专利名称：虚拟现实音乐手套系统的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及声音效果装置。具体而言，本发明涉及用户控制声音效果装置，所述装置结合有允许用户播放存储在所述装置中的多种声音效果的至少一个发射器和至少一个接收器。
背景技术：
现在，在玩具等中设计了具有大量的声音效果装置。这些声音效果装置通常质量较差并增加了玩具的成本。此外，许多玩具不具有声音效果。如果小孩具有不设有声音效果的各种的玩具(玩具枪、洋娃娃、宇宙飞船、汽车、恐龙、小雕像等)时，小孩必须通过建立他/她自己的声音效果而进行临时准备。
例如，但是今天市场上所销售的许多玩具中，没有现有技术的声音效果装置对用户能够提供改变玩具的声音效果的编程列表中的音乐的顺序的能力。换言之，玩具限于在制造商所提供的玩具内所包含的音乐效果的顺序。其次，当小孩玩这些包含声音效果的玩具时，让小孩手工推动物体上的按钮并同时播放是比较困难而且是破坏性的。现有技术设计只是不允许用户在以更为自然、现实或者协调的方式玩玩具时控制声音效果。此外，这样的玩具对孩子的手-眼协调是没有帮助的。现有技术的另外的缺点是相对较差的声音质量。
“数据”手套被提出用于作为计算机系统的输入装置。例如，由这样的数据手套所述手套使用光纤弯曲传感器来确定手套上的各手指被弯曲的程度。这样的手套也使用超声位置传感器和安装到手套的手背表面上的水银开关取向传感器以确定手套的位置并将此信息发送到与手套一起使用的计算机。
其它的数据手套被设计成用来替换计算机键盘。这样的使用屈曲传感器和指尖上的电触点的手套用来确定表示字符的静止位置或者配合将被用作视频游戏的输入装置的指尖上的触点。
数据手套可以使用在具有可变复杂程度的虚拟显示环境中。通过将手的位置和手套上的通过传感器所检测的手的形状和虚拟环境之内的虚拟物体的形状和被分配的功能相关联，宿主计算机可以解释手的位置作为操作物体的命令。更为简单地，通过检测手的形状，宿主计算机可以解释作为命令对宿主系统的输入。
在屈曲传感手套中，手套可以检测手套是否弯曲，但是不能精确地检测弯曲的程度。通常，手指的手套屈曲没有用于速率控制，因为检测太困难，对用户的反馈对于有效的控制不是充分准确。诸如飞动的速度之类的虚拟环境参数通常与手指的弯曲的程度没有关系，并且抓持的牢固度与拳握的多紧没有关系。
此外，在电子乐器上演奏音乐的方法也是公知的，并且可以典型地被分为三种方式之一(1)其中通过按下键(例如，Cotton Jr.等的美国专利No.4,449,437)，或者在用户给出悦耳音乐之后(例如，Minamitaka，美国专利No.5,218,153)通过产生和谐进行的适当的和弦而产生和谐进行的自动和弦的方法；(2)其中多个音符表被用作MIDI音符识别信息，并且响应用户命令进行选择的方法(例如，Hotz，美国专利No.5,099,738)；(3)其中电子乐器上的音乐的性能可以使用指示系统自动化的方法(例如，Shaffer等的美国专利No.5,266,735)。
音乐演奏的第一方法涉及产生预先排定顺序的或者预先编程的伴奏。此音乐表演的自动方法缺乏受过专门训练的音乐家自由表演音乐所必须的创造性。此方法指示预编程伴奏，而没有用户可选择的实时修改，并由此不适当地受到限制。
音乐表演的第二方法不允许所有不同的音符组和/或者开始高质量表演所需的特征(很少或者没有训练)。
这样，需要这样的玩具虚拟现实手套其允许用户以自由的形式产生和执行多种品质音乐声音效果同时训练改良的协调技术。
发明内容
本发明消除了上述对玩具虚拟现实手套的要求，所述玩具虚拟现实手套允许用户以自由形式的方式产生和执行多种品质音乐声音效果同时逐渐形成改良的协调技术。
根据本发明，提供了一种虚拟现实音乐手套，包括一种虚拟现实音乐系统，包括手套组件，所述手套组件具有安置在第一方向上的至少一个信号启动器；至少一个发射器，所述至少一个发射器被安装到手套组件并电连接到至少一个信号产生开关，所述至少一个信号产生开关可操作地与至少一个信号启动器配合，其中至少一个信号产生开关在至少一个信号启动器从所述第一方向移动到第二方向时产生信号；所述至少一个发射器和至少一个信号产生开关电连接到电源；接收组件，所述接收组件具有至少一个接收器以接收通过至少一个发射器所产生的信号；以及声音产生器，所述声音产生器用于将电信号转换为音调，其电连接到接收器。
图1说明本发明的优选实施例的手套组件的俯视图；图2说明图1所示的本发明的俯视图，壳体打开；图3a、b和c说明图2所示的启动系统的侧视图；图4是根据本发明的优选实施例的接收组件的仰视图；图5是图4所示的本发明的接收组件的主视图。
具体实施例方式
现在参照图1，本发明的优选实施例的一部分被显示为手套组件10。手套组件10包括手套12和壳体16。
手套12结合有用于可操作地配合双滑动信号启动器38(下述讨论)的管14。管14优选地由可变形材料构造而成，包括但是不限于塑料、橡胶、聚合体等。管14通过固定部件34可移动地固定到手套12并在指尖端连接于手套12。固定部件34优选地是箍或者箍形，由此允许管从其中移动通过，并在预定的位置上连接到手套12。
手套12额外地提供对壳体16的固定。壳体16显示不同的信息给用户，诸如模式(通过模式指示器28所指示)、乐器(通过乐器指示器30所指示)和音乐音符(通过音符指示器32所指示)。此外，优选地，壳体16结合有电源适配器以将电能供给到电源(诸如下面所讨论的电源42)以用于充电的目的。
现在参照图2，壳体16包含电源开关20，用于接通或者断开供给到手套组件10的电源。壳体16进一步结合有几个选择器，包括用于对用户调节音量的音量调节器22、用于选择播放模式的模式选择器24、用于选择乐器的乐器选择器26、诸如键盘、吉他或者鼓。优选地，选择器是按钮，但是可以包括任何与现有技术相似的矩阵之一。
壳体16的模式指示器28、供给指示器30和音符指示器32电学连接到电路板50，所述电路板50安置在壳体16内。电路板50电学连接到电源42，所述电源42优选地是可充电电池。电能通过电源线43被供给到电路板50。电源42可以通过从电源适配器18所提供的电功率而被充电，所述电源适配器18连接到电路板50，所述电路板50将电能提供到电源42。电路板50额外地电连接到声音调节器22、模式选择器24和乐器选择器26。此外，电路板50结合有信号产生开关44a、44b，发射器46和天线48，以协助从发射器46发射信号，所述发射器结合到手套12中。
壳体16优选地还包括至少一个信号启动器38、各信号启动器38具有第一启动器38a、第二启动器38b、启动器基部部件38c和弹簧。
现在参照图3a、3b和3c，显示了信号产生的优选方式。图3a显示了歇置状态(无信号产生)，即第一方向中的本发明的系统。在歇置状态中，显示了管14可操作地配合到信号启动器38的启动器基部部件38c。启动器基部部件38c通过弹簧40被固定到壳体16的凸起41，以允许启动器基部部件38c总是回到其歇置的位置。此外，第一启动器38a和第二启动器38b被优选地分别安置成相邻于信号产生开关44a、44b。
如图3b中所示，在用户手指的运动拉动管14时，启动器基部部件38c朝向手套12的指尖端，即第二方向拉动。这样，启动器基部部件38c的运动导致第二启动器38b的运动，这样导致与第二启动器38b和信号产生开关44b之间的接触。第二启动器38b和信号产生开关44b之间的接触导致第一音乐音符的电指示信号发送到发射器46。
如图3c中所示，在用户手指的运动拉动管14时，启动器基部部件38c进一步朝向手套12的指尖端，即第三方向拉动。这样，启动器基部部件38c的运动导致第一启动器38a的运动，这导致第一启动器38a和信号产生开关44a之间的接触。第一启动器38a和信号产生开关44a之间的接触导致第二音乐音符的电信号指示被发送到发射器46。
现在参照图4，显示了容纳组件52。容纳组件52包括结合有用于连接到用户的夹子46的壳体54。如图4中所示，壳体54可以包括用于容纳诸如电池之类的额外电源的壳体。容纳组件52进一步包括扬声器，用于输出将从手套组件10通过接收组件52接收作为音乐音符的信号。
如图5所示，接收组件52结合有用于通过接收组件52控制来自电源的电能流动的电源开关，用于允许用户在不同的操作模式之间选择的模式选择器64，以及用于对用户提供与接收组件52的操作相关的信息的指示器70。这样的信息包括但是不限于流经接收组件52的电能的存在。此外，接收组件进一步包括声音适配器66用于将来自手套组件10的接收信号输出到另外的装置，诸如立体声系统或者其它的音乐播放装置，以及用于允许用户收听通过接收组件52所产生的音乐音符的耳机适配器68而不打扰用户周围的区域中的其他人。
通过手套组件10的发射器46所产生的信号通过接收组件52所接收，优选地是天线，诸如天线72处接收。天线72电连接到接收器(未示出)，这在本领域是公知的，天线被调频以在发射器46的预定频率上接收信号。所接收的信号然后就象本领域是公知的那样通过信号处理器处理，并输出到扬声器60(或者声音适配器66或者耳机适配器68)，以产生通过发射器46产生的信号的音乐音符指示。
在操作中，用户在他或者她的手上放置至少一个手套组件10。接收组件52也被放置到用户上，优选地通过夹子56；但是可以想象手套组件10和接收组件52可以结合有单个单元，而没有背离本发明。
然后用户确保对手套组件10和接收组件52的电源被打开。用户然后可以执行手指运动(诸如演奏“空气吉他”)以通过接收组件52产生音乐音符。如上参照图3b、3c的上述讨论，用户手指的运动拉动管14，由此导致启动器基部部件38c朝向手套12的指尖端部，即第二方向拉动。这样做，启动器基部部件38c的运动导致第一和/或者第二启动器38a、38b之一或者二者的运动，这种运动导致第一和/或者第二启动器38a、38b之一或者二者与信号产生开关44a、44b之间的接触。启动器38a、38b和信号产生开关44a、44b之间的接触导致指示音乐音符的电信号被发送到发射器46。
发射器46通过信号产生开关44a、44b所产生的信号通过天线48输出到接收组件52，优选地采用无线电频率信号。尽管无线电频率信号是优选的，可以想象信号可以通过红外信号、直接布线或者其它公知的方式传播到接收组件52。
接收组件52接收通过发射器46所发射的信号，优选地在天线72上。天线72将信号传播到接收器，接收器然后输出通过信号处理器所处理的信号，这在现有技术中是公知的，然后将信号输出到扬声器60(或者声音适配器或者耳机适配器68)以产生指示通过用户的运动所产生的信号的音乐音符。
尽管在上面详细说明了本发明的一些典型实施例，普通技术人员可以从理解，可以在本质上不背离本发明的新颖性教导和优点的基础上对本发明进行多种修改。相应地，所有这些修改将落入下述权利要求书所限定的本发明的范围之内。
权利要求
1.一种虚拟现实音乐系统，包括手套组件，所述手套组件具有安置在第一方向上的至少一个信号启动器；至少一个发射器，所述至少一个发射器被安装到所述手套组件并电连接到至少一个信号产生开关，所述至少一个信号产生开关可操作地与所述至少一个信号启动器配合，其中所述信号产生开关在所述至少一个信号启动器从所述第一方向移动到所述第二方向时产生信号；所述至少一个发射器和所述至少一个信号产生开关电连接到电源；接收组件，所述接收组件具有至少一个接收器以接收通过所述至少一个发射器所产生的信号；以及声音产生器，所述声音产生器用于将所述电信号转换为音乐音调，其电连接到接收器。
2.根据权利要求1所述的虚拟现实音乐系统，其特征在于，所述手套组件结合有可变形管。
3.根据权利要求2所述的虚拟现实音乐系统，其特征在于，所述可变形管连接到所述至少一个信号启动器上。
4.根据权利要求1所述的虚拟现实音乐系统，其特征在于，所述发射器是无线发射器。
5.根据权利要求1所述的虚拟现实音乐系统，其特征在于，所述信号是无线电频率信号。
6.根据权利要求1所述的虚拟现实音乐系统，其特征在于，所述信号是红外信号。
7.根据权利要求1所述的虚拟现实音乐系统，其特征在于，所述电源是可充电电池。
8.根据权利要求1所述的虚拟现实音乐系统，其特征在于，所述至少一个接收器是无线接收器。
9.一种用于产生音符的方法，包括提供在第一方向上所安置的至少一个信号启动器的手套组件；在所述至少一个信号启动器从所述第一方向移动到第二方向时产生信号；在具有至少一个接收器的接收组件上接收所述信号；以及将所述电信号转换为音乐音调。
全文摘要
公开了一种虚拟现实音乐系统，包括手套组件，所述手套组件具有安置在第一方向上的至少一个信号启动器；至少一个发射器，所述至少一个发射器被安装到手套组件并电连接到至少一个信号产生开关，所述至少一个信号产生开关可操作地与至少一个信号启动器配合，其中至少一个信号产生开关在至少一个信号启动器从所述第一方向移动到第二方向时产生信号；所述至少一个发射器和至少一个信号产生开关电连接到电源；接收组件，所述接收组件具有至少一个接收器以接收通过至少一个发射器所产生的信号；以及声音产生器，所述声音产生器用于将电信号转换为音调，其电连接到接收器。
文档编号G10H1/34GK1748243SQ200480004097
公开日2006年3月15日 申请日期2004年1月21日 优先权日2003年1月21日
发明者乔丹·S·卡瓦纳 申请人:乔丹·S·卡瓦纳