ES2316393T3 - Sistema de produccion de imagen y sonido. - Google Patents
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Abstract
Sistema de entretenimiento que comprende: conectores eléctricos de acoplamiento (224, 260) primero y segundo; un cartucho (10, 100, 202, 500) configurado para almacenar datos de sonido representativos de sonido y para producir señales de sonido eléctricas representativas de sonido, incluyendo el cartucho una carcasa (102, 208), memoria (18) que almacena dichos datos de sonido, un sistema de procesamiento para procesar dichos datos de sonido, programación ejecutable por el sistema de procesamiento para producir dichas señales de sonido eléctricas a partir de dichos datos de sonido, y dicho primer conector eléctrico (224); un reproductor (12, 120, 130, 140, 150, 200) para recibir señales de sonido eléctricas desde el cartucho y producir vibraciones de sonido a partir de las señales de sonido recibidas, incluyendo dicho reproductor dicho segundo conector eléctrico (260), un cuerpo (240) que define una cavidad (244) con una abertura (240) que se comunica con la cavidad y configurada para alojar de manera liberable el cartucho para poner dicho primer y dicho segundo conector eléctricos en contacto eléctrico de acoplamiento entre sí, incluyendo el reproductor además un transductor (26) para producir las vibraciones de sonido y controles (28) configurados para activar dicho cartucho para producir dichas señales de sonido eléctricas y para transmitir esas señales de sonido eléctricas al transductor para producir vibraciones de sonido, dicho cartucho más pequeño que dicho reproductor para adaptarse para la inserción deslizante en dicha abertura de reproductor para entrar en dicha cavidad de reproductor, guiando dicho cuerpo de reproductor dicha carcasa de cartucho para la inserción y extracción telescópica con respecto a dicho reproductor; y caracterizado porque el segundo conector eléctrico incluye una disposición coplanaria bidimensional de contactos eléctricos (270) dispuestos en dos filas alineadas no escalonadas; y dicho cartucho solo incluye un sistema de procesamiento, para procesar los datos de sonido recibidos desde la memoria y para emitir dichas señales eléctricas al reproductor.
Description
Sistema de producción de imagen y sonido.
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Esta invención se refiere a sistemas de
producción de imagen y sonido tal como se conocen por ejemplo por
el documento EP 0 875 816 A2, en el que se basa el preámbulo de la
reivindicación 1 posterior. Más en particular, esta invención se
refiere a un sistema que tiene cartuchos que almacenan, procesan y
controlan datos representativos de sonidos y/o imágenes, más
reproductores que sirven de interfaz, anuncian y transducen sonidos
y/o imágenes.
Como técnica anterior adicional, la patente
estadounidense nº 5.749.088 describe una tarjeta de memoria que
puede insertarse en una ranura de un ordenador para lectura de
memoria u operación de escritura. La tarjeta incluye una
disposición de memoria con una pluralidad de memorias EPROM flash y
un conector para conectar al ordenador, cuando el conector se
inserta en la ranura.
Los dispositivos de producción de imagen y/o
sonido tales como reproductores de casete, reproductores de disco
compacto, consolas de videojuegos portátiles, etc. son dispositivos
de entretenimiento populares. Utilizan cintas de casete, discos
compactos o tarjetas de juego que almacenan información tal como
instrucciones de música y juego. El reproductor de disco compacto o
casete o consola de videojuegos portátil recibe la información
almacenada en la cinta, disco o tarjeta y procesa esa información
para producir imágenes visuales y/o de sonido.
El sistema de producción de imagen y sonido
según la invención es una alternativa a los reproductores de casete,
reproductores de disco compacto existentes y otros elementos de
este tipo porque permite al usuario producir sonido de manera
práctica, tal como imágenes visuales y/o de música. El sistema
incluye un cartucho que almacena, procesa y controla datos
representativos de imágenes y/o sonido y un reproductor que
proporciona la interfaz, indicación y transducción de imágenes y/o
sonido. El cartucho incluye un chip o circuito integrado en el
ordenador que almacena y transmite señales a partir de las que
pueden producirse imágenes y/o sonido. Por ejemplo, el cartucho
incluye memoria, datos almacenados en la memoria, un sistema de
procesamiento, programación ejecutable mediante el sistema de
procesamiento y al menos un conector para conectar el cartucho en el
reproductor de manera liberable. El cartucho puede incluir un único
chip o circuito integrado, realizándose la memoria, procesamiento y
otras funciones mediante el chip, tal como un chip EMC 2200 o un
chip PowerSpeech 2500 Series de Winbond Electronics Corporation de
Taiwán. El chip puede estar montado sobre una placa de circuito
impreso con una resistencia de temporización, en caso necesario, y
el conector o conectores pueden estar asociados a la placa de
circuito impreso.
El reproductor, por el contrario, es un puente
configurado para recibir y conectarse al cartucho, para recibir
señales eléctricas desde el cartucho y para producir vibraciones de
sonido y/o imágenes visuales a partir de las señales. El
reproductor incluye un transductor para producir las vibraciones de
sonido, una batería u otra fuente de alimentación, y controles para
activar el cartucho para producir y transmitir señales eléctricas
representativas de sonido. El reproductor puede incluir una salida,
tal como un diodo de cristal líquido, para visualizar imágenes. El
reproductor incluye sólo los componentes necesarios para producir
vibraciones de sonido y/o imágenes a partir de las señales
recibidas desde un cartucho, una batería, y componentes asociados,
de salida o entrada asociados. El reproductor no tiene que incluir
un procesador, memoria u otros elementos similares porque esos
elementos se encuentran en el cartucho. Expresado de modo diferente,
el reproductor incluye sólo componentes eléctricos tales como
conmutadores, un altavoz, una LCD y una batería, mientras que el
cartucho incluye componentes electrónicos tales como un ordenador o
microprocesador, un conversor analógico digital y una memoria.
El cartucho tiene normalmente una dimensión de
lado a lado no superior a 2 pulgadas, 1 pulgada equivale a 2,54 cm,
y a menudo inferior a 1 pulgada, porque el cartucho es esencialmente
un chip único. El reproductor tiene normalmente una dimensión de
lado a lado no superior a 3 pulgadas y a menudo sólo ligeramente
superior a un cartucho. Este tamaño pequeño permite llevar el
sistema como un collar o pulsera, sujetarse a la ropa, bolsos o
mochilas (como mediante una pinza o un enganche o cierre de
cremallera), o adoptar la forma de un juguete o figura.
Un uso del sistema de producción de sonido es
reproducir música popular de manera sencilla y económica. Los
usuarios pueden comprar y coleccionar los cartuchos, enchufarlos en
un reproductor y luego oír la música. Los usuarios también pueden
intercambiar cartuchos entre sí. El sistema es pequeño, así puede
llevarse con facilidad. Por ejemplo, los adolescentes pueden
agarrar los reproductores a un cierre de cremallera en sus
mochilas.
La figura 1 es un dibujo esquemático de una
realización del sistema de producción de imagen y sonido según la
invención;
la figura 2 es un diagrama de un diseño de chip
que puede usarse en la invención;
la figura 3 es un dibujo esquemático de otra
realización del sistema de producción de imagen y sonido según la
invención;
\global\parskip1.000000\baselineskip
la figura 4 es un dibujo esquemático de otra
realización más del sistema de producción de imagen y sonido según
la invención;
la figura 5 muestra un cartucho configurado para
su uso en el sistema de producción de imagen y sonido según la
invención;
la figura 6 muestra componentes de un cartucho
en una vista en despiece ordenado;
la figura 7 muestra un reproductor para su uso
en el sistema de producción de imagen y sonido según la invención y
configurado para ser similar a un reproductor de disco compacto
pequeño;
la figura 8 muestra una vista lateral de la
figura 7;
la figura 9 muestra un reproductor configurado
para la transmisión de sonido dento-mandibular;
la figura 10 muestra un reproductor configurado
como una figura o muñeca de juguete;
la figura 11 muestra un reproductor configurado
como un equipo estéreo portátil pequeño o estéreo portátil
("boom box");
la figura 12 muestra una vista desde arriba del
reproductor de la figura 11;
la figura 13 muestra una vista lateral del
reproductor de la figura 11;
la figura 14 es una vista en perspectiva que
muestra una realización alternativa de un reproductor para su uso
en el sistema de producción de imagen y sonido según la
invención;
la figura 15 muestra el reproductor de la figura
14 en combinación con un cartucho;
la figura 16 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea 16-16 de la figura
15;
la figura 17 es una vista en planta desde abajo
del cartucho de la figura 15;
la figura 18 es una vista en sección transversal
fragmentaria tomada a lo largo de la línea 18-18 de
la figura 16;
la figura 19 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea 19-19 de la figura
16;
la figura 20 es una vista en sección transversal
fragmentaria similar a la de la figura 18 pero que muestra la
inserción parcial del cartucho de la figura 15;
la figura 21 es una vista en sección transversal
similar a la de la figura 20 pero que muestra un cartucho
completamente insertado dentro del reproductor;
la figura 22 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de la línea 22-22 de la figura
20;
la figura 23 es una vista fragmentaria tomada a
lo largo de la línea 23-23 de la figura 21;
la figura 24 es una vista en planta desde arriba
del cartucho de la figura 15;
la figura 25 es un dibujo esquemático del
sistema de circuitos del reproductor y cartucho mostrados en la
figura 15;
la figura 26 es una vista en perspectiva en
despiece ordenado de una grabadora y reproductor para su uso en el
sistema de producción de imagen y sonido según la invención; y
la figura 27 es una vista en planta desde abajo
del cartucho mostrado en la figura 26.
La figura 1 es un dibujo esquemático de una
realización del sistema de producción de imagen y sonido según la
invención, que incluye un cartucho 10 y un reproductor 12. El
cartucho incluye un circuito integrado 14, que tiene una unidad de
microprocesador 16 y una memoria 18. La memoria 18 incluye a lo que
se hace referencia como memoria ROM de audio 20 para almacenar
datos de sonido. Los datos de sonido pueden almacenarse con técnicas
de compresión convencionales. La memoria 18 también incluye memoria
ROM 22 para almacenar otros datos, tales como archivos de
programación, descompresión, etc. La unidad de microprocesador 16
ejecuta programación para producir señales eléctricas
representativas de sonido a partir de los datos representativos de
sonido, y a continuación envía esas señales a un modulador de ancho
de pulso 24, que emite una señal para hacer funcionar un
transductor de audio 26, tal como un altavoz, en el reproductor 12.
Un circuito integrado 14 puede estar montado en una placa de
circuito impreso con una resistencia de temporización y conectores
asociados con la placa de circuito impreso.
El transductor 26, como se ha explicado, puede
ser un altavoz. Alternativamente, el transductor de audio 26 puede
comprender auriculares o auriculares de tapón enchufados en un
enchufe hembra en el reproductor. El transductor de audio también
puede adoptar la forma de una estructura configurada para entrar en
contacto con los dientes de un usuario, tal como una "barra para
morder" de modo que las vibraciones de sonido se transmiten
desde el reproductor a través de los dientes al oído interno del
usuario en el que el usuario las percibe como sonido. Esta
configuración proporciona una manera divertida de oír sonidos "en
la cabeza" sin que otros oigan los sonidos. El transductor puede
ser también una combinación de altavoces, auriculares y barras para
morder.
El reproductor 12 incluye controles 28,
denominados entrada, para activar el cartucho 10 para llevar a cabo
diversas funciones. Por ejemplo, los controles 28 pueden activar el
cartucho para que reproduzca música. Los controles también pueden
utilizarse para ajustar el volumen, seleccionar diferentes canciones
o pistas almacenadas en el cartucho, encender o apagar el sistema o
poner el sistema en modo de espera. Las señales desde los controles
28 se introducen en el sistema de circuitos de entrada/salida (E/S)
30 en el cartucho, para controlar la unidad de microprocesador
16.
La unidad de microprocesador 16 también puede
enviar señales a través del sistema de circuitos de E/S 30 a una
salida 32 asociada con el reproductor. La salida 32 puede adoptar
varias formas, tales como una LCD para visualizar imágenes
visuales, un LED o un motor que haga funcionar un dispositivo
mecánico, tal como una muñeca bailarina. El dispositivo de salida
puede usarse en la reproducción de un juego con el sistema,
visualización de información sobre música, tal como el nombre del
artista, el título de una canción o una pista que está
reproduciéndose, visualización de un videoclip o imagen asociada con
la música o visualización de información acerca del sistema, tal
como una indicación de "batería baja". Por ejemplo, en el
cartucho pueden estar almacenados un juego y música, y puede
jugarse al juego haciendo funcionar los controles 28 mientras que el
sistema reproduce la música favorita de un usuario. La acción del
juego puede visualizarse en la salida 32. Evidentemente, los
sistemas pueden carecer de la salida 32.
El reproductor 12 también incluye una batería 34
para suministrar potencia al sistema. La batería está conectada al
sistema de circuitos de fuente de alimentación 36 en el cartucho. El
sistema de circuitos de fuente de alimentación regula la potencia
de la batería para el cartucho.
Una de las ventajas del sistema mostrado en la
figura 1 es que el reproductor es simple y de fabricación sencilla.
No se requiere ningún procesador en el reproductor y puede usarse el
mismo reproductor con diferentes cartuchos. Otra ventaja es que los
datos representativos del sonido se almacenan y procesan en un único
chip, no se "mueve" entre componentes separados en los que
podrían corromperse los datos por ruido electrónico o variaciones
menores de potencia. Se minimizan las conexiones entre el cartucho
y el reproductor (representadas por flechas tales como la flecha 37
en la figura 1) y son posibles conexiones de integridad baja.
La figura 2 es un diagrama de un diseño para un
chip 38 usado en un cartucho. Este diseño muestra que la mayor
parte del volumen del chip es para almacenamiento de datos. El chip
incluye un ordenador y una interfaz de E/S 39, pero ocupan muy poco
espacio en el chip. El chip puede considerarse "inteligente"
porque incluye capacidad de procesamiento y de E/S, mientras que un
reproductor asociado con el chip puede ser "no inteligente", o
en otras palabras, un dispositivo simple que no requiere su propia
capacidad de procesamiento y que puede fabricarse de manera
sencilla.
La figura 3 es otra realización del sistema de
producción de sonido según la invención, que incluye el cartucho 10
y el reproductor 12, tal como se explicó en conexión con la figura
1. La figura 3, sin embargo, muestra una realización que permite
grabar sonidos. Esta realización incluye un controlador de grabadora
40, usado para grabar sonido en el cartucho 10. El controlador de
grabadora 40 está sujeto a un puerto de audio convencional o
enchufe hembra de altavoz 41 en un ordenador personal 42. El puerto
de audio es normalmente una salida de amplificador configurada para
emitir señales suficientes para hacer funcionar un altavoz. El
controlador de grabadora 40 recibe una señal analógica desde el
ordenador. Esa señal analógica se hace pasar a través de los
altavoces 44 asociados con el ordenador. La señal también se dirige
a un conversor analógico digital 46 en el cartucho. Ese conversor
toma la señal y la cambia a una forma digital y la transmite a la
unidad de microprocesador, en la que a continuación puede
almacenarse en memoria. Tomando la señal desde un enchufe hembra de
altavoz del ordenador y a continuación, utilizando un conversor
analógico digital, el sistema evita la necesidad de otro software
de soporte, y permite al sistema descargar y grabar sonidos desde
muchos ordenadores diferentes porque las señales emitidas por los
ordenadores a los enchufes hembra de altavoz están en formato Sound
Blaster convencional. Esta realización permite a un usuario grabar
su música favorita, y a continuación reproducirla en el sistema.
Los datos de sonido, incluyendo datos analógicos o digitales, pueden
descargarse desde cualquier fuente, tal como Internet o un
CD-ROM. Los datos de sonido de estas fuentes pueden
contener música, sonido, voz o información del aparato. La unidad
de microprocesador 16 o algún otro ordenador, tal como un ordenador
asociado con el controlador de grabadora 40, puede usarse para
interpretar datos de sonido que estén en forma de información del
aparato para controlar sonidos o música, para reproducir juegos o
para otras funciones de este tipo.
La figura 4 es otra realización más del sistema.
Esta realización es similar a la mostrada en la figura 2, excepto
en que esta realización incluye un elemento de activación de sonido
50 en el controlador de grabadora para activar la grabación de
sonido. Este elemento de activación de sonido está asociado con la
E/S 30 de modo que pueden llevarse a cabo diversas funciones. Por
ejemplo, el sistema puede grabar secuencialmente diferentes
archivos de sonido en lugar de grabar un único archivo de sonido. El
elemento de activación de sonido también puede detectar señales del
ordenador, y a continuación hacer que el cartucho grabe sonido
automáticamente. El sistema puede grabar sonido automáticamente,
puede grabar sonido sólo cuando se activa por un usuario o puede
grabar automáticamente sonido detectado después de que un usuario
active la función de grabación.
Las figuras 5 a 10 muestran varias
configuraciones de cartucho y reproductor. La figura 5 muestra un
cartucho 100 con forma de una caja pequeña para un disco compacto.
El cartucho incluye una carcasa 102 y una estructura de tipo
enganche 104 o anillo en la carcasa para permitir agarrar el
cartucho a la ropa, accesorios de ropa u otros artículos. El
cartucho también puede incluir dibujos en la carcasa relativos al
sonido almacenado en el cartucho. Por ejemplo, en el cartucho 100
hay ilustraciones tales como un dibujo 106 de una estrella de rock
y una canción de la estrella de rock puede almacenarse en el
cartucho.
La figura 6 muestra componentes del cartucho 100
en una vista en despiece ordenado. Los componentes incluyen la
carcasa 102, el dibujo 106, una placa de circuito impreso 108 con
conectores 109 y una parte inferior de carcasa 110. Un circuito
integrado, tal como el circuito integrado 14 indicado anteriormente,
puede estar montado en la placa de circuito impreso 108.
Las figuras 7 a 13 muestran varios
reproductores. Las figuras 7 y 8 muestran un reproductor 120 con
forma de reproductor de disco compacto en miniatura. En la figura
7, se muestra un auricular de tapón o auricular 22 sujeto al
reproductor. La figura 8 es una vista lateral del reproductor, y
muestra (en líneas discontinuas) un cartucho 100 enchufado en el
reproductor. La figura 9 muestra un reproductor 130 configurado para
la transmisión de sonido dento-mandibular. Este
reproductor incluye una barra para morder 132 configurada para
entrar en contacto con la boca o los dientes del usuario de modo
que las vibraciones de sonido puedan desplazarse desde la barra
para morder a través de los dientes y la mandíbula del usuario hasta
el oído interno del usuario, en el que las vibraciones pueden
percibirse como sonido. El reproductor 130 también incluye botones
de control 134 para controlar el funcionamiento del reproductor. En
la figura 9 se muestra el cartucho 100 separado del reproductor,
listo para enchufarse en el reproductor. El reproductor también
puede adoptar la forma de una muñeca o figura. Por ejemplo, el
reproductor puede ser una figura que se parezca a un cantante, tal
como una estrella de rock, y el sistema podría utilizarse entonces
para reproducir la música del cantante. La figura 10 muestra un
reproductor 140 que incluye una muñeca o figura 142 sobre una base
144. La base incluye una abertura 146 configurada para alojar el
cartucho 100, como se muestra. La muñeca 142 puede separarse de la
base de modo que puede tener un valor de entretenimiento o juego
independiente o separado de la reproducción de sonidos. En una
realización tal, puede pensarse en la base como una estación de
acoplamiento. Si el reproductor es una muñeca parecida a una
personalidad musical, y el reproductor está configurado para
descargar y grabar música, entonces un usuario puede grabar
canciones populares recientes asociadas con la personalidad musical
y a continuación cambiar las canciones en el futuro de manera
sencilla. Las figuras 11 a 13 muestran un reproductor 150
configurado para parecerse a un equipo estéreo portátil pequeño o
estéreo portátil, denominado comúnmente "boom box". Las
figuras 12 y 13 muestran el cartucho 100 (dibujado parcialmente en
líneas discontinuas) enchufado en o insertado en el reproductor.
Evidentemente, el reproductor también puede adoptar varias otras
formas, tales como un coche de juguete, algún otro juguete, un
reloj, un collar, una pulsera, un cierre de cremallera, etc.
Otro uso del sistema de producción de sonido
según la invención es un muestreador de música.
Ahora, con referencia a las figuras 14 a 25, se
describirá una realización preferida de un reproductor 200 y un
cartucho 202. Aunque el reproductor y el cartucho mostrados en las
figuras 14 a 25 han encontrado aplicación comercial inmediata para
su uso como sistema de entretenimiento de muestreador de música,
también pueden emplearse con facilidad para otros fines como un
sistema de entretenimiento de muestreador de música. La figura 14
muestra una vista en perspectiva del reproductor 200, mientras que
la figura 15 muestra el reproductor en combinación con un cartucho
202. En general, el cartucho 202 contiene un sistema de
procesamiento para procesar datos de sonido almacenados mientras
que el reproductor 200 no contiene un sistema de procesamiento. El
reproductor 200 es generalmente similar al reproductor 120 mostrado
anteriormente en la figura 7, y el cartucho 202 tiene similitudes
con el cartucho 100 mostrado anteriormente en las figuras 5 y 6. Sin
embargo, tal como se observará en el presente documento, el
reproductor 200 y el cartucho 202 contienen características
adicionales, tales como un sistema de conector eléctrico fiable de
larga duración.
Tal como se muestra por ejemplo en las figuras
17 y 20, el cartucho 202 incluye una placa de circuito impreso 206
contenida dentro de una carcasa de cartucho 208. La carcasa de
cartucho 208 está hecha preferiblemente de material de plástico y
está formada preferiblemente con una parte superior 208a y una parte
inferior 208b. Como se muestra en la figura 15, la parte superior
de carcasa de cartucho 208a está hecha preferiblemente de plástico
transparente para definir una parte de ventana 212 para una hoja de
ilustraciones 214.
Con referencia a la figura 17, la parte inferior
de carcasa de cartucho 208b también está formada de material de
plástico transparente, aunque en caso deseado, podrían utilizarse
otros valores de color para el material de plástico y otros tipos
de materiales. La superficie principal (o pared inferior) de la
parte inferior de cartucho 208b incluye una parte cortada 218 que
expone una parte de la placa de circuito impreso de cartucho 206
dispuesta adyacente al borde delantero 220 del cartucho 202.
Un primer conector eléctrico 224 está situado en
la parte expuesta de la placa de circuito impreso 206. El primer
conector eléctrico 224 comprende preferiblemente una disposición
bidimensional de contactos 226 que preferiblemente adoptan la forma
de láminas de contacto. Los contactos 226 del conector eléctrico 224
están dispuestos en el mismo lado de la placa de circuito impreso
de cartucho 206 para dirigirse en la misma dirección, alejándose
del interior del cartucho 202. tal como puede observarse en la
figura 17, las láminas de contacto 226 están dispuestas en una
disposición rectilínea regular. Preferiblemente, los contactos 226
están dispuestos en dos filas, estando situados los contactos 226a
de la primera fila inmediatamente adyacentes al borde delantero 220
del cartucho 202. El resto de las láminas de contacto 226b están
dispuestas en una segunda fila a distancia del borde delantero
220.
Las dos filas de láminas de contacto están
dispuestas preferiblemente paralelas entre sí, estando espaciadas
las láminas de contacto en cada fila una medida similar de modo que
las láminas de contacto de las dos filas están dispuestas alineadas
entre sí. En caso deseado, las láminas de contacto de una fila
podrían estar escalonadas con respecto a las láminas de contacto de
la otra fila, pero en general esto no se prefiere porque
comprometería a la compacidad. Una ventaja del reproductor y
cartucho según los principios de la presente invención es el grado
de miniaturización que puede obtenerse utilizando componentes y
técnicas de construcción convencionales económicas. El cartucho 202
es de tamaño muy pequeño, teniendo superficies principales que
forman un cuadrado de aproximadamente siete octavos de pulgada en
un lado y teniendo un grosor o dimensión de pared lateral de
aproximadamente un cuarto de
pulgada.
pulgada.
Los contactos 226 están dispuestos en la placa
de circuito impreso 206 en un patrón de alta densidad, y se
muestran en la figura 17 con un tamaño reducido, para mayor claridad
en el dibujo. Las láminas de contacto 226, como puede verse en el
presente documento, se acoplan de forma deslizante con un segundo
conector eléctrico dispuesto en el reproductor 200. Se requirió del
producto comercial que los conectores eléctricos de acoplamiento
tuvieran una alta capacidad de ciclo adecuada para superar los
procedimientos de prueba del control de calidad de 100.000 ciclos
operativos o más. Como saben los expertos en la técnica, debe
establecerse una fuerza de contacto consistente y fiable entre los
contactos eléctricos de los conectores eléctricos de acoplamiento.
Se prefiere generalmente que la fuerza de contacto se genere en el
segundo conector eléctrico dispuesto en el reproductor 200. En
consecuencia, se prefiere generalmente que la placa de circuito
impreso 206 sea relativamente rígida y no flexible. Juntas, la
placa de circuito impreso 206 y su carcasa de soporte 208 son lo
suficientemente rígidas para permitir que la fuerza de resorte del
segundo conector eléctrico y reproductor 200 se desarrolle
apropiadamente.
En referencia de nuevo a la figura 17, la flecha
230 muestra la dirección de inserción y extracción del cartucho con
respecto al reproductor 200. El cartucho 202 puede tomar una
variedad de formas y tamaños, aunque se prefiere generalmente que
el cartucho tenga un tamaño y forma de sección transversal
relativamente constantes con respecto a secciones transversales
tomadas a lo largo de la línea 230. Como se ha mencionado, las
superficies principales del cartucho 202 tienen una forma
generalmente cuadrada y en consecuencia, un rebaje enchavetado 234,
que se extiende a partir del rebaje 218, adyacente al extremo de
salida 236 del cartucho 202, como se proporciona.
En referencia a las figuras 14 y 18, el
reproductor 200 incluye un cuerpo indicado generalmente por 240 que
define una abertura 240 que se comunica con una cavidad hueca
interna 244. Con referencia a las figuras 16 y 18, el cuerpo 240
incluye una parte de carcasa superior 250 que define una cavidad
244, un parte de carcasa inferior 252 que define una cavidad
interna hueca 254 y una placa de circuito impreso de reproductor 256
que separa las cavidades de reproductor 244, 254. Como puede verse,
por ejemplo en las figuras 16 y 18, un segundo conector eléctrico
260 se soporta sobre la superficie superior de la placa de circuito
impreso 256, dirigiéndose esa superficie hacia la cavidad interna
244.
El conector eléctrico 260 incluye un cuerpo
dieléctrico 262 y una disposición coplanaria bidimensional de
contactos eléctricos 270 dispuestos en dos filas (no escalonadas)
alineadas, con contactos 270a dispuestos adyacentes a la abertura
de carcasa 240 y la segunda fila de contactos 270b dispuestos
adyacentes al extremo cerrado de la cavidad de carcasa 244. Como
puede verse en las figuras 16 y 18, un poste enchavetado elevado
274 alojado en el rebaje 218 del cartucho 202 durante la inserción
inicial, y que reside finalmente en el rebaje 234 del cartucho 202
cuando el cartucho está completamente asentado en el reproductor
200.
Aunque puede emplearse una variedad de diseños
de conector eléctrico en el reproductor 200, el conector eléctrico
260 preferido se ilustra en la figura 19. Como puede verse en la
figura 19, los contactos eléctricos 270a y 270b son físicamente
idénticos entre sí, con los contactos eléctricos de una fila
opuestos a los contactos eléctricos de la otra fila a modo de
imagen especular. Los contactos eléctricos 270 tienen extremos fijos
280 y extremos libres 282. Preferiblemente, los contactos
eléctricos 270 están hechos de metal de resorte y se comprimen una
ligera cantidad cuando se cargan en el cuerpo de conector 262 para
mantener los contactos eléctricos en una posición fija.
Como puede verse en la figura 19, los extremos
libres 282 son libres para desplazarse dentro del interior hueco
del cuerpo de conector 262. Los extremos libres 282 están dispuestos
inmediatamente a partes de lóbulo 286 que sobresalen hacia arriba
que sobresalen más allá de la superficie superior del cuerpo de
conector 262. Cuando el cartucho 202 se inserta en el reproductor
200 (en una dirección paralela al plano de los contactos 270), las
láminas de contacto eléctricas 226 se ponen en contacto físico y
eléctrico con las partes de lóbulo 286, haciendo que los extremos
libres 282 se rebajen dentro del cuerpo de conector 262, almacenando
fuerza de resorte en los contactos eléctricos 270.
Las láminas de contacto 226, la placa de
circuito impreso rígida 205 y la carcasa de cartucho 208 soportan
la fuerza de resorte almacenada. Como puede verse en la figura 21,
la parte de carcasa superior 250 del reproductor 200 soporta a su
vez el cartucho 202. Con referencia a la figura 21, el extremo de
salida 236 del cartucho 202 está en contacto con, o al menos
situado muy próximo a la parte de extremo libre 290 de la parte de
carcasa superior 250.
Con referencia a la figura 14, el reproductor
200 incluye un cable eléctrico 302 conectado a la placa de circuito
impreso de reproductor 256 de una manera no mostrada. Un elemento de
liberación de esfuerzos mecánicos 304 convencional está fijado a la
parte posterior de la carcasa de reproductor 252. Un transductor
acústico (preferiblemente en forma de un auricular tipo tapón como
el mostrado en la figura 7) se conecta mediante el cable 302 al
sistema de circuitos contenido sobre la placa de circuito impreso
256. Otros tipos de transductores acústicos, como altavoces o
auriculares, pueden sustituirse, si se desea.
Como se ha mencionado con referencia a la figura
18, la parte de carcasa inferior 252 actúa conjuntamente con la
placa de circuito impreso 256 para definir una cavidad hueca cerrada
254. Con referencia a la figura 15, una pinza cargada por resorte
308 está sujeta al fondo de la parte de carcasa inferior 252 para
proporcionar una sujeción del reproductor a una superficie de
montaje conveniente, como por ejemplo el cinturón de un usuario u
otro artículo de vestir. Preferiblemente, la pinza de resorte 308
está fijada a una cubierta extraíble (no mostrada) a través de la
cual se consigue acceso a la cavidad interior hueca 254. Una fuente
de energía, como un conjunto de baterías de almacenamiento
eléctrico, está dispuesta dentro de la cavidad hueca 254 para
alimentar el sistema de circuitos en el cartucho 202.
Con referencia a la figura 25, el conjunto de
baterías de almacenamiento eléctrico se indica esquemáticamente en
310 y, como se muestra, está acoplado a las clavijas 1, 6 y 8 de un
paquete de circuito integrado 312. El paquete de circuito integrado
312 también contiene memoria que almacena datos de sonido
representativos de sonido, un sistema de procesamiento para
procesar los datos de sonido y programación ejecutable por el
sistema de procesamiento para producir señales de sonido eléctricas
(en las clavijas 2 y 7) a partir de los datos de sonido. Como se
muestra en la figura 25, el auricular tipo tapón 122 (u otro
transductor acústico adecuado) se conecta a las clavijas 2 y 7 de
paquete de circuito integrado 312.
También se muestra en la figura 25 un control,
preferiblemente en forma de un conmutador de pulsador 316 que
selectivamente acopla la clavija 1 de paquete de circuito integrado
312 al polo negativo de la batería 310. Cuando el pulsador 316 está
cerrado, el sistema de circuitos dentro del paquete de circuito
integrado 312 y acoplado a la clavija 1, conmuta para activar
alternativamente el procesamiento de datos de sonido (para producir
señales de sonido eléctricas en las clavijas 2 y 7) e interrumpir la
producción de señales de sonido eléctricas, apagando el
funcionamiento del cartucho. El conmutador de pulsador 316 está
situado preferiblemente sobre el cuerpo de reproductor 200 como se
muestra, por ejemplo, en las figuras 14 y 15.
Como se ha mencionado, el reproductor 200
soporta el conjunto de batería 310 y transductor acústico 122. El
resto del sistema de circuitos mostrado en la figura 25, esto es, la
memoria, datos de sonido almacenados, sistema de procesamiento y
programación se asocian con la placa de circuito impreso de cartucho
256.
En la realización preferida, el segundo conector
eléctrico 260 comprende preferiblemente un conector de tarjeta sim
de seis clavijas empleado convencionalmente para carga vertical con
una tarjeta sim flexible del tamaño de una tarjeta de crédito se
carga en un elemento móvil articulado u otro y simultáneamente se
pone en contacto con los seis contactos eléctricos 270 del conector
eléctrico 260. Por tanto, los contactos eléctricos 270 se diseñan y
utilizan convencionalmente para aceptar una fuerza de empuje
dirigida normal al plano de los contactos. Por el contrario, el
conector eléctrico 260 se emplea según la presente invención para
aceptar una carga horizontal o fuerza deslizante desde las láminas
de contacto soportadas sobre una placa de circuito impreso rígida.
Por tanto, la dirección de inserción del cartucho según la presente
invención es paralela (en vez de normal) al plano de los contactos
270.
Como se muestra en la figura 20, el contacto
eléctrico se realiza brevemente durante la inserción del cartucho
entre la fila de contactos 226a (situada adyacente al extremo
delantero 220 del cartucho 202) y la fila de contactos 270b
(situada adyacente a la abertura 240 del reproductor 200). Esta
condición intermedia se diferencia de la disposición final de los
conectores eléctricos de acoplamiento mostrados en la figura 21,
cuando el cartucho 202 está completamente insertado dentro del
reproductor 200. La condición de inserción parcial temporal
mostrada en sección transversal en alzado en la figura 20 se
representa también en la vista en planta en la figura 22. La
condición completamente insertada como se muestra en la figura 21 en
alzado se muestra también en planta en la vista correspondiente de
la figura 23. Se prefiere generalmente que la disposición de las
clavijas del paquete de circuito integrado 312 mostrado en la figura
25 corresponda con la disposición física de las láminas de contacto
eléctricas 226 del cartucho 202. Con referencia a la figura 25, se
prefiere que las clavijas 1, 2 y 3 se conecten a las láminas de
contacto eléctricas 270b de forma que el contacto accidental con
los contactos eléctricos 270b del reproductor 200 tenga un efecto
favorable sobre el sistema de circuitos dentro del paquete de
circuito integrado 312.
Durante la inserción intermedia mostrada en la
figura 20, la clavija 1 del paquete de circuito integrado 312 hace
contacto momentáneo con el contacto 270b acoplado a un lado del
conmutador de pulsador 316 normalmente abierto. Esto, en
consecuencia, no da como resultado un circuito cerrado. También, en
el instante de tiempo representado en la figura 20, la clavija 2
del paquete de circuito integrado 312 se acopla a un lado del
transductor 122 y la clavija 3 del paquete de circuito integrado
312 (que no está conectada) hace contacto con el polo negativo del
conjunto de batería 310. En consecuencia, puede verse que el breve
contacto momentáneo indicado en la figura 20 no da como resultado
una lesión o funcionamiento no intencionado de los componentes
involucrados.
Se observará al comparar las figuras 16 y 17 que
se proporcionan ocho láminas de contacto eléctricas en el cartucho
202 (mostradas en la figura 17), mientras que sólo se muestran seis
contactos eléctricos asociados con el reproductor 200. Los
contactos de extremo mostrados en el extremo derecho de ambas filas
de cartucho 202 en la figura 17 no se utilizan en la realización
ilustrada. Se observará que las láminas de contacto de cartucho 202
están centradas con respecto a la carcasa de cartucho, pero que los
contactos eléctricos 270 de reproductor 200 están desfasados al
lado derecho de la figura 16. Por tanto, la conexión eléctrica no se
establece con las láminas de contacto 226 mostradas en el lado
derecho de la figura 17, y esta condición se muestra en la figura
23 en la que las láminas de contacto de cartucho en el lado
izquierdo de la figura 23 no se acoplan con los contactos
eléctricos correspondientes del reproductor 200.
Con referencia a las figuras 22 y 23, se verá
que, durante la inserción del cartucho 202 los lados de la carcasa
de cartucho se guían mediante superficies que definen la cavidad
interna de la parte de carcasa superior 250 del reproductor 200.
Como puede verse en la figura 23, la pared de detención 340 de la
parte de carcasa superior 250 engancha el extremo delantero 220 del
cartucho 202 para limitar la inserción del cartucho, y para actuar
conjuntamente con las paredes laterales internas de la parte de
carcasa superior 250 para situar los contactos del cartucho y el
reproductor en correspondencia entre sí. Si se desea, puede
dependerse del poste elevado 274 soportado en el reproductor 200
para interferir con la pared inferior del cartucho 202 para limitar
la inserción.
Como se muestra, por ejemplo en las figuras 14 y
15, un cabo u otro dispositivo de tensión 250 está acoplado a un
saliente de esquina 352, para la retirada del cartucho 202 del
reproductor 200. Debido al enganche de precisión de las superficies
de guía de la parte de carcasa 250 y los lados del cartucho 202, se
hace posible la extracción suave del cartucho del reproductor sin
encasquillamiento. Como se indica, por ejemplo en la figura 15, los
lados 360 del cartucho 202 están nervados con nervaduras verticales.
Con referencia a la figura 22, las proyecciones hacia dentro 366 se
emplean para enganchar las nervaduras del cartucho con una acción
de tipo fiador que fija el cartucho en su sitio, a pesar de, por
ejemplo, movimientos físicos de un usuario que lleva el
reproductor.
En referencia a la figura 26, se muestra una
realización alternativa de un sistema de entretenimiento según los
principios de la presente invención para grabación y reproducción.
Un cartucho 500 contiene las características del cartucho 202
descrito anteriormente y, adicionalmente, incluye un sistema de
circuitos de grabación para grabar información de audio introducida
en los conductores dentro del cable 504 del reproductor 506. Como
se muestra en la parte inferior de la figura 27, la placa de
circuito impreso 206 con láminas de contacto eléctricas 226b se
emplean en el cartucho 500. Hay un conector 510 ubicado en el
reproductor 506 generalmente similar al conector eléctrico 260 pero
que incluye un par de contactos de señal de grabación adicionales
para transmitir señales de audio entrantes a un paquete de circuito
integrado (no mostrado) soportado por el cartucho 500. Debido a la
forma general de la carcasa de cartucho 500, no se requieren
características de enchavetado como con el cartucho 202 de forma
cuadrada. Como con el reproductor 200 y el cartucho 202 descritos
anteriormente, el reproductor y cartucho de las figuras 26 y 27 se
basa en una conexión de acoplamiento deslizante entre el cartucho y
el reproductor.
La invención puede aplicarse en las industrias
de producción de sonido y/o imagen y otras industrias relacionadas.
Puede aplicarse también en las industrias del juguete y
entretenimiento.
Se cree que la descripción expuesta
anteriormente abarca múltiples invenciones diferentes con utilidades
independientes. Mientras que cada una de estas invenciones se ha
dado a conocer en su forma preferida, las realizaciones específicas
de las mismas como se han dado a conocer e ilustrado en la presente
memoria no deben considerado en un sentido limitativo puesto que
son posibles numerosas variaciones. El asunto de las invenciones
incluye todas las combinaciones y subcombinaciones novedosas y no
obvias de los diversos elementos, características, funciones y/o
propiedades dadas a conocer en la presente memoria. Ninguna
característica, función, elemento o propiedad únicos de las
realizaciones dadas a conocer es esencial para todas las invenciones
dadas a conocer. De forma similar, cuando las reivindicaciones
indican "un" o "un primer" elemento o el equivalente del
mismo, debería entenderse que tales reivindicaciones incluyen la
incorporación de uno o más elementos tales, ni precisando de ni
excluyendo dos o más elementos tales.
Se cree que las siguientes reivindicaciones
señalan particularmente ciertas combinaciones y subcombinaciones
que se dirigen a una de las invenciones dadas a conocer y son
novedosas y no obvias. Las invenciones realizadas en otras
combinaciones y subcombinaciones de características, funciones,
elementos y/o propiedades pueden ser reivindicadas mediante la
corrección de las presentes reivindicaciones o presentación de
nuevas reivindicaciones en esta o una solicitud relacionada. Tales
reivindicaciones nuevas o corregidas, ya se dirijan a una invención
diferente o dirigidas a la misma invención ya sean diferentes, más
amplias, más escuetas o iguales en alcance a las reivindicaciones
originales, también se consideran incluidas dentro del asunto de las
invenciones de la presente descripción.
Claims (21)
1. Sistema de entretenimiento que comprende:
conectores eléctricos de acoplamiento (224, 260)
primero y segundo;
un cartucho (10, 100, 202, 500) configurado para
almacenar datos de sonido representativos de sonido y para producir
señales de sonido eléctricas representativas de sonido, incluyendo
el cartucho una carcasa (102, 208), memoria (18) que almacena
dichos datos de sonido, un sistema de procesamiento para procesar
dichos datos de sonido, programación ejecutable por el sistema de
procesamiento para producir dichas señales de sonido eléctricas a
partir de dichos datos de sonido, y dicho primer conector eléctrico
(224);
un reproductor (12, 120, 130, 140, 150, 200)
para recibir señales de sonido eléctricas desde el cartucho y
producir vibraciones de sonido a partir de las señales de sonido
recibidas, incluyendo dicho reproductor dicho segundo conector
eléctrico (260), un cuerpo (240) que define una cavidad (244) con
una abertura (240) que se comunica con la cavidad y configurada
para alojar de manera liberable el cartucho para poner dicho primer
y dicho segundo conector eléctricos en contacto eléctrico de
acoplamiento entre sí, incluyendo el reproductor además un
transductor (26) para producir las vibraciones de sonido y controles
(28) configurados para activar dicho cartucho para producir dichas
señales de sonido eléctricas y para transmitir esas señales de
sonido eléctricas al transductor para producir vibraciones
de
sonido,
sonido,
dicho cartucho más pequeño que dicho reproductor
para adaptarse para la inserción deslizante en dicha abertura de
reproductor para entrar en dicha cavidad de reproductor, guiando
dicho cuerpo de reproductor dicha carcasa de cartucho para la
inserción y extracción telescópica con respecto a dicho reproductor;
y caracterizado porque
el segundo conector eléctrico incluye una
disposición coplanaria bidimensional de contactos eléctricos (270)
dispuestos en dos filas alineadas no escalonadas; y
dicho cartucho solo incluye un sistema de
procesamiento, para procesar los datos de sonido recibidos desde la
memoria y para emitir dichas señales eléctricas al reproductor.
2. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 1, en el que dichos primer y dicho segundo conectores
eléctricos están adaptados para la conexión deslizante.
3. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 2, en el que dicho cartucho tiene una forma de
sección transversal generalmente constante y en el que dicho cuerpo
de reproductor incluye una placa de circuito impreso de reproductor
(256) dispuesta para un ajuste deslizante telescópico de precisión
con dicho cartucho para guiar dicho cartucho durante la inserción
dentro de dicho reproductor y para guiar los contactos eléctricos
(226) de dicho primer conector eléctrico con los contactos
eléctricos de dicho segundo conector eléctrico.
4. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 1, en el que dicho cuerpo de reproductor incluye una
placa de circuito impreso de reproductor (256) que soporta dicho
segundo conector eléctrico y una carcasa (250) que define al menos
parcialmente dicha cavidad y dicha abertura.
5. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 4, en el que dicha placa de circuito impreso de
reproductor es sustancialmente rígida.
6. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 5, en el que dicha carcasa de reproductor y placa de
circuito impreso de reproductor actúan conjuntamente para definir
dicha cavidad.
7. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 1, en el que dichos contactos eléctricos de dicho
segundo conector eléctrico están dispuestos en el mismo lado de
dicha placa de circuito impreso de reproductor.
8. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 7, en el que los contactos eléctricos que soporta
dicha placa de circuito impreso de reproductor se dirigen hacia
dicha cavidad de reproductor.
9. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 8, en el que dichos contactos eléctricos de dicho
segundo conector eléctrico están desviados para establecer un
contacto de acoplamiento con los contactos eléctricos de dicho
primer conector eléctrico.
10. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 9, en el que dicho cuerpo de reproductor soporta
dicho cartucho contra la fuerza de desviación aplicada por los
contactos eléctricos de dicho segundo conector eléctrico.
11. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 1, en el que dichos contactos de dicho segundo
conector eléctrico se soportan en un cuerpo de conector común (262)
soportado en dicha placa de circuito impreso de reproductor.
12. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 11, en el que dichos contactos de dicho segundo
conector eléctrico tienen primeros extremos (280) fijados a dicho
cuerpo de conector y segundos extremos libres (282) que pueden
moverse cuando se ponen en contacto con dicho primer conector
eléctrico.
13. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 1, en el que dicho primer conector eléctrico
comprende una pluralidad de contactos eléctricos (226).
14. Sistema de entretenimiento según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que el reproductor es
portátil.
15. Sistema de entretenimiento según cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, en el que el reproductor
comprende además una batería u otra fuente de alimentación separada
del cartucho para alimentar el sistema de procesamiento.
16. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 14, en el que el cartucho está configurado de modo
que tiene una dimensión de lado a lado del cartucho que no es
superior a 2 pulgadas, 1 pulgada equivale a 2,54 cm.
17. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 14, en el que el reproductor está configurado de modo
que tiene una dimensión de lado a lado del reproductor que no es
superior a 3 pulgadas, 1 pulgada equivale a 2,54 cm.
18. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 14, en el que el reproductor incluye una estructura
de tipo enganche (308) para permitir agarrar el cartucho a la ropa,
accesorios de ropa u otros artículos.
19. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 14, en el que el cartucho incluye una estructura de
tipo enganche (350) para permitir agarrar el cartucho a la ropa,
accesorios de ropa u otros artículos.
20. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 14, en el que el cartucho incluye una estructura
configurada para sujetar el cartucho a la ropa y accesorios de
ropa.
21. Sistema de entretenimiento según la
reivindicación 14, que comprende además dibujos (106, 214) en la
carcasa relativos al sonido almacenado mediante el cartucho.
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