專利名稱：模仿人說話的人機對話玩具機芯的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于玩具電子裝置。
目前，語言處理器和動態有貯器技術已經應用于玩具之中了，但是由于存在自身聲音干擾問題，這類玩具目前尚不能直接通過人的話音實現與玩具間的人機對話，娛樂時還需要用手觸動一下開關，語言處理器才能開始記錄人的說話聲音；另外，也不能自動進行話音的變聲處理，因此已有的這類玩具娛樂效果差，操作不方便。
本實用新型的目的是提供一種能夠通過人的說話聲音直接啟動語音芯片工作，并能自動對話音做變音處理的人機對話方式的玩具電子裝置。
本實用新型的特征是由MIC放大器〔10〕、脈沖展寬電路〔20〕、信號鎖閉電路〔25〕、單穩態延時電路〔30〕、控制門〔40〕、玩具眼睛閃光電路〔50〕、變聲電路〔60〕、自動放音控制電路〔70〕、語音處理器〔80〕、動態有貯器〔90〕、功放電路〔95〕及本體組成。
本實用新型的目的是這樣實現的當人對著MIC說話時，由人的話音直接觸發語音處理器立即記錄其說話聲音，然后在放音控制電路的作用下，既能自動變聲模仿人的話音，也能完全復原出人的說話聲音。為防止自身放音時對MIC音頻輸入端的聲干擾，本實用新型設置了專門的信號鎖閉電路。
本實用新型適合安裝在長毛絨玩具及其他各類玩具之中。
本實用新型的具體結構由以下實施例及其附圖繪出。


圖1為實用新型方框圖圖2為實用新型線路圖圖3為實用新型結構示意圖
圖1中，〔10〕為MIC放大器、〔20〕為脈沖展寬電路、〔25〕為信號鎖閉電路、〔30〕為單穩態延時電路、〔40〕為控制門、〔50〕為玩具眼睛閃光電路、〔60〕為變聲電路、〔70〕為放音控制電路、〔80〕為語言處理器、〔90〕為動態有貯器、〔95〕為功放電路。本實用新型工作過程如下當人對著MIC說話時，MIC放大器〔10〕將一路經過放大的話音信號送至語言處理器〔80〕的高頻輸入端AVI；將另一路話音信號觸發脈沖展寬電路〔20〕，〔20〕受到觸發后立即輸出錄音指令至〔80〕的REC端。〔20〕能否輸出錄音指令，還受到〔80〕寫信號端W的電平控制，〔80〕在放音期間，W電平經信號鎖閉電路〔25〕鎖死〔20〕的信號通路，外面的話音信號無法通過〔20〕觸發〔80〕的REC。在〔80〕放音結束后，〔25〕自動開鎖，以此防止包括自身聲音在內的一切外界聲音干擾。單穩態延時電路〔30〕的輸入端接〔80〕的錄，放狀態指示端P。〔80〕在錄或放期間，P均輸出高電平，錄、放結束P為低電平，〔30〕受P電平下降沿觸發，〔80〕每次錄或放結束時，〔30〕均受觸發而暫態翻轉。發光管LED1指示〔80〕的錄放狀態。LED1作玩具鼻子的發光二極管。控制門〔40〕的兩個輸入端分別接〔30〕及〔80〕的W端，當〔80〕處于錄音狀態時W＝0，控制門〔40〕被鎖閉。當〔80〕處于放音狀態時，W＝1，〔40〕開鎖，于是玩具眼睛閃光電路〔50〕驅動二只發光二極管LED2、LED3閃光；放音控制電路〔70〕對〔80〕的放音端PLAY輸出連續放音指令；變音電路〔60〕自動改變〔80〕的時鐘端F的時鐘周期，通過改變時鐘周期，〔80〕產生變聲效果，開關K2為手動變聲開關，開關K2的狀態決定〔80〕是否產生變聲；同時〔25〕鎖死了〔20〕的信號通路。
單穩態延時電路〔30〕的作用是決定〔80〕的放音時間(次數)，〔30〕暫態翻轉期間，〔50〕產生的眼睛閃動信號驅動發光二極管LED2、LED3閃動，并經〔70〕使〔80〕連續放音；當〔30〕延時結束，〔50〕的閃動信號消失，LED2、LED3熄滅，〔80〕放音結束。〔80〕重新進入錄音狀態時，變音電路〔60〕自動恢復〔80〕固有的錄音時鐘周期，于是〔80〕便以正常速度記錄話音，而以稍快的速度重放話音，并在〔60〕作用下，錄放速度得以自動轉換。手動開關K2的作用是可以人工選擇變聲與否。
圖2中，MIC放大器由MIC、BG1、BG2、IC3－1、電阻R1－8、電容C1－4構成；其中話音信號經MIC、C1、BG1、C2、IC3－1放大后送語言處理器IC5的音頻輸入端AVI。C1、C2為合電容，電阻R4、R30，電容C22、C24構成電源退電路，電阻R7、R8決定TC3－1的增益。話音觸發信號經MIC、C1、BG1、C3、BG2、放大后經合電容C4觸發由IC1－1、TC1－2、電容C5、電阻R10、R11、R12構成的脈沖展寬電路，其展寬后的話音觸發錄音指令經信號鎖閉門IC1－3及電容C7送至TC5的錄音觸發端REC。IC1－3的控制端接至IC5的寫信號端W，并受W電平控制。ITC5放音時W＝1，IC1－3被鎖閉，來自MIC的話音觸發信號被阻斷。IC5放音結束，W＝0，IC1－3開門。
二極管LED1、接IC5的錄放狀態指示端P，IC5放音或錄音時LED1均發光。LED1安裝在玩具鼻子上。
單穩態延時電路由IC2－1、TC2－2電阻R19、R20電容C15構成，P電平下降沿經電容C14觸發單穩態延時電路暫態翻轉，其暫態時間為TC5的放音時間長度(次數)，即暫態時間長，IC5的放音次數就多。
IC1－4為控制門，其作用是當IC5放音時，此門才打開。當IC5靜態時，W＝0，P＝0，TC1－4的輸入端A＝1、B＝0，故IC1－4的輸出端C＝0；當IC5錄音時，W＝0，P＝1，此時單穩態IC2－1、IC2－2不受觸發，故IC1－4輸入端的A＝1、B＝0，其C＝0，當IC5錄音結束時，W＝0，P電平下降沿觸發IC2－1、IC2－2暫態翻轉，于是IC1－4輸入端的A＝0、B＝0，其C＝1，于是由IC2－3、IC2－4、電阻R21、電容C16構成的玩具眼睛閃光電路開始振蕩，并經電阻R22、BG3驅動發光二極管LED2、LED3閃動發光，LLED2、LED3為玩具眼睛，同時IC2－4輸出的方波經電容C8觸發IC5的放音端PLAY，IC5連續放音。當單穩態電路IC2－1、IC2－2延時結束，IC1－4輸入端恢復為A＝1，B＝0，其C＝0，于是IC2－3、IC2－4振蕩停止，IC5停止放音，LED2、LED3熄滅。
變音電路由BG4、BG5，電阻R25、R26，繼電器J、二極管D、手動開關K2、繼電器常閉觸點JK－S，常開觸點JK－T、電容C17、C18，電感L1、L2構成。當IC5錄音時W＝0，變音電路不工作，BG4、BG5截止，繼電器J釋放，繼電器常閉觸點JK－S接通，電感L1接入IC5的時鐘電路F1與F0兩端，于是IC5的時鐘周期T1由L1、C16、C17決定，IC5以T1周期錄音；當IC5放音時，經電阻R25、BG4、BG5導通，繼電器J吸合，繼電器常開觸點JK－T接通，電感L2接入IC5時鐘電路，此時IC5的時鐘周期T2由L2、C16、C17決定，IC5以T2周期放音；由于L2小于L1，T2小于T1，故IC5放音時播出的人說話速度稍快于錄音時的速度。上述過程即是自動變聲過程。這就強化了玩具的娛樂效果。K2為手動變音開關，K2閉合時產生變聲效果；K2斷開后，變聲取消，IC5以錄音時的速度放音。電感L2小于L1時，IC5放音速度變快，電感L2大于L1時，IC5放音速度減慢，電感L2＝L1時，IC5放音速度等于錄音時的速度。
語音處理器由IC5、IC3－2、IC3－3、電阻R13－R17、電容C7－13、C17、C18、電感L1、L2組成；其中IC3－2、IC3－3、電阻R13－R17、電容C9－C13構成語音濾波電路，IC5從存貯器IC4讀取的數據，經過解碼從音頻輸出端AVO輸出入進入語音濾波電路復原出存貯在IC4中的話音，然后經 合電容C19送入由IC6電阻R29，電容C20、C21、揚聲器G構成的功放電路。
電阻R27、R28提供IC3直接工作點，C23為濾波電容，K1為電源開關。
圖3中，A為實用新型本體、B與C為玩具兩只眼睛發光管，D為玩具鼻子發光管，K1為電源開關，K2為手動變聲開關，G為揚聲器，R為揚聲器助聲腔，H為電池合。
權利要求1.一種模仿人說話的人機對話玩具電子裝置，由MIC放大器[10]、脈沖展寬電路[20]、信號鎖閉電路[25]、單穩態延時電路[30]、控制門[40]、玩具眼睛閃光電路[50]、變聲電路[60]、放音控制電路[70]、語言處理器[80]、動態有貯器[90]、功放電路[95]及本體[100]組成；其特征是(1)MIC放大器由BG1、BG2、IC3-1、電阻R1-R8、電容C1-C4構成；其中a、MIC、電容C1、BG1、電容C2、IC1-3、電阻R1-R3、R7、R8構成話音放大電路；b、MIC、電容C1、BG1、電容C3、BG2、電容C4C4、電阻R1-6構成話音信號觸發電路；(2)脈沖展寬電路由IC1-1、IC1-2、電容C5、電阻R10構成；(3)信號鎖閉電路由IC1-3構成；(4)單穩態延時電路由IC2-1、IC2-2電阻R19、R20、電容C15構成；(5)控制門由IC1-4構成；(6)玩具眼睛閃光電路由IC2-3、IC2-4、BG3、發光管LED1、LED2、電容C16、電阻R21-R4構成；(7)放音控制電路由IC2-1、IC2-2、IC1-4、IC2-3、IC2-4、電容C8、C14、C15、C16、電阻R19-R21構成；(8)語言處理器由IC5、IC3-2、IC3-3、電容C7-C13、C17、C18、電感L1、L2、電阻R13-R17構成；(9)動態存貯器由IC4構成；(10)功放電路由IC6、電阻R29、電容C19-C21、揚聲器構成；(11)實用新型本體由IC1-IC6、BG1-BG5、電阻R1-R10、R13-29、電容C1-5、C7-C16、C19-24及電路板構成。
2.根據權利要求1所述裝置，其特征是本體外有玩具眼睛發光管LED2、LED3、鼻子發光管LED、MIC、揚聲器G、手動變聲開關K2、電源開關K1、揚聲器助聲腔R、電池合F構成。
3.根據權利要求1所述裝置，其特征是電感L2小于L1，IC5放音速度變快，電感L2大L1，IC5放音速度減慢。
4.根據權利要求1所述裝置，其特征是安裝在玩具及工藝裝飾品中。
專利摘要本實用新型屬于玩具電子機芯裝置。本實用新型采用人機對話方式，直接用人的話音觸發語言處理器、動態有貯器自動記錄人的說話聲音，然后又自動以稍快的說話速度變聲模仿出人的說話聲音。本實用新型由MIC放大器、脈沖展寬電路、信號鎖閉電路、單穩態延時電路、控制門、玩具眼睛閃光電路、變聲電路、自動放音控制電路、語言處理器、動態有貯器、功效電路及本體組成。本實用新型安裝在玩具及工藝裝飾品中。
文檔編號A63H3/28GK2104063SQ9122792
公開日1992年5月13日 申請日期1991年11月11日 優先權日1991年11月11日
發明者鈕云超 申請人:鈕云超