智能玩具—市場(chǎng)的寵兒
2002/09/24
不久以前，簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的一個(gè)柔軟的令人想抱抱的填充玩具或一套娃娃玩具的新裝就能讓小女孩們展露笑顏。而小男孩們則會(huì )花上幾小時(shí)的時(shí)間坐在前院里用積木搭建城堡，然后再用微型綠裝軍人攻擊和毀壞這些城堡。這樣的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去了。
現在，每個(gè)小孩每天至少有家里一個(gè)，學(xué)校數個(gè)的計算機可以使用。在現如今的生活里，孩子們似乎從電子技術(shù)里還得不到足夠的滿(mǎn)足。這就使得玩具制造商們不斷地制造出更復雜的玩具以求讓孩子們不要失望。
幸運的是，在近5年內，電子行業(yè)已經(jīng)變得可承受得了而且可實(shí)現的了。玩具公司用著(zhù)多種技術(shù)來(lái)創(chuàng )造真正吸引人而又價(jià)格合理的玩具。一些領(lǐng)先技術(shù)被應用于今天的玩具領(lǐng)域：如無(wú)線(xiàn)電、紅外通訊、傳感器、語(yǔ)音識別
芯片。嵌入了后兩者技術(shù)的玩具更具生命力。就象日常生活中一樣，孩子們總喜歡跟他們的玩具說(shuō)話(huà)，不管它們是否有反應。但是有了傳感器和語(yǔ)音識別后，玩具居然可以對觸摸進(jìn)行回應，例如，被撓癢時(shí)咯咯地笑，生氣的時(shí)候大叫，高興的時(shí)候咕咕的叫，有的甚至可以回答孩子們簡(jiǎn)單的命令和問(wèn)題。
感謝偉大的技術(shù)進(jìn)步，5年前幾乎不可能實(shí)現的高科技玩具現在變得司空見(jiàn)慣了。
一家公司，美國加利福尼亞州桑尼維爾市的SENSORY公司，已經(jīng)在這個(gè)方向進(jìn)行了投資，開(kāi)發(fā)出了適用于玩具和其他消費電子產(chǎn)品的小體積低成本高質(zhì)量的語(yǔ)音識別芯片和軟件。這些芯片有著(zhù)完全可編程的8位微處理器，該處理器內有集成的語(yǔ)音技術(shù)、I/O口和嵌入的寄存器。
依據SENSORY的市場(chǎng)總監Erik Soule的說(shuō)法，語(yǔ)音識別技術(shù)現在正處于高速增長(cháng)的狀況，因為硅片價(jià)格和寄存器成本不斷下滑，算法愈加復雜，半導體技術(shù)也好過(guò)以前很多。
事實(shí)上，有好幾家玩具公司正在使用SENSORY語(yǔ)音識別系列芯片。SENSORY的推廣機構遍布全球，歐洲、美洲、在亞洲還有它專(zhuān)門(mén)的技術(shù)開(kāi)發(fā)合作伙伴,深圳市捷通網(wǎng)絡(luò )通訊服務(wù)有限公司（WWW.SZJTVOICE.COM)在負責中國玩具廠(chǎng)商的開(kāi)發(fā)設計需要。
語(yǔ)音識別ABC
語(yǔ)音識別可以分為兩類(lèi)：說(shuō)話(huà)者獨立，意味著(zhù)產(chǎn)品一出廠(chǎng)就可以用了，無(wú)需額外的訓練；和說(shuō)話(huà)者非獨立，意味著(zhù)玩具要經(jīng)過(guò)訓練才能聽(tīng)懂命令等。
除了這些基本功能外，SENSORY的芯片還有些目前的聰明玩具未用到的功能。例如，音樂(lè )合成功能使得該芯片能同時(shí)播放四種音樂(lè )，也就是說(shuō)，能同時(shí)演奏四種樂(lè )器。聲音的錄音回放功能使得用戶(hù)能把該芯片用來(lái)做數字答錄機和幼教學(xué)習機。16個(gè)I/O口使得該芯片能和傳感器、馬達、燈等連接。連續聽(tīng)模式里，芯片一直工作著(zhù)無(wú)需提示或按鍵。而另一個(gè)功能，關(guān)鍵字捕捉，能讓它在一句連續的話(huà)中識別出關(guān)鍵字。
“該芯片為交互式玩具提供了很大的彈性。因為人們在寫(xiě)軟件時(shí)只要挑選出他們所需的功能就行了。”專(zhuān)家說(shuō)，“這還能節省存儲器和降低成本。”
生物幼蟲(chóng)
MGA娛樂(lè )公司，加利福尼亞一家正在成長(cháng)中的玩具公司，正在其他的技術(shù)中加入SENSORY公司的語(yǔ)音識別技術(shù)，用來(lái)制造以下玩具：監視機器人、聽(tīng)話(huà)的小狗和能長(cháng)大的娃娃。老實(shí)說(shuō)，誰(shuí)曾試想過(guò)有一天他們會(huì )看到這樣一個(gè)娃娃：一個(gè)不僅能識別出它的名字服從幾個(gè)簡(jiǎn)單命令的娃娃，而且身體上情緒上能從一個(gè)爬行的嬰兒成長(cháng)為一個(gè)蹣跚走路的幼兒？先生女士們，來(lái)看看MGA的“我的夢(mèng)想娃娃”吧。
更象真正的孩子，每一個(gè)“我的夢(mèng)想娃娃”都是一個(gè)不同的個(gè)體，有著(zhù)不同顏色的頭發(fā)、眼睛，不同的膚色和種族背景。夢(mèng)想娃娃要三節電池9V電壓供電。上電啟動(dòng)后，夢(mèng)想娃娃會(huì )立即提示“現在該給我起個(gè)名字了”。一旦建立了名字并得到確認后，就會(huì )有一個(gè)簡(jiǎn)單的編程順序讓父母們設置當前日期、孩子的生日和慶祝日。
我的夢(mèng)想娃娃有著(zhù)高度的交互性，伴隨著(zhù)它身體的成長(cháng)一共有四級成長(cháng)程度：學(xué)說(shuō)話(huà)、識別名字、唱歌、背英文字母、做算數、玩躲躲貓，最終可以掌握到500個(gè)詞匯。她甚至知道“媽媽”喂它吃啥，它想吃啥，它有沒(méi)有穿衣服，它的頭發(fā)梳了沒(méi)有。
從機械上來(lái)說(shuō)，夢(mèng)想娃娃只是件簡(jiǎn)單的藝術(shù)品。里面有三個(gè)馬達：一個(gè)用來(lái)走路，一個(gè)用來(lái)成長(cháng)，一個(gè)用來(lái)動(dòng)嘴。爬行和走路是由古怪的凸輪完成的。凸輪向玩具的某邊傾斜的時(shí)候玩具另一邊的手和腳就會(huì )向前移動(dòng)。然后凸輪又向另一邊傾斜，這邊的手腳又向前移動(dòng)，這樣，玩具就能夠爬行和走路了。
爬行和走路對于人類(lèi)來(lái)說(shuō)很自然，要讓一個(gè)玩具具有這個(gè)能力就要耗費很大精力了。依據MGA娛樂(lè )公司的CEO Isaac Larian的說(shuō)法，有5組機械工程師，2組在香港3組在美國，花了11個(gè)月180萬(wàn)美元來(lái)實(shí)現這個(gè)走路的功能。
MGA項目經(jīng)理Jonathan Buford說(shuō)：“二足運動(dòng)在機器人身上真的是夢(mèng)寐以求的，我把我們的玩具展示給我的機器人專(zhuān)家朋友看時(shí)，他們很驚訝地說(shuō)‘你們是怎么做到的？’”
除了馬達、凸輪和包裝在夢(mèng)想娃娃體內的電子元器件外，一個(gè)順著(zhù)軀干安置的蝸桿被用來(lái)實(shí)現她的成長(cháng)。“蝸桿的一端可以伸展下半身讓它離開(kāi)中間那一段，”Bufford解釋說(shuō)，“而上半身就壓縮頭和頸。”總之，夢(mèng)想娃娃能長(cháng)高2英寸。
在這個(gè)玩具所羅列的諸多第一中，它也是首個(gè)具有如此多的特性而零售價(jià)僅在幾十美元的玩具娃娃。
MGA用了其它高科技玩具相類(lèi)似的技術(shù)。例如我和我的影子，一只長(cháng)毛的語(yǔ)音識別狗，只對他主人的聲音起反應，只能服從10條命令：過(guò)來(lái)、坐下、向左走、向右走、說(shuō)話(huà)、拔河等。Buford說(shuō)，這個(gè)十幾美元的玩具里為完成這些技藝而設置的變速箱的復雜程度是難以置信的。基本理論上認為，驅動(dòng)馬達前進(jìn)激活一套傳動(dòng)裝置，驅動(dòng)馬達后退需要另一套傳動(dòng)裝置。事實(shí)上，它遠遠復雜過(guò)此。例如，當馬達向后轉時(shí)，一個(gè)齒輪旋轉，然后卷入另一套機械裝置允許影子坐下。然后，馬達向前轉讓影子坐著(zhù)倒退。他繼續向前轉，又卷入了
另一套機械裝置，讓他向前走。
從孩子的角度來(lái)看，操作我和我的影子狗是容易的。他們只要套上戴在頭上的耳機，記住他們的聲音，把影子的電源開(kāi)關(guān)打到開(kāi)，等一下，影子叫兩聲后就等著(zhù)命令輸入了。通訊是通過(guò)紅外技術(shù)來(lái)完成的：頭套耳機里裝有紅外發(fā)射的LED，影子的眼睛是由紅外接收的塑膠制成的。
MGA還做了個(gè)18英寸的語(yǔ)音機器人。Commandobot（他們如此稱(chēng)呼它），使用了SENSORY先進(jìn)的語(yǔ)音識別芯片，能處理36條不同的系統命令，其中18條要由語(yǔ)音來(lái)激活。命令通過(guò)遙控耳機和天線(xiàn)靠無(wú)線(xiàn)進(jìn)行發(fā)送，距離可達50英尺，也可不在視力范圍之內。Commandobot能被指示做以下動(dòng)作：發(fā)聲、開(kāi)槍、鐳射光閃爍、向任意方向運動(dòng)。該機器人用的是依賴(lài)說(shuō)話(huà)者的技術(shù)，學(xué)習后只聽(tīng)主人的話(huà)。Commandobot象一個(gè)無(wú)線(xiàn)電話(huà)機，可以工作于“間諜模式”。這樣，該機器人可以從一個(gè)房間向處于遙控位置的主人發(fā)送對話(huà)。主人控制著(zhù)所有的機器人功能，工程師們現在正開(kāi)發(fā)一個(gè)更智能的版本。
機器狗
市場(chǎng)上還有其他公司的類(lèi)似產(chǎn)品。Fisher-Price最近出品了神奇狗火箭，一只象“我和我的影子”一樣的機電控制的機器狗，通過(guò)SENSORY的語(yǔ)音識別技術(shù)，只對它主人的聲音有反應，有著(zhù)逼真的動(dòng)作、感情和聲音。零售價(jià)為十幾美元的火箭用了一顆預編程的IC，該IC對走路、喘氣、抓跳蚤、動(dòng)眼動(dòng)眉這些運動(dòng)順序都做了預編程。火箭腿上、脖子上和眼睛里的傳感器追蹤著(zhù)它每一個(gè)動(dòng)作的位置。小孩子只要簡(jiǎn)單地選擇他想叫火箭做的動(dòng)作，程序就會(huì )在他的反應方式里創(chuàng )造出各種變化。火箭的鼻子里面、嘴里面和屁股上也有傳感器。當它被喂食、被寵愛(ài)和撞墻的時(shí)候它就能檢測出來(lái)。火箭的通訊使用了類(lèi)似于電視遙控器的紅外傳送。
火箭執行12種動(dòng)作，再加上另外的一些變化，那些變化使它能以30多種形式來(lái)運動(dòng)或表達自己，做娛樂(lè )中的任何一項動(dòng)作，它能說(shuō)話(huà)、搖尾，甚至能倒立。電氣馬達通過(guò)皮帶來(lái)驅動(dòng)變速箱，限制轉矩的離合器，這些都是被用來(lái)保持低噪音的，是為了保證當提供它做各種運動(dòng)所需的適當的轉矩和速度時(shí)沒(méi)有太大的噪音。火箭是在A(yíng)LIAS命名的，然后用PROE設計軟件設計的。
女孩力量
美國RADICA公司，位于達拉斯的電子游戲制造商，正在把高技術(shù)加入到它的女孩技術(shù)系列玩具中以滿(mǎn)足女孩們保護隱私的需要。這些流行的小玩意包括密碼日志、密碼門(mén)鎖，還有最近的密碼電話(huà)、密碼筆記都采用了SENSORY公司的語(yǔ)音識別技術(shù)（PASS
WORD）。密碼筆記是一個(gè)可攜式的保險箱，他能保管筆記和其它東西的秘密，而且只能被一個(gè)擁有者的密碼打開(kāi)。密碼電話(huà)的工作原理與此相同，只是它可以讓女孩子們創(chuàng )建一個(gè)多達10個(gè)的電話(huà)列表，這些電話(huà)可以用語(yǔ)音激活。在緊急情況下，它的一個(gè)安全特性能讓電話(huà)避過(guò)密碼直接撥打911。
以上為大家介紹的幾款玩具都是美國一九九八年度到二零零一年度的零售金獎產(chǎn)品。由此可知，中國的玩具業(yè)如果不想僅僅停留在簡(jiǎn)單的來(lái)料加工，和一味仿制國外流行產(chǎn)品；要建立中國自己的國際知名品牌，就必須增強專(zhuān)有知識產(chǎn)權意識，加大科技應用力度。努力制造出科技含量高，功能復雜的智能玩具，利用中國獨有的資源優(yōu)勢，在國際玩具業(yè)創(chuàng )出中國人自己的品牌。
香港的一個(gè)由傳統工業(yè)向高科技轉型的成功典范-----港產(chǎn)智能狗“I –CYBIE”，最近風(fēng)光一時(shí)無(wú)二，連特首董建華都為港人能自創(chuàng )風(fēng)靡美國市場(chǎng)的智能玩具引以為榮。這只智能狗在美國百貨公司出售，據悉，無(wú)論大人，小孩都喜歡這只可以做百多個(gè)動(dòng)作，像真狗般服從主人的智能狗。在大陸，越來(lái)越多的玩具商在與深圳市捷通網(wǎng)絡(luò )通訊服務(wù)有限公司合作。相信，不久的將來(lái)中國的小朋友也能擁有價(jià)廉物美的，完全由我們自己開(kāi)發(fā)設計的高科技智能玩具了。
深圳捷通公司供稿 CTI論壇編輯
語(yǔ)音識別及合成芯片在玩具業(yè)的應用前景
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