海廢 × 聲音 × 電子學

像吉他一樣彈:
右手敲擊左手控光

把那塊振盪器發聲板做成一把樂器:右手敲蜂鳴片(壓電片)負責「打出一個音」、左手滑動光箱的快門負責「改變音高」。下面是整把樂器的設計圖、光箱控制器的剖面、訊號怎麼跑,以及零件接點對照——照著做就能組出來。

蜂鳴片=壓電片 LDR 光控音高 滑動快門 40106 振盪器 decay 餘音
00
Concept

概念:兩隻手分工

一把吉他,左手按弦決定音高、右手撥弦發出聲音。這把樂器一模一樣的分工——只是換成電子的方式:

  • 右手=發聲(觸發)。蜂鳴片(就是壓電片),產生一個電壓脈衝去觸發發聲;decay 旋鈕決定那一聲的餘音多長。
  • 左手=音高(控光)。滑動光箱上的快門,改變射到 LDR(光敏電阻) 的光量 → 改變電阻 → 改變振盪器的頻率 → 改變音高。快門位置標上音階,就像吉他的品(fret)。
為什麼這樣分

音高(光)和發聲(敲)是兩條獨立的路,互不干擾——所以你可以「左手先滑到某個音、右手再敲」,也可以「敲著長音的同時左手滑出滑音」,跟真吉他的左右手一樣自由。

01
Top View

整把樂器設計圖

俯視圖。左邊是「琴頸」=光箱控制器(左手滑快門),右邊是「琴身」=裝著蜂鳴片、IC 板、旋鈕、輸出孔與電池。

左手:滑快門 → 改光量 → 改音高 右手:敲蜂鳴片 → 觸發發聲 DoReMiFaSolLaTi 琴頸=光箱控制器 滑動快門 ← 左手沿琴頸推 → LDR → 振盪器 IC 電路板 40106·LM358 蜂鳴片(壓電片)打擊區 decay 音量 9V+開關 音源輸出孔 → 放大/音箱
圖 1 ★整把樂器俯視。左半(琴頸)是光箱控制器:左手推滑動快門沿琴頸滑,改變射進 LDR 的光量=改變音高,快門位置標上 Do–Ti 音階(像吉他的品)。右半(琴身)裝著蜂鳴片打擊區(右手敲)、IC 電路板decay 與音量旋鈕、9V 電池、以及音源輸出孔。LDR 拉一條線進板子當振盪器的「電阻」。
02
Cross Section

光箱控制器剖面

把琴頸的光箱切開看。關鍵一句話:「光走的方向」要和「你推的方向」垂直。你要左右推,所以光改成上下走——LED 裝上蓋朝下照、LDR 裝底朝上接,兩個都固定不動。中間夾一片左右滑動的遮光板,板上挖一個三角形(楔形)的縫:滑到縫寬處光多、滑到縫尖處光少 → 改 LDR 電阻 → 改音高。光源在箱內、箱子不透光,就完全不受房間光影響。

為什麼不能「LED 左、LDR 右」?

那樣光是水平走的,遮光板左右推=沿著光線方向移動,板子滑到哪都擋掉同樣多的光,進光量根本不會變(你發現的就是這個)。解法二選一:① 把光路轉成上下(本頁做法,維持左右推)、或 ② 改成上下推遮光板。

① 俯視:左右滑「楔形縫」遮光板 光窗 拉桿(左手) 寬縫 → 光多 → 高音 窄 → 光少 → 低音 ← 左右推,光窗對到不同縫寬 → ② 側視:光「上下」走、遮光板「左右」滑 LED(上蓋朝下) 光垂直穿過 ← 遮光板左右滑 → LDR(底朝上) 串墊底電阻 → 接振盪器
圖 2 ★左右推版的光箱(已修正幾何)。① 俯視:遮光板開一條三角形縫,左右滑動讓固定的「光窗」對到不同的縫寬——寬處光多(高音)、尖處光少(低音)。② 側視:LED 在上朝下照、LDR 在底朝上接,光垂直穿過盒子厚度,遮光板夾在中間左右滑(拉桿給左手推)。LDR 兩腳拉出箱外、串一顆固定電阻墊底喬範圍,再接到振盪器的「電阻」位置。
三個一定要喬的地方

箱子要真的不透光(黑色卡紙/膠帶封邊),光源放箱內最穩。② LDR 範圍很大(暗 ~MΩ、亮 ~幾百Ω),串/並一顆固定電阻把它壓到幾 kΩ~幾十 kΩ。③ LDR 反應偏慢,慢滑很順、快彈會有點拖音——這把樂器天生適合滑音與抒情。

03
Signal Flow

訊號怎麼跑

兩條路在 VCA(被電壓控制的擴大器) 會合:聲音路是振盪器(音高被左手的光控制)→ 混音 → VCA;控制路是右手敲蜂鳴片 → decay 包絡 → 開關 VCA。VCA 後面接輸出孔 → 放大 → 喇叭。

左手・光箱 改 LDR 電阻 振盪器 R=光控(音高) 混音 VCA 電壓控制音量閘門 右手敲・蜂鳴片 Decay 旋鈕調餘音 包絡開關 VCA 輸出孔 放大 喇叭
圖 3訊號流程。振盪器的音高被左手的光箱(LDR)控制 → 混音 → VCA;右手敲蜂鳴片Decay 包絡去開關 VCA(decay 旋鈕調餘音) → 輸出孔 → 放大 → 喇叭。音高(光)和發聲(敲)各走各的,在 VCA 才會合。
04
Bill of Materials

零件 & 接點對照

每個部位是什麼、接到電路板的哪裡(接點代號對照講義那張電路圖):

部位是什麼接到板子哪裡
蜂鳴片(打擊)壓電片,右手敲擊發聲Piezo 輸入 J11 / J12(plezo+ / plezo−)
光箱控制器LED + LDR + 滑動快門(左手)LDR + 墊底電阻 → 振盪器的「電阻」位置(原本 R 旋鈕的腳)
decay 旋鈕可變電阻,調餘音長短Decay 段(C4 旁的可調點)
音量旋鈕可變電阻輸出前的音量分壓
音源輸出孔3.5mm 孔 或 喇叭端子輸出 J9 / J10(output+ / output−)→ 放大/音箱
電源9V 電池 + ON/OFF 開關+9V / GND(J7 / J8)
IC 電路板40106 振盪器 + LM358 + VCA + Decay板上已焊好,你只接外部那幾點
對應講義的版本

你要的「兩個振盪器混音 + 敲擊發聲」是講義的第 1 版本(略去 C3、D5 換成一條線)。若只想要單純一個音、好彈旋律,就用第 4 版本(一個振盪器 + 敲擊)。光控的接法兩種版本都一樣——都是把 LDR 接到振盪器的「電阻」位置。

05
How To Play

怎麼彈

左手定音高

沿琴頸把快門滑到某個音的記號上——改變光量,定住這個音的音高。

右手敲發聲

敲一下蜂鳴片打擊區,響出那個音;decay 旋鈕決定餘音多長(短=點奏、長=持續音)。

邊滑邊敲=旋律與滑音

滑到不同記號、一下一下敲 → 彈出旋律;敲一個長音的同時左手滑動 → 連續滑音(像滑棒吉他)。

先校音、先喬範圍

組好後用調音器 App:左手慢慢滑、找到 Do Re Mi… 的位置做記號;用一顆墊底固定電阻把音高範圍喬到好用。

一句話

左手控光(音高)、右手敲擊(發聲),兩隻手像吉他一樣分工。光控天生適合滑音與抒情;想彈快、彈準的旋律,左手也可以改用「切換固定電阻」的按鍵盤。