專利名稱：幼兒語音認字機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及日常生活用品，主要涉及啟蒙教育的識字用品，采用單片微型計算機進行控制，具體講是一種幼兒語音認字機。
背景技術(shù)：
語言對人類社會發(fā)展的影響也很大。語言是思維、交流的工具，語言與邏輯是密切相關(guān)的。
中國的漢字也是對世界文化的一種偉大的貢獻，尤其是在計算機和網(wǎng)絡(luò)普及的今天，漢字有著獨特的作用，隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展和國家的強大，漢語已經(jīng)成為繼英語、德語、法語、西班牙西班牙語等之后的第七大語言，越來越多的人躋身于漢語學(xué)習(xí)的隊伍中。作為中國人更要繼承自身的優(yōu)秀文化。學(xué)習(xí)自然是從娃娃抓起。漢字的識字量大，難度大，記憶量大。字數(shù)有幾萬，同音字很多，有些需要借助語音音調(diào)識別，但書面字一般都不標音調(diào)，沒有語音配合會出錯。要識漢字，僅靠視覺記憶效率是不高的。
人與人之間的交流還是主要依賴說話通過語音交流。學(xué)習(xí)語言的過程中如果視覺環(huán)境和聽覺環(huán)境同時具備，可以促進認知和記憶。無論是那一種語言，識字過程要求會讀、會默寫、會用，同時掌握字形、讀音和意義，對于幼兒學(xué)習(xí)認字，重在啟發(fā)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，寓教于樂。市面上有許多卡片類識字玩具，木塊或塑料塊識字玩具，使用靈活方便，但字不能變化，更沒有發(fā)音；另一類發(fā)聲玩具如槍，汽車等，只能反復(fù)發(fā)一種或幾種聲，缺乏參與的興趣，沒有語音，更不能現(xiàn)場錄音。

發(fā)明內(nèi)容
下面對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細說明本實用新型就是針對幼兒學(xué)習(xí)認字，提供一種語音和表形俱全，既是玩具，又是學(xué)習(xí)機的一種幼兒玩具式認字機，寓教于樂。
本實用新型的構(gòu)思是在面板上設(shè)置若干文字鍵，鍵下設(shè)有發(fā)光管，使用者可以根據(jù)需要在文字鍵上貼上字母或文字，現(xiàn)場進行錄音后，按下某個文字鍵，認字機就發(fā)出相應(yīng)的語音，如果幼兒跟讀，立即播放幼兒的跟讀音，有比較，可提高學(xué)習(xí)興趣，強化學(xué)習(xí)效果。
本實用新型可根據(jù)面板上當前文字鍵的內(nèi)容，進行預(yù)先已錄制，發(fā)出按鍵上文字的語音的標準音，或者連續(xù)說一段話，并且將緊跟其后的幼兒跟讀語音進行錄音和播放，使幼兒即時聽到自己的說話，從而產(chǎn)生興趣，同時將文字，標準音，幼兒發(fā)音相聯(lián)系，對比，重在啟發(fā)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，寓教于樂。
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有幼兒識字玩具存在的缺點，提供一種可現(xiàn)場錄音，使字、詞或字母的語音和表形同現(xiàn)，即營造一個視覺環(huán)境和聽覺環(huán)境同時具備的學(xué)習(xí)環(huán)境，可更換學(xué)習(xí)內(nèi)容，幼兒可參與使用，增強幼兒學(xué)習(xí)興趣，任何一種語言均可使用的，既是玩具，又是學(xué)習(xí)機的幼兒語音認字機。
下面對本實用新型的技術(shù)方案進行詳細說明。
本實用新型是一種幼兒語音認字機，包括有機殼、面板和控制電路，機殼的側(cè)面或面板上開有孔或槽的麥克風和喇叭的位置，主要的控制電路通過電路板安裝于機殼內(nèi)，本實用新型的面板上設(shè)置有指示燈、功能鍵、文字鍵和控制鍵，文字鍵的相應(yīng)位置處開有小窗口，窗口為可透光的材料，窗口下均設(shè)有發(fā)光管，寫有字母或文字的半透或全透光的介質(zhì)貼在窗口上，可以更換，根據(jù)面板上現(xiàn)有的文字鍵，進行現(xiàn)場錄音，當功能鍵從錄音位置切換到播放位置時，每按下一個文字鍵就發(fā)出與之對應(yīng)的語音，當幼兒跟讀后，隨即會播放幼兒跟讀的語音，功能鍵中有行播放功能鍵、全部播放功能鍵和音樂功能鍵，控制電路主要由電源電路、音頻放大電路、語音處理和存儲電路、語音輸入電路、錄放控制電路、指示燈驅(qū)動電路、按鍵陣列構(gòu)成，語音處理和存儲電路和錄放控制電路是整個控制電路的語音存儲和控制中心，采用集成電路芯片構(gòu)成，語音信號通過語音輸入電路中的麥克風錄入，語音輸入電路的輸出端接語音處理和存儲電路的音頻輸入端，語音處理和存儲電路的音頻輸出端與音頻放大電路的輸入端信號連接，通過音頻放大電路中的喇叭再現(xiàn)錄制的語音信號，語音處理和存儲電路的命令接口接錄放控制電路，錄放控制電路中的串行輸出端接指示燈驅(qū)動電路，并通過電阻與按鍵陣列中的指示燈相連，按鍵陣列中的每一個組成單元直接連接在面板上的文字鍵和功能健上，并與錄放控制電路中的一根行掃描線和一根列控制線相連，電源電路為整個控制電路提供電源。電源電路采用電池供電，符合安全和體積小的設(shè)計思路，使用方便，也可以在室外使用。
本實用新型提供了一種可現(xiàn)場錄音，使字、詞或字母的語音和表形同現(xiàn)，既是玩具，又是學(xué)習(xí)機的幼兒語音認字機。在面板上設(shè)置有功能鍵、文字鍵和控制鍵三類鍵，控制鍵主要用于電源開關(guān)、錄放選擇等，功能鍵用于播放的組合或連接，文字鍵為數(shù)最多，其上可以貼放字、詞或字母。在播放狀態(tài)下，當按下某一鍵時，鍵下的發(fā)光管就會亮，同時會播放該鍵上的讀音。該讀音是由使用者先行錄制的。本實用新型的控制電路采用集成電路構(gòu)建，語音處理和存儲電路和錄放控制電路是整個控制電路的語音存儲和控制中心。在錄音時，按鍵后將語音錄入并存儲到對應(yīng)語音存儲位置。在放音時，按鍵后控制電路自動控制從相應(yīng)的位置取出語音，然后播放出來，并將后面的跟讀語音錄入存儲，然后再播放跟讀語音。功能鍵按下時對文字進行連續(xù)播放。更重要的是文字鍵上的寫有字母或文字的半透或全透光的介質(zhì)是可以更換的，這樣不僅幼兒對一種語言的學(xué)習(xí)可以循序漸進，而且還可用于學(xué)習(xí)不同的語言或文字。幼兒通過本實用新型的識字過程可以增加好奇心，提高學(xué)習(xí)興趣，開發(fā)兒童智力。
本實用新型的實現(xiàn)還在于控制電路中的錄放控制電路由單片機芯片P87LPC764及其外圍電路構(gòu)成。采用單片微型計算機控制，成本低，體積小，能耗小。
本實用新型的實現(xiàn)還在于控制電路中的語音處理和存儲電路由專用的可錄放的語音芯片ISD4004及其外圍電路構(gòu)成。專用的可錄放的語音芯片集成度高，存儲量大，能耗低，也滿足由電池供電的統(tǒng)一思想。
本實用新型的實現(xiàn)還在于面板上文字鍵按鍵上所貼的寫有字母或文字半透或全透光的介質(zhì)為紙、塑料、金屬箔、有機玻璃。這樣可以使其上的字詞或字母在燈亮?xí)r清晰可見。
本實用新型的實現(xiàn)還在于面板上的文字鍵為彈性按鍵。
本實用新型的實現(xiàn)還在于面板上的文字鍵為觸摸式按鍵。
本實用新型的實現(xiàn)還在于面板上的文字鍵窗口的形狀為橢圓形。
本實用新型的實現(xiàn)還在于面板上的文字鍵窗口的形狀為圓形。
本實用新型的實現(xiàn)還在于面板上的文字鍵窗口的形狀為方形。
本實用新型的實現(xiàn)還在于面板上的文字鍵窗口的形狀為花形。
本實用新型的工作語音信號通過語音輸入電路中的麥克風拾音后，電信號經(jīng)放大進入語音處理和存儲電路。在單片機控制下進行語音存儲，播放時，也在單片機控制下將語音信號經(jīng)語音處理和存儲電路的音頻輸出端，再經(jīng)音頻放大，通過音頻放大電路中的喇叭再現(xiàn)錄制的語音信號。
本實用新型為一體化設(shè)計，合理地設(shè)計了小巧的盒狀產(chǎn)品，靈活的功能設(shè)置，單片機計算機和語音芯片的有機結(jié)合。實現(xiàn)了單片機統(tǒng)一控制的幼兒學(xué)習(xí)機，提供一種可現(xiàn)場錄音，使字、詞或字母的語音和表形同現(xiàn)，即營造一個視覺環(huán)境和聽覺環(huán)境同時具備的學(xué)習(xí)環(huán)境，可更換學(xué)習(xí)內(nèi)容，幼兒可參與使用，增強幼兒學(xué)習(xí)興趣，無論是字母語言還是象形語言均可使用的，既是玩具，又是學(xué)習(xí)機的幼兒語音認字機。電路簡單、緊湊，造價低，易實現(xiàn)易產(chǎn)業(yè)化。


圖1是本實用新型面板布局示意圖，也是實施例1的面板布局示意圖；圖2是本實用新型電氣原理圖；圖3是本實用新型實施例2的面板布局示意圖；圖4是本實用新型實施例3的面板布局示意圖；圖5是本實用新型實施例4的面板布局示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖進行詳細說明。
實施例1如圖1所示，本實用新型包括有機殼、面板和控制電路，機殼的側(cè)面或面板上開有孔或槽的麥克風和喇叭的位置，語音輸入電路7中的麥克風G3、音頻放大電路5中的喇叭G1就裝在對應(yīng)的位置上。主要的控制電路通過電路板安裝于機殼內(nèi)，在面板上設(shè)置有指示燈、功能鍵、文字鍵和控制鍵，文字鍵的相應(yīng)位置處開有小窗口，窗口為圓形。是可透光的材料，窗口下均設(shè)有發(fā)光管，寫有字母的半透或全透光的介質(zhì)貼在窗口上，該介質(zhì)選用紙質(zhì)。該介質(zhì)也可以更換，以學(xué)習(xí)不同的語言或內(nèi)容。文字鍵上所貼的紙上寫有26個英文字母，根據(jù)面板上現(xiàn)有的文字鍵，進行現(xiàn)場錄音，當功能鍵從錄音位置切換到播放位置時，每按下一個文字鍵就發(fā)出與之對應(yīng)的語音，當幼兒跟讀后，隨即會播放幼兒跟讀的語音，功能鍵中有行播放功能鍵、全部播放功能鍵和音樂功能鍵。面板上的文字鍵為彈性按鍵。
控制電路主要由電源電路4、音頻放大電路5、語音處理和存儲電路6、語音輸入電路7、錄放控制電路8、指示燈驅(qū)動電路9、按鍵陣列10構(gòu)成，參見圖2，語音處理和存儲電路6和錄放控制電路8是整個控制電路的語音存儲和控制中心，語音信號通過語音輸入電路7中的麥克風拾音后，電信號經(jīng)放大進入語音處理和存儲電路6的音頻輸入端，語音處理和存儲電路6的音頻輸出端與音頻放大電路5的輸入端信號連接，通過音頻放大電路5中的喇叭再現(xiàn)錄制的語音信號，語音處理和存儲電路6的命令接口接錄放控制電路8，錄放控制電路8中的串行輸出端接指示燈驅(qū)動電路9，并通過電阻與按鍵陣列10中的指示燈相連，按鍵陣列10中的每一個組成單元直接連接在面板上的文字鍵和功能健上，并與錄放控制電路8中的一根行掃描線和一根列控制線相連，共有4根行掃描線P1.7，P1.6，P1.5，P1.4和8根列控制線P0.0，P0.1，P0.2，P0.3，P0.4，P0.4，P0.6，P0.7。電源電路4由4節(jié)5號電池組成，為整個控制電路提供電源。
參見圖2，電源開關(guān)S1閉合后，本實用新型即可工作。若錄音控制開關(guān)S2閉合，則進入錄音狀態(tài)，這時按S4鍵錄字母A的音，按S5鍵錄字母B的音，以此類推。按S34鍵錄英文字母歌。錄音結(jié)束后，將錄音控制開關(guān)S2打開，進行放音。按S4鍵放字母A的音，按S5鍵放字母B的音，以此類推。另外，若按S1鍵則連續(xù)播放字母ABCDEFG，按S11鍵連續(xù)播放字母HIJKLMN，按S19鍵連續(xù)播放字母OPQRST，按S27鍵連續(xù)播放字母UVWXYZ，而按S33鍵連續(xù)播放全部26個字母A～Z。當按S1～S33鍵播放到某個字母時，該字母下面的燈就會點亮，以吸引幼兒注意，加深印象，增強記憶效果。
錄音時語音由麥克風G3轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)三極管V1放大后由C3耦合至語音芯片N1(ISD04004)，在單片機的控制下存入語音芯片內(nèi)相應(yīng)的位置。放音時，語音信號由單片機控制下從語音芯片內(nèi)取出，經(jīng)C6耦合至放大器N2(LM386)，放大后推動喇叭G1發(fā)聲。
實施例2認字機整體、控制電路和使用方法同實施例1，按鍵為觸摸式。介質(zhì)為塑料，面板上的文字鍵上的字更換為漢字，見圖3。根據(jù)所有的文字鍵上的字，進行錄音，按下文字鍵，發(fā)出按鍵上文字的語音，并且自動將緊跟其后的幼兒跟讀語音進行錄音和播放，使幼兒即時聽到自己的說話，從而產(chǎn)生興趣，同時將文字，標準音，幼兒發(fā)音相聯(lián)系，對比，達到認字的目的。功能鍵中位于面板上邊的二個按鍵，一個可讀出所有按鍵上的文字，見圖3中的“全”鍵，另一個可放一首詩或其它內(nèi)容，見圖3中的“詩”鍵，以增加趣味性。該認字機還具有自助錄音功能，由大人操作，當按鍵上的字學(xué)完以后，幼兒又可以認其它字了。
單片機D1(P87LPC764)對語音芯片和指示燈驅(qū)動芯片D2～D5(74HC164)采用串行控制方式，P2.1為低電平時，對語音芯片進行讀寫操作，此時P2.0應(yīng)保持為高電平，P2.1為高電平時控制指示燈的亮與滅。
單片機對按鍵的識別采用常用的掃描方式。
實施例3認字機整體、控制電路和使用方法同實施例1，文字鍵上寫有字母或文字的半透或全透光的介質(zhì)為金屬箔，其上寫的字為拼音字母，由于實施例1中文字鍵為26個，可以先選26個拼音字母貼在窗口上學(xué)習(xí)，見圖4，根據(jù)認知的進展再行更換。
本實用新型的錄音功能將功能鍵中的錄音/播放鍵撥至“錄音”位置，認字機進入錄音狀態(tài)，按下文字鍵對著麥克風說出該字的語音，認字機即將該語音作為標準音存在語音芯片對應(yīng)位置，并將原來存儲的語音請掉。標準音錄制可以由大人先行操作。功能鍵中的“歌”鍵，按下時可以錄制歌曲，方法同上。放音功能是將功能鍵中的錄音/播放鍵撥至“放音”位置，認字機進入放音狀態(tài)，放音功能共有四種效果，①單字放音，②一行連放，③全部連放，④其它播放。按下文字鍵中的任一鍵，即播放單字語音，幼兒跟讀后，認字機播放幼兒跟讀語音。按下某行左邊對應(yīng)的功能鍵時，如圖4中的1～4鍵，認字機將所在行各字依次連續(xù)播放一遍。按下面板左上方的功能鍵“拼”鍵時，認字機將面板上所有的文字鍵上的字依次連續(xù)播放一遍。按下面板右上方的功能鍵“歌”鍵時，認字機播放先前錄制的語音，可以是一支歌，可以是一首詩，也可以是字母歌，或者連續(xù)說一段話等。
實施例4認字機整體、控制電路和使用方法同實施例1，文字鍵上寫有字母或文字的半透或全透光的介質(zhì)為有機玻璃，其上寫的字為日文的片假名，由于實施例1中文字鍵為26個，可以先選26個字母貼在窗口上學(xué)習(xí)，見圖5，根據(jù)認知的進展再行更換。
本實用新型結(jié)構(gòu)輕巧簡單、構(gòu)思新穎、操作方便、成本低廉。
權(quán)利要求1.一種幼兒語音認字機，包括有機殼、面板和控制電路，機殼的側(cè)面或面板上開有孔或槽的麥克風和喇叭的位置，主要的控制電路通過電路板安裝于機殼內(nèi)，其特征在于面板上設(shè)置有指示燈、功能鍵、文字鍵和控制鍵，文字鍵的相應(yīng)位置處開有小窗口，窗口為可透光的材料，窗口下均設(shè)有發(fā)光管，寫有字母或文字的半透或全透光的介質(zhì)貼在窗口上，控制電路主要由電源電路(4)、音頻放大電路(5)、語音處理和存儲電路(6)、語音輸入電路(7)、錄放控制電路(8)、指示燈驅(qū)動電路(9)、按鍵陣列(10)構(gòu)成，語音信號通過語音輸入電路(7)中的麥克風錄入，語音輸入電路(7)的輸出端接語音處理和存儲電路(6)的音頻輸入端，語音處理和存儲電路(6)的音頻輸出端與音頻放大電路(5)的輸入端信號連接，語音處理和存儲電路(6)的命令接口接錄放控制電路(8)，錄放控制電路(8)中的串行輸出端接指示燈驅(qū)動電路(9)，并通過電阻與按鍵陣列(10)中的指示燈相連，按鍵陣列(10)中的每一個組成單元直接連接在面板上的文字鍵和功能健上，并與錄放控制電路(8)中的一根行掃描線和一根列控制線相連，電源電路(4)為整個控制電路提供電源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的幼兒語音認字機，其特征在于錄放控制電路(8)由單片機芯片P87LPC764及其外圍電路構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的幼兒語音認字機，其特征在于語音處理和存儲電路(6)由專用的可錄放的語音芯片ISD4004及其外圍電路構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的幼兒語音認字機，其特征在于按鍵上所貼的寫有字母或文字半透或全透光的介質(zhì)為紙、塑料、金屬箔、有機玻璃。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的幼兒語音認字機，其特征在于面板上的文字鍵為彈性按鍵。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的幼兒語音認字機，其特征在于面板上的文字鍵為觸摸式按鍵。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的幼兒語音認字機，其特征在于面板上的文字鍵窗口的形狀為橢圓形。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的幼兒語音認字機，其特征在于面板上的文字鍵窗口的形狀為圓形。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的幼兒語音認字機，其特征在于面板上的文字鍵窗口的形狀為方形。
10根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的幼兒語音認字機，其特征在于面板上的文字鍵窗口的形狀為花形。
專利摘要本實用新型是一種幼兒語音認字機，由機殼、面板和控制電路構(gòu)成。用單片機和語音芯片有機結(jié)合，實現(xiàn)了單片機統(tǒng)一控制的幼兒學(xué)習(xí)機。面板上有功能鍵、文字鍵和控制鍵。文字鍵相應(yīng)位置為可透光窗口，下有發(fā)光管，寫有字母或文字的介質(zhì)貼在其上，依面板上的文字，現(xiàn)場錄音，切換到播放位置，每按一文字鍵就發(fā)出與之對應(yīng)的語音，幼兒跟讀后，播放跟讀音。使字、詞或字母的語音和表形同現(xiàn)，營造視覺環(huán)境和聽覺環(huán)境同在的學(xué)習(xí)環(huán)境，幼兒也可參與。依幼兒認知的進展，可再行更換學(xué)習(xí)內(nèi)容。增強幼兒學(xué)習(xí)興趣，無論是字母語言還是象形語言，英文、拼音字母、漢字等所有的語言均可使用，既是玩具，又是學(xué)習(xí)機。構(gòu)思新穎，功能設(shè)置靈活，電路簡單、緊湊，造價低，易實現(xiàn)易產(chǎn)業(yè)化。
文檔編號G09B5/00GK2816957SQ20052007831
公開日2006年9月13日 申請日期2005年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月1日
發(fā)明者尚雅層, 來躍深, 劉波, 王玉榮 申請人:西安工業(yè)學(xué)院