Обучающее устройство Советский патент 1984 года по МПК G09B7/02 

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике, в частност к обучающим устройствам и может быть использовано для обучения оператора сложному алгоритму работы. По основному авт. св. № 997072 известно: обучающее устройство, содер жащее блок ввода учебной информахщи и последовательно включенные алфавит но-цифровой преобразователь, преобра зователь код т аналог и блок предъяв ления учебной информации, последовательно включенные генератор и ключ, выход которого соединен с входо бло ка ввода учебной информации, последо вательно соединенные первый инвертор и первый триггер, выход которого под ключен к второму входу ключа, последовательно включенные дешифратор и первый элемент ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, второй элемент ИЛИ и после довательно включенные второй инвертор, второй триггер, первый блок клю чей, блок элементов ИЛИ, регистр и второй блок ключей, выход которого соединен с входом алфавитно-цифрового преобразователя, .а второй вход - с выходом второго триггера, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ШШ,/ первый вход которого является входом устройства, а второй вход соединен с первьм выходом блока ввода учебной информации, подключенным к второму входу первого элемента ИЛИ, вход первого инвертора является входом устройства, вход второго инвертора подключен к выходу дешифратора, второй вход первого блока ктл чей соединен с выходом регистра, эторой выход блока ввода учебной информахрш подключен к входу дешифратора и второму входу блока элементов НПИ ij . Основный недостатком данно го устройства является низкое качество предъявления огпасованных участков речевых образов, что ограничивает дидактические возможности этого устройства. Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем что в обучающее устройство введены последовательно включенные второй дешифратор, блок генераторов тактовых импульсов, генератор сигналов основиого тона, первой формирователь импульсов, цифро-аналоговый преобразователь и сглаживающий фильтр, последовательно соединенные третий элемент ИЛИ, генератор тактовых импульсов, счетчик и генератор сигналов щума, выход которого подключен к второму входу первого формирователя импульсов, элемент задержки, третий триггер, второй формирователь импульсов, компаратор, третий формироват ель импульсов, блок регулирования уровня сигналов и четвертый формирова тель импульсов, причем выход преобразователя код - аналог через четвертый формирователь импульсов соединен с одним входом блока предъявления учебной информации, а через последовательно включенные второй формиррватель импульсов, компаратор, третий формирователь импульсов и блок регулирования уровня сигналов - с другим входом блока предъявления учебной информации, вход третьего элемента ИЛИ подключен к выходу второго дешифратора, а вькод - непосредственно к первому входу третьего триггера и второму входу счетчика и через элемент задержки - к вторым входам генератора сигналов шума и преобразователя код - аналог, выход счетчика .соединен с вторыми входами генератора тактовых импульсов, блока генераторов тактовых импульсов и третьего триггера, выход которого подключен к входу генератора импульсов считьшания, вход второго дешифратора подключен к выходу второго блока ключей, выход сглаживающего фильтра соединен с вторым входом блока регулирования уровня сигналов. На чертеже.приведена функциональная схема устройства. Обучакицее устройство содержит блок i ввода учебной информации, блок 2 элементов ИЛИ, регистр 3, блоки 4 и 5 ключей, дешифраторы 6 и 7, элементы ШШ 8, 9 и 10, триггеры 11, 12 и 13, инверторы 14 и 15, ключ 16, генетатор 17 импульсов считывания, алфавитноцифровой преобразователь 18, преобразователь 19 код-- аналог, формирователь 20 импульсов, представляющий собой акустический фонемный синтезатор, генератор 21 тактовых импульсов, генераторы 22, входящие в блок 23 тактовых импульсов, счетчик 24, ПЗУ 25, генератор 26 сигналов основного тона, генератор 27 сигналов шума, формирователь 28 импульсов, вьтолненный в видесинтезатора квлзистационарных j acTKOB речевого сигнала, цифро-аналоговый преобразователь 29, глаживакицийфильтр 30, формирователь 31 импульсов, огибающую речевого сигнала, выделяющий компаратор 32,.. формирователь 33 импульсов, выделяющий на выходе управляющие напряжения, блок 34 регулирования уровня сигналов, элемент 35 задержки, блок 36 предъявления учебной информации, вьтолненный- на базе электроакустического преобра зователя (громкоговорителя), и тину 37 входных сигналов.

Обучшацее устройство работает следующим образом,

Синтез речевого сообщения (информационной фразы или команды производится с приходом прямоугольного импульса на шину 37, Передним фронтом 3TOt импульс через второй вход злемента ИЛИ 9 устанавливает триггер 12 в единичное состояние, воспрещая этим перезапись информации в регистре 3 через блок 5 ключей и элемент ИЛИ 2, а также формирование речевых образов, поскольку ключи блока 4 закрыты. Прямоугольный импульс с входа устройства поступает также через инвертор 15 на второй вход триггера 11 и устанавливает его в нулевое состояние.

I.

В результате этого импульсы считывания с выхода генератора 17 проходя через ключ I6 на управляемый вход блока 1 ввода учебной Ш1форма1Ц1и. Импульсы считывания опрашивают информацию, которая с выхода блока I ввод учебной информации подается через вторую совокупность входов элемента ИЛИ 2 на вход регистра 3. Параллельно информация с выходов блока I поступает на входы дешифратора .6. При появлении метки конца фразы дешифратор 6 ввдает прямоугольный импульс положительной полярности через второ вход элемента ИЛИ 8 на первый вход триггера 11 и устанавливает его в единичное состояние, в результате , чего ключ 16 закрывается и импульсы считывания с выхода генератора 17 не поступают в блок 1. Кроме того, этот прямЬугольный импульс через инвертор 14 поступает на вход обиуления триггера 12, разрешая тем самым синтез речевых образов, поскольку блоки 5 и 4 открываются и происходит перезапись информации в регистре 3.

Считывание буквенной информации с регистра 3 производится импульсами, поступающими с выхода генератора 17. Информация поступает через блок 4 в преобразователь 18 и далее через преобразователь 19 в акустический фонемный синтезатор фдрмирователя 20. При этом осуществляется переход от печатного текста к дискретньш символам фонемного кода с данными об основном тоне и длительности.. По данным фонемного кода происходит формирование функций площади в узлах формирования участков речевого тракта, а по этим функциям площади обеспечивается синтезирование речевого сигнала.

Расширение дидактических возможностей устройства производится за счет перехода от механического звучания синтезированных образов к обычной человеческой речи. Это, в свою, очередь, производится за счет приформирования к уже сформированном переходным огласованным фонемам синтезированных квазистационарных участков речевого сигнала.

Для этого дешифратор 7 вьщеляет код очередного огласованного звука, поступающего с выходов блока 4, и по одному из выходов, соответствующему конкретному звуку, запускает соответствую1ций генераюр 22 блока 23. Одновременно дешифратор 7 через элемент ИЛИ 10 обнуляет счетчик 24, переводит триггер 13 в единичное состояние, запускает генератор 21 и через элемент 35 запускает генератор 27 и прекращает работу преобразователя 19 Триггер 13 прекращает работу генератора 17, в результате чего с выходов блока I и регистра 3 коды последующих звуков не считываются.

Блок 23 считывает информацию об основном тоне речевого сигнала (частота или период основного тона, изменяиициеся в два раза от среднего значения) , из блока 25 запускает н управляет работой генератора 26. Синтезатор квазистационарных участков речевого сигнала формирователя 28 на основе информации, поступающей с генератора 26 и 27, формирует необходимый сигнал в цифровом виде. Преобразователь 29 и сглаживающий фильтр 30 производят преобразование синтезированного речевого (слухового) сигнала из цифровой формы в естественную аналоговую.

ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО по .авт. св.. № 997072, о т л и ч -а ю щ е е с я тем, что, с целью расщирения дидактических возможностей устройства, в него введены.последовательно включенные второй дешифратор, блок генераторов тактовых импульсов, генератор сигналов основного тона, первый формирователь импульсов , цифро-аналоговый преобразователь и сглаживающий фильтр, последовательно соединенные третий элемент ИЛИ, генератор тактовьгх импульсов, счетчик и генератор сигна- лов шума, выход которого подключен к второму входу первого формирователя импульсов, элемент задержки, третий триггер, второй формирователь , импульсов, компаратор, третий формирователь импульсов, блок регулирования уровня сигналов и четвертый формирователь импульсов, причем выход преобразователя код - аналог через четвертый формирователь импульсов соединен с одним входом блока предъявления учебной информации, а через последовательно включенные второй формирователь импульсов, компаратор, третий формирователь импульсов и . .блок регулирования уровня сигналов с другим входом блока предъявления учебной информации, вход третьего элемента ИЛИ подключен к выходу второго деЕшфратора, а выход - непосредственно к первому входу третьего триггера и второму входу счётчика и через элемент задержки,- к вторым входам генератора сигналов шума и преобразователя код - аналог, выход счетчика соединен с вторыми входами генератора тактовых импульсов, блока генераторов тактовых импульсов и третьего триггера, выход которого подэо ключен к входу генератора, импульсов 9д 4: считьшания, вход второго дешифратора подключен JC выходу второго блока Л ключей, выход сглаживающего фильтра соединен с вторым входом блока регулирования уровня сигналов..