專利名稱：一種感應(yīng)式手風(fēng)琴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種音樂玩具，尤其是涉及一種利用超聲波測距技術(shù)和傾斜感應(yīng)技術(shù)來使手風(fēng)琴發(fā)聲的感應(yīng)式手風(fēng)琴。
背景技術(shù)：
在科技日新月異、飛速發(fā)展的今天，產(chǎn)品科技化是主流發(fā)展的趨勢，對傳統(tǒng)科技化水平較低的行業(yè)造成一定沖擊，目前集光、機(jī)、電為一體的新型科技玩具越來越受到市場歡迎，電子信息技術(shù)改造的音樂玩具越來越受到廣大消費(fèi)者的青睞，具有很大市場潛力及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。手風(fēng)琴屬簧樂囂，傳統(tǒng)的手風(fēng)琴除了左右兩個音箱以外，兩音箱中間還連接有風(fēng)箱結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)手風(fēng)琴是靠左臂拉推風(fēng)箱產(chǎn)生氣流，從而激發(fā)簧片振動而發(fā)聲，如公告號為 CN201259774Y的中國實(shí)用新型提供的一種手風(fēng)琴，屬于樂器行業(yè)，包括下琴箱、風(fēng)箱、上琴箱和鍵盤盒，下琴箱固定于風(fēng)箱的下端，上琴箱固定于風(fēng)箱的上端，鍵盤盒設(shè)置于上琴箱的上部，鍵盤盒中設(shè)置有琴鍵，所述的鍵盤盒與琴鍵組合后的縱截面的形狀為矩形，所述矩形的長邊與上琴箱的頂面形成一個夾角。該專利的手風(fēng)琴就是依靠風(fēng)箱產(chǎn)生的氣流，激發(fā)簧片振動發(fā)聲，該手風(fēng)琴除了左右兩個音箱外，還至少有一個風(fēng)箱，這就使得該手風(fēng)琴重量較大，攜帶及存放不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要是針對現(xiàn)有手風(fēng)琴所存在的科技化含量低，市場潛力小的問題，提供一種科技化含量較高，市場潛力相對較大的感應(yīng)式手風(fēng)琴。本發(fā)明同時(shí)是針對現(xiàn)有手風(fēng)琴所存在重量較大，攜帶及存放不方便的問題，提供一種成本低、重量較輕、攜帶及存放方便的感應(yīng)式手風(fēng)琴。本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的一種感應(yīng)式手風(fēng)琴，由蓄電池供電，包括左音箱和右音箱，左音箱設(shè)置有揚(yáng)聲器，所述的右音箱內(nèi)設(shè)置有距離感應(yīng)裝置、核心處理模塊和語音模塊，距離感應(yīng)裝置和語音模塊分別通過線路與核心處理模塊連接，語音模塊通過線路與揚(yáng)聲器連接，右音箱上設(shè)置有若干個手風(fēng)琴按鍵，手風(fēng)琴按鍵通過線路與核心處理模塊連接，左音箱與右音箱之間連接有集成線路的集成線。本發(fā)明去掉了傳統(tǒng)手風(fēng)琴的風(fēng)箱部分，而是通過距離感應(yīng)裝置來測算左右兩音箱之間不同的距離，并轉(zhuǎn)化為輸出信號輸送給核心處理模塊，距離感應(yīng)裝置最終達(dá)到控制手風(fēng)琴聲音的高中低音的作用，由于去掉了風(fēng)箱結(jié)構(gòu)，本發(fā)明重量較輕、攜帶及存放方便，科技化含量較高； 語音模塊為音符存儲元件，根據(jù)核心處理模塊的控制信號輸送給揚(yáng)聲器不同音符，最終實(shí)現(xiàn)手風(fēng)琴發(fā)聲；不同手風(fēng)琴按鍵對應(yīng)不同的音符指令，核心處理模塊將接收由不同手風(fēng)琴按鍵產(chǎn)生的音符指令，來控制控制語音模塊工作，語音模塊再控制揚(yáng)聲器發(fā)出不同音符；本發(fā)明以核心處理模塊為核心處理器件，對各個模塊單元的輸出信號進(jìn)行綜合匯總及處理， 并以不同形式指令驅(qū)動語音模塊，語音模塊發(fā)出脈沖信號控制揚(yáng)聲器發(fā)聲。
作為優(yōu)選，所述的距離感應(yīng)裝置為超聲波測距傳感器，距離感應(yīng)裝置設(shè)置于右音箱上靠近左音箱的一側(cè)。超聲波測距傳感器是采用超聲波測距技術(shù)的一類傳感器，該感應(yīng)式手風(fēng)琴中，超聲波測距傳感器用于測算左右音箱之間的距離，超聲波發(fā)射裝置發(fā)出超聲波，根據(jù)傳感器接到超聲波時(shí)的時(shí)間差，來即時(shí)發(fā)送距離脈沖信號供核心處理模塊采集處理，核心處理模塊再根據(jù)采集到的脈沖信號對語音模塊發(fā)送控制指令，語音模塊控制手風(fēng)琴聲音的高中低音。作為優(yōu)選，所述的右音箱內(nèi)還設(shè)置有重力傳感器，所述的重力傳感器通過線路與核心處理模塊電連接。重力傳感器用于測算右音箱相對于水平面的傾斜角度，根據(jù)右音箱的傾斜角度輸送給核心處理模塊不同的電平狀態(tài)，核心處理模塊分析接收的電平狀態(tài)，對語音模塊發(fā)出控制指令；右音箱內(nèi)設(shè)置重力傳感器，用于擴(kuò)展系統(tǒng)功能，如隨著右音箱傾斜不同角度，手風(fēng)琴發(fā)出一些有趣味性的聲音；或者核心處理模塊檢測到右音箱傾倒超過一定時(shí)長后，則系統(tǒng)自動進(jìn)入待機(jī)休眠狀態(tài)，以節(jié)省電力等功能。作為優(yōu)選，所述的核心處理模塊為單片機(jī)。單片機(jī)是典型的嵌入式微控制器，具有可靠性高、體積小、處理速度快等特點(diǎn)；小巧的單片機(jī)適于放置在音箱內(nèi)，占用面積小，不會影響其他組件的擺放，音箱整體又不會顯得過于笨重。作為優(yōu)選，所述的集成線由多條呈彈簧形卷繞的導(dǎo)線集合而成。該手風(fēng)琴是通過移動兩個音箱，使左右兩個音箱的相對距離變化，通過距離感應(yīng)裝置系統(tǒng)控制手風(fēng)琴發(fā)聲， 因而左右兩個音箱之間的距離會經(jīng)常變化，這就需要兩個音箱之間的集成線要足夠長，過長的集成線顯得累贅，不利于手風(fēng)琴的存放，為解決這一問題，可將集成線設(shè)計(jì)成可伸縮的呈彈簧形卷繞的多條導(dǎo)線集合而成，這樣集成線可以伸縮，又不影響集成線的正常使用，不拉伸狀態(tài)下兩個音箱之間的集成線較短，有利于手風(fēng)琴的存放。作為優(yōu)選，所述的左音箱內(nèi)設(shè)置有蓄電池盒，距離感應(yīng)裝置、重力傳感器、核心處理模塊、語音模塊和揚(yáng)聲器均通過線路由蓄電池盒供電。蓄電池盒設(shè)置在左音箱中，這樣蓄電池盒工作產(chǎn)生的熱量不會影響右音箱中的電子元件，保證了右音箱中各電子元件的使用壽命；該手風(fēng)琴的各電子元件可由蓄電池盒供應(yīng)低壓直流電。作為優(yōu)選，所述的右音箱內(nèi)設(shè)置有用于轉(zhuǎn)換電壓的DC-DC電源轉(zhuǎn)換器，DC-DC電源轉(zhuǎn)換器通過線路與蓄電池盒連接，距離感應(yīng)裝置、重力傳感器、核心處理模塊、語音模塊和揚(yáng)聲器均通過線路由DC-DC電源轉(zhuǎn)換器供電。DC-DC電源轉(zhuǎn)換器是變壓器的一種，具體是用于把不符合工作需求的電源轉(zhuǎn)換成符合工作需求的電源的一種裝置；使用DC-DC電源轉(zhuǎn)換器，可將蓄電池盒發(fā)送的電壓轉(zhuǎn)換為手風(fēng)琴的各電子元件所需的工作電壓，然后供應(yīng)給各電子元件。作為優(yōu)選，所述的手風(fēng)琴按鍵有七個，七個手風(fēng)琴按鍵成列設(shè)置在右音箱的外殼體上。七個手風(fēng)琴按鍵對應(yīng)七個基礎(chǔ)音符，按下不同手風(fēng)琴按鍵，核心處理模塊將接收不同音符指令，產(chǎn)生不同組合的聲樂；另外手風(fēng)琴按鍵成列排列，便于操作者使用。作為優(yōu)選，所述的左音箱的外殼上設(shè)置有若干個成列設(shè)置的和弦按鍵，和弦按鍵通過線路與核心處理模塊連接。和弦是一定音程關(guān)系的一組聲音，多個音符縱向上加以結(jié)合就形成和弦，和弦聲音飽滿、圓潤，在手風(fēng)琴演奏音樂時(shí)，加上和弦可以在聽覺上給人以美的享受，通過和弦按鍵能夠是該感應(yīng)式手風(fēng)琴的聲音更加美妙動聽。作為優(yōu)選，所述的左音箱的外殼上設(shè)置有發(fā)聲孔，發(fā)聲孔與揚(yáng)聲器的位置相對應(yīng)。揚(yáng)聲器設(shè)置在左音箱內(nèi)部，揚(yáng)聲器的聲音可通過發(fā)聲孔發(fā)出。因此，本發(fā)明的有益效果是1、運(yùn)用超聲波測距技術(shù)，通過測算手風(fēng)琴左右兩殼體之間的距離，來控制手風(fēng)琴聲音的高中低音；2、運(yùn)用重力感應(yīng)技術(shù)，通過傾斜音箱來擴(kuò)展系統(tǒng)功能，如發(fā)出一些有趣味性的聲音或者核心處理模塊檢測到右音箱傾倒超過一定時(shí)長后，系統(tǒng)自動進(jìn)入待機(jī)休眠狀態(tài)，以節(jié)省電力等功能等。


附圖1是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖2是本發(fā)明的一種剖視附圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)工作框圖； 附圖4是本發(fā)明使用時(shí)的一種示意圖。圖中所示1-左音箱、2-右音箱、3-距離感應(yīng)裝置、4-核心處理模塊、5-語音模塊、6-手風(fēng)琴按鍵、7-蓄電池盒、8-揚(yáng)聲器、9-重力傳感器、10-DC-DC電源轉(zhuǎn)換器、11_集成線、12-和弦按鍵、13-發(fā)聲孔。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。實(shí)施例
如說明書附圖1、2所示，一種感應(yīng)式手風(fēng)琴，包括左音箱1和右音箱2，左音箱1和右音箱2均為長方體形，右音箱2內(nèi)固設(shè)有距離感應(yīng)裝置3、核心處理模塊4、語音模塊5、重力傳感器9和DC-DC電源轉(zhuǎn)換器10，語音模塊5為型號為ISD1730的音符存儲芯片，重力傳感器 9的型號為SYT-YL-328SH，距離感應(yīng)裝置3為型號為HJYT-BEF2503的超聲波測距傳感器， 距離感應(yīng)裝置3固設(shè)于右音箱2上靠近左音箱1的一側(cè)，核心處理模塊4為型號為STC89CM 的單片機(jī)，重力傳感器9、距離感應(yīng)裝置3和語音模塊5分別通過線路與核心處理模塊4電連接，右音箱2內(nèi)固設(shè)有用于轉(zhuǎn)換電壓的DC-DC電源轉(zhuǎn)換器10，DC-DC電源轉(zhuǎn)換器10的型號為D050505S-2W，左音箱1內(nèi)固設(shè)有蓄電池盒7和揚(yáng)聲器8，DC-DC電源轉(zhuǎn)換器10通過線路與蓄電池盒7連接，距離感應(yīng)裝置3、重力傳感器9、核心處理模塊4、語音模塊5和揚(yáng)聲器 8均通過線路與DC-DC電源轉(zhuǎn)換器10連接，DC-DC電源轉(zhuǎn)換器10為各電子元件提供所需工作電流，集成線11由多條呈彈簧形卷繞的導(dǎo)線集合而成，其中包括DC-DC電源轉(zhuǎn)換器10與蓄電池盒7的連接線路，以及語音模塊5與揚(yáng)聲器8的連接線路，右音箱2的外殼體上成列設(shè)置有七個手風(fēng)琴按鍵6，手風(fēng)琴按鍵6通過線路與核心處理模塊4電連接，左音箱1的外殼上成列設(shè)置有四個和弦按鍵12，和弦按鍵12通過線路與核心處理模塊4電連接，左音箱 1的外殼上開設(shè)有發(fā)聲孔13，發(fā)聲孔13與揚(yáng)聲器8的位置對應(yīng)。該手風(fēng)琴的系統(tǒng)工作所需電壓為5V，而現(xiàn)有常見單個電池的電壓為1. 5V，蓄電池盒放置多個電池并不能夠達(dá)到系統(tǒng)工作所需的5V電壓，蓄電池盒可放置四節(jié)電池，而四節(jié)電池的電壓為6V，因此需要使用DC-DC電源轉(zhuǎn)換器，將不符合的6V電壓轉(zhuǎn)化為符合系統(tǒng)工作所需的5V電壓，再將5V電壓輸送給系統(tǒng)內(nèi)其他電子元件，滿足系統(tǒng)的正常使用要求，保證系統(tǒng)持久續(xù)航能力。如說明書附圖3所示，七個手風(fēng)琴按鍵對應(yīng)七個基礎(chǔ)音符，按下不同手風(fēng)琴按鍵，核心處理模塊將接收不同音符指令，產(chǎn)生不同組合的聲樂；四個和弦按鍵用于產(chǎn)生和弦聲樂，按下不同和弦按鍵，核心處理模塊將接收不同音符指令，手風(fēng)琴發(fā)聲優(yōu)美動聽；距離感應(yīng)裝置用于測算左右音箱之間的距離，起到控制手風(fēng)琴聲音的高中低音的作用，隨著左右兩個音箱之間的距離不同，距離感應(yīng)裝置將發(fā)出超聲波，計(jì)算傳感器接收到超聲波時(shí)的時(shí)間差，來即時(shí)發(fā)送距離脈沖信號供核心處理模塊采集處理，核心處理模塊再根據(jù)采集到的脈沖信號對語音模塊發(fā)送控制指令，使得語音模塊調(diào)節(jié)手風(fēng)琴聲音的高中低音；重力傳感器用于測算右音箱相對于水平面的傾斜角度，根據(jù)右音箱的傾斜角度輸送給核心處理模塊不同的電平狀態(tài)，核心處理模塊分析接收的電平狀態(tài)，對語音模塊發(fā)出控制指令。以核心處理模塊為核心處理器件，對各個模塊單元的輸出信號進(jìn)行綜合匯總及處理，并以不同指令形式驅(qū)動語音模塊，語音模塊發(fā)出脈沖信號控制揚(yáng)聲器發(fā)聲。需處理的信號包括距離感應(yīng)裝置的脈沖輸出信號、手風(fēng)琴按鍵、和弦按鍵的輸入信號、重力傳感器的輸出信號。各模塊以排線方式連接到核心處理模塊各I/O 口，完成信號的整體處理。如說明書附圖4所示，使用本發(fā)明時(shí)，將右音箱背在肩上，左手則伸進(jìn)加設(shè)的腕帶握住左音箱，通過搭配使用手風(fēng)琴按鍵和和弦按鍵來演奏音樂、通過控制兩殼體的距離長短來控制手風(fēng)琴發(fā)聲的高中低音、通過傾斜右音箱來演奏一些有趣的樂聲，本發(fā)明趣味性十足，科技化含量高，具有很大市場潛力及經(jīng)濟(jì)價(jià)值。應(yīng)理解，該實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)式手風(fēng)琴，由蓄電池供電，包括左音箱(1)和右音箱(2)，左音箱(1)設(shè)置有揚(yáng)聲器(8)，其特征在于，所述的右音箱(2)內(nèi)設(shè)置有距離感應(yīng)裝置(3)、核心處理模塊 (4)和語音模塊(5)，距離感應(yīng)裝置(3)和語音模塊(5)分別通過線路與核心處理模塊(4)連接，語音模塊(5 )通過線路與揚(yáng)聲器(8 )連接，右音箱(2 )上設(shè)置有若干個手風(fēng)琴按鍵(6 )， 手風(fēng)琴按鍵(6 )通過線路與核心處理模塊(4 )連接，左音箱(1)與右音箱(2 )之間連接有集成線路的集成線(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種感應(yīng)式手風(fēng)琴，其特征在于，所述的距離感應(yīng)裝置(3)為超聲波測距傳感器，距離感應(yīng)裝置(3)設(shè)置于右音箱(2)上靠近左音箱(1)的一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種感應(yīng)式手風(fēng)琴，其特征在于，所述的右音箱(2)內(nèi)還設(shè)置有重力傳感器(9)，所述的重力傳感器(9)通過線路與核心處理模塊(4)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種感應(yīng)式手風(fēng)琴，其特征在于，所述的核心處理模塊(4)為單片機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種感應(yīng)式手風(fēng)琴，其特征在于，所述的集成線 (11)由多條呈彈簧形卷繞的導(dǎo)線集合而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種感應(yīng)式手風(fēng)琴，其特征在于，所述的左音箱(1)內(nèi)設(shè)置有蓄電池盒(7)，距離感應(yīng)裝置(3)、重力傳感器(9)、核心處理模塊(4)、語音模塊(5)和揚(yáng)聲器(8)均通過線路由蓄電池盒(7)供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種感應(yīng)式手風(fēng)琴，其特征在于，所述的右音箱(2)內(nèi)設(shè)置有用于轉(zhuǎn)換電壓的DC-DC電源轉(zhuǎn)換器(10)，DC-DC電源轉(zhuǎn)換器(10)通過線路與蓄電池盒(7) 連接，距離感應(yīng)裝置(3)、重力傳感器(9)、核心處理模塊(4)、語音模塊(5)和揚(yáng)聲器(8)均通過線路由DC-DC電源轉(zhuǎn)換器(10)供電。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種感應(yīng)式手風(fēng)琴，其特征在于，所述的手風(fēng)琴按鍵(6 )有七個，七個手風(fēng)琴按鍵(6 )成列設(shè)置在右音箱(2 )的外殼體上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種感應(yīng)式手風(fēng)琴，其特征在于，所述的左音箱 (1)的外殼上設(shè)置有若干個成列設(shè)置的和弦按鍵(12)，和弦按鍵(12)通過線路與核心處理模塊(4)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種感應(yīng)式手風(fēng)琴，其特征在于，所述的左音箱(1)的外殼上設(shè)置有發(fā)聲孔(13)，發(fā)聲孔(13)與揚(yáng)聲器(8)的位置相對應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種音樂玩具，尤其是涉及一種感應(yīng)式手風(fēng)琴。一種感應(yīng)式手風(fēng)琴，由蓄電池供電，包括左音箱和右音箱，左音箱設(shè)置有揚(yáng)聲器，所述的右音箱內(nèi)設(shè)置有距離感應(yīng)裝置、重力傳感器、核心處理模塊和語音模塊，距離感應(yīng)裝置、重力傳感器和語音模塊分別通過線路與核心處理模塊連接，語音模塊通過線路與揚(yáng)聲器連接，右音箱上設(shè)置有若干個手風(fēng)琴按鍵，手風(fēng)琴按鍵通過線路與核心處理模塊連接，左音箱與右音箱之間連接有集成線路的集成線。本發(fā)明的有益效果是1、運(yùn)用超聲波測距技術(shù)，通過測算手風(fēng)琴左右兩殼體之間的距離，來控制手風(fēng)琴聲音的高中低音；2、運(yùn)用重力感應(yīng)技術(shù)，通過傾斜音箱來擴(kuò)展系統(tǒng)功能。
文檔編號G10D11/00GK102298921SQ20111023156
公開日2011年12月28日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者李春曉, 汪穎, 鄭林欣, 陳春松 申請人:浙江理工大學(xué)