智能音乐玩具设计报告
一、产品描述
智能音乐玩具，正如其名，首先它是个玩具，其次它能播放音乐，像MP3一样，最后也是这个玩具的亮点之处----语音情感识别，它能根据主人说某个特定命令时的语气判断出主人的情绪，并作出相应的回应。
这款玩具并不征对儿童，而是征对成年人，这个年龄段的女孩子还是很喜欢玩具，但单纯的玩具娃娃已不能满足需求。再者，这个年龄段的女生已经接触数码产品，对MP3这类产品很感兴趣。所以要是自己的娃娃具备播放MP3的功能肯定会受到欢迎。最后，本产品要设计的亮点之处就是----这个娃娃还能识别它的主人的情感。因为这个年龄段的女生已经需要个人空间，所以这个玩具只要能识别她的情感即可。为了能在市场上推广，该产品成本价不宜过高。综上，我们需开发一个造型可爱，具备MP3播放功能，同时又能做特定人语音情感识别的玩具。
二、市场调研
目前，国内已经有很多智能语音玩具，但大多数都是征对儿童，作为儿童的益智玩具而出现的。呈现的玩具品牌也参差不齐，价格从百元以下到三四百左右。见表格1。而在国外，比较著名的当属日本索尼公司推出的Aibo系列宠物狗，征对成人开发设计，价钱不菲，大致两万元左右。
表1 国内比较受欢迎的智能语音玩具
公司名称 代表玩具 市场价（元） 功能
上海芯缘 小草莓 118 会唱歌、背诗、讲故事、简单会话，并带有闹钟功能、录音回放功能
南京艺为斯 欧妮宝贝—美美 518 同上
创智者 智多熊 239 同上
北京佳美仕 小布叮 198 儿童MP3
世 嘉 idog音乐宠物狗 258 播放音乐时随节奏跳舞，并有情绪变化。
表1所列出的玩具设计时都是征对儿童，前三种玩具都有背诗、讲故事、说英语的功能，而语音智能块的应用主要体现在和儿童会话上，能进行小词汇量的特定人内容识别。至于唱歌，这些玩具只能播放数十秒的没有伴奏的儿歌，大多是受小朋友欢迎的歌曲。虽然这些产品也可以被青少年使用，但还是显得过于幼稚。而目前国内为小学或初中阶段的女生做的这方面的玩具还很少，所以这也是我们玩具选择该对象的原因之一。至于北京佳美仕推出的小布叮儿童MP3也是为儿童量身定做，身高12cm，塑料材质，内存1G。这种型号大小的MP3对于一个小孩来说是安全，但对于一个小初中女生而言却不合适，因为携带这样大小的MP3并不方便；作为玩具，因其材质是塑料的，不符合拥抱的感觉。对于世嘉推出的音乐宠物狗，也是塑料材质，作为娱乐用是一个不错的选择。但对于上学后的学生而言，并没有多少时间可以用来娱乐，更需要有个可以抱着入睡的玩具。
总之，目前市场上还没有一款征对小初中女生的玩具，可以唱歌，可以抱在怀里，还可以识别出主人的情绪并用音乐调节一下。
三、方案设计
1. 内存要求
该玩具并不是单纯的MP3，它可以在睡前哼着歌伴它的主人入睡，所以内存无须像正常的MP3一样大，只要有128M即可。
2. 输入输出方式
输入方式：考虑到这个年龄段的女生对数码产品的热忱，因而不采用传统的按键方式来控制歌曲的播放，而是采用触摸屏来控制。而本产品的亮点----语音也是另一个控制方式，主人可以通过说特定命令的语气来决定自己想听什么类型的歌曲。
输出方式：本产品虽不是MP3，但要模仿MP3，而且也由于采用触摸屏控制，因而LCD显示屏是输出方式之一；其次，播放音乐需要扬声器；最后，因为睡前听歌而不给他人造成影响，所以还需一个耳机接口。
3. 闹钟功能
该玩具因可以陪伴主人入睡，多添置一个闹钟功能，会更实用。
4. 自动关机功能
自动关机模块可以让用户在入睡前设置定时，然后自动关机，而不要用户再自己关机，从而影响睡眠。这个功能的添置也使产品的实用性更强。
5. 电源模块
传统的放电池的方式因时常需要更换电池而不再受欢迎，因而该产品的供电方式可采用市面上较流行的锂电池，电量用完时只需插上充电器充满即可。
6. USB模块
这个功能可以方便用户重新下载更新文件内容。
7. 外观设计
因这个年龄段的女生很喜欢抱着玩具，所以该产品手感一定要好，因而可选取毛绒面料，玩具外面可套上一种棉质衣服，方便用户换洗，从而保持玩具干净卫生。玩具形状可选取可爱的动物，如小兔子，也可选取漂亮的女娃娃。目前，实验室有小兔子的毛绒玩具，也符合要求。因其为兔子，可取名为月野兔。该名来之于日本经典卡通片《美少女战士》，大多数女生都比较熟悉这个名字。
元件分布位置：触摸屏置于玩具的胸口处，平时不要的时候用衣服挡着，保护屏幕，使用时再把衣服拉开；扬声器至于玩具的嘴巴处；麦克风置于玩具的耳朵处；耳机和电源开关均置于玩具的头顶处；USB接口和电源接口都置于玩具的背部。
四、软件设计
软件流程图，如图1所示。开机后先播出语音问候语，如：“今天你微笑了吗？”，同时显示屏显示一张欢迎界面，如一张笑脸。其次，进入主菜单，有三个模式可以选择，分别为音乐模式、语音模式和系统设置。音乐模式就是使用触摸屏正常播放MP3。语音模式下又分训练模式和识别模式。用户拿到产品后首次使用时须训练。目前语音情感识别还是征对特定命令的不同情感，即对于相同语句的情感特征进行判别。介于情感识别在产品中的使用并不多，本系统只对高兴、平静、悲伤三种情感状态进行判别。识别模式是指当用户说指定的命令时，系统通过提取命令语句的情感特征进而识别出情感状态，再做出相应的回应。如判断出用户开心时，系统可先播放语音提示“看你这么开心，我给你放首歌吧！”，然后播放一首令人快乐的歌曲。系统设置目录下又分闹钟功能和自动关机功能。
上文提到工作在识别模式下时，系统识别出用户的情感状态后，征对不同的情感状态播放不同的歌曲。因为有三种情感状态，因而可建立三个文件夹，名字和情感状态相对应。当识别出情感状态，就播放相应文件夹名下的歌曲。
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智能音乐玩具，正如其名，首先它是个玩具，其次它能播放音乐，像MP3一样，最后也是这个玩具的亮点之处----语音情感识别，它能根据主人说某个特定命令时的语气判断出主人的情绪，并作出相应的回应。
这款玩具并不征对儿童，而是征对成年人，这个年龄段的女孩子还是很喜欢玩具，但单纯的玩具娃娃已不能满足需求。再者，这个年龄段的女生已经接触数码产品，对MP3这类产品很感兴趣。所以要是自己的娃娃具备播放MP3的功能肯定会受到欢迎。最后，本产品要设计的亮点之处就是----这个娃娃还能识别它的主人的情感。因为这个年龄段的女生已经需要个人空间，所以这个玩具只要能识别她的情感即可。为了能在市场上推广，该产品成本价不宜过高。综上，我们需开发一个造型可爱，具备MP3播放功能，同时又能做特定人语音情感识别的玩具。
二、市场调研
目前，国内已经有很多智能语音玩具，但大多数都是征对儿童，作为儿童的益智玩具而出现的。呈现的玩具品牌也参差不齐，价格从百元以下到三四百左右。见表格1。而在国外，比较著名的当属日本索尼公司推出的Aibo系列宠物狗，征对成人开发设计，价钱不菲，大致两万元左右。
表1 国内比较受欢迎的智能语音玩具
公司名称 代表玩具 市场价（元） 功能
上海芯缘 小草莓 118 会唱歌、背诗、讲故事、简单会话，并带有闹钟功能、录音回放功能
南京艺为斯 欧妮宝贝—美美 518 同上
创智者 智多熊 239 同上
北京佳美仕 小布叮 198 儿童MP3
世 嘉 idog音乐宠物狗 258 播放音乐时随节奏跳舞，并有情绪变化。
表1所列出的玩具设计时都是征对儿童，前三种玩具都有背诗、讲故事、说英语的功能，而语音智能块的应用主要体现在和儿童会话上，能进行小词汇量的特定人内容识别。至于唱歌，这些玩具只能播放数十秒的没有伴奏的儿歌，大多是受小朋友欢迎的歌曲。虽然这些产品也可以被青少年使用，但还是显得过于幼稚。而目前国内为小学或初中阶段的女生做的这方面的玩具还很少，所以这也是我们玩具选择该对象的原因之一。至于北京佳美仕推出的小布叮儿童MP3也是为儿童量身定做，身高12cm，塑料材质，内存1G。这种型号大小的MP3对于一个小孩来说是安全，但对于一个小初中女生而言却不合适，因为携带这样大小的MP3并不方便；作为玩具，因其材质是塑料的，不符合拥抱的感觉。对于世嘉推出的音乐宠物狗，也是塑料材质，作为娱乐用是一个不错的选择。但对于上学后的学生而言，并没有多少时间可以用来娱乐，更需要有个可以抱着入睡的玩具。
总之，目前市场上还没有一款征对小初中女生的玩具，可以唱歌，可以抱在怀里，还可以识别出主人的情绪并用音乐调节一下。
三、方案设计
1. 内存要求
该玩具并不是单纯的MP3，它可以在睡前哼着歌伴它的主人入睡，所以内存无须像正常的MP3一样大，只要有128M即可。
2. 输入输出方式
输入方式：考虑到这个年龄段的女生对数码产品的热忱，因而不采用传统的按键方式来控制歌曲的播放，而是采用触摸屏来控制。而本产品的亮点----语音也是另一个控制方式，主人可以通过说特定命令的语气来决定自己想听什么类型的歌曲。
输出方式：本产品虽不是MP3，但要模仿MP3，而且也由于采用触摸屏控制，因而LCD显示屏是输出方式之一；其次，播放音乐需要扬声器；最后，因为睡前听歌而不给他人造成影响，所以还需一个耳机接口。
3. 闹钟功能
该玩具因可以陪伴主人入睡，多添置一个闹钟功能，会更实用。
4. 自动关机功能
自动关机模块可以让用户在入睡前设置定时，然后自动关机，而不要用户再自己关机，从而影响睡眠。这个功能的添置也使产品的实用性更强。
5. 电源模块
传统的放电池的方式因时常需要更换电池而不再受欢迎，因而该产品的供电方式可采用市面上较流行的锂电池，电量用完时只需插上充电器充满即可。
6. USB模块
这个功能可以方便用户重新下载更新文件内容。
7. 外观设计
因这个年龄段的女生很喜欢抱着玩具，所以该产品手感一定要好，因而可选取毛绒面料，玩具外面可套上一种棉质衣服，方便用户换洗，从而保持玩具干净卫生。玩具形状可选取可爱的动物，如小兔子，也可选取漂亮的女娃娃。目前，实验室有小兔子的毛绒玩具，也符合要求。因其为兔子，可取名为月野兔。该名来之于日本经典卡通片《美少女战士》，大多数女生都比较熟悉这个名字。
元件分布位置：触摸屏置于玩具的胸口处，平时不要的时候用衣服挡着，保护屏幕，使用时再把衣服拉开；扬声器至于玩具的嘴巴处；麦克风置于玩具的耳朵处；耳机和电源开关均置于玩具的头顶处；USB接口和电源接口都置于玩具的背部。
四、软件设计
软件流程图，如图1所示。开机后先播出语音问候语，如：“今天你微笑了吗？”，同时显示屏显示一张欢迎界面，如一张笑脸。其次，进入主菜单，有三个模式可以选择，分别为音乐模式、语音模式和系统设置。音乐模式就是使用触摸屏正常播放MP3。语音模式下又分训练模式和识别模式。用户拿到产品后首次使用时须训练。目前语音情感识别还是征对特定命令的不同情感，即对于相同语句的情感特征进行判别。介于情感识别在产品中的使用并不多，本系统只对高兴、平静、悲伤三种情感状态进行判别。识别模式是指当用户说指定的命令时，系统通过提取命令语句的情感特征进而识别出情感状态，再做出相应的回应。如判断出用户开心时，系统可先播放语音提示“看你这么开心，我给你放首歌吧！”，然后播放一首令人快乐的歌曲。系统设置目录下又分闹钟功能和自动关机功能。
上文提到工作在识别模式下时，系统识别出用户的情感状态后，征对不同的情感状态播放不同的歌曲。因为有三种情感状态，因而可建立三个文件夹，名字和情感状态相对应。当识别出情感状态，就播放相应文件夹名下的歌曲。
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