專利名稱：光電炫彩琴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子琴技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光電炫彩琴。
背景技術(shù)：
樂器的演奏可以帶給人以聽覺上的，藝術(shù)上的美的感受，人們又可以通過演奏樂器，借以表達(dá)、交流思想感情。在人類的音樂史上樂器的種類五花八門，多種多樣?，F(xiàn)代分類法把世界上所有樂器歸納為五大類體鳴樂器、膜鳴樂器、氣鳴樂器、弦鳴樂器和電鳴樂器。若從電學(xué)的角度講，基本上可以劃分為非電類樂器和電類樂器，非電類樂器的聲音主要是通過機械的方法產(chǎn)生的，而電類樂器的聲音是通過電學(xué)原理產(chǎn)生的，例如電子琴。
如此眾多的樂器，讓我們有著許多美好的想象和思維的共鳴，在欣賞一場弦樂演奏的時候，陶醉于美輪美奐的優(yōu)美樂聲中的同時，人們很想看到那一根根琴弦振動的舞姿， 可惜距離舞臺太遠(yuǎn)，我們只能通過耳朵來感受音樂的美。
這是現(xiàn)有的一些樂器的不足之處，而在目前的電子琴中，還有另一類較為新穎的通過激光感應(yīng)方式來演奏的激光琴，即將激光光束作為琴弦來彈奏，在演奏方式上有了一定的新穎性，外觀形態(tài)上也因加入了的激光效果有了一定的觀賞性，但在使用中也有許多不足。其一其表達(dá)方式也只有單一的發(fā)聲效果而缺乏對音樂的動態(tài)演示效果和視覺欣賞效果；其二 為了使激光有較好的可見性以方便彈奏，需要采用分光棱鏡對激光光束進(jìn)行展開的方式、或者為了使激光光束可見，采用煙霧發(fā)生裝置或水光互動裝置或大功率激光發(fā)射器，這使得激光琴的制造較為昂貴和繁雜，給產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)造成了許多不便；其三現(xiàn)有激光琴在外觀、結(jié)構(gòu)及琴弦設(shè)計上與傳統(tǒng)樂器有較大差別，不方便演奏者快速地對該樂器進(jìn)行駕馭和演奏。發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的目的在于提供一種以激光光束作為琴弦，通過彈奏激光光束，即可控制琴的發(fā)音和激光發(fā)光的效果；進(jìn)一步的，本發(fā)明還解決了光電炫彩琴的激光光束可見性較難實現(xiàn)的問題。
(二)技術(shù)方案
本發(fā)明技術(shù)方案如下
一種光電炫彩琴，包括琴體，所述琴體包括底板以及設(shè)置于所述底板上表面的面板，所述底板一端設(shè)置有激光發(fā)射模塊，另一端相應(yīng)的設(shè)置有激光接收模塊，所述琴體上還設(shè)置有發(fā)音模塊以及分別與所述激光發(fā)射模塊、激光接收模塊以及發(fā)音模塊連接的控制模塊；在所述控制模塊的控制下，所述激光發(fā)射模塊發(fā)射激光光束，所述激光接收模塊接收所述激光光束并反饋信號到所述控制模塊，所述控制模塊控制所述發(fā)音模塊產(chǎn)生琴音。
優(yōu)選的，所述激光發(fā)射模塊發(fā)射多束軸線在所述面板上表面的柱狀激光光束，所述面板的上表面為漫反射面。
優(yōu)選的，所述激光發(fā)射模塊包括多個并列排布于同一平面的激光器。
優(yōu)選的，所述激光器為固體激光器、液體激光器、氣體激光器、半導(dǎo)體激光器或自由電子激光器。
優(yōu)選的，所述激光接收模塊包括多個光敏電阻，每個光敏電阻都連接有激光接收電路。
優(yōu)選的，所述控制模塊包括單片機以及分別與所述單片機連接的復(fù)位電路單元、 晶振電路單兀和串口傳輸單兀。
優(yōu)選的，所述發(fā)音模塊包括音色控制芯片以及與所述音色控制芯片連接的音色轉(zhuǎn)換開關(guān)。
優(yōu)選的，所述發(fā)音模塊還包括揚聲器以及與其連接的揚聲器控制電路，所述揚聲器控制電路與所述控制模塊連接。
優(yōu)選的，所述光電炫彩琴還包括設(shè)置于所述琴體周邊的發(fā)光模塊。
優(yōu)選的，所述發(fā)光模塊包括多個設(shè)置于所述琴體周邊的發(fā)光二極管陣列，每個發(fā)光二極管陣列分別與所述控制模塊連接。
(三)有益效果
本發(fā)明利用激光光束作為琴弦，通過彈奏激光光束，即可控制琴的發(fā)音和發(fā)光的效果；進(jìn)一步的，本發(fā)明通過設(shè)置具有漫反射面的面板，使光電炫彩琴的激光光束具有良好的可見性。本發(fā)明不但結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，而且具很好的演奏及觀賞效果。


圖I是本發(fā)明的一種光電炫彩琴的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖I中的激光發(fā)射模塊的結(jié)構(gòu)示意圖3是圖I中面板的結(jié)構(gòu)示意圖4是圖3中面板的縱向剖面示意圖5是圖I中的激光接收模塊中的I個激光接收電路的示意圖6是圖I中發(fā)音模塊的揚聲器控制電路的不意圖。
圖中1 :激光發(fā)射模塊；2 :激光接收模塊；3 :控制模塊；4 :面板；5 :底板；6 :激光器；7 :柱狀激光光束。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例，對發(fā)明的具體實施方式
做進(jìn)一步描述。以下實施例僅用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
如圖I所示的一種光電炫彩琴，包括琴體，琴體包括底板以及設(shè)置于底板上表面的面板4，底板的形狀可以根據(jù)表演的需求設(shè)定，例如可以設(shè)定為古箏型、古琴型、光電吉他型、琵琶型以及鋼琴型等；底板一端設(shè)置有激光發(fā)射模塊1，用于發(fā)射激光光束，形成琴弦； 另一端相應(yīng)的設(shè)置有激光接收模塊2，用于接收激光發(fā)射模塊發(fā)射的激光光束；琴體上還設(shè)置有發(fā)音模塊以及分別與激光發(fā)射模塊I、激光接收模塊2以及發(fā)音模塊連接的控制模塊3，控制模塊3被封裝于琴體內(nèi)部，激光接收模塊根據(jù)是否接收到激光光束而發(fā)送信號到控制模塊，控制模塊根據(jù)激光接收模塊發(fā)送的信號調(diào)節(jié)光電炫彩琴的發(fā)音，在彈奏過程中通過彈奏激光光束即可控制光電炫彩琴的發(fā)音。
其中，激光發(fā)射模塊如圖2中所示，其包括多個排布于同一平面的激光器，激光器的數(shù)量以及其排布方式可以依據(jù)需要制成的目標(biāo)樂器類型進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定，如古箏需要根據(jù)弦數(shù)如14根、16根、21根等排布可發(fā)射14束、16束、21束激光光束的激光器陣列。其中， 激光器可以為固體激光器、液體激光器、氣體激光器、半導(dǎo)體激光器或自由電子激光器等， 激光器發(fā)射的激光的顏色可根據(jù)需要進(jìn)行配置，可為紅色、綠色、藍(lán)紫色等。本實施例中的激光發(fā)射模塊包括14個半導(dǎo)體激光器，以I. 5cm為間隔并列排布于同一水平面上。
其中，激光發(fā)射模塊發(fā)射多束軸線在面板4上表面上的柱狀激光光束7，面板4的上表面為漫反射面,如圖3以及圖4中所示的面板，柱狀激光光束7由于被面板4所截，在面板上發(fā)生漫反射而留下光的軌跡，使得原本不容易看清的低功耗的激光光束能夠清晰地呈現(xiàn)在演奏者和觀眾的眼前，極大的方便了演奏者的演奏和觀眾的觀賞。
其中，激光接收模塊包括多個光敏電阻，每個光敏電阻都連接有激光接收電路，激光接收電路如圖5中所示；當(dāng)激光光束照射在光敏電阻上時，信號線輸出高電平信號并發(fā)送至控制模塊，控制模塊控制發(fā)音模塊不產(chǎn)生發(fā)音信號；當(dāng)激光光束被演奏者在彈奏時遮擋住時，信號線輸出的是低電平信號，控制模塊控制發(fā)音模塊產(chǎn)生發(fā)音信號并進(jìn)行進(jìn)一步的處理。
其中，控制模塊是按照光電炫彩琴所需要的功能，以單片機為核心器件進(jìn)行設(shè)計和軟件編程的電路模塊；控制模塊包括單片機以及分別與單片機連接的復(fù)位電路單元、晶振電路單元和串口傳輸單元等相關(guān)電路，復(fù)位電路單元用于保證整個電路模塊的穩(wěn)定性， 晶振電路單元用于給單片機輸入時鐘信號，串口傳輸單元用于與外界設(shè)備進(jìn)行連接。
其中，發(fā)音模塊包括音色控制芯片以及與音色控制芯片連接的音色轉(zhuǎn)換開關(guān)，通過控制音色轉(zhuǎn)換開光，音色控制芯片可以使光電炫彩琴在被演奏時發(fā)出不同音色的聲音， 包括電子琴、笛子、古箏、鋼琴、琵琶、小提琴等樂器的音色，達(dá)到一琴多用的效果。發(fā)音模塊還包括如圖6中所不的揚聲器以及與其連接的揚聲器控制電路,揚聲器控制電路與控制模塊連接，在控制模塊的控制下?lián)P聲器的音量大小可以調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步的，光電炫彩琴還包括設(shè)置于琴體周邊的發(fā)光模塊5 ;其中發(fā)光模塊5包括多個設(shè)置于所述琴體周邊的發(fā)光二極管陣列，每個發(fā)光二極管陣列分別與控制模塊連接， 其中每個發(fā)光二極管可發(fā)出紅、綠、藍(lán)三基色的光，可以組合發(fā)出15種以上的不同顏色的光；通過控制模塊根據(jù)光電炫彩琴的發(fā)音控制發(fā)光二極管陣列的顏色和亮度，可以使琴體的發(fā)光色澤與不同響應(yīng)頻率的聲音進(jìn)行一一匹配，并產(chǎn)生相應(yīng)的動態(tài)變化效果，達(dá)到光隨聲舞，聲隨光動的效果；優(yōu)選的，在發(fā)光模塊5外部罩有半透明外殼，使達(dá)到發(fā)光模塊5在演奏過程中達(dá)到夢幻一般的效果。
本發(fā)明不但打破了人們一貫以來認(rèn)為的以鍵盤或者機械琴弦來演奏并發(fā)出聲音的思維模式，以激光光束代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義上的琴弦，并且通過控制模塊的協(xié)調(diào)控制，使不同頻率的聲音與琴體上發(fā)光二極管陣列所發(fā)出的不同顏色的光的動態(tài)變化一一對應(yīng)起來，使得演奏的時候通過彈奏激光光束，不但可以控制琴的發(fā)音而且可以控制琴體發(fā)光的效果，達(dá)到美輪美奐的效果。
以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有5等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的保護(hù)范疇。
權(quán)利要求
1.一種光電炫彩琴，包括琴體，所述琴體包括底板以及設(shè)置于所述底板上表面的面板， 其特征在于，所述底板一端設(shè)置有激光發(fā)射模塊，另一端相應(yīng)的設(shè)置有激光接收模塊，所述琴體上還設(shè)置有發(fā)音模塊以及分別與所述激光發(fā)射模塊、激光接收模塊以及發(fā)音模塊連接的控制模塊；在所述控制模塊的控制下，所述激光發(fā)射模塊發(fā)射激光光束，所述激光接收模塊接收所述激光光束并反饋信號到所述控制模塊，所述控制模塊控制所述發(fā)音模塊產(chǎn)生琴曰
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光電炫彩琴，其特征在于，所述激光發(fā)射模塊發(fā)射多束軸線在所述面板上表面的柱狀激光光束，所述面板的上表面為漫反射面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光電炫彩琴，其特征在于，所述激光發(fā)射模塊包括多個并列排布于同一平面的激光器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電炫彩琴，其特征在于，所述激光器為固體激光器、液體激光器、氣體激光器、半導(dǎo)體激光器或自由電子激光器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I、2或4所述的光電炫彩琴，其特征在于，所述激光接收模塊包括多個光敏電阻，每個光敏電阻都連接有激光接收電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光電炫彩琴，其特征在于，所述控制模塊包括單片機以及分別與所述單片機連接的復(fù)位電路單元、晶振電路單元和串口傳輸單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光電炫彩琴，其特征在于，所述發(fā)音模塊包括音色控制芯片以及與所述音色控制芯片連接的音色轉(zhuǎn)換開關(guān)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電炫彩琴，其特征在于，所述發(fā)音模塊還包括揚聲器以及與其連接的揚聲器控制電路，所述揚聲器控制電路與所述控制模塊連 接。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的光電炫彩琴，其特征在于，所述光電炫彩琴還包括設(shè)置于所述琴體周邊的發(fā)光模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光電炫彩琴，其特征在于，所述發(fā)光模塊包括多個設(shè)置于所述琴體周邊的發(fā)光二極管陣列，每個發(fā)光二極管陣列分別與所述控制模塊連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子琴技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光電炫彩琴。該光電炫彩琴包括琴體，所述琴體包括底板以及設(shè)置于所述底板上表面的面板，所述底板一端設(shè)置有激光發(fā)射模塊，另一端相應(yīng)的設(shè)置有激光接收模塊，所述琴體上還設(shè)置有發(fā)音模塊以及分別與所述激光發(fā)射模塊、激光接收模塊以及發(fā)音模塊連接的控制模塊。本發(fā)明利用激光光束作為琴弦，通過彈奏激光光束，即可控制琴的發(fā)音和發(fā)光的效果；進(jìn)一步的，本發(fā)明通過設(shè)置具有漫反射面的面板，使光電炫彩琴的激光光束具有良好的可見性。本發(fā)明不但結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，而且具很好的演奏及觀賞效果。
文檔編號G10H3/06GK102938250SQ20121045910
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月14日
發(fā)明者劉尚民, 陳方平, 楊衛(wèi)中, 祁錚, 杜尚豐, 肖紅偉 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)