CN218384485U - 一种光弦电子琴 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光弦电子琴，其包括光电检测模块、超声波雾化模块、显示模块、发音模块、主控模块和机体，主控模块分别和光电检测模块、超声波雾化模块、显示模块、发音模块电连接，光电检测模块、超声波雾化模块、显示模块、发音模块和主控模块均安装在机体上，所述的光电检测模块包括若干激光收发器，激光收发器产生激光束的区域为光电检测区，超声波雾化模块的出雾口位于光电检测区下方。本实用新型以可见的激光光束替代琴弦或琴键，光路可在雾化液滴中清晰的映照出，操作更加直观，增强了操作体验，演奏操作为无接触方式，适应当下环境中的防疫需求；RGB激光光束的颜色和强度可按照声音的音调及强度作相应的变化，视听感受更为炫酷。

Description

一种光弦电子琴

技术领域

本实用新型涉及电子乐器技术领域，尤其涉及一种光弦电子琴。

背景技术

现有电子琴多是采用实体键盘，具有简单、易用、可靠的优点，由于需要依靠人体触碰才能实现键值的输入，公共场合下的电子琴容易成为病毒传播的中间载体，已难以满足目前环境下疫情防控的需要。

中国专利CN207663781U公开了一种基于主动式红外障碍检测的无弦电子琴，包括琴体以及设置在所述琴体内的电子控制单元；所述电子控制单元包括微处理器，用于供电的电源模块，用于储存音频文件的存储模块，用于进行数模信号转换的数模转换模块以及扬声器，所述电源模块、存储模块以及数模转换模块均电连接至所述微处理器，所述扬声器电连接至所述数模转换模块的输出端；还包括多个用于触发电子琴键音的无弦琴键模块，所述无弦琴键模块包括一对相互间隔且正对设置的红外发射器和红外接收器，所述红外发射-器和红外接收器均电连接至所述微处理器。该实用新型采取了红外障碍检测的输入方式，但其红外光束在空气中行进的路径并不可见，影响了装置使用的直观性。

实用新型内容

本实用新型提供一种光弦电子琴，以解决现有技术中常规电子琴存在病毒传播风险，无接触电子琴输入不够直观等技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型涉及一种光弦电子琴，其包括光电检测模块、超声波雾化模块、显示模块、发音模块、主控模块和机体，主控模块分别和光电检测模块、超声波雾化模块、显示模块、发音模块电连接，光电检测模块、超声波雾化模块、显示模块、发音模块和主控模块均安装在机体上，所述的光电检测模块包括若干激光收发器，激光收发器产生激光光束的区域为光电检测区，超声波雾化模块的出雾口位于光电检测区下方。

优选地，所述的显示模块包括显示屏，显示屏安装在机体上，光电检测模块安装在显示屏的侧部，显示屏的侧部还设有控制按键。

优选地，所述的若干激光收发器分布在机体的左侧和右侧，左侧的若干激光收发器平行间隔直线布置，右侧的若干激光收发器平行间隔直线布置，不同的激光收发器发出的激光光束对应不同的音调信号，通过主控模块解析后使发音模块产生对应的声音。

激光收发器产生信号运用了激光测距原理，通过检测手指遮挡激光光束时所处位置与激光收发器的距离，产生对应的信号，实现无接触的操作检测，可以在激光光束上设定不同的距离区间，每个不同距离区间对应不同的音调或者声音强度，也可使光电检测模块左右两侧的光电检测区分成两组检测值，一组作为音调高低信号，另一组为音符和强度信号，距离越近表示演奏力度越大，声音越强。

优选地，左侧的激光发射器和右侧的激光发射器组成倒八字形结构，适应使用者的操作姿势。

优选地，机体上安装有按键开关、振动探测器和/或红外探测器，本实用新型可包括按键开关、振动探测器和红外探测器，三者中的任何一个检测信号都可将本装置激活，从休眠状态进入演奏工作状态。

优选地，所述的激光收发器为RGB激光收发器，激光光束的颜色和强度按照声音的音调及强度作相应的变化，让电子琴的演奏更具观赏性；出雾口的出雾截面与激光收发器发出的激光光束平行，出雾口底面沿远离机体的方向逐渐升高。

优选地，所述的超声波雾化模块包括储液罐和超声雾化片，超声雾化片位于储液罐内，储液罐与出雾口接通。

优选地，所述的光电检测模块包括激光驱动和鉴相器，激光驱动和鉴相器均与主控模块电连接。

优选地，所述的显示屏为OLED显示屏。

优选地，所述的发音模块包括音乐芯片和扬声器，扬声器和音乐芯片电连接，音乐芯片和主控模块电连接。

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本实用新型涉及的光弦电子琴以可见的激光光束替代琴弦或琴键，演奏操作为无接触方式，不但可以演奏音符，还可控制音调和强度，采用了手指遮挡可见光路的无接触输入方式，当激光收发器的设定距离值发生变化时即产生对应的电信号，操作更加直观，增强了操作体验，无接触的输入方式也适应当下环境中的防疫需求。

2、本实用新型在光电检测区下方设有超声波雾化模块，由主控模块控制，可在输入时自动开启，激光光束穿过超声雾化波模块产生的雾化液滴时会更加清晰的显现出来，便于使用者输入，增强了操作体验，也营造出一种仙雾缭绕，琴音渺渺的视听效果。

3、本实用新型可在超声波雾化模块中的储液罐中装入消毒液，产生的雾化液滴具有对空气净化、加湿、消毒等效果，可以对本实用新型上使用者不慎接触到的部位进行消毒，很适合在需要公共防疫的场合应用，在公共防疫卫生方面具有突出优势。

4、本实用新型的激光收发器可采用RGB激光收发器，激光光束的颜色和强度按照声音的音调及强度作相应的变化，让电子琴的演奏更具观赏性，视听感受更为炫酷。

附图说明

图1是本实用新型所涉及的光弦电子琴的俯视示意图；

图2是本实用新型所涉及的光弦电子琴的主视示意图；

图3是本实用新型所涉及的光弦电子琴的结构框图；

图4是本实用新型所涉及的无接触输入装置的电子电路示意图。

图示说明：1、机体，2、激光收发器，21、激光光束，22、光电检测区，3、出雾口，4、显示屏，5、控制按键。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合实施例对本实用新型作详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

请参阅图1～4，本实用新型涉及本实用新型涉及一种光弦电子琴，其包括光电检测模块、超声波雾化模块、显示模块、发音模块、主控模块和机体1，主控模块分别和光电检测模块、超声波雾化模块、显示模块、发音模块电连接，光电检测模块、超声波雾化模块、显示模块、发音模块和主控模块均安装在机体1上，所述的光电检测模块包括若干激光收发器2，激光收发器2产生激光光束21的区域为光电检测区22，超声波雾化模块的出雾口3位于光电检测区22下方。当然，本实用新型还包括电源模块，电源模块受主控模块的控制，向超声波雾化模块、显示模块、光电检测模块和发声模块提供工作电源。

请参阅图1，所述的显示模块包括显示屏4，显示屏4安装在机体1上，光电检测模块安装在显示屏4的侧部，显示屏4的侧部还设有控制按键5，显示模块通过显示屏显示乐谱和检测到的弹奏参数，以及显示本装置参数等信息。若干激光收发器2分布在机体1的左侧和右侧，左侧的若干激光收发器平行间隔直线布置，右侧的若干激光收发器平行间隔直线布置，不同的激光收发器发出的激光光束对应不同的音调信号，通过主控模块解析后使发音模块产生对应的声音。左侧的激光发射器2和右侧的激光发射器2组成倒八字形结构，适应使用者双手操作的姿势。

激光收发器产生信号运用了激光测距原理，通过检测手指遮挡激光光束时所处位置与激光收发器的距离，产生对应的信号，实现无接触的操作检测，可以在激光光束上设定不同的距离区间，每个不同距离区间对应不同的音调或者声音强度，也可使光电检测模块左右两侧的光电检测区22分成两组检测值，一组作为音调高低信号，另一组为音符和强度信号，距离越近表示演奏力度越大，声音越强。

本实施例机体上安装有按键开关、振动探测器和红外探测器，三者中的任何一个检测信号都可将本装置激活，从休眠状态进入演奏工作状态，在自动演奏工作状态下，主控模块按照设定的节目内容，控制发声模块演奏音乐，并可驱动超声波雾化模块、光电检测模块开始工作，伴随音乐显示不同色调及强度的激光光束；在人工演奏工作状态下，主控模块驱动超声波雾化模块、光电检测模块开始工作，根据检测到的弹奏动作，驱动发声模块发出相应音调、强度、音符的琴音。当设定的休眠条件满足后，主控模块停止前述各模块工作，装置进入休眠状态，以利于节能环保。主控模块另设有串口通讯、基础按键电路，配合显示模块，用于对本装置进行工作参数的配置。激光收发器2为RGB激光收发器，激光光束21的颜色和强度按照声音的音调及强度作相应的变化，让电子琴的演奏更具观赏性。请参阅图2，出雾口3的出雾截面与激光收发器发出的激光光束21平行，出雾口3底面沿远离机体的方向逐渐升高。超声波雾化模块包括储液罐和超声雾化片，超声雾化片位于储液罐内，储液罐安装在机体内，储液罐与出雾口3接通。超声波雾化模块工作时，将储存于储液罐中的液体雾化，并扩散至光电检测区22。储液罐中可视需要添加不同的液体，比如添加纯净水，雾化后，可以对空气加湿；添加消毒液，可以对空气消毒。光电检测模块包括激光驱动和鉴相器，激光驱动和鉴相器均与主控模块电连接。本实施例显示屏为OLED显示屏，发音模块包括音乐芯片和扬声器，扬声器和音乐芯片电连接，音乐芯片和主控模块电连接，由主控模块控制发音模块声音的音调、强度和音符。

正常情况下，本光弦电子琴处于休眠状态，检测到有按键动作或振动信号或人体接近信号后可以激活本光弦电子琴，转入自动演奏工作状态，若进而检测到光电检测区22的有效距离信号，则转入人工演奏工作状态，在人工演奏工作状态下，超声波雾化模块和光电检测模块开始工作，直到满足重新进入休眠的设定条件为止；超声波雾化模块中的储液罐内装有消毒液，超声波雾化模块将消毒液雾化并飘散至光电检测区22；光电检测模块工作时，激光收发器2通过发射可见光波段的激光，检测手指遮挡光束时所处的位置距离，并根据检测距离值输出相应的音符和强度，或自动调整相应的音调。显示模块通过显示屏可用于显示本光弦电子琴设置参数以及在演奏中的乐谱和演奏的动作。

激光收发器2为RGB激光收发器，其发出的每束激光光束21为RGB可调光束，由主控模块根据最新的琴音调节激光的颜色和亮度，激光光束21通过超声波雾化模块产生的雾化液体产生漫反射，可清晰显示光束路径，配合音乐产生的RGB光线变化可形成很好的视听效果。一侧的光电检测区22可用于确定弹奏的音符以及强度，另一侧的光电检测区22可用于确定音调。

对于本实施例中各个电路模块、电路元件的选用：

光电检测模块中的RGB激光驱动器可采用MAX3600型号RGB激光驱动器；鉴相器可采用ADF4002型号鉴相器；

显示模块可采用JHD12864-G2621BOWF-BL型号OLED显示模块；

音乐芯片可采用广州市九芯电子科技有限公司的N8900型号芯片；

超声波雾化片可采用深圳市创益超声电子有限公司的16MM超声波雾化片；

主控模块可采用西门子6ES7214-2AD23-0XB8型号控制器；

超声波驱动电路可采用M57962AL-01R型号驱动电路。

请参阅图4，本实用新型通过操作按键组KP或人为产生振动激发振动探测器S1或人体移动触发被动红外探测器S2，都可产生一个启动/激活信号送入主控模块U1，主控模块U1由单片机主控电路组成，可激活本光弦电子琴进入演奏工作状态。在自动演奏工作状态下，主控模块U1在OLED显示屏U4中显示正在演奏的乐谱，并按乐谱控制音乐芯片U5驱动扬声器B1输出相应的琴音，同时启动光电检测模块和超声波雾模块，光电检测模块中的每路激光收发器对应一个图4中的激光发射与测距单元，激光收发器2中的RGB激光发射器U2，RGB激光发射器U2根据当前演奏的音乐发射色调及亮度可调的彩色激光光束，超声波雾化模块中的超声波驱动单元U6驱动超声雾化片Y1将储存在储液罐中的液体雾化，并通过出雾口3扩散至光电检测区22，激光光束21经雾化液体的漫反射后即可清晰显示出来。当光电检测模块中的鉴相器U3通过光学透镜检测到有效的距离信号时，本光弦电子琴可进入人工演奏工作状态，主控模块将收到的距离信号转译成对应的音调、强度和音符，一方面在显示屏U4中显示相关信息，另一方面控制音乐芯片U5发出相应的琴音，并调整RGB激光发射器U2发射光束的颜色和亮度；若在设定的时间内未检测到新的有效的距离信号，本光弦电子琴可转入自动演奏工作状态或进入休眠状态。

以上结合实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种光弦电子琴，其特征在于：其包括光电检测模块、超声波雾化模块、显示模块、发音模块、主控模块和机体，主控模块分别和光电检测模块、超声波雾化模块、显示模块、发音模块电连接，光电检测模块、超声波雾化模块、显示模块、发音模块和主控模块均安装在机体上，所述的光电检测模块包括若干激光收发器，激光收发器产生激光束的区域为光电检测区，超声波雾化模块的出雾口位于光电检测区下方。

2.根据权利要求1所述的光弦电子琴，其特征在于：所述的显示模块包括显示屏，显示屏安装在机体上，光电检测模块安装在显示屏的侧部，显示屏的侧部还设有控制按键。

3.根据权利要求1所述的光弦电子琴，其特征在于：所述的若干激光收发器分布在机体的左侧和右侧，左侧的若干激光收发器平行间隔直线布置，右侧的若干激光收发器平行间隔直线布置。

4.根据权利要求3所述的光弦电子琴，其特征在于：左侧的激光发射器和右侧的激光发射器组成倒八字形结构。

5.根据权利要求1所述的光弦电子琴，其特征在于：按键开关、振动探测器和/或红外探测器。

6.根据权利要求1所述的光弦电子琴，其特征在于：所述的激光收发器为RGB激光收发器；出雾口的出雾截面与激光收发器发出的激光光束平行，出雾口底面沿远离机体的方向逐渐升高。

7.根据权利要求1所述的光弦电子琴，其特征在于：所述的超声波雾化模块包括储液罐和超声雾化片，超声雾化片位于储液罐内，储液罐与出雾口接通。

8.根据权利要求1所述的光弦电子琴，其特征在于：所述的光电检测模块包括激光驱动和鉴相器，激光驱动和鉴相器均与主控模块电连接。

9.根据权利要求2所述的光弦电子琴，其特征在于：所述的显示屏为OLED显示屏。

10.根据权利要求1所述的光弦电子琴，其特征在于：所述的发音模块包括音乐芯片和扬声器，扬声器和音乐芯片电连接，音乐芯片和主控模块电连接。

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