專利名稱：電控八音琴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)演奏樂器裝置，更具體地說，涉及一種可演奏多首樂曲的八音琴。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案在于，構(gòu)造一種電控八音琴，包括支座、裝在所述支座上的琴片、以及可使所述琴片的各個(gè)音鍵振動(dòng)發(fā)音的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括與所述琴片的各個(gè)音鍵一一對(duì)應(yīng)并可分別使各個(gè)音鍵振動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、還包括一個(gè)可存儲(chǔ)樂曲信息并可將所存樂曲信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)分別輸出到對(duì)應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換器。
在本實(shí)用新型所述的電控八音琴中，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括由若干個(gè)琴鼓輪組成的琴鼓，所述各個(gè)琴鼓輪與琴片上的各個(gè)音鍵一一對(duì)應(yīng)，每一個(gè)琴鼓輪的外圓周上按相同間隔設(shè)有多個(gè)用于撥動(dòng)對(duì)應(yīng)音鍵產(chǎn)生振動(dòng)的凸點(diǎn)；所述各個(gè)琴鼓輪為圓環(huán)結(jié)構(gòu)并套在一個(gè)外表光滑的中空?qǐng)A筒上，每一個(gè)琴鼓輪內(nèi)的圓筒表面設(shè)有一對(duì)開口。
在本實(shí)用新型所述的電控八音琴中，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以采用電磁離合器方式，此時(shí)在每一對(duì)開口處的圓筒內(nèi)，裝有可從所述開口伸出的摩擦片，還裝有可推拉所述摩擦片使其伸出或收縮的電磁鐵、彈簧以及三角鐵塊；在所述圓筒端部還設(shè)有驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)；所述電磁鐵根據(jù)所述轉(zhuǎn)換器輸入的信號(hào)產(chǎn)生磁力拉動(dòng)所述三角鐵塊，推動(dòng)所述兩個(gè)摩擦片使其由所述圓筒開口伸出頂住琴鼓輪的內(nèi)表面，帶動(dòng)所述琴鼓輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
在本實(shí)用新型所述的電控八音琴中，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)還可以采用另一種電磁控制方式，此時(shí)在所述各個(gè)琴鼓輪的內(nèi)圓周上按同一方向設(shè)有與其外圓周上的凸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)鋸齒；在每一對(duì)開口處的所述圓筒內(nèi)，裝有分別卡在不同鋸齒內(nèi)的正轉(zhuǎn)棘爪和止回棘爪，所述正轉(zhuǎn)棘爪前還裝有電磁鐵；所述電磁鐵根據(jù)所述轉(zhuǎn)換器輸入的信號(hào)產(chǎn)生磁力拉動(dòng)棘爪，驅(qū)動(dòng)所述琴鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
在本實(shí)用新型所述的電控八音琴中，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)還可以采用記憶合金材料拉動(dòng)方式，此時(shí)只需要將上一方案中的電磁鐵換成與正轉(zhuǎn)棘爪上連接的形狀記憶合金彈簧；所述形狀記憶合金彈簧根據(jù)所述轉(zhuǎn)換器輸入的電信號(hào)通電發(fā)熱達(dá)到一定溫度后產(chǎn)生收縮力，拉動(dòng)棘爪，驅(qū)動(dòng)所述琴鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
在本實(shí)用新型所述的電控八音琴中，可采用微處理器式轉(zhuǎn)換器，包括電源單元、用于存儲(chǔ)樂曲信息的存儲(chǔ)器、與所述存儲(chǔ)器連接的微處理器、以及用作人機(jī)界面的控制單元，所述微處理器根據(jù)控制單元輸入的信號(hào)將所述存儲(chǔ)器中對(duì)應(yīng)的樂曲信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再輸出到對(duì)應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
在本實(shí)用新型所述的電控八音琴中，還可采用絕緣材料卷盤式樂曲轉(zhuǎn)換器，包括電源單元、由打孔絕緣材料及卷盤制成的卷盤式樂曲信息存儲(chǔ)器、驅(qū)動(dòng)所述卷盤式存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)、以及設(shè)有所述絕緣材料兩側(cè)并與所述琴片上的各個(gè)音鍵一一對(duì)應(yīng)的對(duì)稱導(dǎo)電彈片；所述卷盤式存儲(chǔ)器將樂曲信息轉(zhuǎn)換成絕緣材料上與各個(gè)音對(duì)應(yīng)的小孔，所述導(dǎo)電彈片再將所述絕緣材料上的小孔轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，輸出到對(duì)應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
本實(shí)用新型提供的電控八音琴可演奏多首完整曲子的功能，與傳統(tǒng)的機(jī)械式八音琴相比優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，消費(fèi)者無需花很多的錢買回多個(gè)不同的八音琴來欣賞不同的曲子，只需一個(gè)電控八音琴就可以完整地欣賞到多首不同的曲子，操作方便而且成本較低。
下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例一中電控八音琴的原理如
圖1所示，其中琴片5安裝在支座6上，這一部分與普通八音琴類似。本實(shí)施例中對(duì)琴鼓作了較大改動(dòng)，不再是一個(gè)整體圓柱結(jié)構(gòu)，而是由與所述琴片5上的多個(gè)音鍵一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)琴鼓輪組成，例如當(dāng)琴片上有七個(gè)音鍵時(shí)，琴鼓就由七個(gè)琴鼓輪組成。在
圖1中只畫出了其中一個(gè)琴鼓輪7，其余琴鼓輪的結(jié)構(gòu)與之相同。從圖中可以看出，琴鼓輪為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，在其外圓周上按相同間隔設(shè)有多個(gè)凸點(diǎn)8，當(dāng)琴鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其外圓周上的凸點(diǎn)會(huì)撥動(dòng)琴片上的對(duì)應(yīng)音鍵，奏出音樂。
從
圖1中可以看出，在實(shí)施例一中，由微處理器1、電源單元2、控制單元3以及樂曲信息存儲(chǔ)器4組成樂曲信息轉(zhuǎn)換器。初始生產(chǎn)時(shí)，可將多首樂曲信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后按一定順序存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器4中，使用者通過控制單元3中的按鍵或其它選擇開關(guān)，可選擇播放其中任一首樂曲，該樂曲中的各個(gè)音的信號(hào)就由微處理器1的多個(gè)輸出端輸出。
從
圖1中可以看出，在實(shí)施例一中，各個(gè)琴鼓輪套在一個(gè)外表光滑的中空?qǐng)A筒9上，在每一個(gè)琴鼓輪內(nèi)的圓筒表面設(shè)有的兩個(gè)對(duì)稱的開口，在圓筒內(nèi)裝有兩個(gè)摩擦片10，還裝有電磁鐵11、彈簧12及三角鐵塊13，在圓筒的端部還裝有驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)14。
下面說明該八音琴的工作原理，啟動(dòng)八音琴后，電機(jī)14帶動(dòng)圓筒逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，圓筒中的摩擦片、電磁鐵、彈簧及三角鐵塊也一起轉(zhuǎn)動(dòng)，因
圖1中的琴鼓輪是套在光滑的圓筒上的，加上有琴片的音鍵卡在其凸點(diǎn)上，所以此時(shí)琴鼓輪不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)的音鍵也就不會(huì)發(fā)音。當(dāng)樂曲中需要該音鍵發(fā)音時(shí)，微處理器1向電磁鐵11輸出脈沖信號(hào)，電磁鐵產(chǎn)生磁力，向左拉動(dòng)三角鐵塊13，鐵塊將摩擦片7分別向上、下推出，頂住琴鼓輪的內(nèi)表面，從而帶動(dòng)琴鼓輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出脈沖結(jié)束后，磁力消失，鐵塊13在彈簧12的推力下復(fù)原，摩擦片10收縮回圓筒內(nèi)，琴鼓輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)施例中，電機(jī)輸出的動(dòng)力在微處理器的控制下分配給各個(gè)獨(dú)立的琴鼓輪，從而使琴鼓輪上的凸點(diǎn)適時(shí)撥動(dòng)琴片發(fā)出音樂聲。每一個(gè)脈沖信號(hào)使琴鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)凸點(diǎn)位置，相應(yīng)地使音鍵振動(dòng)發(fā)出一次音，不同的音由不同的琴鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)后撥動(dòng)對(duì)應(yīng)的音鍵發(fā)出。
本實(shí)施例中，只要存儲(chǔ)器4的容量足夠大，則一個(gè)八音琴中可演奏幾首甚至數(shù)十首樂曲。對(duì)于使用者來說，操作也非常簡(jiǎn)單。本實(shí)施例中，還可在電機(jī)輸出軸安裝各種附加功能，如搖擺、旋轉(zhuǎn)、直線往返運(yùn)動(dòng)等。
本實(shí)用新型實(shí)施例二中電控八音琴的原理如圖2所示，從圖中可以看出，該八音琴在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上對(duì)琴鼓輪作了進(jìn)一步改動(dòng)，在琴鼓輪15的內(nèi)圓環(huán)上按同一方向開設(shè)有多個(gè)鋸齒16，鋸齒的數(shù)量與外圓周上的凸點(diǎn)8對(duì)應(yīng)；在圓筒9的上部開口處裝有正轉(zhuǎn)棘爪18，下部開口處裝有止回棘爪19，兩個(gè)棘爪卡在鋸齒內(nèi)基本對(duì)稱的位置，在正轉(zhuǎn)棘爪前裝有電磁鐵17。當(dāng)微處理器1向電磁鐵17輸出脈沖信號(hào)時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生磁力，吸引正轉(zhuǎn)棘爪由18A位置轉(zhuǎn)到圖中虛線所示的18B位置，從而帶動(dòng)琴鼓輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，斷電后磁力消失，棘爪在自身彈力下彈回18A位置，而止回棘爪19則可以防止琴鼓輪反向旋轉(zhuǎn)。相對(duì)于實(shí)施例一，此實(shí)施例結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)潔，動(dòng)作迅速而靈敏。
本實(shí)用新型實(shí)施例三中電控八音琴的原理如圖3所示，從圖中可以看出，該八音琴將實(shí)施例二中的電磁鐵換成了與正轉(zhuǎn)棘爪上連接的形狀記憶合金彈簧20；由于形狀記憶合金的自身特性，當(dāng)微處理器1輸出脈沖信號(hào)時(shí)，形狀記憶合金彈簧通電后將迅速發(fā)熱恢復(fù)原形，從而產(chǎn)生收縮力帶動(dòng)琴鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)。相對(duì)于上述兩種實(shí)施例，此種實(shí)施例結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)潔，尺寸可以做得很小，重量也可以做得很輕，適于用在對(duì)產(chǎn)品尺寸和重量限制較嚴(yán)的地方。
本實(shí)用新型實(shí)施例四中電控八音琴的原理如圖4所示，本實(shí)施例采用了另一種樂曲信息轉(zhuǎn)換器，其中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可采用上述三個(gè)實(shí)施例中的任一種。本實(shí)施例中，將樂曲信息轉(zhuǎn)換成絕緣帶45上與音鍵對(duì)應(yīng)的多排小孔，如果琴片有七個(gè)音鍵，則在絕緣帶上設(shè)七排小孔，一首樂曲中需要某一音鍵發(fā)音時(shí)，則在相應(yīng)位置打孔。存有多首樂曲信息的絕緣帶45卷起后形成卷盤式存儲(chǔ)器44，相當(dāng)前面實(shí)施例中的存儲(chǔ)器4。
啟動(dòng)八音琴后，卷盤式存儲(chǔ)器44在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)絕緣帶45從右向左保持勻速移動(dòng)。對(duì)稱設(shè)置的彈片46、47如果遇到絕緣帶上沒有打孔的位置，則兩彈片之間將保持?jǐn)嚅_狀態(tài)；如果遇到絕緣帶上有孔的位置，則兩彈片之間將瞬間接觸導(dǎo)通，向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出一個(gè)脈沖電流，相當(dāng)于前面實(shí)施例中微處理器1所發(fā)出的脈沖信號(hào)，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)琴鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)。只要在絕緣帶上打好合適的孔位就能實(shí)現(xiàn)演奏多首完整曲子的功能。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、直觀、成本較低。而且容易引起兒童的興趣，適合兒童使用。
本實(shí)用新型并不限于上述的實(shí)施例，其中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)還可作多種改動(dòng)，只要保證琴片上的每一個(gè)音鍵對(duì)應(yīng)一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，而執(zhí)行機(jī)構(gòu)可根據(jù)轉(zhuǎn)換器所輸入的信號(hào)撥動(dòng)對(duì)應(yīng)的音鍵。甚至可以不采用上述實(shí)施例中的琴鼓輪結(jié)構(gòu)，改用一種杠桿結(jié)構(gòu)來振動(dòng)琴片的各個(gè)音鍵，每一個(gè)杠桿收到脈沖信號(hào)時(shí)，通過電磁鐵或記憶合金拉動(dòng)杠桿，使其前端抬起打擊音鍵，從而實(shí)現(xiàn)同樣的功能。
權(quán)利要求1.一種電控八音琴，包括支座、裝在所述支座上的琴片、以及可使所述琴片的各個(gè)音鍵振動(dòng)發(fā)音的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括與所述琴片的各個(gè)音鍵一一對(duì)應(yīng)并可分別使各個(gè)音鍵振動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、還包括一個(gè)可存儲(chǔ)樂曲信息并可將所存樂曲信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)分別輸出到對(duì)應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電控八音琴，其特征在于，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括由若干個(gè)琴鼓輪組成的琴鼓，所述各個(gè)琴鼓輪與琴片上的各個(gè)音鍵一一對(duì)應(yīng)，每一個(gè)琴鼓輪的外圓周上按相同間隔設(shè)有多個(gè)用于撥動(dòng)對(duì)應(yīng)音鍵產(chǎn)生振動(dòng)的凸點(diǎn)；所述各個(gè)琴鼓輪為圓環(huán)結(jié)構(gòu)并套在一個(gè)外表光滑的中空?qǐng)A筒上，每一個(gè)琴鼓輪內(nèi)的圓筒表面設(shè)有一對(duì)開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電控八音琴，其特征在于，在每一對(duì)開口處的圓筒內(nèi)，裝有可從所述開口伸出的摩擦片，還裝有可推拉所述摩擦片使其伸出或收縮的電磁鐵、彈簧以及三角鐵塊；在所述圓筒端部還設(shè)有驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)；所述電磁鐵根據(jù)所述轉(zhuǎn)換器輸入的信號(hào)產(chǎn)生磁力拉動(dòng)所述三角鐵塊，推動(dòng)所述兩個(gè)摩擦片使其由所述圓筒開口伸出頂住琴鼓輪的內(nèi)表面，帶動(dòng)所述琴鼓輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電控八音琴，其特征在于，在所述各個(gè)琴鼓輪的內(nèi)圓周上按同一方向設(shè)有與其外圓周上的凸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)鋸齒；在每一對(duì)開口處的所述圓筒內(nèi)，裝有分別卡在不同鋸齒內(nèi)的正轉(zhuǎn)棘爪和止回棘爪，所述正轉(zhuǎn)棘爪前還裝有電磁鐵；所述電磁鐵根據(jù)所述轉(zhuǎn)換器輸入的信號(hào)產(chǎn)生磁力拉動(dòng)棘爪，驅(qū)動(dòng)所述琴鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電控八音琴，其特征在于，在所述各個(gè)琴鼓的內(nèi)圓周上按同一方向設(shè)有與其外圓周上的凸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的多個(gè)鋸齒，在每一對(duì)開口處的所述圓筒內(nèi)的裝有分別卡在不同鋸齒內(nèi)的正轉(zhuǎn)棘爪和止回棘爪，所述正轉(zhuǎn)棘爪上連接有形狀記憶合金彈簧；所述形狀記憶合金彈簧根據(jù)所述轉(zhuǎn)換器輸入的電信號(hào)通電發(fā)熱收縮，拉動(dòng)棘爪，驅(qū)動(dòng)所述琴鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電控八音琴，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換器包括電源單元、用于存儲(chǔ)樂曲信息的存儲(chǔ)器、與所述存儲(chǔ)器連接的微處理器、以及用作人機(jī)界面的控制單元，所述微處理器根據(jù)控制單元輸入的信號(hào)將所述存儲(chǔ)器中對(duì)應(yīng)的樂曲信息轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再輸出到對(duì)應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的電控八音琴，其特征在于，所述轉(zhuǎn)換器包括電源單元、由打孔絕緣材料及卷盤制成的卷盤式樂曲信息存儲(chǔ)器、驅(qū)動(dòng)所述卷盤式存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)、以及設(shè)有所述絕緣材料兩側(cè)并與所述琴片上的各個(gè)音鍵一一對(duì)應(yīng)的對(duì)稱導(dǎo)電彈片；所述卷盤式存儲(chǔ)器將樂曲信息轉(zhuǎn)換成絕緣材料上與各個(gè)音對(duì)應(yīng)的小孔，所述導(dǎo)電彈片再將所述絕緣材料上的小孔轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，輸出到對(duì)應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電控八音琴，包括支座、裝在所述支座上的琴片、以及可使所述琴片的各個(gè)音鍵振動(dòng)發(fā)音的驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括與所述琴片的各個(gè)音鍵一一對(duì)應(yīng)并可分別使各個(gè)音鍵振動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)、還包括一個(gè)可將樂曲中的不同音轉(zhuǎn)換成電信號(hào)分別輸出到對(duì)應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)換器。本實(shí)用新型中，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以采用電磁離合器方式，還可以采用記憶合金材料拉動(dòng)方式；所述轉(zhuǎn)換器可采用微處理器式轉(zhuǎn)換器，還可采用絕緣材料樂曲卷盤式轉(zhuǎn)換器。本實(shí)用新型的八音琴可以完整地演奏多首不同的曲子，操作方便而且成本較低。
文檔編號(hào)G10H3/00GK2531496SQ02225099
公開日2003年1月15日 申請(qǐng)日期2002年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月8日
發(fā)明者周健 申請(qǐng)人:周健