專利名稱：視聽誘導說明書(裝置)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及產品說明書，具體地說是一種采用單片微機控制的產品說明語音發出裝置。
作為用戶了解和掌握產品各項功能及其具體操作步驟的一種工具和媒介，文字說明書已成為產品必須的配套銷售物品。然而在當今高科技成果不斷引入各類產品的同時，文字說明書卻因篇幅劇增和大量專業詞匯、符號的出現，對用戶形成了日益嚴重的閱讀理解障礙。這種狀況，不僅用戶難以承受，而且對繼續拓寬高新技術的應用領域、產品性能的高質量發揮乃至贏得更多用戶，都將產生不利影響。
針對產品采用文字說明書存在的上述弊端，提供一種利用視覺和聽覺雙重信息，以“誘導”方式，幫助用戶學會產品各項功能的每個操作步驟、并能徹底改變產品必須配以文字說明書的傳統模式、使用戶超越閱讀理解障礙的“視聽誘導說明‘書’”。
本實用新型由微處理器(1)、程序存儲器(2)、數據存儲器(3)、片選信號發生器(4)、鍵盤接口電路(5)、小型鍵盤(6)、語音合成器(7)、音頻功率放大器(8)、語音數據庫存儲器(9)、語音代碼表存儲器(10)、顯示代碼表存儲器(11)、顯示器件(12)及其附屬電路(13)、揚聲器(14)等構成。用戶可通過簡單操作小型鍵盤(6)，從顯示器件(12)上和揚聲器(14)中獲得所需要的視覺誘導信息和聽覺誘導信息。
本實用新型可廣泛用于音像、通訊、電力、機械、化工、交通運輸、航海航天等幾乎所有領域中要求操作精確和必須盡快熟練掌握操作要領的一切產品。實施本實用新型，不僅能使產品盡顯高科技時代風采，而且必受用戶歡迎。


圖1為本實用新型的硬件結構示意圖；圖2為本實用新型視聽誘導過程的工作流程示意圖；圖3為本實用新型的一種實施方案電路原理圖。
參見圖1、圖3，本實用新型的硬件特征是微處理器(1)的數據線DB與程序存儲器(2)、數據存儲器(3)、語音代碼表存儲器(10)、顯示代碼表存儲器(11)、顯示附屬電路(13)的數據線以總線方式聯接；低8位地址線ABL和一部分高位地址線ABH1與上述各部分的地址線也以總線方式聯接；另一部分高位地址線ABH2經片選信號發生器(4)產生片選信號，分別接至語音合成器(7)、語音代碼表存儲器(10)、顯示代碼表存儲器(11)及顯示附屬電路(13)的片選控制端CE；讀控制線分別接至語音代碼表存儲器(10)及顯示代碼表存儲器(11)的讀控制端RD；寫控制線分別接至語音合成器(7)及顯示附屬電路(13)的寫控制端WR；微處理器(1)與小型鍵盤(6)通過鍵盤接口電路(5)相聯；音頻功率放大器(8)的輸入端通向語音合成器(7)的音頻信號輸出端FILO，音頻功率放大器(8)輸出端至揚聲器(14)。
語音合成器(7)的語音區號數據輸入端DPI與微處理器(1)的數據線DB相聯，而區號數據輸出線DPO對應接至語音數據庫存儲器(9)的高位地址輸入端ABH；低位地址輸出線ABOL接至語音數據庫存儲器(9)的低位地址輸入端ABL；讀控制線RD接至語數據庫存儲器(9)的讀控制端RD；語音數據輸入線DBI對應接至語音數據庫存儲器(9)的數據輸出端；停止脈沖輸入端STOP和狀態標志輸出端SO分別接至微處理器(1)的兩個I/O口位。
參見圖3，根據所用顯示器件(12)不同，本實用新型可分為A，B兩類。A類的顯示器件(12)-A是一組發光二極管(圖3中可多達128個)，它們分別安裝在產品的各個操作部件(或部位)上或與之鄰近的合適位置，其附屬電路(13)-A主要包括顯示數據鎖存器和譯碼器；而B類的顯示器件(12)-B是點陣液晶顯示器，它可安裝在小型鍵盤近旁，其附屬電路(13)-B主要包括控制器、字符庫、存儲器、行列驅動器。現代技術已將它們連同顯示器制成了點陣液晶顯示組件(圖3中為DMF5001N)。
圖3中，注有A、B的虛線框內部分，分別為A、B兩類本實用新型專用。
圖3中，數據存儲器(3)已包含在單片微機芯片U1(8031)內部。
A類本實用新型的視聽誘導信息為“誘導閃光＋誘導語言”；而B類本實用新型的視聽誘導信息則為“誘導圖符＋誘導語言”。A、B兩類本實用新型分別具有各自的用途。
小型鍵盤(6)的各鍵位可分為數字鍵和控制鍵兩類。數字鍵用于用戶鍵入產品的功能代碼；控制鍵用于鍵入命令，如<檢索>產品的功能代碼、<繼續>索要下條誘導信息、<復聽>本句誘導語言……。具體鍵位設置，可由產品生產廠根據產品及其用戶而定。
如果產品功能不很多，數字鍵也可由一套“功能名稱鍵”代替，更為直觀。
參見圖1、圖2，本實用新型視聽誘導過程的軟件特征是微處理器(1)在程序引導下，根據用戶鍵入的產品功能代碼，先從語音代碼表存儲器(10)中取出相應地址段的第一個語音代碼并轉換為語音區號數據(即語音數據庫存儲器(9)的相應高位地址)，送入語音合成器(7)，進而由語音合成器(7)按此區號從語音數據庫存儲器(9)中逐一取出該語音的所有字節，進行語音合成，產生的語音音頻信號，由音頻功率放大器(8)驅動揚聲器(14)發出聲音。這一過程按“地址加1循環法”逐個語音代碼進行，直至產生一句完整的聽覺誘導信息。然后，再從顯示代碼表存儲器(11)中取出相應字節數據，處理后由顯示附屬電路(13)驅動顯示器件(12)發出與本句聽覺誘導信息相配合的視覺誘導信息，提示應操作的部件及其操作方法。用戶按此提示完成操作后，鍵入<繼續>，程序中的指針自動加1，并按上述方法產生提示下一步操作的視聽誘導信息……直至用戶欲學功能的誘導和操作全部完后，程序返回，等待新的鍵入指令。
圖3中，各主要器件的型號和作用如下 U32732 程序存儲器(2)；U474139 2--4譯碼器，充當片選信號發生器(4)；U574164 移位寄存器，充當鍵盤接口(5)； U9LM386 音頻功率放大器(8)；U1027512 語音數據庫存儲器(9)；U1127128 語音代碼表存儲器(10)；U1227128 顯示代碼表存儲器(11)； U24DMF5001N B類的點陣液晶顯示組件(12)-B，(13)-B；S0-S15 --- 16個鍵位，構成小型鍵盤(6)；LED0-LED127--- A類的顯示器件(12)-A.
圖3左下角標明了上述器件的電源數值和接法，Ui代表U1-U24中的任何一個。
圖3中，譯碼器U4(74139)作為片選信號發生器(4)，對微處理器U1(8031)的P2.7和P2.6兩個最高地址位A15、A14譯碼，產生4個片選信號。分別是Y0選通語音合成器(7)；Y1選通語音代碼表存儲器(10)；Y2選通顯示代碼表存儲器(11)和A類的顯示附屬電路(13)-A；Y3選通B類的點陣液晶顯示組件(12)-B，(13)-B。
A類的顯示附屬電路(13)-A中，譯碼器U15(74138)和U16-U23(7414)對顯示數據鎖存器U13(74373)低7位輸出端Q6-Q0送來的顯示數據進行譯碼，產生128個獨立輸出位，分別驅動顯示器件(12)-A的128個發光二極管LED0-LED127。U13(74373)的最高位輸出端Q7作為閃光控制端，接至譯碼器U16-U23(74154)的使能控制端G1；又作為狀態指示端，驅動與之直接相聯的發光二極管。
本實用新型不僅適用于中文用戶，也適用與其它語種用戶。當然，須配以相應的語音數據庫和語音代碼表。可采用的語音合成方法一般包括波形合成法、音素合成法、參數合成法，也可采用其它方法。
利用圖3電路，現以面向中文用戶為例，設計一種介于波形合成法和音素合成法之間的“拼音合成法”。這種方法符合漢語發音規則、數據量較少、容易實現，并可覆蓋所有漢字讀音。簡述如下人們一般認為漢字發音包括聲母、韻母、聲調三要素，而本例設計的“拼音合成法”把漢字的聲調屬性賦予韻母，從而把漢字發音簡單分解為聲母和有調韻母兩部分。因此，兩個語音代碼即可確定一個漢字發音。語音代碼格式如下 低六位D5-D0表示的基本拼音序號為聲母(含零聲母)或無調韻母(含復合韻母)的序號。22個聲母序號為00H-15H(即或0-21)；38個無調韻母的序號為16H-3BH(即或22-59)
高兩位D7、D6用以下規則定義如果D5-D0中的基本拼音序號小于16H(聲母)，那么D7、D6兩位可定義為四種長短不同的字間、詞間停頓時間，以滿足字、詞節奏上的語感需要。
如果D5-D0中的基本拼音序號不小于16H(韻母)，那么D7、D6兩位可表示其聲調，如01為一聲；10為二聲；11為三聲；00為四聲。
語音數據庫存儲器(9)中固化著用“自適應增量調制”方法得到的22個聲母和152個(＝38×4)有調韻母的基本語音數據。每個讀音占用256個字節，稱為一個語音數據區。圖3選用27512只讀存儲器，地址空間可按以下方法分配地址區號存儲內容0000H-15FFH00H-15H聲母讀音 22個1600H-3BFFH16H-3BH一聲韻母讀音 38個4600H-6BFFH46H-6BH二聲韻母讀音 38個7600H-9BFFH76H-6BH三聲韻母讀音 38個A600H-CBFFHA6H-CBH四聲韻母讀音 38個由于考慮了零聲母情況，因此每個漢字讀音均可看作由聲、韻兩部分讀音構成(共512字節)。當以16000比特/秒的速率放音時，每字放音時間為0.256秒(其中零聲母字真正發音的時間為0.128秒)，配上0.1-0.3秒的字間停頓時間，和0.5-0.8秒的詞間停頓時間，符合正常說、聽習慣。
語音處理芯片U7(YYH402)中，PLAY為放音控制端；STOP為停止控制端；FILO為音頻信號輸出端；與OSCI和OSCI兩引腳相聯的晶振頻率決定了放音速率；芯片的A8腳在本例(每個語音數據區占用256字節存儲空間)中作為語音合成器(7)的狀態標志輸出端SO，接至微處理器U1(8031)的P3.4，語音數據庫存儲器(9)每輸出完一個語音數據區的全部256字節語音數據，A8電平翻轉一次，通知微處理器U1(8031)，向語音代碼表存儲器U11(27128)索要下一個語音代碼。
實施方法本實用新型可作為新開發產品的一個組成部分而與之融為一體；也可作為定型產品的一種附加裝置而通過電氣接口與之相聯；尤其對于新開發的電腦化產品，還可在產品微處理器與本實用新型微處理器之間增設聯絡控制線，并配以相應軟件，對誘導、操作、執行等全過程進行自動監控，實現“閉環誘導”。(圖3中P1口可供利用)A類本實用新型可指示產品的128個操作部件(或部位)，這個數量對絕大多數產品過分充裕。因此，一般情況下，顯示數據鎖存器U13(74373)送往譯碼器的數據線可少于7條，以便簡化譯碼電路。
B類本實用新型與A類相比，成本高、軟件復雜，但它產生的視覺誘導信息---誘導圖符具有特殊的表述能力，因此可用于以下特殊場合1.不便安裝或加裝誘導發光二極管的產品或高檔電腦化產品；2.在多用戶集中使用相同產品的場合，作為公用的“視聽誘導說明‘書’”。
本實用新型的最佳實施方案是將圖1、圖3中除小型鍵盤(6)、音頻功率放大器(8)、顯示器件(12)及其附屬電路(13)以外的部分，由集成電路制造廠做成單片集成電路或厚膜電路，并根據各語種特點開發各自的標準化軟件，統一相應的建庫規則、語音代碼格式。其中的語音代碼表存儲器(10)和顯示代碼表存儲器(11)可做成半定制形式，其代碼表內容由產品生產廠根據具體產品及其銷售對象而自行確定。
權利要求1.一種視聽誘導說明書(裝置)，具有微處理器、程序存儲器、數據存儲器、片選信號發生器、鍵盤接口電路、小型鍵盤、顯示器件及揚聲器等，其硬件特征是微處理器(1)的數據線DB與程序存儲器(2)、數據存儲器(3)、語音代碼表存儲器(10)、顯示代碼表存儲器(11)、顯示附屬電路(13)的數據線以總線方式聯接；低8位地址線ABL和一部分高位地址線ABH1與上述各部分的地址線也以總線方式聯接；另一部分高位地址線ABH2經片選信號發生器(4)產生片選信號Y，分別接至語音合成器(7)、語音代碼表存儲器(10)、顯示代碼表存儲器(11)及顯示附屬電路(13)的片選控制端CE；讀控制線分別接至語音代碼表存儲器(10)及顯示代碼表存儲器(11)的讀控制端RD；寫控制線分別接至語音合成器(7)及顯示附屬電路(13)的寫控制端WR；微處理器(1)與小型鍵盤(6)通過鍵盤接口電路(5)相聯；音頻功率放大器(8)的輸入端通向語音合成器(7)的音頻信號輸出端FILO，音頻功率放大器(8)輸出端至揚聲器(14)。
2.按照權利要求1所述的裝置，其特征是語音合成器(7)的語音區號數據輸入端DPI與微處理器(1)的數據線DB相聯，而區號數據輸出線DPO對應接至語音數據庫存儲器(9)的高位地址輸入端ABH；低位地址輸出線ABOL接至語音數據庫存儲器(9)的低位地址輸入端ABL；讀控制線RD接至語數據庫存儲器(9)的讀控制端RD；語音數據輸入線DBI對應接至語音數據庫存儲器(9)的數據輸出端；停止脈沖輸入端STOP和狀態標志輸出端SO分別接至微處理器(1)的兩個I/O口位。
3.按照權利要求1所述的裝置，其特征是根據所用顯示器件(12)不同，可分為A，B兩類，A類的顯示器件(12)-A是一組發光二極管，它們分別安裝在產品的各個操作部件上或與之鄰近的合適位置；而B類的顯示器件(12)-B是點陣液晶顯示器，它可安裝在小型鍵盤近旁。
4.按照權利要求1所述的裝置，其特征是小型鍵盤(6)的各鍵位可分為數字鍵和控制鍵兩類。
專利摘要一種產品文字說明書的視聽誘導說明“書”，主要由微處理器、程序存儲器、數據存儲器、小型鍵盤、語音合成器、語音代碼表存儲器、顯示代碼表存儲器、顯示器件及揚聲器等組成。它利用視覺和聽覺雙重信息，以“誘導”方式，幫助用戶學會產品各項功能的每個操作步驟、并能徹底改變產品必須配以文字說明書的傳統模式、使用戶超越閱讀理解障礙，盡快熟練掌握操作要領的一切產品。
文檔編號G06F19/00GK2228670SQ9523004
公開日1996年6月5日 申請日期1995年1月12日 優先權日1995年1月12日
發明者寧曰涌, 張予敬, 寧中天 申請人:寧曰涌