Устройство для формирования частотно-временной структуры звукового сигнала

 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к отоларингологии. Цель изобретения - улучшение слухового восприятия акустической информации за счет улучшения временной структуры воспринимаемого сигнала и устранения самомаскировки речи. Устройство для формирования частотно-временной структуры звукового сигнала содержит преобразователь 1 акустических сигналов в электрические, усилитель 2, полосовой фильтр 3 верхних частот, сумматор 4, преобразователь 5 электрических сигналов в акустические, полосовые фильтры 6 и 7 нижних частот, линии задержки 8-11, блок 12 определения уровня сигнала, включающий в себя квадратичный детектор 13 и фильтр 14 нижних частот, компараторы 15-20, электронные ключи 21-26. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 5 А1 (51)5 А 61 Р 11/04. «,,пугУ Д ,, - л(1; «(i>1Л: (("" (ф, -ь, д.

By,ÜJ(y(à(-- H

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4382127/28-14 (22) 25,02.88 (46) 15.05.90. Бюл, ))- 18 (71) Институт сверхтвердых материалов АН УССР, Киевский научно-исследовательский институт отоларингологии им. проф, А,И.Коломийченко (.72) А,П.Лелюх, В.П.Овсяник, Б,С.Мороз, А.Н,Цисаренко и З.P.Ìàëèíîâñêàÿ (53) 615.47 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1128906,. кл. А 61 В 5/12, 1983 °

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВА1%Я ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ ЗВУКОВОГО

СИГНАЛА (57) Изобретение относится к медицинской технике, а именно к отоларингологии, Цель изобретения — улучп(ение слухового восприятия акустической информации sa счет улуч(кения временной структуры воспринимаемого сигнала и устранения самомаскировки речи, Устройство для формирования частотно-временной структуры звуково1563695 го сигнала содержит преобразователь

;1 акустических сигналов в электрические, усилитель 2, полосовой фильтр

3 верхних частот, сумматор.„4,преобразователь 5 электрических сигналов в акустические, полосовые фильтры

Изобретение относится к медицинсой технике; в частности к отоларини может быть использовано ри создании аппаратов, облегчающих работу нормально слышащих лиц — операторов .

Цель изобретения - улучшение слу;хового восприятия акустической информации.

На фиг.l представлена стуктурная ,электрическая схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу. 25

Устройство содержит последователь но соединенные преобразователь 1 ,акустических сигналов в электричес кие, усилитель 2, полосовой фильтр 3 верхних частот (ПФВЧ), сумматор 4 и преобразователь 5 электрических сигналов в акустические, а также полосовые фильтры 6 и 7 нижних частот ,(ПФНЧ), линии 8-11 задержки, блок 12 ,определения уровня сигнала, включающий в себя квадратичный детектор 13 и соединенный с ним дополнительный фильтр 14 нижних частот (ФНЧ), к вы ходу которого подключены входы компараторов 15-20,выходы которых оое- 40 динены с входами электронных ключей

21-26, другие входы которых подключены к выходам ПФНЧ 6 и 7, а выходы, кроме ключей 21 и 24, соединенных с сумматором 4 непосредственно, подклю- 45 чены через линии 8-11 задержки к сумматору 4, выход которого соединен с преобразователем 5 электрических сигналов в акустические.

ПФВЧ 3 предназначен для выделе50 ния полосы пропускания 1000-5000 Гц.

Оптимальным вариантом является использование в устройстве трех

ПФНЧ 6 и 7 с разбивкой частот на поддиапазоны 125-250; 250-500; 500—

1000 Гц.

Фильтр 14 может быть выполнен, например, в виде активного фильтра нижних частот третьего порядка, 6 и 7 нижних частот, линии 8-11 задержки, блок 12 определения уровня сигнала, включающий в себя квадратичный детектор 13 и фильтр 14 нижних частот, компараторы 15-20,электронные ключи 21-26. 2 ил, Компараторы 15 и 18 имеют порог срабатывания, соответствующий громкости усиленного входного акустического сигнала (Н„, пороговые устройства 16 и 19 — )11„„-ctJ „и пороговые устройства 17 и 20 — >П „.

Соответствие электрических величин акустическим достигается предварительной калибровкой, Устройство работает следующим образом, Электрический сигнал после преобразователя 1 и усилителя 2 поступает одновременно на входы ПФВЧ 3 и на входы ПФНЧ 6 и 7, где при количестве этих фильтров п = 3 НЧ-составляющая разбивается соответственно на три поддиапазона.

Одновременно сигнал с усилителя

2 подается на блок 12, где определяется эффективный уровень сигнала, усредненный на некотором интервале времени, Каналы, в которые поступает сигнал, идентичны, поэтому их работу можно рассмотреть на примере одного из них.

С выхода блока 12 сигнал поступает параллельно на компараторы 15-20, при этом компаратор 15 срабатывает, когда на его входе присутствует усиленный электрический сигнал,соответствующий акустическому с уровнем не вьппе 60 дБ, Для компаратора 16 этот 1 ровень равен 60-100 дБ, а для компаратора 17 — 7 100 дБ.

На диаграмме на фиг,2 обозначено: а отображает НЧ-сигнал Я (t) в одной

Н из полос (например, после фильтра 6);

E(t) — квадрат эффективного уровня сигнала S(t) по в.сей полосе частот на выходе блока 12; в, д, ж — срабатывание компараторов 15, 16 и 17; г, е, з — НЧ-сигнал в первом, втором и третьем каналах на входе сумматора 4.

5 15

На диаграммах видны Ъочки разры— ва сигнала 1, 3, 4 и 7 и точки суперпозиции сигнала 2, 5, 6 и 8. При увеличении числа компараторов число этих точек соответственно увеличивается, поэтому должно быть выбрано оптимальное число компараторов, НЧ-сигнал, соответствующий уровню (60 дБ в задержке не нуждается и поступает непосредственно на сумматор.

Время задержки в каждой из НЧ-полос подбирается экспериментальным путем индивидуально для каждого пациента по критерию наилучшей разборчивости речи для него и зависит как от полосы пропускания НЧ-составляющей, так и от уровня усиленного входного сигнала.

Устройство позволяет устранить нарушение временной структуры (патерна) воспринимаемого сигнала, т.е. уменьшить самомаскировку речи, в результате чего повышается разборчивость воспринимаемой речи, формула изобретения

Устройство для формирования частотно-временной структуры звукового

- сигнала, содержащее соединенные последовательно преобразователь акусти63695

6 ческих сигналов в электрические,усилитель, полосовой фильтр верхних частот, сумматор и преобразователь электрических сигналов в акустические, а также полосовые фильтры нижних частот по числу каналов, входы которых соединены с выходом усилителя, и линии задержки, выходы которых подключены к входам сумматора, отличающееся тем,что, с целью улучшения слухового восприятия акустической информации, оно снабжено блоком определения уровня

cHl"HBJIR включающим в себя последовательно соединенные квадратичный детектор и дополнительный фильтр нижних частот и подключенным со стороны входа к выходу усилителя, кроме того, в каждый из каналов введены компаратор и электронные ключи, соединенные между собой, причем входы компараторов соединены с выходом блока определения уровня сигнала, первые

25 входы электронных ключей подключены к выходам соответствующих полосовых фильтров нижних частот, вторые входы — к выходам соответствующих компараторов, а выходы, кроме перво30 го электронного ключа, соединенного с входом сумматора, подключены к входам соответствующих линий задержки.

1563695

Подписное

Тираж 483

ВЙИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

° а

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор М.Петрова ю la

Заказ 1II4

Составитель А,Дмитриева

Техред Д,Сердокова КорРектоР O..ципле