УСТРОЙСТВО ВЫЗОВА НА МОБИЛЬНОМ ТЕЛЕФОНЕ НАТУРАЛЬНЫМИ ЗВУКАМИ МЕХАНИЧЕСКОГО МУЗЫКАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА И МОБИЛЬНЫЙ ТЕЛЕФОН С ВЫЗОВОМ НАТУРАЛЬНЫМИ ЗВУКАМИ МЕХАНИЧЕСКОГО МУЗЫКАЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА
RINGING APPARATUS ON MOBILE TELEPHONE USING NATURAL SOUNDS OF MECHANICAL MUSICAL INSTRUMENT AND MOBILE TELEPHONE WITH RINGING USING NATURAL SOUNDS OF MECHANICAL MUSICAL INSTRUMENT

Область техники
Изобретение относится к мобильной радиосвязи, в частности к радиотелефонным аппаратам, а именно к мобильным сотовым и/или спутниковым телефонам со звуковым вызовом натуральными звуками механического музыкального инструмента.
Уровень техники
<mrow><mi>т</mi><mover accent="true"><mi>η</mi><mo>˜</mo></mover><mi>λ</mi><mi>ε</mi></mrow>
Телефóн (греч.
- «далеко» и φωνή - «голос», «звук») - устройство для передачи и приема звука на расстоянии. Современные телефоны осуществляют передачу звука посредством электрических сигналов [1].
В 1849-1854 гг. Шарлем Бурселем, инженером-механиком и вице-инспектором парижского телеграфа, была разработана идея телефонирования. Первый принцип действия телефона Ш. Бурсель изложил в своей диссертации в 1854 году, но до практического осуществления телефонной связи он не дошел. Ш. Бурсель был также первым, кто употребил слово «телефон».
В США иммигрант итальянского происхождения Антонио Меуччи продемонстрировал устройство, которое могло передавать звуки по проводам и названное им Telectrophon. Меуччи подал заявку на патент своего изобретения в 1871 году.
В 1861 году немецкий физик и изобретатель Иоганн Филипп Рейс продемонстрировал другое устройство, которое также могло передавать музыкальные тона и человеческую речь по проводам. Аппарат имел микрофон оригинальной конструкции, источник питания (гальваническую батарею) и динамик. Сам Рейс назвал сконструированное им устройство Telephon.
Телефон, запатентованный в США 1876 году Александром Беллом, назывался «говорящий телеграф». Трубка Белла служила по очереди и для передачи, и для приема человеческой речи. Вызов абонента производился через трубку при помощи свистка. Дальность действия этой линии не превышала 500 метров.
Александр Белл подал заявку в Вашингтонское патентное бюро на свое изобретение 14 февраля 1876 года. Двумя часами позже заявку на «Устройство для передачи и приема вокальных звуков телеграфным способом» подал Э. Грей из Чикаго.
7 марта 1876 года Александром Беллом был получен патент на изобретение телефона. При этом А. Белл пытался изобрести не телефон, а «гармонический телеграф». В то время в телеграфии испытывался огромный дефицит линий.
В телефоне А. Белла не было звонка, он был изобретен позже его коллегой Т. Ватсоном (1878 год).
В настоящее время наибольшее распространение получили радиотелефоны, представляющие собой систему, состоящую из базы, к которой подключаются аналоговые или цифровые абонентские линии от АТС, и одной или нескольких беспроводных трубок (мобильных телефонов), которые могут как передавать между собой, так и звонить по внешним линиям.
Мобильные телефоны разделяют на сотовые и спутниковые.
Сотовый телефон основан на системе радиосвязи, направленной на то, чтобы обеспечить пользователя связью в любом месте. Состоит из большого количества базовых станций, связанных между собой центральными коммутаторами и сотовыми телефонами. Сотовый телефон при включении регистрируется на ближайшей базовой станции и, если на его номер звонят, центральный коммутатор находит телефон и переводит на него вызов через ближайшую базовую станцию.
Спутниковый телефон основан на технологии передачи оцифрованной и сжатой информации с помощью цифровых методов через сети, построенные на IP-технологии. Например, через Интернет. Позволяет значительно удешевить разговоры на больших расстояниях. В числе недостатков - проблема задержки сигнала, связанная с особенностями IP-технологии. Начиная с 2005 года использование специализированных программ (например, Skype) сделало IP-телефонию более доступной, хотя и не совсем бесплатной.
В мобильных телефонах функции вызова обычно реализуются звуковыми вызовами и вызовами вибрацией корпуса (вибровызовами).
Звуковые вызовы обычно реализуются посредством воспроизведения через динамик различных звуков или мелодий [2].
Динамик обычно служит основным источником звука в мобильном телефоне. Через динамик посредством соответствующего программного обеспечения обычно воспроизводится и звук разговора, и мелодии вызова, системные звуки и др.
Традиционно в мобильном телефоне используется один динамик для воспроизведения всех звуков. Но все чаще для улучшения качества звучания (для прослушивания музыки, громкой связи, мелодии вызова и т.п.) используют отдельный динамик. Отдельный динамик часто используют в телефонах с музыкальной направленностью, но нередко производители устанавливают дополнительный динамик и в другие свои телефоны.
Звуковые сигналы вызова (звуковой вызов) в современных мобильных телефонах осуществляются посредством мелодий для мобильных телефонов (рингтонов, реалтонов, Cell / Mobile Phone Ringtones, Cell / Mobile Phone Realtones) - звуковых файлов воспроизводимых в качестве звонка, сигнала вызова, уведомления о поступлении SMS, MMS, сигналов будильника, сопровождения MMS [3].
Мелодии обычно разделяют на категории: звуки/сигналы, кино и ТВ, музыка и другие. Также мелодии классифицированы по формату: mp3, wav, midi, mmf, amr и другие. Известно большое количество реалтонов, полифонических, монофонических мелодий, mp3 мелодий, мелодий с человеческим голосом.
Большинство современных моделей мобильных телефонов обладают возможностью посредством соответствующего программного обеспечения воспроизводить звуковые файлы всех основных форматов и могут принимать мелодии посредством Bluetooth, инфракрасного порта (IrDA) или через кабель.
Недостатком программного воспроизведения мелодий в мобильных телефонах является недостаточно высокое качество звука по сравнению с натуральным звучанием музыкальных инструментов. Это обусловлено ограниченными возможностями динамиков обычных мобильных телефонов, не предназначенных для воспроизведения музыкальных звуков в широких звуковых диапазонах. В частности обычные телефоны не способны точно воспроизводить ясное, звонкое, блестящее звучание металлических колокольчиков и звонков.
Большинство современных мобильных телефонов кроме звукового вызова через динамик обладают также функцией вибровызова, используемого для «беззвучного режима» в ситуациях невозможности использование звуковых вызов (например, во время концертов, лекций, собраний и т.п.), но необходимости постоянного нахождения на связи.
Функция вибровызова реализуется посредством подключенного к схеме электронных компонентов вибромотора, на валу двигателя которого установлен экцентрик. В момент поступления сигналов вызова электронная схема телефона включает питание вибромотора и вал его двигателя начинает вращаться. Наличие закрепленного на оси двигателя вибромотора груза эксцентрика сообщает возникающие вибрации корпусу телефона, корпус телефона начинает вибрировать и вибрацией сигнализировать о вызове.
В некоторых мобильных телефонах реализована также функция визуального вызова включением/выключением подсветки экрана или специальных световых индикаторов.
Реализация функции визуального вызова анимацией в мобильных телефонах не выявлена.
Анимация (от латинского "anima" - душа) - технология, позволяющая при помощи неодушевленных неподвижных объектов создавать иллюзию их движения [4].
С древних времен, начиная с китайского театра теней и до волшебного фонаря 17 в., предпринимались попытки "оживить" изображение. В 19 в. было доказано, что изображение остается на сетчатке глаза еще доли секунды после того, как глаз перестал воспринимать сам объект, и с учетом этого открытия изобретались специальные механизмы, такие как "Зоотроп" (1830-е годы) британского часовщика У.Г. Хорнера: барабан с последовательностью рисованных изображений. Барабан вращался, и создавалось впечатление, что фигурки движутся. В 1880-х годах французский изобретатель Э. Рейно развил эту идею, добавив проектор.
В 1906, после изобретения кинокамеры, Дж.С. Блэктон сделал первый в США мультипликационный фильм Юмористические фазы смешных мордочек, где был применен принцип "один кадр - один рисунок". В 1911 под его руководством мультипликатор Уинзор Мак-Кей создал фильм Маленький Немо по газетному комиксу. Но как искусство мультипликация утвердилась после фильма Мак-Кея Динозавр Герти (1914). Герти танцевала на экране, выворачивала с корнем деревья, удерживала на носу мяч.
В 1917 Флейшер разработал "ротоскоп", позволяющий применять для использования в анимации съемки живых актеров.
В 1924 известный художник Ф. Леже поставил знаменитый Механический балет.
Наиболее популярная форма анимации - мультипликация, представляющая собой серию рисованных изображений. На каждом следующем рисунке фигурка представлена в чуть иной фазе движения. Отдельные рисунки покадрово фотографируются, а затем проецируются на экран со скоростью 24 кадра в секунду в звуковой анимации или 16 кадров в секунду - в немой. Действия и эффекты, невозможные в реальной жизни, - суть анимации [5].
В настоящее время различают кукольную, силуэтную, коллажную, компьютерную и лазерную анимации.
Кукольная анимация по популярности уступает лишь рисованной мультипликации. Кукла располагается прямо перед камерой и фотографируется покадрово, причем каждый раз в ее позу вносятся минимальные изменения, чтобы при последующей проекции создавалась иллюзия движения. Этот тип анимации возник в России, где В.А. Старевич начал делать кукольные фильмы еще в 1911.
В силуэтной анимации вырезанные из картона или другого материала фигурки накладываются на целлулоидную пленку, причем для каждого следующего кадра их положение слегка меняется.
В коллажной анимации используется тот же принцип, однако вместо фигурок применяются вырезки из книжек, наклейки, иллюстрации. Анимация объектов заставляет неживые предметы казаться одушевленными. Могут использоваться как предметы повседневного обихода (спички, вилки, часы), так и фотографии и различные изображения.
В компьютерной анимации после того, как нарисованы основные позы, автоматически рассчитываются промежуточные положения героев. В электронной анимации на компьютере мультфильм создается весь целиком.
В лазерной анимации с помощью лазерного луча и набора зеркал достигается иллюзия трехмерного объекта.
История анимации началась задолго до появления в мире кинематографа, изобретенного братьями Люмьерами.
Первые попытки человека воспроизвести не только статичные картины мира, но и само движение, можно наблюдать уже в работах первобытных художников, для которых характерно изображение, например, бегущего оленя с большим количеством ног, показывающих стремительность его бега, или, например, танцующего охотника с восемью ногами и руками, которыми переданы различные моменты движения в танце. Позднее мы находим динамичную передачу движения в скульптурных рельефах древней Греции, в египетских росписях гробниц и храмов фараонов. В Китае иллюзию движения рисунка пытались создать с помощью театра теней, в котором двигались тени рисунков, проецируемые на освещенной плоскости.
Еще в 70-е годы до н.э. римский поэт и философ Лукреций в своем трактате «О природе вещей» описал приспособление для высвечивания на экране анимированных движущихся рисунков.
Своеобразным прообразом современного кино послужили появившиеся в 15 веке книжки, на каждой из страниц которых были изображены человеческие фигуры в различных фазах движения. Стоило свернуть такую книжку в рулон, а затем быстро развернуть его, как стремительно перелистывающиеся страницы создавали эффект движущихся людей.
Более совершенным прибором можно считать так называемый «волшебный фонарь» (лат. «laternamagica»). Распространенное в средневековье, это устройство состояло из деревянного или металлического корпуса с отверстием или объективом, в котором был размещен источник света. Между источником света и оптической системой вставлялись пластины из стекла с нанесенными на них изображениями, которые и проецировались таким образом на любую подходящую поверхность.
Следующий этап эволюции приборов для анимации рисунков пришелся на 1832 год, когда бельгийский профессор Жозеф Плато создал в своей лабаратории уникальный прибор - фенакистископ (от греческого слова "фенакс" - обманщик и корня "скоп" - смотреть).
Конструкция фенакистископа основывалась на способности сетчатки человеческого глаза запоминать последовательные события. Так описывал свое изобретение сам автор: «Аппарат состоит из картонного диска с прорезанными в нем отверстиями. На одной стороне диска нарисованы фигуры. Когда диск вращают вокруг оси перед зеркалом, то фигуры, рассматриваемые в зеркале через отверстия диска, представляются не вертящимися вместе с диском, а, наоборот, кажутся совершенно самостоятельными и делают движения, им присущие» [6].
Практически одновременно с Плато прибор с тем же основным принципом действия был изобретен венским профессором геометрии Симоном фон Штампфером. Этот прибор был назван изобретателем «стробоскоп». Это был картонный барабан, насаженный на ось. На внутренней стороне этого барабана на бумажной ленте были нанесены несколько рисунков (обычно их было от восьми до двенадцати), иллюстрирующих последовательные фазы движения человека или животного, совершающего определенное действие, например: бег страуса, скачку лошади и т.п. Каждый последующий рисунок воспроизводил новый момент движения, при этом последний рисунок каждого цикла являлся как бы замыкающим по отношению к первому рисунку. Вставив бумажную ленту с рисунками в барабан с узкими, продолговатыми отверстиями, прорезанными против каждого рисунка, и вращая барабан вокруг оси, зритель видел быструю последовательную смену рисунков, которая создавала полную иллюзию их движения.
Благодаря этому изобретению эффект видимого движения при смене неподвижных изображений, сделанных на внутреннем диске, стал называться стробоскопическим эффектом.
Известно множество приборов, объединенных названием «зоотроп». Это устройство, схожее со стробоскопом, в котором диск с отверстиями заменен деревянным или металлическим барабаном, открытым сверху, прорезанным вертикальными щелями по бокам и вращающимся горизонтально на оси. Диск с картинками заменен длинной лентой, которая помещается, свернутая в круг, внутри барабана. Эти ленты могли вместить пять, десять и более дюжин картинок, тогда как диски не могли вместить больше двух дюжин.
Впервые зоотроп был сконструирован в 1834 году английским математиком Уильямом Джорджем Хорнером и назывался "дедалеум" (в честь Дедала, который, по преданию, создал движущиеся картины людей и животных).
Последующие варианты этого аппарата (в частности, аппарат, который сконструировал в 1860 году француз Дезвинь, и аналогичный аппарат американца Уильяма Е. Линкольна) закрепили за всеми подобными устройствами название «зоотропа».
В 1853 г. австриец барон фон Ухациус, сконструировав стробоскоп, в котором изображения помещались на стеклянном диске и освещались масляной лампой, впервые спроецировал их на экран.
В 1861 г. американец Колман Селлерс изобрел прибор «кинематоскоп», который представлял серию наклеенных на барабан фотографий, сменявших друг друга перед глазами зрителя.
Француз Эмиль Рейно, заимствовав вращательный барабан зоотропаХорнера и усовершенствовав зеркальную систему фенакистископа Жозефа Плато, создал новый, более совершенный прибор, назвав его «праксиноскопом» Рейно. 30 августа 1877 года, когда в Париже был запатентован праксиноскоп Эмиля Рейно, можно считать днем рождения анимации в том виде, в котором мы знаем ее сегодня.
Приблизительно в то же самое время, с 1870 года, в Сан-Франциско англичанин Эдвард Мейбридж начал свою работу по съемке последовательных фаз движения живого объекта (изначально этим объектом служили скачущие лошади).
Эдвард Мейбридж изобрел так называемый зоопраксископ (англ. zoopraxiscope от др.-греч.  - животное, живое +  - деятельность, движение +  - смотрю, наблюдаю) - прибор для «проецирования движущихся картинок».
Немногим позднее, в 1884, году Марей создал первый хронофотографический аппарат. Опыты Мейбриджа и Марея внесли значительный вклад в изучение движений человека и животных и в развитие техники.
В 1885 году Герман Кастлера создает мутоскоп, представляющий собой прибор с барабаном, в котором помещалась тысяча (и больше) рисунков.
1888 г. - Рейно усовершенствовал свой праксиноскоп, перенес рисунки на целлулоидную ленту (35 мм) и высветил ее на большом экране в кругу своих родных и друзей. С 1892 года Рейно устраивает специальные показы в музее Гревен и дает им название «Оптический театр».
И лишь в 1895 г. братья Люмьер разработали конструкцию киноаппарата для съемки и проекции движущихся фотографий, назвав его кинематографом, с чего началась история современного кино.
Известна также механическая анимация в механических часах, исторически представленная жакемарами (анимированными движущимися фигурками людей, например бьющий в колокол человек), анимированными животными (например, кричащий петух) и т.н. пейзажной анимацией (например, движущееся по небу солнце, текущая вода, шевелящаяся листва на деревьях).
Анимация в механических часах первоначально была тесно связана с функцией репетира - двигаясь, фигурки в часах оживляли процесс отбития определенных интервалов времени.
Жакемары присутствовали еще на ранних башенных часах, позже - во всевозможных интерьерных часах, а с возникновением и развитием карманных, а затем и наручных часов, жакемары украсили и их.
Очень популярными мотивами для анимированных часов средних веков стали религиозные сюжеты, а также разнообразные фривольные сцены.
Всем этим часам присуще механическое движение, однако механическая анимация в мобильных телефонах для реализации визуального вызова никогда и никем ранее не применялась.
Известны также механические музыкальные инструменты - приборы, исполняющие музыкальные пьесы при помощи исключительно механических средств [7].
По способу приведения в движение различают: а) инструменты с часовым механизмом - пружиной или гирей (музыкальные часы, музыкальные табакерки) и b) инструменты с рукояткой для вращения (шарманки).
По способу извлечения звука различают: с) инструменты с колоколами, колокольчиками, стальными пластинками или струнами и d) инструменты с флейтовыми или язычковыми трубами.
Практически всем известным старинным музыкальным инструментам, под какой бы из этих четырех разрядов ни подходили, был присущ е) вал со штифтами. В более поздних музыкальных инструментах вал со штифтами вытеснился листами с вырезанными в них отверстиями (нотными листами).
У Carillons, который представлял собой, вероятно, самые старинные механические инструменты, штифты вала производили звук, приподнимая молотки, ударяющие по колоколам. Английская фирма Жилле и Блэнд в Кройдоне внесла в свое время в этот механизм то усовершенствование, что штифты лишь пускали в ход силу пружины, производящей удар молотка.
В маленьких музыкальных табакерках и музыкальных ящиках (a+c) штифты зацепляли различно настроенные зубцы металлического гребня (стальные пластинки). В них было даже возможно в известных пределах увеличить или уменьшить силу звука и скорость движения (при помощи специальных приспособлений). Подобным же образом был устроен и эолиан, где не было надобности в отдельном пневматическом приставном механизме, а приспособление для механической игры помещалось внутри фисгармонии [8].
Механические музыкальные инструменты изготавливали в виде различных конструкций и форм - маленьких примитивных перстней-печаток, табакерок, шкатулок, кукол, часов-будильников, а также сложных по устройству стационарных напольных часов, оркестрионов, башенных курантов, "озвученных" карет. По способу "записи" и воспроизведения звуков механические музыкальные инструменты делили на 2 основные группы: действующие посредством вала с штифтами и работающие с помощью бумажной картонной ленты (нотной ленты) или металлического диска с перфорацией (нотного диска). Штифты и перфорации размещали в определенной последовательности в виде механической "записи" музыки. Источником звука механических музыкальных инструментов служили флейтовые и язычковые органные трубы с мехом, металлические гребенки с зубьями разной длины, наборы настроенных колоколов, звонки, струны, барабаны. Подавляющее большинство механических музыкальных инструментов было снабжено только однотипным звучащим элементом (чаще всего гребенкой или трубками), но существали и сложные конструкции, где комбинировались различные их виды. Вал, лента, диск приводились в движение простым ручным или ножным способом, при помощи заводного часового механизма, гиревой тяги, колеса катящейся кареты, позже - электромотора, а в далеком прошлом - водяного привода. Вращающийся вал зацеплял штифтами зубья гребенки, ударники колоколов, звонков, струн и барабанов, приводил в действие смычки или нажимал на клапаны, открывающие доступ воздуха к трубам, в результате чего возникал звук. Движущиеся лента и диск взаимодействовали с молоточковой и пневматической механикой, звук образовывался во время прохождения отверстия над струной или каналом, всасывающим воздух [9].
Репертуар механических музыкальных инструментов зависел от степени сложности и совершенства конструкции инструмента. Он состоял из перезвонов, наигрышей, бытовой и развлекательной музыки - модных песенок, танцев, пьесок, а также отдельных номеров из популярных опер, оперетт и др. произведений крупных форм в упрощенной аранжировке. Исполнение музыки носило механистичный, лишенный выразительности и оттенков характер, т.к. постепенное усиление или ослабление звучности в механических музыкальных инструментах было невозможно. Только в инструментах типа оркестриона автоматическое переключение звуков с флейтовых труб на язычковые и наоборот позволяло приглушать общее звучание.
Первые сведения о механических музыкальных инструментах относятся к 16 в. Особенно много систем механических музыкальных инструментов, включая автоматические, действующие при опускании в них монет, появилось в конце 19 - начале 20 вв.; применялись они в трактирах, ресторанах, различных увеселительных заведениях и в мещанско-купеческом быту. Наиболее совершенные виды механических музыкальных инструментов, в частности часы с органом, встречались в домах знати. Широкое распространение в это время получила шарманка, на которой играли бродячие музыканты. С появлением граммофона, а затем радиомагнитофонной аппаратуры механических музыкальных инструментов практически вышли из употребления [10].
Устройств вызова на мобильном телефоне натуральным звуком механических музыкальных инструментов и/или механической анимацией фигурок анимации и мобильных телефонов с вызовом натуральным звуком механического музыкального инструмента и/или механической анимацией фигурок анимации в объеме проведенного поиска не выявлено.
Несмотря на бурное развитие техники связи и расширение функциональных возможностей мобильных телефонов, с возможностью не только писать SMS, прослушивать музыку, осуществлять фотосъемку, использовать игровые приложения, но и использовать возможности Интернет, главной функцией мобильных телефонов были и остаются функции совершать исходящие и принимать входящие вызовы (звонки). Поэтому несмотря но постоянное появление новых функций продолжается совершенствование функций вызова мобильного телефона.
Известен мобильный телефон, содержащий размещенные в корпусе радиоблок, аудиоблок, блок логики, устройство для считывания SIM-карт, блок питания, антенну, вибратор, микрофон, динамик, дисплей и клавиатуру, отличающийся тем, что мобильный телефон снабжен дополнительно не менее чем одним вибратором, скоммутированным с блоком логики, способным распознавать и передавать управляющие сигналы независимо на любой из вибраторов. При этом блок логики выполнен с возможностью выработки сигналов управления частотой и направлением вращения вибраторов [11].
Известно устройство для передачи звуковой информации глухому или слабослышащему человеку, состоящее из блока обработки звуковых сигналов, в состав которого входит микрофон, выход которого через регулятор чувствительности связан с электронной схемой, и блока преобразователя, содержащего виброзвонок, отличающееся тем, что в блок обработки звуковых сигналов дополнительно введен передатчик радиосигнала, вход которого связан с выходом электронной схемы, а в блок преобразователя введен приемник радиосигнала, выход которого связан с виброзвонком. При этом параллельно виброзвонку или вместо него подключен визуальный индикатор [12].
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому при использовании результату (прототипом) является ручной телефон, выполненный с возможностью обеспечения различных вибраций только с одним вибромотором [13].
Портативное устройство связи по прототипу включает в себя первое средство для приема сигнала вызова и внешних сигналов; второе средство для классификации при этом отличительной особенности сигнала вызова или внешних сигналов; и третье средство для предоставления одного из различных шаблонов вибраций портативного устройства связи на основе классифицированной отличительной особенности. Второе средство включает в себя средство извлечения данных образца из внешних сигналов; средство хранения для хранения набора заранее заданных шаблонов; и средство управления для сравнения данных образца с одним из набора заранее заданных шаблонов, сохраненных в средство хранения, и генерации сигнала управления. Средство извлечения отличительной особенности включает в себя аналого-цифровой преобразователь для преобразования аналоговых сигналов внешних сигналов в цифровые сигналы, причем цифровые сигналы являются цифровыми сигналами во временном представлении; преобразователь в частотное представление для преобразования цифровых сигналов из аналого-цифрового преобразователя в сигналы в частотном представлении; логическое средство для суммирования соседних частотных сигналов из преобразователя в частотное представление и создания заново усиленных частотных сигналов; фильтр для удаления шумовых сигналов из заново усиленных частотных сигналов, причем амплитуда шумовых сигналов меньше, чем амплитуда базового сигнала; и аккумулятор для аккумулирования выходных сигналов из фильтра на основе полосы частот для образования данных образца. Третье средство включает в себя вибромотор, центр которого расположен в стороне от центра тяжести портативного устройства связи. Вибромотор включает в себя несимметрично сбалансированный груз, который закреплен на конце его оси, которая не является параллельной ни одной из осей X, Y и Z портативного устройства связи. Вибромотор дополнительно включает в себя измеритель положения для управления положением несимметрично сбалансированного груза и в котором измеритель положения управляется вторым средством. Портативное устройство связи по прототипу может включать также несколько вибромоторов, выполненных аналогично описанному выше вибромотору.
Недостатком устройства-прототипа является невозможность реализации на мобильном телефоне функций вызова натуральными звуками механических музыкальных инструментов.
Задача и технический результат
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, и получаемый от использования изобретения технический результат заключаются в расширение основных функциональных возможностей мобильных телефонов, а именно в обеспечении возможности звукового вызова натуральным звуком механического музыкального инструмента.
Раскрытие изобретения
Характерными функциональными особенностями изобретения являются:
- возможность его применения практически в любых мобильных телефонах, содержащих или снабженных микродвигателем, например микродвигателем вибромотора со снятым эксцентриком, обычно используемого в мобильных телефонах для реализации функции вибровызова;
- реализация на мобильном телефоне функции звукового вызова натуральными звуками механических музыкальных инструментов;
- возможность его реализации в различных вариантах конструктивного исполнения: только с функцией натурального звучания механического музыкального инструмента.
Характерными отличительными конструктивными особенностями изобретения являются:
- наличие в мобильном телефоне колесной передачи, кинематически связанной с микродвигателем, например микродвигателем вибромотора без эксцентрика на валу двигателя, и передающей движение от микродвигателя к ударному или приводному механизму механического музыкального инструмента;
- наличие в мобильном телефоне механического устройства, создающего звуковые колебания путем использования механического музыкального инструмента, имеющего кинематическую связь с микродвигателем посредством колесной передачи.
Поставленная цель и получаемый при использовании технический результат достигаются тем, что предлагается устройство вызова на мобильном телефоне, снабженное микродвигателем с возможностью его включения/выключения по сигналу электронной схемы мобильного телефона, которое выполнено с возможностью звукового вызова натуральными звуками механического музыкального инструмента, посредством установленных в мобильный телефон ударного, струнного или духового механического музыкального инструмента, содержащего источник звуковых колебаний механического музыкального инструмента и приводной элемент механического музыкального инструмента, и устройства создания механических колебаний, кинематически сопряженных колесной передачей с установленным на валу микродвигателя колесом.
Устройство вызова на мобильном телефоне с возможностью звукового вызова натуральными звуками механического музыкального инструмента может содержать:
ударный механический музыкальный инструмент в виде по крайней мере одного механического звонка, колокольчика, гонга, литавр, ксилофона, виброфона, треугольника, мембранофона или идиофона, содержащих источник звуковых колебаний из металла, кремния, стекла, керамики, минерального, органического или полимерного материала или иного звонкозвучащего материала в виде чаши, гонга, колокольчика, пластины, тарелок, трубки, треугольника, мембраны или иной формы, возможной для извлечения звука, а также приводной элемент в виде по крайней мере одного молоточка или иного ударного элемента;
струнный механический музыкальный инструмент в виде механического пианино, механического фортепьяно, цимбал, арфы или по крайней мере одной струны, а также приводной элемент в виде по крайней мере одного молоточка, смычка или щипкового элемента с возможностью извлечения звука;
духовой механический музыкальный инструмент в виде по крайней мере одной механической шарманки, флейты, органа или иного духового инструмента, выполненного в виде трубки с возможностью издавать звуки в результате колебаний заключенного в ней столба воздуха, а также приводной элемент с возможностью создания колебаний воздуха;
механический музыкальный инструмент в виде оркестриона, механически имитирующего звучание симфонического оркестра.
В качестве микродвигателя содержит обычно используемый в мобильных телефонах микродвигатель, например вибромотор со снятым эксцентриком.
Устройство создания механических колебаний выполнено в виде насаженной на ось колеса колесной передачи по крайней мере одного штифта, кулачка, храповика или улитки и кинематически сопряженных с ними рычага или системы рычагов с возможностью создания механических колебаний приводного элемента механического музыкального инструмента.
Колесная передача выполнена с передаточным числом, равным отношению частоты оборотов микродвигателя к оптимальной частоте колебаний приводного элемента механического музыкального инструмента.
При этом устройство вызова на мобильном телефоне может быть выполнено с возможностью функционирования в режиме будильника с возможностью включения в заданные моменты времени.
Поставленная цель и получаемый при использовании технический результат достигается тем, что мобильный телефон, снабженный микродвигателем с возможностью его включения/выключения по сигналу электронной схемы мобильного телефона, снабжен описанным выше устройством звукового вызова натуральными звуками механического музыкального инструмента посредством установленных в мобильный телефон ударного, струнного или духового механического музыкального инструмента, содержащего источник звуковых колебаний механического музыкального инструмента, приводной элемент механического музыкального инструмента, и устройства создания механических колебаний, кинематически сопряженных колесной передачей с установленным на валу микродвигателя колесом.
Краткое описание чертежей
На фиг.1, 2, 3 показаны соответственно варианты структурно-функциональных схем мобильного телефона с заявляемым устройством для звукового вызова натуральными звуками механических музыкальных инструментов (фиг.1), для визуального вызова механической анимации фигурки анимации (фиг.2), для одновременного звукового вызова натуральным звуком механического музыкального инструмента и визуального вызова механической анимации фигурки анимации (фиг.3).
На фиг.4 показан узел микродвигателя (двигателя вибромотора) 6 с насаженным на его ось колесом двигателя 7.
На фиг.5 показан вид сбоку узла сопряжения микродвигателя (двигателя вибромотора) 6 с колесной системой и улиткой 15 посредством связанных зубчатыми передачами колеса двигателя 7, первого колеса редуктора 8, триба первого колеса редуктора 17, второго колеса редуктора 18.
На фиг.6 показан вид сверху варианта устройства получения натурального звука механического музыкального инструмента на примере механизма механического звонка в мобильном телефоне с приводом от микродвигателя (обычного двигателя вибромотора) в целом, где показаны в кинематической связи микродвигатель (двигатель вибромотора) 6, колесная система, включающая колесо двигателя 7, первое колесо редуктора 8, штифт 9 касания улитки 15 молоточком 13, ограничитель молоточка 10, пружина молоточка 11, упорный штифт молоточка 12, молоточек 13, чаша звонка 14, улитка 15, ударник молоточка 16, второе колесо редуктора 18.
На фиг.7 показан вариант конструкции механического звонка, включающего улитку 15, узел молоточка 13 и чашу звонка 14.
На фиг.8 показан вид сверху варианта устройства механизма анимации в мобильном телефоне с приводом от микродвигателя (двигателя вибромотора) в целом, где показаны в кинематической связи микродвигатель (двигатель вибромотора) 6, колесная система, включающая колесо двигателя 7, первое колесо редуктора 8, штифт 9, второе колесо редуктора 18, кулачок анимации 19, рычаг анимации 20, пружина рычага анимации 21, фигурки анимации 22, 23.
На фиг.9 и 10 показаны кулачок анимации 19 и фигурки анимации 22 и 23 в разных фазах движения.
На фиг.11 показан вид сверху варианта устройств мобильного телефона с одновременным звуковым вызовом звуком механического звонка и визуальным вызовом механической анимации фигурок анимации, где показаны микродвигатель (двигатель вибромотора) 6, колесо двигателя 7, первое колесо редуктора 8, штифт касания улитки молоточка 9, ограничитель молоточка 10, пружина молоточка 11, улитка 15, ударник молоточка 16, второе колесо редуктора 18, кулачок анимации 19, рычаг анимации 20, пружина рычага анимации 21, фигурки анимации 22, 23.
На фиг.12, 13, 14 показаны варианты внешнего вида мобильного телефона с вариантами устройства для звукового вызова натуральным звуком механического звонка (фиг.12), для визуального вызова механической анимации фигурки анимации (фиг.13), для одновременного звукового вызова и звуком механического звонка и визуального вызова механической анимации фигурки анимации (фиг.14), на которых обозначены экран телефона 1, корпус телефона 2, кнопки телефона 3, устройство создания механических колебаний 4, механический звонок 5 и фигурки анимации 22, 23.
Конструктивно в предпочтительном, но не единственно обязательном варианте исполнения заявляемое устройство в варианте вызова на мобильном телефоне натуральными звуками механического звонка включает следующие детали: экран телефона 1, корпус телефона 2, кнопки телефона 3, устройство создания механических колебаний 4, механический звонок 5, микродвигатель (двигатель вибромотора со снятым эксцентриком) 6, колесо двигателя 7, первое колесо редуктора 8, штифт касания улитки молоточка 9, ограничитель молоточка 10, пружина молоточка 11, упорный штифт молоточка 12, молоточек 13, чаша звонка 14, улитка 15, ударник молоточка 16, триб первого колеса редуктора 17, второе колесо редуктора 18.
В варианте конструктивного исполнения с функцией визуального вызова механической анимации фигурки устройство дополнительно содержит кулачок анимации 19, рычаг анимации 20, пружину рычага анимации 21, фигурки анимации 22, 23.
Реализация изобретения
Предлагаемые варианты конструкции устройства позволяют интегрировать в обычный мобильный телефон устройство, позволяющее обеспечить звуковой вызов натуральными звуками механических музыкальных инструментов и/или визуальный вызов механической анимацией движущейся фигурки.
Источник звука (звуковых колебаний) в вариантах устройств получения натуральных звуков механических музыкальных инструментов на мобильном телефоне может быть выполнен обычными для механических музыкальных инструментов средствами.
В частности при использовании ксилофона можно использовать несколько улиток, в том числе насаженных на одну ось, и несколько молоточков с несколькими пластинами или трубками - и в результате получится желаемый результат с мелодией.
В струнных и духовых механических музыкальных инструментах, кроме звукоизвлекающих узлов, средства приведения в механическое движение не сильно отличаются друг от друга. Так, например, музыкальные шкатулки работают по принципу вращения механического валика, работающего с механической гребенкой, который также может быть выполнен на базе имеющегося двигателя и колесной передачи, только в качестве устройства создания колебаний выступает валик со штифтами, а источником звука будет металлическая гребенка.
Для струнных механических музыкальных инструментов пластина или колокольчики меняются на струны.
В духовых механических музыкальных инструментах в качестве источника звука могут выступать поршень и свистки.
Ударные музыкальные инструменты - группа музыкальных инструментов, звук из которых извлекается ударом или тряской (покачиванием) [молоточков, колотушек, палочек и т.п.] по звучащему телу (мембране, металлу, дереву и др.) [14].
Многообразие разновидностей и форм ударных музыкальных инструментов сформировало несколько вариантов их классификации. Один и тот же инструмент может принадлежать к нескольким группам.
По звуковысотности ударные инструменты делятся на:
Ударные инструменты с определенной высотой звучания, которые могут быть настроены на определенные ноты звукоряда. К таким инструментам относятся литавры, ксилофон, вибрафон, колокольчики и ряд других;
Ударные инструменты с неопределенной высотой звучания, которые не имеют настройки на определенные звуки. Среди этих инструментов - большой и малый барабаны, треугольник, тарелки, бубен, кастаньеты, там-там и другие.
По звукообразованию ударные инструменты делятся на:
Мембранофоны - инструменты, в которых звучащим телом является натянутая мембрана из кожи или пластика. К ним относятся литавры, барабаны, бубен, бонго, дхол, том-томы и др.
Идиофоны - инструменты, в которых звучащим телом является весь инструмент (гонг, там-там), либо состоящие из целиком звучащих тел (треугольник, ксилофон, маримба, вибрафон, колокольчики).
Идиофоны по материалу дополнительно делятся на:
Металлические идиофоны, звучащие элементы которых сделаны из металла - треугольник, вибрафон, колокольчики;
Деревянные идиофоны, звучащие элементы которых сделаны из дерева - деревянная коробочка, корейские колокола (temple blocks), ксилофон.
Особую группу ударных инструментов составляют струнные ударные инструменты, в которых звучащим телом являются струны. К таким инструментам относится фортепиано, а также народные инструменты рода цимбал.
Практически все указанные выше ударные музыкальные инструменты могут реализовываться в виде механических музыкальных инструментов.
В качестве фигурок анимации могут быть использованы различные фигуры.
В частных случаях конструктивного исполнения:
- источник звука в ударных механических музыкальных инструментах может быть выполнен в виде чаши, стеклянной металлической и пр., гонга, пластины, струн, мембраны и т.д.;
- для создания звуковых колебаний может быть использован молоточек, который ударяет по пластине, чаше и т.п., или создаются колебания источника звука, которые ударяются о неподвижный молоток;
- колесная передача рассчитывается от необходимой частоты колебаний звонка как отношение частоты оборотов двигателя к необходимой частоте колебаний;
- устройство создания механических колебаний может быть выполнено в качестве насаженной на ось колеса колесной системы штифта, кулачка и сопряженного с ними рычага, или системы рычагов, которые позволяют создавать колебания для создания звуковых колебаний механического звонка.
При использовании заявленного устройства функция вибровызова может быть заменена функцией звукового вызова натуральным звуком механических музыкальных инструментов и/или визуального вызова механической анимации, то есть можно использовать готовую конструкцию и схему мобильного телефона без изменений, в котором с вала двигателя снимается экцентрик, вместо него ставится колесо для привода на механический музыкальный инструмент и/или механическую анимацию.
Возможно используемые в качестве микродвигателей двигатели вибромоторов современных мобильных телефонов имеют, как правило, от 6000 до 20000 оборотов в минуту. Оптимальное передаточное отношение в колесной системе - редукторе (колеса 7, 8, 17, 8.) выбирают исходя из частоты оборота двигателя и необходимости частоты звучания звука механических музыкальных инструментов.
Возможна установка пользователем режима анимации или механического музыкального вызова в меню путем выбора режимов звонка, т.е. когда выбирается вибровызов, то включается режим функционирования заявляемого устройства.
При осуществлении звукового вызова музыкальный инструмент может издавать не только мелодии и музыкальные звуки, но и издавать циклично повторяющиеся неорганизованные звуки типа монотонного звука обычного звонка или колокольчика.
Покажем принцип действия заявляемого устройства на примере использования механического звонка в качестве источника натурального звука на мобильном телефоне.
Двигатель 6, совершая вращение, через колесную систему передает движение на улитку 15. С профилем улитки 15 постоянно соприкасается штифт касания улитки молоточка 9, расположенный на молоточке 13. На молоточке 13 расположен упорный штифт молоточка 12, на который давит пружина 11, прижимая штифт 9 к профилю улитки 9.
Улитка, совершая вращение по профилю, приподнимает молоточек 13 и тот, срываясь под действием пружины, ударяет ударником 16 по колокольчику - чаше звонка 14. Раздается звук. Ограничитель 10 представляет собой толстую пружину, которая под действием силы инерции молоточка 13 на короткий момент прогибается и возвращает молоточек в нейтральное положение и одновременно служит ограничителем падения молоточка на улитку.
Улитка вращается со средней скоростью от 5 до 20 ударов в секунду, и молоточек совершает удары по чаше звонка.
Двигатели виброзвонка имеют, как правило, от 6000 до 20000 оборотов в минуту исходя из необходимости частоты движения фигурок анимации и частоты оборота двигателя выбирается оптимальное передаточное отношение в колесной системе - редукторе (колеса 7, 8, 17, 18.)
Двигатель 6, совершая вращение, через колесную систему передает движение на кулачок 19. С профилем кулачка 19 постоянно соприкасается палец, расположенный на рычаге 20. Для обеспечения постоянного касания пружина 21 прижимает рычаг 20 к профилю кулачка 19.
Кулачок 19, совершая вращение, взаимодействуя с рычагом 20, заставляет его двигаться относительно неподвижной оси. К рычагу 20 жестко прикреплена фигурка 22, совершающая движение вместе с рычагом 20.
Использование одного двигателя для варианта механического звонка позволяет использовать одновременно и механический звонок, и анимацию как вариант к одному колесу 7 возможно подсоединение двух редукторов 7, 8, 17, 18, к которым, в свою очередь, будет подсоединено устройство создания колебаний и механический звонок для создания звучания, а также система управления анимацией и фигурки анимации, для анимации.
Таким образом, обеспечивается возможность звукового вызова натуральным звуком механического музыкального инструмента и/или визуального вызова механической анимацией движущейся фигурки.
Изготавливают отдельные элементы заявляемого устройства и мобильного телефона с устройством общеизвестными методами из обычно используемых в промышленности материалов с использованием обычного известного оборудования.
Источники информации
1. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D1%84%D0%BE%D0%BD.
2. http://www.mobile-kit.net/glossary/sound.
3. http://www.mobinations.com/sounds.php?genre=4.
4. http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_colier/3304/АНИМАЦИЯ.
5. Гинзбург С.С. Очерки теории кино. М., 1974; Асенин С.В. Волшебники экрана. Эстетические проблемы современной мультипликации. М., 1974; Мудрость вымысла. Мастера мультипликации о себе и своем искусстве. М., 1983; Сотворение фильма, или Несколько интервью по служебным вопросам. М., 1990; Орлов A.M. Аниматограф и его анима: Психогенные аспекты экранных технологий. М., 1995; Асенин С.В. Уолт Дисней: Тайны рисованного киномира. М., 1995.
6. Жорж Садуль. Всеобщая история кино. - Москва: Искусство, 1958. - Т.1.
7. http://notoboz.ru/instrumets/350-mekhanicheskie-muzykalnye-instrumenty.html.
8. http://notoboz.ru/instrumets/350-mekhanicheskie-muzykalnye-instrumenty.html.
9. http://enc-dic.com/enc_music/Mehanicheskie-Muzykalnye-Instrumenty-4699/.
10. http://enc-dic.com/enc-music/Mehanicheskie-Muzykalnye-Instrumenty-4699/.
11. RU 2008103869, H04M 1/00. Дата публикации заявки: 10.08.2009.
12. RU 2008103869, A61F 11/04, H04R 25/00. Дата публикации заявки: 10.07.2004.
13. RU 2004127900, H04M 1/00. Дата публикации заявки: 20.02.2006 Конвенционный приоритет: 19.09.2003, KR 10-2003-0065341, 10.10.2003, US 60/510,55 (прототип).
14. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%B4%D0%B0%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BC%D1%83%D0%B7%D1%8B%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%B8%D0%BD%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%8B.