TW201443384A - 模擬槍之音效發生裝置 - Google Patents

Abstract

本案之目的，在於利用設備在受訊部側的發音機構發生之發射音，實現清晰的發射音再現，同時將此清晰發射音，限定以一發訊機對一受訊機再現。本案提供一種模擬槍之音效發生裝置，在槍本體側設備發訊部，在離開槍本體側之位置設備受訊部，利用上述槍本體之發射操作，驅動發訊部，在受訊部側所設備發音機構發生發射音，此模擬槍之音效發生裝置構造為包括發訊部16，在槍本體側具有檢測發射操作之發射檢測裝置19，利用發射檢測裝置把發射檢測訊號，連同上述槍本體固有的ID發訊；和受訊部27，具有再現發射音之發音機構39，可接受來自上述發訊部所發訊之發射檢測訊號和ID，藉ID特定發訊部16。

Description

模擬槍之音效發生裝置

本發明係關於模擬槍之音效發生裝置，係在裝設發訊部的槍本體側，和在離開槍本體裝設受訊部的位置之間，隨上述槍本體之發射操作進行通訊，在裝設於受訊部側之發音機構，發生發射音。

所謂電動槍或空氣槍，或模型槍之類，已經超越單純玩具的領域，得到社會接受。例如本申請人之製品，有部份受到國防部為首的政府機關採用，國防部用來進行近距離戰鬦訓練用。此槍相對於真槍，稱為模擬槍，可惜發射聲音與真槍迥異，有明顯差別。

當然，已有人提議發出發射聲音之模擬槍，可是此等槍是在內部組裝小型擴音器，產生不出震撼的發射聲音，而且問題是除具有超出組裝空間所需某種程度的大型槍以外，均不適用。針對此點，日本特開平6-66497之發明，揭示一種裝置，隨子彈發射，可從複數之射擊聲音當中，選擇性發生其中一種射擊聲音。此項發明在槍內部不組裝發聲裝置或擴音器等，無礙槍的外形，不受到限用小型擴音器之約束。可是利用撓性管安裝於固定控制箱，是一種遊戲槍的安裝形式，起先並不考慮到隨身攜帶槍，模擬真槍製作，大多難以適用於模擬槍。

另外，日本新型註冊第3057385號的構想是，設在玩具槍內部的子彈發射聲音之音響晶片輸出，藉FM電波發訊，驅動放置在附近的大型擴音器。發訊之電波是以FM立體聲受訊機等受訊，以受訊機所設圖形等化器等，補正聲頻再生頻率帶，可使開槍聲音更真實再現。然而，由於子彈發射聲音之音響晶片輸出是採取FM電波發訊受訊之方式，受訊器會摻入雜音，混合雜訊，為其缺點。尤其是，使用數支模擬槍進行求生遊戲等情形時，受訊機會摻入本身以外的模擬槍發訊機發出之訊號，很難辨別是誰射擊，為其問題所在。另外，因雜訊或電波狀況，會有聲音中斷或雜音混入等，附帶產生因電波使音訊資料逸失等問題，必須有慎重之整體 設計。

本發明有鑑於上述實情，其目的在於利用設備在受訊部側的發音機構發生之發射音，實現清晰的發射音再現，同時可將此清晰發射音，限定以一發訊機對一受訊機再現。本發明另一目的為，利用只有感知槍發射的資訊和ID所組成之訊號發訊，不會有雜音或斷音，可聽到高音質之發射音。

為解決上述目的，本案提供一種模擬槍之音效發生裝置，在槍本體側設備發訊部，在離開槍本體側之位置設備受訊部，利用上述槍本體之發射操作，驅動發訊部，在受訊部之發音機構發生發射音，此模擬槍之音效發生裝置構造為，包括發訊部，在槍本體側具有檢測發射操作之發射檢測裝置，且利用發射檢測裝置把發射檢測訊號，連同ID發訊，以及受訊部，具有再現發射音之發音機構，可受訊來自該發訊部所發訊之發射檢測訊號和ID，利用ID特定發訊部。

本發明模擬槍之音效發生裝置，在槍本體側設備發訊部，離槍本體側之位置設備受訊部，利用上述槍本體之發射操作，起動發訊部，在受訊部的發音機構發生發射音，這方面與本申請人先前申請案相同。惟本案之特徵為，使用耳機，在求生遊戲或射擊競賽中，當然可聽取充滿臨場感的發射音，而且可對一受訊機限定一發訊機。

在本發明中，槍本體側指狹義的槍本體，亦即以構成槍為主之構造部份，且不限指槍本體，還包含與槍本體組合賦予提高功能之部份。例如槍托或護筒屬於前者，消音器等屬於後者，彈匣不屬二者，卻是槍所不可或缺。因此，構成本發明之發訊部，裝設在前者或後者均可。

因此，達成本發明上述特徵之構造為，包括發訊部，在槍本體側具有槍發射操作之發射檢測裝置，且利用發射檢測裝置把發射檢測訊號，連同槍本體固有之ID發訊；和受訊部，具備發音機構，由ID特定發訊部以再現發射音。又，本發明為特定是由何模擬槍所發射而使用ID，只要在同一場合所用模擬槍數與ID數量一致即可。然而，不必要槍本體固有發射音種類數與ID數量一致。本發明裝置重點在於，利用槍本體側的發射檢測裝置發出檢測訊號，以及該槍本體固有ID之發訊，換言之，重點不在 發射音之發訊，而是藉此構造，不會有雜訊或斷音，可再現高音質之發射音。

發射檢測裝置有例如可設在槍本體側之振動感測器，以檢測發射操作在槍本體產生之振動，發訊部即把振動感測器之檢測訊號，和該槍本體固有之ID發訊。受訊部之構造為具備發音機構，接收上述發訊部發訊之檢測訊號和ID，並再現ID所特定的槍本體之發射音。振動檢測畢竟只是一種手段，其他還有利用扳機交換法，利用紅外線等對子彈通過之檢測法、發射音檢測法等已知檢測手段和方法，均可採用。

本發明音效發生裝置較佳具體例為，其發訊部具備中央處理裝置，除以設定模態設定槍本身固有ID外，進行書寫於發訊部所配置記憶器，進行讀取以通常模態設定過之ID，把設定模態書寫於記憶器之該ID發訊，其受訊部具備中央處理裝置，除以設定模態設定ID外，並進行書寫於記憶器，進行讀取以通常模態設定過之ID，從發訊部接收與設定過的ID相同之ID時，利用ID特定發訊部，且從已記憶在記憶器內的複數音資料中，預先選擇任意音資料，把所選擇的音資料從記憶器呼出，以發音機構輸出。上述中央處理裝置亦稱為中央計算處理裝置，即所謂CPU。

本發明因具有上述構造和作用，可利用受訊部側設備之發音機構，藉所發生之發射音實施再現清晰之發射音，同時再現一發訊機與一受訊機相對應，因此，當然可明確聽到自己所用模擬槍之發射音，發揮與其他人的發射音明確區別之效果。尤其是按照本發明，由於只發送和接收到感知槍發射之資訊和ID組成之訊號，已經不發送和接收發射音，在受訊部無預料之雜音或斷音，可聽到高音質之發射音。

10‧‧‧模擬槍

11‧‧‧槍托

12‧‧‧護筒

13‧‧‧扳機

14‧‧‧彈匣

15‧‧‧槍管

16‧‧‧發訊部

17,28‧‧‧電源電池

17a‧‧‧電池蓋

17b‧‧‧電池容納部

17c‧‧‧穩定電路

18,29‧‧‧啟閉開關

18a‧‧‧開關操作片

19‧‧‧振動感測器

20‧‧‧音效發生裝置

21‧‧‧發訊基板

22‧‧‧感度音量調節器

22a‧‧‧操作鈕

23‧‧‧外殼

23a,23b‧‧‧外殼左右二部份

24,38‧‧‧整流增幅電路

24a,24b‧‧‧濾波器

24c,24d‧‧‧增幅部

25,36‧‧‧中央演算處理裝置

26‧‧‧發訊模組

26a‧‧‧訊號處理界面

26b‧‧‧暫存器

26c‧‧‧封包訊號處理部

26d‧‧‧訊號波形核對部

26e‧‧‧調變器

26f‧‧‧作動訊號發生部

26g‧‧‧自動訊號處理裝置

26h‧‧‧耦合器

26i‧‧‧天線

26k‧‧‧電源管理部

27‧‧‧受訊部

30‧‧‧天線

31‧‧‧再現音選擇按鈕

32‧‧‧插口

33‧‧‧音量調節鈕

34‧‧‧引示燈

35‧‧‧受訊模組

35a‧‧‧耦合器

35b‧‧‧作動訊號發生部

35c‧‧‧自動訊號處理裝置

35d‧‧‧復調器

35e‧‧‧資料切片器

35f‧‧‧封包訊號處理部

35g‧‧‧暫存器

35h‧‧‧訊號處理界面

36‧‧‧中央演算處理裝置

37‧‧‧輸出音記憶器

38a,38b‧‧‧雜訊濾波器

38c‧‧‧音量調整部

38d‧‧‧再現音量增幅部

39‧‧‧發音機構

P‧‧‧模擬槍使用者

ST1‧‧‧開啟發訊部之啟閉開關

ST2‧‧‧啟用CPU作動端口和時計

ST3‧‧‧從作動模態選擇通常作動或設定作動之模態

ST4‧‧‧進行讀取設定於EEPROM之ID

ST5‧‧‧開始訊號處理CPU模組和發訊模組作動

ST6‧‧‧確認振動感測器所檢測振動如何

ST7‧‧‧利用發訊模組發訊

ST8‧‧‧啟用通訊端口進行通訊準備

ST9‧‧‧探詢是否進行於可改寫之記憶器書寫ID

ST10‧‧‧書寫ID

ST11‧‧‧確認已書寫之ID

ST12‧‧‧把已書寫ID發訊到通訊端口結束

第1圖為本發明音效發生裝置所用模擬槍一具體例之側視圖；第2圖為第1圖裝置的發訊部一具體例之分解斜視圖；第3圖為第1圖裝置的發訊部裝設於槍托之第一實施例斜視圖；第4圖為第1圖裝置的發訊部裝設於護筒之第二實施例斜視圖；第5圖為第1圖裝置的發訊部一具體例之方塊圖；第6圖為第1圖裝置的受訊部一具體例之斜視圖； 第7圖為第1圖裝置使用狀態之斜視圖；第8圖為第1圖裝置的受訊部一具體例之方塊圖；第9圖為第1圖裝置發訊部作動之流程圖；第10圖為第1圖裝置受訊部作動之流程圖。

茲參照附圖所示具體例詳述本發明。第1圖表示適用於本發明音效發生裝置之模擬槍10，分別以11表示槍托、12為護筒。此模擬槍10之構造為扳機13隨其操作而作動，具有圖上未示之子彈發射機構，從彈匣14供應稱為BB彈之球形子彈，可從槍管15前端發射。

模擬槍10在槍本體側設備發訊部16。發訊部16只要在槍本體側，設在任何位置都可以，在本具體例中，有例如在槍托11和護筒12設備發訊部之二代表例，詳後述。第1圖表示以M4A1式卡賓槍為模型之模擬槍，此雖以槍托11和護筒12兼具為權宜例示，並非意指槍托11或護筒12形態等相同，此等部位為安裝發訊部16之重要位置。因此在第1圖中，符號16-1、16-2僅表示發訊部所設位置，不過安裝於槍托之例，以第3圖表示AK47式。

上述模擬槍10可按驅動方法分成幾種。其中一般有電動槍，利用馬達驅動活塞產生壓縮空氣發射子彈；和瓦斯槍，利用瓦斯罐供應之壓縮瓦斯發射子彈，本發明可全盤適用上述或其他模擬槍。各種型式之模擬槍，自操作扳機13後到發射子彈為止的時間，都是瞬間，且在發射時或之前左右會發生最大振動，為檢測上述振動所構想之振動感測器19，或本發明音效發生裝置20，可考慮此選定配置之位置等。因此，本具體例之振動感測器19，為本發明之發射檢測裝置。

構成上述音效發生裝置20之發訊部16，包括電源電池17、啟閉開關18、振動感測器19、發訊基板21、感度音量調節器22，以及操作鈕22a等主要構成組件。17a為電池蓋，17b為電池容納部，18a開關操作片，23為外殼。外殼23由左右二部份23a,23b組成，本裝置20構成元件組成，可為單元式或組裝而成。第2圖為其一例，惟本裝置20之發訊部16並非絕對必須組合於外殼23不可。

第3圖表示本發明實施方式之第一具體例，係將本裝置20 的發訊部16安裝於槍托11。第3圖和上述第2圖使用同樣符號，代替各部構成組件之詳細說明，惟為求圖示更為明瞭起見，槍托11必須充分大到容納發訊部16。另外，槍托11在緊接發射機構之後方位置，利用發射操作於槍本體產生之振動，部份傳到人體肩膀，方便檢測上述振動。

又，第4圖係實施方式之第二具體例，把本裝置20之發訊部16安裝於護筒12。關於各部之構成組件，使用上述第2圖同樣符號者，即與第3圖同。由第4圖可知，護筒12夠大到可容納發訊部16。另外，護筒12緊接在發射機構前的位置，圍繞槍管15周圍，因發測操作對槍本體產生的振動，有部份直接傳達，方便檢測上述振動。

構成本發明上述音效發生裝置20(參見第7圖)之發訊部16，在第5圖上以方塊圖例示。前述電源電池17、啟閉開關18、振動感測器19等，在各圖中以同樣符號指同一元件。又，上述發訊部16包括由振動感測器19、振動訊號波整流及增幅用之整流增幅電路24、中央演算處理裝置25及發訊模組26。

上述發訊部16使用之振動感測器19，其具體例是使用壓電元件，把發射操作引起槍本體側產生之振動，變換成訊號電壓。該振動感測器19為適合其敏感度和發射子彈時的振動，配置成與子彈發射方向大約呈直角。判斷其振動究係因發射操作而起或單純施加於槍之衝擊，可防止誤動作，也有益於針對振動數差異加以區別。以本具體例而言，具備感測放大器，把在壓電元件變換之訊號電壓增幅，該感測放大器之構造，兼具有以5.5~6.5KHz振動為重點增幅之頻率濾波器。在上述數值範圍碰到模擬槍10時，是最容易分辨與發射時不同之頻率。

上述電源電池17設有穩定電路17c(參見第5圖)，使電源電壓穩定。又，上述整流增幅電路24包括：將振動感測器19所檢測訊號形加以濾波並整流之二段濾波器24a,24b，以及將各段所整流訊號加以增幅之二段增幅部24c,24d，該濾波器使用帶通濾波器(BPF)。上述發訊部16之特徵為，把振動感測器19檢測之訊號電流，連同ID發訊。因此，發訊部16設備中央演算處理裝置25，除了以設定模態把固有ID設定於該槍本體外，進行書寫於配置在發訊部之記憶器(CPU內之EEPROM)，進行讀取以通常模態設定過之ID，按設定模態書寫於記憶器之上述ID發訊。中央 演算處理裝置25使用時計同步型CPU。

上述發訊部16之發訊模組26具有將來自中央演算處理裝置25的數位訊號加以發訊之處理功能，由上述振動感測器19檢測之訊號，與第9圖步驟10(ST10)中發訊程式書寫時點所設定ID，共同輸入至訊號處理界面26a。為處理輸入訊號，確認模組內訊號處理路線(記憶器容納處)之暫存器26b，和發訊訊號處理部界面(TxFiFO)，共同設於封包訊號處理部26c。檢測訊號在訊號波形核對部26d，進行波形核對和整形，然後輸入到調變器26e，進行FM調變。ID可例如安排0~999之數字。

FM調變過之檢測訊號，送到與作動訊號發生部26f相關之自動訊號處理裝置26g，另外為了核對發訊天線用訊號，經耦合器26h，利用天線26i發訊。於此雖然使用FM調變過之訊號，惟因訊號不含發射音資訊，在受訊時即使拾波到雜音，在發射音內也不會混入雜訊等。26k為電源管理部，為管理發訊模組26之電源電流和電壓而設。又，本具體例之發訊和受訊模組，均使用2.4GHz之模組，此頻率之選擇雖以使用常用構件為目的，惟具有加速回應速度之優點。

構成本發明上述音效發生裝置20之一要件的受訊部27，其例呈第6圖所示外觀，第7圖所示使用狀態，第8圖所示方塊圖。諸圖中，28為電源電池，29為啟閉開關，30為天線(圖示為仿真天線，當然亦可使用真實天線)。31為再現音(發射音)之選擇按鈕，32為插口，33為音量調節鈕，34為引示燈。第6圖之受訊部27具體例，唯正面設計形狀具有模擬收發機之操作部，並無其功能。當然亦可設計成各操作部有其功能。如此構成之本發明音效發生裝置，在模擬槍10之使用者P扣扳機13進行發射操作時，對槍本體產生振動，振動感測器19檢測其振動，驅動發訊部16，檢測訊號連同ID在受訊部27受訊。

受訊部27方塊圖如第8圖所示。受訊部27正如該圖所示，包括受訊模組35、演算處理裝置36、輸出音記憶器37、輸出整流、輸出音變換和增幅用之整流增幅電路38。又，再現發射音之發音機構39，連接於最終段。發音機構39可用頭戴收話機或擴音器，頭戴收話器可連接於上述插口32使用，可用之頭戴收話器包含所謂耳機(如第7圖所示)。

上述受訊部27之受訊模組35包括：耦合器35a，核對來自 天線30的受訊訊號；自動訊號處理裝置35c，接收受訊訊號，處理與作動訊號發生部35b之相關性；復調器35d，復調處理過之上述受訊訊號的FM調變訊號；資料切片器35e，就資料內容與臨限值比較、確認；受訊訊號之封包訊號處理部35f；暫存器35g，經受訊訊號處理部界面(RxFiFO)，確認模組內之訊號處理路線(記憶器容納處)；以及對下一段之訊號處理界面35h。就第8圖和第5圖相較可知，受訊模組35和發訊模組26構造相同，有一部份在發訊時和受訊時分開使用，故與專用電路相較，成本可以減半。

受訊部27具備中央演算處理裝置36，除以設定模態設定ID外，進行書寫於記憶器(在CPU內之EEPROM)，進行讀取以正常模態設定過之ID，把與設定過的ID相同之ID，從發訊部16受訊時，利用ID特定發訊部16，且從記憶器37所記憶之複數個音資料中，預先選擇任意音資料，從記憶器呼叫出所選擇之音資料，以發音機構輸出。上述中央演算處理裝置36，把受訊訊號與CPU內之記憶器37(EEPROM)ID對照，若一致，即從上述記憶器37呼叫出發射音，發訊到下一段之濾波器38a,38b。中央演算處理裝置36係由CPU構成，其CPU使用時計同步型CPU模組。上述中央演算處理裝置36主要進行處理的是，在受訊模組35和輸出音記憶器37之間交換資訊。

上述輸出音記憶器37可書寫例如可再現典型模擬槍固有發射音不可或缺，以帶有前述M4A1卡賓槍發射音為特徵之資料，或帶有以AK47發射音為特徵之資料，以及帶有按子彈種類變化的發射音為特徵之資料。輸出音記憶器37適用快閃EEPROM、快閃ROM等非無常性記憶器。此等多數再現音(發射音)，可藉操作在受訊部27之再現音選擇按鈕31，預先選擇。

再者，整流增幅電路38包括二段雜訊濾波器38a,38b、音量調整部38c、再現音量增幅部38d。雜訊濾波器38a,38b可使用任何低通濾波器(LPF)。最終段是發音機構39，因此，包含耳機之頭戴收發器以外，也可用擴音器，已如上述。

具有如此構造的本發明模擬槍音效發生裝置20，其作用可以表示其作動之流程圖共同說明(參見第9圖)。首先，開啟發訊部16之啟閉開關18(ST1)，啟用CPU作動端口和時計(ST2)，從作動模態選擇 通常作動或設定作動之模態(ST3)。設定作動模態是製造時、修理時等必要之模態，啟用RS232C通訊端口，進行通訊準備(ST8)，探詢是否進行於可改寫之記憶器(EEPROM)書寫ID(ST9)，於EEPROM書寫發訊用程式時，同時使用0~999之數字書寫ID(ST10)，除確認已書寫之ID外(ST11)，把已書寫ID發訊到通訊端口結束(ST12)。此等作動是在規定程式下進行。

發生音效的模態，是以通常作動模態進行。通常作動模態是按照所選擇之預定程序，進行讀取設定於EEPROM之ID(ST4)。ID使用0~999數字等，從其中對使用者P的模擬槍10，選擇固有數字為ID。其次，按槍本體的發射操作，開始訊號處理CPU模組25和發訊模組(第5圖之通訊模組)26作動(ST5)，確認振動感測器19所檢測振動如何(ST6)，確認時，特定檢測訊號和該槍本體固有發射音之ID，即利用發訊模組26發訊(第9圖之ST7)。

在受訊部27先打開啟閉開關29，開始預定順序(ST1)。即進行CPU模組36之作動端口和鎖定啟用，作動開始之準備完成(ST2)。藉作動模態，選擇通常作動或設定作動模態(ST3)。設定模態是在受訊部27的輸出音記憶器37，預先記憶數種發射音之音資料，在第10圖ST6，壓按再現音選擇按鈕31過程中，再現音會變化如1→2→3→1~(第10圖ST7)，於此選擇之再現音，於接收設定過的ID時再現。設定模態是製造時、修理時必要之模態，啟用RS232C通訊用端口，進行通訊準備(ST10)，探詢是否進行把ID書寫於可改寫之記憶器(EEPROM)(ST11)，進行把ID書寫於EEPROM(ST12)，確認在ST12書寫之ID外(ST13)，把書寫的ID發訊到通訊端口即告結束(ST14)。

在通常作動模態，作動發生效果音之程式。選擇通常作動模態，進行讀取設定於EEPROM之ID(ST4)。ID使用0~999之數字等，從其中選擇適合使用者P模擬槍10的ID，做為ID。其次，開始作動(ST5)訊號處理CPU模組36和受訊模組(第9圖之通訊模組)35，確認再現音選擇按鈕31的開關是否壓按(ST6)，壓按時，選擇輸出發射音資料，變更發射音(ST7)，再確認從同一ID號碼的發訊機所接收無線訊號究竟如何(ST8)。從同一ID號碼的發訊機所接收無線訊號時，在ST7選擇之音資料， 即從輸出音資料中呼出，於發音機構39輸出(ST9)。

在本發明中，於發訊部以設定模態設定ID，同時進行書寫於發訊部所配置記憶器(CPU內之EEPROM)，進行讀取以通常模態設定過之ID，將按設定模態書寫於記憶器之上述ID發訊。相對地，在受訊部，也是以設定模態設定ID的同時，可進行書寫於記憶器，進行以通常模態設定過之ID，並同時進行發訊部和受訊部之設定。由此構造可以改寫音資料等，更可考慮自由增加。

10‧‧‧模擬槍

16‧‧‧發訊部

20‧‧‧音效發生裝置

27‧‧‧受訊部

39‧‧‧發音機構

P‧‧‧模擬槍使用者

Claims (3)

1. 一種模擬槍之音效發生裝置，在槍本體側設備發訊部，在離開槍本體側之位置設備受訊部，利用該槍本體之發射操作，驅動該發訊部，在該受訊部側所設備發音機構發生發射音，其特徵為，該模擬槍之音效發生裝置構造為包括發訊部，在槍本體側具有檢測發射操作之發射檢測裝置，且利用該發射檢測裝置把發射檢測訊號，連同該槍本體固有的ID發訊；和受訊部，具有再現發射音之發音機構，可接受來自該發訊部所發訊之該發射檢測訊號和ID，藉ID特定該發訊部者。
2. 如申請專利範圍第1項模擬槍之音效發生裝置，其中該發訊部具備中央處理裝置，以設定模態設定槍本身固有ID同時，進行書寫於該發訊部所配置記憶器，進行讀取以通常模態設定過之ID，把設定模態書寫於記憶器之該ID發訊，該受訊部具備中央處理裝置，以設定模態設定ID同時，並進行書寫於記憶器，進行讀取以通常模態設定過之ID，從該發訊部接收與設定過的ID相同之ID時，利用ID特定該發訊部，且從已記憶在記憶器內的複數音資料中，預先選擇任意音資料，把所選擇的音資料從記憶器呼出，以發音機構輸出者。
3. 如申請專利範圍第1或2項模擬槍之音效發生裝置，其中該槍本體側所設備之該發訊部，係裝在槍本體所設護筒或槍托的發射機構近前或近後之位置者。