专利名称：电子发音书装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发音装置，特别是一种能够根据学习人员在工作面上所指示的位置而发出读音的电子发音书装置，属于电子技术领域。
背景技术：
语言的学习，尤其是外语的学习，最重要的内容之一就是发音和听力的训练。为了能够牢固地掌握所学语言的发音，人们必须依靠大量地、反复地听、读训练，来达到相应的学习目的。
为便于学习者的听、读练习，许多厂家研发生产了可发声的电子词典。在电子词典中，存储了大量的单词及语句以及它们的读音数据。当学习或工作者需要通过该电子词典对单词、语句进行查阅时，可以通过按键或其他输入方式，将词语输入，电子词典通过检索将该词语的释义及读音通过显示屏、发声部件向外输出。这种电子词典基本上是沿用了传统的字典查阅模式，只是将检索方式改为电子智能化，同时增加了发音，但是，总体上仍然没有脱离传统字典的呆板与僵化，更缺乏人性化，它是一种学习、工作中的工具，不适合青少年的学习使用。
另外有一些厂家研究生产了复读机。所述的复读机由磁带放音装置和声音纪录装置以及麦克风等构成。使用时，学习者利用磁带放音装置播出读音或自己朗读，上述的声音通过麦克风和/或内部的音频电路传输到声音纪录装置，达到录音目的，同时在所述的复读机上装有控制纪录声音时间长短的按键和电路，以方便使用者控制录音。
复读机与电子词典的最大不同点在于其播放的磁带与相应的教科书或其他学习资料相配套。使用者可以根据不同的教材以及相应的学习内容更换复读机中的磁带。复读机的不足在于其内部安装的磁带是顺序记录发音数据的，使用者在学习时，经常需要反复操作复读机，寻找与教材内容相符合的词语发音，虽然生产厂家在复读机上设置了多种可以帮助使用者操作的附加功能，但仍然不能将使用者彻底的从操作设备的状况中解脱出来。特别是当使用者是年纪较小的儿童时，还必须有辅导者帮助其操作复读机。
综上所述，只有将教学内容与发声设备简单而又严密的联接起来，才能将学习者从繁杂的机器操作中解脱出来，消除呆板、僵化的学习氛围，使其能够更加专注的投入学习之中。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对上述各种目前所使用的语言电子发声装置所存在的不足提供一种电子发音书装置，该装置通过数据处理电路以及与教科书或其他学习资料内容相配套的存储器、电子扫描阵列，使学习者只需指点教材上的文字内容，就可以听到所指点的词语的正确发音，并且还可以进行反复听、读，无需繁杂的设备操作过程。
本实用新型的目的是这样实现的一种电子发音书装置，它包括一盒体，盒体内装设有由中央处理模块、存储单元以、语音处理单元及电源单元所组成的数据处理电路；所述语音处理单元包括D/A转换电路、功率放大电路及安装在盒体内侧的扬声器；中央处理模块通过总线分别与语音处理单元、存储单元连接；所述电源单元包括容纳电池的电池盒、整流电路及设置在盒体上的电源插孔、电源开关及设置在盒体背面的电池盒盖。它还包括感应信号发射笔、语音数据存储器及语言教材。
数据处理电路用于根据输入的各种地址信息、控制命令信息，利用其内部预先设置的处理软件对各种数据进行运算、转换、音频放大、音频输出等处理。
盒体上表面内侧布设有电子感应坐标阵列，其表面设有控制按键阵列，在盒体内还设有与电子感应坐标阵列、控制按键阵列连接的信号采集模块及放大整形模块；所述信号采集模块的输出信号连接放大整形模块；放大整形模块的输出连接中央处理模块；所述盒体表面设有与所述总线连接的数据接口。
感应信号发射笔包括一笔状的中空壳体，在该中空壳体内一端设有无线信号发射线圈，其中部安装有与无线信号发射线圈连接的发射电路，其另一端内设有与发射电路连接的电池，或者设置有伸出该中空壳体的导线，该导线将发射电路的电源端与所述电源单元中设置的电源输出口连接；中空壳体表面还设有与发射电路连接电源开关。
语音数据存储器上设有能够与所述数据接口对应插接的插口，该语音数据存储器中储存有与所述语言教材内容相对应的语音数据。
在使用中，将语言教材铺设在盒体的上表面，将语音数据存储器插接在所述数据接口上，开启电源开关。通过控制按键阵列中的用于表示语言教材页数的按键接通，再将感应信号发射笔设有无线信号发射线圈的一端抵触在语言教材上的某个词语上，并打开感应信号发射笔上的电源开关，此时，无线信号发射线圈发出电磁波信号，该信号穿过语言教材及盒体面板。信号采集模块通过电子感应坐标阵列感应到这一电磁波信号，并将信号通过放大整形模块的处理传送到中央处理模块，中央处理模块按照存储单元中预置的程序将页数信息及电子感应坐标阵列的位置信息生成地址信息，并通过该地址信息将语音数据存储器中对应区域所存储的数据信息读出，送入语音处理单元，该语音处理单元将读出的数据进行放大、D/A转换、功率放大等常规处理，经由扬声器播出语音。由于语音数据存储器中的存储内容与语言教材上的印制的文字内容相对应(包括文字位置信息在内)，因此使用者可以通过感应信号发射笔将语音数据存储器中的语音数据调出。
为保证位置准确，可以在盒体表面设置用于将语言教材定位的凸边。
在上述装置中，电子感应坐标阵列是通过在PCB板上沿横向、纵向敷设的多条导线而构成的坐标矩阵。控制按键阵列可以由一个以上的按键构成，也可以利用多个感应回路组成。控制按键阵列可以排列设置在盒体表面的边缘上。感应回路可以与电子感应坐标阵列一起设置在PCB板表面。
控制按键阵列中包括用于指定所述语言教材页数的数字键、上下翻页键、语音播放控制键及音量键。
为了使语音数据存储器在插接后与盒体成为一体，从而保证连接可靠，在盒体表面上可以开设一个用于容纳所述语音数据存储器的槽，该槽的尺寸与语音数据存储器的尺寸相匹配，将数据接口设置在槽内。数据接口可以采用通用的USB接口或金手指插口或者其它标准数据接口。
为便于使用者听、读练习，在数据处理电路中还可以装设录音模块，并且在盒体上设置话筒插孔及耳机插孔。话筒插孔通过放大电路与所述录音模块连接，该录音模块与所述存储单元通讯连接。耳机插孔与语音处理单元中的扬声器通过转接口电气连接。
由于语言教材通常是被制成翻页的，其翻开后较大，为满足要求，可以在所述的盒体上再设另一个中空板体，该中空板体的边缘通过枢轴/枢孔机构与所述盒体边缘枢接。中空板体的上表面内侧布设有通过枢轴/枢孔机构内部与所述信号采集模块电气连接的另一电子感应坐标阵列及另一控制按键阵列。当中空板体扣合在所述盒体表面时，中空板体的上表面与盒体的上表面被相对贴合在该中空板体与盒体所构成的书状整体之间。
为使中空板体不会因倾斜或倒置而自行翻开，在盒体侧面设有可横向滑动的拨动开关，其内侧枢设有与该拨动开关联动的挂钩，该挂钩通过盒体上表面边缘开设的长孔及所述中空板体边缘对应处开设的锁孔将中空板体锁扣在盒体表面上。
在不使用时，为便于保管感应信号发射笔，使其不易丢失，在盒体上表面的边缘处还开设有能够容纳所述感应信号发射笔的凹槽，并且在所述中空板体的上表面的相对位置处也开设有相同的另一个凹槽，当中空板体扣合在盒体上时，两个凹槽扣合形成容纳所述感应信号发射笔整体的容置舱。
由以上技术方案可知，本实用新型通过将语言教材与语音数据存储器相关联，利用电子感应阵列、感应信号发射笔以及数据计算处理电路使语言学习者能够方便、直接的通过点击语言教材上印刷的词语文字而直接获得读音，并可以反复听、读，不受顺序限制，而且快捷、方便，彻底地将使用者从传统的设备操作中解放出来。
图1为本实用新型所提供一实施例的结构原理示意图；图2为本实用新型所涉及感应信号发射笔的结构示意图；图3为图1所示实施例中语音数据存储器与盒体的连接示意图；图4为图1所示实施例中电子感应坐标阵列及控制按键阵列的示意图；图5为图1所示实施例的电路原理框图；图6为图1所示实施例中信号采集及放大整形处理电路图；图7为图1所示实施例中数据读取的电路原理图；图8为图1所示实施例中语音处理单元的电路原理图；图9为本实用新型所提供另一实施例的结构原理示意图；图10为图9所示实施例中另一电子感应坐标阵列信号采集电路原理图；图11为图9所示实施例中语音数据存储器与盒体的连接结构示意图；图12为图9所示实施例的中空板体上拉手的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体的实施例对本实用新型作进一步的详细说明图1所示为本实用新型所提供的一个具体实施例的示意图。该实施例包括一内装有由中央处理模块、存储单元以、语音处理单元及电源单元所组成的数据处理电路的盒体1，还包括感应信号发射笔2、语音数据存储器3及语言教材4。
盒体1的上表面11内侧布设有电子感应坐标阵列(图中未示出)，其表面设有控制按键阵列12，在盒体1内还设有与电子感应坐标阵列、控制按键阵列12连接的信号采集模块及放大整形模块。
感应信号发射笔2的结构如图2所示，它包括一笔状的中空壳体，在该中空壳体内一端设有无线信号发射线圈21，其中部安装有与无线信号发射线圈连接的发射电路22，其另一端内设有电池23，电池23为发射电路22提供电源。
中空壳体的表面位于无线信号发射线圈21的尾部设有与发射电路22连接的轻触电源开关24。在无线信号发射线圈21的头部安装有电源开关按钮241，该电源开关按钮241为“凸”字形，其较大的一端位于中空壳体内无线信号发射线圈21的前端，其较小的一端伸出中空壳体顶端，并通过一个穿过无线信号发射线圈21中心孔的顶杆242与轻触电源开关24顶触。在使用时，学习者可以将感应信号发射笔具有电源开关按钮241的一端顶触语言教材上印刷的词语文字，电源开关按钮241向内退缩，由顶杆242推动轻触电源开关24，接通发射电路22。无线信号发射线圈21向外发出电磁波信号。
感应信号发射笔的电源提供还可采用在发射电路与盒体中电源单元输出端之间设置连接导线的方式，实现感应信号发射笔与盒体的有线连接。
如图3所示，本实施例中，语音数据存储器3为一外置专用存储器，并设有USB数据插头31，同时，盒体1上也设有相应的USB数据插座13。使用时，将语音数据存储器3的USB数据插头31与盒体1上的USB数据插座13插接后，就可完成语音数据存储器3与盒体1内数据处理电路的连接。
由于语音数据存储器3可以任意插拔，并且可以更换，所以本实施例可以具有多个相同的语音数据存储器3，只是各语音数据存储器3中储存的数据内容不同，它们分别与不同内容的语言教材相对应。在语音数据存储器3中，不仅存储了语言教材文字的发音数据，而且还记录了文字在语言教材中所在位置信息。
本实施例中，电子感应坐标阵列及控制按键阵列的结构如图4所示。电子感应坐标阵列141是在PCB板14上沿横向、纵向敷设的多条导线而构成的坐标矩阵。控制按键阵列12由多个按键组成，它们排列设置在盒体1表面的边缘上。控制按键阵列12中包括用于指定语言教材页数的数字键、上下翻页键、语音播放控制键及音量键。
本实施例的电路原理框图如图5所示。信号采集模块对电子感应坐标阵列进行信号采集，当发现电磁波信号后，将该信号输出至放大整形模块，放大整形模块对信号进行放大处理后输出至中央处理模块。同样，控制按键阵列的信号也被传送至中央处理模块。中央处理模块通过总线分别与语音处理单元、存储单元连接。由中央处理模块所组成的数据处理电路用于对各种信号、数据进行运算、转换以及音频放大、音频输出等处理。
在这一电路中，语音处理单元包括D/A转换电路、功率放大电路及安装在盒体内侧的扬声器SPK，该语音处理单元将语音数据存储器中所读出的语音数据进行D/A转换、功率放大并由扬声器SPK对外发音。
本实施例的电源单元包括设置在盒体内用于容纳电池的电池盒、整流电路及设置在盒体上的电源插孔、电源开关。
本实施例在使用时，将语言教材铺设在盒体的上表面，当使用者将感应信号发射笔顶触在语言教材上印刷的文字上时，电子感应坐标阵列接受到信号。如图6所示，由U1-U5所构成的信号采集模块根据X、Y方向的输入信号确定感应信号发射笔所处位置信号Q，并将信号Q在由放大模块U6及阻容元件所构成的放大整形模块中进行整形、放大后将数字信号送入中央处理模块EM78P566，(参见图7)。在上述过程中，控制按键阵列的信号也同时通过选择判断电路及放大电路被传送到中央处理模块EM78P566。
中央处理模块EM78P566对信号进行A/D转换后，根据程序计算出感应信号发射笔所在的XY坐标位置，对该坐标位置进行处理后，在语音数据存储器内寻址找到相应的数据存储区域，并发出读命令。读出的语音数据经数据总线被送入语音处理芯片U7，该语音处理芯片U7将数据进行解压缩、D/A转换操作后送入图8所示的语音处理单元中进行放大整理后由扬声器SPK输出。
在本实施例中，为便于使用者采取多种方式学习，语音处理单元中还加入了录音模块J3886以及外接话筒MIC、耳机插孔JP。
学习者可以通过外接话筒将自己的发音输入本实施例中。外接话筒MIC将学习者的声音通过放大电路送至录音模块J3886的MICS端，录音模块J3886对其进行A/D转换后压缩并存入寄存器DRAM4M中。当需要播放时，录音模块J3886再将数据读出，进行解压缩及D/A转换后送入音频放大电路，再由扬声器SPK或由耳机插孔JP上接入的耳机播出。
另外，本实施例的软件程序中还设置了复读、跟读、拼读以及词语释义程序，在语音数据存储器中也保存有与拼读、词语释义相关的数据信息。
本实用新型为适应多页可翻折语言教材的特点，还可以制成另一个如同书本一样可翻折形式的实施例，其结构如图9所示。
图9中，盒体1上还设有另一个中空板体5，其边缘通过枢轴/枢孔机构6与盒体1边缘枢接。中空板体5的上表面51内侧布设有通过枢轴/枢孔机构6内部与盒体1内设置的信号采集模块电气连接的另一电子感应坐标阵列(图中未示出)及另一控制按键阵列52。另一电子感应坐标阵列与上述实施例相同，采用在PCB板上敷设横向、纵向导线构成。当中空板体5沿途中弧形箭头方向扣合在盒体1表面时，中空板体5的上表面51与盒体1的上表面11被相对贴合在一起，该中空板体5与盒体1构成一个书状的整体。
盒体中对应另一电子感应坐标阵列同时设有的信号采集电路如图10所示。由于该电路工作原理与图6相同，故不赘述。
在本实施例中，控制按键阵列52由设置在感应回路构成，该感应回路设置在承载另一电子感应坐标阵列的PCB板边缘上，其位置的视觉信息采用图贴的方式贴设在中空板体5及盒体1表面边缘上。话筒插孔15及耳机插孔14设置在盒体1的侧面上。
盒体1的上表面边缘处还开设有能够容纳感应信号发射笔的凹槽16，并且在中空板体5的上表面的相对位置处也开设有相同的另一个凹槽53，当中空板体5扣合在盒体1上时，两个凹槽扣合形成容纳感应信号发射笔整体的容置舱。在不使用时，可以保管感应信号发射笔，使其不易丢失。
盒体1的侧面还设有可横向滑动的拨动开关17，其内侧枢设有与该拨动开关17联动的挂钩171，该挂钩171通过盒体1上表面边缘开设的长孔18及中空板体5边缘对应处开设的锁孔54将中空板体5锁扣在盒体1表面上，使中空板体5不会因倾斜或倒置而自行翻开。
为了使语音数据存储器在插接后与盒体成为一体，并保证连接可靠，如图11所示，可在盒体1表面上开设一个用于容纳语音数据存储器3的槽19，该槽19的尺寸与语音数据存储器3的尺寸相匹配。数据接口设置在槽19内。本实施例的数据接口采用金手指插口191，而语音数据存储器3上设置由对应的金手指插头32。使用时，将语音数据存储器3对正槽19插入，金手指插头32与金手指插口191对插连接。更换语音数据存储器3时，可以通过语音数据存储器3表面专用的凹口33将其拔出。
另外，为便于翻开中空板体使用本实施例，可以如图12所示，在中空板体5的背面设一凹陷部55，在凹陷部55中枢设一可翻开，并用于打开中空板体5的拉手551。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种电子发音书装置，它包括一盒体，盒体内装设有由中央处理模块、存储单元、语音处理单元及电源单元所组成的数据处理电路；所述语音处理单元包括D/A转换电路、功率放大电路及安装在盒体内的扬声器；中央处理模块通过总线分别与语音处理单元、存储单元连接；所述电源单元包括容纳电池的电池盒、整流电路及设置在盒体上的电源插孔、电源开关及设置在盒体背面的电池盒盖，其特征在于它还包括感应信号发射笔、语音数据存储器及语言教材；所述盒体上表面内侧布设有电子感应坐标阵列，其表面设有控制按键阵列，在盒体内还设有与电子感应坐标阵列、控制按键阵列连接的信号采集模块及放大整形模块；所述信号采集模块的输出端连接放大整形模块输入端；放大整形模块的输出连接中央处理模块；所述盒体表面设有与所述总线连接的数据接口；所述感应信号发射笔为一柱状中空壳体，该中空壳体内一端设有无线信号发射线圈，其中部设有与无线信号发射线圈连接的发射电路，其另一端内设有与发射电路连接的电池，或者设置有伸出该中空壳体的导线，该导线将发射电路的电源端与所述电源单元中设置的电源输出口连接；中空壳体表面还设有与发射电路连接电源开关；所述语音数据存储器上设有能够与所述数据接口对应插接的插口，该语音数据存储器中储存有与所述语言教材内容相对应的语音数据；所述语言教材在使用中铺设在盒体的上表面。
2.根据权利要1所述的电子发音书装置，其特征在于所述的电子感应坐标阵列是在PCB板上沿横向、纵向敷设的多条导线而构成的坐标矩阵。
3.根据权利要1或2所述的电子发音书装置，其特征在于所述的控制按键阵列由一个以上的按键或感应回路构成，该控制按键阵列设置在盒体边缘；所述感应回路设置在所述PCB板表面；所述控制按键阵列中包括用于指定所述语言教材页数的数字键、翻页键、语音播放控制键及音量键。
4.根据权利要1所述的电子发音书装置，其特征在于所述的盒体表面上开设有用于容纳所述语音数据存储器的槽，该槽的尺寸与语音数据存储器的尺寸相匹配；所述数据接口设置在槽内。
5.根据权利要1或4所述的电子发音书装置，其特征在于所述的数据接口为USB接口或金手指插口。
6.根据权利要1所述的电子发音书装置，其特征在于所述的数据处理电路中还设有录音模块，在盒体上还设有话筒插孔及耳机插孔；所述话筒插孔通过放大电路与所述录音模块连接，该录音模块与所述存储单元通讯连接；所述耳机插孔与所述语音处理单元中的扬声器电气连接。
7.根据权利要1或2或4或6所述的电子发音书装置，其特征在于所述的盒体上还设有另一个中空板体，该中空板体的边缘通过枢轴/枢孔机构与所述盒体边缘枢接；所述中空板体的上表面内侧布设有通过枢轴/枢孔机构内部与所述信号采集模块电气连接的另一电子感应坐标阵列及另一控制按键阵列；当所述中空板体扣合在所述盒体表面时，中空板体的上表面与盒体的上表面被相对贴合在该中空板体与盒体所构成的书状整体之间。
8.根据权利要7所述的电子发音书装置，其特征在于所述的盒体侧面设有可横向滑动的拨动开关，其内侧枢设有与该拨动开关联动的挂钩，该挂钩通过盒体上表面边缘开设的长孔及所述中空板体边缘对应处开设的锁孔将中空板体锁扣在盒体表面上。
9.根据权利要7所述的电子发音书装置，其特征在于所述的盒体上表面的边缘处还开设有能够容纳所述感应信号发射笔的凹槽，并且在所述中空板体的上表面的相对位置处也开设有相同的另一个凹槽，当中空板体扣合在盒体上时，两个凹槽扣合形成容纳所述感应信号发射笔整体的容置舱。
10.根据权利要7所述的电子发音书装置，其特征在于所述的中空板体的背面设有一凹陷部，该凹陷部中枢设有用于翻开中空板体的拉手。
专利摘要一种电子发音书装置，它包括一盒体，盒体内装设有数据处理电路，它还包括感应信号发射笔、语音数据存储器及语言教材；盒体上表面内侧布设有电子感应坐标阵列，其表面设有控制按键阵列，在盒体内还设有信号采集模块及放大整形模块。本实用新型通过将语言教材与语音数据存储器相关联，利用电子感应阵列、感应信号发射笔以及数据处理电路使语言学习者能够方便、直接的通过点击语言教材上印刷的词语文字而直接获得读音，并可以反复听、读，不受顺序限制，而且快捷、方便，彻底地将使用者从传统的设备操作中解放出来。
文档编号G10L15/00GK2704087SQ200420003299
公开日2005年6月8日 申请日期2004年2月18日 优先权日2004年2月18日
发明者刘鸿标 申请人:刘鸿标