KR900005732B1

KR900005732B1 - 음향신호 동기 구동장치

Info

Publication number: KR900005732B1
Application number: KR1019860009830A
Authority: KR
Inventors: 에이시 고이께
Original assignee: 가부시기가이샤 오오젠; 에이시 고이께
Priority date: 1986-04-30
Filing date: 1986-11-20
Publication date: 1990-08-09
Also published as: KR870010528A; GB8630214D0; JPS62254789A; CN87102451A; GB2189915A; GB2189915B; HK44790A

Abstract

내용 없음.

Description

음향신호 동기 구동장치

제1도는 본 발명의 1실시예를 나타내는 블록도.

제2도는 본 발명을 적용할 수 있는 꿰맨부의 머리부를 나타내는 단면도.

제3도는 본 발명의 동작설명를 위한 신호 파형도.

제4도는 본 발명을 적용할 수 있는 꿰맨부의 다른 실시예를 나내는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 마이크로폰 2 : 증폭회로

3 : 파형변환회로 4 : 적분회로

5 : 파형정형회로 6 : 구동회로

8 : 전자 솔레노이드 10 : 꿰맨부

11 : 머리부 12 : 미끄럼 동작부재

13a : 아래부리 13b : 윗부리

14 : 핀 15 : 회동 부재

16 : 코일 스프링 LA₁,LA₂: 리니어 앰프

I₁,I₂: C-MOS 인버어터 I₃,I₅: 부논리의 C-MOS인버어터

I₄: 정논리의 C-MOS 인버어터 Tr₁,Tr₂: 스위칭용 트랜지스터

D₁,D₂: 다이오드 C₁~C₃: 결합용 콘덴서

C₄: 충방전용 콘덴서 R₁,R₂,R₅~R₁₀: 저항

R₃,R₄: 분압저항 L : 드레시홀드레벨

E : 포락선 S₁: 재생신호

S₂: 중폭신호 S₃: 분압출력

S₄: 비교출력 S₅: 적분출력

S₆: 동기신호 Vcc : 직류전원단자

본 발명은, 음향 신호에 동기하여 액튜에이터를 구동하도록한 음향신호 동기 구동장치에 관한 것으로서, 특히 완구에 적용하는데에 가장 적합한 것이다.

종래에 있어, 솜 등을 넣고 꿰맨 완구의 입, 손발 등의 가동부를 구동하는 장치로서는, 여러가지의 형식의 것이 제안되고 있고, 그 구동상태는, 예를 들면, 동물의 꿰맨 완구의 경우에, 입, 손발 등의 가동부의 구동에 따라서 소정의 울음소리 등을 음성합성회로 등의 음성 발생장치에 의하여 소리를 내도록 구성되어져 있는 것이 있다.

이런 경우에, 입, 손발 등의 가동부의 작동은, 단순히 기계적으로 행하여지는 것으로서, 음성의 억양에 동기하는 것은 제품화되어 있지 아니한 것이 현지의 실정이다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 구동장치에 있어서는, 울음소리 등의 소리지름과 동기하여 입, 손발 등의 가동부를 가동시키는 것이 아니기 때문에, 울음소리 등의 음향신호와 가동부의 가동이 일치되지 아니하고 다만, 단순히 가동부가 움직이고 있는 것이 구분될뿐이어서, 흥미있는 것으로서는 좋지 아니한 문제점이 있었다.

그리하여, 본 발명은, 상기한 종래예의 문제점에 착안하여 이루어진 것으로서, 울음소리 등의 음성신호에 확실하게 동기시켜서 입, 손발 등의 가동부를 가동시키는 것이 가능하도록한 음향신호 동기 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 미리 기록된 음향신호 또는 외부로 부터의 음향신호의 입력에 의하여, 그 진폭의 폭락선의 주기에 따른 주기의 방형파 펄스신호를 형성하는 파형변환회로와, 이 파형변환회로의 출력에 따른 액튜에이터를 구동하는 구동회로와를 구성하고, 상기 액튜에이터를, 음향신호에 동기하여 구동하도록 한 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 있어서는, 음향신호가 입력되면, 이것을 파형변환회로에 의하여, 음향신호의 진폭의 포락선 레벨이 큰 부분 또는 작은 부분을 뽑아내고, 그 사이에 "온" 상태 또는 "오프" 상태로 하는, 음향신호의 진폭의 포락선 주기에 따른 방형파 펄스를 형성하고, 이것을 구동회로에 공급하는 것에 의하여, 전자 솔레노이드, 전동모우터 등의 액튜에이터를 구동하는 것에 의하여, 액튜에이터에 연결된 입, 손발 등의 가동부를 음향신호의 진폭에 동기하여 가동시킨다.

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

[실시예]

제1도는, 본 발명의 1실시예를 나타내는 블록도이고, 제2도는, 본 발명을 적용할 수 있는 완구의 가동기구를 나타내는 단면도이다.

제1도에 있어서, (1)은 외부로부터의 음향신호를 전기신호로 변환하는 마이크폰으로서, 정의 직류전원단자(Vcc) 및 접지 사이에 저항(R₁)과 직렬로 접속되어 있다.

그리고, 마이크로폰(1)과 저항(R₁)과의 접속점에서 출력되는 음향신호의 재생신호가 결합용 콘덴서(C₁)를 통하여 증폭회로(2)에 공급된다.

이 증폭회로(2)는, C-MOS 인버어터(I₁)와 그의 입력측 및 출력측 사이에 접속된 저항(R₂)으로 구성되는 2조의 리니어 앰프(LA₁), (LA₂)가 결합용 콘덴서(C₂)를 통하여 접속된 구성을 가지며, 결합용 콘덴서(C₁)를 통하여 입력되는 음향신호의 재생신호(S₁)를 증폭한다. 증폭회로(2)의 증폭신호(S₂)는, 파형변환회로(3)에 공급된다.

이 파형변환회로(3)는, 결합용 콘덴서(C₃)를 통하여 증폭신호(S₂)가 공급되는 정의 직류전원단자(Vcc) 및 접지사이에 직렬로 접속된 감도 조정용의 분압저항(R₃), (R₄)과, 그의 분압출력(S₃)이 저항(E₅)을 통하여 공급되는 컴퍼레이터로서의 작용을 행하는 부논리의 C-MOS 인버어터(I₃)와, 그의 비교 출력(S₄)이 공급되는 비교적 높은 저항치의 저항(R₆), 충방전용 콘덴서(C₄) 및 저항(R₆)과 병렬로 접속된 다이오드(D₁) 및 비교적 낮은 저항치의 저항(R₇)의 직렬회로로서 구성되는 적분회로(4)와, 그의 적분출력(S₅)이 저항(R₈)을 통하여 공급되는 정논리 C-MOS 인버어터(I₄) 및 부논리 C-MOS 인버어터(I₅)로 구성되는 파형 정형회로(5)로서 구성되고, 이 파형 정형회로(5)에서 마이크로폰(1)에 외부로부터 입력되는 음향신호에 동기하여 그의 진폭 레벨이 소정치 이상일 때에, 하이 레벨로 되는 방형 펄스 신호로 되는 동기신호(S₆)가 구동회로(6)에 출력된다.

이 구동회로(6)는, 동기신호(S₆)가 저항(R₉)을 통하여 베이스에 공급되는 스위칭용 트랜지스터(Tr₁)와, 그의 에미터에서 출력되는 출력 베이스에 공급되는 스위칭용 트랜지스터(Tr₂)와를 구성하고, 트랜지스터(Tr₁)의 콜렉터가 저항(R₁₀)을 통하여 정의 직류전원단자(Vcc)에 접속되고, 트랜지스터(Tr₂)의 에미터가 접지측에, 콜렉터가 액튜에이터로서의 전자 솔레노이드(8)를 통하여 정의 직류전원단자(Vcc)에 각각 접속되어 있다.

또한, (D₂)는, 전자 솔레노이드(8)와 병렬로 접속된 그의 서어지 전류 흡수용 다이오드이다.

그리고, 전자 솔레노이드(8)는, 제2도에 나타낸 바와 같이, 새의 꿰맨부(10)의 머리부(11) 내부에 설치되고, 그의 미끄럼 동작 부재(12)의 앞끝단이 꿰맨부(10)의 가동부로서의 아래부리(13a)를 구성하는 핀(14)에 피버트 착설된 회동부재(15)의 오른쪽에 연결되어 있음과 동시에, 고정부와 미끄럼 동작부재(12)와의 사이에 삽입된 코일스프링(16)에 의하여 아래쪽 즉, 아래부리(13a)를 고정의 윗부리(13b)쪽에 닫히는 방향으로 힘을 가하게 되어 있다.

다음에, 상기 실시예의 동작에 대해서 설명한다.

지금, 마이크로 폰(1)에 음향신호가 입력되고 있지 아니하는 것으로 하면, 이 상태에서는, 재생신호(S₂)의 교류신호 성분이 0으로서, 증폭회로(2)의 증폭출력의 교류성분도 0으로 된다.

따라서, 파형변환회로(3)에서의 도기신호(s₆)도 접지레벨로 되어, 구동회로(6)의 스위칭용 트랜지스터(Tr₁), (Tr₂)가 오프상태로 되어서, 전자 솔레노이드(8)는 통전되지 아니하는 상태로 된다.

이로 인하여, 전자 솔레노이드(8)의 미끄럼 동작부재(12)가 코일스프링(16)에 의하여 아래쪽으로 힘을 가하게 되는 것이어서, 꿰맨부(10)의 아래부리(13a)가 윗부리(13b)에 맞닿아서 부리를 닫히고 있는 상태로 된다.

이 상태에서, 미아크로 폰(1)에 새의 울음소리, 사람의 소리, 또는음악 등의 음향신호가 입력되면, 제3(a)도에 나타낸 바와 같이, 중심 레벨을 직류 전원(Vcc)을 2등분한 전압(1/2Vcc)으로 하여, 그의 진폭 주기에 따른 재생신호(S₁)가 출력되어, 이것이 증폭회로(2)에 증폭된다.

이 증폭회로(2)에서의 증폭신호(S₂)는, 파형변환회로(3)에 입력되기 때문에, 그의 분압용 저항(R₃), (R₄)에 의하여, 제3(b)도에 나타낸 바와 같이, 중심 레벨이 상승된다.

그리고, 이 분압출력(S₃)이 부논리의 C-MOS 인버어터(I₃)에 입력되기 때문에, 이 부논리의 C-MOS 인버어터(I₃)에 의하여 그의 드레시 홀드 레벨(SL)(이 경우에는 1/2Vcc)이상으로 분압출력(S₃)이 되었을 때에 제3(c)도에 나타낸 바와 같이, 오프상태로 되는, 비교적 높은 주파수의 비교출력(S₄)이 출력된다.

따라서, 이 비교출력(S₄)이 적분회로(4)로서 적분되는 것이어서, 음향신호의 제3도의 (b)에 1점쇄선으로 도시한 포락선(E)에 따른 제3도의 (d)에 나타내는 적분출력(S₅)이 얻어진다.

이 경우에, 적분회로(4)의 충방전용 콘덴서(C₄)는, 부논리의 C-MOS 인버어터(I₃)의 출력이 온상태일때에는, 다이오드(D₁) 및 낮은 저항치의 저항(R7)을 통하여 급속히 충전되고, 부논리의 C-MOS 인버어터(I₃)의 출력이 오프상태일때에는, 높은 저항치의 저항(R₆) 및 부논리의 C-MOS) 인버어터(I₃)를 통하여 접지측으로 비교적 서서히 방전된다.

따라서, 충방전용 콘덴서(C₄)는, 부논리의 C-MOS 인버어터(I₃)의 출력이 짧은 주기로서 계속되는 경우에는, 충전상태를 유지하고, 이와 같은 계속상태가 종료된 시점에서 방전을 개시한다.

그리고 적분회로(4)의 적분출력(S₅)이, 파형 정형회로(5)로서 파형이 정형되어, 제3(e)도에 나타낸 바와 같이, 입력된 음향신호에 동기된 방형파 펄스로 되는 동기신호(S₆)가 얻어지고, 이것이 구동회로(6)에 출력된다.

이로 인하여, 구동회로(6)의 2개의 트랜지스터(Tr₁), (Tr₂)로서 반전되어, 제3(f)도에 나타낸 바와 같이 동기신호(S₆)가 온상태일때에 전자 솔레노이드(8)를 구동상태로 제어하고, 오프상태일때에 전자 솔레노이드(8)를 구동되지 아니하는 상태로 제어한다.

그 결과, 전자 솔레노이드(8)의 구동상태 및 구동되지 아니하는 상태의 반복에 따라서 꿰맨부(10)의 회동부재(15)가 반시계방향 및 시계방향으로 회동되는 것이어서, 아래부리(13a)가 음향신호에 동기하여 열리고 닫히도록 동작되어 마치 완구의 꿰맨부(10)가 음향신호에 응답하여 재잘거리거나, 또는 노래를 부른다거나 하고 있도록 작동된다.

또한, 상기한 실시예에 있어서는, 외부로 부터의 음향신호를 입력하여 이것에 동기하여 액튜에이터를 작동시키는 경우에 대하여 설명한 것이지만, 이것에 한정되는 것만은 아니고, 완구의 꿰맨부(10)에 음성 합성회로, 레코오드 재생기 등의 음향신호 발생기를 내장한 경우에는, 그 재생신호의 신호레벨을 크게 할 수 있는 것이어서, 이것을 직접 파형변환회로(3)에 입력하도록 하여도 좋다.

또한, 파형변환회로(3)의 구성은, 상기 실시예에 한정하는 것은 아니고, 적분회로(4)에서의 파형의 어긋남을 무시할 수 있는 경우에는, 파형 정형회로(5)는 생략하는 것이 가능하며, 또한, 적분회로(4)를 생략하여 이것에 대신하여서 비교적 짧은 펄스 폭을 가지는 재트리거 할 수 있는 단안정회로를 적용하고, 그의 출력을 동시신호로 하는 것에 의하여, 부논리의 C-MOS 인버어터(I₃) 출력에 의하여 트리거된 단안정회로의 펄스폭내에서 재차 부논리의 C-MOS 인버어터(I₃)의 출력이 온 상태로 될때에만, 단안정회로의 출력이 온상태를 계속하여서, 상기에서와 같은 동작을 얻을 수도 있는 것이고, 요는 음향신호의 포락선 즉 음향신호가 음향신호인 경우에는, 그 억양에 따른 동기신호를 형성하는 것이 가능한 구성이라면 좋은 것이다.

또한, 꿰맨부(10)에 대하는 전자 솔레노이드(8)의 착설방법도 상기한 실시예에 한정되는 것만은 아니고, 제4도에 나타낸 바와 같이, 전자 솔레노이드(8)를 회동부재(15)의 위쪽 방향쪽에 설치하고, 또한 그의 미끄럼 동작부재(12)를 코일스프링(16)에 의하여 아래쪽으로 힘을 가하는 것에 의하여 상기 실시예에서와 같은 동작을 얻을 수도 있고, 또한 액튜에이터로서는, 전자 솔레노이드(8)에 한정되는 것만은 아니고, 회동부재(15)에 걸어맞춤하는 원판캠을 회전축에 착설한 전동모우터, 자성체 성질의 회동부재(12)를 직접 흡인하는 전자석 등의 다른 액튜에이터를 적용할 수도 있다.

또한, 상기한 실시예에 있어서는 가동부로서 완구의 꿰맨부(10)의 부리를 적용한 경우에 대하여 설명한 것이지만, 이것에 한정하지 않고, 목, 귀, 손발등의 다른 가동부를 음향신호에 동기하여 가동시키도록 하여도 좋고, 또한 꿰맨부 이외의 다른 가동부를 가지는 완구 또는 기기를 음향신호에 동기하여 구동하도록 하여도 좋다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 음향신호를 파형 변환회로에 입력하여, 그의 포락선에 따른 동기신호를 형성하고, 이것을 구동회로에 공급하여 액튜에이터를 음향신호에 동기하여 구동하도록 한 구성으로 한 것이어서, 예를 들면 액튜에이터를 완구 등의 가동부의 구동용으로 사용하는 것에 의하여, 그의 가동부를 음향신호에 동기하여 구동할 수가 있어서, 흥미로운 완구를 제공할 수가 있고, 또한 이와 같은 구성이 파형변환회로와 구동회로와를 설치하는 것만으로서 좋기 때문에, 간이 소형화할 수가 있는 효과를 얻을 수가 있는 것이다.

Claims

음향신호의 입력에 의하여, 그의 진폭의 포락선(E)의 주기에 따른 주기의 방형파 펄스 신호를 형성하는 파형변환회로(3)와, 이 파형변환회로(3)의 출력에 따라서 액튜에이터를 구동하는 구동회로(6)와를 구성하고, 상기 액튜에이터를, 음향신호에 동기하여 구동하도록 한 것을 특징으로 하는 음향신호 동기 구동장치.