[发明专利]一种光学琴弦装置

说明书

本发明涉及一种光学琴弦装置，主要包括光学琴弦和光路系统两部分。所述光学琴弦包括具有应变信息传感功能的第一功能型传感光纤和具有位置信息传感功能的第二功能型传感光纤，以及加强单元和保护层；所述光路系统包括光源模块、第一耦合器、光学拾音器以及扬声器；所述光学拾音器包括声音频率信息处理部分和声音强度信息处理部分。利用光学琴弦实现对外力作用点的位置和作用强度的同时传感，进一步利用光学拾音器将外力作用点的位置信息转化为声音频率信息，将外力作用的强度信息转化为声音强度信息，再通过扬声器配合输出，为弦乐器的设计、制备提供了全新的思路，也将极大地丰富弦乐器的表现形式，为乐器领域的发展提供更多的可能性。

技术领域

本发明属于乐器技术领域，尤其是涉及一种光学琴弦装置。

背景技术

琴弦是弦乐器的重要组成部分之一。琴弦有规律的振动使弦乐器产生声音强度和声音频率的变化，是弦乐器演奏的基本原理。现有琴弦往往需要双手配合进行演奏，如一只手拨动琴弦，控制声音强度，另一只手通过改变按弦位置以改变有效弦长，从而产生声音频率的变化，进而达到演奏的目的，即现有琴弦往往需要两只手配合进行操作，其中一只手用于控制声音强度，另一只手用于控制声音频率。然而，这种双手配合的演奏方式不利于单手演奏，对于只能靠一只手演奏的残疾人士而言更是莫大的挑战。

为解决现有琴弦不易于单手演奏的问题，本发明提供一种光学琴弦。将具有应变信息传感功能的光纤与具有位置信息传感功能的光纤集成在一根功能型光纤传感器内，制作出光学琴弦，利用光学琴弦实现对外力作用点的位置和作用强度的同时传感。

基于本发明提供的一种光学琴弦装置，可以进一步利用光学拾音器将外力作用点的位置信息转化为声音频率信息；将外力作用的强度信息转化为声音强度信息；再通过扬声器配合输出，实现了弦乐器的单手演奏。

本发明提供的一种光学琴弦装置，用光学琴弦代替传统琴弦，利用光学传感原理，代替了传统琴弦依赖于振动的发声原理，实现了只用一只手就可以同时获得声音强度与声音频率信号的目的，为弦乐器的设计、制备提供了全新的思路，也将极大地丰富弦乐器的表现形式，为弦乐器领域的发展提供更多的可能性。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种光学琴弦装置。通过设计光学琴弦，将具有应变信息传感功能的光纤与具有位置信息传感功能的光纤集成在一根功能型光纤传感器内，制作出光学琴弦。利用光学琴弦实现对外力作用点的位置和作用强度的同时传感。基于本发明提供的光学琴弦，进一步利用光学拾音器将外力作用点的位置信息转化为声音频率信息，将外力作用的强度信息转化为声音强度信息，再通过扬声器配合输出，实现了由单点触及即可同时获得声音强度信号与声音频率信号的目的。

本发明提供的一种光学琴弦，用光学琴弦代替传统琴弦，利用光学传感原理，代替了传统琴弦依赖于振动的发声原理，实现了由单点触及即可同时获得声音强度与声音频率信号的目的，为弦乐器的设计、制备提供了全新的思路，也将极大地丰富弦乐器的表现形式，为弦乐器领域的发展提供更多的可能性。

本发明所采用的技术方案包括：

一种光学琴弦装置，包括光学琴弦和光路系统；

所述光学琴弦，其具体结构包括：第一功能型传感光纤、第二功能型传感光纤、加强单元以及保护层；所述光路系统，其具体结构包括：光源模块、第一耦合器、光学拾音器以及扬声器；

一种光学琴弦装置，其具体连接方式为：光源模块与第一耦合器连接，光学琴弦两端与第一耦合器连接形成光纤环，第一耦合器再与光学拾音器连接，扬声器与光学拾音器连接。

进一步地，所述光学琴弦外径不小于360微米，可满足的弯曲半径小于30mm，在1310nm工作波长下，其宏弯损耗100圈增加的损耗小于0.1dB。

进一步地，所述第一功能型传感光纤包括：单模光纤纤芯、单模光纤包层、单模光纤涂覆层；所述第一功能型传感光纤具有应变传感功能，用于对作用点的强度信息进行传感；