TWM603611U - 多功能電子吹奏樂器系統 - Google Patents

Abstract

一種多功能電子吹奏樂器系統，包含吹奏裝置以及資料處理裝置。吹奏裝置包含殼體、吹氣管、壓力感測器、控制器、多個按壓開關以及無線訊號傳輸模組。壓力感測器包含通氣管。當使用者對著吹氣管的吹氣口吹氣使主氣體流經吹氣管且選擇性地按壓多個按壓開關時，壓力感測器經由通氣管感測關於主氣體之壓力訊號，控制器經由無線訊號傳輸模組發送壓力訊號以及多個按壓開關傳送的開關訊號。資料處理裝置接收壓力訊號以及開關訊號，根據多個預定音調資訊中之一選定音調資訊、壓力訊號以及開關訊號產生音樂資訊，並且播放音樂資訊。本多功能電子吹奏樂器可依個人演奏習慣，設定不同的操作指法並可輸出不同樂器聲音或音調。

Description

多功能電子吹奏樂器系統

本新型關於一種多功能電子吹奏樂器系統，並且特別是關於包含結構簡單的吹奏裝置且能自我訂定演奏的指法或輸出多種樂器音樂的多功能電子吹奏樂器系統。

音樂是精神世界的美好產物，它直抵心靈迸發情感，使人們得到其他事物無法帶來的精神享受。隨著生活水準的不斷提高，人們對音樂的需求也越來越高。對於能夠簡單學習即可演奏出優美音樂的樂器，一直是人類不斷創造者。

樂器根據演奏方式大致上可分為管樂器、弦樂器、打擊樂器、鍵盤樂器等。然而，學習一樣樂器必須花費許多時間，才能夠演奏美妙的曲目。所以，很少人能熟練多樣樂器。即便是管樂器類樂器，也少有人能熟練多種管樂器。

在音樂演奏領域，有時候需要至少兩種樂器的配合，才能夠完成一段優美音樂的演奏。然而，現行樂器學習的環境大多是熟練某種樂器的老師同時指導數位學生學習此種樂器，而非指導不同學生學習不同種樂器，無法享受不同 樂器合奏樂趣。

吹奏式樂器因攜帶便利、保存容易、容易學習、能訓練肺活量等種種原因，大多成為學校選擇讓學生學習音樂的入門樂器。關於吹奏式電子樂器的先前技術，已有一些吹奏式電子樂器採用麥克風感測吹奏簧片時發出音量的大小方式，但是此類吹奏式電子樂器的架構較複雜，採用的元件昂貴，並且吹奏者需要有能吹奏簧片的肺活量。另有一些吹奏式電子樂器採用壓差式壓力感測器或使用兩個壓力感測器分別配置於進口與出口端，感測吹奏時進出口產生氣流的壓力差值，但是，此類吹奏式電子樂器的壓差式壓力感測器的感測靈敏度較差，必須使用多個壓力感測器，並且其架構仍是複雜。先前技術的吹奏式電子樂器普遍價格高昂。

此外，先前技術的吹奏式電子樂器其殼體上配置多個按壓開關，播放音樂的喇叭設置於殼體內。甚至有些先前技術的吹奏式電子樂器能演奏多種樂器音樂。然而，先前技術的吹奏式電子樂器對應不同音階的指法固定，甚至有些先前技術的吹奏式電子樂器操作多個按壓開關的指法是製造廠商自訂的，因此，使用者演奏這些先前技術的吹奏式電子樂器，大多需要重新學習其操作多個按壓開關的指法。並且，這些先前技術的吹奏式電子樂器的軟體更新不容易。

此外，先前技術的吹奏式電子樂器並無協助使用者自行演奏訓練的功能，例如，顯示使用者演奏指法正確性、 吹奏節拍及時間長短的功能等。

因此，本新型所欲解決之一技術問題在於提供一種多功能電子吹奏樂器系統。根據本新型之多功能電子吹奏樂器系統其架構簡單，吹奏壓力感測靈敏。若使用者已經熟習某種操作按壓開關的指法，則可以將操作設定習慣的操作指法，無須重新學習指法。

根據本新型之一較佳實施例之多功能電子吹奏樂器系統包含吹奏裝置以及資料處理裝置。吹奏裝置包含殼體、吹氣管、第一電路板、壓力感測器、第二電路板、控制器、多個按壓開關以及第一無線訊號傳輸模組。吹氣管係設置於殼體的頂部處。吹氣管具有吹氣口以及出氣口。吹氣管的吹氣口係連通殼體。第一電路板係固定於殼體內。壓力感測器係電氣連接至第一電路板上，並且包含通氣管。第二電路板係固定於殼體內。控制器係電氣固定於第二電路板上，並且電氣連接至壓力感測器。多個按壓開關係設置於殼體上，並且電氣連接至控制器。第一無線訊號傳輸模組係電氣固定於第二電路板上，並且電氣連接至控制器。資料處理裝置包含儲存模組、播音模組、第二無線訊號傳輸模組以及至少一處理器。儲存模組其內儲存演奏音樂應用程式以及多個預定音調資訊。至少一處理器係分別電氣連接至儲存模組、播音模組以及第二無線訊號傳輸模組。使用者操作資料處理裝置以透過至少一處理器執行演奏音樂應用程式，並經由演 奏音樂應用程式從多個預定音調資訊中選取一選定音調資訊。當使用者對著吹氣管的吹氣口吹氣使主氣體流經吹氣管且選擇性地按壓多個按壓開關時，壓力感測器經由通氣管感測關於主氣體的壓力訊號，控制器接收壓力感測器發送之壓力訊號以及多個按壓開關發送之開關訊號，並且經由第一無線訊號傳輸模組發送壓力訊號以及開關訊號。至少一處理器經由第二無線訊號傳輸模組接收壓力訊號以及開關訊號。至少一處理器根據選定音調資訊、壓力訊號以及開關訊號產生音樂資訊，並且經由播音模組播放音樂資訊。

於一具體實施例中，根據本新型之多功能電子吹奏樂器系統的吹奏裝置還包含氣體導引管。氣體導引管具有第一開口端以及第二開口端。氣體導引管係貫穿吹氣管的內壁。氣體導引管的第一開口端係置於吹氣管內，並且氣體導引管的第二開口端係套合於通氣管內。壓力感測器經由氣體導引管以及通氣管感測關於主氣體的壓力訊號。

於一具體實施例中，第一無線訊號傳輸模組係以無線通訊協定傳送壓力訊號以及開關訊號。無線通訊協定可以是Wi-Fi協定、WiMAX協定、IEEE 802.11系列協定(IEEE 802.11-based protocols)、3G網路協定、4G網路協定、5G網路協定、HSPA網路協定、LTE網路協定、藍牙協定(Bluetooth protocol)，或其他商用無線通訊協定。

於一具體實施例中，根據本新型之多功能電子吹 奏樂器系統還包含電池。電池係設置於殼體內，並且電氣連接至第一電路板以及第二電路板，以供應壓力感測器、控制器、多個按壓開關以及第一無線訊號傳輸模組於操作時所需之電力。

於一具體實施例中，儲存模組其內還儲存多個開關對應音階對照表。使用者操作資料處理裝置並且經由演奏音樂應用程式從多個開關對應音階對照表中選取一開關對應音階對照表。至少一處理器並且根據選定音調資訊、選定多個開關對應音階對照表、壓力訊號以及開關訊號產生音樂資訊。

根據本新型之一較佳實施例之多功能電子吹奏樂器系統，可改變操作指法及樂器音階音檔，該吹奏樂器具有一偵測壓力感測器及數顆按壓開關，該方式包含以下步驟：(A)擷取該吹奏樂器同時被按下的按壓開關訊號並傳輸給資料處理裝置；(B)擷取該吹奏樂器壓力感測器的感測壓力值並傳輸給資料處理裝置；(C)資料處理裝置依據資料處理裝置上按壓開關訊號與所選定之音階對照表選取對應的音階；及(D)依據資料處理裝置上按壓開關訊號與樂器對應表格選取對應的樂器種類；(E)資料處理裝置依據(B)(C)(D)播放出對應的樂器音階音檔及相對應的聲音大小。本新型之一較佳實施例之多功能電子吹奏樂器系統於步驟(C)及(D)中資料處理 裝置之按壓開關與音階對照表，可在資料處理裝置上修改並儲存，例如資料處理裝置之按壓開關與音階對照表無使用者習慣的用法，使用者亦可利用此修改功能修改為習知或慣用的方法。

於一具體實施例中，儲存模組其內儲存還儲存吹奏訓練應用程式。資料處理裝置還包含顯示器。顯示器係電氣連接至至少一處理器。當使用者操作資料處理裝置以透過至少一處理器執行吹奏訓練應用程式時，至少一處理器經由第二無線訊號傳輸模組接收壓力訊號以及開關訊號，並且根據壓力訊號以及開關訊號產生顯示資訊，並經由顯示器顯示資訊，使用者可依據該資訊了解訓練效果及改善方向。

與先前技術不同，根據本新型之多功能電子吹奏樂器系統其架構簡單，壓力感測靈敏，更新軟體容易。根據本新型之多功能電子吹奏樂器系統能讓使用者僅憑熟練一種吹奏式樂器即能演奏多種樂器音樂，並且能協助使用者自行演奏訓練。

關於本新型之優點與精神可以藉由以下的新型詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

1:多功能電子吹奏樂器系統

2:吹奏裝置

20:殼體

202:頂部

21:吹氣管

212:吹氣口

214:出氣口

216:內壁

22:第一電路板

23:壓力感測器

232:通氣管

24:氣體導引管

242:第一開口端

244:第二開口端

25:第二電路板

26:控制器

27:按壓開關

28:第一無線訊號傳輸模組

29a:電池

3:資料處理裝置

32:儲存模組

34:播音模組

36:第二無線訊號傳輸模組

38:處理器

39:顯示器

圖1係根據本新型之一較佳具體實施例之多功能電子吹奏樂 器系統的外觀視圖。

圖2係圖1中多功能電子吹奏樂器系統之一必要元件-吹奏裝置沿A-A線的截面視圖。

圖3係圖1中多功能電子吹奏樂器系統之一必要元件-吹奏裝置部分詳圖。

圖4係根據本新型之較佳具體實施例之多功能電子吹奏樂器系統的功能區塊圖。

請參閱圖1、圖2、圖3及圖4，該等圖式示意地描繪根據本新型之一較佳具體實施例之多功能電子吹奏樂器系統1。圖1係根據本新型之較佳具體實例之多功能電子吹奏樂器系統1之外觀視圖。圖2係圖1中多功能電子吹奏樂器系統1之一必要元件-吹奏裝置2沿A-A線的截面視圖。圖3係圖1中多功能電子吹奏樂器系統1之一必要元件-吹奏裝置部分詳圖。圖4係根據本新型之多功能電子吹奏樂器系統較佳具體實施例之功能區塊圖描繪。

如圖1、圖2及圖4所示，根據本新型之較佳具體實例之多功能電子吹奏樂器系統1包含吹奏裝置2以及資料處理裝置3。根據本新型之吹奏裝置2其構造可以依照制式樂器來設計。如圖1及圖2所示，吹奏裝置2其結構係依造直笛的規格所設計，但根據本新型之吹奏裝置2其結構並不限於直笛的規格，也可以依造其他種類吹奏式樂器的規格，例如，陶笛、 洞簫、橫笛或其他吹奏型樂器等。

吹奏裝置2包含殼體20、吹氣管21、第一電路板22、壓力感測器23、第二電路板25、控制器26、多個按壓開關27以及第一無線訊號傳輸模組28。

吹氣管21係設置於殼體20的頂部202處。吹氣管21具有吹氣口212以及出氣口214。吹氣管21的吹氣口212係連通殼體20。

於一具體實施例中，吹氣管21的出氣口214係連通殼體20，如圖2及圖3所示。

於另一具體實施例中，吹氣管21的出氣口214係設置於殼體20內。

第一電路板22係固定於殼體20內。壓力感測器23係電氣連接至第一電路板22上，並且包含通氣管232。

第二電路板25係固定於殼體20內。控制器26係電氣固定於第二電路板25上，並且電氣連接至壓力感測器23。多個按壓開關27係設置於殼體20上，並且電氣連接至控制器26。多個按壓開關27可以依照制式樂器的規格排列於殼體20上，例如，多個按壓開關27依照直笛的格式多數按壓開關27排成一列於殼體20的上半殼體上，數個按壓開關27排成一列於殼體20的下半殼體上。例如，多個按壓開關27依照陶笛的格式大致上成兩列於殼體20上。

於一具體實施例中，按壓開關27可以是機械式開 關、電磁開關、觸控墊等各式開關元件。

第一無線訊號傳輸模組28係電氣固定於第二電路板25上，並且電氣連接至控制器26。

如圖4所示，資料處理裝置3包含儲存模組32、播音模組34、第二無線訊號傳輸模組36以及至少一處理器38。 至少一處理器38係分別電氣連接至儲存模組32、播音模組34以及第二無線訊號傳輸模組36。

儲存模組32其內儲存演奏音樂應用程式以及多個預定音調資訊。每一個預定音調資訊係對應一種樂器音色。

於一具體實施例中，資料處理裝置3的型態可以是各式資料處理裝置，例如，桌上型電腦、筆記型電腦、智慧手機、平板電腦等。

使用者操作資料處理裝置3以透過至少一處理器38執行演奏音樂應用程式，並經由演奏音樂應用程式從多個預定音調資訊中選取一選定音調資訊。選定音調資訊即代表選定樂器音色。

如圖2及圖3所示，當使用者通過吹氣管21的吹氣口212吹氣使主氣體流經吹氣管21且選擇性地按壓多個按壓開關27時，壓力感測器23經由通氣管232感測關於主氣體的壓力訊號，控制器26接收壓力感測器23發送之壓力訊號以及多個按壓開關27發送之開關訊號。控制器26並且經由第一無線訊號傳輸模組28發送壓力訊號以及開關訊號。

至少一處理器38經由第二無線訊號傳輸模組36接收壓力訊號以及開關訊號。至少一處理器38根據選定音調資訊、壓力訊號以及開關訊號產生音樂資訊。至少一處理器38將壓力訊號解析成音樂資訊的音量大小。至少一處理器38將開關訊號解析成音樂資訊的音階。至少一處理器38將壓力訊號以及開關訊號解析成每個吹奏開始及結束的時間點。至少一處理器38並且經由播音模組34播放音樂資訊。藉此，使用者僅憑熟練一種吹奏式樂器即能演奏多種樂器音樂。資料處理裝置3之按壓開關與音階對照表，可依操作者需求加以修改並儲存。

與先前技術不同，根據本新型之較佳具體實例之多功能電子吹奏樂器系統1是由資料處理裝置3的至少一處理器38執行音樂應用程式以產生音樂資訊，由資料處理裝置3的播音模組34播放音樂資訊。因此，根據本新型之較佳具體實例之多功能電子吹奏樂器系統1可以容易更新軟體，甚至可以藉由雲端技術來更新軟體，以利擴充根據本新型之較佳具體實例之多功能電子吹奏樂器系統1的功能。

本新型所採用的壓力感測器23可以利用微機電技術製造，以提升其精度。主氣體流經通氣管232時，隨著主氣體流速的高低，壓力感測器23經過通氣管232被主氣體吸引向上的力不同。主氣體的流速越高，壓力感測器23被吸引向上的力越大，主氣體的流速越慢，壓力感測器23被吸引向上 的力則小。壓力感測器23感測被吸引向上的力，此感測值即是關於主氣體的壓力訊號。壓力感測器23並且將關於主氣體的壓力訊號傳輸至控制器26。藉此，根據本新型之吹奏裝置2可以靈敏地感測使用者吹氣速度與力量大小，進而精確反映出吹奏曲調的快慢速度並可精確感知每個吹奏開始及結束的時間點以及吹奏音量。

於一具體實施例中，根據本新型之多功能電子吹奏樂器系統1的吹奏裝置2還包含氣體導引管24。氣體導引管24具有第一開口端242以及第二開口端244。氣體導引管24係貫穿吹氣管21的內壁216。氣體導引管24的第一開口端242係置於吹氣管21內，並且氣體導引管24的第二開口端244係套合於壓力感測器23的通氣管232內。壓力感測器23經由氣體導引管24以及通氣管232感測關於主氣體的壓力訊號。壓力感測器23可以電氣固定於第一電路板22上，如圖2所示。

於另一具體實施例中，壓力感測器23係設置於吹氣管21內。

於一具體實施例中，第一無線訊號傳輸模組28係以無線通訊協定傳送壓力訊號以及開關訊號。無線通訊協定可以是Wi-Fi協定、WiMAX協定、IEEE 802.11系列協定(IEEE 802.11-based protocols)、3G網路協定、4G網路協定、5G網路協定、HSPA網路協定、LTE網路協定、藍牙協定，或其他商用無線通訊協定。第二無線訊號傳輸模組36同樣以第一無線 訊號傳輸模組28遵循的無線通訊協定接收壓力訊號以及開關訊號。

於一具體實施例中，如圖2及圖3所示，根據本新型之較佳實施例之多功能電子吹奏樂器系統1的吹奏裝置2還包含電池29a。電池29a係設置於殼體20內，並且電氣連接至第一電路板22以及第二電路板25，以供應壓力感測器23、控制器26、多個按壓開關27以及第一無線訊號傳輸模組28於操作時所需之電力。於實際應用中，電池29a可以是乾電池或可充電式電池。

於一具體實施例中，第一電路板22與第二電路板25可以整合成同一電路板。

某些種類樂器有一種以上的指法規定，例如，高音直笛的指法規定計有標準德式高音直笛指法、電子直笛高音直笛指法、英式高音直笛指法。因應同種樂器具有數種指法規定，於一具體實施例中，儲存模組32其內儲存還儲存多個開關對應音階對照表。一個開關對應音階對照表即對應一種指法規定。多種指法規定甚至可以包含使用者自訂的指法規定。使用者操作資料處理裝置3並且經由演奏音樂應用程式從多個開關對應音階對照表中選取一選定開關對應音階對照表。至少一處理器38並且根據選定音調資訊、選定多個開關對應音階對照表、壓力訊號以及開關訊號產生音樂資訊。

於一具體實施例中，儲存模組32其內還儲存吹奏訓練應用程式。資料處理裝置3還包含顯示器39。顯示器39係電氣連接至至少一處理器38。當使用者操作資料處理裝置3以透過至少一處理器38執行吹奏訓練應用程式時，至少一處理器38經由第二無線訊號傳輸模組36接收壓力訊號以及開關訊號，並且根據壓力訊號以及開關訊號產生顯示資訊，並經由顯示器顯示顯示資訊。吹奏訓練應用程式可以是遊戲形式應用程式協助使用者訓練吹奏力量大小、吹奏音階的準確度。使用者的吹奏結果即時呈現於顯示器39上。

藉由以上對本新型之詳述，可以清楚了解根據本新型之多功能電子吹奏樂器系統讓使用者僅憑熟練一種吹奏式樂器即能演奏多種樂器音樂。並且，根據本新型之吹奏裝置其結構簡單，壓力感測靈敏，自我訂定指法，更新軟體及製造容易。根據本新型之多功能電子吹奏樂器系統並且能協助使用者自行演奏訓練。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本新型之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本新型之面向加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本新型所欲申請之專利範圍的面向內。因此，本新型所申請之專利範圍的面向應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可 能的改變以及具相等性的安排。

1:多功能電子吹奏樂器系統

2:吹奏裝置

23:壓力感測器

232:通氣管

24:氣體導引管

26:控制器

27:按壓開關

28:第一無線訊號傳輸模組

29a:電池

3:資料處理裝置

32:儲存模組

34:播音模組

36:第二無線訊號傳輸模組

38:處理器

39:顯示器

Claims (6)

1. 一種多功能電子吹奏樂器系統，該系統包含：一吹奏裝置，包含：一殼體；一吹氣管，該吹氣管具有一吹氣口以及一出氣口；一第一電路板，係固定於該殼體內；一壓力感測器，係電氣連接至該第一電路板且包含一通氣管；一第二電路板，係固定於該殼體內；一控制器，係電氣固定於該第二電路板上且電氣連接至該壓力感測器；多個按壓開關，係設置於該殼體上且電氣連接至該控制器；以及一第一無線訊號傳輸模組，係電氣固定於該第二電路板上且電氣連接至該控制器；以及一資料處理裝置，包含：一儲存模組，其內儲存一演奏音樂應用程式以及多個預定音調資訊；一播音模組；一第二無線訊號傳輸模組；以及至少一處理器，係分別電氣連接至該儲存模組、該播音模組以及該第二無線訊號傳輸模組；其中一使用者操作該資料處理裝置以透過該至少一處理器執行該演奏音樂應用程式，並經由該演奏音樂應用程 式從該多個預定音調資訊中選取一音調資訊，當該使用者對著該吹氣管之該吹氣口吹氣，使一主氣體流經該吹氣管且選擇性地按壓該多個按壓開關時，該壓力感測器經由該通氣管感測關於該主氣體之一壓力訊號，該控制器接收該壓力感測器發送之該壓力訊號以及該多個按壓開關發送之一開關訊號，並且經由該第一無線訊號傳輸模組發送該壓力訊號以及該開關訊號，該至少一處理器經由該第二無線訊號傳輸模組接收該壓力訊號以及該開關訊號，且根據該選定音調資訊、該壓力訊號以及該開關訊號產生一音樂資訊，並經由該播音模組播放該音樂資訊。
2. 如請求項1所述之多功能電子吹奏樂器系統，其中該吹奏裝置之進一步包含：一氣體導引管，具有一第一開口端以及一第二開口端，其中該氣體導引管係貫穿該吹氣管之一內壁，該氣體導引管之該第一開口端係置於該吹氣管內且該第二開口端係套合於該通氣管內，該壓力感測器經由該氣體導引管以及該通氣管感測關於該主氣體之該壓力訊號。
3. 如請求項1所述之多功能電子吹奏樂器系統，其中該吹奏裝置進一步包含一電池，係設置於該殼體內且電氣連接至該第一電路板以及該第二電路板，以供應該壓力感測器、該控制器、該多個按壓開關以及該第一無線訊號傳輸模組於操作時所需之一電力。
4. 如請求項3所述之多功能電子吹奏樂器系統，其中該吹奏 裝置進一步包含一電池，該電池包含充電式及非充電式電池。
5. 如請求項1所述之多功能電子吹奏樂器系統，其中該儲存模組其內還儲存一吹奏訓練應用程式，該資料處理裝置還包含一顯示器，該顯示器係電氣連接至該至少一處理器，當該使用者操作該資料處理裝置以透過該至少一處理器執行該吹奏訓練應用程式時，該至少一處理器經由該第二無線訊號傳輸模組接收該壓力訊號以及該開關訊號，且根據該壓力訊號以及該開關訊號產生一資訊，並經由該顯示器顯示該資訊。
6. 如請求項1所述之多功能電子吹奏樂器系統，其中該第一無線訊號傳輸模組係以一無線通訊協定傳送該壓力訊號以及該時間開關訊號，該無線通訊協定係選自Wi-Fi協定、WiMAX協定、IEEE 802.11系列協定、3G網路協定、4G網路協定、5G網路協定、HSPA網路協定、LTE網路協定以及藍牙協定所組成之群組中之其一。

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