Способ обучения глухих и слабослышащих речи и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G09B21/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, предназначено для обучения глухих и слабослышащих навыкам речи и может быть использовано в различных учебных заведениях и при самостоятельных занятиях.

Наиболее близким к изобретению является способ обучения речи, используемый в обучающем устройстве 1 и заключающийся в выделении из акустического речевого сигнала импульсов основного тона голоса в реальном масштабе времени и интенсивности речевого сигнала, формировании графических контуров частоты основного тона и интенсивности на экране видеомонитора и корректировке их путем сравнения с эталонными контурами, соответствующими норме.

Известный способ позволяет на экране дисплея в виде контуров просматривать

свою речь, сравнивать, например, с речью преподавателя, визуально контролировать ее отличия от речи преподавателя и корректировать ее, уменьшая отличия.

Однако в известном способе отсутствует коррекция акустического сигнала и не используется вибрационно-тактильный информационный канал.

Цель изобретения - повышение эффективности и качества обучения путем полимодального воздействия на рецепторику обучаемого.

Цель достигается тем, что одновременно с формированием графических контуров частоты основного тона и интенсивности производят усиление по мощности и частотную коррекцию речевого сигнала с последующим преобразованием в акустической речевой сигнал и преобразование импульVI

СО

VJ

4

ю

сов основного тона в механические колебания тактильного вибратора, затем предъявляют обучаемому совместно в реальном времени графические контуры, акустический речевой сигнал и механические колеба- ния вибратора, причем частотную коррекцию производят путем подъема в речевом сигнале области частот основного тона голоса.

Обучающее устройство, реализующее известный способ, содержит блок выделения основного тона и измеритель интенсивности, первые входы которых объединены и подключены к выходу микрофона, вторые входы объединены и соединены с выходом магнитофона, а выход измерителя интенсивности подключен к первому входу блока памяти, второй вход которого подключен к в,ыходу блока синхронизации, а выход - через формирователь видеосигнала соединен с первым входом смесителя, второй вход которого соединен с выходом телекамеры, а выход смесителя соединен с первым входом видеомонитора, второй вход и первый выход которого подключены соответственно к выходу и входу видеомагнитофона, а второй выход соединен с входом блока синхронизации.

Изобретение от известного устройства отличается тем, что в него введены преобразователь периода импульсов в код, головные телефоны, усилитель, два блока частотной коррекции, три усилителя мощности и тактильный вибратор, вход которого через первый усилитель мощности соединен с выходом блока выделения частоты основного тона, а выход микрофона через усилитель соединен с входами первого и второго блоков частотной коррекции, выходы которых через соответствующие второй и третий усилители мощности подключены к соответствующим наушникам головных телефонов, а выход блока выделения частоты основного тона через преобразователь периода импульсов в код подключен к третьему входу блока памяти.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 выделения частоты основного тона, измеритель 2 интенсивности, микрофон 3, магнитофон 4, блок 5 памяти, шину 6 ражима записи/считывания, блок 7 синхронизации, формирователь 8 видеосигнала, смеситель 9, телекамеру 10, видеомонитор 11, видеомагнитофон 12, тактильный вибратор 13. усилитель 14 мощности, усилитель 15, блоки 16,17 частотной коррекции, усилители 18,19 мощности, головные телефоны 20, преобразователь 21 периода импульсов в код. Первые

входы блока 1 выделения частоты основного тона и измерителя 2 интенсивности подключены к выходу микрофона 3, вторые входы блока 1 и измерителя 2 подключены к выходу магнитофона 4, выход измерителя 2 интенсивности подключен к первому входу блока 5 памяти, второй вход которого подключен к выходу блока 7 синхронизации, а выход через формирователь 8 видеосигнала

0 соединен с первым входом смесителя 9. Второй вход смесителя соединен с выходом телекамеры 10, а выход смесителя 9 соединен с первым входом видеомонитора 11, второй вход и первый выход которого под5 ключены соответственно к выходу и входу видеомагнитофона 12, а второй выход видеомонитора 11 соединен с входом блока 7 синхронизации. Выход тактильного вибратора 13 через первый усилитель 14 мощно0 с™ соединен с выходом блока 1 выделения частоты основного тона. Вход микрофона 3 через усилитель 15 соединен с входами первого 16 и второго 17 блоков частотной коррекции, выходы которых соответственно

5 через второй 18 и третий 19 усилители мощности подключены к соответствующим наушникам головных телефонов 20. Блок 1 выделения частоты основного тона через преобразователь 21 периода импульсов в

0 код подключен к третьему входу блока 5 памяти, четвертый вход которого является шиной 6 режима записи/считывания.

Блоки 5,6,7,8,9 и 11, обведенные на чертеже пунктиром, образуют устройство для

5 отображения информации.

Устройство работает следующим образом.

Эталонный речевой сигнал (фраза, произнесенная или воспроизведенная с магни0 тофона) с помощью микрофона 3 или магнитофона 4 подается на входы блока 1 выделения частоты основного тона и измерителя 2 интенсивности, с помощью которых из речевого сигнала выделяются

5 физические параметры речевого сигнала, характеризующие интонацию (огибающие частоты основного тона и интенсивности). Эти параметры вводятся в блок 5 памяти, запоминаются, далее в формирователе 8

0 преобразуются в видеосигналы и через смеситель 9 подаются для визуализации на видеомонитор 11.

Обучаемый вводит речевой сигнал через микрофон 3, который через те же блоки 5,8

5 и 9 трансформируетчя в графики на экране видеомонитора 11. При этом на экране видеомонитора 11 одновременно демонстрируются интонационные параметры речи обучаемого и эталон. Изображение формируется в реальном масштабе времени.

Одновременно с этим процессом в реальном масштабе времени речевой сигнал через усилитель 15 поступает на входы блоков 16,17 частотной коррекции и через усилители 18, 19 мощности речевой сигнал поступает в соответствующие наушники головных телефонов 20 обучаемого.

Блоки частотной коррекции с соответствующими усилителями мощности позволяют отрегулировать по уровню мощности и частотному диапазону каждый отдельный канал воспроизведения в зависимости от индивидуальных особенностей слуха обучаемого.

Одновременно и совместно с процессами формирования речевого сигнала в головных телефонах 20 и контуров на экране видеомонитора 11 формируется сигнал на тактильном вибраторе 13. Для этого с выхода блока 1 выделения частоты основного тона импульсы поступают на усилитель 14 мощности, нагрузкой которого является вибратор 13. Механические колебания воспринимаются рукой обучаемого.

Контур эталона неа экране видеомонитора 11 может быть создан с помощью телекамеры 10 и смесителя 9. В этом случае преподаватель задает эталон в виде графика, нарисованного от руки, или задает с помощью графика какую-то определенную методическую программу, инструктирующую обучаемого о том, как ему действовать для быстрейшего достижения поставленной цели. Между преподавателем и обучаемым ведется своеобразный диалог на языке зрительных образов.

Весь процесс обучения может записываться на ленту видеомагнитофона 12 и многократно вновь воспроизводиться видеомонитором 11. Через видеомагнитофон 12 и телекамеру 10 с центральной учебной телесети может демонстрироваться целая программа для обучения интонации.

Изобретение, в отличие от известных способов, обеспечивает эффективное комплексное воздействие просодических компонентов речи на перцепцию обучаемых. Это достигается согласованностью преобразований исходного речевого сигнала с особенностями функционирования различных модальностей рецепторики человека: низкочастотным диапазоном вибрационно-так- тильной чувствительности и наиболее сохранной низкочастотной областью остаточного слухового восприятия. Кроме того, реальный масштаб времени выделяемых речевых параметров позволяет включить в процесс обучения такой мощный механизм, как биологическая обратная связь.

Формула изобретения

1.Способ обучения глухих и слабослышащих речи, заключающийся водновремен- ном выделении из сигнала акустической

речи импульсов основного тона голоса и сигнала интенсивности речи, формировании визуальных графических контуров частоты основного тона голоса и интенсивности речи и корректировке их путем сравнения с

эталонными визуальными контурами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и качества обучения путем полимодального воздействия на соответствующую рецепторику обучаемого,

одновременно с формированием визуальных графических контуров частоты основного тона и интенсивности речи производят частотную коррекцию сигнала акустической речи, преобразование импульсов основного

тона голоса в механические колебания и одновременно воздействуют на соответствующую рецепторику обучаемого визуальным графическим контуром частоты основного тона, акустическим сигналом и механическими колебаниями.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что частотную коррекцию сигнала акустической речи производят в области частот

основного тона.

3.Устройство для обучения глухих и слабослышащих речи, содержащее блок выделения частоты основного тона и измеритель

интенсивности речи, к первым входам которых, подключен микрофон, а к вторым входам - выход магнитофона, блок памяти, подключенный первым входом к измерителю интенсивности, а выходом через формирователь видеосигнала к первому входу смесителя, к второму входу которого подключен выход телевизионной камеры, выход смесителя подключен к первому входу видеомонитора, первый выход которого через блок синхронизации подсоединен к первому входу блока памяти, а второй выход видеомонитора подключен к входу видеомагнитофона, выход которого подключен к его второму входу, отличающееся тем,

что в него введены преобразователь периода импульсов в код, головные телефоны, усилитель, блоки частотной коррекции, усилители мощности и тактильный вибратор, при этом выход блока выделения частоты

основного тона через первый усилитель мощности подключен к тактильному вибратору и через преобразователь периода импульсов в код - к второму входу блока памяти, выход микрофона через усилитель соединен с входами первого и второго блоков частотной коррекции, выходы которых усилители мощности подключены к соответ- через соответствующие второй и третий ствующим наушникам головных телефонов.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, предназначено для обучения глухих и слабослышащих навыкам речи и может быть использовано в различных учебных заведениях и при самостоятельных занятиях. Сущность изобретения заключается в том, что согласно способу обучения глухих и слабослышащих речи выделяют из сигнала акустической речи импульсы основного тона голоса, сигнал интенсивности голоса, производят частотную коррекцию сигнала акустической речи и преобразуют его в механические колебания. Одновременно формируют визуальные графические контуры частоты основного тона и интенсивности голоса и корректируют их путем сравнения с эталонными визуальными контурами. Устройство содержит блок 1 выделения частоты основного тона, измеритель 2 интенсивности, микрофон 3, магнитофон 4, блок 5 памяти, шину 6 режима записи/считывания, блок 7 синхронизации, формирователь 8 зидеосигнала, смеситель 9, телекамеру 10, видеомонитор 11, видеомагнитофон 12, тактильный вибратор 13, усилители 14, 18, 19 мощности, усилитель 15, блоки 16, 17 частотной коррекции, головные телефоны 20 и преобразователь 21 периода импульсов в код. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил. ел с