专利名称：光电炫彩琴的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子琴技术领域，具体涉及一种光电炫彩琴。
背景技术：
乐器的演奏可以带给人以听觉上的，艺术上的美的感受，人们又可以通过演奏乐器，借以表达、交流思想感情。在人类的音乐史上乐器的种类五花八门，多种多样。现代分类法把世界上所有乐器归纳为五大类体鸣乐器、膜鸣乐器、气鸣乐器、弦鸣乐器和电鸣乐器。若从电学的角度讲，基本上可以划分为非电类乐器和电类乐器，非电类乐器的声音主要是通过机械的方法产生的，而电类乐器的声音是通过电学原理产生的，例如电子琴。
如此众多的乐器，让我们有着许多美好的想象和思维的共鸣，在欣赏一场弦乐演奏的时候，陶醉于美轮美奂的优美乐声中的同时，人们很想看到那一根根琴弦振动的舞姿， 可惜距离舞台太远，我们只能通过耳朵来感受音乐的美。
这是现有的一些乐器的不足之处，而在目前的电子琴中，还有另一类较为新颖的通过激光感应方式来演奏的激光琴，即将激光光束作为琴弦来弹奏，在演奏方式上有了一定的新颖性，外观形态上也因加入了的激光效果有了一定的观赏性，但在使用中也有许多不足。其一其表达方式也只有单一的发声效果而缺乏对音乐的动态演示效果和视觉欣赏效果；其二 为了使激光有较好的可见性以方便弹奏，需要采用分光棱镜对激光光束进行展开的方式、或者为了使激光光束可见，采用烟雾发生装置或水光互动装置或大功率激光发射器，这使得激光琴的制造较为昂贵和繁杂，给产品的研发和生产造成了许多不便；其三现有激光琴在外观、结构及琴弦设计上与传统乐器有较大差别，不方便演奏者快速地对该乐器进行驾驭和演奏。发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种以激光光束作为琴弦，通过弹奏激光光束，即可控制琴的发音和激光发光的效果；进一步的，本发明还解决了光电炫彩琴的激光光束可见性较难实现的问题。
(二)技术方案
本发明技术方案如下
一种光电炫彩琴，包括琴体，所述琴体包括底板以及设置于所述底板上表面的面板，所述底板一端设置有激光发射模块，另一端相应的设置有激光接收模块，所述琴体上还设置有发音模块以及分别与所述激光发射模块、激光接收模块以及发音模块连接的控制模块；在所述控制模块的控制下，所述激光发射模块发射激光光束，所述激光接收模块接收所述激光光束并反馈信号到所述控制模块，所述控制模块控制所述发音模块产生琴音。
优选的，所述激光发射模块发射多束轴线在所述面板上表面的柱状激光光束，所述面板的上表面为漫反射面。
优选的，所述激光发射模块包括多个并列排布于同一平面的激光器。
优选的，所述激光器为固体激光器、液体激光器、气体激光器、半导体激光器或自由电子激光器。
优选的，所述激光接收模块包括多个光敏电阻，每个光敏电阻都连接有激光接收电路。
优选的，所述控制模块包括单片机以及分别与所述单片机连接的复位电路单元、 晶振电路单兀和串口传输单兀。
优选的，所述发音模块包括音色控制芯片以及与所述音色控制芯片连接的音色转换开关。
优选的，所述发音模块还包括扬声器以及与其连接的扬声器控制电路，所述扬声器控制电路与所述控制模块连接。
优选的，所述光电炫彩琴还包括设置于所述琴体周边的发光模块。
优选的，所述发光模块包括多个设置于所述琴体周边的发光二极管阵列，每个发光二极管阵列分别与所述控制模块连接。
(三)有益效果
本发明利用激光光束作为琴弦，通过弹奏激光光束，即可控制琴的发音和发光的效果；进一步的，本发明通过设置具有漫反射面的面板，使光电炫彩琴的激光光束具有良好的可见性。本发明不但结构简单，成本较低，而且具很好的演奏及观赏效果。
图I是本发明的一种光电炫彩琴的结构示意图2是图I中的激光发射模块的结构示意图3是图I中面板的结构示意图4是图3中面板的纵向剖面示意图5是图I中的激光接收模块中的I个激光接收电路的示意图6是图I中发音模块的扬声器控制电路的不意图。
图中1 :激光发射模块；2 :激光接收模块；3 :控制模块；4 :面板；5 :底板；6 :激光器；7 :柱状激光光束。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对发明的具体实施方式
做进一步描述。以下实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图I所示的一种光电炫彩琴，包括琴体，琴体包括底板以及设置于底板上表面的面板4，底板的形状可以根据表演的需求设定，例如可以设定为古筝型、古琴型、光电吉他型、琵琶型以及钢琴型等；底板一端设置有激光发射模块1，用于发射激光光束，形成琴弦； 另一端相应的设置有激光接收模块2，用于接收激光发射模块发射的激光光束；琴体上还设置有发音模块以及分别与激光发射模块I、激光接收模块2以及发音模块连接的控制模块3，控制模块3被封装于琴体内部，激光接收模块根据是否接收到激光光束而发送信号到控制模块，控制模块根据激光接收模块发送的信号调节光电炫彩琴的发音，在弹奏过程中通过弹奏激光光束即可控制光电炫彩琴的发音。
其中，激光发射模块如图2中所示，其包括多个排布于同一平面的激光器，激光器的数量以及其排布方式可以依据需要制成的目标乐器类型进行相应的设定，如古筝需要根据弦数如14根、16根、21根等排布可发射14束、16束、21束激光光束的激光器阵列。其中， 激光器可以为固体激光器、液体激光器、气体激光器、半导体激光器或自由电子激光器等， 激光器发射的激光的颜色可根据需要进行配置，可为红色、绿色、蓝紫色等。本实施例中的激光发射模块包括14个半导体激光器，以I. 5cm为间隔并列排布于同一水平面上。
其中，激光发射模块发射多束轴线在面板4上表面上的柱状激光光束7，面板4的上表面为漫反射面,如图3以及图4中所示的面板，柱状激光光束7由于被面板4所截，在面板上发生漫反射而留下光的轨迹，使得原本不容易看清的低功耗的激光光束能够清晰地呈现在演奏者和观众的眼前，极大的方便了演奏者的演奏和观众的观赏。
其中，激光接收模块包括多个光敏电阻，每个光敏电阻都连接有激光接收电路，激光接收电路如图5中所示；当激光光束照射在光敏电阻上时，信号线输出高电平信号并发送至控制模块，控制模块控制发音模块不产生发音信号；当激光光束被演奏者在弹奏时遮挡住时，信号线输出的是低电平信号，控制模块控制发音模块产生发音信号并进行进一步的处理。
其中，控制模块是按照光电炫彩琴所需要的功能，以单片机为核心器件进行设计和软件编程的电路模块；控制模块包括单片机以及分别与单片机连接的复位电路单元、晶振电路单元和串口传输单元等相关电路，复位电路单元用于保证整个电路模块的稳定性， 晶振电路单元用于给单片机输入时钟信号，串口传输单元用于与外界设备进行连接。
其中，发音模块包括音色控制芯片以及与音色控制芯片连接的音色转换开关，通过控制音色转换开光，音色控制芯片可以使光电炫彩琴在被演奏时发出不同音色的声音， 包括电子琴、笛子、古筝、钢琴、琵琶、小提琴等乐器的音色，达到一琴多用的效果。发音模块还包括如图6中所不的扬声器以及与其连接的扬声器控制电路,扬声器控制电路与控制模块连接，在控制模块的控制下扬声器的音量大小可以调节。
进一步的，光电炫彩琴还包括设置于琴体周边的发光模块5 ;其中发光模块5包括多个设置于所述琴体周边的发光二极管阵列，每个发光二极管阵列分别与控制模块连接， 其中每个发光二极管可发出红、绿、蓝三基色的光，可以组合发出15种以上的不同颜色的光；通过控制模块根据光电炫彩琴的发音控制发光二极管阵列的颜色和亮度，可以使琴体的发光色泽与不同响应频率的声音进行一一匹配，并产生相应的动态变化效果，达到光随声舞，声随光动的效果；优选的，在发光模块5外部罩有半透明外壳，使达到发光模块5在演奏过程中达到梦幻一般的效果。
本发明不但打破了人们一贯以来认为的以键盘或者机械琴弦来演奏并发出声音的思维模式，以激光光束代替传统意义上的琴弦，并且通过控制模块的协调控制，使不同频率的声音与琴体上发光二极管阵列所发出的不同颜色的光的动态变化一一对应起来，使得演奏的时候通过弹奏激光光束，不但可以控制琴的发音而且可以控制琴体发光的效果，达到美轮美奂的效果。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有5等同的技术方案也属于本发明的保护范畴。
权利要求
1.一种光电炫彩琴，包括琴体，所述琴体包括底板以及设置于所述底板上表面的面板， 其特征在于，所述底板一端设置有激光发射模块，另一端相应的设置有激光接收模块，所述琴体上还设置有发音模块以及分别与所述激光发射模块、激光接收模块以及发音模块连接的控制模块；在所述控制模块的控制下，所述激光发射模块发射激光光束，所述激光接收模块接收所述激光光束并反馈信号到所述控制模块，所述控制模块控制所述发音模块产生琴曰
2.根据权利要求I所述的光电炫彩琴，其特征在于，所述激光发射模块发射多束轴线在所述面板上表面的柱状激光光束，所述面板的上表面为漫反射面。
3.根据权利要求I或2所述的光电炫彩琴，其特征在于，所述激光发射模块包括多个并列排布于同一平面的激光器。
4.根据权利要求3所述的光电炫彩琴，其特征在于，所述激光器为固体激光器、液体激光器、气体激光器、半导体激光器或自由电子激光器。
5.根据权利要求I、2或4所述的光电炫彩琴，其特征在于，所述激光接收模块包括多个光敏电阻，每个光敏电阻都连接有激光接收电路。
6.根据权利要求I或2所述的光电炫彩琴，其特征在于，所述控制模块包括单片机以及分别与所述单片机连接的复位电路单元、晶振电路单元和串口传输单元。
7.根据权利要求I或2所述的光电炫彩琴，其特征在于，所述发音模块包括音色控制芯片以及与所述音色控制芯片连接的音色转换开关。
8.根据权利要求7所述的光电炫彩琴，其特征在于，所述发音模块还包括扬声器以及与其连接的扬声器控制电路，所述扬声器控制电路与所述控制模块连 接。
9.根据权利要求I或2所述的光电炫彩琴，其特征在于，所述光电炫彩琴还包括设置于所述琴体周边的发光模块。
10.根据权利要求9所述的光电炫彩琴，其特征在于，所述发光模块包括多个设置于所述琴体周边的发光二极管阵列，每个发光二极管阵列分别与所述控制模块连接。
全文摘要
本发明涉及电子琴技术领域，具体涉及一种光电炫彩琴。该光电炫彩琴包括琴体，所述琴体包括底板以及设置于所述底板上表面的面板，所述底板一端设置有激光发射模块，另一端相应的设置有激光接收模块，所述琴体上还设置有发音模块以及分别与所述激光发射模块、激光接收模块以及发音模块连接的控制模块。本发明利用激光光束作为琴弦，通过弹奏激光光束，即可控制琴的发音和发光的效果；进一步的，本发明通过设置具有漫反射面的面板，使光电炫彩琴的激光光束具有良好的可见性。本发明不但结构简单，成本较低，而且具很好的演奏及观赏效果。
文档编号G10H3/06GK102938250SQ20121045910
公开日2013年2月20日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日
发明者刘尚民, 陈方平, 杨卫中, 祁铮, 杜尚丰, 肖红伟 申请人:中国农业大学