一种玩具声控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种玩具声控装置，包括拾音模块、放音模块分别与主控电路板连接，主控电路板包括控制模块、语音识别模块、语音合成模块、模型和规则库模块、Ａ／Ｄ转换模块、Ｄ／Ａ转换模块、前置放大模块、功率放大模块，控制模块还分别通过输入接口模块、输出接口模块与计算机、执行模块连接。本实用新型专利技术可让玩具分辨并回应使用者的说话，趣味性强，可通过计算机下载更新模型和规则库，并可将其移植到其他玩具，还可调整不同的声音。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及声控玩具
，具体是指一种玩具声控装置。
技术介绍
随着生活水平的不断提高，玩具的品种越来越丰富，人们对玩具的要求也越来越高。传统的玩具主要通过外形、色彩、声音、智力锻炼等方面来吸引儿童，绝大多数都需要用手“拿”着玩，例如积木、玩具娃娃、玩具汽车等等，需通过手来操作。这些玩具无法“听”懂和“回答”使用者的说话，儿童在使用它们时，只能靠儿童进行自身单方面的操作和想象，难以获得与自己心爱的玩具(特别是拟人化的玩具，如玩具娃娃等)进行“交流”的感觉。近年来，不少玩具中都添加了声控或发声的功能，使它们能对人们的声音产生一些反应，如能朝着声音的方向走，或是经一定操作后可以说一些话或发出某些声响等，但目前这类玩具的缺点是(1)功能简单，现有的发声或声控玩具仍无法辨别说话的内容，离“交流”的感觉还有很大的距离，趣味性低；(2)玩具使用规则和节目内容无法更新，现有的玩具在制作完成后，便无法改变其使用的规则，如一些会发声的玩具在制作完成后只能反复说同样的几句话，使用时间长了容易让人觉得乏味，难以满足儿童的好奇心，耐玩性低。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点与不足，提供一种趣味性、耐玩性高，可以进行语音交互与控制以及节目更新的玩具声控装置。本技术的目的通过下述技术方案实现本玩具声控装置包括主控电路板、拾音模块、放音模块，所述拾音模块、放音模块分别与主控电路板连接，其特征在于所述主控电路板包括控制模块、语音识别模块、语音合成模块、模型和规则库模块、A/D转换模块、D/A转换模块、前置放大模块、功率放大模块，所述控制模块分别与语音识别模块、语音合成模块、模型和规则库模块连接，所述语音识别模块、语音合成模块分别通过A/D转换模块和前置放大模块、D/A转换模块和功率放大模块与拾音模块、放音模块连接，且语音识别模块、语音合成模块同时与模型和规则库模块连接，所述控制模块还分别通过输入接口模块、输出接口模块与计算机、执行模块连接。为更好地实现本技术，所述控制模块、语音识别模块、语音合成模块由一个微处理器集成。所述拾音模块可以是麦克风。所述放音模块可以是扬声器。所述执行模块可以是玩具的灯光、显示屏或传动装置。所述控制模块、语音识别模块、语音合成模块也可以是各自独立的控制芯片、语音识别芯片、语音合成芯片，所述模型与规则库模块可以是存储器，所述输入接口模块、输出接口模块可以是常规的IO接口，所述A/D转换模块和D/A转换模块可以是A/D转换器和D/A转换器，所述的前置放大模块可以是前置放大电路，所述的功率放大模块可以是功放电路。所述模型与规则库模块的软件部分，即模型与规则库包括语音识别模型库、语音合成模型库、输出控制信号库、规则库。所述语音识别模型库包含所有使本装置可以产生反应的词汇的识别模型，所述语音合成模型库包含所有使本装置可以产生的语音的合成模型，所述输出控制信号库包含所有使本装置可以产生的控制信号，所述规则库包含所有语音识别模型与语音合成模型、输出控制信号之间的映射规则。本技术玩具声控装置实现语音交互与控制的方法包括(1)通过所述拾音模块将声波转换为模拟的声音电信号，经前置放大模块放大后传送到所述A/D转换模块；(2)所述A/D转换模块对模拟的声音电信号进行采样和量化，转换为数字信号送入所述语音识别模块；(3)所述语音识别模块实时地对输入信号进行检测和识别，如输入信号中包含所述语音识别模型库中的词汇，则将识别结果送至所述控制模块，否则继续对输入信号进行检测；(4)所述控制模块收到语音识别模块提供的识别结果后，根据规则库中预定的反应规则，向所述输出接口模块输出所需的、所述输出控制信号库中预先定义好的控制信号，并通知所述语音识别模块合成所需的语音；(5)所述语音合成模块根据所述控制模块的要求，利用所述语音识别模型库中的语音识别模型合成所需的语音信号，并送至所述D/A转换模块；(6)利用所述D/A转换模块将语音合成模块输出的数字语音信号转换为模拟的语音电信号，并通过所述功率放大模块和放音模块播放该模拟的语音信号。本技术玩具声控装置实现节目更新的方法包括(1)本装置不断检测输入接口模块是否与计算机相连接，如果检测到输入接口模块与计算机相连接，则停止所有操作，进入节目更新状态；(2)本装置在节目更新状态时，通过计算机下载更新模型和规则库；(3)当完成模型和规则库下载，并将计算机与输入接口模块断开时，本装置恢复正常工作状态，利用新的模型和规则库实现语音交互和控制。本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果(1)趣味性强，本装置可以让玩具能分辨并回应使用者的说话，创造更真实的拟人的感觉，使玩具操作更方便，更具趣味性。(2)可重复更新，本装置可以通过计算机下载更新模型和规则库，让同一玩具具有不同的说话内容和反应方式，增加了玩具的耐玩性。(3)可移植性，本装置通过设置合适的词汇和规则库，可以将其方便地移植到不同类型的声控玩具中。(4)可调整性，本装置可以通过调整语音合成模块的某些参数(如基音频率等)，方便地合成具有不同特点的声音(如男声、女声、童声等)，便于应用在不同玩具中，或在同一玩具中实现不同的说话效果。附图说明图1是本技术玩具声控装置的电路方框图。图2和3是本技术玩具声控装置的电路原理图。图4是本技术玩具声控装置的安装结构图。图5是本技术玩具声控装置的工作流程图。具体实施方式下面结合实施例及附图，对本技术作进一步地详细说明，但本技术的实施方式不限于此。如图1所示，本玩具声控装置包括主控电路板1、拾音模块2、放音模块3，拾音模块2、放音模块3分别与主控电路板1连接，主控电路板1包括控制模块4、语音识别模块5、语音合成模块6、模型和规则库模块7、A/D转换模块8、D/A转换模块9、输入接口模块10、输出接口模块11、前置放大模块12、功率放大模块13，控制模块4分别与语音识别模块5、语音合成模块6、模型和规则库模块7连接，语音识别模块5、语音合成模块6分别通过A/D转换模块8和前置放大模块12、D/A转换模块9和功率放大模块13与拾音模块2、放音模块3连接，且语音识别模块5、语音合成模块6同时与模型和规则库模块7连接，控制模块4还分别通过输入接口模块10、输出接口模块11与计算机14、执行模块15连接。其中本玩具声控装置的拾音模块2选用麦克风，放音模块3选用扬声器，执行模块15可以是玩具的灯光、显示屏或传动装置。如图2和3所示，本玩具声控装置的控制模块4、语音识别模块5、语音合成模块6是三者结合为一体的微处理器，为DSP芯片TMS320F2812，模型和规则库模块7由TMS320F2812片内自带的FLASH存储器构成，A/D转换模块8由TMS320F2812片内自带的ADC及片外的低通滤波器电路共同构成，D/A转换模块9由TMS320F2812片内的PWM电路与片外的低通滤波器电路共同构成，输入接口模块10、输出接口模块11采用TMS320F2812片内提供的IO口来实现，前置放大模块12由前置放大电路构成，功放电路13由功放电路构成，拾音模块2采用麦克风，放音模块采用扬声器。如图4所示，在一玩具狗上安装本玩具声控装置时，将包括DSP芯片TMS32本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玩具声控装置包括主控电路板、拾音模块、放音模块，所述拾音模块、放音模块分别与主控电路板连接，其特征在于：所述主控电路板包括控制模块、语音识别模块、语音合成模块、模型和规则库模块、Ａ／Ｄ转换模块、Ｄ／Ａ转换模块、前置放大模块、功率放大模块，所述控制模块分别与语音识别模块、语音合成模块、模型和规则库模块连接，所述语音识别模块、语音合成模块分别通过Ａ／Ｄ转换模块和前置放大模块、Ｄ／Ａ转换模块和功率放大模块与拾音模块、放音模块连接，且语音识别模块、语音合成模块同时与模型和规则库模块连接，所述控制模块还分别通过输入接口模块、输出接口模块与计算机、执行模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种玩具声控装置包括主控电路板、拾音模块、放音模块，所述拾音模块、放音模块分别与主控电路板连接，其特征在于所述主控电路板包括控制模块、语音识别模块、语音合成模块、模型和规则库模块、A/D转换模块、D/A转换模块、前置放大模块、功率放大模块，所述控制模块分别与语音识别模块、语音合成模块、模型和规则库模块连接，所述语音识别模块、语音合成模块分别通过A/D转换模块和前置放大模块、D/A转换模块和功率放大模块与拾音模块、放音模块连接，且语音识别模块、语音...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦岗，张军，聂文斐，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]