关于“八音盒自定义弹奏”的一些想法

印象中的八音盒，就是那种手动或发条驱动来反复播放一段固定旋律的小玩意，金属条发出的声音空灵悦耳，与电子喇叭的音乐质感截然不同。这几天在刷淘宝时，刷到八音盒的视频，突发奇想，是否能够让八音盒能够自由定义播放内容呢，而不是一直重复听腻的旋律？如果能做到，就能让这些悦耳的音条充分展现它的长处，播放你所下发的任何音乐。

当然，如果要实现，必须要有几个前提要满足：
1，结构不能太复杂，否则光是制作费用和故障维护就失去实现的意义。
2，体积不能太大，单手能够握住。八音盒的用途，一般作为茶余饭后的消遣而言。如果不能方便随身携带，那还不如在家听着高音质的音响。
3，总成本必须控制在100RMB以内。当前的八音盒售价可低至不到10块，电子琴也就两三百块。更何况八音盒的音域很窄，音阶一般是18~30之间，目前淘宝上售卖大都18音或30音阶。若售价超过电子琴，应该不会有太多人选择它。

经过国庆节一周的冥思苦想，想到了几个方案，但要满足上面的3个条件，没有一个合格。虽然方案不合格，但我还是觉得值得写一写，也许以后用得上。

方案1：导轨编程法

顾名思义，就是一边设置音槌，一边滚动拨动音梳。画了张示意图，如下所示。
开始播放音盒时，微型导轨横向依次拨动音槌开关。音槌开关打开后，则会将音槌下压固定；开关关闭时，固定解除，音槌上弹。随着盘面的转动，旋转到右侧，将拨动音梳；而导轨同样对各列音槌阵列完成编程。

这个方案的优点是结构不算复杂，成本比较乐观；
但缺点却是致命的：导轨编程过程太过耗时，除非用高性能的电机，但又导致高成本；另外多个马达运转带来的噪音也是比较难控制的

方案2：电磁控制法

中学课本讲过电磁效应，电流产生磁场，导电线圈可以磁化，再转成动能。

所以很容易想到这种电信号控制物理开关的模型。但这里有个问题，磁化的作用力与线圈匝数、磁极距离等息息相关。如果要拨动音梳，初步估计线圈匝数至少要数百；而音梳有多少音条，就要有多少个线圈。显然，这种直接拨弦的思路是不行的。

本来，按照电磁思路，我也想过几种构造。但我无意间，百度发现有人已经实现了。经过我的研究，别人的方案比我想的更好，而且已经申请专利（具体见官方产品介绍_哔哩哔哩_bilibili）。所以，我就不打算画出我的设计了。
就以这种已经实现的电磁控制方案为例，优点是体积做得较小，并且是真正的并行实时控制，音符同步，音乐节奏紧凑；缺点则是工艺要求较高，紧凑代价就是零部件定制要求较高，一个字：贵。

其他方案

上面提到的两种方案，要么功能实现打折扣，要么成本太高。如果要同时满足文章开头提到的几个条件，就必须另寻他路，必须引入全新的方案才有可能性。问题的核心就在于如何用廉价的方法实现机械阵列开关的电信号控制。
我想过一些方法：
1）用热变形控制，电转成热能是比较直接的，不需要太复杂的结构设计，只是聚热和散热都需要时间，而音符节奏是很快的。

2）压电效应。采用压电陶瓷片的原理，将电信号转成超声波振动。但似乎没法控制音梳上音条发声。所以也没用

写到最后

以我个人微薄的智慧，实在是想不出可用的方案了。以上就是一些粗浅不成熟的见解，权且为抛砖引玉。

如有新的见解，欢迎大家在评论区提出。