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| 智能玩具设计 | 现在的智能玩具接受能力很强，基于环境的刺激，它们可以跟随着改变行为模式和动作。虽然电子玩具多年前就能制造出音响了。但是现在的电子宠物狗和其他电子生物玩具能说且能理解孩子的反应，然后相应地动作。产品设计者的挑战在于在通俗的价格上创造一个受人欢迎的玩具。对于智能玩具的设计者来说，当要把语音技术加入到他们的产品中时有一大串的挑战呢！自从80年代早期电子业被引入到玩具中并成为其主流后，它的流行经历了一些起伏。有几年，电子业需求很高，几乎每个领域都有。玩具公司和玩具开发商以同样的方式给玩具、游戏、车辆、动作人物等等增加光、声、马达。这个趋势后跟着的是“让一切回归传统”，前几年一些有着几百种电子玩具的玩具公司只收到4种产品的定单。现在，钟摆似乎又摇回了以前的方向。电子仍然是玩具工业的一大部分。许多分析家认为电子技术可以应用在大多数玩具中. 首先要考虑系统成本
玩具业中电子增长的一个新领域是智能玩具。产品能进行学习，基于环境的刺激，它们可以跟随着改变行为模式和动作。语音合成和语音识别是智能玩具中的关键技术，帮助用户和玩具间进行通讯，给孩子提供与玩具间的真实交互的经历。这样的产品包括TOMOGOCHI产品，语音控制机器人，交互式宠物、木偶，密码保护产品，当然，还有玩具狗。
智能玩具的开发商必须面对成本、技术选择、对话设计、环境考虑和系统设计考虑。真正的魔力在于使用所有的这些技巧来创建一个产品，功能有趣而确实能吸引儿童甚至成人，对生产厂商来说成本划算，这就必定会成为流行的产品。
玩具业，成本是大头。用户简直不愿在语音合成和识别上花费太多。虽然这些技术能带来更大的特征，但这些技术本身不是产品。毕竟，玩具不仅仅是个语音传送工具。典型的，玩具业里的电子技术应用会带来四到五倍的利润涨幅。也就是说，如果最初技术成本为5美金，零售时就翻到了20-25美金。 和众多的消费者产品一样，价格极度地具有竞争了，当然，零售价肯定是和销售量有关。
产品开发商关心给他们的产品加上听说功能的总体成本，不仅仅是语音芯片的成本。因此，焦点应该是系统成本。高度集成的语音芯片如SENSORY的RSC-364包含了麦克风预放、ROM、RAM、数模和模数转换和扬声器驱动。通用目的的DSP似乎能提供类似的芯片价格，然而，当加上所有所需的元器件后，总的系统成本肯定会明显地高很多。基于RSC-364上设计的产品量高时技术成本会少于20元。
语音合成和识别技术
用一个8位处理器，然后加上数字滤波器和其他的特殊功能单元，SENSORY的芯片能够运行下列语音技术：说话者独立和说话者依赖识别，身份验证，单词捕捉，语音合成，录音回放，4声道音乐。加上标准微控制器的普通功能，例如通用产品控制，就能实现对产品进行智能化的语音控制。
这里讨论的目的是，“技术”指的是语音处理器上运行的软件算法。典型的，有很多可供选择：包括语音和音乐合成，语音识别，身份验证，录音回放等。挑战就是把技术融合起来创造最自然的用户界面，当最小化系统资源时，如电源和存储器。加语音容易，但难的是说什么、怎么说，当然还有，怎样在最小的寄存器空间里尽可能的多的存放语音。
语音识别，一项进行了二十多年还处于幼年的技术，可能仍是最具有挑战性的技术，最值得加入到产品中的技术。与语音合成加在一起它能给产品带来生命，通过不仅允许产品说，还能听，还能智能反应。
有几种识别模式，包括连续语音识别，用于听写，和分立词汇语音识别，用于命令和控制。连续语音识别需要强有力的PC级的处理器，但分立词汇语音识别能在不需要那么多的电源的情况下运行，使得它成为玩具业的技术选择。
另一个区别是存在于说话者独立和说话者依赖的语音识别技术之间的。说话者独立产品一出厂就可以用了，无须训练，但它的制作更困难且更贵。说话者依赖允许或需要（看你用什么角度看它）用户先对玩具进行训练让它识别词汇。大部分智能玩具应用中，说话者独立的方法是人们倾向的，因为它可以用在试试我的模式，而且无须用户训练或设置。
用户代表着语音识别技术最具挑战性的方面。用户——特别是孩子——是不可预料的，而且永远不会跟着规则走， 他们看了大量的科幻电影，在那些影片中演员们走进一间屋子然后对着计算机说话。这不仅不现实，而且在现今用最复杂最昂贵的系统也无法达到。事实是没有计算机能象人的大脑一样在语音输入上理解和行动。同样的，当不考虑房子里其他的声音或对话时，没有哪种计算机和技术能积极的选择什么噪音或信息该听。
创造自然的用户界面
因此，这意味着什么呢？智能玩具的一个产品特性的目标必须是创造一个尽可能自然的用户界面，当考虑语音识别技术可以做什么时。一个分立语音识别器能够在任何给定的时候聆听有限的词汇，意味着用户必须说这些词汇中的一个而不是其他词汇。所以产品必须引导用户说其中的一个。这可以通过告诉用户来实现，通过语音合成，选择是什么：“你想玩什么游戏，颜色，数字还是唱歌？”用户然后说其中一个命令。另一个技术是用语音合成来引出正确的回应而不泄露答案或选项。例如，玩具会问：“我的鞋子是什么颜色的？”答案必须是非常简单基本清楚定义的颜色，如红，白，黑或绿。设计不好的产品会问：“天空是什么颜色的？”这太含糊了，因为天空的颜色有可能是兰色、白色、灰色、阴云、橙色、紫色、红色且连续不停的。
如果目的是创建能被识别的用户定义的词（说话者倚赖词汇），玩具制造商必须定义一个易于使用的训练顺序。可能就简单到这个地步，当电池被装进去时，产品提示：“该给你的新小怪物起个名字了。现在说你新小怪物的名字。”
各种技术的综合应用
良好的玩具设计需要技术的正确使用和以自然的方式将各项技术混合起来。例如，把语音合成与语音识别结合起来允许产品提示用户和对行为与错误给出反馈。今天市场上有些产品，例如radic的密码日记，零售价为19。95美元，关键技术是sensory的身份验证技术，是为女孩子们做的最成功的产品之一，而其非常简单。女孩用一个语音密码锁住她的日记。密码日记用两种技术——身份验证和语音合成——显示不是所有的产品必须用到每一个可用的技术。
环境是想把语音识别加入到产品中的玩具开发商所面临的另一个重要的挑战。语音识别器必须从麦克风接收高信噪比的信号。用户企图跨过房间控制玩具或与玩具交流呈现了巨大的挑战，特别是如果有其他噪音源存在的话，如电视，家用电器，风扇或其他人在说话，都比说话者离麦克风更近的话。
用户通常不愿意戴着耳机或拿着麦克风来控制他们的玩具，因此挑战就是允许尽可能多的自由而仍能提供强烈的清晰的信号给玩具。这是设计者必须给予创造性的地方，也许加个耳机，但一定要是酷的、未来型的、象终极者一样的模型。或者玩具可以设计成这样，用户必须、或想靠近它，例如娃娃，必须在手臂的长度之内玩耍。
几乎同所有电子系统的设计一样，电源的设计会制造或毁坏智能玩具。智能玩具通常使用马达且大部分马达都在电池工作的情况下运行。很难预言马达的最终负载，因为 意味着机械元件通常是生产前最后完成的东西。考虑的选项包括独立电源（两套电池），马达和大容量电容。
每年，玩具公司和开发商都在寻找着新方法开发热门玩具。在过去几年内，热门玩具已经有些已经智能化。语音合成和语音识别会继续做更多且更划算。在合适的价格、合适的技术中会继续找到挑战，然后在语音识别技术的能力及局限性内设计产品。 |
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发表于 2006-11-2 19:44:11
