专利名称：一种感应式手风琴的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种音乐玩具，尤其是涉及一种利用超声波测距技术和倾斜感应技术来使手风琴发声的感应式手风琴。
背景技术：
在科技日新月异、飞速发展的今天，产品科技化是主流发展的趋势，对传统科技化水平较低的行业造成一定冲击，目前集光、机、电为一体的新型科技玩具越来越受到市场欢迎，电子信息技术改造的音乐玩具越来越受到广大消费者的青睐，具有很大市场潜力及经济价值。手风琴属簧乐嚣，传统的手风琴除了左右两个音箱以外，两音箱中间还连接有风箱结构，传统手风琴是靠左臂拉推风箱产生气流，从而激发簧片振动而发声，如公告号为 CN201259774Y的中国实用新型提供的一种手风琴，属于乐器行业，包括下琴箱、风箱、上琴箱和键盘盒，下琴箱固定于风箱的下端，上琴箱固定于风箱的上端，键盘盒设置于上琴箱的上部，键盘盒中设置有琴键，所述的键盘盒与琴键组合后的纵截面的形状为矩形，所述矩形的长边与上琴箱的顶面形成一个夹角。该专利的手风琴就是依靠风箱产生的气流，激发簧片振动发声，该手风琴除了左右两个音箱外，还至少有一个风箱，这就使得该手风琴重量较大，携带及存放不方便。
发明内容
本发明主要是针对现有手风琴所存在的科技化含量低，市场潜力小的问题，提供一种科技化含量较高，市场潜力相对较大的感应式手风琴。本发明同时是针对现有手风琴所存在重量较大，携带及存放不方便的问题，提供一种成本低、重量较轻、携带及存放方便的感应式手风琴。本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种感应式手风琴，由蓄电池供电，包括左音箱和右音箱，左音箱设置有扬声器，所述的右音箱内设置有距离感应装置、核心处理模块和语音模块，距离感应装置和语音模块分别通过线路与核心处理模块连接，语音模块通过线路与扬声器连接，右音箱上设置有若干个手风琴按键，手风琴按键通过线路与核心处理模块连接，左音箱与右音箱之间连接有集成线路的集成线。本发明去掉了传统手风琴的风箱部分，而是通过距离感应装置来测算左右两音箱之间不同的距离，并转化为输出信号输送给核心处理模块，距离感应装置最终达到控制手风琴声音的高中低音的作用，由于去掉了风箱结构，本发明重量较轻、携带及存放方便，科技化含量较高； 语音模块为音符存储元件，根据核心处理模块的控制信号输送给扬声器不同音符，最终实现手风琴发声；不同手风琴按键对应不同的音符指令，核心处理模块将接收由不同手风琴按键产生的音符指令，来控制控制语音模块工作，语音模块再控制扬声器发出不同音符；本发明以核心处理模块为核心处理器件，对各个模块单元的输出信号进行综合汇总及处理， 并以不同形式指令驱动语音模块，语音模块发出脉冲信号控制扬声器发声。
作为优选，所述的距离感应装置为超声波测距传感器，距离感应装置设置于右音箱上靠近左音箱的一侧。超声波测距传感器是采用超声波测距技术的一类传感器，该感应式手风琴中，超声波测距传感器用于测算左右音箱之间的距离，超声波发射装置发出超声波，根据传感器接到超声波时的时间差，来即时发送距离脉冲信号供核心处理模块采集处理，核心处理模块再根据采集到的脉冲信号对语音模块发送控制指令，语音模块控制手风琴声音的高中低音。作为优选，所述的右音箱内还设置有重力传感器，所述的重力传感器通过线路与核心处理模块电连接。重力传感器用于测算右音箱相对于水平面的倾斜角度，根据右音箱的倾斜角度输送给核心处理模块不同的电平状态，核心处理模块分析接收的电平状态，对语音模块发出控制指令；右音箱内设置重力传感器，用于扩展系统功能，如随着右音箱倾斜不同角度，手风琴发出一些有趣味性的声音；或者核心处理模块检测到右音箱倾倒超过一定时长后，则系统自动进入待机休眠状态，以节省电力等功能。作为优选，所述的核心处理模块为单片机。单片机是典型的嵌入式微控制器，具有可靠性高、体积小、处理速度快等特点；小巧的单片机适于放置在音箱内，占用面积小，不会影响其他组件的摆放，音箱整体又不会显得过于笨重。作为优选，所述的集成线由多条呈弹簧形卷绕的导线集合而成。该手风琴是通过移动两个音箱，使左右两个音箱的相对距离变化，通过距离感应装置系统控制手风琴发声， 因而左右两个音箱之间的距离会经常变化，这就需要两个音箱之间的集成线要足够长，过长的集成线显得累赘，不利于手风琴的存放，为解决这一问题，可将集成线设计成可伸缩的呈弹簧形卷绕的多条导线集合而成，这样集成线可以伸缩，又不影响集成线的正常使用，不拉伸状态下两个音箱之间的集成线较短，有利于手风琴的存放。作为优选，所述的左音箱内设置有蓄电池盒，距离感应装置、重力传感器、核心处理模块、语音模块和扬声器均通过线路由蓄电池盒供电。蓄电池盒设置在左音箱中，这样蓄电池盒工作产生的热量不会影响右音箱中的电子元件，保证了右音箱中各电子元件的使用寿命；该手风琴的各电子元件可由蓄电池盒供应低压直流电。作为优选，所述的右音箱内设置有用于转换电压的DC-DC电源转换器，DC-DC电源转换器通过线路与蓄电池盒连接，距离感应装置、重力传感器、核心处理模块、语音模块和扬声器均通过线路由DC-DC电源转换器供电。DC-DC电源转换器是变压器的一种，具体是用于把不符合工作需求的电源转换成符合工作需求的电源的一种装置；使用DC-DC电源转换器，可将蓄电池盒发送的电压转换为手风琴的各电子元件所需的工作电压，然后供应给各电子元件。作为优选，所述的手风琴按键有七个，七个手风琴按键成列设置在右音箱的外壳体上。七个手风琴按键对应七个基础音符，按下不同手风琴按键，核心处理模块将接收不同音符指令，产生不同组合的声乐；另外手风琴按键成列排列，便于操作者使用。作为优选，所述的左音箱的外壳上设置有若干个成列设置的和弦按键，和弦按键通过线路与核心处理模块连接。和弦是一定音程关系的一组声音，多个音符纵向上加以结合就形成和弦，和弦声音饱满、圆润，在手风琴演奏音乐时，加上和弦可以在听觉上给人以美的享受，通过和弦按键能够是该感应式手风琴的声音更加美妙动听。作为优选，所述的左音箱的外壳上设置有发声孔，发声孔与扬声器的位置相对应。扬声器设置在左音箱内部，扬声器的声音可通过发声孔发出。因此，本发明的有益效果是1、运用超声波测距技术，通过测算手风琴左右两壳体之间的距离，来控制手风琴声音的高中低音；2、运用重力感应技术，通过倾斜音箱来扩展系统功能，如发出一些有趣味性的声音或者核心处理模块检测到右音箱倾倒超过一定时长后，系统自动进入待机休眠状态，以节省电力等功能等。
附图1是本发明的一种结构示意图； 附图2是本发明的一种剖视附图3是本发明的系统工作框图； 附图4是本发明使用时的一种示意图。图中所示1-左音箱、2-右音箱、3-距离感应装置、4-核心处理模块、5-语音模块、6-手风琴按键、7-蓄电池盒、8-扬声器、9-重力传感器、10-DC-DC电源转换器、11_集成线、12-和弦按键、13-发声孔。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例
如说明书附图1、2所示，一种感应式手风琴，包括左音箱1和右音箱2，左音箱1和右音箱2均为长方体形，右音箱2内固设有距离感应装置3、核心处理模块4、语音模块5、重力传感器9和DC-DC电源转换器10，语音模块5为型号为ISD1730的音符存储芯片，重力传感器 9的型号为SYT-YL-328SH，距离感应装置3为型号为HJYT-BEF2503的超声波测距传感器， 距离感应装置3固设于右音箱2上靠近左音箱1的一侧，核心处理模块4为型号为STC89CM 的单片机，重力传感器9、距离感应装置3和语音模块5分别通过线路与核心处理模块4电连接，右音箱2内固设有用于转换电压的DC-DC电源转换器10，DC-DC电源转换器10的型号为D050505S-2W，左音箱1内固设有蓄电池盒7和扬声器8，DC-DC电源转换器10通过线路与蓄电池盒7连接，距离感应装置3、重力传感器9、核心处理模块4、语音模块5和扬声器 8均通过线路与DC-DC电源转换器10连接，DC-DC电源转换器10为各电子元件提供所需工作电流，集成线11由多条呈弹簧形卷绕的导线集合而成，其中包括DC-DC电源转换器10与蓄电池盒7的连接线路，以及语音模块5与扬声器8的连接线路，右音箱2的外壳体上成列设置有七个手风琴按键6，手风琴按键6通过线路与核心处理模块4电连接，左音箱1的外壳上成列设置有四个和弦按键12，和弦按键12通过线路与核心处理模块4电连接，左音箱 1的外壳上开设有发声孔13，发声孔13与扬声器8的位置对应。该手风琴的系统工作所需电压为5V，而现有常见单个电池的电压为1. 5V，蓄电池盒放置多个电池并不能够达到系统工作所需的5V电压，蓄电池盒可放置四节电池，而四节电池的电压为6V，因此需要使用DC-DC电源转换器，将不符合的6V电压转化为符合系统工作所需的5V电压，再将5V电压输送给系统内其他电子元件，满足系统的正常使用要求，保证系统持久续航能力。如说明书附图3所示，七个手风琴按键对应七个基础音符，按下不同手风琴按键，核心处理模块将接收不同音符指令，产生不同组合的声乐；四个和弦按键用于产生和弦声乐，按下不同和弦按键，核心处理模块将接收不同音符指令，手风琴发声优美动听；距离感应装置用于测算左右音箱之间的距离，起到控制手风琴声音的高中低音的作用，随着左右两个音箱之间的距离不同，距离感应装置将发出超声波，计算传感器接收到超声波时的时间差，来即时发送距离脉冲信号供核心处理模块采集处理，核心处理模块再根据采集到的脉冲信号对语音模块发送控制指令，使得语音模块调节手风琴声音的高中低音；重力传感器用于测算右音箱相对于水平面的倾斜角度，根据右音箱的倾斜角度输送给核心处理模块不同的电平状态，核心处理模块分析接收的电平状态，对语音模块发出控制指令。以核心处理模块为核心处理器件，对各个模块单元的输出信号进行综合汇总及处理，并以不同指令形式驱动语音模块，语音模块发出脉冲信号控制扬声器发声。需处理的信号包括距离感应装置的脉冲输出信号、手风琴按键、和弦按键的输入信号、重力传感器的输出信号。各模块以排线方式连接到核心处理模块各I/O 口，完成信号的整体处理。如说明书附图4所示，使用本发明时，将右音箱背在肩上，左手则伸进加设的腕带握住左音箱，通过搭配使用手风琴按键和和弦按键来演奏音乐、通过控制两壳体的距离长短来控制手风琴发声的高中低音、通过倾斜右音箱来演奏一些有趣的乐声，本发明趣味性十足，科技化含量高，具有很大市场潜力及经济价值。应理解，该实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求
1.一种感应式手风琴，由蓄电池供电，包括左音箱(1)和右音箱(2)，左音箱(1)设置有扬声器(8)，其特征在于，所述的右音箱(2)内设置有距离感应装置(3)、核心处理模块 (4)和语音模块(5)，距离感应装置(3)和语音模块(5)分别通过线路与核心处理模块(4)连接，语音模块(5 )通过线路与扬声器(8 )连接，右音箱(2 )上设置有若干个手风琴按键(6 )， 手风琴按键(6 )通过线路与核心处理模块(4 )连接，左音箱(1)与右音箱(2 )之间连接有集成线路的集成线(11)。
2.根据权利要求1所述的一种感应式手风琴，其特征在于，所述的距离感应装置(3)为超声波测距传感器，距离感应装置(3)设置于右音箱(2)上靠近左音箱(1)的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种感应式手风琴，其特征在于，所述的右音箱(2)内还设置有重力传感器(9)，所述的重力传感器(9)通过线路与核心处理模块(4)电连接。
4.根据权利要求1所述的一种感应式手风琴，其特征在于，所述的核心处理模块(4)为单片机。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种感应式手风琴，其特征在于，所述的集成线 (11)由多条呈弹簧形卷绕的导线集合而成。
6.根据权利要求2所述的一种感应式手风琴，其特征在于，所述的左音箱(1)内设置有蓄电池盒(7)，距离感应装置(3)、重力传感器(9)、核心处理模块(4)、语音模块(5)和扬声器(8)均通过线路由蓄电池盒(7)供电。
7.根据权利要求6所述的一种感应式手风琴，其特征在于，所述的右音箱(2)内设置有用于转换电压的DC-DC电源转换器(10)，DC-DC电源转换器(10)通过线路与蓄电池盒(7) 连接，距离感应装置(3)、重力传感器(9)、核心处理模块(4)、语音模块(5)和扬声器(8)均通过线路由DC-DC电源转换器(10)供电。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种感应式手风琴，其特征在于，所述的手风琴按键(6 )有七个，七个手风琴按键(6 )成列设置在右音箱(2 )的外壳体上。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的一种感应式手风琴，其特征在于，所述的左音箱 (1)的外壳上设置有若干个成列设置的和弦按键(12)，和弦按键(12)通过线路与核心处理模块(4)连接。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的一种感应式手风琴，其特征在于，所述的左音箱(1)的外壳上设置有发声孔(13)，发声孔(13)与扬声器(8)的位置相对应。
全文摘要
本发明涉及一种音乐玩具，尤其是涉及一种感应式手风琴。一种感应式手风琴，由蓄电池供电，包括左音箱和右音箱，左音箱设置有扬声器，所述的右音箱内设置有距离感应装置、重力传感器、核心处理模块和语音模块，距离感应装置、重力传感器和语音模块分别通过线路与核心处理模块连接，语音模块通过线路与扬声器连接，右音箱上设置有若干个手风琴按键，手风琴按键通过线路与核心处理模块连接，左音箱与右音箱之间连接有集成线路的集成线。本发明的有益效果是1、运用超声波测距技术，通过测算手风琴左右两壳体之间的距离，来控制手风琴声音的高中低音；2、运用重力感应技术，通过倾斜音箱来扩展系统功能。
文档编号G10D11/00GK102298921SQ20111023156
公开日2011年12月28日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者李春晓, 汪颖, 郑林欣, 陈春松 申请人:浙江理工大学