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揭开神秘面纱 解读点读笔的原理构造

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2014年02月25日05:01 来源:中关村在线  作者:赵盼

  目前在国内早教市场有一款很畅销的产品,那就是点读笔。对于广大的家长们来说,点读笔只要一点特定的教材,就能发出声音,所以还是很神秘的。当然任何产品只要不了解,就会产生神秘感。就比如电脑,拆开了也就是由CPU、硬盘、显卡等等组成的一样。下面我就给大家揭开点读笔的神秘面纱,将点读笔的种种,一一还原在大家眼前。

  先从原理构造上讲,大体可以用下图来解释点读笔的点读发声原理

点读发声原理
点读发声原理

  就如上图所示,其实每一只点读笔的笔头,都是一个光电识别器,点读笔通过笔头,将书本上的二维码信息,扫描到点读笔内交由CPU处理,如果CPU识别成功,则从点读笔的存储器中,将事先存储好的声音文件挑出,由耳机或者喇叭发出声音;如果CPU识别错误,耳机、喇叭将发出不能识别、或者提示使用者更换其他教材的声音。

  由此可见,点读笔最重要的核心部件是在CPU也就是芯片,其次在于光电识别和存储器,当然书本也是点读笔不可或缺的一部分,因为书本要隐含有光电识别器能辨认的二维码。

  看到这里,有的朋友可能要问,难怪点读笔这么贵,一只笔少则四五百,多则上千元,原来它也集成了CPU在里面。其实我在这里要给大家解释这里所说的CPU不是大家电脑上或者手机上采用的CPU,而是一个嵌入式电路芯片,因为他的功能就是将二维码信息读取转换继而选择选择二维码在存储器中对应的已有声音,还谈不上真正的CPU计算功能,所以他的价格也就是十几二十块。

  如下图所示,这就是点读笔内置芯片的封装信息:
点读笔内置芯片的封装信息
点读笔内置芯片的封装信息

  通过上图的可知道,点读笔芯片的封装信息还是很简单,所以成本也非常低廉,本来在这里我要放一张芯片的集成电路的框架图的,但是我们只是粗浅的了解点读笔,还涉及不到如此了解电路的地步,所以我就放弃了。

  知道了点读笔的核心部件CPU的价格了,大家一定想更多的了解一些点读笔内幕的东西,那么就请跟着小编继续解密下去。

  刚才跟大家谈了芯片之类的东东,又向大家解释了一些点读笔原理,大家一定也好奇了,现在国内有这么多品牌的点读笔,难道从外观设计到内部电路设计等等,都是各家品牌自己做的吗?在这里,我要连呼非也非也。目前国内的点读笔品牌,不管是号称是电器大户的步步高(002251,股吧),或者是电子品牌的纽曼,都没有一家去设计点读笔的。无论是国内的哪一家,都是采用凌阳或者松翰的设计方案,而且采用这两种方案显然比自己设计划算的多了,也就是说,国内的品牌无论是它号称自己的科技有多么多么强悍,其实也只是将公版电路设计添加了一下符合自己品牌和定位的元素罢了。

  可能到了这里大家又要问了,我们知道点读笔的厂商都是采用凌阳和松翰的设计方案,但是我怎么分别点读笔优劣或者说怎么知道点读笔到底怎么样呢?因为我要的是对我有用的东西,你前面说的芯片之类的东东,我根本就不懂其中的原理!

  各位看官莫急,请听在下为大家详解,要知在下为了弄清点读笔的主要原理,可是花费了不少力气的,怎么也要向大家展露一番。

  一般各点读笔厂家选择了凌阳或者松翰方案后,都会对方案进行一些小小修改,以使方案适合自己的产品。毕竟这些方案,还只是公版的东西,要想减少成本或者增加稳定性,各大厂家就要测试和修改这些方案。

  在下有幸,曾经就参与过其中一家品牌的公版方案的修改和测试,所以才能跟大家驾轻就熟的谈论它其中的基本特点。

  一般厂家选定了公版方案,就会进行一些测试,例如开关机电路的测试,如果测试通过,那么就证明电路可用,那么就要去关注指示灯的问题了,比如指示灯太暗,或者太亮都会被修正,因为太暗,使用者可能看不到指示灯亮了;太亮,又可能刺眼。

  一般进行过电路测试后,证明电路可用后,厂家就会对一些其他的东西进行测试了。比如文章开头所说的光学识别器,也就是我们点读笔的笔头,就要测试它的灵敏度。一般灵敏度在3HZ里就为可行,不过仅仅检测笔头的灵敏度可不行,我们还要看它的交互性,比如90°或者30°它还能不能正常工作。现在市面上,有的品牌可就不行了,如果有人看到我这篇文章,这选择点读笔的时候,就可以适当的关注一下这个问题。

  下面要讲到的功耗测试,这也是点读笔必须关注的东西。如待机功耗、播放功耗,一般待机功耗小于50MA,播放功耗在50-200MA则为正常值。不过说到功耗方面,还一个要关注的就是关机后,漏不漏电流,如果关机后漏电小于0.05UA,那么基本可以忽略不计。如果待机功耗、播放功耗和关机后漏电都超标,那么带来的问题就是点读笔的电池使用时间很短。因为基本上市面所有的点读笔都是采用的360MAH容量的锂电池,正常的功耗的点读笔播放的时间一般也就是3.5小时左右,如果功耗超标,那么就有可能是1个小时就用完了。

  谈到了功耗和电池,就要讲下充电时间的问题,一般360MAH的锂电池,充电时间不超过3小时,充电时间太长当然也不可取。

  当然点读笔,除了点之外,还需要读,市面上的点读笔对于MP3和WMA格式基本都能读,不过由于各厂家对于公版设计的改进上,在发出声音方面都不存在问题,所以各品牌在这里的差别就要是表现在音色上,也就是大家所说的声音饱不饱满、好不好听。像目前市面上的点读笔如小达人、***等品牌,音色都不错。

  对于普通的消费者来说,点读笔还有一个大家喜欢关注的问题,那就是点读笔的容量大小。目前市面上的点读笔基本都是2G大小的容量,不过同是2G大小,性质却还是有不同的。因为USB除了容量外还要关注格式,像目前市面主流的USB接口都是2.0,传输速度很好,但点读笔的厂家一般为了节省成本,基本上采用的都是1.1的格式,所以传输速度上就要比市面上买的USB存储器的读取速度要慢些。

  跟大家说了这么多,基本上要聊的都聊完了,大家该了解的也都了解了,可能大家要问了,既然点读笔里的东西也就这么多,要关注的东西也就寥寥数点,那么市面上的点读笔的价格到底是不是虚高,各大厂家的报价到底有多大的水分在里面。

  在这里,我就给大家打个哈哈表示一下吧,我也只能大概的透露一下行情,要是透露多了,难免点读笔的厂商会对我怨声载道,严重点说,那不是说我故意扰乱市场秩序嘛!

  当然,在这里,我还是要略微透露一下的。前面我不是说了吗,所有的点读笔都是买的公版设计,其实也就是说所有的点读笔也就是PCB的大小等有些不同,在其他方面没有什么区别。我做过统计,一只点读笔所有的BOM元器件(包括所谓的2G、4G U盘,其实2G/4G在成本上真的没有多大区别,甚至小容量的U盘还更贵)加起来成本也就是130块,厂商们只是在这上面加了个4-5块钱塑料壳子(这里可以是号称全新塑胶材料、表面无毒UV喷涂,其实说到底都是噱头,增加不了几毛的成本),就能卖到800到1000多,你现在知道点读笔的价值和价格之间的差别了吧。

  最后,我在多嘴的说一句,采用这两种公版设计还有一大区别,那就是对书上二维码的识别是不兼容的,这也是为什么点读笔的厂商,坚称自己的教材只能绑定自己教材的原因,其实说到底,只有是采用同一种公版设计,教材根本不存在不兼容的问题。凌阳和松翰,两者间的差别不大,应该也就是见仁见智的问题。而且,我坚信,一定有点读笔可以读取市面上所有的教材信息,因为理论上只要厂家加入对方的编码信息就可以了。

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