专利名称：以单音声动控制的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以单音声动控制的控制装置，可运用于电视游戏器主机或是计算机游戏中，利用单音声动控制电路装置取代部分游戏操作指令，除达到传统的手动操控游戏外，还可以进一步由声音控制至少一个以上的操作动作，以作为取代部分游戏动作指令的开关使用。
背景技术：
随着电子产品的日益发展，对于游戏软件与设备亦随的不断的创新，相对的会增加游戏的困难度与挑战性，而喜爱玩游戏的人都知道，越具困难度与刺激性，更能提升游戏中的成就感；然而，挑战性提升，操控者的技巧必然要跟着提升，方能应付游戏的需要。通常对操控者而言，首先必须突破的便是双手不够用的问题，由于双手必须应付多个按钮，更要在第一时间内以最快速度搭配游戏需要，或瞬间需同时操控，以达成出现游戏中的特殊招式及额外功能，而现阶段最佳的方法即是利用操控者自主的本能来控制，以利实时完成切换指令动作。
由于现阶段游戏的操控还仅只于手动方式控制，因此亦有其它业者提出一种“用来控制一游戏机的语音控制模块”，其发明专利公告为495710号(以下简称该案)。在该案所申请的专利中，其语音控制模块将所输入的语音辨识装置，用来将麦克风输入的语音讯号，依据一单一语音辨识模式转换成一相对应的执行命令，该执行指令用来控制游戏控制器的执行；以及，一连续语音辨识装置，用来识别麦克风所输入的语音讯号，依据一连续语音辨识模式转换成一相对应的切换指令。当连续语音辨识装置辨识出该切换指令后，连续语音辨识装置会激活该单一语音辨识装置，使其得以将麦克风所输入的语音讯号转换成一相对应的执行指令，以控制该游戏控制器的执行。
然而，上述语音辨识系统所接受的语言种类可多达数万种的多(全球语言达数千种，单国语言发音又有同音义字…等情形)，故语音辨识实际上是必须建立在具备思想、理解意义的情况下，如同人脑已接受教育的情形下，才能精准听声与辨识，况且碰到同音义字语时，人脑都容易会错意，更何况是语音辨识系统必定无法辨识或是辨识错误。
就该案所申请的技术层面来说，若是要完成具精准性、实用性及能辨识千万种语言者，其所达成的技术层面必属尖端与极具精准的领域，首先必须要研发独步的辨识模块与计算机IC才可为，即使在数十年后，达到开发成熟精准的阶段，但是所开发成本价位亦相当昂贵，无论造价或技术的高，都唯有国家级的政府事业才有技术能力与资源来负担此旷日费时的发明工作，且不确定何年才成功。
以游戏产品而言，运用肢体动作来操控游戏所达到的趣味性乃是游戏的主要诉求目的，而游戏甚至要结合场所、设施及运动等来强化诉求，以提高娱乐效果；例如电吉他、游戏跳舞毯等产品皆属的。而该案所申请的语音辨识产品便与游戏精神背道而驰，如全放弃肢体操作，则游戏的娱乐性也将荡然无存，任谁都不认同这种产品，操作者更不会接受，况且玩游戏至少需花上数小时，完全用语音来连操控几小时，对使用者而言亦是一种折磨而非娱乐。
因此，在该案所申请语音辨识模块中，会有着明显的语音辨识转换时差，才能发出指令，如此对游戏而言反而是破坏娱乐目的；在游戏世界中必须比快、比准、比招式猛烈、比操控时速，以求得胜利或是更高成就。而以该案使用时控制指令的时差问题，反而是延迟了动作，就算初学游戏者用按钮操控都比语音控制来的快，又何必多此一举的等待辨识后才完成指令动作。
发明内容
本发明的目的是提供一种以单音声动控制的控制装置，以单音声动控制部分游戏的操作动作；亦即每个正常人想件事或反射作要作出反应，必当先经过大小脑思维决策，在传达神经系统指挥人体组织作出所要的肢体动作。例如在游戏中右手指正在操作A钮，而此时又想使用B钮或其它钮作转换动作，则上述从A→B的必要经过动作流程中，反射A→思维B→决策B→神经传达B做出所要动作，以正常人而论至少要0.3～0.5秒，如果因游戏触控复杂或操作迟缓，则需时还可能长达1～2秒，倘若这个要求动作改为可发出声音作为指令，则要方便快速多了。
因此，本发明即主要提供一种利用麦克风或喇叭来接收并撷取声音讯号，再经由一组模拟/数字按钮仿真转换电路装置，将声音讯号转换成一模拟/数字按钮信号，让电视游乐器的操控识别装置能加以识别，并发出一组可由操控者事先视游戏的操作需要，而加以设定储存单一或组合聚集的操作指令给游戏主机，以达到特定的游戏操作效果。
由于本发明的单音声动控制指令，利用自体本能的单声喝令，达到游戏对应无时差的实时要求，而非繁复的语音辨识(语音辨识需要时间长，违反游戏实时性反应)。现时这种单音指令，在辨识技术上、成本上、实用性方面却是可以研发完成，符合操控者能便捷、有效、无时差及低成本的需求。
本发明提供了一种以单音声动控制的控制装置，该操控器内部设置有游戏控制电路，该电路为一游戏操控讯号识别电路，其为一以声音讯号控制取代操控器按钮的控制识别电路；该游戏操控讯号识别电路包含有麦克风、声音放大电路、模拟/数字操作按钮仿真转换电路及游戏控制处理芯片，麦克风接收并撷取声音讯号，再经由一组模拟/数字按钮仿真转换电路装置，将声音讯号转换成一模拟/数字按钮信号，并由游戏控制处理芯片发出一组操控者视游戏操作需要而加以设定储存单一或组合聚集的操作指令给游戏器主机，以执行特定的游戏操作动。
下面结合附图以具体实例对本发明进行详细说明，以便进一步本发明的具体实施、应用原理、作用及功效。
图1是本发明实施应用于游戏主机的示意图；图2是本发明的游戏操控讯号识别电路方框图；图3是本发明的声音讯号处理识别电路方框图。
附图标记说明1电视屏幕；2游戏器主机；3操控器；31按钮；32操控摇杆；10、10’、10″麦克风；20游戏操控讯号识别电路；201声音放大电路；202模拟→数字转换电路；203单音声动识别处理芯片；204模拟/数字按钮讯号；205游戏控制器处理芯片；206声音预存处理控制电路；30声音讯号处理识别电路；301声音放大电路；302模拟/数字操作按钮仿真转换电路；303游戏控制处理芯片。
具体实施例方式
请参阅图1，本发明的以单音声动控制的控制装置包含电视屏幕1、游戏器主机2及操控器3。其中电视屏幕1用于表现游戏所产生的画面及音效；游戏器主机2作为游戏的播放及控制平台；操控器3作为产生方向及按键，或是其它特殊用途的控制讯息，以控制游戏。
在游戏进行中使用操控器3上的按钮31，或是于操控器3上同时复合有按钮31及操控摇杆32的构造，根据游戏过程的需要，分别加以操作输入必要的操控讯号或动作，然而因人体先天的限制和游戏操控需求变化太过繁复，操作上并不容易，因此再加上以声音做特殊功能的游戏控制，能解决无法同时兼顾同时出现多种操作的问题。
而此单音声动控制电路装置于操控器3内部，包含有游戏操控讯号识别电路20或是声音讯号处理识别电路30，单音声动控制电路装置将所输入的声音转换成可辨识的游戏讯号，供游戏器主机2控制游戏的进行；以及，在操控器3上设有一麦克风10，该麦克风10可以接收操控者所发出的控制声音指令，以激活内置的单音声动控制电路，而麦克风10也可以使用夹挂式麦克风10’，将此夹挂式麦克风10’夹挂于衣领处，可以清楚接收操控者的声音讯息；或是使用耳挂式麦克风10″亦能达成以声音控制游戏动作的效果。而不论使用麦克风10、夹挂式麦克风10’或耳挂式麦克风10″，则麦克风的使用能依照操作者的需求而选用无线式或是有线式结构。此外，麦克风可为一扬声器。
请参阅图1及图2，图2的方框图为一声音讯号处理识别电路30，包含有声音放大电路301、模拟/数字操作按钮仿真转换电路302及游戏控制处理芯片303；其中用麦克风10(夹挂式麦克风10’、耳挂式麦克风10″)输入所需的声音讯号，并利用声音放大电路301将麦克风10所撷取的声音讯号加以放大处理，并由模拟/数字操作按钮仿真转换电路302将声音讯号转换成可供辨识的模拟/数字操作按钮仿真讯号，之后即由游戏控制处理芯片303利用控制芯片取代按钮31、操纵控杆32等各项游戏操控讯息输入转换成游戏器主机2可识别的讯号。
操作时，首先必须配合每一种游戏设计不同需求的特殊功能，于游戏前事先设定好某个所需的该按钮31的操作方式，并需对应到声音控制的有关按钮31上，待游戏开始进行之后，一但需要激活此特殊功能的按钮31时，便能发出该特殊功能按钮31的声音，以此声音驱使模拟/数字操作按钮仿真转换电路302产生动作，即可使游戏控制的芯片加以识别，并发出游戏控制信号给游戏器主机2，以控制游戏的动作。
再请参阅图1及图3，本发明的另一以单音声动控制的控制装置包含有由电视屏幕1、游戏器主机2及操控器3。其中电视屏幕1用于表现游戏所产生的画面及音效；游戏器主机2作为游戏的播放及控制平台；操控器3产生方向及按键，或是其它特殊用途的控制讯息，以控制游戏进行。
该游戏操控讯号识别电路20包含麦克风10(夹挂式麦克风10’、耳挂式麦克风10″)、声音放大电路201、模拟→数字转换电路202、单音声动识别处理芯片203、模拟/数字按钮讯号204、游戏控制器处理芯片205及声音预存处理控制电路206。
首先必须配合游戏的操作，将声音以一个以上的单音声音指令配合按钮31位置做预先储存的动作，且使预存的声音可对应至相关的按钮31上，在游戏开始进行后，遇到需使用特殊功能的操作动作时，便可发出所预存的单音喝令声，此喝令声由该麦克风10(或扬声器)接收操控者所发出的控制声音指令，而激活内置的控制电路，并利用声音放大电路201将麦克风10所撷取的声音讯号加以放大处理，由模拟→数字转换电路202将声音讯号转换成可辨识的模拟/数字仿真讯号，以单音声动识别处理芯片203将输入的声音与声音预存处理控制电路206预先储存的声音进行辨识处理，待得到正确的声音讯号后，由模拟/数字按钮讯号204将动作指令传输至游戏控制器处理芯片205，将按钮31所预先设定的单一或可连续性动作的组合聚集操作指令送至游戏器主机2进行动作的执行。
因此，可于操控器3的一按钮31上同时设定数个连续游戏动作，每一动作即由一单音指令取代；当连续发出3~5个单音控制指令后，操控器3便执行适才所发出的连续单音声动指令；若发出不连续性的单音，则显示的动作为不连续的单一动作执行状态。
关于本发明的具有以下特点一、在单声喝令辨识技术上，操控者可以选择音律差异较大的音别(例如哈、嘿、杀、碰…等，外语亦然例A、B、G、X、Y)，针对游戏内定的多钮操控要求，经设定方式，自行给予一个单音的声音作为指令讯号，以转换为游戏程序讯号，即如同完成必要的多钮操控游戏指令，达到呈现游戏效果。一个单音就可以取代数个按钮同时按触，或达到数个按钮以连续方式且有顺序的快速操控，必然可以解决手指不够用或不顺畅或不熟练，时效不够快等问题。以符合游戏高技术、高时效的操控要求。不同单音即不同指令，正确又有效。
二、以单音声动来作为特殊第三支手的指令操控方式，是高效率、易分辨性的方式，而且大幅提高操控的娱乐性。尤其是当与对手在对峙情况下，各自的密招，特殊武器可以较高保密性的以自选的单音来代表指令，出其不意的效用更大，如同各种运动竞赛场合，都会用奇特的口语代语或手式来作策略指挥一样，有欺敌致胜的额外效果。
三、由于可单纯使用单音声动作指令，就便于利用软件IC的设计，增加更多的动作组合功能除了原厂游戏功能设定外，可以由操控者采自主选择设定，设定更多的密招，更多的连环动作，及更强的武器特效。
四、由于单音声动，避免了一般语音辨识的障碍(现今技术不可行)及高误判，时间延迟违反游戏要求…等缺失，反而单音声动是较单纯、正确、简捷的方式，更且因是单音声动，成本更符合经济效益。由于是单音声动，没有万国词汇音多误判的困扰，使用游戏周边的对应开发也更容易，消费者的自主使用自主设定的权益也更高。
五、本发明使操控者在玩游戏时，有如比对手多了一只手，操控更方便、快速、准确、高效率，轻易地战胜对手与获得成就快感。更因为这种创新操控性，大大提升了娱乐价值与趣味性。
六、本发明更能发挥的层面尚有现今市场各大厂牌所设计的游戏软件及功能展现，已经受限于人体所能操控的最大极限了，以致有所顾虑无法再突破，而本发明产品可连结软件公司开发更高难度、更趣味、更高科技领域、更多功能需求的游戏。
以下为本发明的使用状态实施例说明。
例1、格斗游戏均有内建密招，但须依其密招程序，在规定时间内(一般相当0.5~1秒钟)完成数个按键顺序按触或同时按触，以符合既定程序架构，即被认同为正确指令。故可将此密招按触程序，转换设定为一个单音的讯号，即能在游戏中以声动来指令，免除手忙脚乱，可快速指令动作，又获得娱乐效果。
例2、诸如赛车、机车游戏，通常左手操控方向，右手操控加油刹车等，而与游戏对手竞争过程还可发挥射击、闪电电击、雷射、发炮弹，以矛、枪…等破坏并阻碍对手的攻击能力；但此时双手操作已手忙脚乱，这时即可经单音声动设定作出指令，完成此些丰富的游戏功能。(无论其功能是单钮或多数钮操控均可经设定为单音声动来指令。)例3、如飞行战斗游戏(STAR WARS)也是左手操控方向，左手操控升高或降低，而一般射击功能可由右手的手指按触，但游戏中有些厉害的武器，如雷射光炮等，则必须繁复的操控程序才能得到，此时手指又可能不够用手忙脚乱，故又须仰赖单音声动设定程序作为指令来动作。
例4、以简单的飞行战斗游戏而言，左手为操控方向与升高降低，右手操作单发射击、连续发射及特殊雷射光炮等三种按钮，在游戏前先将雷射光炮功能采用声动设定，以作为指令来操作，在游戏中可轻松操控单发或连续发设攻击功能，当敌机的机群发射众多猛烈的炮火袭击时，只要一声令下，即可快速激活雷射光炮，立即将所有敌机歼灭，并取得胜利。因此可使操控者的动作可以完全不用经过思维→决策→神经传达→作出正确动作…等程序，可不需浪费时间，并在极短时间内战胜对手，故取得胜利乃是必然与可期的。
综合以上所述可以证实，为了游戏更便利，胜率更高及完成游戏的成就感，除肢体动作外，再增加声动喝令来指挥操控是必要而且娱乐性更完善的方式，如此使用者便可轻易的成为游戏高手。更重要的是，以单音声动来触发指令，技术上可避免语音词汇太复杂而误判讯息。
权利要求
1.一种以单音声动控制的控制装置，该操控器内部设置有游戏控制电路，该电路为一游戏操控讯号识别电路，其为一以声音讯号控制取代操控器按钮的控制识别电路；该游戏操控讯号识别电路包含有麦克风、声音放大电路、模拟/数字操作按钮仿真转换电路及游戏控制处理芯片，麦克风接收并撷取声音讯号，再经由一组模拟/数字按钮仿真转换电路装置，将声音讯号转换成一模拟/数字按钮信号，并由游戏控制处理芯片发出一组操控者视游戏操作需要而加以设定储存单一或组合聚集的操作指令给游戏器主机，以执行特定的游戏操作动。
2.如权利要求1所述的以单音声动控制的控制装置，其中操控器内部设置有游戏控制电路，该电路为一声音讯号处理识别电路，其为一声音讯号处理识别电路，包含有麦克风、声音放大电路、模拟→数字转换电路、单音声动识别处理芯片、模拟/数字按钮讯号、游戏控制器处理芯片及声音预存处理控制电路，由该麦克风接收操控者所发出的控制声音指令，而激活内置的控制电路，并利用声音放大电路将麦克风所撷取的声音讯号加以放大处理，并利用模拟→数字转换电路将声音讯号转换成可辨识的模拟/数字仿真讯号，由单音声动识别处理芯片将输入的声音与预先储存的声音进行辨识处理，待得到正确的声音讯号后，由模拟/数字按钮讯号将动作指令传输至游戏控制器处理芯片，将按钮所预先设定的单一或可连续性动作的组合聚集操作指令送至游戏器主机进行动作的执行。
3.如权利要求1或2所述的以单音声动控制的控制装置，其中麦克风为一夹挂式麦克风。
4.如权利要求1或2所述的以单音声动控制的控制装置，其中麦克风为一耳挂式麦克风。
全文摘要
本发明公开了一种以单音声动控制的控制装置，本发明利用麦克风或扬声器来接收并撷取声音讯号，经由一组模拟/数字按钮仿真转换电路装置，将声音讯号转换成一模拟/数字按钮信号，让电视游乐器的操控识别装置能加以识别，并发出一组可由操控者事先视游戏的操作需要，而加以设定储存单一或组合聚集的操作指令给游戏器主机，以达到执行特定的游戏操作效果者。由于本发明的单音声动控制指令，利用自体本能的单声喝令，符合操控者便捷、有效、无时差及低成本的需求。
文档编号A63F13/10GK1565688SQ0314634
公开日2005年1月19日 申请日期2003年7月9日 优先权日2003年7月9日
发明者黄贤达 申请人:黄贤达