专利名称：幼儿语音认字机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及日常生活用品，主要涉及启蒙教育的识字用品，采用单片微型计算机进行控制，具体讲是一种幼儿语音认字机。
背景技术：
语言对人类社会发展的影响也很大。语言是思维、交流的工具，语言与逻辑是密切相关的。
中国的汉字也是对世界文化的一种伟大的贡献，尤其是在计算机和网络普及的今天，汉字有着独特的作用，随着中国经济的发展和国家的强大，汉语已经成为继英语、德语、法语、西班牙西班牙语等之后的第七大语言，越来越多的人跻身于汉语学习的队伍中。作为中国人更要继承自身的优秀文化。学习自然是从娃娃抓起。汉字的识字量大，难度大，记忆量大。字数有几万，同音字很多，有些需要借助语音音调识别，但书面字一般都不标音调，没有语音配合会出错。要识汉字，仅靠视觉记忆效率是不高的。
人与人之间的交流还是主要依赖说话通过语音交流。学习语言的过程中如果视觉环境和听觉环境同时具备，可以促进认知和记忆。无论是那一种语言，识字过程要求会读、会默写、会用，同时掌握字形、读音和意义，对于幼儿学习认字，重在启发，培养学习兴趣，寓教于乐。市面上有许多卡片类识字玩具，木块或塑料块识字玩具，使用灵活方便，但字不能变化，更没有发音；另一类发声玩具如枪，汽车等，只能反复发一种或几种声，缺乏参与的兴趣，没有语音，更不能现场录音。
发明内容
下面对本实用新型的技术方案进行详细说明本实用新型就是针对幼儿学习认字，提供一种语音和表形俱全，既是玩具，又是学习机的一种幼儿玩具式认字机，寓教于乐。
本实用新型的构思是在面板上设置若干文字键，键下设有发光管，使用者可以根据需要在文字键上贴上字母或文字，现场进行录音后，按下某个文字键，认字机就发出相应的语音，如果幼儿跟读，立即播放幼儿的跟读音，有比较，可提高学习兴趣，强化学习效果。
本实用新型可根据面板上当前文字键的内容，进行预先已录制，发出按键上文字的语音的标准音，或者连续说一段话，并且将紧跟其后的幼儿跟读语音进行录音和播放，使幼儿即时听到自己的说话，从而产生兴趣，同时将文字，标准音，幼儿发音相联系，对比，重在启发，培养学习兴趣，寓教于乐。
本实用新型的目的是克服现有幼儿识字玩具存在的缺点，提供一种可现场录音，使字、词或字母的语音和表形同现，即营造一个视觉环境和听觉环境同时具备的学习环境，可更换学习内容，幼儿可参与使用，增强幼儿学习兴趣，任何一种语言均可使用的，既是玩具，又是学习机的幼儿语音认字机。
下面对本实用新型的技术方案进行详细说明。
本实用新型是一种幼儿语音认字机，包括有机壳、面板和控制电路，机壳的侧面或面板上开有孔或槽的麦克风和喇叭的位置，主要的控制电路通过电路板安装于机壳内，本实用新型的面板上设置有指示灯、功能键、文字键和控制键，文字键的相应位置处开有小窗口，窗口为可透光的材料，窗口下均设有发光管，写有字母或文字的半透或全透光的介质贴在窗口上，可以更换，根据面板上现有的文字键，进行现场录音，当功能键从录音位置切换到播放位置时，每按下一个文字键就发出与之对应的语音，当幼儿跟读后，随即会播放幼儿跟读的语音，功能键中有行播放功能键、全部播放功能键和音乐功能键，控制电路主要由电源电路、音频放大电路、语音处理和存储电路、语音输入电路、录放控制电路、指示灯驱动电路、按键阵列构成，语音处理和存储电路和录放控制电路是整个控制电路的语音存储和控制中心，采用集成电路芯片构成，语音信号通过语音输入电路中的麦克风录入，语音输入电路的输出端接语音处理和存储电路的音频输入端，语音处理和存储电路的音频输出端与音频放大电路的输入端信号连接，通过音频放大电路中的喇叭再现录制的语音信号，语音处理和存储电路的命令接口接录放控制电路，录放控制电路中的串行输出端接指示灯驱动电路，并通过电阻与按键阵列中的指示灯相连，按键阵列中的每一个组成单元直接连接在面板上的文字键和功能健上，并与录放控制电路中的一根行扫描线和一根列控制线相连，电源电路为整个控制电路提供电源。电源电路采用电池供电，符合安全和体积小的设计思路，使用方便，也可以在室外使用。
本实用新型提供了一种可现场录音，使字、词或字母的语音和表形同现，既是玩具，又是学习机的幼儿语音认字机。在面板上设置有功能键、文字键和控制键三类键，控制键主要用于电源开关、录放选择等，功能键用于播放的组合或连接，文字键为数最多，其上可以贴放字、词或字母。在播放状态下，当按下某一键时，键下的发光管就会亮，同时会播放该键上的读音。该读音是由使用者先行录制的。本实用新型的控制电路采用集成电路构建，语音处理和存储电路和录放控制电路是整个控制电路的语音存储和控制中心。在录音时，按键后将语音录入并存储到对应语音存储位置。在放音时，按键后控制电路自动控制从相应的位置取出语音，然后播放出来，并将后面的跟读语音录入存储，然后再播放跟读语音。功能键按下时对文字进行连续播放。更重要的是文字键上的写有字母或文字的半透或全透光的介质是可以更换的，这样不仅幼儿对一种语言的学习可以循序渐进，而且还可用于学习不同的语言或文字。幼儿通过本实用新型的识字过程可以增加好奇心，提高学习兴趣，开发儿童智力。
本实用新型的实现还在于控制电路中的录放控制电路由单片机芯片P87LPC764及其外围电路构成。采用单片微型计算机控制，成本低，体积小，能耗小。
本实用新型的实现还在于控制电路中的语音处理和存储电路由专用的可录放的语音芯片ISD4004及其外围电路构成。专用的可录放的语音芯片集成度高，存储量大，能耗低，也满足由电池供电的统一思想。
本实用新型的实现还在于面板上文字键按键上所贴的写有字母或文字半透或全透光的介质为纸、塑料、金属箔、有机玻璃。这样可以使其上的字词或字母在灯亮时清晰可见。
本实用新型的实现还在于面板上的文字键为弹性按键。
本实用新型的实现还在于面板上的文字键为触摸式按键。
本实用新型的实现还在于面板上的文字键窗口的形状为椭圆形。
本实用新型的实现还在于面板上的文字键窗口的形状为圆形。
本实用新型的实现还在于面板上的文字键窗口的形状为方形。
本实用新型的实现还在于面板上的文字键窗口的形状为花形。
本实用新型的工作语音信号通过语音输入电路中的麦克风拾音后，电信号经放大进入语音处理和存储电路。在单片机控制下进行语音存储，播放时，也在单片机控制下将语音信号经语音处理和存储电路的音频输出端，再经音频放大，通过音频放大电路中的喇叭再现录制的语音信号。
本实用新型为一体化设计，合理地设计了小巧的盒状产品，灵活的功能设置，单片机计算机和语音芯片的有机结合。实现了单片机统一控制的幼儿学习机，提供一种可现场录音，使字、词或字母的语音和表形同现，即营造一个视觉环境和听觉环境同时具备的学习环境，可更换学习内容，幼儿可参与使用，增强幼儿学习兴趣，无论是字母语言还是象形语言均可使用的，既是玩具，又是学习机的幼儿语音认字机。电路简单、紧凑，造价低，易实现易产业化。
图1是本实用新型面板布局示意图，也是实施例1的面板布局示意图；图2是本实用新型电气原理图；图3是本实用新型实施例2的面板布局示意图；图4是本实用新型实施例3的面板布局示意图；图5是本实用新型实施例4的面板布局示意图。
具体实施方式
以下结合附图进行详细说明。
实施例1如图1所示，本实用新型包括有机壳、面板和控制电路，机壳的侧面或面板上开有孔或槽的麦克风和喇叭的位置，语音输入电路7中的麦克风G3、音频放大电路5中的喇叭G1就装在对应的位置上。主要的控制电路通过电路板安装于机壳内，在面板上设置有指示灯、功能键、文字键和控制键，文字键的相应位置处开有小窗口，窗口为圆形。是可透光的材料，窗口下均设有发光管，写有字母的半透或全透光的介质贴在窗口上，该介质选用纸质。该介质也可以更换，以学习不同的语言或内容。文字键上所贴的纸上写有26个英文字母，根据面板上现有的文字键，进行现场录音，当功能键从录音位置切换到播放位置时，每按下一个文字键就发出与之对应的语音，当幼儿跟读后，随即会播放幼儿跟读的语音，功能键中有行播放功能键、全部播放功能键和音乐功能键。面板上的文字键为弹性按键。
控制电路主要由电源电路4、音频放大电路5、语音处理和存储电路6、语音输入电路7、录放控制电路8、指示灯驱动电路9、按键阵列10构成，参见图2，语音处理和存储电路6和录放控制电路8是整个控制电路的语音存储和控制中心，语音信号通过语音输入电路7中的麦克风拾音后，电信号经放大进入语音处理和存储电路6的音频输入端，语音处理和存储电路6的音频输出端与音频放大电路5的输入端信号连接，通过音频放大电路5中的喇叭再现录制的语音信号，语音处理和存储电路6的命令接口接录放控制电路8，录放控制电路8中的串行输出端接指示灯驱动电路9，并通过电阻与按键阵列10中的指示灯相连，按键阵列10中的每一个组成单元直接连接在面板上的文字键和功能健上，并与录放控制电路8中的一根行扫描线和一根列控制线相连，共有4根行扫描线P1.7，P1.6，P1.5，P1.4和8根列控制线P0.0，P0.1，P0.2，P0.3，P0.4，P0.4，P0.6，P0.7。电源电路4由4节5号电池组成，为整个控制电路提供电源。
参见图2，电源开关S1闭合后，本实用新型即可工作。若录音控制开关S2闭合，则进入录音状态，这时按S4键录字母A的音，按S5键录字母B的音，以此类推。按S34键录英文字母歌。录音结束后，将录音控制开关S2打开，进行放音。按S4键放字母A的音，按S5键放字母B的音，以此类推。另外，若按S1键则连续播放字母ABCDEFG，按S11键连续播放字母HIJKLMN，按S19键连续播放字母OPQRST，按S27键连续播放字母UVWXYZ，而按S33键连续播放全部26个字母A～Z。当按S1～S33键播放到某个字母时，该字母下面的灯就会点亮，以吸引幼儿注意，加深印象，增强记忆效果。
录音时语音由麦克风G3转换成电信号，经三极管V1放大后由C3耦合至语音芯片N1(ISD04004)，在单片机的控制下存入语音芯片内相应的位置。放音时，语音信号由单片机控制下从语音芯片内取出，经C6耦合至放大器N2(LM386)，放大后推动喇叭G1发声。
实施例2认字机整体、控制电路和使用方法同实施例1，按键为触摸式。介质为塑料，面板上的文字键上的字更换为汉字，见图3。根据所有的文字键上的字，进行录音，按下文字键，发出按键上文字的语音，并且自动将紧跟其后的幼儿跟读语音进行录音和播放，使幼儿即时听到自己的说话，从而产生兴趣，同时将文字，标准音，幼儿发音相联系，对比，达到认字的目的。功能键中位于面板上边的二个按键，一个可读出所有按键上的文字，见图3中的“全”键，另一个可放一首诗或其它内容，见图3中的“诗”键，以增加趣味性。该认字机还具有自助录音功能，由大人操作，当按键上的字学完以后，幼儿又可以认其它字了。
单片机D1(P87LPC764)对语音芯片和指示灯驱动芯片D2～D5(74HC164)采用串行控制方式，P2.1为低电平时，对语音芯片进行读写操作，此时P2.0应保持为高电平，P2.1为高电平时控制指示灯的亮与灭。
单片机对按键的识别采用常用的扫描方式。
实施例3认字机整体、控制电路和使用方法同实施例1，文字键上写有字母或文字的半透或全透光的介质为金属箔，其上写的字为拼音字母，由于实施例1中文字键为26个，可以先选26个拼音字母贴在窗口上学习，见图4，根据认知的进展再行更换。
本实用新型的录音功能将功能键中的录音/播放键拨至“录音”位置，认字机进入录音状态，按下文字键对着麦克风说出该字的语音，认字机即将该语音作为标准音存在语音芯片对应位置，并将原来存储的语音请掉。标准音录制可以由大人先行操作。功能键中的“歌”键，按下时可以录制歌曲，方法同上。放音功能是将功能键中的录音/播放键拨至“放音”位置，认字机进入放音状态，放音功能共有四种效果，①单字放音，②一行连放，③全部连放，④其它播放。按下文字键中的任一键，即播放单字语音，幼儿跟读后，认字机播放幼儿跟读语音。按下某行左边对应的功能键时，如图4中的1～4键，认字机将所在行各字依次连续播放一遍。按下面板左上方的功能键“拼”键时，认字机将面板上所有的文字键上的字依次连续播放一遍。按下面板右上方的功能键“歌”键时，认字机播放先前录制的语音，可以是一支歌，可以是一首诗，也可以是字母歌，或者连续说一段话等。
实施例4认字机整体、控制电路和使用方法同实施例1，文字键上写有字母或文字的半透或全透光的介质为有机玻璃，其上写的字为日文的片假名，由于实施例1中文字键为26个，可以先选26个字母贴在窗口上学习，见图5，根据认知的进展再行更换。
本实用新型结构轻巧简单、构思新颖、操作方便、成本低廉。
权利要求1.一种幼儿语音认字机，包括有机壳、面板和控制电路，机壳的侧面或面板上开有孔或槽的麦克风和喇叭的位置，主要的控制电路通过电路板安装于机壳内，其特征在于面板上设置有指示灯、功能键、文字键和控制键，文字键的相应位置处开有小窗口，窗口为可透光的材料，窗口下均设有发光管，写有字母或文字的半透或全透光的介质贴在窗口上，控制电路主要由电源电路(4)、音频放大电路(5)、语音处理和存储电路(6)、语音输入电路(7)、录放控制电路(8)、指示灯驱动电路(9)、按键阵列(10)构成，语音信号通过语音输入电路(7)中的麦克风录入，语音输入电路(7)的输出端接语音处理和存储电路(6)的音频输入端，语音处理和存储电路(6)的音频输出端与音频放大电路(5)的输入端信号连接，语音处理和存储电路(6)的命令接口接录放控制电路(8)，录放控制电路(8)中的串行输出端接指示灯驱动电路(9)，并通过电阻与按键阵列(10)中的指示灯相连，按键阵列(10)中的每一个组成单元直接连接在面板上的文字键和功能健上，并与录放控制电路(8)中的一根行扫描线和一根列控制线相连，电源电路(4)为整个控制电路提供电源。
2.根据权利要求1所述的幼儿语音认字机，其特征在于录放控制电路(8)由单片机芯片P87LPC764及其外围电路构成。
3.根据权利要求2所述的幼儿语音认字机，其特征在于语音处理和存储电路(6)由专用的可录放的语音芯片ISD4004及其外围电路构成。
4.根据权利要求3所述的幼儿语音认字机，其特征在于按键上所贴的写有字母或文字半透或全透光的介质为纸、塑料、金属箔、有机玻璃。
5.根据权利要求4所述的幼儿语音认字机，其特征在于面板上的文字键为弹性按键。
6.根据权利要求4所述的幼儿语音认字机，其特征在于面板上的文字键为触摸式按键。
7.根据权利要求5或6所述的幼儿语音认字机，其特征在于面板上的文字键窗口的形状为椭圆形。
8.根据权利要求5或6所述的幼儿语音认字机，其特征在于面板上的文字键窗口的形状为圆形。
9.根据权利要求5或6所述的幼儿语音认字机，其特征在于面板上的文字键窗口的形状为方形。
10根据权利要求5或6所述的幼儿语音认字机，其特征在于面板上的文字键窗口的形状为花形。
专利摘要本实用新型是一种幼儿语音认字机，由机壳、面板和控制电路构成。用单片机和语音芯片有机结合，实现了单片机统一控制的幼儿学习机。面板上有功能键、文字键和控制键。文字键相应位置为可透光窗口，下有发光管，写有字母或文字的介质贴在其上，依面板上的文字，现场录音，切换到播放位置，每按一文字键就发出与之对应的语音，幼儿跟读后，播放跟读音。使字、词或字母的语音和表形同现，营造视觉环境和听觉环境同在的学习环境，幼儿也可参与。依幼儿认知的进展，可再行更换学习内容。增强幼儿学习兴趣，无论是字母语言还是象形语言，英文、拼音字母、汉字等所有的语言均可使用，既是玩具，又是学习机。构思新颖，功能设置灵活，电路简单、紧凑，造价低，易实现易产业化。
文档编号G09B5/00GK2816957SQ20052007831
公开日2006年9月13日 申请日期2005年2月1日 优先权日2005年2月1日
发明者尚雅层, 来跃深, 刘波, 王玉荣 申请人:西安工业学院