TW201530534A - 吹氣式樂音合成裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種吹氣式樂音合成裝置。吹氣式樂音合成裝置包含吹嘴、至少一第一擋板、第一感測元件、氣控式模組、複數個第二感測元件以及處理模組。吹嘴具有氣體振盪腔室，並用以將氣體導入到氣體振盪腔室內。該至少一第一擋板設置在氣體振盪腔室內。第一感測元件設置在氣體振盪腔室內，並用以偵測在氣體振盪腔室內產生振盪之氣體的流動，以輸出第一偵測訊號。氣控式模組具有複數個氣體通道部，其中氣體通道部之每一者具有氣體輸入端以及氣體輸出端，該些氣體輸入端係彼此連通並且與氣體振盪腔室連通。複數個第二感測元件分別設置在氣體通道部內，並用以偵測通過氣體輸出端之氣體的流動，以輸出第二偵測訊號。處理模組分別與第一感測元件及第二感測元件電性連接，且用以接收第一偵測訊號及第二偵測訊號，並將第一偵測訊號與第二偵測訊號合成一樂音訊號。

Description

吹氣式樂音合成裝置

本發明係關於一種樂音合成裝置，特別是關於一種吹氣式樂音合成裝置。

由於習知的管樂樂器利用氣柱大幅度的震動與共振來產生動聽的樂音，但也因此導致其音量過大，所以使用者在練習管樂樂器之吹奏時往往必須避開人群，以免被人群視為噪音，因此實為不便。故，逐漸發展出電子吹奏樂器，由於電子吹奏樂器並非利用習知之管樂樂器的發聲原理來產生樂音，且電子吹奏樂器可調整音量的大小，因此得以讓使用者盡情吹奏而不需考量到是否會對四周環境造成嚴重的噪音。

一般而言，習知的電子吹奏樂器使用吹氣傳感器或麥克風來感應使用者吹氣的行為。舉例而言，若習知的電子吹奏樂器使用麥克風，當使用者吹氣後，麥克風將偵測氣體的變化，進而轉換為音量、音長與音色，但由於氣體僅傳至麥克風，因此，使用者無法感受到氣體在習知電子吹奏樂器內振動的狀況。另外，習知的電子吹奏樂器亦具有無法演奏出與習知的管樂樂器類似樂音的缺點。

由於，習知的電子吹奏樂器僅使用麥克風，因而常有使用者對麥克風吹氣後，使用者吹氣的氣體中所包含的口水亦吹至麥克風上，長久下來，造成麥克風的偵測功能變差；另外，習知的電子吹奏樂器的麥克風因容易偵測到四周環境的聲音，進而造成麥克風偵測的聲音不明確。

本發明提供一種吹氣式樂音合成裝置，其可藉由氣控式模組與電子吹奏樂器結合，進而合成出類似吹奏樂器的樂音。

本發明提出一種吹氣式樂音合成裝置，包含：一吹嘴，具有一氣體振盪腔室，並用以將氣體導入到該氣體振盪腔室內，以使該氣體在該氣體振盪腔室內產生振盪；至少一第一擋板，設置在該氣體振盪腔室內；一第一感測元件，設置在該氣體振盪腔室內，並用以偵測該氣體的流動，以輸出一第一偵測訊號；一氣控式模組，具有複數個氣體通道部，其中該複數個氣體通道部之每一者具有一氣體輸入端以及一氣體輸出端，該些氣體輸入端係彼此連通並且與該氣體振盪腔室連通；複數個第二感測元件，分別設置在該些氣體通道部內，並用以偵測通過該氣體輸出端之該氣體的流動，以輸出一第二偵測訊號；以及一處理模組，分別與該第一感測元件及該些第二感測元件電性連接，且用以接收該第一偵測訊號及該第二偵測訊號，並將該第一偵測訊號與該第二偵測訊號合成一樂音訊號。

綜上所述，本發明之吹氣式樂音合成裝置，藉由第一感測元件感測氣體的力度及速度而輸出第一偵測訊號，且利用氣體撞擊第二感測元件並使第二感測元件輸出第二偵測訊號，再由處理模組接收第一偵測 訊號及第二偵測訊號，即可合成樂音訊號。

本發明之其他實施樣態以及優點可從以下與用以例示本發明原理範例之隨附圖式相結合的詳細說明而更顯明白。此外，為了不對本發明造成不必要的混淆，在本說明書中將不再贅述為人所熟知的元件與原理。

100‧‧‧吹氣式樂音合成裝置

110、110a、110b、110c‧‧‧吹嘴

112、112'、112"、112'''‧‧‧氣體振盪腔室

112a‧‧‧第一擋板

112b‧‧‧呈鏡像對稱的腔壁

112c‧‧‧第一感測元件

112d‧‧‧支撐板

112e‧‧‧第一擋板

112f‧‧‧第一擋板

112g‧‧‧套層

112h‧‧‧腔壁

112i‧‧‧氣體流動管路

114‧‧‧管部

114a‧‧‧第一部分

114b‧‧‧第二部分

116、116'‧‧‧進氣切換模組

116a‧‧‧致動裝置

116b‧‧‧傳動轉軸

116c‧‧‧氣流板

116d‧‧‧旋轉板

116e‧‧‧氣流板

118‧‧‧口水收集裝置

118a‧‧‧螺紋狀彈性元件

118b‧‧‧第二擋板

120‧‧‧氣控式模組

121~127‧‧‧氣體通道部

121a~127a‧‧‧氣體輸入端

121b~127b‧‧‧氣體輸出端

121c~127c‧‧‧第二感測元件

128‧‧‧排氣孔

129‧‧‧連通管

130、130'、130"‧‧‧處理模組

132‧‧‧波形合成器

132a‧‧‧載波器

132b‧‧‧加法器

132c‧‧‧預設樂器的波形表

132d‧‧‧乘法器

134‧‧‧訊號放大器

136‧‧‧脈寬調製控制器

140‧‧‧電源

150‧‧‧調整開關

160‧‧‧播放裝置

200‧‧‧第一偵測訊號

200a‧‧‧放大的第一偵測訊號

200b‧‧‧脈波寬度訊號

210、210'、210"‧‧‧相位數據

220、220'、220"‧‧‧振幅數據

300‧‧‧第二偵測訊號

310‧‧‧載波數據

410、410'、410"‧‧‧索引數據

420、420'、420"‧‧‧波形數據

500、500'、500"‧‧‧樂音訊號

S1‧‧‧氣孔

S2‧‧‧氣孔

T1‧‧‧氣孔

T2‧‧‧氣孔

X‧‧‧單刀單擲式開關

Y‧‧‧出氣感應元件

Z‧‧‧單刀雙擲式開關

圖1繪示依照本發明一實施例之吹氣式樂音合成裝置的示意圖。

圖2繪示依照本發明第一實施例之吹嘴的示意圖。

圖3繪示依照本發明第二實施例之吹嘴的示意圖。

圖4繪示依照本發明第三實施例之吹嘴的示意圖。

圖5繪示依照本發明第四實施例之吹嘴的示意圖。

圖6A繪示依照本發明一實施例之進氣切換模組的示意圖。

圖6B繪示依照本發明另一實施例之進氣切換模組的示意圖。

圖7A繪示依照本發明一實施例之口水收集裝置的示意圖。

圖7B繪示圖7A之口水收集裝置之螺紋狀彈性元件的示意圖。

圖8繪示依照本發明一實施例之氣控式模組的示意圖。

圖9A繪示依照本發明一實施例之第二感測元件的示意圖。

圖9B繪示依照本發明另一實施例之第二感測元件的示意圖。

圖9C繪示依照本發明另一實施例之第二感測元件的示意圖。

圖10A繪示依照本發明一實施例之處理模組合成樂音訊號的示意圖。

圖10B繪示依照本發明另一實施例之處理模組合成樂音訊號的示意圖。

圖10C繪示依照本發明另一實施例之處理模組合成樂音訊號的示意圖。

圖11A繪示依照本發明一實施例之第一偵測訊號的波形示意圖。

圖11B繪示依照本發明另一實施例之第一偵測訊號的波形示意圖。

圖11C繪示依照本發明另一實施例之第一偵測訊號的波形示意圖。

圖11D繪示本發明一實施例之處理模組之載波數據的波形示意圖。

圖11E繪示本發明一實施例之處理模組之相位數據的波形示意圖。

圖11F繪示本發明一實施例之處理模組之振幅數據的波形示意圖。

圖11G繪示本發明一實施例之處理模組之樂音訊號的波形示意圖。

圖1繪示依照本發明一實施例之吹氣式樂音合成裝置的示意圖。請參考圖1，吹氣式樂音合成裝置100包含吹嘴110、氣控式模組120、處理模組130。於本發明之一實施例中，本發明之吹氣式樂音合成裝置100可包含電源140，電源140可例如為電池或外接電源，但不限於此。

圖2繪示依照本發明第一實施例之吹嘴的示意圖。請同時參考圖1及圖2，吹嘴110具有氣體振盪腔室112，且氣體會被導入至氣體振盪腔室112內，以在氣體振盪腔室112內產生振盪。值得一提的是，氣體振盪腔室112可具有至少一個第一擋板112a及呈鏡像對稱的腔壁112b，因此，可藉由氣體振盪腔室112的第一擋版112a及呈鏡像對稱的腔壁112b來促使氣體在氣體振盪腔室112內規律地振盪。在本發明之一實施例中，呈鏡像對稱的腔壁112b可具有曲折表面，藉以促進氣體的振盪。另外，氣體振盪腔室 112內更設有第一感測元件112c，第一感測元件112c係用以偵測於氣體振盪腔室112內的氣體流動，並輸出第一偵測訊號200至處理模組130(圖10A)。於本發明之一實施例中，氣體振盪腔室112內可具有一支撐板112d，以使第一感測元件112c設置於支撐板112d上。再者，本實施例之吹嘴110可形成一管部114，且管部114係連通氣體振盪腔室112，須特別說明的是，管部114可分為第一部分114a及第二部分114b，而第一部分114a可與第二部分114b並排且隔開。另，於本實施例中，第一感測元件112c例如為開關或感應器，但不限於此。

具體而言，當使用者使用吹嘴110對氣體振盪腔室112吹入氣體後，氣體會經由管部114的第一部分114a及第二部分114b分別流入氣體振盪腔室112，且氣體將直向流動並流出氣體振盪腔室112。詳細而言，氣體由管部114的第一部分114a進入氣體振盪腔室112後，即會從氣體振盪腔室112的的A₁處流至B₁處，此時，第一感測元件112c將感測到氣體的流動，且氣體將流至C₁處並流出氣體振盪腔室112。而，由管部114之第二部分114b流入氣體振盪腔室112的氣體，將會從氣體振盪腔室112的A₂處流至B₂處，此時，第一感測元件112c將感測到氣體的流動，且之後氣體會流至C₂處，最後流出氣體振盪腔室112。須特別說明的是，當第一感測元件112c感測到氣體流經B₁處或B₂處時，第一感測元件112c將偵測氣體的流動速度，另外，第一感測元件112c亦可偵測使用者的吹氣強度，最後第一感測元件112c會將所偵測到的關於氣體流動速度及吹氣強度之第一偵測訊號200傳送至處理模組130。

請參考圖3，圖3繪示依照本發明第二實施例之吹嘴的示意 圖。本發明第二實施例之吹嘴結構相似於第一實施例，差別在於第二實施例之吹嘴110a之氣體振盪腔室112'具有多個第一擋板。於本實施例中，例如具有二個第一擋板112a、112e，其目的在於引導氣體流動的方向。當使用者使用吹嘴110a向氣體振盪腔室112'內吹入氣體後，氣體將經由管部114的第一部分114a及第二部分114b分別流入氣體振盪腔室112'，且氣體將斜向流動並流出氣體振盪腔室112'。詳細而言，氣體由管部114的第一部分114a進入氣體振盪腔室112'，即會從氣體振盪腔室112'的的A₁處流至D₁處，並從D₁處流至B₂處，當氣體流至B₂處時，第一感測元件112c將感測到氣體的流動，且之後氣體會流至C₂處並流出氣體振盪腔室112'。而，由管部114之第二部分114b流入氣體振盪腔室112'的氣體，將會從氣體振盪腔室112'的A₂處流至D₂處，並從D₂處流至B₁處，此時，第一感測元件112c將感測到氣體的流動，最後流至C₁處並流出氣體振盪腔室112'。

請參考圖4，圖4繪示依照本發明第三實施例之吹嘴的示意圖。本發明第三實施例之吹嘴結構相似於第一實施例，差別在於第三實施例之吹嘴110b之管部114的第二部分114b可延伸出旁通管(by-pass pipe)，其目的在於延長氣體進入氣體振盪腔室112"的時間。另外，第三實施例之氣體振盪腔室內112"亦可具有多個第一擋版，除了第一實施例的第一擋板112a外，亦在呈鏡像對稱的二腔壁112b旁分別設置第一擋板112f，其目的在於引導氣體的流動，並使氣體可於氣體振盪腔室112"內規律地振盪。

詳細而言，當使用者使用吹嘴110b向氣體振盪腔室112"內吹入氣體時，氣體將會由管部114的第一部分114a及第二部分114b進入氣體振盪腔室112"，而後流出氣體振盪腔室112"外，其氣體的流動路徑如下列 (1)-(3)。

(1)當氣體由管部114的第一部分114a流入氣體振盪腔室112"後，將由A₁處直向流至B₁處，此時第一感測元件112c將感測到氣體的流動，且氣體會由B₁處流至C₁處，並流出氣體振盪腔室112"外；而，經由第二部分114b流入氣體振盪腔室112"的氣體，將於氣體振盪腔室112"的A₂處直向流至B₂處，此時第一感測元件112c將感測到氣體的流動，而氣體會由B₂處流至C₂處，最後流出氣體振盪腔室112"外。值得一提的是，氣體會同時進入管部114的第一部分114a及第二部分114b，但因第二部分114b之旁通管使氣體的流動路徑增加，故於第二部分114b流動的氣體比第一部分114a的氣體較慢流入氣體振盪腔室112"。

(2)當氣體由管部114的第一部分114a流入氣體振盪腔室112"後，將由A₁處直向流至B₁處，此時第一感測元件112c將感測到氣體的流動，並偵測氣體流動的速度及使用者吹氣的強度，而氣體會再從B₁處流至C₁處，由C₁處反彈至E₁，而後於E₁處沿腔壁112b及第一擋板112f之間的路徑流至F₁處，氣體會順著F₁處的路徑斜向流至B₂處，此時，第一感測元件112c將再次感測到氣體的流動，第一感測元件112c亦會再次偵測氣體流動的速度及使用者吹氣的強度，最後氣體從C₂處流出氣體振盪腔室112"；換言之，當氣體由管部114的第二部分114b流入氣體振盪腔室112"後，將由A₂處直向流至B₂處，此時第一感測元件112c將感測到氣體的流動，並偵測氣體流動的速度及使用者吹氣的強度，而氣體會再從B₂處流至C₂處，由C₂處反彈至E₂處，而後於E₂處沿腔壁112b及第一擋板112f之間的路徑流至F₂處，氣體會順著F₂處的路徑斜向流至B₁，而第一感測元件112c將再次感測到氣體的流 動，並再次偵測氣體流動的速度及使用者吹氣的強度，最後氣體即從C₁處流出氣體振盪腔室112"。值得一提的是，氣體會同時進入管部114的第一部分114a及第二部分114b，但因第二部分114b之旁通管使氣體的流動路徑增加，故於第二部分114b流動的氣體比第一部分114a的氣體較慢流入氣體振盪腔室112"。具體而言，當由第一部分114a進入氣體振盪腔室112"的氣體流至B₂處時，將會和從第二部分114b進入氣體振盪腔室112"的氣體會合，並於C₂處流出氣體振盪腔室112"；同理，氣體亦可於B₁處會合，並由C₁處流出氣體振盪腔室112"。

(3)當氣體由管部114的第一部分114a流入氣體振盪腔室112"之A₁處，並經由B₁、C₁、E₁、F₁、B₂處至C₂處後，氣體將由C₂處反彈至E₂處，並沿著腔壁112b與第一擋板112f之間的路徑流動至F₂，再順著F₂處的路徑流至B₁、C₁處，氣體將可於C₁處反覆上述之流動路徑進行流動，以使氣體可於氣體振盪腔室112"內規律地振盪，當然，氣體亦可於C₁處流出氣體振盪腔室112"；而，當氣體由管部114的第二部分114b流入氣體振盪腔室112"之A₂處，並經由B₂、C₂、E₂、F₂、B₁處至C₁處後，氣體將由C₁處反彈至E₁處，並沿著腔壁112b與第一擋板112f之間的路徑流動至F₁，再順著F₁處的路徑流至B₂、C₂處，氣體將可於C₂處反覆上述之流動路徑進行流動，以使氣體可在氣體振盪腔室112"內規律地振盪，另，氣體亦可於C₂處流出氣體振盪腔室112"。值得一提的是，氣體會同時進入管部114的第一部分114a及第二部分114b，但因第二部分114b之旁通管使氣體的流動路徑增加，故於第二部分114b流動的氣體比第一部分114a的氣體較慢流入氣體振盪腔室112"，具體而言，當由第一部分114a進入氣體振盪腔室112"的氣體流至B₂處時，將會 和從第二部分114b進入氣體振盪腔室112"的氣體會合，因此，氣體可於C₂處流出氣體振盪腔室112"或反彈至E₂處以進行氣體振盪，但不以此為限；同理，氣體亦可於C₁處流出氣體振盪腔室112"或反彈至E₁處進行氣體振盪，亦不以此為限。

另外，請參考圖5，圖5繪示依照本發明第四實施例之吹嘴的示意圖。本發明第四實施例之吹嘴結構及氣體流動路徑相似於第三實施例，差異在於本實施例之吹嘴110c之氣體振盪腔室112'''更包含套層112g，且於氣體振盪腔室112'''的腔壁112h與套層112g之間更可形成氣體流動管路112i。當氣體同第三實施例之流動路徑(3)於氣體振盪腔室112'''內規律地振盪時，氣體可從G₁處或G₂處流入氣體流動管路112i，並流出氣體振盪腔室112'''。值得一提的是，本實施例較適用於當使用者吹入氣體的量較大時，如此，氣體較易排出氣體振盪腔室112'''外，但於此不加以限制。

接著，圖6A繪示依照本發明一實施例之進氣切換模組的示意圖，圖6B繪示依照本發明另一實施例之進氣切換模組的示意圖。請先參考圖6A，本發明之吹嘴(110、110a、110b、110c)更可包括進氣切換模組116，進氣切換模組116設置於管部114內，且包括致動裝置116a、傳動轉軸116b、氣流板116c及呈半圓形狀的旋轉板116d。上述致動裝置116a可例如為馬達致動裝置或風車致動裝置。氣流板116c具有相對的二個氣孔S₁、S₂，且氣流板116c相對於旋轉板116d設置，例如以圖6A所示之並排方式加以設置，旋轉板116d可僅遮住S₁、S₂其中之一。請同時參考圖6B，依照本發明另一實施例之進氣切換模組116'更可包括另一氣流板116e，氣流板116e具有類似於氣流板116c的結構。旋轉板116d可設置在氣流板116e與氣流板116c之間，且氣流 板116e的二個氣孔T₁、T₂的設置位置可與氣流板116c的二個氣孔S₁、S₂的設置位置對應。此設計的目的在於，使旋轉板116d於轉動時，不容易在進氣切換模組116'內造成晃動。以上，關於旋轉板與氣流板之設置位置，於此不加以限制。須特別說明的是，本實施例之進氣切換模組116'亦可用於上述吹嘴(110、110a、110b、110c)。

詳細而言，以圖6A為例，若致動裝置116a為風車致動裝置，且當使用者吹入氣體後，氣體將使風車致動裝置作動，而風車致動裝置將驅動傳動轉軸116b並帶動旋轉板116d旋轉，此時，旋轉板116d將交替地遮蔽氣流板116c的二氣孔S₁、S₂，須特別注意的是，吹入的氣體流動速度會影響風車致動裝置的轉動速度。以圖6A為例，若致動裝置116a為馬達致動裝置，此時，吹嘴110更包含控制模組(圖未示出)，且此控制模組會電性連接至馬達致動裝置，當使用者吹入氣體並於吹入氣體處對此控制模組之感應器(圖未示出)施加力量(例如使用者可利用其唇、舌對此感應器施加力量)時，此感應器會將施加的力量資訊傳輸至此控制模組，此控制模組會將力量資訊轉換成電流或電壓資訊，並將此電流或電壓資訊傳送至馬達致動裝置，馬達致動裝置將根據此電流或電壓資訊轉動，進而驅動傳動轉軸116b並帶動旋轉板116d旋轉，旋轉板116d將交替地遮蔽氣流板116c的二氣孔S₁、S₂。以此種方式，使用者可藉由其施加於此感應器的力量大小來控制馬達致動裝置的轉動速度，進而調整旋轉板116d的旋轉速度。

請參考圖7A、7B，圖7A繪示依照本發明一實施例之口水收集裝置的示意圖，圖7B繪示圖7A之口水收集裝置之螺紋狀彈性元件的示意圖。本發明之吹嘴(110、110a、110b、110c)可更包含口水收集裝置118，口 水收集裝置118可與氣體振盪腔室112連接，進一步說明，上述實施例之管部114可使口水收集裝置118與氣體振盪腔室112連接。

詳細而言，口水收集裝置118具有螺紋狀彈性元件118a及至少一個第二擋板118b，其中第二擋板118b係用以引導氣體的流動。如圖7A所示，當使用者吹氣，氣體將由G處分別流至H₁處及H₂處，流至H₁處的氣體將沿著口水收集裝置的腔壁流至I₁處，之後流向J₁處，然後再流至K₁處，氣體將由K₁處反彈流至L₁處並以上述路徑反覆循環，或者流至M處然後流出口水收集裝置118；相同地，流至H₂處的氣體將沿著口水收集裝置的腔壁流至I₂處，之後流向J₂處，然後再流至K₂處，氣體將由K₂處反彈流至L₂處並以上述路徑反覆循環，或者流至M處然後流出口水收集裝置118。當氣體在口水收集裝置118內循環時，氣體中所含的口水可附著於螺紋狀彈性元件118a上，藉以去除氣體中所含的口水。在本發明之一實施例中，在螺紋狀彈性元件118a上可設置吸水材料(圖未示出)，例如吸水布等等，藉以促進口水的去除，此吸水材料為可替換式。

再者，請參考圖8，圖8繪示依照本發明一實施例之氣控式模組的示意圖。須特別注意的是，本實施例之氣控室模組係連接上述吹嘴110、110a、110b、110c其中一者。在本實施例中，氣控式模組120具有複數個氣體通道部121~127，而氣體通道部121~127可分別具有氣體輸入端121a~127a及氣體輸出端121b~127b，且氣體輸入端121a~127a係藉由複數個連通管129彼此連通，並與吹嘴110(110a、110b、110c)之氣體振盪腔室112(112'、112"、112''')連通。另外，亦有複數個第二感測元件121c~127c分別設置於氣體通道部121~127內，且第二感測元件121c~127c係用以偵測通 過氣體輸出端121b~127b的氣體流動，並輸出第二偵測訊號300至處理模組130。另外，氣控式模組120更可具有排氣孔128，以使氣體可由排氣孔128排出，且排氣孔128係經由連通管129而與氣體輸入端127a連通。須特別說明的是，第二感測元件121c~127c係分別設置於連通管129入口處與氣體輸出端121b~127b之間，並非設置於連通管129與氣體輸入端121a~127a之間。雖然在圖8中繪示7個氣體通道部(121~127)，但本發明並不限於此。舉例而言，氣控式模組120可具有少於7個或多於7個的氣體通道部。

以下將以複數個氣體通道部121~127的其中二個氣體通道部121、122進行說明，其餘將以此類推，於此不加以贅述。當使用者吹氣且氣體流經氣體振盪腔室112(112'、112"、112''')後，氣體會流至氣控式模組120，並流向氣體通道部121的氣體輸入端121a，此時，若使用者未按壓氣體通道部121的氣體輸出端121b，氣體將由氣體輸入端121a先流經第二感測元件121c，並造成第二感測元件121c大幅地移位，而後氣體將流出氣體輸出端121b，於此種情況下，第二感測元件121c會偵測氣體的流動並輸出第二偵測訊號300至處理模組130。但，若使用者按壓氣體通道部121的氣體輸出端121b，氣體會直接由氣體輸入端121a流至連通管129並直接流至氣體通道部122的氣體輸入端122a，此時，雖有少量的氣體流經第二感測元件121c，但因少量的氣體無法使第二感測元件121c大幅地移位，因此，第二感測元件121c將無法偵測氣體的流動及輸出第二偵測訊號300；若使用者未按壓氣體通道部122的氣體輸出端122b時，氣體會先流經第二感測元件122c，再流出氣體輸出端122b，由於氣體將使第二感測元件122c大幅地移位，因此，第二感測元件122c會偵測氣體流動並輸出第二偵測訊號300。須特別注意的 是，上述流動的氣體僅能造成第二感測元件121c-127c的其中之一大幅地移位，並僅能輸出一個第二偵測訊號300，具體而言，氣體無法同時造成第二感測元件121c-127c的其中二者大幅地移位。另外，若使用者按壓全部的氣體輸出端121b-127b，吹入之氣體將由排氣孔128排出。

另外，請參考圖8及9A、9B，第二感測元件121c~127c可例如為單刀單擲式開關X或出氣感應元件Y，於此不加以限制。再者，請參考圖9C，第二感測元件可例如為單刀雙擲式開關Z，舉例而言，當氣體經由氣體輸入端121a流經單刀雙擲式開關Z並流出氣體輸出端121b時，單刀雙擲式開關Z將輸出第二偵測訊號300至處理模組130，且單刀雙擲式開關Z會關閉連通管129的入口，使氣體無法通過連通管129。

在本發明之實施例中，處理模組130分別與第一感測元件112c及第二感測元件121c~127c電性連接，第一感測元件112c會將第一偵測訊號200傳送至處理模組130，第一偵測訊號200可包括偵測到的氣體流量及使用者吹氣量的資訊，而當第二感測元件121c~127c的其中一者偵測到氣體流動時，亦會傳送第二偵測訊號300至處理模組130，第二偵測訊號300可包括氣體流動的資訊，但不加以限制。當處理模組130接收到第一偵測訊號200及第二偵測訊號300後，即會將第一偵測訊號200及第二偵測訊號300合成樂音訊號500。請參考圖1，在本發明之另一實施例中，吹氣式樂音合成裝置100可包括調整開關150，且調整開關150亦電性連接處理模組130，並依照使用者的喜好調整其開關，而調整開關150即會輸出調整訊號(圖未示出)至處理模組130，以使處理模組130將調整訊號及第一偵測訊號200、第二偵測訊號300合成樂音訊號500。其中，上述的調整開關150，例如為可調整音量 大小、調整頻率高低或選擇不同預設樂器之樂音的開關，但不以此為限。

此外，請繼續參考圖1，本發明之吹氣式樂音合成裝置100更包含播放裝置160，播放裝置160係與處理模組130電性連接，且處理模組130會將合成之樂音訊號500傳送至播放裝置160，以使播放裝置160可輸出其樂音訊號500，並讓使用者聽到；上述之播放裝置160例如為揚聲器，但不以此為限。另外，本發明第一實施例之吹氣式樂音合成裝置100亦可不包含播放裝置160，故處理模組130以傳輸線連接至其他音效播放裝置，以輸出樂音訊號500，而上述音效播放裝置可例如為音響、行動裝置的揚聲器等，亦不加以限制。

再者，請參考圖10A~10C及圖11A~11G。圖10A繪示依照本發明一實施例之處理模組合成樂音訊號的示意圖；圖10B繪示依照本發明另一實施例之處理模組合成樂音訊號的示意圖；圖10C繪示依照本發明另一實施例之處理模組合成樂音訊號的示意圖。圖11A繪示依照本發明一實施例之第一偵測訊號的波形示意圖；圖11B繪示依照本發明另一實施例之第一偵測訊號的波形示意圖；圖11C繪示依照本發明另一實施例之第一偵測訊號的波形示意圖；圖11D繪示本發明一實施例之處理模組之載波數據的波形示意圖；圖11E繪示本發明一實施例之處理模組之相位數據的波形示意圖；圖11F繪示本發明一實施例之處理模組之振幅數據的波形示意圖；圖11G繪示本發明一實施例之處理模組之樂音訊號的波形示意圖。

請先參照圖10A及圖11A、圖11D~圖11G，若第一感測元件112c例如為開關，當開關偵測到氣體流動速度及使用者吹氣量的大小時，將傳送第一偵測訊號200至處理模組130，且第二感測元件121c~127c亦將第 二偵測訊號300傳送至處理模組130。再者，處理模組130會將第一偵測訊號200轉換成相位數據210及振幅數據220，並將相位數據210傳送至處理模組130的波形合成器132；此時，處理模組130的波形合成器132會透過載波器132a將第二偵測訊號300轉換成載波數據310。接著，將相位數據210及載波數據310放入波形合成器132的加法器132b內相加即可得到索引數據410，之後再將索引數據410放入預設樂器的波形表132c中即可得知此預設樂器的波形數據420，而後將預設樂器的波形數據420與振幅數據220於乘法器132d內相乘，即可合成樂音訊號500。最後，再將樂音訊號500傳送至播放裝置160，並透過播放裝置160輸出樂音訊號500。

請參照圖10B、圖11B、圖11D~圖11G，若第一感測元件112c例如為感應器，當感應器偵測到氣體流動速度及使用者吹氣量的大小時，將傳送第一偵測訊號200至處理模組130'，且第二感測元件121c~127c亦將第二偵測訊號300傳送至處理模組130'。再者，處理模組內130'的訊號放大器134會將第一偵測訊號200放大，再由處理模組130'將放大的第一偵測訊號200a轉換成相位數據210'及振幅數據220'，並將相位數據210'傳送至處理模組130'的波形合成器132；此時，處理模組130'的波形合成器132會透過載波器132a將第二偵測訊號300轉換成載波數據310。接著，將相位數據210'及載波數據310放入波形合成器132的加法器132b內相加而得索引數據410'，之後再將索引數據410'放入預設樂器的波形表132c中以得知此預設樂器的波形數據420'，而後將預設樂器的波形數據420'與振幅數據220'於乘法器132d內相乘，即可合成樂音訊號500'。最後，將樂音訊號500'傳送至播放裝置160，並透過播放裝置160輸出樂音訊號500'。

最後，請參照圖10C及圖11B~圖11G，若第一感測元件112c例如為感應器，當感應器偵測到氣體流動速度及使用者吹氣量的大小時，將傳送第一偵測訊號200至處理模組130"，且第二感測元件121c~127c亦將第二偵測訊號300傳送至處理模組130"。再者，處理模組130"會將第一偵測訊號200先由訊號放大器134放大，並由脈寬調製(PWM)控制器136將放大的第一偵測訊號200a轉換為脈波寬度訊號200b，再由處理模組130"將脈波寬度訊號200b轉換為相位數據210"及振幅數據220"，最後將相位數據210"傳送至處理模組130"的波形合成器132；此時，處理模組130"的波形合成器132會透過載波器132a將第二偵測訊號300轉換成載波數據310。接著，將相位數據210"及載波數據310放入波形合成器132的加法器132b內相加並得到索引數據410"，之後再將索引數據410"放入預設樂器的波形表132c中以得知此預設樂器的波形數據420"，而後將預設樂器的波形數據420"與振幅數據220"於乘法器132d內相乘，即可合成樂音訊號500"。最後，將樂音訊號500"傳送至播放裝置160，並透過播放裝置160輸出樂音訊號500"。

綜上所述，在本發明中，由於吹氣式樂音合成裝置可藉由氣體於氣體振盪腔室內振盪的擺動，進而使第一感測元件偵測氣體的流動速度及使用者的吹氣量強度，並傳輸第一偵測訊號至處理模組；且，因氣體流經氣控式模組的第二感測元件，因此，第二感測元件亦會傳輸第二偵測訊號至處理模組。進一步而言，第一感測元件所偵測的使用者吹氣量強度可作為振幅數據，而氣體的流動速度可作為相位數據，另，第二感測元件即偵測載波數據(亦可稱頻率數據)，並利用振幅數據、相位數據及載波數據合成樂音訊號，由播放裝置播放樂音訊號，即可使使用者聽到。

雖然本發明已參考較佳實施例及圖式詳加說明，但熟習本項技藝者可瞭解在不離開本發明之精神與範圍的情況下，可進行各種修改、變化以及等效替代，然而這些修改、變化以及等效替代仍落入本發明之申請專利範圍內。

100‧‧‧吹氣式樂音合成裝置

110‧‧‧吹嘴

120‧‧‧氣控式模組

130‧‧‧處理模組

140‧‧‧電源

150‧‧‧調整開關

160‧‧‧播放裝置

Claims (16)

1. 一種吹氣式樂音合成裝置，包含：一吹嘴，具有一氣體振盪腔室，並用以將氣體導入到該氣體振盪腔室內，以使該氣體在該氣體振盪腔室內產生振盪；至少一第一擋板，設置在該氣體振盪腔室內；一第一感測元件，設置在該氣體振盪腔室內，並用以偵測該氣體的流動，以輸出一第一偵測訊號；一氣控式模組，具有複數個氣體通道部，其中該複數個氣體通道部之每一者具有一氣體輸入端以及一氣體輸出端，該些氣體輸入端係彼此連通並且與該氣體振盪腔室連通；複數個第二感測元件，分別設置在該些氣體通道部內，並用以偵測通過該氣體輸出端之該氣體的流動，以輸出一第二偵測訊號；以及一處理模組，分別與該第一感測元件及該些第二感測元件電性連接，且用以接收該第一偵測訊號及該第二偵測訊號，並將該第一偵測訊號與該第二偵測訊號合成一樂音訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之吹氣式樂音合成裝置，更包含一播放裝置，該播放裝置係與該處理模組電性連接，並用以輸出該樂音訊號。
3. 如申請專利範圍第1項所述之吹氣式樂音合成裝置，其中該氣體振盪腔室具有一呈鏡像對稱的腔壁。
4. 如申請專利範圍第1項所述之吹氣式樂音合成裝置，其中該第一感測元件係為開關或感應器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之吹氣式樂音合成裝置，其中該吹嘴更包含一口水收集裝置，且該口水收集裝置與該氣體振盪腔室連接。
6. 如申請專利範圍第5項所述之吹氣式樂音合成裝置，其中該口水收集裝置具有一螺紋狀彈性元件。
7. 如申請專利範圍第5或6項所述之吹氣式樂音合成裝置，其中該口水收集裝置更包括至少一第二擋板，該至少一第二擋板係用以引導該氣體。
8. 如申請專利範圍第1項所述之吹氣式樂音合成裝置，其中該吹嘴形成有一管部，且該管部連通該氣體振盪腔室。
9. 如申請專利範圍第5項所述之吹氣式樂音合成裝置，其中該吹嘴形成有一管部，且該管部連接於該口水收集裝置及該氣體振盪腔室之間。
10. 如申請專利範圍第8或9項所述之吹氣式樂音合成裝置，其中該管部分為一第一部分及一第二部分，且該第一部分係與該第二部分並排且隔開。
11. 如申請專利範圍第10項所述之吹氣式樂音合成裝置，其中該第二部分係延伸出一旁通管(by-pass pipe)。
12. 如申請專利範圍第1或3項所述之吹氣式樂音合成裝置，其中該氣體振盪腔室更包含一套層，以在該套層與該氣體振盪腔室的腔壁之間形成一氣體流動管路。
13. 如申請專利範圍第1項所述之吹氣式樂音合成裝置，其中該氣控式模組更具有一排氣孔，以使該氣體自該排氣孔流出。
14. 如申請專利範圍第1項所述之吹氣式樂音合成裝置，其中該些第二感測元件係為單刀單擲式開關、單刀雙擲式開關或出氣感應元件。
15. 如申請專利範圍第8或9項所述之吹氣式樂音合成裝置，其中該吹嘴更具有一進氣切換模組，該進氣切換模組係設置於該管部並且包括一致動裝置、一傳動轉軸、一氣流板以及呈半圓形狀的一旋轉板，其中該氣流板具有相對之二氣孔，該 氣流板係相對於該旋轉板設置，以在該致動裝置驅動該傳動轉軸而帶動該旋轉板旋轉時，使該旋轉板以交替方式遮蔽該氣流板的該些氣孔。
16. 如申請專利範圍第15項所述之吹氣式樂音合成裝置，其中該致動裝置係為馬達致動裝置或風車致動裝置。