CN110544464B - 一种基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型管乐器，其结构包括吹奏管、Tesla阀变音腔体和中心主管；主管上设有八个按音孔和两个校音孔，该管乐器吹奏管末端通过螺纹接头与Tesla阀变音腔体相连，Tesla阀变音腔体通过焊接与中心主管相连接。Tesla阀变音腔体具有改变内部流场的能力，在原本普通箫声的基础上产生气流声，可以有效地改变萧原本的音色。本发明提出了一种新型管乐器，结构新颖，音色独特，可进行广泛推广与应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，尤其涉及一种多管共同振动发声，带有类似“呼麦”效果的新型乐器。
背景技术
箫是中国的一种传统乐器，如今还有许多人在学习萧乐器。但在学习的过程中，因为是嘴对吹口的乐器，由于卫生问题，不能多人公用。有许多公开的发明专利对其结构进行了改造：如CN201521018094.1一种金属洞箫、CN201220449846.X一种新型短箫、CN201320302513.9一种袖珍箫、CN201320302505.4一种袖珍礼品箫，这几个实用新型都保留了原本的箫的结构，只是在尺寸和材料上进行了修改。对于卫生问题的解决方案只是让其便于清洗。但清洗乐器本身有可能会影响乐器本身的性能。
在市面上基于箫修改结构的新型乐器中，一部分产品通过修改结构，降低了其吹奏难度。但却缺乏对其音色的改变。在公开的发明专利CN201320746230.3一种倍低音弯管箫中：虽有结构改进，但是只是方便吹奏，没有进行音色的改变。
发明内容
本发明针对传统乐器萧在吹奏时声音层次性不够丰富的现状，基于现有的箫乐器蓝本引入了Tesla阀设计成的变音腔体，这种变音腔体，不仅在箫原有及声音基础上利用多管振动发声和弦，还产生了一种独特的沙哑气流声，大大的增加了萧声音的层次性，是一种新型乐器。针对对口吹奏的乐器在多人使用的场合不够卫生的情况，本发明利用螺纹结构拆装替换吹奏管，以便于解决多人使用时的卫生问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，其包括吹奏管、Tesla阀变音腔体、中心主管；所述Tesla阀变音腔体由Tesla阀变音腔体主管、第一Tesla阀变音腔体支管、第二Tesla阀变音腔体支管、第三Tesla阀变音腔体支管组成；所述Tesla阀变音腔体主管由倾斜段和水平段连接形成折线形，倾斜段末端与吹奏管连通，水平段末端与中心主管连通；以所述Tesla阀变音腔体主管管轴为中心，所述第一Tesla阀变音腔体支管、第二Tesla阀变音腔体支管、第三Tesla阀变音腔体支管沿所述Tesla阀变音腔体主管外周等角度布置，三条支管的结构相同；每条支管沿进气方向分为直管段和圆弧管段，且直管段与圆弧管段相切连接；直管段进口与圆弧管段出口分别与Tesla阀变音腔体主管的水平段连通，使Tesla阀变音腔体主管的切斜段中的气流在进入水平段时发生分流，进入每条支管的气流经过导向后以逆流形式重新与水平段中的气流汇合；所述中心主管上开设有若干个按音孔和若干个校音孔。
作为优选，所述的中心主管上，沿程设有八个间隔的按音孔和两个校音孔；八个按音孔中，第一按音孔最接近Tesla阀变音腔体，且位于吹奏握持状态下的中心主管底部脊线左侧，第二按音孔、第三按音孔、第四按音孔、第五按音孔、第六按音孔、第七按音孔均沿中心主管顶部脊线设置，第八按音孔位于吹奏握持状态下的中心主管顶部脊线右侧；两个校音孔中，第一校音孔和第二校音孔对称分布吹奏握持状态下的中心主管底部脊线两侧。
作为优选，所述Tesla阀变音腔体主管中倾斜段和水平段的夹角为135°，第一Tesla阀变音腔体支管的直管段与Tesla阀变音腔体主管的倾斜段同轴；三条支管的直管段与Tesla阀变音腔体主管的水平段之间夹角均为45°。
作为优选，所述吹奏管末端的吹奏口呈U形。
进一步的，所述U形吹奏口在圆弧处拔模30度。
作为优选，所述吹奏管与Tesla阀变音腔体主管之间通过螺纹接头可拆卸式连接。
作为优选，所述Tesla阀变音腔体主管与中心主管之间以焊接方式连接。
作为优选，所述按音孔与校音孔均为圆孔。
进一步的，所述圆孔的孔径为10mm。
作为优选，所述乐器的材质为铝合金。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)本发明的基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，首次将Tesla阀原理应用于乐器领域，之前多用于换热器、微反应器这些设备上。
(2)本发明的基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，能在原本普通箫声的基础上产生较为明显的气流声，形成类似呼麦的独特效果；
(3)本发明的基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，加入了螺纹连接的可替换的吹奏管设计，解决了多人公用乐器的卫生问题；
(4)本发明的基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，可以实现Tesla阀变音腔体增大了边棱音，使得吹奏者在耗气量更小的情况下更容易发出悦耳的声音，降低了吹奏难度和工作强度；
(5)本发明的基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，加入了Tesla阀变音腔体，与普通箫比，造型更加有趣、美观。
附图说明
图1为本发明所涉及一种基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器的半剖视图；
图2为Tesla阀变音腔体局部放大图；
图3为本发明所涉及两校音孔示意图；
图中：1、吹奏口；2、螺纹接头；3、第一Tesla阀变音腔体支管；4、第二Tesla阀变音腔体支管；5、第三Tesla阀变音腔体支管；6、第一按音孔；7、第二按音孔；8、第三按音孔；9、第四按音孔；10、第五按音孔；11、第六按音孔；12、第七按音孔；第八按音孔(13)；14、第一校音孔；15、第二校音孔；16、吹奏管；17、中心主管；18、Tesla阀变音腔体主管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
本实施例中如图1所示的一种基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，由铝合金为主要材料制成，其主体结构包括吹奏管16、Tesla阀变音腔体、中心主管17三部分。下面对各部分的结构进行具体的描述。
吹奏管16是供使用者吹奏的管体，其主体部分外径为28mm，内径为24mm，其中末端的吹奏口1横截面为U形。而且为了便于边棱音的产生，在该吹奏口1的圆弧处拔模30度。
Tesla阀变音腔体为经典模型Tesla阀的一个变形，具有改变内部流场的能力，在原本普通箫声的基础上产生气流声，可以有效地改变萧原本的音色。其具体结构如图2所示，由Tesla阀变音腔体主管18、第一Tesla阀变音腔体支管3、第二Tesla阀变音腔体支管4、第三Tesla阀变音腔体支管5组成。Tesla阀变音腔体主管18由倾斜段和水平段连接形成折线形，倾斜段末端与吹奏管16连通，水平段末端与中心主管17连通。以Tesla阀变音腔体主管18管轴为中心，第一Tesla阀变音腔体支管3、第二Tesla阀变音腔体支管4、第三Tesla阀变音腔体支管5沿Tesla阀变音腔体主管18外周等角度布置。任意两条支管所在平面之间的夹角均为120°。三条支管的结构相同，每条支管沿进气方向分为直管段和圆弧管段，且直管段与圆弧管段相切连接。直管段进口与圆弧管段出口分别与Tesla阀变音腔体主管18的水平段连通，使Tesla阀变音腔体主管18的切斜段中的气流在进入水平段时发生分流，进入每条支管的气流经过直管段和圆弧管段的导向后，从圆弧管段出口排出以逆流形式重新与水平段中的气流汇合，具体逆流角度可以调整。在本实施例中，Tesla阀变音腔体主管18内径为2.2cm，外径为2.4cm；三条支管的内径为1.2cm，外径1.6cm。Tesla阀变音腔体主管18中倾斜段和水平段的夹角为135°，第一Tesla阀变音腔体支管3的直管段与Tesla阀变音腔体主管18的倾斜段同轴，由此形成一个Tesla阀结构。三条支管的直管段与Tesla阀变音腔体主管18的水平段之间夹角均为45°，其目的是为了便于形成气声，实现多管共同和弦。
另外，本实施例中吹奏管16和Tesla阀变音腔体主管18的连接位置分布攻有匹配的螺纹，两者采用螺纹连接，螺纹中径为2.5cm，头数为1，螺距为2角度为45度旋转方向为右手，螺纹深度均为2cm，倒角为1×45°。该可拆卸式连接的设计目的是为了让吹奏管16可以替换，以便于不同的使用者同时使用该乐器。
Tesla阀变音腔体主管18与中心主管17之间以焊接方式连接。中心主管17上开设有若干个按音孔和若干个校音孔。在本实施例中，仿照传统的八孔箫结构，在中心主管17上沿程设有八个间隔的按音孔和两个校音孔。八个按音孔中，第一按音孔6最接近Tesla阀变音腔体，且位于吹奏握持状态下的中心主管17底部脊线左侧，第二按音孔7、第三按音孔8、第四按音孔9、第五按音孔10、第六按音孔11、第七按音孔12均沿中心主管17顶部脊线设置，第八按音孔13位于吹奏握持状态下的中心主管17顶部脊线右侧。两个校音孔中，第一校音孔14和第二校音孔15对称分布吹奏握持状态下的中心主管17底部脊线两侧。按音孔与校音孔均为圆孔，孔径为10mm。这种布局方式是为了方便使用者握持。
该乐器在吹奏时，手法与八孔箫基本相同，左手各手指对应的音孔是：左手拇指对应第一按音孔6；左手食指对应第二按音孔7；左手中指对应第三按音孔8；左手无名指对应第四按音孔9。右手各手指对应的音孔是：右手食指对应第五按音孔10；右手中指对应第六按音孔11；右手无名指对应第七按音孔12；右手小拇指对应第八按音孔13。该乐器在实际吹奏过程中，能在原本普通箫声的基础上进一步产生较为明显的气流声，形成类似呼麦的独特效果，而且由于Tesla阀变音腔体的存在，能够增大边棱音，使得吹奏者在耗气量更小的情况下更容易发出悦耳的声音。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，其特征在于，包括吹奏管（16）、Tesla阀变音腔体、中心主管（17）；所述Tesla阀变音腔体由Tesla阀变音腔体主管（18）、第一Tesla阀变音腔体支管（3）、第二Tesla阀变音腔体支管（4）、第三Tesla阀变音腔体支管（5）组成；所述Tesla阀变音腔体主管（18）由倾斜段和水平段连接形成折线形，倾斜段末端与吹奏管（16）连通，水平段末端与中心主管（17）连通；以所述Tesla阀变音腔体主管（18）管轴为中心，所述第一Tesla阀变音腔体支管（3）、第二Tesla阀变音腔体支管（4）、第三Tesla阀变音腔体支管（5）沿所述Tesla阀变音腔体主管（18）外周等角度布置，三条支管的结构相同；每条支管沿进气方向分为直管段和圆弧管段，且直管段与圆弧管段相切连接；直管段进口与圆弧管段出口分别与Tesla阀变音腔体主管（18）的水平段连通，使Tesla阀变音腔体主管（18）的倾斜段中的气流在进入水平段时发生分流，进入每条支管的气流经过导向后以逆流形式重新与水平段中的气流汇合；所述中心主管（17）上开设有若干个按音孔和若干个校音孔。
2.如权利要求1所述的基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，其特征在于，所述的中心主管（17）上，沿程设有八个间隔的按音孔和两个校音孔；八个按音孔中，第一按音孔（6）最接近Tesla阀变音腔体，且位于吹奏握持状态下的中心主管（17）底部脊线左侧，第二按音孔（7）、第三按音孔（8）、第四按音孔（9）、第五按音孔（10）、第六按音孔（11）、第七按音孔（12）均沿中心主管（17）顶部脊线设置，第八按音孔（13）位于吹奏握持状态下的中心主管（17）顶部脊线右侧；两个校音孔中，第一校音孔（14）和第二校音孔（15）对称分布吹奏握持状态下的中心主管（17）底部脊线两侧。
3.如权利要求1所述的基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，其特征在于，所述Tesla阀变音腔体主管（18）中倾斜段和水平段的夹角为135°，第一Tesla阀变音腔体支管（3）的直管段与Tesla阀变音腔体主管（18）的倾斜段同轴；三条支管的直管段与Tesla阀变音腔体主管（18）的水平段之间夹角均为45°。
4.如权利要求1所述的基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，其特征在于，所述吹奏管（16）末端的吹奏口（1）呈U形。
5.如权利要求4所述的基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，其特征在于，所述U形吹奏口（1）在圆弧处拔模30度。
6.如权利要求1所述的基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，其特征在于，所述吹奏管（16）与Tesla阀变音腔体主管（18）之间通过螺纹接头（2）可拆卸式连接。
7.如权利要求1所述的基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，其特征在于，所述Tesla阀变音腔体主管（18）与中心主管（17）之间以焊接方式连接。
8.如权利要求1所述的基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，其特征在于，所述按音孔与校音孔均为圆孔。
9.如权利要求8所述的基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，其特征在于，所述圆孔的孔径为10mm。
10.如权利要求1所述的基于Tesla阀逆向流动原理的新型乐器，其特征在于，所述乐器的材质为铝合金。
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