專利名稱：數(shù)控電子吹管樂器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子樂器，是用數(shù)控邏輯電路控制演奏的電子樂器，可以模似笛子、各種號、薩克斯等多種樂器的數(shù)控電子吹管樂器。
本實用新型是在專利號為87212065的“電子笛”及專利號為91206881的“多功能數(shù)控電子薩克斯”的發(fā)明基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)而成。在設(shè)計電子笛時采用了RC振蕩器做為音源，存在著穩(wěn)定性不好，音準(zhǔn)精度差的缺點，同時不能演奏半音，演奏手感吃力，不能進(jìn)行吹奏，對于竹笛特有的技巧，如三吐、雙吐、花舌等難度技巧無法表現(xiàn)。功能比較單一，只能演奏笛子音色。“多功能數(shù)控薩克斯”雖然在電子笛的基礎(chǔ)上做了不少改進(jìn)，擴(kuò)大了電子笛的演奏功能。但是設(shè)有十一只演奏鍵，其中有六只全音鍵和五只半音鍵，這樣演奏半音比較繁瑣，操作不便。
本實用新型的目的是，提供一種按吹管樂器指法設(shè)計，既能電子演奏又能吹奏，實現(xiàn)氣—光—電轉(zhuǎn)換功能，靈敏反映演奏人員的細(xì)微感情變化，能模擬竹笛、各種號、薩克斯等吹管樂器音色與技巧的數(shù)控電子吹管樂器。
為實現(xiàn)上述目的，如附圖1所示，在外殼(13)內(nèi)裝有包含主振及變調(diào)電路(1)，數(shù)字式音源分頻及音階電子開關(guān)電路(2)，數(shù)控邏輯演奏電路及顯示電路(3)，音色選擇電路(4)及具有五個八度音域的音色形成及電子開關(guān)電路(5)，吹奏轉(zhuǎn)換及前置放大電路(6)的總電路板；如附圖9～12所示，在外殼(13)上有與總電路板聯(lián)接的六只全音按鍵(14)，一只半音按鍵(15)，音階顯示(16)，電源顯示(17)，吹嘴(18)，變調(diào)開關(guān)(19)，變調(diào)顯示(20)，音色選擇顯示(21)，音色選擇開關(guān)(22)、(23)、(24)，吹奏轉(zhuǎn)換開關(guān)(25)，吹奏顯示(26)，感情控制電位器(27)，輕觸式五個八度音域控制開關(guān)(28)，緊固羅釘(29)，皮帶吊環(huán)(30)，電源開關(guān)(31)，電源輸入及信號輸出的共用插口(32)，線路輸出插口(33)，主振頻率微調(diào)電位器(34)，外殼底板(35)。由外殼內(nèi)的總電路板與外殼上的各種控制開關(guān)及信號顯示組成數(shù)控電子吹管樂器，其中主振及變調(diào)電路(1)由四個功能相同的反相器IC1～I(xiàn)C4，IC6、IC7、IC8、W1、W2、W3等元件組成，其中IC1與阻容元件組成顫音振蕩器，并用W1來調(diào)整顫音頻率，IC2、IC3、IC4等元件組成音源主振蕩器，產(chǎn)生樂器的主振頻率，并用W2來微調(diào)主振頻率，主振頻率通過數(shù)字式音源分頻電路(2)中的電路IC20將輸入信號分解成按十二平均律排列的十二個半音頻率，這十二個半音頻率輸入到電路(2)中IC21～I(xiàn)C26這六塊CD4520集成電路的輸入端，進(jìn)行四次分頻，再加上從IC20輸出的未分頻信號形成了五個八度的音域，分頻后的信號通過由D2×20、R8×5、C5×2、R10×12等元件組成的音階電子開關(guān)中R10×12里十二個半音電子開關(guān)的控制端，該控制端分別由數(shù)控邏輯演奏電路及顯示電路(3)中的音階按鍵CK9～CK15來控制，其中主振頻率微調(diào)電位器W2安裝在外殼底板的線路輸出插口(33)上(如附圖12所示)，輕觸式八位數(shù)控變調(diào)開關(guān)及顯示電路串聯(lián)在主振電路(1)的C3及W2之間，變調(diào)電路由八位輕觸式數(shù)控變調(diào)開關(guān)CK1～CK8，顯示電路D1×8，R1×8，或者非門集成電路IC6、IC7，十進(jìn)制脈沖分配器IC8，模擬開關(guān)IC9～I(xiàn)C16等元件組成，調(diào)整W3×8，可以得到八個調(diào)子，以滿足不同樂曲的需要，它們在變調(diào)排列上為C、D、D#、E、F、G、A、A#。其中變調(diào)開關(guān)CK1～CK8安裝在外殼的變調(diào)開關(guān)(19)上，變調(diào)顯示安裝在外殼的(20)位置上(如附圖10所示)。數(shù)控邏輯演奏電路(3)由音階按鍵CK9～CK15，反相器IC27～I(xiàn)C32或者非門集成電路IC33～I(xiàn)C34，模擬開關(guān)IC35～I(xiàn)C38，與門電路IC39～I(xiàn)C43、IC48～I(xiàn)C51等元件組成，其中CK9～CK14是六只全音按鍵，這六只全音按鍵安裝在外殼的(14)位置上，一只半音按鍵CK15與外殼上的(15)位置相接(如附圖9所示)。音色選擇電路(4)由IC52、IC53、IC54、CK16～CK18等元件組成，分別按動CK16～CK18可以從IC54中輸出控制脈沖信號。五個八度音域及音色形成電子開關(guān)電路(5)由D6×20、IC55～I(xiàn)C61，CK19～I(xiàn)C23等元件組成，從電路(3)輸出的五個八度音域信號到達(dá)電路(5)中R16×5時，按動八度音域控制開關(guān)CK119～I(xiàn)C23中任一按鍵，信號就通過D6×20到達(dá)電路(5)中IC62～I(xiàn)C64的輸入端，并由電路(4)輸出的控制脈沖分別打通IC62～I(xiàn)C64，再讓信號分別經(jīng)過笛子音色電路C8、R20及號的音色電路IC65、R21、C9，薩克斯的音色電路IC66、R25、L2等，這三路信號的輸出端匯至吹奏轉(zhuǎn)換電路(6)中的模擬開關(guān)IC70及IC71的輸入端,吹奏轉(zhuǎn)換及前置放大電路(6)由IC67、CK24、IC68、IC69、話筒MIC，光敏電阻R37，高亮度發(fā)光二極管D8，三極管BG2等組成，如用電子方式演奏的信號由IC70輸入到前置放大電路中；用吹奏方式演奏的信號由IC71輸入到光敏電阻R37的輸入端，再輸出至前置放大電路，經(jīng)感情控制電位器W4、CK25輸出至音響設(shè)備。
本實用新型的優(yōu)點是由數(shù)控邏輯電路組成，既具有數(shù)控邏輯演奏功能，又采用了吹管樂器的演奏指法，演奏的按鍵也按吹管樂器的指法排列，吹奏電路實現(xiàn)了氣—光—電的功能轉(zhuǎn)換，可以模擬中國竹笛，西洋管樂器號及薩克斯的音色與演奏技巧。全部按鍵實現(xiàn)了輕觸式、電子化，沒有機(jī)械開關(guān)，不存在機(jī)械磨損，全部電路板采用正規(guī)的照相制板，各單元電路由計算機(jī)非線接插件聯(lián)接，調(diào)式簡便，利于生產(chǎn)自動化。同時本實用新型具備音色轉(zhuǎn)換及變調(diào)功能，以適應(yīng)不同需要，演奏樂曲時感情變化豐富，只需用咀對準(zhǔn)話筒MIC，不需含在口中就可按常規(guī)樂器的表現(xiàn)手法，根據(jù)樂曲的結(jié)構(gòu)需要輕輕吹氣，則可完成一首獨奏樂曲的基本技巧。本實用新型反應(yīng)速度快，氣—光—電轉(zhuǎn)換靈活、準(zhǔn)確，這一突破性改進(jìn)能很好地體現(xiàn)演奏人員的內(nèi)在感情。本實用新型既可與管弦樂隊合奏，也可與民族樂隊合奏，還可與現(xiàn)代電聲樂隊合奏，可廣泛用于舞會伴奏，家庭娛樂、文藝演出等各種文化娛樂活動，是一種一器多用的新型吹管電子樂器。
本實用新型的
如下圖1是本實用新型的電路工作原理方框圖。
圖2是本實用新型的工作原理電路圖。其中(1)是主振及變調(diào)電路，(2)是數(shù)字式音源分頻及音階電子開關(guān)電路，(3)是數(shù)控邏輯演奏電路及顯示電路，(4)是音色選擇電路，(5)是具有五個八度音域的音色形成及電子開關(guān)電路，(6)是吹奏轉(zhuǎn)換及前置放大電路。
圖3至圖8分別是圖2中電路(1)、電路(2)、電路(3)、電路(4)、電路(5)、電路(6)的放大圖。
圖9是本實用新型外殼的主視圖。其中(13)是外殼體，(14)是六只全音按鍵，分別與總電路板中的電路(3)里的K9～K14聯(lián)接，(15)是一只半音按鍵，與總電路板中的電路(3)里的CK15聯(lián)接，(16)是音階顯示，分別與總電路板中電路(3)里的D5×7及R38×7聯(lián)接，(17)是電源顯示，與總電路板中電路(6)里的D9聯(lián)接。
圖10是圖9的后視圖。其中(18)是吹嘴，與總電路板中電路(6)里的MIC聯(lián)接，(19)是變調(diào)開關(guān)，與總電路板中電路(1)里的CK1～CK8聯(lián)接，(20)是變調(diào)顯示，與總電路板中電路(1)里的D1×8，R7×8聯(lián)接，(21)是音色選擇顯示，分別與總電路板中電路(4)里的D3×3，R15×3聯(lián)接，(22)、(23)、(24)是音色選擇開關(guān)，分別與總電路板中電路(4)里的CK16、CK17、CK18聯(lián)接，(25)是吹奏轉(zhuǎn)換開關(guān)，與總電路板中電路(6)里的CK24聯(lián)接，(26)是吹奏顯示，與總電路板中電路(6)里的D7、R29聯(lián)接，(27)是感情控制電位器，與總電路板中電路(6)電的W4聯(lián)接，(28)是輕觸式五個八度音域控制開關(guān)，分別與總電路板中電路(5)的CK19～CK23聯(lián)接，(29是緊固螺釘，(30)是皮帶吊環(huán)。
圖11是圖9的側(cè)視圖。
圖12是外殼底板結(jié)構(gòu)示意圖。圖中(31)是電源開關(guān)，與總電路板中電路(6)里的CK26聯(lián)接，(32)是電源輸入及信號輸出的共用三芯插口，與總電路板中電路(6)中的CK25聯(lián)接，(33)是線路輸出插口，與總電路板中電路(6)里的CK27聯(lián)接，(34)是主振頻率微調(diào)電位器，與總電路板中電路(1)里的W2聯(lián)接，(35)是外殼底板。
權(quán)利要求1.一種由外殼內(nèi)的總電路板與外殼上的各種控制開關(guān)及信號組成的數(shù)控電子吹管樂器，其特征是，總電路板包括主振及變調(diào)電路(1)，數(shù)字式音源分頻及音階電子開關(guān)電路(2)，數(shù)控邏輯演奏電路及顯示電路(3)，音色選擇電路(4)及具有五個八度音域的音色形成及電子開關(guān)電路(5)，吹奏轉(zhuǎn)換及前置放大電路(6)；其中主振變調(diào)電路(1)中IC2、IC3、IC4等元件組成音源主振蕩器，產(chǎn)生的主振頻率通過數(shù)字式音源分頻電路(2)中的IC20將輸入信號進(jìn)行分頻，分頻后的信號通過電路(2)中由D2×20、R8×5、C5×2、R10×12等元件組成的音階電子開關(guān)中R10×12里十二個半音電子開關(guān)的控制端，該控制端分別由電路(3)中的音階按鍵CK9～CK15來控制，其中的CK9～CK14與外殼上的六只全音按鍵(14)聯(lián)接，CK15與外殼上的一只半音按鍵(15)聯(lián)接；輕觸式八位數(shù)控變調(diào)開關(guān)及顯示電路串聯(lián)在主振電路(1)的C3及W2之間，其中變調(diào)開關(guān)CK1～CK8與外殼上的(19)位置聯(lián)接，主振頻率微調(diào)電位器W2安裝在外殼底板的輸出插口(33)上；音色選擇電路(4)由IC52～I(xiàn)C54，CK16～CK18等元件組成，其中CK16～CK18分別與外殼上的(22)、(23)及(24)位置聯(lián)接，電路(5)由D6×20、IC55～I(xiàn)C61、CK19～CK23等元件組成，其中CK19～CK23與外殼上的(28)位置聯(lián)接，電路(6)由IC67～I(xiàn)C69，CK24及話筒MIC、光敏電阻D37，高亮度發(fā)光二極管D8，三極管BG2等元件組成，其中CK24與外殼上的吹奏轉(zhuǎn)換開關(guān)(25)聯(lián)接，話筒MIC與外殼上的吹嘴(18)聯(lián)接。
2.按權(quán)利要求1所述的數(shù)控電子吹管樂器，其特征是，主振及變調(diào)電路(1)由四個功能相同的反相器IC1～I(xiàn)C4、IC6～I(xiàn)C8、W1～W3等元件組成，其中IC1與阻容元件組成顫音振蕩器，并用W1調(diào)整顫音頻率。
3.按權(quán)利要求1所述的數(shù)控電子吹管樂器，其特征是，電路(2)中IC21～I(xiàn)C26是六塊CD4520集成電路組成。
4.按權(quán)利要求1所述的數(shù)控電子吹管樂器，其特征是，電路(1)中的變調(diào)電路，由八位輕觸式數(shù)控變調(diào)開關(guān)CK1～CK8，顯示電路D1×8、R1×8，或者非門集成電路IC6、IC7，十進(jìn)制脈沖分配器IC8，模擬開關(guān)IC9～I(xiàn)C16等元件組成。
5.按權(quán)利要求1所述的數(shù)控電子吹管樂器，其特征是，電路(3)由音階按鍵CK9～CK15，反相器IC27～I(xiàn)C32，或者非門集成電路IC33～I(xiàn)C34，相擬開關(guān)IC35～I(xiàn)C38，與門電路IC39～I(xiàn)C43，IC48～I(xiàn)C51等元件組成。
專利摘要一種由外殼內(nèi)的總電路板與外殼上的各種控制開關(guān)及信號組成的數(shù)控電子吹音樂器。其總電路板包括主振及變調(diào)電路(1)、數(shù)字式音源分頻及音階電子開關(guān)電路(2)，數(shù)控邏輯演奏電路及顯示電路(3)，音色選擇電路(4)及具有五個八度音域的音色形成及電子開關(guān)電路(5)，吹奏轉(zhuǎn)換及前置放大電路(6)；外殼(13)上有與總電路相聯(lián)接的六只全音按鍵(14)，一只半音按鍵(15)，音階顯示(16)，電源顯示(17)，吹嘴(18)，變調(diào)開關(guān)(19)，變調(diào)顯示(20)，音色選擇顯示(21)，音色選擇開關(guān)(22)、(23)、(24)，吹奏轉(zhuǎn)換開關(guān)(25)，吹奏顯示(26)，感情控制電位(27)，輕觸式五個八度音域控制開關(guān)(28)。吹奏電路實現(xiàn)了氣-光-電的功能轉(zhuǎn)換，可以模擬中國竹笛，西洋音樂器號及薩克斯的音色和演奏技巧。
文檔編號G10H3/12GK2259012SQ9521814
公開日1997年8月6日 申請日期1995年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月23日
發(fā)明者孫明 申請人:孫明