Обучающее устройство Советский патент 1987 года по МПК G09B7/07 

Изобретение относится к техническим средствам обучения, в частности к видеозвуковым системам, предназначенным для из-бирательного воспроизведения статической информации, и может быть использовано для самообучения, группового обучения или инструктирования с помощью специально запрограммированных данных или в информационной технике, где требуется предъявление статической информации звуковым сопровождением.

Цель изобретения - расширение дидактических возможностей устройства,

На фиг.1 изображено предлагаемое обучающее устройство; на фиг.2 - аудиовизуальный микрофиш; на фиг.З - функциональная схема блока сканирования; на фиг.4 - эпюры, поясняющие работу блока сканирования.

Обучающее устройство (фиг.1) содержит блок 1 ввода информации, микро-ЭВМ 2 и блок 3 визуальной индикации, включающий поисковый узел 4, первый осветитель 5, первый объектив 6, экран 7, второй осветитель 8, второй объектив 9, видикон 10 и микрофиш 11, усилитель 12 развертки, усилитель 13 видеосигнала, блок 14 сканирования, коммутатор 15, блок 16 звуковой индикации, включающий усилитель 17 звуковой частоты и наушники 18, формирователь 19, блок 20 синхронизации, блок 21 развертки и блок 22 регистрации, вьшолненный в виде алфавитно-цифрового дисплея. Поисковый узел 3 служит для выбора аудиовизуального кадра на микрофише 11, одна половина которого занята кадрами 23 изображения, а вторая - кадрами 24 с кодово-импульсной и звуковой информацией. Микро-ЭВМ (Электроника-80) 2 содержит генератор 25 синхроимпульсов, микропроцессор 26, выходные ключи 27, входны ключи 28, память 29 программ и память 30 данных.

Блок 1 и микро-ЭВМ 2 объединены в блок 31 задания программы.

Блок 14 сканирования содержит соединенные последовательно генератор направления треугольной формы и сумматор 33, первый триггер 34, первый интегратор 35 и дифференциальный усилитель 36, выход которого подключен второму входу сумматора 33, а также последовательно соединенные второй

интегратор37 и второй триггер 38 (триггер Шмит та).

Устройство работает следующим образом.

При включении прибора микро-ЭВМ 2 выдает согласно обучающей программе, записанной в перепрограммируемую память 29, код адреса первого кадра А у) учебной информации, располо- желной на микрофише 11, при этом между кадрами 23 и 24 вьщерживается постоянный шаг так, что после поиска первый кадр 23 изображения устанавли- 5 вается против осветителя 5, а первый кадр кодовой информации 24 против осветителя 8.

После окончания поиска кадр 23 0 изображения проецируется на экран 7, на входные вентили 26 в микро-ЭВМ 2 из узла 3 поступает команда Готовность А. После нажатия любой клавиши на клавиатуре 1, что свидетельст5 вует о наличии обучаемого, с ЭВМ 2 выдается команда ST (пуск) на запуск блока 20 синхронизации и команда СО, т.е. управление коммутатором 15 для загрузки МР памяти 29 программы че-.

0 рез усилитель-формирователь 19. Блок 20 вырабатывает синхроимпульсы с частотой строк fj, и с частотой кадров f . Так, например, при считывании кодово-импульсной информации . g 10000 кГц, к 20 Гц, число строк в кадре равно 500. Синхросигнал fj, и f поступает на блок 21 развертки, которьй вырабатывает напряжение треугольной формы с частотой f ./2 и

0 ступенчатой формы (число ступеней

равно числу строк) с частотой f

к

Управляющее напряжение с блока 21 развертки поступает на усилитель 12 развертки и затем на отклоняющие

45 пластины видикона Ю. Для автоматического Слежения за дорожкой с информацией на микрофише на усилитель 12 подается управляющее напряжение с блока 14. Информация, считываемая видиконом 10, в зависимости от сценария обучения может быть кодово- импульсной или аналого-звуковой.При этом емкость информации, расположенной на одном кадре, зависит от разреgg шающей способности пленки и видикона. При реальных параметрах пленки ,(например, 100лин/мм) и видикона (например, 1000 лин/растр) можно расположить на одном кадре микрофиша

50

313323594

(при числе кадров на микрофише 128- гер 34, которьш принудительно переключается по входам серией импульсов (фиг.4, эпюра s), поступаю256) 128000 бит или фонограмму с продолжительностью звучания до 50 с, Кодо вай информация может занимать не весь информационный кадр. 24 (фиг.2), а только несколько первых строк. После окончания считывания кодовой информации на микро-ЭВМ 2 поступает код конца.сообщения. Приняв это сообщение ЭВМ 2 вьщает команду на коммутатор 15 и блок 20 синхронизации. По этой команде коммутатор 15 подключает усилитель 13 видеосигнала к усилителю 17 звуковой частоты, к которому подключены наушники 18, а блок 20 синхронизации изменяет частоту f и f, с 10 кГц и 20 Гц на 10 Гц и 0,02 Гц соответственно. Таким образом, считы- 5

10

щих с блока 20 синхронизации. По счетному входу триггер 32 переключается импульсами, формируемыми усилителем 13 видеосигнала. Эпюры этих импульсов представлены на фиг.4г,е,з Эпюра г отображает точную подстройку луча видикона 10 к звуковой дорожке, а, е, 3 - смещение вверх, вниз соответственно. Эпюры д, ж, и отображают временные диаграммы рабо- g ты триггера.

После интегрирования интегратором 35 (фиг.З) вырабатывается постоянное управляющее напряжение, представленное на эпюрах (д, ж, и), котование одного звукового кадра (звуча- 20 Р° поступает на прямой вход диффе- ние фонограммы) равно 50 с. При этом верхняя частота при 500 строк в кад- ре, 500 элементов в строке и частоте строк 10 Гц равна .5000 Гц.

ренциального усилителя 36. На инверсный вход усилителя 36 поступает ступенчатое напряжение, управляющее разверткой по кадру с блока 21 раз- После изучения визуальной информа- 25 вертки (фиг.1).

ции и прослушивания сопровождающего Таким образом, отклонение луча от текста обучаемый вводит с помощью звуковой дорожки компенсируется изме- клавиатуры 1 ответ, которьй оценива- нением амплитуды ступеньки. Ступен- ется согласно алгоритма обучения,за- чатое напряжение и напряжение треу- груженного ранее с микрофиша в память, зо гольной формы суммируются сумматором

29 микро-ЭВМ 2.

Результат оценки может быть представлен в виде сообщения на алфавитно-цифровом дисплее 22, а также в представлении следующего кадра на микрофише.

Таким образом, обучение происходит в постоянном взаимодействии обучающей программы, загруженной с микрофиша 11-в память 29 процессора, блоков предъявления аудиовизуальной информации и клавиатуры 1 ввода.

Поскольку вся обучающая программа располагается на одном носителе

информации (микрофише), то для заме- д бы импульс синхронизации вьфабаты- ны предмета изучения достаточно за- вался после отсутствия нескольких им- менить микрофиш.пульсов (например, 10-20), возникаюДля автоматического слежения за щих при пересечении дорожки (фиг.4, звуковой дорожкой электронный луч со- эпюра 2).. Время перехода с дорожки на

50

вершает по координате у колебательные движения с частотой fj (напри- мер, 60 кГц), Форма напряжения для модуляции луча выбрана треугольной. Это напряжение (фиг.4, эпюра «) вы- рабатьшается генератором 32 (фиг.З) синхронизация которого ocyщecтвляet- ся от синхронизатора 20 (фиг.1). Для определения направления отклонения луча в схему блока 14 включен триг55

дорожку мало, т.е. спектр частот щелчков лежит за пределом верхней границы воспроизводимых звуковых час- тот.

Использование двух осветительных систем позволяет проецировать изображение обучаемому без критической частоты мигания, что повышает удобства эксплуатации за счет снижения утомляемости обучаемого.

5

0

щих с блока 20 синхронизации. По счетному входу триггер 32 переключается импульсами, формируемыми усилителем 13 видеосигнала. Эпюры этих импульсов представлены на фиг.4г,е,з). Эпюра г отображает точную подстройку луча видикона 10 к звуковой дорожке, а, е, 3 - смещение вверх, вниз соответственно. Эпюры д, ж, и отображают временные диаграммы рабо- g ты триггера.

После интегрирования интегратором 35 (фиг.З) вырабатывается постоянное управляющее напряжение, представленное на эпюрах (д, ж, и), кото33 и поступает на усилитель 12 отклонения (фиг.1).

Траектория разложения звуковой дорожки в устройстве выбрана построчной без обратного хода, поэтому блок 21 вырабатьшает по строкам напряжение треугольной формы, поступающее на усилитель 12 отклонения.

Для синхронизации перехода луча видикона с дорожки на дорожку в блоке 14 используется интегратор 37 и триггер Шмитта 38 (фиг.З). Врейя интеграции и порог срабатывания триг- гера 38 вырабатываются такими, что

дорожку мало, т.е. спектр частот щелчков лежит за пределом верхней границы воспроизводимых звуковых час- . тот.

Использование двух осветительных систем позволяет проецировать изображение обучаемому без критической частоты мигания, что повышает удобства эксплуатации за счет снижения утомляемости обучаемого.

Формула изобретения

1. Обучающее устройство, содержащее блок визуальной индикации, пер- g вый и второй усилители, последовательно соединенные блок ввода информа1щи, блок задания программы обучения и блок звуковой индикации, блок регистрации, соединенный с вторым выходом ю блока задания программы обучения, и блок развертки, выход которого соединен с первым входом первого усилителя, а первый вход - с выходом блока

синхронизации, отличающее- 15 входу сумматора, и второй выход перс я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей устройства, в него введены блок сканирования и последовательно соединенные коммутато и третий усилитель, выход которого подключен к второму входу блока задания программы обучения, третий вход которого подключен к первому выходу блока звуковой индикации, третий выход блока задания программы обучения подключен к входу блока синхронизации и к первому входу коммутатора,, второй выход которого подключен к входу блока визуальной индикации, а второй вход коммутатора соединен с выходом второго усилителя, подключенным к первому входу блока сканирования, входы группы которого подключены к выходам группы блока синхронизации, второй вход блока автоматичес- кой подстройки дорожки соединен с выходом блока ра звертки, первый выход - с вторым входом блока развертки, а второй выход - с вторым входом первого усилителя, первый и второй выходы которого подключены соответственно к второму и третьему входам блока звуковой индикации, четвертый которого соединен с входом второго усилителя.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок сканирования содерзкит последовательно соединенные генератор и сумматор, после- довательно соединенные первый триггер, первый интегратор и усилитель, выход которого подключен к второму

вого триггера соединен с его первым входом, последовательно соединенные второй интегратор и второй триггер, выход которого является первым выходом блока, выход сумматора является вторым выходом блока, второй вход первого триггера и вход второго интегратора объединены и являются первым входом блока, входы группы первого триггера являются входами группы блока, а второй вход усилителя - вторым входом блока.

3. Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок визу- ,альной индикации содержит поисковый узел, две осветительные системы, эк- и видикон, при этом поисковый узел оптически соединен с первой осветительной системой, видикон - со второй, вход и выход поискового узла являются соответственно первыми вход и выходом блока, а первый и второй входы видикона - вторым и третьим входами блока соответственно

2J

/у;

0ut.Z

А

Г1

F

Редактор Г.Волкова

Составитель С.Панина

Техред М.ДВДЫККорректор Е.Рсшко

Заказ 3837/47 Тираж 433Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно

-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.З

Г

S

А$

(/

д

и

ж

и

и

-t

Изобретение относится к техническим средствам обучения, в частности к видеозвуковым системам, предназначенным для избирательного воспроизведения статической информадии, и может быть использовано для самообучения, группового обучения или инструктирования с памятью специально запрограммированных данных ипи в информационной технике, где требуется предъявление статической информации со звуковым сопровождением. Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства. Устройство содержит блок 1 ввода информации, микро-ЭВМ 2, блок 3 визуаль- ной индикации, включающий поисковый узел 4, осветители 5 и 8, объективы 6 и 9, экран 7, видикон 10 и микрофиш 11, усилитель 12 развертки, усилитель 13 видеосигнала, блок 14 сканирования, коммутатор 15, блок 16 звуковой частоты и наушники 18, формирователь 19, блок 20 синхронизации, блок 21 развертки и блок 22 регистрации, выполненньгй в виде алфавитно- цифрового дисплея, кадры 23 изображения, кадры 24 с кодово-импульсной и звуковой информациями. Микро-ЭВМ 2 содержит генератор 25 синхроимпуль- сов, микропроцессор 26, выходные 27 и вхрдные 28 ключи, память 29 программ и память 30 данных. 2 з.п. ф-лы, 4 ил . (Л со со го со ел со X 3