Устройство для психофизиологических исследований и оценки профессиональной пригодности операторов Советский патент 1992 года по МПК G09B9/00 

(Л

С

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для психофизиологических исследований и может быть использовано при оценке профессиональной пригодности операторов. Цель изобретения - повышение точности устройства с повышенной объективностью оценки эффекта бинау- ральной локализации путем учета индивиду- альных особенностей операторов. Устройство содержит формирователь кодов, блок формирования звуковых сигналов, генератор (помех), аттенюатор, блок анализа ответов, блок выделения паузы, блок ввода ответных действий оператора, счетчик (числа ошибок), счетчик (импульсов), блок индикации (результатов), блок предварительного контроля и элемент запрета. Изобретение позволяет выявить оптимальную задержку (сдвиг сигналов, поступающих на правый и левый слуховые анализаторы), при которой оператор распознает знаки с минимальным соотношением сигнал/помеха. 4 з.п.ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для психофизиологических исследований, и может быть использовано дл-1 оценки профессиональной пригодности операторов.

Известно устройство для профессионального отбора операторов, содержащее пульт оператора, счетчик, дешифратор, блок сравнения, блок задания программы, регистр, два элемента задержки, звуковой генератор, генератор тактовых импульсов, два электроак/стических преобразователя, два ключа, триггер и блок оценки и регистрации результгтов, Это устройство позволяет выявить асимметрию бинауральното слухового аппарата испытуемого и по соотношению правильно воспринятых знаков каждым слуховым анализатором опреде- - лить способность оператора к ведению надежного слухового радиоприема в двухка- нальных системах оповещения.

Наиболее близким к изобретению является устройство для облучения операторов, содержащее счетчик импульсов, блок выделения паузы, блок индикации, последовательно соединенные блок определения сигнала, блок анализа ответов и счетчик числа ошибок, последовательно соединенные формирователь телеграфного кода и блок формирования звуковых сигналов, и последовательно включенные генератор помех и регулируемый аттенюатор, второй и третий входы, первый и вторые выходы которого соединены соответственно.с вторым выходом блока определения сигнала и первым выходом счетчика имульсов вторым входом блока формирования звуковых сигналов и входами блока индикации, первые вход и

VI

4 100 XI О О

выход формирователя телеграфного кода соединены соответственно с вторым выходом блока определения сигнала и вторым входом блока анализа ответов, выход блока выделения паузы соединен с первым входом счетчика импульсов, с вторым входом формирователя телеграфных кодов и с третьим входом блока анализа ответов, а вход связан с четвертым входом блока анализа ответов и подключен к третьему выходу блока определения сигнала, вторые вход и выход счетчика импульсов соединены соответственно с выходом и вторым входом, счетчика числа ошибок, а пятый вход блока анализа ответов соединен с вторым выхо- . дом формирователя телеграфных кодов.

Однако данное устройство обладает недостаточной точностью из-за постоянного сдвига сигнала при определении эффекта бинауральной локализации, не учитывающего индивидуальные особенности операторов, связанные с разным расстоянием между правым и левым слуховыми анализаторами, что снижает объективность оценки.

Целью изобретения является повышение точности устройства с повышенной объ- ективностью оценки при определении эффекта бинауральной локализации путем учета индивидуальных особенностей операторов за счет изменения сдвига (времени задержки) сигнала (знака) при приеме между правым и левым слуховыми анализаторами,

Цель достигается тем, что в известное устройство для психофизиологических исследований и оценки профессиональной пригодности операторов, содержащее блок выделения паузы, блок индикации, блок анализа ответов, первый информационный вход которого соединен с первым выходом блока ввода ответных действий операторов, а выход - с тактовым входом первого счетчика, второй счетчик, формирователь кодов, информационный выход которого подключен к соответствующему входу блока формирования звуковых сигналов, генератор, выход которого соединен с управляющим входом аттенюатора, тактовый вход, первый выход и выходы группы которого подключены соответственно к второму входу блока ввода ответных действий оператора, управляющему входу блока формирования звуковых сигналов и соответствующим входам первой группы блока индикации, информационные входы и выход формирователя кодов соединены соответственно с вторым выходом блока ввода ответных действий оператора и вторым информационным входом блока анализа ответов, первый выход блока ввода ответных действий оператора подключен к входу блока выделения паузы, а третий выход- к первому тактовому входу блока анализа ответов, второй тактовый вход которого соединен с синхронизирующим выходом формирователя кодов, а управляющий вход и один выход второго счетчика подключены соответственно к одному выходу и управляющему входу первого счетчика, согласно изобретению, введены

0 блок предварительного контроля и элемент запрета, выход которого соединен с тактовым входом второго счетчика, управляющим входом формирователя кодов и установочным входом блока анализа ответов, инфор5 мационный вход - с выходом блока выделения паузы, а управляющий вход - с выходом блока индикации, первый управляющий вход и входы второй группы которого подключены соответственно к одному выхо0 ду первого счетчика и соответствующим выходам блоке- формирования звуковых сигналов, другой выход второго счетчика соединен с первым информационным входом блока предварительного контроля, управля5 ющий вход которого подключен к другому выходу первого счетчика, установочный вход-к второму управляющему входу блока индикации, первому тактовому входу блока формирования звуковых сигналов и к второ0 му выходу блока ввода ответных действий оператора, а выход и второй информационный вход соответственно - к информационному входу и выходу аттенюатора, второй выход которого соединен с вторым такто5 вым входом блока формирования звуковых сигналов.

Цель достигается тем, что блок формирования звуковых сигналов содержит генератор, элемент ИЛИ, входы которого

0 являются соответствующими тактовыми входами блока, ключ, управляющий вход которого подключен к выходу генератора, узел задержки, тактовый вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, управляющий

5 вход - к выходу ключа, а выходы группы являются соответствующими выходами блока, элемент задержки, вход которого соединен с выходом ключа, первый и второй усилители, информационные входы которых

0 подключены к выходам соответственно узла задержки и ключа, а управляющие входы являются соответствующим входом блока, электроакустические преобразователи,входы которых соединены с выходами соответ5 ствующих усилителей, причем узел задержки содержит элемент ИЛИ, выход которого является выходом узла, распределитель импульсов, вход которого является тактовым входом узла, а выходы - соответ- Јтвующими выходами группы узла, элементы И, запрета и задержки, причем первые входы элементов И и управляющие входы элементов задержки соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, второй вход одного элемента Ни Информационный вход одного элемента запрета являются управляющим входом узла, а вторые входы других элементов И и информационные входы других элементов запрета подключены к выходам соот- ветствующих элементов задержки, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов запрета, входы элемента ИЛИ подключены к выходам соответствующих элементов И и к выходу одного из эле- ментов задержки, а также тем, что блок предварительного контроля содержит три индикатора, три триггера, два элемента запрета и элемент И, один вход которого является первым информационным входом блока и соединен с информационным входом второго элемента запрета, другой вход подключен к выходу первого триггера и управляющему входу пторого элемента запрета, а выход - к единичному входу второго триггера, выход которого соединен с входами второго индикатора, а нулевой вход - с аналогичными входами первого и третьего триггеров и является установочным входом блока, выход второго элемента запрета яв- ляется выходом блока и подключен к единичному входу третьего триггера, выход которого соединен с входом третьего индикатора и управляющим входом первого элемента запрета, информационный вход которого является управляющим входом блока, а выход подключен к единичному входу первого триггера, вход первого индикатора является вторым информационным входом блока, а блок индикации содержит счетчик, вход которого является первым управляющим входом блока, триггеры, нулевые входы которых являются вторым управляющим входом блока, элементы И, одни входы которых являются соответству- ющими входами первой группы блока, другие входы соединены с выходом счетчика, а выходы подключены к единичным входам соответствующих триггеров, индикаторы первой группы, входы которых соединены с выходами соответствующих триггеров, индикаторы второй группы, одни входы которых являются соответствующими входами второй группы блока, ключ, информационный вход которого подключен к шине пита- ния, а выход - к другим входам индикаторов второй группы, и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами соответствующих триггеров, а выход - с управляющим входом ключа и является выходом блока.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема блока формирования звуковых сигналов; на фиг. 3 - то же, аттенюатор, на фиг, А - то же, блок анализа ответов; на фиг. 5 - то же, блок ввода ответных действий оператора; на фиг. б - то же, счетчик; на фиг. 7 - то же. блок индикации; на фиг. 8 - то же, блок предварительного контроля.

Устройство для психофизиологических исследований содержит формирователь 1 кодов, блок 2 формирования звуковых сигналов, генератор 3 (помех), аттенюатор 4, блок ё анализа ответов, блок 6 выделения паузы, блок 7 ввода ответных действий оператора, счетчик 8 (числа ошибок), счетчик 9 (импульсов), блок 10 индикации (результатов), блок 11 предварительного контроля и элемент 12 запрета со схемными соединениями, описанными выше и в формуле.

Блок 2 формирования звуковых сигналов содержит генератор 13 звуковой (тональной) частоты, ключ 14, элемент 15 задержки, первый и второй усилители 16 и 17, электроакустические преобразователи 18 и 19, элемент ИЛИ 20 и узел 21 задержки.

Узел 21 задержки включает распределитель 22 импульсов, группу формирователей 23 импульсов и элемент ИЛИ 24.

Формирователь 23 имеет элемент 25 запрета, элемент 26 задержки и элемент И 27,

Аттенюатор 4 содержит сдвигающий регистр 28, группу ключей 29, группу удлинителей 30, элемент ИЛИ 31,32 и элемент 33 задержки.

Блок 5 включает регистры 34, 35, сумматор 3G (по модулю два), генератор 37 (тактовых импульсов), элементы И ПИ 38 и 39, триггер 40 и элемент И 41.

Блок 7 имеет клавиатурный датчик 42 кода и кнопку 43 Пуск.

Счетчик 8 (9) содержит собственно счетчик 44, элемент 45 задержки и элемент ИЛИ 46.

Блок включает счетчик 47 (повторов), группу элементов И 48, группу триггеров 49, группу индикаторов 50 (с соотношением сигнал-помеха 2,0;1,5;1,0;0,8;0,7;0,6;0,5; 0,4;0,3;0,2), группу индикаторов 51 (100.150, 200, 250, 300. 350, 400, 450, 500, 550 мкс - время задержки), 52 и элемент ИЛИ 53.

Блок 11 содержит элементы 54 и 55 запрета, триггеры 56,57 и 58, элемент И 59 индикаторы 60 Проба, 61 Не готов и 62 Помеха.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно переключателями в формирователе 1 устанавливают знаки (буквы, цифры), которые обучаемый должен научиться различать на фоне помехи.

Включают питание. Узлы памяти устанавливаются в исходное положение, запускаются генераторы. Устройство готово к работе.

Обучаемый (испытуемый) нажимает кнопку 43 Пуск блока 7. Импульс с ее выхода поступает на входы триггеров 56-58, переведя их в нулевое положение, через элемент ИЛИ 20 на вход распределителя 22, установив последний в первое положение, и на вход регистра 28, записав единицу в первом разряде. Единичный потенциал с первого выхода регистра 28 подается на вход индикатора 60 Проба, засветив последний и предупредив испытуемого о проверке знаний мелодии предъявляемых знаков (без помехи).

Одновременно импульс с выхода кнопки 43 поступает на вход формирователя 1, обеспечив выдвижение с его первого выхода двоичного формализованного числа,.подаваемого на вход ключа 14, на другой вход которого поступает тональная частота с выхода генератора 13, и на первый вход регистра 35, на второй вход которого через элемент ИЛИ 39 подаются тактовые импульсы с второго выхода формирователя 1, записывая в регистр 35 кодовую комбинацию знака, предъявленного оператору.

Звуковой образ с выхода ключа 14 через элемент И 27 первого формирователя 23, на второй вход которого подан единичный потенциал с первого выхода распределителя 22, и элемент ИЛИ 24 поступает на первый вход усилителя 16, а через элемент 15, время задержки которого равно времени срабатывания элементов 27 и 24, поступает на первый вход усилителя 17. Звуковой образ сигнала с выходов усилителей 16 и 17 подается на соответствующие головные телефоны 18 и 19 без сдвига.

Обучаемый, прослушав сигнал, опознает в нем знак и нажимает соответствующую ему клавишу на датчике 42.

Кодовая комбинация знака с выхода датчика 42, поступившая на первый вход регистра 34, на второй вход которого подаются через элемент И 41 и элемент ИЛИ 38 тактовые импульсы с второго выхода датчика 42, запишется в регистр 34. Кодовая комбинация, поступившая в блок 6, по окончании знака вызовет появление одиночного импульса на его выходе, который через элемент 12, имеющий на управляющем входе нулевой потенциал с выхода элемента ИЛ И 53, поступит на вход триггера 40. перебросив его в нулевое положение, на вход счетчика 9, зафиксировав ответ на

предъявленный знак, на вход формирователя 1, обеспечив подачу очередного знака, и на вход генератора 37, осуществив подачу с его выхода, через элементы ИЛИ 38 и 39

серии тактовых импульсов на вторые входы регистров 34 и 35 соответственно, для производства считывания информации с них в сумматоре 36. На выходе сумматора 36 сигнал отсутствует, так как кодовые комбина0 ции в регистрах 34 и 35 идентичны.

Если обучаемый неверно воспроизвел знак, то на выходе сумматора 36 появится импульс, который поступит в датчик 8, зафиксировав ошибку. На первом выходе

5 счетчика 44 появится единичный потенциал, который с второго выхода счетчика 8 через элемент 54, на управляющий вход которого подан нулевой потенциал с выхода триггера 58, поступит на второй вход элемента И 59

0 и на управляющий вход элемента 55, заблокировав вход элемента ИЛИ 32.

После воспроизведения десятого знака на первом выходе счетчика 9 появится импульс, который через первый вход элемента

5 И 59 поступит на вход триггера 57, переведя его в единичное положение. Единичный потенциал с выхода триггера 57 засветит индикатор 61 Не готов, предупреждающий оператора (руководителя) об окончании ис0 пытаний перед обучением.

Если обучаемый в режиме Проба все десять знаков опознал верно, то импульс с первого выхода счетчика 9 поступит через элемент 55, на управляющий вход которого

5 подан нулевой потенциал с выхода триггера 56. на вход триггера 58, перебросив его в единичное положение и засветив индикатор 62 Помеха, предупреждающий обучаемого о переходе к воспроизведению сигнала на

0 фоне помех, через элемент ИЛИ 20 на вход распределителя 22, переведя его во второе положение (включив задержку 100 мкс), и через элемент ИЛИ 32 на второй вход регистра 28, передвинув единицу на второй раз5 ряд (выход).

Единичный потенциал с второго выхода регистра 28 прикладывается к управляющему входу ключа 29, обеспечив прохождение помехи с выхода генератора 3, через удли0 нитель 30 и элемент ИЛИ 31 на вторые входы усилителей 16 и 17, и к входу элемента И 48, подготовив цепь для сигнализации отношения сигнал-помеха, не различаемого испытуемым,

5 Единичный потенциал с второго выхода распределителя 22 также подается на вход индикатора 51, подготовив цепь для сигнализации сдвига (времени задержки).

Задержанный импульс с выхода элемента 45 возвратит счетчики 44 в исходное

состояние, а единичный потенциал с выхода триггера 58 заблокирует выход элемента 54.

Устройство переходит в следующий режим, в котором сигнал предъявляется на фоне помехи.

Если оператор десять знаков подряд воспроизведет безошибочно или допустит одну ошибку, то на выходе счетчика 9 появится импульс переполнения, который переведет регистр 28 в следующее (третье) положение, обеспечив прохождение помехи с меньшим затуханием {соотношение сигнал-помеха 1,5) и возвратит счетчики 8 и 9 в исходное положение.

Если обучаемый в процессе предъявления десяти знаков допустит две и более ошибок, то на первом выходе счетчика 8 появится импульс переполнения, который поступит на вход счетчика 47, зафиксировав увеличение ошибочных ответов, и на входы обнуления счетчиков 8 и 9, возвратит их в исходное состояние. Соотношение сигнал- помеха в следующем цикле предъявляемых знаков не изменится.

При повторном поступлении с выхода счетчика 8 импульса на вход счетчика 47 на выходе последнего появится импульс, который поступит на вторые входы элементов И 48. Так как на один из первых входов, например, пятого элемента И 48 (соотношение сигнал-помеха 0,7) подан единичный потенциал с шестого выхода регистра 28, то импульс с выхода элемента I/I 48 поступит на вход триггера 49. Единичный потенциал с выхода триггера 49 поступает на вход элемента ИЛИ 53 и на вход индикатора 50, высветив число 0,7 (соотношение величины сигнала к помехе).

Единичный потенциал с выхода элемента ИЛИ 53 поступает на управляющий вход ключа 52, подав корпус на катоды и высветив индикатор, например 51, на анод которого подан единичный потенциал с четвертого выхода распределителя 22 на управляющий вход элемента 12, заблокировав подачу следующего импульса с выхода блока 6. Порядковый номер засветившегося индикатора 50 (три) указывает на величину времени задержки 200 мкс.

По высветившимся индикаторам 50 и 51 испытуемый (руководитель) фиксирует соответственно соотношение сигнал-помеха и величину сдвига (время задержки), а затем нажатием кнопки 43 переходит к следующему циклу, в котором время сдвига (задержки) между сигналами, поступающими на правый и левый слуховые анализаторы, увеличивается на 50 мкс.

Засвечивание десятого светодиода предупреждает испытуемого об окончании испытаний (тренировки) изданной группе знаков. На основании зафиксированных результатов каждого цикла выявляют оптимальную задержку, при которой оператор распознает знаки с минимальным отношением сигнал-помеха.

Использование изобретения в устройствах для психофизиологических исследований, а также для оценки профессиональной

пригодности позволяет определить оптимальный сдвиг (задержку) между поступающими на правый и левый слуховые анализаторы сигналами, обеспечивающий за сче т эффекта бинауральной локализации

достижение минимального соотношения сигнал/помеха при приеме информации, т.е. такого, в котором помеха значительно превышает сигнал. Это дает возможность заблаговременно отбирать и готовить операторов для работы в радиолиниях с высоким мешающим воздействием.

Формула изобретения

первым выходом блока ввода ответных действий оператора, а выход - с тактовым входом первого счетчика, второй счетчик, формирователь кодов, информационный выход которого подключен к соответствующему входу блока формирования звуковых сигналов, генератор, выход которого соединен с управляющим входом аттенюатора, тактовый вход, первый выход и выходы группы которого подключены соответственно к

второму выходу блока ввода ответных действий оператора, управляющему входу блока формирования звуковых сигналов и соответствующим входам первой группы блока индикации, информационные вход и

выход формирователя кодов соединены соответственно с вторым выходом блока ввода ответных действий оператора и вторым информационным входом блока анализатора ответов, первый выход блока ввода ответных действий оператора подключен к входу блока выделения паузы, а третий выход 7 к первому тактовому входу блока анализатора ответов, второй тактовый вход которого соединен с синхронизирующим выходом

формирователя кодов, а управляющий вход и один выход второго счетчика подключены соответственно к одному выходу и управляющему входу первого счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства, о него введены блок

предварительного контроля и элемент запрета, выход которого соединен с тактовым входом второго счетчика, управляющим входом формирователя кодов и установочным входом блока анализа ответов, информационный вход - с выходом блока выделения паузы, а управляющий вход - с выходом блока индикации, первый управляющий вход и входы зторой группы которого подключены соответственно к одному выходу первого счетчика и соответствующим выходам блока формирования звуковых сигналов, другой выход второго счетчика соединен с первым информационным входом блока предварительного контроля, управляющий вход которого подключен к другому выходу первого счетчика, установочный вход- к второму управляющему входу блока индикации, первому тактовому входу блока формирования звуковых сигналов и к второму выходу блока ввода ответных действий оператора, а выход и второй информационный вход - соответственно к информационному входу и выходу аттенюатора, второй выход которого соединен с вторым тактовым входом блока формирования звуковых сигналов,

3,Устройство по п.2, отличающее- с я тем, что узел задержки содержит элемент ИЛИ, выход которого является выходом узла, распределитель импульсов, вход которого является тактовым входом узла, а выходы - соответствующими выходами группы узла, элементы И, запрета и задержки, причем первые входы элементов И и управляющие входы элементов задержки соединены с соответствующими выходами распределителя импульсов, второй вход одного элемента И и информационный вход одного элемента запрета являются управляющим входом узла, а вторые входы других элементов И и информационные входы других элементов запрета подключены к выходам соответствующих элементов задержки, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов запрета, входы эле- мента ИЛИ подключены к выходам

соответствующих элементов И и к выходу одного из элементов задержки,

два элемента запрета и элемент И, один вход которого является первым информационным входом блока и соединен с информационным входом второго элемента запрета, другой вход подключен к выходу первого

триггера и управляющему входу второго элемента запрета, а выход - к единичному входу второго триггера, выход которого соединен с входом второго индикатора, а нулевой вход - с аналогичными входами

первого и третьего триггеров и является установочным входом блока, выход второго элемента запрета является выходом блока и подключен к единичному входу третьего триггера, выход которого соединен с входом

третьего индикатора и управляющим входом первого элемента запрета, информационный вход которого является управляющим входом блока, а выход подключен к единичному входу первого

триггера, вход первого индикатора является вторым и информационным входом блока.

5,Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что блок индикации содержит счетчик, вход которого является первым управляющим входом блока, триггеры, нулевые входы которых являются вторым управляющим входом блока, элементы И, одни входы которых являются соответствующими входами первой группы блока, другие входы

соединены с выходом счетчика, а выходы подключены к единичным входам соответствующих триггеров, индикаторы первой группы, входы которых соединены с выходами соответствующих триггеррв, индикаторы

второй группы, одни входы которых являются соответствующими входами второй группы блока, ключ, информационный вход которого подключен к шине питания, а выход - к другим входам индикаторов второй

группы, и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами соответствующих триггеров, а выход - с управляющим входом ключа и является выходом блока.

N3