基于互动模式的儿童益智手摇唱片机设计

孙皓晗

摘要：

音乐是人类社会不可缺少的一部分。随着时代的发展，一些传统的音乐播放设备已经渐渐淡出人们的视野。本研究设计了一款儿童益智手摇唱片机，意在让儿童可以接触到传统音乐播放设备。

关键词：

产品设计;手摇唱片机;结构设计

中图分类号：

TN912.2

文献标识码：

A

文章编号：

1672-9129（2020）15-0136-01

1研究背景

作为反映人类现实生活情感的一种艺术，音乐从古至今一直是人类社会中不可缺少的一部分，在古代，人们缺少记录音乐的设备，只能靠观看现场演奏来欣赏这一艺术，直到1877年，美国发明家爱迪生发现了声音可以被记录，根据声音带动膜片震动的原理发明了世界上第一台留声机，从此，经过不断地改进，人们拥有了记录声音保存音乐的新途径。人们拥有了记录音乐的唱片后，为了播放还原这些记录下来的声音以及音乐，音乐播放机同时应运而生。它随着科学技术的进步以及人们对播放质量的要求的不断提高中逐渐改进，而后数字音乐时代到来，智能手机以及电脑几乎完全取代了传统音乐播放机。但是在音乐播放机的进化历史中，最初的黑胶唱片机占据了十分重要的地位，时至今日仍有大批的黑胶爱好者购置传统唱片来体验最原始的声音[1]。

黑胶唱片机有两大主要组成部分：胶片转动部分与发声部分[2]。转动部分是通过一个转盘带动胶片按照一定的速率旋转，使得唱针可以划过沟槽。发声部分是根据黑胶唱片的基本原理，通过唱针划过胶片上内侧高低不平的沟槽的两侧发出轻微的振动再现声波的压力变化从而发声，然后依靠扩音装置将音乐或声音记录还原。

就玩具自身而言，市面上的玩具质量参差不齐，益智玩具种类大多相似，没有特别具有特色的玩具设计。国内外关于儿童玩具的理论研究比较薄弱，相关的研究文章较少。

2问题发现

随着社会的不断发展，工业的不断进步，儿童心理问题成为社会的焦点问题，一部分父母繁忙的工作，快节奏的生活使得他们有时会无暇顾及儿童的成长，作为补偿，父母经常会给儿童购买喜欢的玩具作为陪伴，益智类玩具应运而生，同时，人们对于个性化定制的需求不断提高，原有标准传统的工业产品已无法满足人们日益增长的心理需求。

虽然唱片业因信息时代的到来，其功能大部分被数字化替代，在全世界都遭遇寒流[3]，但为了让人们可以体验到最初的胶片播放的魅力满足黑胶发烧友对黑胶唱片的喜爱，市场上各类机械唱片机又开始出现在人们的视野里。然而，目前市场上胶片放映机体验模型多数是依靠电动机提供动能，机械部件都被安装在一个不透明的箱盒中，内部运行结构以及播放原理无法展现，在体验效果上缺少参与感，忽视了产品的趣味性及其与使用者的互动体验，虽然可以满足一部分人对胶片的播放要求，但并不能满足一部分使用者对音乐的播放进行个性化的设置的实现;除此之外在成本上也因电动机的使用而存在一定劣势。

3改进方案

为了满足使用者对传统唱片机体验，对个性化创意播放的趣味性追求并降低生产成本，本次设计采用传统的手摇牵动转盘的方法，个性化设计唱片机的传动原理，对现有设备内部自动化程度较高的传动轴加以改进，现有的传动轴承在唱片机的使用过程中无法实现手动控制，不能让使用者亲自感受唱片机的工作原理，本设计希望通过外部裸露的机械装置向使用者展示整个胶片放映的过程以及原理，通过比较简单易懂的结构来让使用者（尤其是儿童等年龄较小的人群）通过亲手操作感受学习理解唱片机的传动结构，从而增强使用者的参与感并满足个性化播放要求，更响应节能环保的号召降低成本。同时在结构上，采用了创新连接方式，使得唱片机在手动控制的前提下仍能保持良好的传动效率。

本次设计重点在于带动胶片旋转的转盘部分，由于其发声原理在于还原胶片记录时受到的声波压力，所以完美的胶片播放要求了转动速率与记录时速率的一致性，但为了增加音乐播放的趣味性以及体验多样的音乐感受，这里通过设置手摇机械装置来增加个性的音乐播放属性。这里更是致敬了伟大的艺术家与发明家达芬奇，在手摇转盘的装置设计上借鉴达芬奇早期直升机的动力模型部分来实现。采用手摇转动主动轮带动从动轮从而转动转盘，配合发生部分完成播放任务。使得转动速率可随时控制实现音乐的趣味播放。

4设计详述

儿童益智手摇唱片机，包括（1）底盘、（2）第一固定杆、（3）固定盘、（4）第一连接杆、（5）第二连接杆、（6）唱臂、（7）唱头、（8）承托盘、（9）摇把、（10）唱盘、（11）竖向连接棍、（12）第一连接盘、（13）第二连接盘、（14）横向连接棍、（15）支撑杆、（16）第二固定杆。该传动结构连接紧凑，使用时较为方便，旋转流畅，在手动操作时，通过旋转摇把将竖直方向的圆周运动转变成水平方向的圆周运动从而使得唱片盘可以旋转播放唱片。

其特征在于，所述（9）摇把的一端连接（12）第一连接盘、（13）第二连接盘，通过旋转带动（12）第一连接盘、（13）第二连接盘的竖向圆周运动，同时（12）第一连接盘、（13）第二连接盘又由（14）横向连接棍穿插连接，在（12）第一连接盘、（13）第二连接盘发生竖向圆周运动的同时，（14）横向连接棍也发生竖直方向的圆周运动，由于（14）横向连接棍穿插在（11）竖向连接棍中间，（14）橫向连接棍运动的同时会与（11）竖向连接棍发生碰撞，造成（11）竖向连接棍的水平方向的旋转运动。（11）竖向连接棍穿插连接（10）唱盘以及（3）固定盘组成一个组件，需要注意的是（10）唱盘、（3）固定盘以及（11）竖向连接棍所组成的结构是由（8）承托盘所承托且不与（15）支撑杆相连接，所以在（14）横向连接棍运动与（11）竖向连接棍发生碰撞的同时，由（11）竖向连接棍穿插连接（10）唱盘以及（3）固定盘所构成的组件会发生水平方向的圆周运动，从而承托唱片旋转。在使用的过程中，使用者通过调整（6）唱臂以及（7）唱头的位置完成播放动作。

参考文献：

[1]黑胶唱片的幽微之处[J].实用影音技术，2014（04）：46-49.

[2]郑建南，潘雄鹏.黑胶唱机规盘制作的数学原理[J].山东工业技术，2015（20）：273-274.

[3]章秀华.“小红楼”的前世今生与上海唱片业的发展[J].上海文化，2017（04）：78-83+96+126.