CN2653597Y - 有声电子图书系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种有声电子图书系统，包括图书、语音卡，所述语音卡存储有与图书中视觉相对应的语音信息。还包括一个定位发声设备，所述定位发声设备将图书中任一位置的视觉信息与语音卡中该视觉信息对应的语音信息进行一一对应，在触笔点击图书的某一位置后，可以将相应位置的内容以语音形式播放。采用本实用新型的技术方案，只要点击图书中的视觉信息，系统就能准确地播放出其所对应的语音，从而具有强大的互动性。

Description

有声电子图书系统

技术领域：

本实用新型属于电子感应定位技术领域和语音播放设备技术领域。

背景技术：

现实生活中，图书一般是纸介质的。图书中的内容一般是图画、文字或者二者相结合的视觉信息。为了同时获得与图书中视觉信息相应的语音信息，可以通过录音机或者其他播放设备播放配套的存储有图书内容的磁带和光盘。这些方式都存在一个缺点，即不能直接通过对纸介质图书的操作，从而获得相应的播放语音。另外，对于儿童而言，还必须会使用相应的播放设备才能进行播音。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种有声电子图书系统，可以通过对纸介质图书的操作直接获得相应的语音。

本实用新型的技术方案如下：

有声电子图书系统，包括图书、语音卡，所述语音卡存储有与图书中视觉相对应的语音信息。还包括一个定位发声设备，所述定位发声设备将图书中任一位置的视觉信息与语音卡中该视觉信息对应的语音信息进行一一对应，在触笔点击图书的某一位置后，可以将相应位置的内容以语音形式播放。

所述的有声电子图书系统，其中的定位发声设备由矩阵扫描模块、信号接收模块、声音处理模块组成，各模块的具体结构如下：

矩阵扫描模块包括：

一MCU芯片-MCU1；

一感应面板，所述图书放置于放置该感应面板上，该感应面板下面是矩阵电路，该矩阵电路中的单元格与所述语音卡存储的语音信息具有对应关系；所述芯片MCU1与矩阵电路连接并向矩阵电路内的每条线发送波形信号，提供至少一参考电压及至少一相对应之反相位参考电压，由参考电压在感应面板上之电场分布而定义出复数个位置区块。

信号接收模块包括：

一触笔，所述触笔通过点击放置于所述感应面板的图书上的视觉信息，采集该视觉信息所在位置的感应面板上的波形信号；

一滤波电路，负责将所述触笔采集到的波形信号进行过滤；

一整形放大电路，负责将所述滤波电路过滤后的信号进行放大；

一A/D转换单元，负责将所述整形放大电路放大后的信号进行A/D转换并输入所述矩阵扫描电路中的芯片MCU1，该芯片MCU1根据所述触笔触碰感应面板感测到的该触碰位置之目标电压和与数个位置区块的参考电压之序列解算出触碰位置。

声音处理模块包括：

一个MCU芯片-MCU2，负责根据所述矩阵扫描电路获取的触笔触碰的位置信息，对语音卡进行数据搜索；

一扬声器，负责将所述芯片MCU2搜索到的与所述矩阵扫描电路获取的触笔点击位置的图书视觉信息相对应的语音信息进行播放；

本实用新型的原理在于，通过一种定位发声设备，在纸介质的图书和存储有与图书内容相应的语音信息的语音卡之间建立起对应关系，从而实现对图书的操作即为对语音卡的调用。

本实用新型的有声电子图书系统的工作过程如下：

使用时，将图书置于感应面板上，图书上的视觉信息与感应面板下矩阵电路存在着一定的对应关系。如图2所示，矩阵的最左边一列作为图书页的定位点，当我们翻开图书到第一、二页的时候，图书上的页定位标志与矩阵的最左边一列第一个点相对应，点击此定位点后，感应面板上的位置信息对应的是书本第一、二页的内容。同样道理，进入第三、四页的时候，也需要重新进行一次定位，将感应面板上的内容书本内容保持一致。当图书的某一页定位以后，在图书的该页中，当用触笔点击到图书中的内容时，触笔将采集感应面板的该内容对应的物理位置的波形信号，并通过导线传输到滤波电路进行过滤，然后传送到整形放大电路模块进行信号放大后转到A/D转换单元，转换后的数字信号交给芯片MCU1，MCU1进行内部运算处理，解算出触笔点击的准确位置。

当芯片MCU1定位出触笔所触碰的感应面板的位置后，由于该位置下面的单元格与语音卡存储的语音信息之间存在对应关系，因而，声音处理模块可以根据该位置信息搜索到与触笔触碰的图书视觉信息相对应的语音信息，并通过扬声器进行播放。

本实用新型的优点和积极效果：

采用本实用新型的技术方案，只要点击图书中的视觉信息，系统就能准确地播放出其所对应的语音，从而具有强大的互动性。另外，由于其使用极其简单，只需要对图书中的视觉信息进行直接的机械动作，即可获得语音，因而尤其适宜于儿童学习娱乐使用，使其更快地领会图书中的内容。

附图说明：

图1为有声电子图书系统的电路原理图；

1-触笔，2-感应面板(下设矩阵电路)，3-扬声器

图2为定位发声设备中的矩阵电路页定位示意图。

具体实施方式：

有声电子图书系统，包括图书、语音卡，定位发声设备。语音卡存储有与图书中视觉信息相对应的语音信息。定位发声设备将图书中任一位置的视觉信息与语音卡中该视觉信息对应的语音信息进行一一对应，并以语音形式播放。

如图1所示，定位发声设备主要由信号接收模块、矩阵扫描模块、声音处理模块组成。

矩阵扫描模块由一颗MCU芯片-MCU1和感应面板2组成。主要负责对触笔点击感应面板位置点的解算。感应面板下面由横向和纵向共48根线组成矩阵电路，从MCU1芯片引出22条线与感应面板下的66(32×24)根线连接，在工作状态下，由MCU1芯片向矩阵电路内的每条线发送波形信号。

在该设备中采用一种全新的面板感测装置及其定位点搜寻方法，系主要利用MCU1芯片分别提供至少一参考电压及至少一相对应之反相位参考电压，由参考电压在感应面板上之电场分布而定义出复数个位置区块，继而透过触笔1触碰该感应面板，以感测该触笔所触碰位置之目标电压，根据该目标电压与数个位置区的参考电压之序列，从而解算出触碰位置。

信号接收模块：当触笔点击感应面板的某个位置的时候，触笔将采集到的波形信号通过导线传输到滤波电路进行过滤，然后传送到整形放大电路模块进行信号放大后转到A/D转换单元，转换后的数字信号交给负责定位分析的MCU1芯片进行处理。

声音处理模块：

1.语音存储：语音存储部分是将与图书中的视觉信息相对应的声音预先录好，然后将声音原声或者压缩后存储到一颗存储芯片中。在保证同等音质的情况下，可以使用压缩比例较高的算法，如：以celp格式对语音文件进行压缩，以sub格式对音乐进行压缩。

2.发声处理：矩阵扫描模块通过分析获取触笔点击的位置信息后，将此信息传送给负责语音处理的MCU芯片-MCU2，MCU2进行内部处理，在内部Flash存储器或者外部语音卡进行数据搜索，将与此位置相对应的语音信息传送功率放大器，然后再由扬声器3播放出来，还可以通过耳机接口输出到外接耳机。

图书、感应面板及语音卡之间的对应关系如下：

图书中的视觉信息与语音卡中的语音信息是一一对应的，不同的书需要对应不同的语音卡。图书中的视觉信息所对应的语音信息事先录好，将其语音压缩到一张语音卡中，并在图书中的视觉信息与语音卡中的语音信息之间建立一种联系。

图书中的视觉信息与感应面板下矩阵扫描电路也存在着一定的对应关系。图书中的页定位点与矩阵的最左边一列存在一一对应关系；当页定位以后，语音卡中该页的语音即被定位。至于每页中的文字则完全是由该文字所对应的感应板上的物理位置确定。不同页相同位置的语音是提供页定位进行区分的。如图2所示，将矩阵的最左边一列设定为图书的页定位点，当翻开图书到第一、二页的时候，图书上的页定位标志与矩阵的最左边一列第一个点相对应，点击此定位点后，感应面板上的位置信息对应的是书本第一、二页的内容。同样道理，进入第三、四页的时候，也需要重新进行一次定位，将感应面板上的图书内容保持一致。在图书的每一页首先被定位后，当我们用触笔点击到图书该页上的视觉信息时，系统通过处理，解算出触点的位置，将该位置所对应的语音文件即时播放出来，从而获得一个互动性极强的有声电子图书平台。

Claims (5)

1.有声电子图书系统，包括图书、语音卡，所述语音卡存储有与图书中视觉信息相对应的语音信息，其特征在于，还包括一个定位发声设备，所述定位发声设备将图书中任一位置的视觉信息与语音卡中该视觉信息对应的语音信息进行一一对应，并以语音形式播放。

2.如权利要求1所述的有声电子图书系统，其特征在于，所述定位发声设备由矩阵扫描模块、信号接收模块、声音处理模块组成；

所述矩阵扫描模块包括：

一MCU芯片-MCU1；

一感应面板，所述图书放置于放置该感应面板上，该感应面板下面是矩阵电路，该矩阵电路中的单元格与所述语音卡存储的语音信息具有对应关系；所述芯片MCU1与矩阵电路连接并向矩阵电路内的每条线发送波形信号，提供至少一参考电压及至少一相对应之反相位参考电压，由参考电压在感应面板上之电场分布而定义出复数个位置区块；

所述信号接收模块包括：

一触笔，所述触笔通过点击放置于所述感应面板的图书上的视觉信息，采集该视觉信息所在位置的感应面板上的波形信号；

一滤波电路，负责将所述触笔采集到的波形信号进行过滤；

一整形放大电路，负责将所述滤波电路过滤后的信号进行放大；

一A/D转换单元，负责将所述整形放大电路放大后的信号进行A/D转换并输入所述矩阵扫描电路中的芯片MCU1，该芯片MCU1根据所述触笔触碰感应面板感测到的该触碰位置之目标电压和与数个位置区块的参考电压之序列解算出触碰位置；

所述声音处理模块包括：

一个MCU芯片-MCU2，负责根据所述矩阵扫描电路获取的触笔触碰的位置信息，对语音卡进行数据搜索；

一扬声器，负责将所述芯片MCU2搜索到的与所述矩阵扫描电路获取的触笔点击位置的图书视觉信息相对应的语音信息进行播放。

3.如权利要求1或2所述的有声电子图书系统，其特征在于，所述语音卡为所述定位发声设备的内部FLASH存储器或者通过外部语音卡接口与所述定位发声设备连接的外部Flash语音卡。

4.如权利要求1或2所述的有声电子图书系统，其特征在于，所述语音卡存储的内容是语音原声经过压缩后的内容，所述定位发声设备包括一个解压缩模块，负责对所述语音卡压缩的声音原声进行解码。

5.如权利要求2所述的有声电子图书系统，其特征在于，所述声音处理模块还包括一个功率放大器，负责将所述扬声器将要播放的语音信息进行放大。

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