專利名稱：電腦說唱教學機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種盒式磁帶錄放機教學設備，特別是涉及一個復述時間可以隨意設定的說唱教學機的控制裝置。
目前市場上出售的語言教學機是一種固定循環(huán)時間(6秒、10秒或20秒)的放音機或錄放機，例如20秒的語言教學機，即使你想重復聽的語言只持續(xù)3.5秒鐘，但每次復述時間仍需要20秒，因而每復述一次就要浪費16.5秒鐘。
本實用新型的目的是，改進語言教學機的性能，利用半導體存儲器和數(shù)字控制技術，做到可以隨意設定復述時間。例如使用20秒的教學機，想重復聆聽3.5秒長的一句話或一段歌曲，用本實用新型的電腦控制，復述一次就只需要3.5秒時間，復述兩次才7秒鐘，從而更加適應人們學習語言或歌曲、演員研究唱腔和臺詞，以及記者整理錄音記錄的需要，提高了學習和工作效率。
本實用新型是在普通收錄機內(nèi)加裝一塊稱為隨機電腦語言板的印制電路板和一個按鈕KR構成的。所述語言板上裝有語言處理器、動態(tài)存儲器以及雙D觸發(fā)器等大、中規(guī)模集成電路塊。語言處理器為公知技術，其主要功用是，將輸入的語音信號放大并進行分解(量化)，量化后的數(shù)據(jù)經(jīng)地址計數(shù)器及控制電路控制，依次存入外存儲器中，或者反過來，從外存儲器中依次讀取數(shù)字信號，將它們合成為模擬信號后輸出。本實用新型針對語言處理器外存儲器的存儲狀態(tài)進行嚴格控制。
開機，磁帶放音或話筒輸入時，所述語言板上的邏輯電路對語言處理器進行“寫”控制。將輸入的語音信號量化，再寫入各存儲器時，邏輯電路要發(fā)出復位、啟動、寫入等控制信號，語言處理器即處于“寫”狀態(tài)；為了復述剛輸入的語言或唱歌，要將存儲器的內(nèi)容讀出，邏輯電路將發(fā)出復位、停止、啟動、讀出等控制信號，使語言處理器處于“讀”狀態(tài)。讀出的數(shù)字量合成為模擬信號后，經(jīng)音頻放大再送至揚聲器，而且不斷重復這個“讀”過程，直至再次發(fā)出對語言控制器的寫入控制信號為止。
本實用新型的說唱教學機同現(xiàn)有技術比較，至少具有如下優(yōu)點1、磁帶放音一段或一句，所述教學機便準確地復述該段或該句的內(nèi)容，復述時間的長短由操作者隨意設定，而不象現(xiàn)有技術那樣，復述時間是固定的，從而節(jié)省時間，提高了工作效率；2、復述是借助半導體存儲器實現(xiàn)的，省電、可靠、耐用，操作上只需控制一個鍵，十分簡便，而且復述時磁帶傳動機構不運動，延長了放音機芯的使用壽命，現(xiàn)有技術無論用循環(huán)磁帶還是用半導體存儲器實現(xiàn)同樣目的，都要操作多個鍵，原放音機芯停轉(zhuǎn)了，循環(huán)磁帶機芯仍在旋轉(zhuǎn)，結構復雜，較容易產(chǎn)生故障，使用壽命短，可靠性也差。
以下結合一個最佳實施例說明本實用新型的工作原理。
附


圖1為所述語言板的原理框圖，其中控制系統(tǒng)3是本實用新型的創(chuàng)造點，其余為公知技術磁帶放音機1，其中D是磁帶驅(qū)動電動機，T是控制該電動機的晶體三極管，M為電動機的控制輸入端，A是磁帶或話筒語音信號輸出端，B是揚聲器及其推動級的輸入端；語言處理器及其外存儲器2，其上有W／R(寫／讀)、START(啟動)、STOP(停止)、RST(復位)及EOS(結束指示)等控制端。本實施例采用東芝T6668語言處理器和41256動態(tài)存儲器。
附圖2是所述控制系統(tǒng)3的詳細框圖，附圖3是其電路圖。以下結合此兩圖詳細說明電路作用原理用D觸發(fā)器構成的奇偶寄存器22指示復述按鈕KR自開機起所按次數(shù)是偶數(shù)還是奇數(shù)，如是0、2、4、…偶數(shù)，輸出“0”，如是1、3、5、…奇數(shù)，輸出“1”。開機時，奇偶寄存器22在電阻R16和電容C13組成的開機清零電路21作用下呈“0”態(tài)，晶體管Q1、Q3截止，Q2飽和導通，M端為“1”電平，磁帶驅(qū)動電動機D運轉(zhuǎn)。語音信號由A端經(jīng)電阻R2、R3、R4、R24和電容C1組成的音頻信號匹配電路11、電容C3輸至語言處理器的內(nèi)部話筒放大級的耦合電容連接端C2。由電阻R13、電容C9、二極管D2和與非門1／6IC3A組成的階躍反相遲延電路12此時輸出“0”，與非門14關閉，反相器17輸出“1”，使語言處理器的W／R端處于寫入準備狀態(tài)，同時經(jīng)電阻R17、電容C16和二極管D5組成的遲延／直通電路25使整形與門24開放，與非門18此時也開放。由另一D觸發(fā)器構成的寫入計時觸發(fā)器23在開機或語言處理器由讀出轉(zhuǎn)為寫入時為“1”態(tài)，整形與門28開放。由電阻R6、電容C5和二極管D1組成的負階躍檢測電路13輸出一負脈沖，經(jīng)電阻R9、R10和電容C6組成的匹配電路16至語言處理器的復位端RST。接著，語言處理器的結束指示端EOS輸出一正脈沖，并且反饋至啟動端START，語言處理器便真正處于“寫”狀態(tài)，此時停止端STOP無信號輸入。語言處理器的外存儲器一經(jīng)寫滿，EOS端就又發(fā)出一正脈沖，并再反饋至START端，而且經(jīng)電阻R15和電容C14組成的遲延整形電路20、與非門18使電阻R14、電容C10和二極管D4組成的負階躍檢測電路19輸出一負脈沖，經(jīng)匹配電路16至RST端。EOS端發(fā)出的正脈沖同時還經(jīng)整形與門24使寫入計時觸發(fā)器23變?yōu)椤?”態(tài)，整形與門28關閉，STOP端得不到信號，同時，與非門14開放。語言處理器仍處于“寫”狀態(tài)，語音信號不斷輸入，存儲內(nèi)容不斷更新，并只保留最后存入的一段信息。此狀態(tài)一直持續(xù)到再按按鈕KR(奇數(shù)次)為止。
在外存儲器未寫滿的情況下按按鈕KR(奇數(shù)次)一次，該按鈕信號經(jīng)整形防顫電路26使奇偶寄存器22輸出“1”，晶體管Q1、Q3導通，M端為“0”，電動機D停轉(zhuǎn)；同時，晶體管Q2截止，語言處理器的帶通濾波器輸出端FLout輸出D／A信號，經(jīng)電容C4和音頻信號匹配電路11至B端，放大后入揚聲器。晶體管Q3此時輸出“0”，經(jīng)階躍反相遲延電路12延時后變?yōu)椤?”，使電阻R22和電容C15組成的正階躍檢測電路27輸出一正脈沖，經(jīng)整形與門28至STOP端，寫入結束。EOS端此時輸出一正脈沖，而且反饋至START端，同時該脈沖經(jīng)遲延整形電路20、整形與門24，使寫入計時觸發(fā)器23變?yōu)椤?”態(tài)，其Q端輸出“0”，使整形與門28關閉，Q端輸出“1”，與非門14開放，由電阻R8、電容C8和二極管D3組成的負階躍檢測電路15輸出一負脈沖，經(jīng)匹配電路16至RST端。反相器17幾乎與階躍反相遲延電路12輸出為“1”的同時，輸出變?yōu)椤?”(不影響寫入計時觸發(fā)器23的狀態(tài))，一方面使W／R端處于“讀”狀態(tài)，開始將存儲器的內(nèi)容讀出，另方面，經(jīng)遲延／直通電路25使整形與門24關閉。一旦存儲器的內(nèi)容讀盡，EOS端發(fā)出一正脈沖，同時反饋至START端，于是從頭又讀。此狀態(tài)延續(xù)至再按按鈕KR(偶數(shù)次)為止。
在存儲器已寫滿的情況下按按鈕KR(奇數(shù)次)一次，電路作用過程除寫入計時觸發(fā)器23變?yōu)椤?”態(tài)，使整形與門28關閉不能發(fā)出正脈沖至STOP端之外，與存儲器未寫滿時的作用過程基本一樣。
整形防顫電路26由兩級施密特反相器和電阻R18、電容C20二極管D6組成。按鈕KR按下時，該電路立即輸出“1”，但撒手不按后，由于電容器的充電作用，輸出延緩變?yōu)椤?”，從而保證輸出的正脈沖有陡峭的上升沿和滿意的寬度。
音頻信號匹配電路11可使語言處理器的寫入端和輸出端互不干擾，并且，改變其阻容參數(shù)便可調(diào)整寫入和讀出的語音信號的頻響曲線。
權利要求1.一種電腦說唱教學機，包括磁帶放音系統(tǒng)1、語言處理器及其外存儲器2以及控制系統(tǒng)3、它是在普通盒式磁帶收錄機內(nèi)加裝一塊印刷電路板和一個按鈕構成的，該電腦說唱教學機的特征在于語言處理器(IC4)及其外存儲器(IC5、IC6)2對于語音信號的寫入和讀出由控制系統(tǒng)3控制，而控制系統(tǒng)3則包括W/R啟動電路4、語音信號輸入輸出電路5、W/R信號產(chǎn)生電路6、RST信號產(chǎn)生電路7、EOS信號遲延整形電路8和STOP信號產(chǎn)生電路9。
2.按照權利要求1的電腦說唱教學機，其特征在于所述W／R啟動電路4包括電阻R19、按鈕KR、整形防顫電路26、開機清零電路21和奇偶寄存器22，其中＋5V電源經(jīng)R19、KR、電路26至奇偶寄存器22，電路21則直接同電路22連接，并只在開機時起作用。
3.按照權利要求1的電腦說唱教學機，其特征在于所述語音信號輸入輸出電路5包括電阻R1、R5、R7和R12，晶體管Q1 Q2和Q3，電容C3和C4以及音頻信號匹配電路11，其中R1、R5、R12分別串聯(lián)在Q1、Q2、Q3的基極電路中，Q1、Q3的基極電路入端并聯(lián)，同時接收奇偶寄存器22的輸出信號，Q3的集電極接有負載電阻R7，而且Q2的基極輸入端也接于Q3的集電極上，電路11跨接于Q1、Q2的兩集電極之間，C3、C4則分別串聯(lián)在Q1、Q2的集電極輸出電路內(nèi)。
4.按照權利要求1的電腦說唱教學機，其特征在于所述W／R信號產(chǎn)生電路6包括階躍反相遲延電路12和反相器17，電路12從Q3集電極輸入信號，但只對負階躍信號延遲一段時間，其輸出端接與非門14，負階躍檢測電路13和正階躍檢測電路27，并有一路經(jīng)反相器17接至與非門18、遲延／直通電路25以及IC4的W／R端。
5.按照權利要求1的電腦說唱教學機，其特征在于所述RST信號產(chǎn)生電路7包括負階躍檢測電路13、15和19，與非門14和18，以及匹配電路16，其中電路15接與非門14的出端，電路19接與非門18的出端，各電路13、15、19的出端一齊連接至匹配電路16，電路16的出端接IC4的RST端。
6.按照權利要求1的電腦說唱教學機，其特征在于所述EOS信號遲延整形電路8是將IC4的EOS端輸出的正脈沖直接反饋至START端，同時又使該正脈沖經(jīng)電阻R15和電容C14組成的遲延電路20延時再送至與非門18和整形與門24的入端。
7.按照權利要求1的電腦說唱教學機，其特征在于所述STOP信號產(chǎn)生電路9包括寫入計時觸發(fā)器23、整形與門24、遲延／直通電路25、正階躍檢測電路27和整形與門28，其中與門24輸出至觸發(fā)器23，后者的Q端以及電路27的出端一齊連接至整形與門28的入端，28的出端接至IC4的STOP端。
8.按照權利要求2的電腦說唱教學機，其特征在于所述整形防顫電路26包括兩級施密特反相器1／6IC3F和1／6IC3D，電阻R18、電容C20和二極管D6，其中R18和D6并聯(lián)，其陽極端連同C20的一端一齊接反相器1／6IC3D的入端，后者的出端接D觸發(fā)器1／2IC1A的CP端，D6陰極接反相器1／6IC3F的出端，后者的入端則通過R20接至按鈕KR；所述開機清零電路21包括電阻R16和電容C13，R16的一端接殼，C13的一端接電源VDD，兩者的連結點接D觸發(fā)器1／2IC1A的R端，該觸發(fā)器1／2IC1A即所述奇偶寄存器22。
9.按照權利要求3的電腦說唱教學機，其特征在于所述音頻信號匹配電路11包括電阻R2、R3、R4、R24和電容C1，其中R2、C1、R3和R4順序串聯(lián)，R2的另一端和R24的一端連結后接Q1的集電極，同時又通過C3接至IC4的C2端，R4的另一端接Q2的集電極，同時又通過C4接IC4的FLout端，R24的另一端接殼。
10.按照權利要求4的電腦說唱教學機，其特征在于所述階躍反相遲延電路12包括電阻R13、電容C9、二極管D2和與非門1／6IC3A，其中R13和D2并聯(lián)，D2的陽極接Q3的集電極和Q2的基極電路，D2的陰極同C9的一端連結后接1／6IC3A的入端，C9的另一端接殼，1／6IC3A的出端分別接1／4IC2A的一個入端以及C5和C15。
11.按照權利要求5的電腦說唱教學機，其特征在于所述負階躍檢測電路13包括電阻R6、電容C5和二極管D1，R6和C5各有一端同D1的陰極相連，C5的另一端接反相器1／6IC3A的出端；所述負階躍檢測電路15包括電阻R8、電容C8和二極管D3，R8和C8各有一端同D3的陰極相連，C8的另一端接與非門1／4IC2A的出端；所述負階躍檢測電路19包括電阻R14、電容C10和二極管D4，R14和C10各有一端同D4的陰極相連，C10的另一端接與非門1／4IC2B的出端，所有D1、D3、D4的陽極都接IC4的RST端，所有R6、R8、R14的另一端都接電源VDD；所述匹配電路16包括電阻R9、R10和C6，其中R10和C6串聯(lián)，R9的一端接殼，其另一端和R10的另一端一齊接IC4的RST端，C6的另一端接殼。
12.按照權利要求7的電腦說唱教學機，其特征在于所述寫入計時觸發(fā)器23是D觸發(fā)器1／2IC1B；所述遲延／直通電路25包括電阻R17、電容C16和二極管D5，其中R17和D5并聯(lián)，C16一端接D5的陽極，另一端接殼，D5的陰極接反相器1／6IC3B的出端和觸發(fā)器1／2IC1B的CP端，并同時接至IC4的W／R端；所述正階躍檢測電路27包括電阻R22和電容C15，兩者的連結點接與非門1／2IC2D的一個入端，其出端經(jīng)反相器1／6IC3E接IC4的STOP端。
專利摘要一種復述時間可以隨意設定的說唱教學機。是在普通收錄機內(nèi)加裝一塊電腦語言板和一個按鈕而成。板上的邏輯電路對語言處理器外存儲器的存儲狀態(tài)進行嚴格控制，因而想重復聆聽多少秒鐘的語言或歌唱可以自己設定，放音電路將不斷重復放送這若干秒鐘的語音，直至再按一次按鈕為止。同復述時間是固定的現(xiàn)有技術比較，本實用新型可提高使用者的工作效率，并且操作簡便，省電、可靠、耐用、復述時磁帶機構不運動，延長了放音機芯的壽命。
文檔編號G09B5/00GK2061717SQ8921845
公開日1990年9月5日 申請日期1989年10月21日 優(yōu)先權日1989年10月21日
發(fā)明者林啟昌, 林大放 申請人:林啟昌