一种用于电吹管的电路的制作方法

1.本实用新型涉及电吹管技术领域。


背景技术：

2.电吹管又名“电萨克斯”或“电子管乐器”，是随着科技水平的不断发展，在传统乐器的基础上创新而来的。电吹管利用电声原理模拟传统管乐，其本质上是一个电声乐器，与传统乐器是不同的。电吹管可以模拟出现实中多种多样的管乐音色。它的原理就是利用气流来控制电流，并将电流信号再转变为声音信号，从而发出音乐。从音色角度来看，电吹管的音色比较丰富，内置许多种不同乐器的音色。另一方面，电吹管的演奏难度大大低于传统真实吹奏乐器。
3.当前市场上的电吹管种类比较少，例如，cn202022175442.3 和cn202011038256.3所述的一种电吹管，包括处理器、电源、罐体、吹嘴、音孔、音孔按压检测装置，吹气检测装置、音频输出模块、无线传输模块等。不仅替代了传统的竖笛进行吹奏，而且能够与智能终端无线通讯连接，能够将演奏作品进行上传，有利于提升吹奏技巧、水平。cn201921089526.6 所述的一种电吹管，相比相关技术，电吹管操作简单，容易上手。cn201811636272.5所述的一种电吹管，使用单片机来实现电吹管的电路部分，其比模拟电路稳定，不受环境影响，不用大量实验去调整参数，体积小，重量轻，价格低，为进一步电吹管的推广提供了非常有利的条件。
4.上述电吹管的触摸按键为一些专门的触摸芯片，而且目前市场上的电吹管内部控制器使用的都是国外的合成芯片，造价高。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本实用新型提出了一种用于电吹管的电路，这种电吹管采用特制的触摸板，同时采用了成本低廉的单片机、tf储存卡和声卡芯片，解决了现有的电吹管的触摸按键为专用的触摸芯片造价高的问题，同时解决了电吹管内部使用芯片造价高的问题。
6.一种用于电吹管的电路，用于电吹管，所述电吹管包括吹嘴、演奏按键、八度按钮；用户通过吹嘴向电吹管吹气；该电路包括演奏按键连接器4、八度按钮连接器11、压力传感器2、扬声器15，演奏按键连接器4用于连接演奏按键，八度按钮连接器11用于连接八度按钮，压力传感器2用于检测吹气强度和咬合强度；扬声器15用于音频输出；它还包括：8块触摸板3、控制器8、音频数字信号处理器12、功放电路13和tf内存卡16；
7.所述触摸板3用于将演奏按键连接器4发送的演奏信号转化为触摸信号传送至控制器8；
8.所述控制器8用于对吹嘴向电吹管吹的气处理后输出音频信号和触摸板30发送的触摸信号进行处理，处理后输出音频信号至音频数字信号处理器12；
9.所述音频数字信号处理器12用于对控制器8输出的音频信号进行音频处理后送至
功放电路13；
10.所述功放电路13用于对音频数字信号处理器12进行音频处理后输出的音频信号进行放大处理后送至扬声器15；
11.tf内存卡16用于将内部储存的100多种乐器的音色发送至控制器8，便于用户调节电吹管的音色；
12.所述控制器8型号为stm32f103rbt6，所述触摸板3包括吹嘴颤音传感器信号连接器、肖特基二极管、电容c5、电容c17和电阻r11；肖特基二极管型号为sesd5z3v3c；
13.所述演奏按键连接器4将演奏信号mmbn1~mmbn8同时发送至吹嘴颤音传感器信号连接器的一端、肖特基二极管的阴极和电容c5的一端；肖特基二极管的阳极连接电容c17的一端；电容c5的另一端、电容c17的另一端同时连接电阻r11的一端；电阻r11的另一端连接3.3v电源；电阻r11的一端同时作为触摸板输入信号mbn1~mbn8输入至控制器8的引脚20至引脚27；电容c17的另一端接地；
14.音频数字信号处理器12包括wm8978、低压差电压调节器lm1117u3、电容c35、c36、c37、c19、c27、c26、c28、c29、c31、c32；
15.低压差电压调节器lm1117u3的输入端同时连接 5v电源和电容c35的一端，电容c35的另一端同时连接c36的一端、c37的一端和地；电容c36的另一端同时连接电容c37的另一端、低压差电压调节器lm1117u3的输出端、wm8978的引脚31和 3.3v电源；电容c19的一端同时连接电容c27的一端、 3.3v电源、wm8978的引脚26、引脚13和引脚14；电容c19的另一端同时连接电容c27的另一端、wm8978的引脚12、引脚24和地；wm8978的引脚29同时连接电容c28的一端和电容c29的一端，电容c28的另一端和电容c29的另一端同时作为右音频输出信号r输入至功放电路13的右音频输入端；wm8978的引脚30同时连接电容c31的一端和电容c32的一端，电容c31的另一端和电容c32的另一端同时作为左音频输出信号l输入至功放电路13的左音频输入端。
16.优选的、所述功放电路13包括tc8002d、电容c33、c30、c38、c56、c34、电阻r1、r67、r68和喇叭的连接器j6；
17.tc8002d的引脚1作为mkcr1信号输入至耳机，tc8002d的引脚2和引脚3同时连接电容c33的一端，电容c33的另一端接地；tc8002d的引脚4同时连接电容c34的一端和电阻r1的一端；电阻r1的另一端同时连接 5v电源和tc8002d的引脚5；电容c34的另一端同时连接电阻r67的一端和电阻r68的一端；电阻r67的另一端作为左输入信号接收音频数字信号处理器12的左音频输出信号l；电阻r68的另一端作为右输入信号接收音频数字信号处理器12的右音频输出信号r；tc8002d的引脚5和引脚8对应连接喇叭的连接器j6的引脚1和引脚2；
18.tf内存卡16包括sd-1007、电容c78、电阻r2、r3、r4、r6、r7和r8；电阻r2、r3、r4、r6、r7和r8的一端同时连接 3.3v电源，电阻r2的另一端作为tf_dat2信号端同时连接sd-1007的引脚1和控制器8的引脚51；电阻r3的另一端作为tf_dat3信号端同时连接sd-1007的引脚1和控制器8的引脚52；r4的另一端作为tf_cmd信号端同时连接sd-1007的引脚1和控制器8的引脚54；r6的另一端作为tf_clk信号端同时连接sd-1007的引脚1和控制器8的引脚53；r7的另一端作为tf_dat0信号端同时连接sd-1007的引脚1和控制器8的引脚39；r8的另一端作为tf_dat1信号端同时连接sd-1007的引脚1和控制器8的引脚40；sd-1007的引脚4同时连接 3.3v电源和电容c78的一端，电容c78的另一端接地；sd-1007的引脚6、10、11、12、13同时接
地。
19.优选的、它还包括吹嘴颤音模块1，所述吹嘴颤音模块1用于接受吹嘴发出的音符并进行颤音处理后输出至控制器8；
20.所述吹嘴颤音模块1包括电阻r70、电阻r71、lc震荡电路和j1；j1用于连接电感测量颤音；电阻r70和电阻r71串联；电阻r70一端连接3.3v电源，电阻r71的一端接地，电阻r70的另一端、电阻r71的另一端同时连接j1的输入端，j1的输出端连接lc震荡电路，lc震荡电路连接至控制器8的引脚12。
21.优选的、它还包括开关机及电源电路5，所述开关机及电源电路5用于控制电吹管启动和关闭，且为控制器8供电；开关机及电源电路5包括电源板j3、电池j21、电阻r40、电阻r39、二极管d1、电流调节器f3、q2、开关机按钮s1、低压差电压调节器lm1117u2、场效应管cj2321、电阻r60、r51、r53、r36、电容c3、c4和r29；
22.电池j21的一端接地，另一端同时连接电阻r39的一端和二极管d1的阳极；电阻r39的另一端连接电阻r40的一端，电阻r40的另一端接地；二极管d1的阴极连接电流调节器f3的一端；电流调节器f3的另一端连接电源板j3的一个输入端；电源板j3为 5v供电；
23.开关机按钮s1的一端连接 5v电源，另一端同时连接电阻r60和电阻r51的一端，电阻r60的另一端作为开关机信号gn_an输入至控制器8的引脚35，电阻r51的另一端同时连接100k电阻的一端、q2的基极，100k电阻的另一端、q2的发射极和电容c45的一端接地；q2的集电极同时连接电容c45的另一端和电阻r36的一端；电阻r36的另一端同时连接电阻r53的一端和场效应管cj2321的栅极，电阻r53的另一端连接 5v电源和场效应管cj2321的源极；场效应管cj2321的漏极端同时连接 5v电源、电容c3的一端和低压差电压调节器lm1117u2的输入端，电容c3的另一端、低压差电压调节器lm1117u2的接地端、电容c4的一端同时接地；电容c4的另一端同时连接 3.3v电源和低压差电压调节器lm1117u2的输出端。
24.优选的、它还包括usb座6，所述usb座6用于扩展外部usb设备，并读取外部usb设备的信息发送至控制器8；
25.所述usb座6包括usb本体、电阻r12、电阻r28和电流调节器f4；电流调节器f4的一端连接 5v电源，另一端连接usb本体的电流调节输入端，电阻r12的一端连接usb本体的一个输入端，电阻r28的一端连接usb本体的另一个输入端；电阻r12的另一端作为usb本体的输入信号dm-传送至控制器8的引脚44，电阻r28的另一端作为usb本体的输入信号dp 传送至控制器8的引脚45。
26.优选的、它还包括单排插针连接器7，所述单排插针连接器7用于将程序烧入控制器8；
27.所述单排插针连接器7为单排针连接器j2，单排针连接器j2的usart3_tx信号输入至控制器8的引脚29；单排针连接器j2的usart3_rx信号输入至控制器8的引脚30；单排针连接器j2的m_swdio信号输入至控制器8的引脚46；单排针连接器j2的m_swclk信号输入至控制器8的引脚49。
28.优选的、它还包括弯引传感器连接器18，所述弯引传感器连接器18用于演奏乐器的弯音；所述弯引传感器连接器18包括j20和j55；j20和j55的hysx信号和hyzy信号对应输入至控制器8的引脚14和引脚15。
29.优选的、它还包括蓝牙发射器10，所述蓝牙发射器10用于将外部蓝牙设备的数据
传输传输至控制器8；
30.所述蓝牙发射器10的usart1_tx信号连接控制器8的引脚42；所述蓝牙发射器10的usart1_rx信号连接控制器8的引脚43。
31.优选的、它还包括oled显示屏9，所述oled显示屏9用于接收控制器8发送的显示信号并显示；所述oled显示屏9的oled_scl信号端连接控制器8的引脚38；所述oled显示屏9的oled_sda信号端连接控制器8的引脚41。
32.优选的、它还包括耳机音频座14，所述耳机音频座14用于接收经音频数字信号处理器12进行音频处理后输出的音频信号，并通过耳机传输。
33.有益效果：在使用本技术方案后，具有如下有益效果：
34.在使用电吹管时，用户通过触摸板将触摸演奏按键连接器的触摸信号转化为数字信号传送至控制器，用户通过控制八度按钮，改变音阶。用户通过吹嘴向电吹管吹气，吹嘴中的感应器检测用户的吹气强度和咬合强度，并将其转化为相应的电信号，发送至控制器，控制器将电信号转化成音频信号并发送给所述音频数字信号处理器处理，处理后将音频信号输出给功放电路，功放电路对音频信号进行放大并发送给扬声器或耳机音频座，扬声器或耳机音频座能够将音频信号播放。本方案中采用的tf内存卡存储了100多种乐器的电子音，控制器从tf内存卡调取相应的乐器的音色。相比现有技术，电吹管的电路采用相对简单的单片机作为控制器，tf内存卡和触摸板均为简易实现的电路，且成本非常低，体验度极佳，更容易吸引人。
35.本实用新型所具有的优点：本实用新型所述的一种用于电吹管的电路，造价成本低，电吹管吹奏效果好，推广价值高。本实用新型适用于其他电子乐器的电路设计，具有广泛的应用前景和较大的推广价值。
附图说明
36.图1为一种用于电吹管的电路的电路结构示意图；
37.图2为吹嘴颤音模块的电路结构示意图；
38.图3为触摸板的电路结构示意图；
39.图4为开关机及电源电路及usb座的电路结构示意图；
40.图5为单排插针连接器的电路结构示意图；
41.图6为弯引传感器连接器的电路结构示意图；
42.图7为蓝牙发射器的电路结构示意图；
43.图8为oled显示屏的电路结构示意图；
44.图9为耳机音频座的电路结构示意图；
45.图10为音频数字信号处理器的；
46.图11为功放电路的电路结构示意图；
47.图12为控制器的电路结构示意图；
48.图13为tf内存卡的电路结构示意图。
具体实施方式
49.具体实施方式一、参照图1至图13具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种用
于电吹管的电路，用于电吹管，所述电吹管包括吹嘴、演奏按键、八度按钮；用户通过吹嘴向电吹管吹气；该电路包括演奏按键连接器4、八度按钮连接器11、压力传感器2、扬声器15，演奏按键连接器4用于连接演奏按键，八度按钮连接器11用于连接八度按钮，压力传感器2用于检测吹气强度和咬合强度；扬声器15用于音频输出；
50.它还包括：8块触摸板3、控制器8、音频数字信号处理器12、功放电路13和tf内存卡16；
51.所述触摸板3用于将演奏按键连接器4发送的演奏信号转化为触摸信号传送至控制器8；
52.所述控制器8用于对吹嘴向电吹管吹的气处理后输出音频信号和触摸板3发送的触摸信号进行处理，处理后输出音频信号至音频数字信号处理器12；
53.所述音频数字信号处理器12用于对控制器8输出的音频信号进行音频处理后送至功放电路13；
54.所述功放电路13用于对音频数字信号处理器12进行音频处理后输出的音频信号进行放大处理后送至扬声器15；
55.tf内存卡16用于将内部储存的100多种乐器的音色发送至控制器8，便于用户调节电吹管的音色；
56.所述控制器8型号为stm32f103rbt6，所述触摸板3包括吹嘴颤音传感器信号连接器、肖特基二极管、电容c5、电容c17和电阻r11；肖特基二极管型号为sesd5z3v3c；
57.所述演奏按键连接器4将演奏信号mmbn1~mmbn8同时发送至吹嘴颤音传感器信号连接器的一端、肖特基二极管的阴极和电容c5的一端；肖特基二极管的阳极连接电容c17的一端；电容c5的另一端、电容c17的另一端同时连接电阻r11的一端；电阻r11的另一端连接3.3v电源；电阻r11的一端同时作为触摸板输入信号mbn1~mbn8输入至控制器8的引脚20至引脚27；电容c17的另一端接地；
58.音频数字信号处理器12包括wm8978、低压差电压调节器lm1117u3、电容c35、c36、c37、c19、c27、c26、c28、c29、c31、c32；
59.低压差电压调节器lm1117u3的输入端同时连接 5v电源和电容c35的一端，电容c35的另一端同时连接c36的一端、c37的一端和地；电容c36的另一端同时连接电容c37的另一端、低压差电压调节器lm1117u3的输出端、wm8978的引脚31和 3.3v电源；电容c19的一端同时连接电容c27的一端、 3.3v电源、wm8978的引脚26、引脚13和引脚14；电容c19的另一端同时连接电容c27的另一端、wm8978的引脚12、引脚24和地；wm8978的引脚29同时连接电容c28的一端和电容c29的一端，电容c28的另一端和电容c29的另一端同时作为右音频输出信号r输入至功放电路13的右音频输入端；wm8978的引脚30同时连接电容c31的一端和电容c32的一端，电容c31的另一端和电容c32的另一端同时作为左音频输出信号l输入至功放电路13的左音频输入端。
60.本实施方式中，用户通过吹嘴向电吹管吹气，吹嘴中的压力传感器检测用户的吹气强度和咬合强度，并转化为相应的电信号，发送至控制器，控制器将电信号转化成音频信号并发送给所述音频数字信号处理器处理，处理后将音频信号输出给所述功放电路，功放电路对音频信号进行放大并发送给扬声器和耳机音频座，扬声器和耳机音频座能够将音频信号播放。本方案中采用的tf内存卡存储了100多种乐器的电子音，控制器从tf内存卡调取
相应的乐器的音色。相比现有技术，电吹管的电路采用相对简单的单片机作为控制器，tf内存卡和触摸板均为简易实现的电路，且成本非常低，体验度极佳，更容易吸引人。
61.本实施方式中，mmbn1~mmbn8信号如图3中所示，每路触摸板均包括1个吹嘴颤音传感器信号连接器、1个肖特基二极管、2个电容、和1个电阻r。触摸板电路共8路，每路结构均相同，不再赘述。
62.具体实施方式二、参照图11、13说明本实施方式，本实施方式中，
63.所述功放电路13包括tc8002d、电容c33、c30、c38、c56、c34、电阻r1、r67、r68和喇叭的连接器j6；
64.tc8002d的引脚1作为mkcr1信号输入至耳机，tc8002d的引脚2和引脚3同时连接电容c33的一端，电容c33的另一端接地；tc8002d的引脚4同时连接电容c34的一端和电阻r1的一端；电阻r1的另一端同时连接 5v电源和tc8002d的引脚5；电容c34的另一端同时连接电阻r67的一端和电阻r68的一端；电阻r67的另一端作为左输入信号接收音频数字信号处理器12的左音频输出信号l；电阻r68的另一端作为右输入信号接收音频数字信号处理器12的右音频输出信号r；tc8002d的引脚5和引脚8对应连接喇叭的连接器j6的引脚1和引脚2；
65.tf内存卡16包括sd-1007、电容c78、电阻r2、r3、r4、r6、r7和r8；电阻r2、r3、r4、r6、r7和r8的一端同时连接 3.3v电源，电阻r2的另一端作为tf_dat2信号端同时连接sd-1007的引脚1和控制器8的引脚51；电阻r3的另一端作为tf_dat3信号端同时连接sd-1007的引脚1和控制器8的引脚52；r4的另一端作为tf_cmd信号端同时连接sd-1007的引脚1和控制器8的引脚54；r6的另一端作为tf_clk信号端同时连接sd-1007的引脚1和控制器8的引脚53；r7的另一端作为tf_dat0信号端同时连接sd-1007的引脚1和控制器8的引脚39；r8的另一端作为tf_dat1信号端同时连接sd-1007的引脚1和控制器8的引脚40；sd-1007的引脚4同时连接 3.3v电源和电容c78的一端，电容c78的另一端接地；sd-1007的引脚6、10、11、12、13同时接地。
66.tf内存卡内储存100多种乐器的音色，并通过控制器调用，根据用户需要调取不同的音色，完成演奏。功放电路用于放大音频信号。
67.mkcr1信号是的作用是保证功放电路的功放开关信号插入耳机的时，功放关闭。
68.具体实施方式三、参照图2、13说明本实施方式，本实施方式中，它还包括吹嘴颤音模块1，所述吹嘴颤音模块1用于接受吹嘴发出的音符并进行颤音处理后输出至控制器8；
69.所述吹嘴颤音模块1包括电阻r70、电阻r71、lc震荡电路和j1；j1用于连接电感测量颤音；电阻r70和电阻r71串联；电阻r70一端连接3.3v电源，电阻r71的一端接地，电阻r70的另一端、电阻r71的另一端同时连接j1的输入端，j1的输出端连接lc震荡电路，lc震荡电路连接至控制器8的引脚12。
70.具体实施方式四、参照图4说明本实施方式，本实施方式中，它还包括开关机及电源电路5，所述开关机及电源电路5用于控制电吹管启动和关闭，且为控制器8供电；
71.开关机及电源电路5包括电源板j3、电池j21、电阻r40、电阻r39、二极管d1、电流调节器f3、q2、开关机按钮s1、低压差电压调节器lm1117u2、场效应管cj2321、电阻r60、r51、r53、r36、电容c3、c4和r29；
72.电池j21的一端接地，另一端同时连接电阻r39的一端和二极管d1的阳极；电阻r39的另一端连接电阻r40的一端，电阻r40的另一端接地；二极管d1的阴极连接电流调节器f3
的一端；电流调节器f3的另一端连接电源板j3的一个输入端；电源板j3为 5v供电；
73.开关机按钮s1的一端连接 5v电源，另一端同时连接电阻r60和电阻r51的一端，电阻r60的另一端作为开关机信号gn_an输入至控制器8的引脚35，电阻r51的另一端同时连接100k电阻的一端、q2的基极，100k电阻的另一端、q2的发射极和电容c45的一端接地；q2的集电极同时连接电容c45的另一端和电阻r36的一端；电阻r36的另一端同时连接电阻r53的一端和场效应管cj2321的栅极，电阻r53的另一端连接 5v电源和场效应管cj2321的源极；场效应管cj2321的漏极端同时连接 5v电源、电容c3的一端和低压差电压调节器lm1117u2的输入端，电容c3的另一端、低压差电压调节器lm1117u2的接地端、电容c4的一端同时接地；电容c4的另一端同时连接 3.3v电源和低压差电压调节器lm1117u2的输出端。
74.具体实施方式五、参照图4说明本实施方式，本实施方式中，它还包括usb座6，所述usb座6用于扩展外部usb设备，并读取外部usb设备的信息发送至控制器8；
75.所述usb座6包括usb本体、电阻r12、电阻r28和电流调节器f4；电流调节器f4的一端连接 5v电源，另一端连接usb本体的电流调节输入端，电阻r12的一端连接usb本体的一个输入端，电阻r28的一端连接usb本体的另一个输入端；电阻r12的另一端作为usb本体的输入信号dm-传送至控制器8的引脚44，电阻r28的另一端作为usb本体的输入信号dp 传送至控制器8的引脚45。
76.具体实施方式六、参照图5说明本实施方式，本实施方式中，它还包括单排插针连接器7，所述单排插针连接器7用于将程序烧入控制器8；
77.所述单排插针连接器7为单排针连接器j2，单排针连接器j2的usart3_tx信号输入至控制器8的引脚29；单排针连接器j2的usart3_rx信号输入至控制器8的引脚30；单排针连接器j2的m_swdio信号输入至控制器8的引脚46；单排针连接器j2的m_swclk信号输入至控制器8的引脚49。
78.usart3_rx信号为串口信号。m_swdio信号和m_swclk信号用于写程序。
79.具体实施方式七、参照图6说明本实施方式，本实施方式中，它还包括弯引传感器连接器18，所述弯引传感器连接器18用于演奏乐器的弯音；
80.所述弯引传感器连接器18包括j20和j55；j20和j55的四个传感信号输出端an_5至an_8对应输入至控制器8；j20和j55的hysx信号和hyzy信号对应输入至控制器8的引脚14和引脚15。本实施方式中，hysx信号是电压信号，hyzy信号是弯音信号。
81.具体实施方式八、参照图7说明本实施方式，本实施方式中，它还包括蓝牙发射器10，所述蓝牙发射器10用于将外部蓝牙设备的数据传输传输至控制器8；
82.所述蓝牙发射器10的usart1_tx信号连接控制器8的引脚42；所述蓝牙发射器10的usart1_rx信号连接控制器8的引脚43。usart1_tx信号为串口发信号，usart1_rx信号为串口收信号。
83.具体实施方式九、参照图8说明本实施方式，本实施方式中，它还包括oled显示屏9，所述oled显示屏9用于接收控制器8发送的显示信号并显示；所述oled显示屏9的oled_scl信号端连接控制器8的引脚38；所述oled显示屏9的oled_sda信号端连接控制器8的引脚41。
84.具体实施方式十、参照图9说明本实施方式，本实施方式中，它还包括耳机音频座14，所述耳机音频座14用于接收经音频数字信号处理器12进行音频处理后输出的音频信
号，并通过耳机传输。