专利名称：数控电子吹管乐器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子乐器，是用数控逻辑电路控制演奏的电子乐器，可以模似笛子、各种号、萨克斯等多种乐器的数控电子吹管乐器。
本实用新型是在专利号为87212065的“电子笛”及专利号为91206881的“多功能数控电子萨克斯”的发明基础上进一步改进而成。在设计电子笛时采用了RC振荡器做为音源，存在着稳定性不好，音准精度差的缺点，同时不能演奏半音，演奏手感吃力，不能进行吹奏，对于竹笛特有的技巧，如三吐、双吐、花舌等难度技巧无法表现。功能比较单一，只能演奏笛子音色。“多功能数控萨克斯”虽然在电子笛的基础上做了不少改进，扩大了电子笛的演奏功能。但是设有十一只演奏键，其中有六只全音键和五只半音键，这样演奏半音比较繁琐，操作不便。
本实用新型的目的是，提供一种按吹管乐器指法设计，既能电子演奏又能吹奏，实现气—光—电转换功能，灵敏反映演奏人员的细微感情变化，能模拟竹笛、各种号、萨克斯等吹管乐器音色与技巧的数控电子吹管乐器。
为实现上述目的，如附图1所示，在外壳(13)内装有包含主振及变调电路(1)，数字式音源分频及音阶电子开关电路(2)，数控逻辑演奏电路及显示电路(3)，音色选择电路(4)及具有五个八度音域的音色形成及电子开关电路(5)，吹奏转换及前置放大电路(6)的总电路板；如附图9～12所示，在外壳(13)上有与总电路板联接的六只全音按键(14)，一只半音按键(15)，音阶显示(16)，电源显示(17)，吹嘴(18)，变调开关(19)，变调显示(20)，音色选择显示(21)，音色选择开关(22)、(23)、(24)，吹奏转换开关(25)，吹奏显示(26)，感情控制电位器(27)，轻触式五个八度音域控制开关(28)，紧固罗钉(29)，皮带吊环(30)，电源开关(31)，电源输入及信号输出的共用插口(32)，线路输出插口(33)，主振频率微调电位器(34)，外壳底板(35)。由外壳内的总电路板与外壳上的各种控制开关及信号显示组成数控电子吹管乐器，其中主振及变调电路(1)由四个功能相同的反相器IC1～IC4，IC6、IC7、IC8、W1、W2、W3等元件组成，其中IC1与阻容元件组成颤音振荡器，并用W1来调整颤音频率，IC2、IC3、IC4等元件组成音源主振荡器，产生乐器的主振频率，并用W2来微调主振频率，主振频率通过数字式音源分频电路(2)中的电路IC20将输入信号分解成按十二平均律排列的十二个半音频率，这十二个半音频率输入到电路(2)中IC21～IC26这六块CD4520集成电路的输入端，进行四次分频，再加上从IC20输出的未分频信号形成了五个八度的音域，分频后的信号通过由D2×20、R8×5、C5×2、R10×12等元件组成的音阶电子开关中R10×12里十二个半音电子开关的控制端，该控制端分别由数控逻辑演奏电路及显示电路(3)中的音阶按键CK9～CK15来控制，其中主振频率微调电位器W2安装在外壳底板的线路输出插口(33)上(如附图12所示)，轻触式八位数控变调开关及显示电路串联在主振电路(1)的C3及W2之间，变调电路由八位轻触式数控变调开关CK1～CK8，显示电路D1×8，R1×8，或者非门集成电路IC6、IC7，十进制脉冲分配器IC8，模拟开关IC9～IC16等元件组成，调整W3×8，可以得到八个调子，以满足不同乐曲的需要，它们在变调排列上为C、D、D#、E、F、G、A、A#。其中变调开关CK1～CK8安装在外壳的变调开关(19)上，变调显示安装在外壳的(20)位置上(如附图10所示)。数控逻辑演奏电路(3)由音阶按键CK9～CK15，反相器IC27～IC32或者非门集成电路IC33～IC34，模拟开关IC35～IC38，与门电路IC39～IC43、IC48～IC51等元件组成，其中CK9～CK14是六只全音按键，这六只全音按键安装在外壳的(14)位置上，一只半音按键CK15与外壳上的(15)位置相接(如附图9所示)。音色选择电路(4)由IC52、IC53、IC54、CK16～CK18等元件组成，分别按动CK16～CK18可以从IC54中输出控制脉冲信号。五个八度音域及音色形成电子开关电路(5)由D6×20、IC55～IC61，CK19～IC23等元件组成，从电路(3)输出的五个八度音域信号到达电路(5)中R16×5时，按动八度音域控制开关CK119～IC23中任一按键，信号就通过D6×20到达电路(5)中IC62～IC64的输入端，并由电路(4)输出的控制脉冲分别打通IC62～IC64，再让信号分别经过笛子音色电路C8、R20及号的音色电路IC65、R21、C9，萨克斯的音色电路IC66、R25、L2等，这三路信号的输出端汇至吹奏转换电路(6)中的模拟开关IC70及IC71的输入端,吹奏转换及前置放大电路(6)由IC67、CK24、IC68、IC69、话筒MIC，光敏电阻R37，高亮度发光二极管D8，三极管BG2等组成，如用电子方式演奏的信号由IC70输入到前置放大电路中；用吹奏方式演奏的信号由IC71输入到光敏电阻R37的输入端，再输出至前置放大电路，经感情控制电位器W4、CK25输出至音响设备。
本实用新型的优点是由数控逻辑电路组成，既具有数控逻辑演奏功能，又采用了吹管乐器的演奏指法，演奏的按键也按吹管乐器的指法排列，吹奏电路实现了气—光—电的功能转换，可以模拟中国竹笛，西洋管乐器号及萨克斯的音色与演奏技巧。全部按键实现了轻触式、电子化，没有机械开关，不存在机械磨损，全部电路板采用正规的照相制板，各单元电路由计算机非线接插件联接，调式简便，利于生产自动化。同时本实用新型具备音色转换及变调功能，以适应不同需要，演奏乐曲时感情变化丰富，只需用咀对准话筒MIC，不需含在口中就可按常规乐器的表现手法，根据乐曲的结构需要轻轻吹气，则可完成一首独奏乐曲的基本技巧。本实用新型反应速度快，气—光—电转换灵活、准确，这一突破性改进能很好地体现演奏人员的内在感情。本实用新型既可与管弦乐队合奏，也可与民族乐队合奏，还可与现代电声乐队合奏，可广泛用于舞会伴奏，家庭娱乐、文艺演出等各种文化娱乐活动，是一种一器多用的新型吹管电子乐器。
本实用新型的
如下图1是本实用新型的电路工作原理方框图。
图2是本实用新型的工作原理电路图。其中(1)是主振及变调电路，(2)是数字式音源分频及音阶电子开关电路，(3)是数控逻辑演奏电路及显示电路，(4)是音色选择电路，(5)是具有五个八度音域的音色形成及电子开关电路，(6)是吹奏转换及前置放大电路。
图3至图8分别是图2中电路(1)、电路(2)、电路(3)、电路(4)、电路(5)、电路(6)的放大图。
图9是本实用新型外壳的主视图。其中(13)是外壳体，(14)是六只全音按键，分别与总电路板中的电路(3)里的K9～K14联接，(15)是一只半音按键，与总电路板中的电路(3)里的CK15联接，(16)是音阶显示，分别与总电路板中电路(3)里的D5×7及R38×7联接，(17)是电源显示，与总电路板中电路(6)里的D9联接。
图10是图9的后视图。其中(18)是吹嘴，与总电路板中电路(6)里的MIC联接，(19)是变调开关，与总电路板中电路(1)里的CK1～CK8联接，(20)是变调显示，与总电路板中电路(1)里的D1×8，R7×8联接，(21)是音色选择显示，分别与总电路板中电路(4)里的D3×3，R15×3联接，(22)、(23)、(24)是音色选择开关，分别与总电路板中电路(4)里的CK16、CK17、CK18联接，(25)是吹奏转换开关，与总电路板中电路(6)里的CK24联接，(26)是吹奏显示，与总电路板中电路(6)里的D7、R29联接，(27)是感情控制电位器，与总电路板中电路(6)电的W4联接，(28)是轻触式五个八度音域控制开关，分别与总电路板中电路(5)的CK19～CK23联接，(29是紧固螺钉，(30)是皮带吊环。
图11是图9的侧视图。
图12是外壳底板结构示意图。图中(31)是电源开关，与总电路板中电路(6)里的CK26联接，(32)是电源输入及信号输出的共用三芯插口，与总电路板中电路(6)中的CK25联接，(33)是线路输出插口，与总电路板中电路(6)里的CK27联接，(34)是主振频率微调电位器，与总电路板中电路(1)里的W2联接，(35)是外壳底板。
权利要求1.一种由外壳内的总电路板与外壳上的各种控制开关及信号组成的数控电子吹管乐器，其特征是，总电路板包括主振及变调电路(1)，数字式音源分频及音阶电子开关电路(2)，数控逻辑演奏电路及显示电路(3)，音色选择电路(4)及具有五个八度音域的音色形成及电子开关电路(5)，吹奏转换及前置放大电路(6)；其中主振变调电路(1)中IC2、IC3、IC4等元件组成音源主振荡器，产生的主振频率通过数字式音源分频电路(2)中的IC20将输入信号进行分频，分频后的信号通过电路(2)中由D2×20、R8×5、C5×2、R10×12等元件组成的音阶电子开关中R10×12里十二个半音电子开关的控制端，该控制端分别由电路(3)中的音阶按键CK9～CK15来控制，其中的CK9～CK14与外壳上的六只全音按键(14)联接，CK15与外壳上的一只半音按键(15)联接；轻触式八位数控变调开关及显示电路串联在主振电路(1)的C3及W2之间，其中变调开关CK1～CK8与外壳上的(19)位置联接，主振频率微调电位器W2安装在外壳底板的输出插口(33)上；音色选择电路(4)由IC52～IC54，CK16～CK18等元件组成，其中CK16～CK18分别与外壳上的(22)、(23)及(24)位置联接，电路(5)由D6×20、IC55～IC61、CK19～CK23等元件组成，其中CK19～CK23与外壳上的(28)位置联接，电路(6)由IC67～IC69，CK24及话筒MIC、光敏电阻D37，高亮度发光二极管D8，三极管BG2等元件组成，其中CK24与外壳上的吹奏转换开关(25)联接，话筒MIC与外壳上的吹嘴(18)联接。
2.按权利要求1所述的数控电子吹管乐器，其特征是，主振及变调电路(1)由四个功能相同的反相器IC1～IC4、IC6～IC8、W1～W3等元件组成，其中IC1与阻容元件组成颤音振荡器，并用W1调整颤音频率。
3.按权利要求1所述的数控电子吹管乐器，其特征是，电路(2)中IC21～IC26是六块CD4520集成电路组成。
4.按权利要求1所述的数控电子吹管乐器，其特征是，电路(1)中的变调电路，由八位轻触式数控变调开关CK1～CK8，显示电路D1×8、R1×8，或者非门集成电路IC6、IC7，十进制脉冲分配器IC8，模拟开关IC9～IC16等元件组成。
5.按权利要求1所述的数控电子吹管乐器，其特征是，电路(3)由音阶按键CK9～CK15，反相器IC27～IC32，或者非门集成电路IC33～IC34，相拟开关IC35～IC38，与门电路IC39～IC43，IC48～IC51等元件组成。
专利摘要一种由外壳内的总电路板与外壳上的各种控制开关及信号组成的数控电子吹音乐器。其总电路板包括主振及变调电路(1)、数字式音源分频及音阶电子开关电路(2)，数控逻辑演奏电路及显示电路(3)，音色选择电路(4)及具有五个八度音域的音色形成及电子开关电路(5)，吹奏转换及前置放大电路(6)；外壳(13)上有与总电路相联接的六只全音按键(14)，一只半音按键(15)，音阶显示(16)，电源显示(17)，吹嘴(18)，变调开关(19)，变调显示(20)，音色选择显示(21)，音色选择开关(22)、(23)、(24)，吹奏转换开关(25)，吹奏显示(26)，感情控制电位(27)，轻触式五个八度音域控制开关(28)。吹奏电路实现了气-光-电的功能转换，可以模拟中国竹笛，西洋音乐器号及萨克斯的音色和演奏技巧。
文档编号G10H3/12GK2259012SQ9521814
公开日1997年8月6日 申请日期1995年7月23日 优先权日1995年7月23日
发明者孙明 申请人:孙明