Устройство для психофизиологических исследований Советский патент 1989 года по МПК A61B5/16 

4

СО

СП

со

31Д

Изобретение относится к медшиш- ской технике и может быть использовано для пс1гхофизиологическшс исследований.

Цель изобретения - повьпиение точности установки дозируемой нат рузкн на центральную нервную cиcтe ry путем изменения режимов трансляции испытуемого задержанного по времени речевого сигнала.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для психофизиологических исследований содержит микрофон 1 предварительный усилитель 2, Л1Ц1 3, первое ОЗУ А, первьш буферный рег ист (ВР) 5, первый 11ЛЛ 6, первьп полосовой фильтр 7, сумматор 8, усушитель 9 мощности, телефон 10, второе ОЗУ 11, второй буферю,1й усилитель (ВУ) 12, второй ЦА1Т 13, второй полосовой фильтр 14, блок 15 оценки речевого темпа, первый 16 и второй 17 блоки управления ОЗУ и буферными регистрами, первый 18 и второй 19 блоки регулировки громкости, первый 20 и второй 21 блоки управления фильтром, генератор 22 случайных сигналов и генератор 23 синусоидального напряжения .

Устройство функционирует следующим образом.

Сигнал от микрофона 1 поступает через предварительный усилитель 2 на вход первого AJUl 3, где преобразуется в параллельный цифровой код, который поступает на вход первого ОЗУ 4. В первом ОЗУ 4 код запоминается и поступает на его В1.1ход через время 0,02-0,25 с, которое регистрируется первым блоком 16 управления ОЗУ и ВР. Первьп буферный регистр 5 обеспечивает хранение и выдачу информации на первый ЦАП 6 и второе ОЗУ 11 в момент записи информации в первое ОЗУ 4. Первый ПАИ Ь преобразует параллельпьп код, поступивший на его вход, в аналоговый сигнал, амплитуда которого зависит от напряжения, поступившего с выхода nepBoi o блока 18 регулирования громкости. Аналоговый сигнал с выхода nepBoi o ЦАП 6 поступает на вход первого полосового фильтра 7, где происходит искажение речи испытуемого, нап1)имер подъем частотно характеристики в области верхних частот и подавление низкочастотных состаш1яю1цих спектра

1453

5

0

5

0

5

0

5

0

5

речевого сигнала. Величину подтема и подавления составляк11Ч1« сигнала определяет первый блок 20 управления фильтром.

Сигнал с выхода первого БР 5 поступает также на вход второго ОЗУ 11. В цепи из последовательно соединенных второго ОЗУ 11, второго ВУ 12, второго ПАП 13 и второго полосового фильтра 14 происходят преобразования, аналогичные указанным, в том числе задержка сигнала на 0,02-0,25 с.

Таким образом, на вход сумматора 8 поступают два аналоговых сигнала: первый - искаженный и задержанный на время 0,02-0,25 с входной сигнап голоса испытуемого и второй - искаженный и задержанный на время 0,02- 0,25 с относительно первого сигнала входной сигнал. С помощью первого 18 и второго 19 блоков регулировки громкости устанавливают заданное превы-- шрние грпмкости речевого воспроизведения относительно громкости голоса испытуемого в пределах 20-40 дВ независимо в каждом из каналов. Под влиянием сигналов, поступающих с выходов генератора 22 случайных сигналов и генератора 23 синусоидального напряжения на входы первого блока 18 регулировки громкости, амплитуда задержанного речевого сигнала изменяется по случайному закону или по синусоидальному закону с периодом 3, 5 или 10 с.

Предусмотрено семь основных режимов работы предлагаемого устроства,

1.На телефон подается синхронная запись собственного голоса испытуемого, превышающая последний по громкости на 20-40 дВ с задержкой воспроизведения на 0,15-0,3 с. Блок 16 управления ОЗУ и БР вырабатывает сигнал, который поступает на ОЗУ 4

и ВР 5, в результате чего устанавливается фиксированное значение задержки воспроизведения в пределах 0,15-0,3 с.

2.На блок 18 регулировки громкости воздействует сигнал с генератора 22 случайных сигналов. Аналогично пункту 1, устанавливается фиксированная величина задержки воспроизведения в пределах 0,15-0,3 с.

В результате этого на телефон подается синхрою1ая запись собственного голоса испытуемого с задержкой воспроизведения в указанных пределах и

51

изменяю1чихся по громкости но случайному закону с преш пнеицем нлд громкостью голоса испытуемого в пределах 20-40 дК.

3.На блок 18 регулировки громкости поступает сигнал с вьгходта генератора 23 синусоидального напряжения. Частота выходного сигнала устанавливается экспериментатором с помощью аттенюатора с периодом 3, 5 или 10 с. Аналогично пункту 1 устанавливается фиксированная величина задержки воспроияведения в пределах 0,15-0,3 с. В результате этого на телефоны подается синхронная запись собственного голоса испытуемого с задержкой воспроизведения на 0,15- 0,3 с. Усиление задержанного речевого сигнала изменяется по синусоидальному закону с указанной вьпие частотой и с первьпиенпем над громкостью речи испытуемого на 20-40 дБ.

4.На телефон подается синхронная запись собственного голоса испытуемого с задержкой, которая изменяется обратно пропорционально речевому темпу в каждьм момент времени в предела 0,15-0,3 с. Для этого в процессе контрольного чте}1ия оператор фиксирует через 3-20 с моменты произнесения испытуемым ключевых слов текста.

В блоке 15 оценки речевого темпа эти интервалы времени запоминаются. В ходе исследований, когда испытуемый читает также текст, оператор вновь фиксирует момент произнесения ключевых слов и вводит эти значения в блок 15 оценки речевого темпа. -В последнем сравниваются соответствующие временные интервалы, полученные в процессе контрольного чтения Т и при испытании Тр, и вычисляется их разница

Т Т

т

к пВыходной сигнап блока 15 оценки речевого темпа 5, пропорциональный Т, построгает на блок установки задержки. Этот блок управляет блоком 18 регулировки громкости таким образом, что устанавливается задержка воспроизведения в пределах 0,15-0,3 с. Величина задержки обратно пропорциональна речевому темпу и может изменяться в ходе исследования.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

53

i. Ил телефон 10 подается задержанный речевой сигнал, усиление которого пропорционально изменению речевого темпа в пределах 20-40 дВ. Лля этого аналогично пункту 4 изменяется временной инте)вал Т. Сигнал с выхода блока оценки речевого темпа, пропорциональный Т, поступает на , вход блока 18 регулировки громкости. Последний управляет коэффициентом передачи ЛЛП 6. В результате усиление задержанного речевого сиг нала зависит от речевого темпа.

6.Fla телефон 10 подаются две синхронные записи собственного голоса испытуемого. Каждая из записей превышает собственный голос по громкости на 20-40 дБ с задержкой воспроизведения на 0,15-0,3 с. Величина задержки и уровень выходного сигнала в каждом из каналов (соответственно иДП 6 и ЦЛП 13) ycтaнaвл ffiaютcя блоками 18 и 19 регулировки громкости независимо для каждой записи в указанных пределах.

7.На телефон 10 подается синхронная запись собственного голоса испытуемого, превышающая последний по громкости на 20-40 дБ с задержкой воспроизведения на 0,15-0,3 с. При этом воспроизводится только отдель- ньй участок спектра речевого сигнала, которьй устанавливается экспериментатором в одном из следллогцих пределов: 20-4000 Гц, 1-3 кГц или -4-20 кГц и может изменяться в ходе исследования.

Формула изобретения

Устройство для психофизиологических исследований, содержащее микрофон, соединенный с входом предварительного усилителя, блок оценки речевого темпа, генератор случайных сигналов, генератор синусоидального напряжения и телефон, соединенный с выходом усилителя мощности, отличающееся тем, что, с целью повышения точности установки дозируемой нагрузки на центральную нервную систему путем изменения режимов трансляции испытуемому задержанного по времени речевого сигнала, оно содержит последовательно соединенные АЦП, первое ОЗУ, первый буферный регистр, первый ЦАП, первьш полосовой фильтр и сумматор, первый блок управления ОЗУ и буферным регистром, последовательно соединенные второй блок управления ОЗУ и буферным регистром, второе ОЗУ, второй буферньй регистр, второй HAJ1, второ й полосовой фильтр, а также первый и второй блоки регулировки громкости, первый и второй блоки управления фильтрами, причем выход усилителя соединен с входом А1Щ, выход блока оценки речевого темпа соединен с входами первого и второго блоков управления ОЗУ и буферньп регистром, выходы которых соединены с входами первого и второго ОЗУ и буферного регистра, выход

первого буферного регистра соединен с входом второго ОЗУ, первый и второй блоки управления фильтрами соединены соответственно с первым и вторым полосовыми фильтрами, первый и второй блоки регулировки громкости соединены соответственно с первым и вторым НАЛ, входы первого блока регулировки громкости соединены с выходами генератора случайных сигналов и генератора синусоидальных напряжений, выход второго полосового фильтра соединен с вторым входом сумматора.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для технологических исследований. Цель - повышение точности установки дозируемой нагрузки на центральную нервную систему путем трансляции испытуемому задержанного по времени речевого сигнала. Устройство дополнительно содержит первый 16 и второй 17 блоки управления оперативным запоминающим устройством и буферным регистром, первый 18 и второй 19 блоки регулировки громкости, первый 20 и второй 21 блоки управления полосовым фильтром, первое 4 и второе 11 ОЗУ, первый 5 и второй 12 буферные регистры, первый 6 и второй 13 ЦАП, первый 7 и второй 14 полосовые фильтры. 1 ил.