智能玩具—市场的宠儿_语音识别

智能玩具—市场的宠儿

2002/09/24

　　不久以前，简简单单的一个柔软的令人想抱抱的填充玩具或一套娃娃玩具的新装就能让小女孩们展露笑颜。而小男孩们则会花上几小时的时间坐在前院里用积木搭建城堡，然后再用微型绿装军人攻击和毁坏这些城堡。这样的时代已经过去了。

　　现在，每个小孩每天至少有家里一个，学校数个的计算机可以使用。在现如今的生活里，孩子们似乎从电子技术里还得不到足够的满足。这就使得玩具制造商们不断地制造出更复杂的玩具以求让孩子们不要失望。

　　幸运的是，在近5年内，电子行业已经变得可承受得了而且可实现的了。玩具公司用着多种技术来创造真正吸引人而又价格合理的玩具。一些领先技术被应用于今天的玩具领域：如无线电、红外通讯、传感器、语音识别

　　芯片。嵌入了后两者技术的玩具更具生命力。就象日常生活中一样，孩子们总喜欢跟他们的玩具说话，不管它们是否有反应。但是有了传感器和语音识别后，玩具居然可以对触摸进行回应，例如，被挠痒时咯咯地笑，生气的时候大叫，高兴的时候咕咕的叫，有的甚至可以回答孩子们简单的命令和问题。

　　感谢伟大的技术进步，5年前几乎不可能实现的高科技玩具现在变得司空见惯了。

　　一家公司，美国加利福尼亚州桑尼维尔市的SENSORY公司，已经在这个方向进行了投资，开发出了适用于玩具和其他消费电子产品的小体积低成本高质量的语音识别芯片和软件。这些芯片有着完全可编程的8位微处理器，该处理器内有集成的语音技术、I/O口和嵌入的寄存器。

　　依据SENSORY的市场总监Erik Soule的说法，语音识别技术现在正处于高速增长的状况，因为硅片价格和寄存器成本不断下滑，算法愈加复杂，半导体技术也好过以前很多。

　　事实上，有好几家玩具公司正在使用SENSORY语音识别系列芯片。SENSORY的推广机构遍布全球，欧洲、美洲、在亚洲还有它专门的技术开发合作伙伴,深圳市捷通网络通讯服务有限公司（WWW.SZJTVOICE.COM)在负责中国玩具厂商的开发设计需要。

语音识别ABC

　　语音识别可以分为两类：说话者独立，意味着产品一出厂就可以用了，无需额外的训练；和说话者非独立，意味着玩具要经过训练才能听懂命令等。

　　除了这些基本功能外，SENSORY的芯片还有些目前的聪明玩具未用到的功能。例如，音乐合成功能使得该芯片能同时播放四种音乐，也就是说，能同时演奏四种乐器。声音的录音回放功能使得用户能把该芯片用来做数字答录机和幼教学习机。16个I/O口使得该芯片能和传感器、马达、灯等连接。连续听模式里，芯片一直工作着无需提示或按键。而另一个功能，关键字捕捉，能让它在一句连续的话中识别出关键字。

　　“该芯片为交互式玩具提供了很大的弹性。因为人们在写软件时只要挑选出他们所需的功能就行了。”专家说，“这还能节省存储器和降低成本。”

生物幼虫

　　MGA娱乐公司，加利福尼亚一家正在成长中的玩具公司，正在其他的技术中加入SENSORY公司的语音识别技术，用来制造以下玩具：监视机器人、听话的小狗和能长大的娃娃。老实说，谁曾试想过有一天他们会看到这样一个娃娃：一个不仅能识别出它的名字服从几个简单命令的娃娃，而且身体上情绪上能从一个爬行的婴儿成长为一个蹒跚走路的幼儿？先生女士们，来看看MGA的“我的梦想娃娃”吧。

　　更象真正的孩子，每一个“我的梦想娃娃”都是一个不同的个体，有着不同颜色的头发、眼睛，不同的肤色和种族背景。梦想娃娃要三节电池9V电压供电。上电启动后，梦想娃娃会立即提示“现在该给我起个名字了”。一旦建立了名字并得到确认后，就会有一个简单的编程顺序让父母们设置当前日期、孩子的生日和庆祝日。

　　我的梦想娃娃有着高度的交互性，伴随着它身体的成长一共有四级成长程度：学说话、识别名字、唱歌、背英文字母、做算数、玩躲躲猫，最终可以掌握到500个词汇。她甚至知道“妈妈”喂它吃啥，它想吃啥，它有没有穿衣服，它的头发梳了没有。

从机械上来说，梦想娃娃只是件简单的艺术品。里面有三个马达：一个用来走路，一个用来成长，一个用来动嘴。爬行和走路是由古怪的凸轮完成的。凸轮向玩具的某边倾斜的时候玩具另一边的手和脚就会向前移动。然后凸轮又向另一边倾斜，这边的手脚又向前移动，这样，玩具就能够爬行和走路了。

　　爬行和走路对于人类来说很自然，要让一个玩具具有这个能力就要耗费很大精力了。依据MGA娱乐公司的CEO Isaac Larian的说法，有5组机械工程师，2组在香港3组在美国，花了11个月180万美元来实现这个走路的功能。

　　MGA项目经理Jonathan Buford说：“二足运动在机器人身上真的是梦寐以求的，我把我们的玩具展示给我的机器人专家朋友看时，他们很惊讶地说‘你们是怎么做到的？’”

　　除了马达、凸轮和包装在梦想娃娃体内的电子元器件外，一个顺着躯干安置的蜗杆被用来实现她的成长。“蜗杆的一端可以伸展下半身让它离开中间那一段，”Bufford解释说，“而上半身就压缩头和颈。”总之，梦想娃娃能长高2英寸。

　　在这个玩具所罗列的诸多第一中，它也是首个具有如此多的特性而零售价仅在几十美元的玩具娃娃。

　　MGA用了其它高科技玩具相类似的技术。例如我和我的影子，一只长毛的语音识别狗，只对他主人的声音起反应，只能服从10条命令：过来、坐下、向左走、向右走、说话、拔河等。Buford说，这个十几美元的玩具里为完成这些技艺而设置的变速箱的复杂程度是难以置信的。基本理论上认为，驱动马达前进激活一套传动装置，驱动马达后退需要另一套传动装置。事实上，它远远复杂过此。例如，当马达向后转时，一个齿轮旋转，然后卷入另一套机械装置允许影子坐下。然后，马达向前转让影子坐着倒退。他继续向前转，又卷入了另一套机械装置，让他向前走。

　　从孩子的角度来看，操作我和我的影子狗是容易的。他们只要套上戴在头上的耳机，记住他们的声音，把影子的电源开关打到开，等一下，影子叫两声后就等着命令输入了。通讯是通过红外技术来完成的：头套耳机里装有红外发射的LED，影子的眼睛是由红外接收的塑胶制成的。

　　MGA还做了个18英寸的语音机器人。Commandobot（他们如此称呼它），使用了SENSORY先进的语音识别芯片，能处理36条不同的系统命令，其中18条要由语音来激活。命令通过遥控耳机和天线靠无线进行发送，距离可达50英尺，也可不在视力范围之内。Commandobot能被指示做以下动作：发声、开枪、镭射光闪烁、向任意方向运动。该机器人用的是依赖说话者的技术，学习后只听主人的话。Commandobot象一个无线电话机，可以工作于“间谍模式”。这样，该机器人可以从一个房间向处于遥控位置的主人发送对话。主人控制着所有的机器人功能，工程师们现在正开发一个更智能的版本。

机器狗

　　市场上还有其他公司的类似产品。Fisher-Price最近出品了神奇狗火箭，一只象“我和我的影子”一样的机电控制的机器狗，通过SENSORY的语音识别技术，只对它主人的声音有反应，有着逼真的动作、感情和声音。零售价为十几美元的火箭用了一颗预编程的IC，该IC对走路、喘气、抓跳蚤、动眼动眉这些运动顺序都做了预编程。火箭腿上、脖子上和眼睛里的传感器追踪着它每一个动作的位置。小孩子只要简单地选择他想叫火箭做的动作，程序就会在他的反应方式里创造出各种变化。火箭的鼻子里面、嘴里面和屁股上也有传感器。当它被喂食、被宠爱和撞墙的时候它就能检测出来。火箭的通讯使用了类似于电视遥控器的红外传送。

　　火箭执行12种动作，再加上另外的一些变化，那些变化使它能以30多种形式来运动或表达自己，做娱乐中的任何一项动作，它能说话、摇尾，甚至能倒立。电气马达通过皮带来驱动变速箱，限制转矩的离合器，这些都是被用来保持低噪音的，是为了保证当提供它做各种运动所需的适当的转矩和速度时没有太大的噪音。火箭是在ALIAS命名的，然后用PROE设计软件设计的。

女孩力量

　　美国RADICA公司，位于达拉斯的电子游戏制造商，正在把高技术加入到它的女孩技术系列玩具中以满足女孩们保护隐私的需要。这些流行的小玩意包括密码日志、密码门锁，还有最近的密码电话、密码笔记都采用了SENSORY公司的语音识别技术（PASS WORD）。密码笔记是一个可携式的保险箱，他能保管笔记和其它东西的秘密，而且只能被一个拥有者的密码打开。密码电话的工作原理与此相同，只是它可以让女孩子们创建一个多达10个的电话列表，这些电话可以用语音激活。在紧急情况下，它的一个安全特性能让电话避过密码直接拨打911。

　　以上为大家介绍的几款玩具都是美国一九九八年度到二零零一年度的零售金奖产品。由此可知，中国的玩具业如果不想仅仅停留在简单的来料加工，和一味仿制国外流行产品；要建立中国自己的国际知名品牌，就必须增强专有知识产权意识，加大科技应用力度。努力制造出科技含量高，功能复杂的智能玩具，利用中国独有的资源优势，在国际玩具业创出中国人自己的品牌。

　　香港的一个由传统工业向高科技转型的成功典范-----港产智能狗“I –CYBIE”，最近风光一时无二，连特首董建华都为港人能自创风靡美国市场的智能玩具引以为荣。这只智能狗在美国百货公司出售，据悉，无论大人，小孩都喜欢这只可以做百多个动作，像真狗般服从主人的智能狗。在大陆，越来越多的玩具商在与深圳市捷通网络通讯服务有限公司合作。相信，不久的将来中国的小朋友也能拥有价廉物美的，完全由我们自己开发设计的高科技智能玩具了。

深圳捷通公司供稿 CTI论坛编辑

语音识别及合成芯片在玩具业的应用前景