这些所谓的自由簧片乐器与带有紧绷的簧片的管乐器，比如单簧 管或萨克司管类的乐器不同，后者的作为发声声源的簧片被紧绷在乐 手嘴唇之间的吹口附近。
带有自由簧片的乐器一般都具有一个琴身，它包括一个由一系列 同样的决定空气流通通道小室组成的折叠箱。该乐器的琴身还包括把 乐手直接或间接吹入的空气集中导向小室方向的装置。该乐器的每一 片簧片与小室的排列方式使得在小室中吸入或压入的空气流激励簧 片，引起簧片的振动，从而发出声音。
一般说来，相同的簧片不能被单向流动的空气流激励而发出同样 的音符。必须设有两片簧片，一个靠吸气气流激励，另一个靠鼓气或 者说呼气气流来激励。在比如手风琴的情况下，每一股气流都相应于 折叠箱的充满或排空。
对于同一音符必须使用两片簧片，是为了使同一个乐器簧片随时 能够发声，这使所安装的簧片比能够演奏的音符数多出一倍。这样一 来，就使得乐器的重量比较更重。
另外，使用两片簧片发出同一音符可能具有音乐上的缺点，这就 是很难得到调音做到严格一致的两片簧片，使得内行的听众或乐手能 够察觉出在吸气时所发音符和呼气时所发音符之间的差异。
因此，明显须要按照一种装置，能够通过减少其制造所必需的簧 片数来减轻乐器的重量，以及使用单一的簧片来发出音符，该簧片能 够为吸气气流激励，也能够为呼气气流激励。
文献DE 104，584提出了一种带自由簧片的乐器，该乐器通过储在 可变容积储气室中所产生的空气流的振动来激励簧片。这种乐器包括 把适当的空气流引导，使该空气流流向总是以相同方向通过每一片簧 片附近的装置，该方向与空气流的方向是无关的。该导向装置包括一 个进气箱，其开口朝着至少一个簧片，并且一方面通过一个开口衔接 着空气储气室，该开口受到一个止逆活门的控制，其方向要完全阻止 空气通过该开口由进气箱流到空气储气室，另一方面通过一个开口连 接着外界的大气，该开口受到另一个止逆活门的控制，其方向要完全 阻止空气通过该开口由进气箱流到大气中。该导向装置还包括一个排 气箱，其开口朝着至少一个簧片，并且一方面通过一个开口衔接着空 气储气室，该开口受到一个止逆活门的控制，其方向要完全阻止空气 通过该开口流向排气箱，另一方面通过一个开口连接着外界的大气， 该开口受到另一个止逆活门的控制，其方向要完全阻止空气进入该排 气箱。该乐器还包括一个受到乐手控制的机构，用来操作各安装在簧 片支架上的活门盖，使它们打开或闭合，借此使空气激励簧片或不激 励簧片。
如果说该种乐器为提出的问题提供了一个技术解决方案，那么这 种乐器在实际上还不是令人满意的。实际上，应该注意到，进气的活 门总是更快地开闭，更准确地说，排气活门在与空气流发生作用时倾 向于具有某些滞后，因为其受制(空气的吸入或呼出)激励是迅速的， 使乐手的表现力就更受到损害。另外，在这样的乐器中，簧片先是受 到激励，然后仅仅是排气活门打开，这就存在着打开滞后的危险，这 明显会对乐手的演奏造成损害。

因此，本发明的目的是通过提供一种乐器来克服上述缺点，该乐 器的每一片簧片既可以受到吸气气流的激励，也可以受到呼气气流的 激励，该乐器对乐手的不同激励具有迅速而精确的响应，从而对其演 奏手法得到准确的再现，以及得到每个簧片准确、匀称而稳定的音色。
为了实现这些目的，本发明的目的是一种带有自由簧片的乐器， 该簧片受到由可变体积的空气储气室产生的气流的振动而被激励，该 空气流可以由储气室中以分别是吸气和呼气的两个方向流出，该乐器 包括：
●一个空气流导向装置，该装置适合于把激励气流总是以相同方 向到达每个簧片附近，该方向与气流由储气室(5)流出的方向无关， 该空气导向装置包括：
—一个开口朝着至少一个簧片的进气箱，该进气箱
◆一方面通过至少一个开口衔接着空气储气室，该开口受到一个 止逆活门的控制，用来完全阻止空气由进气箱通过该开口流入，
◆另一方面通过一个开口连接着外界的大气，该开口受到另一个 止逆活门的控制，用来完全阻止空气从进气箱排出，
—一个开口朝着至少一个簧片的排气箱，该排气箱
◆一方面通过至少一个开口衔接着空气储气室，该开口受到一个 止逆活门的控制，用来完全阻止空气通过该开口流向排气箱，
◆另一方面通过一个开口连接着外界的大气，该开口受到另一个 止逆活门的控制，用来完全阻止空气进入该排气箱，以及
●一个活门盖操作机构，其或开或闭使得空气流激励或不激励簧 片，
按照本发明：
●该乐器对于至少一个总受到相同方向的空气流激励的簧片，包 括一个进气箱和一个排气箱，它们通过一个通道与排列在该通道附近 的簧片相衔接；
●每个进气箱的两个止逆活门成对连接，使得当一个止逆活门开 启时，而另一个止逆活门关闭，或者与此相反，
●每个排气箱的两个止逆活门成对连接，使得当一个止逆活门开 启时，而另一个止逆活门关闭，或者与此相反，
●对于每个至少与簧片相连的进气箱或排气箱，至少一个活门盖 的安装方式使得，在第一位置上使进气箱或排气箱的至少一个开口闭 合，而在第二位置上使得所述开口开启，
●该乐器包括当与其相连的活门盖处于闭合位置时，在进气箱和 排气箱的开口之间阻止空气流动的装置，以及
●该乐器包括将排气箱的止逆活门对中的至少一些的开位和闭位 进行改变的装置，该位置的改变取决于由储气室来的空气流的流动方 向。
本发明的目的还在于是包括按照本发明的空气流导向装置的手风 琴，其可变容积储气室包括一个折叠箱。
本发明的目的还在于是包括按照本发明导向装置的口琴，对于该 口琴，可变容积的储气室由口琴使用者的肺构成。
附图说明
由下面进行的叙述并参考附图，其他特征将更加突出，这些附图 以举例而非限制的方式显示出本发明目的的实施模式。
图1是无论是吸气还是呼气，都按照已知的簧片激励原理动作的 手风琴纵剖面示意图；
图2和图3是按照图1的手风琴上装备的琴座；
图4是与图1相似的一个示意图，显示出手风琴的操作的一个阶 段；
图5至图8说明本发明乐器的不同操作位置；
图9是按照本发明乐器的一个实施方案的示意图；
图10是按照本发明包括自由簧片调音装置的琴座上一个小室的剖 面图；
图11是显示把自由簧片振动的光学信号转化为电信号的装置的示 意剖面图；
图12至图14显示出把一个自由簧片的振动运动转化为电信号的 光电装置的不同实施方案。

图1显示了一个手风琴，其整体标号为1，它包括一系列簧片，每 一片簧片其本身保证发出一个音符。然而，在此只涉及到本发明的优 选应用，而非所有的应用，本发明可用于各种类型的包括自由簧片的 管乐器，比如口琴。
按照传统的方式，手风琴1包括两个半琴体2和3，它们之间实质 上通过折叠箱4相连，该折叠箱按照半琴体2和3的相对位置，确定 出一个可变容积的储气室5。
每个半琴体2和3都包括至少一个琴座10，在琴座上具有一系列 浮雕型的轮廓，或者说小室，每个小室都形成了一个空气流动的通道， 相对于该通道放置着一个自由簧片。图2和图3表示一个小室11的实 施例子，相对于此小室，放置着一个自由簧片12。显然，小室11形成 一个通道，在其内部流动的空气受到活门盖13的控制，活门的开启和 闭合由一个没有表示出的机构控制，该机构和手风琴使用者操纵的琴 键发生关联。如图3所示，当活门盖13被指令打开时，如果空气按箭 头F1的方向流过，自由簧片12就能够进行单独地振动。    
为了使同一个簧片12能够受到相当于折叠箱4的充满或排空两个 阶段的吸气气流或呼气气流的激励，手风琴1包括了空气导向装置15， 它适合于使激励气流总是以同样的方向F1流经每一片簧片附近，而与 由储气室5中流出的气流方向无关。
在图1至图4上叙述的实施例中，该实施例可以理解单簧片型手 风琴的操作，手风琴1包括这种为空气导向的装置15，该装置与两个 半琴体2和3中每一个相关联。
该导向装置15包括一个所谓的进气箱16，在至少一个簧片12附 近的激励气流流动方向F1的进入方或者说上游。该箱体16的开口朝着 琴座10的簧片，它优选实质上密闭地连接在该琴座上。一方面，该进 气箱16通过至少一个开口17与储气室5相连，该开口接受止逆活门 18的指令，用来完全阻挡空气由进气箱16经过开口17流向储气室5。
按照所说明的实施例，该箱体16通过单一的开口17与储气室5 相连。但是设计多个与储气室5相连的开口17也是可以的。
另一方面，该进气箱16通过至少一个开口19与外界环境E相连。 该开口19此时接受止逆活门20的指令，用来完全阻挡空气由该进气 箱16即上游箱通过该开口流向外界环境E。
应该注意到，按照所说明的实施例，该进气箱16包括3个与外界 环境相连的开口19，这些开口中的每一个都接受止逆活门20的指令。 当然，也可以设计只有一个将排气箱19与外界环境E相连的开口。该 导向装置15还包括一个箱体25，即所谓的排气箱或者按照其相对于簧 片的位置和按照激励此簧片气流的方向F1叫做下游箱。
当然该排气箱的开口是朝着簧片12的。另外该排气箱25通过至 少一个开口26与储气室5相连，该开口接受止逆活门27的指令，用 来完全阻挡来自储气室5的空气流经过该开口26而进入排气箱25。按 照所说明的实施例，该排气箱25通过两个开口26与储气室5相连， 每一个开口26都接受止逆活门27的指令。当然，该排气箱25可以通 过两个以上的开口26，或者通过唯一的开口26与储气室相连。
另外，该排气箱25还通过至少一个开口28与外界环境E相连。 该开口28此时接受止逆活门29的指令，用来完全阻挡来自外界环境 的空气流经过该开口28流向排气箱或者说下游箱25。按照所说明的实 施例，在排气箱和外界环境E之间只有一个唯一的连通开口28。当然， 也可以设计成多个开口28，每一个开口都接受止逆活门29的指令。
每一个进气箱16在内部所限定的体积实质上等于由相关排气箱25 所限定的体积。
如此构成的手风琴按以下的方式进行操作。
在储气室5的充气阶段，也称为吸气阶段，此时两个半琴体被拉 伸朝着箭头F5的方向展开，来自外界环境E的空气，如箭头F6所示 通过开口19进入进气箱16，止逆活门20开启，同时开口17被止逆活 门18闭合。
此时，空气沿着箭头F1的方向通过实质上与进气箱16呈密封状态 相连的琴座10。该空气流经其活门盖13打开而与排气箱25连通的小 室附近，该排气箱也是以密封的状态与琴座10相连的。然后，空气由 排气箱25出来，经过开口26来充满储气室5，这时26的止逆活门27 是开启的。在此阶段应该注意到，开口28是被止逆活门29闭合的。
在排空阶段，此时半琴体2和3沿着箭头F7的方向被推动，如在 图4中所示相互靠近，空气流F8由储气室5经过开口17到达进气箱 16，开口17的止逆活门18是开启的，同时开口19被止逆活门20闭 合。
空气流由进气箱16流经琴座10，沿着箭头F1的方向通向排气箱 25。然后空气流沿着F8的方向通过开口28流出排气箱25。此时止逆 活门29开启，同时开口26的止逆活门27关闭。
因此，显示出导向装置15保证了空气总是以相同的方向F1流经 琴座10和簧片12附近，使得空气能够独立地沿着从储气室5出来的 方向去激励这些簧片。因此，无论在吸气阶段还是在呼气阶段，同一 个簧片都能够发声。
按照前面所说明的实施例，空气流的导向装置15包括两个箱体16 和25，在它们之间安装着至少一个带有簧片的琴座。
按照在图5至图8所说明的本发明，对于至少一个簧片12，该导 向装置包括一个进气箱16和一个排气箱25，它们通过一个通道30相 连，在该通道处安装着簧片12。该进气箱和排气箱都是琴座10的整体 上的一部分，这样做的优点是，在手风琴中无须如上所述的复杂的空 气流通通道，使得与进气箱和排气箱成为一个整体的琴座能够象传统 的手风琴一样操作。
按照本发明，每个进气箱16的止逆活门18和20借助于其间的连 杆35成对地安装，使得一个止逆活门开启时，另一个止逆活门呈反向 地闭合。同样，每个排气箱25的止逆活门27和29也通过连杆36成 对地安装，使得当其中一个开启时，另一个止逆活门成反向地闭合。
按照本发明，簧片12的操作受到活门或者说活门盖13的控制， 如在图5～图8所示，该活门盖安装在进气箱16的开口17附近。活门 盖13保证当处于如图5和图7所示的闭合位置时会使进气箱16的开 口17闭合，而处于开启位置时，使空气自由通过开口17。
按照本发明的另一个特征，乐器1包括当联合的活门盖13处于闭 合位置时禁止空气在进气箱16的开口17、19和相关的排气箱25的开 口26、28之间流动的装置。在所说明的实施例中，进气箱的开口17 被活门盖13封闭，同时进气箱的开口19被止逆活门20所封闭，借助 于活门盖13将其闭锁在此位置上。为了使止逆活门对18、20闭锁， 在所说明的实施例中，每个活门盖13装有一个指令杆37，以使止逆活 门20处于将开口19闭合的位置。反之，当活门盖13处于开启位置时， 如在图6和图8所示，进气箱16的止逆活门18和20的动作是自由的。
按照本发明的另一个特征，该乐器1包括能够改变排气箱的止逆 活门对27、29中的至少某些的开闭位置的装置。止逆活门27、29的 位置改变取决于由储气室5来的空气流的流动方向。在图5～图8中所 说明的实施例中，这些改变装置是通过来自储气室5的空气流的流动 来实现的。应该注意到，可以通过随空气流造成的运动而动作的连杆 机械装置来制造该改变装置。比如，排气箱25的某些止逆活门可以通 过机械连杆连接着折叠箱、手风琴的半琴体或者乐手的手。应该注意 到，这些位置改变装置与活门盖13是彼此独立的。
簧片12的动作符合于在图1～图4中所述的一般原理。因此，在活 门盖13处于闭合位置(图5、图7)时，相关的簧片12不会振动，因 为进气箱16的两个开口17和19都闭合着。根据储气室5是处于排空 阶段或者说压缩阶段(图5)还是处于充气阶段或者说减压阶段(图7)， 排气箱25的止逆活门对27、29随着空气流流动方向而移动。同样， 当活门盖13处于开启位置时(图6和图8)，对于储气室5的排空阶段 (图6)，相关的簧片12在以箭头F1的方向通过开口17和28的空气 作用下发生振动，而对于储气室5的充气阶段(图8)，相关的簧片12 就在以箭头F1方向通过开口19、26的空气作用下发生振动。通常要 注意到，当活门盖13处于开启位置时，止逆活门对18、20的运动是 自由的。
按照本发明应该注意到，在图5～图8所说明的实施例中，根据储 气室5是处于充气阶段还处于排空阶段，排气箱25由自由活塞的作用 自动地处于“加压”或“减压”的状态，还要注意到，当活门盖13处 于开启位置时(图6和图8)，活门盖13能够同时把进气箱置于希望的 状态(“减压”或“加压”)，并激励相关的簧片。换句话说，本发明的 目的是在乐手打开活门盖13之前就能够预先确定簧片12被空气流的 激励方向，以及改善乐器1的声学特性。
在如上所述的实施例中，活门盖13放置在与储气室5相连的进气 箱16的开口17上。当然，也可以设想使用安装在与簧片12相关的进 气箱和排气箱对的一个和/或另一个箱体上的一个或多个活门盖13。
图9说明本发明的一个实施方案，对于该方案，活门盖13对着进 气箱16和排气箱25的开口17和26进行安装。当该活门盖13放置在 闭合位置时，组成该活门盖13的装置可禁止空气在进气箱和排气箱的 开口之间流动。按照该实施方案，进气箱16的一对止逆活门18、20 与所述进气箱相关的排气箱25的一对止逆活门27、29固定在一起安 装。因此，这些止逆活门的连杆35、36在它们之间由一根连接棒39 连接在一起，该连接棒相对于簧片12错开，以不干扰簧片的振动。应 该注意到，在两对止逆活门18、20和27、29之间的偶合是相反的， 即当比如排气箱25与储气室5的通道开口26闭合时，储气室5与进 气箱16的通道开口17是打开的。在如图9所说明的位置，考虑到该 止逆活门由连杆35和36的偶合，进气箱16和排气箱25的开口19和 28分别是闭合和开启的。在止逆活门的另一个特征位置上，闭合的开 口打开，而打开的开口则关上。
在该实施方案中，止逆活门的位置被改变不是由于空气流的流动， 而是如已经解释过的借助于空气流动产生的运动所驱动的机械装置。 因此，这种止逆活门可以通过机械连杆与折叠箱、手风琴的半琴体或 乐手的手相连，使得其运动不简单依存于空气。在该实施例中，应该 注意到，排气箱和进气箱的止逆活门要正确地排列，使得从活门盖13 打开时起，相应的簧片就可以振动。正如在前面所指出的，适当地要 注意到，当活门盖13处于打开的状态时，空气流动产生的运动所驱动 的机械装置可以断开，使得止逆活门对18、20和27、29得以自由。
在图5～图8所说明的实施例中还要注意到，每一个止逆活门都由 一个刚性的元件来表示，这些元件在其平面上移动并如此形成了活门。 当然，可以设想以不同的方式制造止逆活门。如在图9中所说明的， 每一个止逆活门可以由铰接形成阀门形式的刚性元件制造。还可以设 想由软的元件制造这些止逆活门。
正如从前面的叙述可以看出，本发明的目的极其有利地能够在一 定的音域和/或相应的八度数的情况下，减少由储气室5进行空气流的 吸气和呼气的过程中同时演奏所必需的簧片数。重量的减轻和体积减 小可以得益于比如给琴座上每一个簧片只安装一个调音装置40。  
图10说明这样的调音装置40的例子，它在簧片12的固定端41 附近包括一个夹持着簧片12的卡钳42。该调音装置在与簧片12的自 由端43的卡钳的相对之处还包括一个由两个辊44、45组成的系统， 在两个辊之间夹持着簧片12的尾部，即固定端。这两个辊44、45固 定在两个彼此啮合的小齿轮上。小齿轮与无限螺杆46一起动作，使得 螺杆的转动可以调节簧片相对于卡钳或者说相对于辊的振动长度。这 样，该装置就能够以可逆的方式进行调节当簧片被激励时所发出的音 符。
按照本发明的手风琴簧片数的减少还可以设想制造出一种装置， 把每一片簧片的运动转化为电信号。
按照如在图11中所说明的光电子装置的优选实施模式，其整体被 标号为50，借助于一个光学系统把簧片的运动转化为电信号，该系统 涉及至少一个光线发射器或至少一个光源51，该光源朝着簧片12的自 由端43，还涉及至少一个接收器52，其排布方式使得能够捕捉由发射 器发射和由簧片12自由端43反射的光线53。应该注意到，该光源51 优选放置得向着簧片12的固定端41，同时接收器52放置得向着簧片 的自由端43。当簧片进行振动时，这样的布置能够得到反射光信号53R 相对于当簧片不振动时的位置发生移动。
光源51可以是各种适当的品种，比如电荧光二极管发射的红外光 或可见光。该光源51也可以由与中央光源连接的光导构成。接收器52 也可以用任何适当的方式制造，比如一个或多个光电二极管或者光电 阻。接收器52和发射器51连接到装置54上，该装置可对光源51发 出指令并处理由接收器52接收的信息，使得得到簧片振动的影象信号。 处理装置54还能够连接到一个电子系统55上，将该乐器发出的声音 进行放大或处理。
为了能够考虑到反射光53R光线移动的幅度，接收器52可以由实 质上在一个平面上排成直线的多个传感器56组成。
当然，接收器52的组件传感器52可以以不同的方式放置。
比如，图12表示一个光学装置50的实施例子，对于该装置，构 成接收器52的传感器56排列成一条线，这条线沿着一条曲线，考虑 该曲线根据簧片12自由端43的不同位置，把来自发射器51的光信号 53R进行反射。这种实施方案具有如下的优点：尊重制造箱体的物理限 制和声学限制，特别是在内部尺寸和材料选择方面，在簧片12的整个 行程上不会损失发射的信号，如此避免了求助于在处理装置54处进行 信息的模型化。
还可以设想在簧片12和接收器52之间插入一个光学系统，使得 把簧片自由端反射的光线集中到接收器上。图13说明一个实施例子， 对于该实施例，光学系统57是一面镜子，而图14说明另一个实施例， 对于该实施例，光学系统57是一个会聚的透镜。
在前面的叙述中，提到产生单一音符的簧片12与进气箱16和排 气箱25有关。当然应该理解，只要这些簧片总是被与空气由储气室5 的进入方向无关的相同气流方向F1的空气流所激励，在一对进气箱16 和排气箱25中可安装多个簧片12也在本发明的范围内。
本发明不限于被叙述和表达的实施例，因为可以进行适当的改变 而不超出本发明的范围。