的震动反馈。

在一种具体实施例中，传输模块为无线传输或者有线传输，第三方设备为手机或平板电脑。

在一种具体实施例中，电吹琴本体50上设有n个音色控制按键53和若干个音色控制摇杆54；有音色控制按键和音色控制摇杆与微处理器信号连接。

电吹琴本体50上设有n个音色控制按键53，由排列组合方式可得到2n-1个控制功能，用以配合app进行自定义音色控制功能设定，另外设有若干个音色控制摇杆54，同样用以配合app进行自定义音色控制摇杆54控制功能设定，有音色控制按键53和音色控制摇杆54与微处理器信号连接。

本例中：电吹琴本体50上还设有3个自定义音色控制按键53，由排列组合方式可得到2³-1＝7个控制功能，3个按键按下的7种状态以二进制表示为001、010、100、011、101、110、111编入midi码中，解码后执行用户事先在app可视界面进行选择的功能，在本实施例中，001设定为颤音按键，按下为颤音开，松开为关；010设定为和声按键，按下为和声开，松开为关；100设定为双重音色按键，按下为开，松开为关；011，101，110，111设定为互锁开关选择从app音色库中预先选定的4种乐器音色。

本例中：电吹琴本体50上还设有1个自定义音色控制摇杆54，本例中音色控制摇杆54选用自回中电位器，在app界面中有弯音或音色变化2种选择，本例设定为弯音；

在一种具体实施例中，电吹琴本体50上设有n个伴奏控制按键55和若干个伴奏控制摇杆56，电吹琴本体50和伴奏控制摇杆56与微处理器信号连接。

电吹琴本体50上设有n个伴奏控制按键55，由排列组合方式可得到2ⁿ-1个控制功能，用以配合app进行自定义伴奏控制功能设定，另外设有若干个伴奏控制摇杆56，同样用以配合app进行自定义伴奏控制摇杆56控制功能设定，有伴奏控制按键55和伴奏控制摇杆56信号连接微处理器；

本例中：电吹琴本体50上还设有3个自定义伴奏控制按键55，由排列组合方式可得到2³-1＝7个控制功能，3个按键按下的7种状态以二进制表示为001、010、100、011、101、110、111编入midi码中，解码后执行用户事先在app可视界面进行选择的功能，在本实施例中，001、010设定为互锁开关方式进行录制伴奏/自动伴奏选择，100用以开始/停止，即按一下开始，再按一下停止；011，101，110，111以互锁开关方式进行从app自动伴奏库中预先选定的4种自动伴奏方式。

本例中：电吹琴本体50上还设有1个自定义伴奏控制摇杆56，本例中设定为伴奏音量控制，该选择在app界面进行，本例中伴奏控制摇杆56选用自回中电位器。

电吹琴本体50上还设有n个音阶演奏按键57，由排列组合方式可得到2ⁿ-1个音阶位，演奏按键57与微处理器信号连接。

本例中：电吹琴本体50上还设有6个音阶演奏按键57，由排列组合方式可得到2⁶-1＝63个音阶位，本例中设定为模拟6个竹笛音孔的音阶指法，该选择在app界面进行。

请参阅图4-6，在一种具体实施例中，包括滑动音阶开关矩阵，本例中有12位音阶和22位音阶供切换使用，12位音阶用于模拟24孔口琴的音域和演奏方法，口琴吹吸演奏模式下，实际是以12个音阶位以吹吸两种状态发出24个唱名，22位音阶用于模拟22管排箫的音域和演奏方法；

例中包括3个音色控制自定义组合键用以进行各种演奏音色选择；

例中包括3个伴奏控制自定义组合键用以进行各种伴奏形式选择；

例中包括气压传感器模块用以检取音符时值和吹奏力度；

例中包括震动模块用以模拟演奏力度的机械震动，同时作为音阶变化时用脉冲震动进行提示以便快速准确找到所需音阶；

例中包括微处理器模块，微处理器模块中的模拟输入端口a/d用以检测气压传感器和摇杆电位器的模拟数据，数字输入端口i/o用以检测音阶开关和功能开关的实时状态，依据以上的检测数据进行midi编码，经输出端口i/o发送至传输模块；

例中包括传输模块，传输模块包括usb有线输出和蓝牙无线输出二种输出方式，用于向智能手机或平板电脑传递微处理器输出的midi控制信号。

音阶静触片52为设计所需音阶数。例如12个或者22个，从而构成12位音阶或者22位音阶，由吹嘴100带动动触点15与音阶静触片52接触进行音阶选择，分别构成24孔口琴和22管排箫的音阶，并将音阶位置信号发送给微处理器，微处理器处理后通过传输模块以midi码控制手机或者平板电脑发声。

在一种具体实施例中，电吹琴本体50上设有若干个音阶演奏按钮57，音阶演奏按钮57与微处理器信号连接。

琴体内电路板图6设有微处理器模块，传输模块以及辅助电路，组成信息接收读取处理和midi编码以及midi发送和震动信号捡取驱动的功能。滑动电接点或键盘电接点检取音阶唱名，气压传感器检取音符时值和吹奏力度，加上检取各功能开关状态和摇杆电位器状态，将这些信息输入微处理器模块进行读取后再进行编码组成midi码输出至传输模块，通过连接手机或平板电脑usb端口或蓝牙接收midi信号，解码后执行对应的操作指令，即从音色库、伴奏库中调取音色音阶、时值、强弱以及颤音、滑音、音色变换、伴奏变换等演奏元素进行合成，最后由手机扬声器发声或输出音频信号供扩音用。

智能手机或平板电脑安装有专用app图7，用以对多功能midi电吹琴发送的midi控制码进行解码并执行相应的操作，同时内部存储有若干音色库数据，若干自动伴奏库数据，若干伴奏曲库数据，还有一个控制面板界面，用以进行调性选择，音色选择，伴奏选择，按键/摇杆自定义功能设定，界面还可以显示实时音阶唱名。

运营商网站服务器图8，包括有音源音色数据库，伴奏曲库，自动伴奏种类库，用户界面等，用于用户的下载更新等服务请求和互动。

一种单吹嘴滑动演奏方式的midi电吹琴，吹嘴100，以及电吹琴本体50，演奏时口含吹嘴100用吹吸气方式发声以及带动吹嘴100平移滑动用以选择所需音阶的演奏方式。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。