Устройство для обучения глухих речи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i ц 644478

СОЧВ Сееетслих

Сииссистииесиих иor иу ",. у, (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.12.75 (21) 2300380/28-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М.К .

А 61F 11/00

Гасуд.сстееиный комитет

ceca (53) УДК 615.471 (088.8) по делам и:,сд:етеиис (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 н стисытий (45) Дата опубликования описания 30,01.79 т

Ф

1

1 т!

1;

f (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ГЛУХИХ РЕЧИ

Изобретение относится к медицинской технике, а и лепно 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 образучот две совмещенные матрицы, световоды одной из которых настроены на частоты диапазона первой 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 такими же рядами, но по горизонтали (1).

Известно, что звуки речи имеют максимумы спектральной огибающей в областях частот, называемых формантными. Различают четыре пли пять формантных областей. Для тональных, 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) вышеописанного устройства со световодами, образующими совмещенные матрицы, произносимые тональные звуки будут наблюдаться в виде перекрещивающихся полос, занимающих положение, характерное для данного тонального звука. Это обеспечивает наибольшую оптическую выражен10 ность звуков и облегчает процесс обучения.

Однако такое устройство не дает возможности различать некоторые тональные, а также все шумовые звуки, имеющие макси15 мумы спектральной огибающей в области от второй до пятой форманты, что снижает эффективность обучения.

Целью изобретения является повышение эффективности обучения.

20 Поставлснная цель достигается тем, что устройство содержит второй сцептрон с источником света, маской и электромеханическим преобразователем, схему «тон-шум» и схему попеременного включения сцептронов, 25 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, на30 строенные соответственно на частоты диа3 пазона второй и третьей — пятой формант звуков речи.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для обучения глухих речи; на фиг. 2 — расположение торцов свободных концов световодов сцептронов.

Устройство состоит из микрофона 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 закрепленные 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 последние 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 А, В ... У, Z, а другая — из световодов, р асположенных вертикальными рядами, а, b ... у, z. Свободные концы световодов второго сцептрона образуют аналогичные совмещенные матрицы А, В ... У, Z и а, b ...ó, z . Световоды ряда «а» первого сцептрона настроены на нижнюю частоту диапазона первой форманты звуков речи, например, 200 гц, световоды ряда «z» на верхнюю частоту диапазона первой форманты, например, 780 гц, световоды рядов

Ь ... у — на промежуточные частоты диапазона первой форманты, возрастающие от ряда «b» к ряду «у». Световоды ряда «А» первого сцептрона настроены на нижнюю частоту диапазона 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, B ... 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 рядов O ... У вЂ” на промежуточные частоты третьей-пятой формант, возрастающие от ряда «В » к ряду «У ».

Устройство работает следующим образом.

Звуки речи, произносимые обучающимся, 644478

4 через микрофон 1 и усилитель 2 возбуждают преобразователи 5, 6 спептронов и установленные на них основания 13, 14, что вызывает колебания свободных концов световодов 11, 12. Лмплптуда колебаний световода определяется интенсивностью еоставляющей произнесенного "âóêà 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 сцептрона, либо на источник 8 света другого сцептрона так, что при произнесении то15 нального звука подключается источник света сцептрона со световодами, расположенными в соответствии с матрицами а, b ... у, z, А, В ... У, Z (фиг. 2), а при произнесении шумового звука — спептрона со световода20 ми, расположенными в соответствии с матрицами а, b ... у, z, А, O ... Y, Z . Свет от источника проходит по световодам 11 или

12 и образует на маске 15 или 16 световые полосы, 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 гориЗ0 зо А, В...Y,Z,А,В ...Y;Г, и вертикального а, b ... у, z, а, b ... у, z рядов настроены на одну и ту же частоту, на маске 15 или 16 будут наблюдаться картины, имеющие вид параллельных илп перекрещиЗ5 вающихся полос, занимающих положение, характернос для данного звука речи.

Например, при произнесении звука «а», являющегося гласным, а следовательно, тональным звуком, схема 3 «тон-шум» под40 ключает источник 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

45 области и частоты 900 — 1100 гц второй фор мантной области, на маске этого сцептрона будут наблюдаться две перекрещивающиеся полосы. На маске второго сцептрона световая картина будет отсутствовать, так как

50 его источник света отключен контактами 18 схемы 4. При произнесении шумового звука

«с» схема 3 «тон-шум» подключает источник света сцептрона со световодами, расположенными по матрицам а, b ...у, z, А, 55 B ... Y, 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 интен60 сивности свечения к области верхних частот. На маске другого сцептрона световая картина будет отсутствовать.

В процессе обучения учитель несколько раз произносит звук, который должен ос65 воить обучающийся. При этом последний

644478

8 12 i8

2 ф

Ьгi

Ь

0 0

Zc о о

0 0

0 0 0

g 2

° ° 0 0

О 0 0

0 0

0 0 О е а а е е а в е ° ° в ° ° ° °

4 е °

° а а а 4 ° а в е ° °

0 0

8 С 0

0 0

A 0 0

0 0

000

0 0

0 О 0

5 наблюдает характер расположения световых полос на маске соответствующего сцсптрона, запоминает его и старается сам произнести звук так, чтобы получить сходную световую картину. 5

Таким образом диапазон звуков речи, обучение которым можно проводить устройством, значительно расширен. Обучение становится более легким, точным, четким и эффективным. Естественность произносимых 10 в процессе обучения звуков должна возрасти.

Формула изобретения

1, У

15 строиство для обучения глухих речи, содержащее источник света, маску, микрофон, усилитель, электромеханический преобразователь и сцептрон, световоды кото ого об аз рост разуют две совмещенные матрицы н - 20 роенные соответственно на частоты диапазона первой и второй формант звуков ре(г а в о в е e ° °

° е е

° а е в

° e

0 0

В000 0

00 000

0 0 0

000 чи, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обучения, оно содержит второй сцептрон с источником света, маской и электромеханическим преобразователем, схему «тон-шум» и схему попеременного включения сцептронов вхо ко торой соединен с выходом схемы «тоншум», которая, в свою очередь, подключена к выходу усилителя.

2 . Устроиство по п. 1, отличающееся тем, что световоды второго сцептрона образуют две совмещенные матрицы, настроенные соответственно на частоты диапазона, второй и третьей-пятой формант звуков речи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. А. П. . А. П. Громов и др. «Принципы построения прибора для синтеза и распознавания акустических образов точечным методом, Сб. Известия вузов «Приборостроение», т. ХШ, № 8, 1970.