專利名稱：虛擬現(xiàn)實(shí)音樂手套系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及聲音效果裝置。具體而言，本發(fā)明涉及用戶控制聲音效果裝置，所述裝置結(jié)合有允許用戶播放存儲(chǔ)在所述裝置中的多種聲音效果的至少一個(gè)發(fā)射器和至少一個(gè)接收器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，在玩具等中設(shè)計(jì)了具有大量的聲音效果裝置。這些聲音效果裝置通常質(zhì)量較差并增加了玩具的成本。此外，許多玩具不具有聲音效果。如果小孩具有不設(shè)有聲音效果的各種的玩具(玩具槍、洋娃娃、宇宙飛船、汽車、恐龍、小雕像等)時(shí)，小孩必須通過建立他/她自己的聲音效果而進(jìn)行臨時(shí)準(zhǔn)備。
例如，但是今天市場(chǎng)上所銷售的許多玩具中，沒有現(xiàn)有技術(shù)的聲音效果裝置對(duì)用戶能夠提供改變玩具的聲音效果的編程列表中的音樂的順序的能力。換言之，玩具限于在制造商所提供的玩具內(nèi)所包含的音樂效果的順序。其次，當(dāng)小孩玩這些包含聲音效果的玩具時(shí)，讓小孩手工推動(dòng)物體上的按鈕并同時(shí)播放是比較困難而且是破壞性的。現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)只是不允許用戶在以更為自然、現(xiàn)實(shí)或者協(xié)調(diào)的方式玩玩具時(shí)控制聲音效果。此外，這樣的玩具對(duì)孩子的手-眼協(xié)調(diào)是沒有幫助的?，F(xiàn)有技術(shù)的另外的缺點(diǎn)是相對(duì)較差的聲音質(zhì)量。
“數(shù)據(jù)”手套被提出用于作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸入裝置。例如，由這樣的數(shù)據(jù)手套所述手套使用光纖彎曲傳感器來確定手套上的各手指被彎曲的程度。這樣的手套也使用超聲位置傳感器和安裝到手套的手背表面上的水銀開關(guān)取向傳感器以確定手套的位置并將此信息發(fā)送到與手套一起使用的計(jì)算機(jī)。
其它的數(shù)據(jù)手套被設(shè)計(jì)成用來替換計(jì)算機(jī)鍵盤。這樣的使用屈曲傳感器和指尖上的電觸點(diǎn)的手套用來確定表示字符的靜止位置或者配合將被用作視頻游戲的輸入裝置的指尖上的觸點(diǎn)。
數(shù)據(jù)手套可以使用在具有可變復(fù)雜程度的虛擬顯示環(huán)境中。通過將手的位置和手套上的通過傳感器所檢測(cè)的手的形狀和虛擬環(huán)境之內(nèi)的虛擬物體的形狀和被分配的功能相關(guān)聯(lián)，宿主計(jì)算機(jī)可以解釋手的位置作為操作物體的命令。更為簡單地，通過檢測(cè)手的形狀，宿主計(jì)算機(jī)可以解釋作為命令對(duì)宿主系統(tǒng)的輸入。
在屈曲傳感手套中，手套可以檢測(cè)手套是否彎曲，但是不能精確地檢測(cè)彎曲的程度。通常，手指的手套屈曲沒有用于速率控制，因?yàn)闄z測(cè)太困難，對(duì)用戶的反饋對(duì)于有效的控制不是充分準(zhǔn)確。諸如飛動(dòng)的速度之類的虛擬環(huán)境參數(shù)通常與手指的彎曲的程度沒有關(guān)系，并且抓持的牢固度與拳握的多緊沒有關(guān)系。
此外，在電子樂器上演奏音樂的方法也是公知的，并且可以典型地被分為三種方式之一(1)其中通過按下鍵(例如，Cotton Jr.等的美國專利No.4,449,437)，或者在用戶給出悅耳音樂之后(例如，Minamitaka，美國專利No.5,218,153)通過產(chǎn)生和諧進(jìn)行的適當(dāng)?shù)暮拖叶a(chǎn)生和諧進(jìn)行的自動(dòng)和弦的方法；(2)其中多個(gè)音符表被用作MIDI音符識(shí)別信息，并且響應(yīng)用戶命令進(jìn)行選擇的方法(例如，Hotz，美國專利No.5,099,738)；(3)其中電子樂器上的音樂的性能可以使用指示系統(tǒng)自動(dòng)化的方法(例如，Shaffer等的美國專利No.5,266,735)。
音樂演奏的第一方法涉及產(chǎn)生預(yù)先排定順序的或者預(yù)先編程的伴奏。此音樂表演的自動(dòng)方法缺乏受過專門訓(xùn)練的音樂家自由表演音樂所必須的創(chuàng)造性。此方法指示預(yù)編程伴奏，而沒有用戶可選擇的實(shí)時(shí)修改，并由此不適當(dāng)?shù)厥艿较拗啤?br> 音樂表演的第二方法不允許所有不同的音符組和/或者開始高質(zhì)量表演所需的特征(很少或者沒有訓(xùn)練)。
這樣，需要這樣的玩具虛擬現(xiàn)實(shí)手套其允許用戶以自由的形式產(chǎn)生和執(zhí)行多種品質(zhì)音樂聲音效果同時(shí)訓(xùn)練改良的協(xié)調(diào)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明消除了上述對(duì)玩具虛擬現(xiàn)實(shí)手套的要求，所述玩具虛擬現(xiàn)實(shí)手套允許用戶以自由形式的方式產(chǎn)生和執(zhí)行多種品質(zhì)音樂聲音效果同時(shí)逐漸形成改良的協(xié)調(diào)技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種虛擬現(xiàn)實(shí)音樂手套，包括一種虛擬現(xiàn)實(shí)音樂系統(tǒng)，包括手套組件，所述手套組件具有安置在第一方向上的至少一個(gè)信號(hào)啟動(dòng)器；至少一個(gè)發(fā)射器，所述至少一個(gè)發(fā)射器被安裝到手套組件并電連接到至少一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)，所述至少一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)可操作地與至少一個(gè)信號(hào)啟動(dòng)器配合，其中至少一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)在至少一個(gè)信號(hào)啟動(dòng)器從所述第一方向移動(dòng)到第二方向時(shí)產(chǎn)生信號(hào)；所述至少一個(gè)發(fā)射器和至少一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)電連接到電源；接收組件，所述接收組件具有至少一個(gè)接收器以接收通過至少一個(gè)發(fā)射器所產(chǎn)生的信號(hào)；以及聲音產(chǎn)生器，所述聲音產(chǎn)生器用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為音調(diào)，其電連接到接收器。


圖1說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的手套組件的俯視圖；圖2說明圖1所示的本發(fā)明的俯視圖，殼體打開；圖3a、b和c說明圖2所示的啟動(dòng)系統(tǒng)的側(cè)視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的接收組件的仰視圖；圖5是圖4所示的本發(fā)明的接收組件的主視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照?qǐng)D1，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的一部分被顯示為手套組件10。手套組件10包括手套12和殼體16。
手套12結(jié)合有用于可操作地配合雙滑動(dòng)信號(hào)啟動(dòng)器38(下述討論)的管14。管14優(yōu)選地由可變形材料構(gòu)造而成，包括但是不限于塑料、橡膠、聚合體等。管14通過固定部件34可移動(dòng)地固定到手套12并在指尖端連接于手套12。固定部件34優(yōu)選地是箍或者箍形，由此允許管從其中移動(dòng)通過，并在預(yù)定的位置上連接到手套12。
手套12額外地提供對(duì)殼體16的固定。殼體16顯示不同的信息給用戶，諸如模式(通過模式指示器28所指示)、樂器(通過樂器指示器30所指示)和音樂音符(通過音符指示器32所指示)。此外，優(yōu)選地，殼體16結(jié)合有電源適配器以將電能供給到電源(諸如下面所討論的電源42)以用于充電的目的。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，殼體16包含電源開關(guān)20，用于接通或者斷開供給到手套組件10的電源。殼體16進(jìn)一步結(jié)合有幾個(gè)選擇器，包括用于對(duì)用戶調(diào)節(jié)音量的音量調(diào)節(jié)器22、用于選擇播放模式的模式選擇器24、用于選擇樂器的樂器選擇器26、諸如鍵盤、吉他或者鼓。優(yōu)選地，選擇器是按鈕，但是可以包括任何與現(xiàn)有技術(shù)相似的矩陣之一。
殼體16的模式指示器28、供給指示器30和音符指示器32電學(xué)連接到電路板50，所述電路板50安置在殼體16內(nèi)。電路板50電學(xué)連接到電源42，所述電源42優(yōu)選地是可充電電池。電能通過電源線43被供給到電路板50。電源42可以通過從電源適配器18所提供的電功率而被充電，所述電源適配器18連接到電路板50，所述電路板50將電能提供到電源42。電路板50額外地電連接到聲音調(diào)節(jié)器22、模式選擇器24和樂器選擇器26。此外，電路板50結(jié)合有信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)44a、44b，發(fā)射器46和天線48，以協(xié)助從發(fā)射器46發(fā)射信號(hào)，所述發(fā)射器結(jié)合到手套12中。
殼體16優(yōu)選地還包括至少一個(gè)信號(hào)啟動(dòng)器38、各信號(hào)啟動(dòng)器38具有第一啟動(dòng)器38a、第二啟動(dòng)器38b、啟動(dòng)器基部部件38c和彈簧。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3a、3b和3c，顯示了信號(hào)產(chǎn)生的優(yōu)選方式。圖3a顯示了歇置狀態(tài)(無信號(hào)產(chǎn)生)，即第一方向中的本發(fā)明的系統(tǒng)。在歇置狀態(tài)中，顯示了管14可操作地配合到信號(hào)啟動(dòng)器38的啟動(dòng)器基部部件38c。啟動(dòng)器基部部件38c通過彈簧40被固定到殼體16的凸起41，以允許啟動(dòng)器基部部件38c總是回到其歇置的位置。此外，第一啟動(dòng)器38a和第二啟動(dòng)器38b被優(yōu)選地分別安置成相鄰于信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)44a、44b。
如圖3b中所示，在用戶手指的運(yùn)動(dòng)拉動(dòng)管14時(shí)，啟動(dòng)器基部部件38c朝向手套12的指尖端，即第二方向拉動(dòng)。這樣，啟動(dòng)器基部部件38c的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致第二啟動(dòng)器38b的運(yùn)動(dòng)，這樣導(dǎo)致與第二啟動(dòng)器38b和信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)44b之間的接觸。第二啟動(dòng)器38b和信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)44b之間的接觸導(dǎo)致第一音樂音符的電指示信號(hào)發(fā)送到發(fā)射器46。
如圖3c中所示，在用戶手指的運(yùn)動(dòng)拉動(dòng)管14時(shí)，啟動(dòng)器基部部件38c進(jìn)一步朝向手套12的指尖端，即第三方向拉動(dòng)。這樣，啟動(dòng)器基部部件38c的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致第一啟動(dòng)器38a的運(yùn)動(dòng)，這導(dǎo)致第一啟動(dòng)器38a和信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)44a之間的接觸。第一啟動(dòng)器38a和信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)44a之間的接觸導(dǎo)致第二音樂音符的電信號(hào)指示被發(fā)送到發(fā)射器46。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，顯示了容納組件52。容納組件52包括結(jié)合有用于連接到用戶的夾子46的殼體54。如圖4中所示，殼體54可以包括用于容納諸如電池之類的額外電源的殼體。容納組件52進(jìn)一步包括揚(yáng)聲器，用于輸出將從手套組件10通過接收組件52接收作為音樂音符的信號(hào)。
如圖5所示，接收組件52結(jié)合有用于通過接收組件52控制來自電源的電能流動(dòng)的電源開關(guān)，用于允許用戶在不同的操作模式之間選擇的模式選擇器64，以及用于對(duì)用戶提供與接收組件52的操作相關(guān)的信息的指示器70。這樣的信息包括但是不限于流經(jīng)接收組件52的電能的存在。此外，接收組件進(jìn)一步包括聲音適配器66用于將來自手套組件10的接收信號(hào)輸出到另外的裝置，諸如立體聲系統(tǒng)或者其它的音樂播放裝置，以及用于允許用戶收聽通過接收組件52所產(chǎn)生的音樂音符的耳機(jī)適配器68而不打擾用戶周圍的區(qū)域中的其他人。
通過手套組件10的發(fā)射器46所產(chǎn)生的信號(hào)通過接收組件52所接收，優(yōu)選地是天線，諸如天線72處接收。天線72電連接到接收器(未示出)，這在本領(lǐng)域是公知的，天線被調(diào)頻以在發(fā)射器46的預(yù)定頻率上接收信號(hào)。所接收的信號(hào)然后就象本領(lǐng)域是公知的那樣通過信號(hào)處理器處理，并輸出到揚(yáng)聲器60(或者聲音適配器66或者耳機(jī)適配器68)，以產(chǎn)生通過發(fā)射器46產(chǎn)生的信號(hào)的音樂音符指示。
在操作中，用戶在他或者她的手上放置至少一個(gè)手套組件10。接收組件52也被放置到用戶上，優(yōu)選地通過夾子56；但是可以想象手套組件10和接收組件52可以結(jié)合有單個(gè)單元，而沒有背離本發(fā)明。
然后用戶確保對(duì)手套組件10和接收組件52的電源被打開。用戶然后可以執(zhí)行手指運(yùn)動(dòng)(諸如演奏“空氣吉他”)以通過接收組件52產(chǎn)生音樂音符。如上參照?qǐng)D3b、3c的上述討論，用戶手指的運(yùn)動(dòng)拉動(dòng)管14，由此導(dǎo)致啟動(dòng)器基部部件38c朝向手套12的指尖端部，即第二方向拉動(dòng)。這樣做，啟動(dòng)器基部部件38c的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致第一和/或者第二啟動(dòng)器38a、38b之一或者二者的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致第一和/或者第二啟動(dòng)器38a、38b之一或者二者與信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)44a、44b之間的接觸。啟動(dòng)器38a、38b和信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)44a、44b之間的接觸導(dǎo)致指示音樂音符的電信號(hào)被發(fā)送到發(fā)射器46。
發(fā)射器46通過信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)44a、44b所產(chǎn)生的信號(hào)通過天線48輸出到接收組件52，優(yōu)選地采用無線電頻率信號(hào)。盡管無線電頻率信號(hào)是優(yōu)選的，可以想象信號(hào)可以通過紅外信號(hào)、直接布線或者其它公知的方式傳播到接收組件52。
接收組件52接收通過發(fā)射器46所發(fā)射的信號(hào)，優(yōu)選地在天線72上。天線72將信號(hào)傳播到接收器，接收器然后輸出通過信號(hào)處理器所處理的信號(hào)，這在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的，然后將信號(hào)輸出到揚(yáng)聲器60(或者聲音適配器或者耳機(jī)適配器68)以產(chǎn)生指示通過用戶的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的信號(hào)的音樂音符。
盡管在上面詳細(xì)說明了本發(fā)明的一些典型實(shí)施例，普通技術(shù)人員可以從理解，可以在本質(zhì)上不背離本發(fā)明的新穎性教導(dǎo)和優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)本發(fā)明進(jìn)行多種修改。相應(yīng)地，所有這些修改將落入下述權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種虛擬現(xiàn)實(shí)音樂系統(tǒng)，包括手套組件，所述手套組件具有安置在第一方向上的至少一個(gè)信號(hào)啟動(dòng)器；至少一個(gè)發(fā)射器，所述至少一個(gè)發(fā)射器被安裝到所述手套組件并電連接到至少一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)，所述至少一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)可操作地與所述至少一個(gè)信號(hào)啟動(dòng)器配合，其中所述信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)在所述至少一個(gè)信號(hào)啟動(dòng)器從所述第一方向移動(dòng)到所述第二方向時(shí)產(chǎn)生信號(hào)；所述至少一個(gè)發(fā)射器和所述至少一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)電連接到電源；接收組件，所述接收組件具有至少一個(gè)接收器以接收通過所述至少一個(gè)發(fā)射器所產(chǎn)生的信號(hào)；以及聲音產(chǎn)生器，所述聲音產(chǎn)生器用于將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為音樂音調(diào)，其電連接到接收器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)音樂系統(tǒng)，其特征在于，所述手套組件結(jié)合有可變形管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的虛擬現(xiàn)實(shí)音樂系統(tǒng)，其特征在于，所述可變形管連接到所述至少一個(gè)信號(hào)啟動(dòng)器上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)音樂系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射器是無線發(fā)射器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)音樂系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)是無線電頻率信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)音樂系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)是紅外信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)音樂系統(tǒng)，其特征在于，所述電源是可充電電池。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的虛擬現(xiàn)實(shí)音樂系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)接收器是無線接收器。
9.一種用于產(chǎn)生音符的方法，包括提供在第一方向上所安置的至少一個(gè)信號(hào)啟動(dòng)器的手套組件；在所述至少一個(gè)信號(hào)啟動(dòng)器從所述第一方向移動(dòng)到第二方向時(shí)產(chǎn)生信號(hào)；在具有至少一個(gè)接收器的接收組件上接收所述信號(hào)；以及將所述電信號(hào)轉(zhuǎn)換為音樂音調(diào)。
全文摘要
公開了一種虛擬現(xiàn)實(shí)音樂系統(tǒng)，包括手套組件，所述手套組件具有安置在第一方向上的至少一個(gè)信號(hào)啟動(dòng)器；至少一個(gè)發(fā)射器，所述至少一個(gè)發(fā)射器被安裝到手套組件并電連接到至少一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)，所述至少一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)可操作地與至少一個(gè)信號(hào)啟動(dòng)器配合，其中至少一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)在至少一個(gè)信號(hào)啟動(dòng)器從所述第一方向移動(dòng)到第二方向時(shí)產(chǎn)生信號(hào)；所述至少一個(gè)發(fā)射器和至少一個(gè)信號(hào)產(chǎn)生開關(guān)電連接到電源；接收組件，所述接收組件具有至少一個(gè)接收器以接收通過至少一個(gè)發(fā)射器所產(chǎn)生的信號(hào)；以及聲音產(chǎn)生器，所述聲音產(chǎn)生器用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為音調(diào)，其電連接到接收器。
文檔編號(hào)G10H1/34GK1748243SQ200480004097
公開日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2004年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月21日
發(fā)明者喬丹·S·卡瓦納 申請(qǐng)人:喬丹·S·卡瓦納