弹琴不用弦？ 高二学生设计无弦琴获创新大赛一等奖

无弦电子琴结构设计图

一只手在空中随意拂过，就能响起优美的“琴”声。近日，重庆育才中学高二7班的江一鸣同学设计的这款无弦琴，拿下了第33届重庆市青少年科技创新大赛一等奖，并获得重庆理工大学专项奖奖金1000元。

为残障人士设计无弦琴

为什么要设计这款无弦琴？江一鸣说，自己经常在商圈遇到街头卖唱的残疾人，拿着话筒演唱很吃力，还有些人失去手指没有办法弹唱。他想到是不是可以设计一款不需要手指、甚至用脚就能演奏的乐器呢？

江一鸣开始留意生活中的细节，寻找创作的思路。“我发现在商场卫生间洗手时，只要通过伸手感应就触发了水龙头的开关。”怀着兴奋的心情，江一鸣利用主动式红外障碍检测系统，设计了这样一款无弦琴。

无弦电子琴成品

上游慢新闻—重庆晚报记者在实验室看到，江一鸣的这一创新成果作品《 人人都是演奏家——基于主动式红外障碍检测无弦电子琴的设计与制作》，半月形的造型小巧便携，还有一个电子显示屏。江一鸣向记者现场示范了无弦琴的使用方法，他用手掌依次拂过，乐器依次发出乐声，虽然没有琴弦，却能拨出动听的琴声。

原来，在无弦琴的内圈有多个红外发射器，外圈的对应处红外接收器，当拨动“琴弦”（挡住一束红外线）时，对应的接收器便发出一个音频的响声，连续拨动不同的琴弦时，美妙动听的旋律便流淌出来了。

值得一提的是，江一鸣还特别设置了教学模式，存放了《月亮代表我的心》、《新年好》等几首耳熟能详的歌曲，初学者跟着灯光亮的地方就能进行演奏学习。此外，音乐模式还可以选择自由演奏或演示。

“失去手掌的残疾人可以通过胳膊的挥动进行弹奏，无弦无键的设计也可以让小朋友演奏时没有按键的疲惫、拨弦的疼痛感，学琴更轻松。”江一鸣还考虑过改进方案，将无弦琴放置在舞台上方，舞蹈家起舞时，就能通过肢体操控无弦琴，进而发出美妙的音乐。

校园的科技“小达人”

颁奖现场

高一时，江一鸣报名进入学校的科技创新社团，利用课余时间学习计算机、编程等内容。“从小我就对机器人、模型感兴趣，所以想也没想就加入了社团。”江一鸣回忆，最开始学习时，看见这些密密麻麻的代码，感觉自己像在看天书一样，根本无从下手。后来，自己从头开始观看教学视频，边看边做笔记，再结合源代码将视频中的实验一一完成。一步一个脚印，慢慢有了编程的头绪。“在这个过程中，自己自学、总结的能力也提高不少。”

除了无弦琴，之前江一鸣曾获得第十八届全国中小学生电脑制作活动WER项目重庆市冠军，成为重庆市该项目唯一代表重庆参加全国比赛的选手，在国赛中获得全国二等奖；他设计的智能水杯获得了第十八届全国中小学生电脑制作活动创客项目市级三等奖，并被DFROBOT官网收录为创客优秀作品。江一鸣说，未来希望还能代表重庆市继续参加国赛，取得更好成绩。

江一鸣

指导老师刘青文表示，江一鸣在科技创新上思维特别活跃，在解决各种问题方面都有自己的见解。“生活中，他善于观察、发现，完成的作品也都很接地气，能够解决人们生活中遇到的一些问题。”

据悉，尽管实验室里研究需要投入很多时间，但江一鸣却很好地兼顾着自己的文化课学习，一直保持在班级前几名。