Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам, используемым для восстановления речи людей с потерей слуха.
Известно устройство для обучения глухих речи, содержащее сцсптрон с источником света и маской, микрофон, соединенный через усилитель с электромеханическим преобразователем сцептрона, свободные концы волоконных световодов которого образуют две совмещенные матрицы, световоды одной из которых настроены на частоты диапазона нёрвой форманты звуков речи, а световоды другой - на частоты диапазона второй форманты. При этом в одной матрице вертикальные ряды состоят из световодов, имеющих одинаковую резонансную частоту, которая, однако, меняется от ряда к ряду; в другой - световоды располагаются такнми же рядами, но по горизонтали 1.
Известно, что звуки речи имеют максимумы спектральной огибающей в областях частот, называемых формантными. Различают четыре или пять формантных областей. Для тональныхЧ, т. е. гласных, а также сонантных и звонких согласных характерны максимумы в областях первой, второй и третьей формант, т. е. более низкочастотных, а для шумовых звуков, т. е. глухих согласных и аффрикат, - в области
от второй до пятой форманты, т. е. более высокочастотной. Поэтому на экране (маске) вышеонисанного зстройства со световодами, образующими совмещенные матрицы, произносимые тональные наблюдаться в виде перекрещивающихся полос, занимающих положение, характерное для данного тонального звука. Это обеспечивает наибольшую оптическую выраженность звуков и облегчает процесс обучения.
Однако такое устройство не дает возможности различать некоторые тональные, а также все шумовые звуки, имеющие максимумы спектральной огибающей в области от второй до пятой форманты, что снижает эффективность обучения.
Целью изобретения является новышение эффективности обучения.
Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит второй сцептрон с источником света, маской и электромеханическим преобразователем, схему «тон-шум и схему попеременного включения сцептронов,
вход которой соединен с выходом схемы «тон-шум, которая в свою очередь подключена к выходу усилителя.
Кроме того, световоды второго сцептрона образуют две совмещенные матрицы, настроенные соответственно на частоты днапазона второй и третьей - пятой формант звуков речи.
На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для обучения глухих репи; на фиг. 2 - расиоложение торцов свободных концов световодов сцептронов.
Устройство состоит из микрофонл 1 с усилителем 2, на выходе которого включена схема 3 «тон-шум, связанная со входом схемы 4 попеременного включения сцептронов, и электромеханических преобразователей 5, 6 сцептронов. Сцептроны, кроме преобразователей 5, 6, включают в себя также источники 7, 8 света, освещающие через оптические системы 9, 10 волоконные световоды 11, 12, жестко закренленные своими концами на основаниях 13, 14, установленных на преобразователях 5, 6. Перед свободными концами световодов 11, 12 установлены маски 15, 16, непрозрачные участки которых закрывают светящиеся торцы световодов 11, 12, когда носледние находятся в неподвижном состоянии. Источники 7, 8 света получают энергию от источника 17 питания через переключающие контакты 18 схемы 4.
В соответствии с фиг. 2, световоды одного из сцептронов-расположены так, что их свободные концы образуют две совмещенные матрицы, одна из которых составлена из световодов, расположенных горизонтальными рядами Л, В... У, Z, а другая -- из световодов, расположенных вертикальными рядами, а, b... у, г. Свободные концы световодов второго сцептрона образуют аналогичные совмещенные матрицы А , B...Y, Z и а , Ь... у , z. Световоды ряда «а нервого сцептрона настроены на нижнюю частоту диапазона первой форманты звуков речи, например, 200 гц, световоды ряда «2 на верхнюю частоту диапазона нервой форманты, например, 780 гц, световоды рядов Ь... г/ - на промежуточные частоты диапазона первой форманты, возрастающие от ряда «Ь к ряду «г/. Световоды ряда «А первого сцептрона настроены на нижнюю частоту дианазона второй форманты, например, 800 ГЦ, световоды ряда «Z - на верхнюю частоту диапазона второй форманты, например, 2200 гц, световоды рядов В ... У- на промежуточные частоты диапазона второй форманты, возрастающие от ряда «В к ряду «У. Световоды рядов а , Ь...у , z второго сцептрона настроены на те же частоты диапазона второй форманты, что и световоды соответственно рядов А, В... У, Z первого сцептрона. Световоды ряда «А настроены на нижнюю частоту третьей форманты, например, 2250 гц, световоды ряда «Z настроены на верхнюю частоту пятой форманты, например, 6000 гц, световоды ряов В ... У - на промежуточные частоты ретьей-пятой формант, возрастающие от ряда «Б к ряду «У.
Устройство работает следующим образом. вуки речи, произносимые обучающимся,
через микрофон 1 и усилитель 2 возбуждают преобразователи 5, 6 сцептронов и установленные на нпх основания 13, 14, что вызывает колебания свободных концов световодов 11, 12. Лмгглитуда колебаний световода определяется интенсивностью составляющей произнесенного звука па резонансной частоте этого световода. В зависимости от тонального или шумового характера произнесенного звука схема 3 «тон-шум переключает контакты 18 схемы 4, подавая питание либо па источник 7 света одного сцептропа, либо на источник 8 света другого сцептрона так, что при произнесении тонального звука подключается источник света спептрона со световодами, расположенными в соответствии с матрицами а, b... у, Z, А, В... Y, Z (фиг. 2), а при произнесении щумового звука - спептрона со световодами, расположенными в соответствии с матрицами а , Ь ...у , г , А , В ... Y,Z. Свет от источника проходит по световодам 11 или 12 и образует на маске 15 или 16 световые нолосы, яркость которых находится в прямой зависимости от амплитуды колебаний соответствующих световодов, т. е. от интенсивностей соответствующих частотных составляющих произнесенного звука. Так как свободные концы световодов каждого горизонтального А, В...У, Z, Л , В ... У , Z, и вертикального а, b...y,z, а , Ь ...у , z рядов настроены на одну и ту же частоту, на мас ке 15 или 16 будут наблюдаться картины, имеющие вид параллельных или перекрещивающихся полос, занимающих положение, характерное для данного звука речи.
Например, при произнесении звука «а, являющегося гласным, а следовательно, тональным , схема 3 «тон-шум подключает источпик света сцептрона со световодами, расположенными по матрицам а, b ... у, Z, А, В ... У, Z. Так как спектральная огибающая звука «а имеет максимумы в районе частоты 300 гц первой формантной
области и частоты 900-1100 гц второй формантной области, на маске этого сцептрона будзт наблюдаться две перекрещивающиеся полосы. На маске второго сцептропа световая картина будет отсутствовать, так как
его источник света отключен контактами 18 схемы 4. При произнесении щумового звука «с схема 3 «тон-шум подключает источник света сцептропа со световодами, расположенными по матрицам а , Ь...у , z, А ,
В ...У, Z. Так как спектральная огибающая звука «с имеет подъем на частотах выше 3500 ГЦ, на маске этого сцептрона в верхней ее части будет наблюдаться ряд горизонтальных полос с повышением интенсивности свечения к области верхних частот. На маске сцептрона световая картина будет отсутствовать.
В процессе обучения учитель несколько раз произносит звук, который должен освоить обучающийся. При этом последний
наблюдает характер расположения световых полос на маске соответствующего сцептрона, запоминает его н старается сам произнести звук так, чтобы получить сходную световую картину.
Таким образом диапазон звуков речи, обучение которым можно проводить устройством, значительно расширен. Обучение становится более легким, точным, четким и эффективным. Естественность произносимых в процессе обучения звуков должна возрасти.
Формула изобретения
1. Устройство для обучения глухих речи, содержащее источник света, маску, микрофон, усилитель, электромеханический преобразователь и сцептрон, световоды которого образуют две совмещенные матрицы, настроенные соответственно на частоты диапазона первой и второй формант звуков речи, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности обучения, оно содержит второй сцептрон с источником света, маской и электромеханическим преобразователем, схему «тон-щум и схему попеременного включения сцептронов, вход которой соединен с выходом схемы «тоншум, которая, в свою очередь, подключена к выходу усилителя.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что световоды второго сдептрона образуют две совмещенные матрицы, настроенные соответственно на частоты дианазона, второй и третьей-пятой формант звуков
речи.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. А. П. Громов и др. «Принципы построения прибора для синтеза и распознавания
акустических образов точечным методом. Сб. Известия вузов «Приборостроение, т. ХП1, № 8, 1970.
