一种电子吹管的控制系统、电子吹管及其控制方法与流程

1.本发明涉及电子乐器领域，特别是一种电子吹管的控制系统、电子吹管及其控制方法。


背景技术：

2.目前，传统乐器数字化已成为趋势，电吹管由于具备多种音色，而成为需要演奏者的选择。但由于市面的电子吹管都是基本的吹奏功能，演奏的只有音调的变化，功能比较简单，因此不能满足使用者的多种使用需求。
3.因此，如何设计一种能够满足使用者多种使用需求的电子吹管的控制系统、电子吹管及其控制方法是业界亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.针对现有技术中，电子吹管功能单一的问题，本发明提出了一种电子吹管的控制系统、电子吹管及其控制方法。
5.本发明的技术方案为，提出了一种电子吹管的控制系统，包括：气压处理模块，其用于检测用户输入电子吹管内的气体气压变化，并转换为电信号；演奏模块，其包括多个用于音调、八度、技巧和音色控制的演奏按键，并根据所述演奏按键的触发情况生成控制信号；音源模块，包括用于输出标准音色的第一音源和用于输出原声乐器音色的第二音源；主控模块，其用于接收所述电信号与所述控制信号，并于接收到所述电信号时根据所述控制信号调节所述音源模块输出不同音调和音色的声音。
6.进一步，所述电源模块包括：用于提供电压输入的可充电电池、控制所述电源模块通断状态的电源开关、调节所述可充电电池输出电压至工作电压的调压单元、以及指示所述电源模块工作状态的指示单元，所述指示单元包括至少一个电源指示灯，所述电源指示灯于所述电源模块开机时常亮、关机时常灭、充电时闪烁。
7.进一步，所述演奏按键包括：多个用于音调控制的第一演奏按键、多个用于八度控制的第二演奏按键、多个用于技巧控制的第三演奏按键和多个用于和弦与音色控制的第四演奏按键；所述第一演奏按键包括输出不同音符的音符按键、提升半音的升半音按键、降低半音的降半音按键；所述第二演奏按键包括八度按键、位于所述八度按键两侧的调节按键，所述调节按键分别用于触发高一个八度、高两个八度、高三个八度、低一个八度、低两个八度和低三个八度；所述第三演奏按键包括技巧按键，所述技巧按键触发时切换同一乐器的另一种技
巧音色；所述第四演奏按键包括增大和减小当前音色序号的音色选择按键、开启大三度和弦和大五度和弦的和弦按键。
8.进一步，还包括操作和显示所述电子吹管参数信息的控制面板模块，所述控制面板模块包括显示单元和按键编码器，所述显示单元用于显示所述控制系统的参数信息，所述按键编码器用于配置所述控制系统的参数信息。
9.进一步，还包括处理所述音源模块输出声音信息的音频处理模块，所述音频模块包括与外部功放连接的音频接口单元、以及接收所述音源模块输出声音信息的音频处理单元，所述音频处理单元放大所述音源模块输出的声音信息。
10.进一步，还包括midi输入/输出模块，其具有：usb接口，其用于连接外部usb终端设备；midi输出接口，其用于连接外部midi din接口的设备；midi接口处理单元，其用于隔离外部midi din接口的设备，保护电子吹管内部电路；蓝牙midi，其用于与外部蓝牙设备信息交互。
11.本发明还提出了一种电子吹管，所述电子吹管采用上述电子吹管的控制系统。
12.进一步，包括吹管本体、设于所述吹管本体进气口处的吹嘴、以及多个设于吹管本体上的演奏按键，当所述吹嘴进气时，所述电子吹管根据所述演奏按键的触发情况发出不同音调及音色的声音。
13.进一步，所述吹嘴包括：吹嘴管体、设于所述吹嘴管体进气口处的吹头、设于所述吹嘴管体与所述吹管本体连接处的密封环，所述吹嘴管体插接或套设与所述吹管本体上；所述吹管本体还包括设于其中部外壁上的挂带孔。
14.本发明还提出了一种电子吹管的控制方法，包括：检测电子吹管内是否有气压变化；若是，则检测演奏按键的触发情况，并根据演奏按键的触发情况控制音源模块发声；和/或检测是否有按键编码器操作；若是，则获取并更新按键编码器设置的参数，并根据参数信息控制音源模块发声。
15.与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果：本发明内置双音源系统，其包括多种不同的乐器声音，能用于各种场合的miid演奏；还设有用于技巧控制以及和弦与音色控制的第三演奏按键与第四演奏按键，能够吹奏出不同的技巧效果，满足各种场景的演奏需要。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明的原理结构框图；
图2、图3分别为本发明的控制流程图。
具体实施方式
18.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
19.由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
20.下面结合附图以及实施例对本发明的原理及结构进行详细说明。
21.现有的电子吹管只有基本的演奏功能，其演奏只有音调的变化，功能较为简单，本发明的思路在于，提出一种电子吹管的控制系统，其通过采用双音源系统，可以替换多种乐器的声音，从而适应用户各种不同场合的演奏需求。
22.具体的，请参见图1，本发明提出的电子吹管的控制系统包括：气压处理模块，其用于检测用户输入电子吹管内的气体气压变化，并转换为电信号；演奏模块，其包括多个用于音调、八度、技巧和音色控制的演奏按键，并根据所述演奏按键的触发情况生成控制信号；音源模块，包括用于输出标准音色的第一音源和用于输出原声乐器音色的第二音源；主控模块，其用于接收所述电信号与所述控制信号，并于接收到所述电信号时根据所述控制信号调节所述音源模块输出不同音调和音色的声音。
23.其工作原理为，当用户通过电子吹管的吹嘴向内部吹气时，气压处理模块检测到气压的变化，并生成电信号传输给主控模块，主控模块接收到该电信号后根据控制信号调节音源模块的输出。其中音源模块具有多种音调和音色不同的音源，其分别对应不同的控制信号，当演奏按键被触发生成控制信号时，主控模块用于输出与该控制信号对应的声音。其中，用户向电子吹管内吹气的气压越大，产生的电信号越大，进而使音源模块输出的声音音量越高，通过按键与吹嘴的配合，使用户实现演奏的功能。
24.具体的，本实施例中，音源模块采用双音源系统，其包含第一音源和第二音源，其中，第一音源为通用的midi音源，其包含128种乐器声音，能够输出标准音色表对应的128种标准音色。第二音源为自制音源，其通过对乐器的高度仿真制作而成，能够输出接近真实乐器演奏的原声乐器音色，本发明中，第二音源配置有48种乐器的声音，且可以通过不断升级增加。通过双音源系统的设置方式，使得本发明能够兼备多种不同的音色，能够适用于各种不同的场合。
25.气压处理模块包括有气压传感器和气压处理电路，其中，气压传感器用于采集电子吹管内的气压变化情况，并将其气压数值传输给气压处理电路，气压处理电路用于放大和校准来自气压传感器的气压数值，并转换为电信号传输给主控模块，用于主控模块的检
测。
26.演奏按键包括多个用于音调控制的第一演奏按键、多个用于八度控制的第二演奏按键、多个用于技巧控制的第三演奏按键和多个用于和弦与音色控制的第四演奏按键。
27.具体的，本实施例中，第一演奏按键设置有10个，包括有至少一个降半音按键和至少一个升半音按键，演奏中通过触发不同的音符按键能够输出不同音调的声音，并可以通过升半音按键提高半音，通过降半音按键降低半音，通过音符按键与升半音按键或降半音按键的配合，能够实现所有音调的演奏。
28.第二演奏按键设置有5个，其包括1个设于中心的八度中心按键、设于八度中心按键上方的八度 1按键和八度 2按键、以及设于八度中心按键下方的八度
‑
1按键和八度
‑
2按键，通过配置八度 1按键、八度 2按键、八度
‑
1按键和八度
‑
2按键的触发情况，能够完成7个八度的全音调范围的切换。
29.具体的，当八度 1按键、八度 2按键、八度
‑
1按键和八度
‑
2按键均不触发时，输出一个八度；当触发八度 1按键时，输出高一个八度；当触发八度 2按键时，输出高两个八度；当同时触发八度 1按键和八度 2按键时，输出高三个八度；当触发八度
‑
1按键时，输出低一个八度；当触发八度
‑
2按键时，输出低两个八度；当同时触发八度
‑
1按键和八度
‑
2按键时，输出低三个八度。以此，通过调节八度 1按键、八度 2按键、八度
‑
1按键和八度
‑
2按键的触发情况，能够完成7个八度的全音调范围的切换。
30.第三演奏按键为技巧按键，其由3个触摸按键组成，分别用于完成技巧音色、弯音、滑音效果，具体的，当触发用于完成技巧音色的按键时，音色会改变为正在演奏的音色（乐器）的另一种技巧音色。如对于琵琶乐器，其具有琵琶轮指音色和琵琶单指音色，正常演奏未触发技巧按键时，其输出琵琶单指音色，当触发技巧按键时，其输出琵琶轮指音色，相应的，对于唢呐、竹笛等乐器，当技巧按键触发时，能够演奏出唢呐、竹笛花舌音色；对于演奏弦乐音色时触发技巧按键，能够演奏出pizz拨奏音色；演奏萨克斯音色时触发技巧按键，能够演奏出萨克斯咆哮音色。通过技巧按键的设置，能够使用户不需要经过长期练习就能输出相应的技巧音色，更符合人性化需求。需要说明的是，技巧音色是否输出仍取决于音源模块内是否包含该技巧音色。对于实现弯音效果的按键，当其触发时，能够演奏出弯音效果，对于实现滑音效果的按键，根据其触发情况，能够输出前滑音、后滑音、连接滑音和转滑音的效果。
31.第四演奏按键为和弦与音色调节按键，其包括一个或两个音色选择按键，本实施例中采用两个音色选择按键，分别为音色选择按键 和音色选择按键
‑
。分别用于递加和递减当前音色，且当其按住不同时为快速递加和快速递减。通过这种设置方式，可以使用户在演奏中快速切换不同乐器的音色，方便用户演奏并提升演奏效果。
32.其中，具体的音色会显示在控制面板模块上，用户能够根据音色选择按键选择所需的乐器音色。在本发明其他实施例中，还可以采用单个可旋扭的按键实现，通过设置顺时针旋转为递加音色、逆时针旋转为递减音色，从而选择所需的音色。
33.其中，第四演奏按键还包括用于实现和弦功能的和弦按键，其包括大三度的和弦开关和大五度的和弦开关，演奏时通过触发和弦按键能够分别触发大三度和大五度的弦音色。同时按下大三度的和弦开关与大五度的和弦开关时，能够同时发出根音及大三度和大五度的和弦音色，当连续按下两次和弦按键时能够关闭该功能。
34.进一步，本发明还包括电源模块，其包括可充电电池、电源开关、调压单元和指示单元。其中，可充电电池用于为控制系统提供电压输入，其采用具备温度反馈的18650可充锂电池，其通过电池接口与控制系统连接。电源模块还包括电源开关，其用于关闭或开启电源模块的通断状态，在可充电电池与控制系统之间还设有调压单元，调压单元用于将可充电电池的输出电压转换为控制系统的工作电压，具体的，调压单元能够将电池输出的电压分别升压为5v和降压为3.3v，并给内部各模块供电。
35.进一步，本发明还设有电源指示灯，其用于显示电源模块的工作状态，当其处于开机状态时电源指示灯常亮，当其处于关机状态时常灭。处于充电状态时闪烁。相应的，本发明中还配置有电量检测装置，其用于检测电源电量，并通过显示屏或电源指示灯显示剩余电量。
36.进一步，本发明还包括用于操作和显示电子吹管参数信息的控制面板模块，其包括显示单元和按键编码器，其中，显示单元采用oled显示屏，其用于显示当前电子吹管的工作状态，包括但不限于呼吸设置、音准设置、音色库选择、用户音色库、呼吸灵敏度、音量、效果器、滑音、音符力度、弯音、指法设置、八度设置、语音设置、关机时间、出厂设置、版本显示、电池电量、充电状态；按键编码器由2个带有按键功能和无极旋转功能的编码器组成，用于操作和配置电子吹管的系统参数。
37.其中，组成按键编码器的两个编码器在电子吹管上分别显示出两个旋钮，在演奏状态下，长按左旋钮3秒进入参数设置界面，短按左旋钮进入子菜单选项，旋转左旋钮滚屏至需要调节的参数界面，然后通过旋转左旋钮到所需调节的参数界面进行调节即可，本发明中，短按右旋钮为返回上一级，每短按一次返回一级。进一步，其参数设置包括有：呼吸设置、音准设置、音色库选择、用户音色库、呼吸灵敏度、音量、效果器、滑音、音符力度、弯音、指法设置、八度设置、语音设置、关机时间、出厂设置、版本显示。优选的，在进行演奏时，还可以通过调节这两个旋钮对演奏的调号和音色进行旋转，其可以通过旋转右旋钮选择所需调节的调号，通过旋转左旋钮可以选择内置音色，其可以配合位于电子吹管侧面的 、
‑
两个按键对音色进行选择。
38.优选的，本发明还设有输入/输出模块，其包括有usb接口、midi输出接口、midi接口处理单元和蓝牙midi，其中，usb接口用于连接外部usb终端设备，其可用于将电子吹管演奏的midi信息传输给外部的usb终端设备。midi输出接口为标准的五针midi din输出接口，能够连接带midi din接口的设备，并通过midi输出接口将电子吹管的midi信息传输给带midi din接口的设备。midi接口处理单元用于隔离外部midid din接口的设备，保护电子吹管内部电路。蓝牙midi用于与外部蓝牙设备信息交互，其既能用于将电子吹管演奏的midi信息发送给外部蓝牙设备，还能用于接收外部蓝牙设备信息的输入，实现信息交互。
39.进一步的，本发明还提出了一种电子吹管，其包括吹管本体、设于吹管本体进气口处的吹嘴、以及多个设于吹管本体上的演奏按键，其采用上述电子吹管的控制系统，并可通过触发位于吹管本体上的演奏按键调节电子吹管输出的音调和音优选的，吹嘴包括从上至下依次设置的吹头、吹嘴管体和密封环，其中，吹头安装在吹嘴管体的进气口处，密封环设置在吹管管体与吹嘴本体的连接处。其吹嘴与吹管本体之间采用插接或套设的方式，使其能够从吹管本体上整体拔下，便于清洗和更换。在吹管本体的中间还设有用于配置挂带的挂带孔，其用于配备颈部挂带，能够将挂带挂在颈部上，并
通过另一端挂钩到乐器挂带孔上，方便用户进行演奏工作。
40.请参见图2及图3，本发明还提出了一种电子吹管的控制方法，其包括：检测电子吹管内是否有气压变化；若是，则检测演奏按键的触发情况，并根据演奏按键的触发情况控制音源模块发声；和/或检测是否有按键编码器操作；若是，则获取并更新按键编码器设置的参数，并根据参数信息控制音源模块发声。
41.具体的，本发明提出的电子吹管既可以通过演奏按键调节音源模块输出的音色，还可以通过于按键编码器设置演奏时的参数调节发声，两种方式既可以同时采用也可以仅采用其中一种。
42.与现有技术相比，本发明提出的电子吹管的控制系统，其通过采用双音源模块，大大提高了音源模块可输出的音色种类，能够适应不同的演奏需求。另一方便，本发明中还设置有技巧按键以及和弦与音色按键，可以直接通过技巧按键与和弦与音色按键的触发情况实现技巧演奏，不需用户多次练习，上手难度更低。
43.上述实施例仅用于说明本发明的具体实施方式。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和变化，这些变形和变化都应属于本发明的保护范围。