一种基于midi技术的电子口哨
阅读说明：本技术 一种基于midi技术的电子口哨 (Electronic whistle based on MIDI technology ) 是由 陈建辉 于 2021-07-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种基于MIDI技术的电子口哨。该电子口哨能按照常规唇齿舌模式口哨吹奏动作产生对应的MIDI数字化信号,可通过有线或无线方式传输到外部MIDI合成器、装置、手机或者计算机,也可以自身处理并发声。提供了一种新颖的、入门容易、演奏自如的电子乐器。(The invention relates to an electronic whistle based on MIDI technology. The electronic whistle can generate a corresponding MIDI digital signal according to the blowing action of the whistle with the conventional lip-tongue mode, can be transmitted to an external MIDI synthesizer, a device, a mobile phone or a computer in a wired or wireless mode, and can also process and sound by the electronic whistle. An electronic musical instrument is provided which is novel, easy to enter the door, and free to play.)
技术领域
本发明涉及乐器领域，具体涉及一种基于MIDI技术的电子口哨。
背景技术
口哨在人们生活中早已广泛应用，也作为一种乐器出现在演奏当中。尤其是人们直接利用嘴唇、牙齿、舌头等配合直接发出乐音的方式，具有容易入门、随身携带、演奏方便等优点。然而这种基于唇齿舌模式的口哨也具有音域窄、音色难以变化、音量不宜调节等缺点。目前市面上尚没有基于这种唇齿舌模式传统口哨模式的电子乐器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于MIDI技术的电子口哨。该电子口哨能按照类似传统口哨吹奏动作产生对应的MIDI数字化信号，可通过有线或无线方式传输到外部MIDI合成器、装置、手机或者计算机，也可以自身处理并发声。相当于对传统纯齿舌方式口哨进行数字化扩展，演奏过程可以方便进行音色、音域、音量等参数的变化。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于MIDI技术的电子口哨，所述电子口哨包括外壳、吹嘴、电子屏幕、操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)、音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)、USB接口和USB线缆、内部控制电路板、MIDI合成板、声音输出模块、无线模块、气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)、气体通道、气体通道调节螺丝、电池等。所述外壳把吹嘴、电子屏幕、操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)、音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)、USB接口、内部控制电路板、MIDI合成板、声音输出模块、无线模块、气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)、气体通道、气体通道调节螺丝、电池等包装起来形成一个独立装置。所述内部控制电路板与电子屏幕、操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)、音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)、气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)、MIDI合成板、无线模块、电池等模块相连。所述电子屏幕、气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)、内部控制电路板、MIDI合成板、声音输出模块、无线模块等由电池供电。所述USB接口和USB线缆可与内部控制电路板相连，可对电池进行充电，或者进行有线模式的信号传输。所述电子屏幕与内部控制电路板相连，显示人机交互信息。所述操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)与内部控制电路板相连，可将设置指令或控制指令通过操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关)传递给内部控制电路板。所述音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)与内部控制电路板相连，可以对内部电路板传递演奏过程中音调变化或其他演奏指令。所述MIDI合成板与内部控制电路板、声音输出模块相连，对来自内部控制电路板的MIDI指令进行处理并合成声音，通过声音输出模块输出。所述无线模块与内部控制电路板相连，提供无线通讯方式将信号传递到外部。所述气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)与气体通道相连，并与内部控制电路板相连，通过气体通道感受吹奏时的气压值，并传递给内部控制电路板。所述气体通道调节螺丝与气体通道相连，可调节气体通道中进出气体的阻力。所述吹嘴与外壳相连，在结构上可以是一体的，也可以是分离的。通过吹嘴上吹孔将吹奏时的气流纳入到气体通道。所述内部控制电路板，监测来自气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)的压力值(或声音信号、压力值和声音信号等)，根据压力值(或声音信号、压力值和声音信号等)识别吹嘴吹孔的吸、吹状态、对应力度和声调，根据识别结果，产生相应的MIDI指令，由MIDI合成板合成处理，由声音输出模块发声，或者通过USB线缆或者无线模块，传递到外部MIDI合成器、装置、手机或者计算机，交由外部处理、发声。
优选的，所述内部控制电路板，获得连接气体通道的气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)压力值(或声音信号、压力值和声音信号等)，根据与系统进入演奏状态时气体通道气压值之差为负、正、零判断吹孔吸气、吹气、无动作状态，根据差值绝对值大小判断吸气和吹气的力度，根据设定的灵敏度和强度范围对吸气或吹气强度变化率以及是否在有效范围进行判断，形成声调、强度、速率等参数，产生对应的MIDI命令。采用拾音器时，可以结合来自拾音器声音信号的频率、幅值等，产生对应MIDI命令。
优选的，所述操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)可以采用5方向键形式(或带确定键摇杆形式，或者带确定键旋钮、多档开关形式)，上下和左右方向在演奏过程中可作为弯音轮、颤音轮或者延音调节轮，丰富演奏效果。在设置过程中可以作为选择键，配合中间确定键完成各种参数的设置。
优选的，所述口哨基准音调和音色可以设置调节，便于模拟不同乐器的声音效果。
优选的，所述MIDI命令可以根据设置通过USB线缆或者无线模块传递给外部MIDI合成器、装置、手机或者计算机。可以形成有线、无线、有线+无线等不同形态的电子口哨和使用形态。
优选的，所述电池和USB接口可以组合，形成USB接口供电、USB接口充电供电+电池供电等不同形式。
优选的，所述MIDI合成板和声音输出模块对来自内部控制电路板MIDI命令进行处理、合成和声音输出。当配置这两个模块时，内部控制电路板可以根据设置，将MIDI指令输出给外部MIDI合成器、装置、手机或者计算机，也可以输出给MIDI合成板，由MIDI合成板完成对MIDI指令的合成处理，并由声音输出模块输出声音。当不配置这两个模块时，MIDI指令直接发送给外部MIDI合成器、装置、手机或者计算机。
优选的，所述USB接口和线缆或无线模块，可将电子口哨MIDI指令传递给外部MIDI合成器、装置、手机或者计算机，也可将外部MIDI合成器、装置、手机或者计算机的指令和信息传递给电子口哨。
优选的，所述声音输出模块包括耳机输出和喇叭输出，当插入耳机时声音输出到耳机中，当没有插入耳机时直接喇叭输出。
本发明的一种基于MIDI技术的电子口哨，具有如下优点：
1.吹奏方式与传统唇齿舌模式口哨方式基本一致，尽可能保留演奏者随心所欲的演奏方式和技术特点；
2.采用MIDI技术，遵循MIDI标准，可以与众多的MIDI软件、硬件进行连接，可对音调、音色、滑音、颤音、延音等众多参数进行设置，具有可拓展、表现力丰富等特点；
3.利用5方向键(或带确定键摇杆，或者带确定键旋钮、多档开关)形成弯音轮、颤音轮，或者延音调节轮，可在演奏过程中对声调、泛音、延音时长等进行控制，丰富演奏效果；
4.可以通过有线或无线连接外部MIDI合成器、装置、手机或者计算机，可以选择内部MIDI合成并声音输出，演奏形式灵活多样；
5.可以选择在演奏过程中插入耳机，自己听到演奏效果的同时，防止干扰他人；
6.可以对演奏过程进行数字化录制，便于复现；
7.可以与手机或计算机进行配合，对来自外部MIDI旋律进行演奏练习；
9.可以利用手机APP对电子口哨内部参数进行调整，也可以用口哨上5方向键(或旋钮、摇杆、多档位开关)进行调整，灵活多样；
10.可以通过固件升级的方式，对口哨功能进行升级，使具备不断丰富和扩展的能力；
11.可以通过有线或无线，利用外部手机、计算机，与互联网进行关联，形成演奏者、演奏乐曲、演奏技巧、演奏资源等信息的融合。
附图说明
图1为本发明各模块示意图。其中模块7、8、9、10、11、14装配完毕位于模块1内部。模块2与模块1上模块12各孔、通道对应贴合。
图2为本发明实施例1中结构示意图。
图3为本发明实施例2中结构示意图。
图4为本发明实施例3中结构示意图。
图5为本发明实施例4中结构示意图。
图6为本发明实施例5中结构示意图。
图7为本发明实施例6中结构示意图。
图8为本发明实施例7中结构示意图。
图9为本发明实施例8中结构示意图。
图10为本发明实施例9中结构示意图。
图11为本发明实施例10中结构示意图。
图12为本发明实施例11中结构示意图。
图13为本发明实施例12中结构示意图。
图中1.外壳，2.吹嘴，3.电子屏幕，4.操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)，5.音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)，6.USB接口和USB线缆，7.内部控制电路板，8.MIDI合成板，9.声音输出模块，10.无线模块，11.气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)，12.气体通道，13.气体通道调节螺丝，14.电池。虚线部分表示在外壳内部或被视图遮挡。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图2所述，该电子口哨包括外壳1、吹嘴2，电子屏幕3，操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)4，音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)5，USB接口和USB线缆6，内部控制电路板7，气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)11，气体通道12，气体通道调节螺丝13。
7是中心处理模块，与模块3、4、5、6、11相连。通过6为各模块供电。
模块2可以与模块1一体化构造，也可以通过插接结构或者螺钉等联结件连接起来，演奏者吹吸的气流可通过2上吹孔纳入12。
11感受到12内部压力，传递给7。7判断出吸或者吹的动作类型，并计算出吹或吸的强度，形成相应的MIDI指令，通过6传递给外部MIDI合成器、装置、手机或者计算机，由外部合成并播放声音。
演奏过程中4可以充当弯音轮、颤音轮、延音调节轮，5可以对音调进行实时调节。
实施例2
如图3所述，该电子口哨包括外壳1、吹嘴2，电子屏幕3，操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)4，音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)5，USB接口和USB线缆6，内部控制电路板7，无线模块10，气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)11，气体通道12，气体通道调节螺丝13，电池14。
7是中心处理模块，与模块3、4、5、6、10、11相连。通过14为各模块供电，通过6为14充电。
模块2可以与模块1一体化构造，也可以通过插接结构或螺钉等联结件连接起来，演奏者吹吸的气流可通过2上吹孔纳入12。
11感受到12内部压力，传递给7。7判断出吸或者吹的动作类型，并计算出吹或吸的强度，形成相应的MIDI指令，通过10传递给外部MIDI合成器、装置、手机或者计算机，由外部合成并播放声音。
演奏过程中4可以充当弯音轮、颤音轮、延音调节轮，5可以对声调进行实时调节。
实施例3
如图4所述，该电子口哨包括外壳1、吹嘴2，电子屏幕3，操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)4，音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)5，USB接口和USB线缆6，内部控制电路板7，气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)11，气体通道12，气体通道调节螺丝13，电池14。
7是中心处理模块，与模块3、4、5、6、11相连。通过14为各模块供电，通过6为14充电。
模块2可以与模块1一体化构造，也可以通过插接结构或螺钉等联结件连接起来，演奏者吹吸的气流可通过2上吹孔纳入12。
11感受到12内部压力，传递给7。7判断出吸或者吹的动作类型，并计算出吹或吸的强度，形成相应的MIDI指令，通过6传递给外部MIDI合成器、装置、手机或者计算机，由外部合成并播放声音。
演奏过程中4可以充当弯音轮、颤音轮、延音调节轮，5可以对声调进行实时调节。
实施例4：
如图5所述，该电子口哨包括外壳1、吹嘴2，电子屏幕3，操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)4，音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)5，USB接口和USB线缆6，内部控制电路板7，MIDI合成板8，声音输出模块9，气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)11，气体通道12，气体通道调节螺丝13。
7是中心处理模块，与模块3、4、5、6、8、9、11相连。通过6为各模块供电。
模块2可以与模块1一体化构造，也可以通过插接结构或螺钉等联结件连接起来，演奏者吹吸的气流可通过2上吹孔纳入12。
11感受到12内部压力，传递给7。7判断出吸或者吹的动作类型，并计算出吹或吸的强度，形成相应的MIDI指令，传递给8进行MIDI合成形成声音信号，通过9输出形成人耳可听到的吹奏声音，并通过9上的喇叭单元播放出来。
演奏过程中4可以充当弯音轮、颤音轮、延音调节轮，5可以对声调进行实时调节。
实施例5：
如图6所述，该电子口哨包括外壳1、吹嘴2，电子屏幕3，操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)4，音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)5，USB接口和USB线缆6，内部控制电路板7，MIDI合成板8，声音输出模块9，气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)11，气体通道12，气体通道调节螺丝13。
7是中心处理模块，与模块3、4、5、6、8、9、11相连。通过6为各模块供电。
模块2可以与模块1一体化构造，也可以通过插接结构或螺钉等联结件连接起来，演奏者吹吸的气流可通过2上吹孔纳入12。
11感受到12内部压力，传递给7。7判断出吸或者吹的动作类型，并计算出吹或吸的强度，形成相应的MIDI指令，传递给8进行MIDI合成形成声音信号，通过9输出形成人耳可听到的吹奏声音，并通过9上耳机接口插接的耳机播放出来。
演奏过程中4可以充当弯音轮、颤音轮、延音调节轮，5可以对声调进行实时调节。
实施例6：
如图7所述，该电子口哨包括外壳1、吹嘴2，电子屏幕3，操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)4，音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)5，USB接口和USB线缆6，内部控制电路板7，MIDI合成板8，声音输出模块9，气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)11，气体通道12，气体通道调节螺丝13，电池14。
7是中心处理模块，与模块3、4、5、6、8、9、11相连。通过14为各模块供电，通过6为14充电。
模块2可以与模块1一体化构造，也可以通过插接结构或螺钉等联结件连接起来，演奏者吹吸的气流可通过2上吹孔纳入12。
11感受到12内部压力，传递给7。7判断出吸或者吹的动作类型，并计算出吹或吸的强度，形成相应的MIDI指令，传递给8进行MIDI合成形成声音信号，通过9输出形成人耳可听到的吹奏声音，并通过9上的喇叭单元播放出来。
演奏过程中4可以充当弯音轮、颤音轮、延音调节轮，5可以对声调进行实时调节。
实施例7：
如图8所述，该电子口哨包括外壳1、吹嘴2，电子屏幕3，操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)4，音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)5，USB接口和USB线缆6，内部控制电路板7，MIDI合成板8，声音输出模块9，气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)11，气体通道12，气体通道调节螺丝13，电池14。
7是中心处理模块，与模块3、4、5、6、8、9、11相连。通过14为各模块供电，通过6为14充电。
模块2可以与模块1一体化构造，也可以通过插接结构或螺钉等联结件连接起来，演奏者吹吸的气流可通过2上吹孔纳入12。
11感受到12内部压力，传递给7。7判断出吸或者吹的动作类型，并计算出吹或吸的强度，形成相应的MIDI指令，传递给8进行MIDI合成形成声音信号，通过9输出形成人耳可听到的吹奏声音，并通过9上耳机接口插接的耳机播放出来。
演奏过程中4可以充当弯音轮、颤音轮、延音调节轮，5可以对声调进行实时调节。
实施例8：
如图9所述，该电子口哨包括外壳1、吹嘴2，电子屏幕3，操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)4，音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)5，USB接口和USB线缆6，内部控制电路板7，MIDI合成板8，声音输出模块9，无线模块10，气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)11，气体通道12，气体通道调节螺丝13，电池14。
7是中心处理模块，与模块3、4、5、6、8、9、10、11相连。通过14为各模块供电，通过6为14充电。
模块2可以与模块1一体化构造，也可以通过插接结构或螺钉等联结件连接起来，演奏者吹吸的气流可通过2上吹孔纳入12。
11感受到12内部压力，传递给7。7判断出吸或者吹的动作类型，并计算出吹或吸的强度，形成相应的MIDI指令，传递给8进行MIDI合成形成声音信号，通过9输出形成人耳可听到的吹奏声音，并通过9上的喇叭单元播放出来。
演奏过程中4可以充当弯音轮、颤音轮、延音调节轮，5可以对声调进行实时调节。
演奏过程中7通过10可与手机(或外部MIDI合成器、装置、计算机等)联结起来，将MIDI指令或相关信息同时传递给手机，也可以接受来自手机(或外部装置)的指令，对演奏效果进行相应调整。
实施例9：
如图10所述，该电子口哨包括外壳1、吹嘴2，电子屏幕3，操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)4，音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)5，USB接口和USB线缆6，内部控制电路板7，气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)11，气体通道12，气体通道调节螺丝13。
7是中心处理模块，与模块3、4、5、6、11相连。通过6为各模块供电。
模块2可以与模块1一体化构造，也可以通过插接结构或螺钉等联结件连接起来，演奏者吹吸的气流可通过2上吹孔纳入12。
11感受到12内部压力，传递给7。7判断出吸或者吹的动作类型，并计算出吹或吸的强度，形成相应的MIDI指令，通过6传递给手机(或外部MIDI合成器、装置、计算机等)。由手机(或外部MIDI合成器、装置、计算机等)将MIDI指令转换为声音信号，通过手机(或外部MIDI合成器、装置、计算机等)上的耳机发出声音。
演奏过程中4可以充当弯音轮、颤音轮、延音调节轮，5可以对声调进行实时调节。
实施例10：
如图11所述，该电子口哨包括外壳1、吹嘴2，电子屏幕3，操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)4，音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)5，USB接口和USB线缆6，内部控制电路板7，无线模块10，气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)11，气体通道12，气体通道调节螺丝13。
7是中心处理模块，与模块3、4、5、6、10、11相连。通过6为各模块供电。
模块2可以与模块1一体化构造，也可以通过插接结构或螺钉等联结件连接起来，演奏者吹吸的气流可通过2上吹孔纳入12。
11感受到12内部压力，传递给7。7判断出吸或者吹的动作类型，并计算出吹或吸的强度，形成相应的MIDI指令，通过10传递给手机(或外部MIDI合成器、装置、计算机等)。手机(或外部MIDI合成器、装置、计算机等)将MIDI指令转换为声音信号，通过手机(或外部MIDI合成器、装置、计算机等)上的耳机发出声音。
演奏过程中4可以充当弯音轮、颤音轮、延音调节轮，5可以对声调进行实时调节。
实施例11：
如图12所述，该电子口哨包括外壳1、吹嘴2，电子屏幕3，操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)4，音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)5，USB接口和USB线缆6，内部控制电路板7，气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)11，气体通道12，气体通道调节螺丝13，电池14。
7是中心处理模块，与模块3、4、5、6、11相连。通过14为各模块供电，通过6为14充电。
模块2可以与模块1一体化构造，也可以通过插接结构或螺钉等联结件连接起来，演奏者吹吸的气流可通过2上吹孔纳入12。
11感受到12内部压力，传递给7。7判断出吸或者吹的动作类型，并计算出吹或吸的强度，形成相应的MIDI指令，通过6传递给手机(或外部MIDI合成器、装置、计算机等)。手机(或外部MIDI合成器、装置、计算机等)将MIDI指令转换为声音信号，通过手机(或外部MIDI合成器、装置、计算机等)上的耳机发出声音。
演奏过程中4可以充当弯音轮、颤音轮、延音调节轮，5可以对声调进行实时调节。
实施例12：
如图13所述，该电子口哨包括外壳1、吹嘴2，电子屏幕3，操作控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，可以多个形成组合)4，音调控制键(或旋钮、摇杆、多档位开关，按键可以有多个)5，USB接口和USB线缆6，内部控制电路板7，无线模块10，气压传感器(或拾音器、气压传感器与拾音器的组合等形式)11，气体通道12，气体通道调节螺丝13，电池14。
7是中心处理模块，与模块3、4、5、6、10、11相连。通过14为各模块供电，通过6为14充电。
模块2可以与模块1一体化构造，也可以通过插接结构或螺钉等联结件连接起来，演奏者吹吸的气流可通过2上吹孔纳入12。
11感受到12内部压力，传递给7。7判断出吸或者吹的动作类型，并计算出吹或吸的强度，形成相应的MIDI指令，通过10传递给手机(或外部MIDI合成器、装置、计算机等)。手机(或外部MIDI合成器、装置、计算机等)将MIDI指令转换为声音信号，通过手机(或外部MIDI合成器、装置、计算机等)上的耳机发出声音。
演奏过程中4可以充当弯音轮、颤音轮、延音调节轮，5可以对声调进行实时调节。
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