CN106310664A - 声控玩具及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种声控玩具，包括玩具本体，玩具本体内设有控制电路，其特征在于：所述控制电路包括声音信号输入装置，接收可收到的声音信号；声音信号输出装置，发出带有高频声音控制信号的声音信号；高频声音信号处理装置，处理可收到的声音信号，将带有高频声音控制信号的声音信号送到声音信号输出装置；电源，供电。该声控玩具的控制方法，包括以下步骤：声控玩具接收可收到的声音信号，从可收到的声音信号中获取高频声音控制信号，进行处理后得到控制信号，并根据控制信号，产生带有高频声音控制信号的声音信号并发送出去。本发明的有益效果是，玩具的声控非常准确，可玩性更高，而且有效控制了玩具的成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种声控玩具及其控制方法。
背景技术
目前，由于不同的人或设备，其声音都存在或多或少的差别，使得声控玩具的声音信号处理芯片难以正确识别不同的人或设备发出的声音（即声音控制信号），识别率较低，这就造成声音信号处理芯片难以根据人或设备发出的声音控制玩具发出正确的声音或作出正确的动作。往往使用者想要玩具回答问题，可是玩具却答非所问；使用者想要玩具向前走或向前行驶，可是玩具却向后走或向后行驶。
这种缺陷严重影响了声控玩具的可玩性，使得这些声控玩具无法被用户接受，因此目前市场上难以见到声控玩具的踪迹。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术声音控制准确率低，严重影响了玩具的可玩性的缺点，提供一种声控玩具，这种声控玩具能够大幅改善声音控制的准确率，大大增加玩具的可玩性。采用的技术方案如下：
一种声控玩具，包括玩具本体，玩具本体内设有控制电路，其特征在于：所述控制电路包括声音信号输入装置，接收可收到的声音信号；声音信号输出装置，发出带有高频声音控制信号的声音信号；高频声音信号处理装置，处理可收到的声音信号，将带有高频声音控制信号的声音信号送到声音信号输出装置；电源，供电。
较优的方案，所述高频声音信号处理装置为高频声音信号处理芯片。
较优的方案，所述可收到的声音信号为另一设备发出的带有高频声音控制信号的声音信号。
较优的方案，所述带有高频声音控制信号的声音信号，是由人耳能听到的声音和人耳无法听到的高频声音混合而成的混合声音。
下面对其原理进行简单的介绍：声音信号，即音频信号实际上为一种能量波，它利用空气或其他媒介进行传播，听觉对声音感受度的大小以响度能量分贝 (dB) 做为测度单位。当此能量波的振动频率在人耳能感应的范围内时称为可闻波 (audible sound)。当频率高于可闻声时则称超音波 (ultrasound)，本申请中称为高频声音，一般可用于医学或工程的检测或材料的加工。至于频率比可闻波低时称为低音波(infrasound)，例如地震所引起的地震波。人类的听觉范围为 20Hz至20kHz的声音，最敏感的范围为2kHz到4kHz之间。利用不同的单频信号对人耳作测试后， 可用一条曲线来描绘绝对遮蔽曲线 (absolutethreshold curve) 或 静 音 遮 蔽 曲 线 (quiet threshold curve)。而人 耳 听 觉模 型(psychoacoustic model) 即是利用一个频率分析器仿真人耳听觉系统， 此频率分析器由许多带通滤波器构成， 其频率大约为 20Hz 至 20kHz 之间，每一个带通滤波器的带宽都不相同， 这些带通滤波器的带宽称之为临界频带 (critical bands)。由此人耳听觉模型可归纳出两个重要的遮蔽特性， 实时域遮蔽效应及频域遮蔽效应。前者又细分为先遮蔽(pre-masking)、后遮蔽(post-masking)、以及同步遮蔽(simultaneous-masking)。当音频有多种频率成分同时出现时， 则此时不同频率成分的遮蔽效应要一齐累加计算， 遮蔽曲线即变得很复杂， 会随着信号的能量大小、 频率位置及信号特性的变化而有所不同。能量大的信号能遮蔽较大的噪音、 非单频(non-tonal)信号比单频(tonal)信号的遮蔽性好、高频信号比低频信号有较强的遮蔽性。音频水印 (audio watermark) 是将欲嵌入的水印信号，经过加密、编码、展频、或其他的处理后使得处理后的水印信号随机化。并依据人类听觉系统 (Human Auditory System,HAS) 的遮蔽效应 (masking effect)， 将处理后的水印或其频谱成份控制并嵌入在原始音频信号可遮蔽的范围内， 即可顺利将水印隐藏于音频信号中， 且不会让人感觉到音频质量上的差异。隐写术 (steganography) 也是数字水印的一种应用，双方可利用隐藏在数字信号中的信息进行沟通。通常高频声音信号处理芯片与其它设备是通过在人耳较不敏感的高频区段中挑选数个频率，在音频中利用频率进行动态隐蔽编码，在最小限度破坏原始声音频率特性的前提下隐匿编码信号，并且这种以频率的声音来编码较能抵抗周遭环境的干扰。
由于采用高频声音信号处理装置发送和接收带有高频声音控制信号的声音信号，因此让使用者以为是人耳能听到的声音对玩具进行控制，实际上是通过带有高频声音控制信号的声音信号中的高频声音控制信号控制，这使得玩具的控制非常准确，并且在准确率极大提升的同时，使得玩具可以与使用者互动：相互语音交流，或玩具对使用者通过手机、另一个相同的声控玩具等发出的语音（带有高频声音控制信号的声音信号）作出动作上的反应。
较优的方案，所述高频声音的频率范围为17-21kHz。
更优的方案，所述高频声音的频率范围为19.1-19.9kHz。这样可以尽可能避免某些耳朵敏感度较高的人听到高频声音、感觉不适。
更优的方案，所述另一设备为能发送带有高频声音控制信号的声音信号的声控玩具或手机。
更优的方案，所述手机为智能手机。
较优的方案，所述声音信号输入装置为麦克风。
较优的方案，所述声音信号输出装置为喇叭。
较优的方案，所述玩具本体还设有行动机构，所述行动机构与高频声音信号处理芯片电连接。所述高频声音信号处理芯片控制行动机构工作。
本申请的另一个目的是提供一种上述声控玩具的控制方法，具体方案如下：
一种上述声控玩具的控制方法，包括以下步骤：声控玩具接收可收到的声音信号，从可收到的声音信号中获取高频声音控制信号，进行处理后得到控制信号，并根据控制信号，产生带有高频声音控制信号的声音信号并发送出去。
较优的方案，所述声控玩具得到控制信号后，不仅产生带有高频声音控制信号的声音信号，还产生行动机构控制信号，控制行动机构工作。
较优的方案，所述可收到的声音信号为另一设备发送的带有高频声音控制信号的声音信号。
更优的方案，所述另一设备为能发送带有高频声音控制信号的声音信号的声控玩具或手机。
更优的方案，所述手机为智能手机。
较优的方案，所述带有高频声音控制信号的声音信号，是由人耳能听到的声音和人耳无法听到的高频声音混合而成的混合声音。
本发明对照现有技术的有益效果是，由于采用了高频声音信号处理芯片，因此可以接收和发送带有高频声音控制信号的声音信号，使得玩具的声控非常准确，可玩性更高，而且有效控制了玩具的成本。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是图1所示实施例1的电路原理框图；
图3是图1所示实施例1的使用状态示意图；
图4是本发明实施例2的电路原理框图。
具体实施方式
实施例1
如图1、2所示，本实施例中的声控玩具1，包括玩具本体2，玩具本体2内设有控制电路，所述控制电路包括；声音信号输入装置，接收可收到的声音信号；声音信号输出装置，发出带有高频声音控制信号的声音信号；高频声音信号处理装置，处理可收到的声音信号，将带有高频声音控制信号的声音信号送到声音信号输出装置；电源，供电。本实施例中的声控玩具是玩偶。
所述高频声音信号处理装置为高频声音信号处理芯片。本实施例中高频声音信号处理芯片采用的是松涵牌，型号为7648的高频声音芯片。
所述可收到的声音信号为另一设备（比如：能发送带有高频声音控制信号的声音信号手机5或另一个相同的声控玩具1，如图3所示）发出的带有高频声音控制信号的声音信号。
所述手机5为智能手机。
所述带有高频声音控制信号的声音信号，是由人耳能听到的声音和人耳无法听到的高频声音混合而成的混合声音。
由于采用高频声音信号处理装置发送和接收带有高频声音控制信号的声音信号，因此让使用者以为是人耳能听到的声音对玩具进行控制，实际上是通过带有高频声音控制信号的声音信号中的高频声音控制信号控制，这使得玩具的控制非常准确，并且在准确率极大提升的同时，使得玩具可以与使用者互动：相互语音交流，或玩具对使用者通过手机、另一个相同的声控玩具1等发出的语音（带有高频声音控制信号的声音信号）作出动作上的反应。
所述高频声音的频率范围为17-21kHz。
所述声音信号输入装置为麦克风4。
所述声音信号输出装置为喇叭3。
一种上述声控玩具1的控制方法，包括以下步骤：声控玩具1接收可收到的声音信号，从可收到的声音信号中获取高频声音控制信号，进行处理后得到控制信号，并根据控制信号，产生带有高频声音控制信号的声音信号并发送出去。
所述可收到的声音信号为另一设备发送的带有高频声音控制信号的声音信号。
所述另一设备为能发送带有高频声音控制信号的声音信号的声控玩具1或手机。
所述手机5为智能手机。
所述带有高频声音控制信号的声音信号，是由人耳能听到的声音和人耳无法听到的高频声音混合而成的混合声音。
实施例2
如图4所示，本实施例中的声控玩具与实施例1的区别在于：
所述高频声音的频率范围为19.1-19.9kHz。这样可以尽可能避免某些耳朵敏感度较高的人听到高频声音、感觉不适。
所述玩具本体2还设有行动机构，所述行动机构与高频声音信号处理芯片电连接。所述高频声音信号处理芯片控制行动机构工作。本实施例中的声控玩具是玩具车，行动机构为行驶机构。
所述声控玩具1得到控制信号后，不仅产生带有高频声音控制信号的声音信号，还产生行动机构控制信号，控制行动机构工作。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种声控玩具，包括玩具本体，玩具本体内设有控制电路，其特征在于：所述控制电路包括声音信号输入装置，接收可收到的声音信号；声音信号输出装置，发出带有高频声音控制信号的声音信号；高频声音信号处理装置，处理可收到的声音信号，将带有高频声音控制信号的声音信号送到声音信号输出装置；电源，供电。
2.如权利要求1所述的声控玩具，其特征在于：所述高频声音信号处理装置为高频声音信号处理芯片。
3.如权利要求1所述的声控玩具，其特征在于：所述可收到的声音信号为另一设备发出的带有高频声音控制信号的声音信号。
4.如权利要求3所述的声控玩具，其特征在于：所述带有高频声音控制信号的声音信号，是由人耳能听到的声音和人耳无法听到的高频声音混合而成的混合声音。
5.如权利要求4所述的声控玩具，其特征在于：所述高频声音的频率范围为17-21kHz。
6.如权利要求5所述的声控玩具，其特征在于：所述高频声音的频率范围为19.1-19.9kHz。
7.如权利要求1所述的声控玩具，其特征在于：所述玩具本体还设有行动机构，所述行动机构与高频声音信号处理芯片电连接。
8.如权利要求1-6中任意一项所述的声控玩具的控制方法，包括以下步骤：声控玩具接收可收到的声音信号，从可收到的声音信号中获取高频声音控制信号，进行处理后得到控制信号，并根据控制信号，产生带有高频声音控制信号的声音信号并发送出去。
9.如权利要求7所述的声控玩具的控制方法，包括以下步骤：声控玩具接收可收到的声音信号，从可收到的声音信号中获取高频声音控制信号，进行处理后得到控制信号，并根据控制信号，产生带有高频声音控制信号的声音信号并发送出去；所述声控玩具得到控制信号后，不仅产生带有高频声音控制信号的声音信号，还产生行动机构控制信号，控制行动机构工作。
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