Обучающее устройство

 

ОБУЧАЩЕЕ УСТРОЙСТВО, :V содержащее последовательно включенные первый генератор, блок памяти и блок предъявления.учебной информации , второй вход которого соединен с выходом первого генератора,и последовательно соединенные блок синхронизации , блок задания програмкы обучения и блок ввода учебной информации , первый вход блока памяти 1подключен к второму выходу блока синхронизации , отличающееся тем, что, с целью расширения дидактических возможностей, в него введены последовательно соединенные первый распределитель импульсов, второй генератор/, модулятор и первый коммутатор, выход которого подключен к второму входу блока ввода учебной информации, последовательно включенные первый дискриминатор и компара-: тор, выход которого соединен с первым входом блока синхронизации, последовательно соединенные второй i коммутатор,второй дискриминатори сумматор, выход которого подключен к третьему входу блока ввода учебной информации, а второй вход - к второму выходу первого пдаскриминатора , третий генератор, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами модулятора и второго дискриминатора соответ.ственно, и второй распределитель импульсов, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторыми входами блоков памяти, синхронизации и задания программы обучения, а перёый и второй входы соответственно с выходами блока предъявления учебной информации и первого генератора, третий вход блона синхронизации подключен к выходу блока задания программы обучения, -а третий выход - к первому входу второго коммутатора и второму входу первого коммутатора, третий и четвертый входы которого соединены с выходами первого и второго ген х аторов соответственно, второй и. выходы первого распределителя импульсов подключены соответственно к входу . первого генератора и первому ВХ.ОДУ первого дискриминатора, второй вход О1 которого соединен с вторым выходом блока Пс1мяти третий и четвертый 4 входы KOToiioro подключены соответственно к выходу первого генератора 4 и второму выходу второго коммутатора , третий ВЕСХОД второго коммутатора соединен с третьим входом блока предъявления учебной информации, а второй вход -. с блока вво-да учебной информации.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК аю (ц) з(5р G09 В 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ CGCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21? 3369878/ 18-24 (22) 25.12.81 (46) 30 ° 04 ° 83. Бюл. Р 16 (72) A.Â.Марков (71) Всесоюзное специализированное научно-производственное объединение

"Союзвузприбор" (53) 681.3.071(088.8) (56) 1. Патент СЩ Р 3999307, Кл. 35-9А, опублик. 1976.

2. Патент CtdA N 3942269, кл. 35-9А, опублик. 1976.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2967533/18-.24, кл 609 В 7/02, 1980 (прототип). (54) (57) ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержашее последовательно включенные первый генератор, блок памятн и блок предъявления, учебной информации, второй вход которого соединен с выходом первого генератора,и последовательно соединенные блок синхронизации, блок задания программы обучения и блок ввода учебной информации, первый вход блока памяти 1под" ключен к второму выходу блока синхронизации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей, в него введены последовательно соединенные первый распределитель импульсов, второй генератор>. модулятор и первый . коммутатор, выход которого подключен к второму входу блока ввода учебной .информации, последовательно включенные первый дискриминатор и компара- тор, выход которого соединен с первым входом блока синхронизации, последовательно соединенные второй коммутатор,второй дискриминатор и сумматор, выход которого подключен к третьему входу блока ввода учебной информации, а второй вход - к второму выходу первого дискриминатора, третий генератор, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами модулятора и второго дискриминатора соответственно,. и второй распределитель импульсов, .первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторыми входами блоков памяти, синхронизации и задания программы обучения, а первый и второй входысоответственно с выходами блока предъявления учебной информации и : I первого генератора, третий вход блока синхронизации подключен к выходу блока задания программы обучения, а третий выход - к первому входу второго коммутатора и второму входу первого коммутатора, третий и четвер-ц тый входы которого соединены с выходами первого и второго генераторов соответственно, второй и.третий выходы первого распределителя импульсов подключены соответственно к входу первого генератора и первому входу первого дискриминатора, второй вход которого соединен.с вторым выходой блока памяти, третий и четвертый входы которого подключены.соответственно к выходу aepsoro генератора и второму выходу второго коммута:тора, третий выход второго коммута-. тора соединен с третьим входом бло-: ка предъявления учебной информации, а второй вход - с выходом блока вво да учебной информации.

1О15 414

Изобретение относится к техническим средствам обучения, в частности к видеозвуковым системам, предназначенным для избирательного воспроизведения статической информации, и может быть использовано для caMo . обучения, .группового обучения или, инструктирования с помощью специально запрограммированных записанных данных или в информационной технике, где требуется предъявление статичес- 10 кой информации со звуковым сопровождением.

Известно обучающее устройство, содержащее. устройство ввода, кадропроектор, магнитофон, электроннолу- 15 чевую трубку и соединенные последовательно демодулятор, усилитель.низкой частоты и динамик (1).

Недостатками данного устройства являются длительность поиска аудиовизуального кадра и рассогласование видео и звуковой информации в связй с тем,,что звуковая информация записана на отдельной магнитной ленте.

Известно также устройство, содер" жащее клавиатуру ввода и поисковый узел, подключенные к интерфейсу процессора, рамку с носителем аудиовизу-. альной информации, расположенную между осветителем и объективом, и соединеннйе последовательно демодулятор, усилитель низкой частоты и динамик 2 >.

Недостатками укаэанного устройства являются низкое быстродействие выбора кадра, поскольку информация но- З5 мера кадра представлена на самом кадре, а переход на следующий кадр осуществляется подсчетом шагов кассеты и низкая надежность поиска аудиовизуальной программы обучения„ . 40 возможность рассогласования видео и звуковой ийформации.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно включенные генератор, блок памяти и блок предъявления учебной информации, блоки ввода учеб- ной информации и задания программы обучения, блок синхронизации, сое диненный с блоками памяти и задания программы обучения (3).

О

Однако известное устройство имеет ограниченные дидактические воэможности из-за отсу;гствия совместного предъявления звуковой и визуальной информации, что снижает эффективность учебного процесса и тормозит процесс усвоения учебной информации, Цель изобретения - расширение Дидактических возможностей устройства,. 6О

Указанная цель достигается тем, что в обучающее устройство, содержащее послецовательно включенные первый генератор, блок памяти и блок

:предъявленйя учебной информации, 65 второй вход которого соединен с выходом первого генератора, и последовательно соединенные блок синхронизации, блок задания программы обучения и блок ввода учебной информации, первый вход блока памяти подключен к второму выходу блока синхронизации, введены последовательно соединенные первый распределитель импульсов, второй генератор, модулятор и первый коммутатор,, выход которого подключен к второму входу блока ввода учебной информации, последовательно включенные первый дискриминатор и компаратор, выход которого соединен с первым входом блока синхронизации, последовательно соединенные второй коммутатор, второй дискриминатор и сумматор, выход которого подключен к третьему- входу блока ввода учебной информации, а второй вход - к второму выходу первого дискриминатора, третий генератор, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами модулятора и второго дискриминатора соответственно, и второй распределитель импульсов, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторыми входами блоков памяти, синхронизации и задания программы обучения, а первый.и второй входы— соответственно с выходами блока предъявления .учебной информации и первого генератора, третий вход блока синхронизации подключен к выходу блока задания программы обучения, а третий выход - к первому входу второго коммутатора и второму входу первого коммутатора, третий и четвертйй входы которого соединены с выходами первого и второго генератороа соответственно,. второй и третий выходы первого распределителя импульсов подключены соотаетственно t< входу первого генератора и. первому входу первого дискриминатора второй вход которбго соединен с вторым выходом блока памяти, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к выходу первого генератора и второму выходу второго коммутатора, третий выход второго коммутатора соединен с третьим входам блока предъявления учебной информации, а второй вход - с выходом блока Ввода учебной информации.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - аид аудиовизуального кадра; на фиг. 3 - звуковая дорожка.

Устройство (фиг. 1) содержит клавиатуру 1, процессор 2, блок 3 синхронизации и поисковый узел 4, подключенные,к интерфейсу 5 процессора 2, осветитель б, объектив 7, ви1015414 дикон 8, соединенный с усилителем 9 отклонения. Поисковый узел 4 служит для выбора аудиовизуального кадра на микрофише 10. Устройство содержит также соединенные последовательно демодулятор 11, усилитель 12 низкой частоты, злектроакустический преобразователь 13, электроннолучевую трубку 14, соединенную с усилителем

15 отклонения, генератор 16 (пилообразного напряжения), соединенный с распределителем.17 импульсов (синхроо ннзатором развертки), коммутатор 18 (развертки 3 и модулятор 19, Распределитель 17 соединен с дискриминатором 20 и генератором 21 (пилообраз- 15 ного и ступенчатого напряжения).

Дискриминатор 20 соединен с сумматором 22 и компаратором 23. Сумматор

22 соединен с выходом дискриминатора 24, один вход которого соединен 7п с низкочастотным генератором 25, а второй .- с коммутатором 26 (видеосигнала), соединенным с видиконом

8, с демодулятором 11 и с входом видеоусилителя 27, один выход кото- 25 рого соединен с дискриминатором 20, а второй - с формирователем 28 импульсов записи-считывания литокона

29, соединенного с усилителем 30 отклонения.

Выход генератора 21 подключен .к модулятору 19, второй вход которого соединен с низкочастотным генератором

25, а выход - с коммутатором 18.

Второй выход блока 3 подключен к входам. коммутатора 18 и коммутатора

26, третий выход соединен через формирователь 28 с литоконом 29 и электроннолучевой трубкой 14, первый вход - с поисковым узлом 4, второй - с компаратором 23, а тре- 40 . тий- - с распределителем 31 импульсов (синхронизации светового пера ), который посредством светового пера

32 соединен с электроннолучевой трубкой 14. 45 узел 4, осветитель 6, объектив 7, видикон 8, усилитель 9 и микрофиш

10 объединены в блок 33 ввода учебной информации, клавиатура 1,процессор 2 и интерфейс 5 - в блок 34 за" 5О дания программы обучения;. видеоуси» литель, 27, формирователь 28,.литокон 29 и усилителЬ 30 - в блок 35 памяти,, а демодулятор 11, усилитель

12, преобразователь 13, трубка 14 усилитель 15 и световое перо 32в блок 36.предъявления учебной информации.

Обучающее устройство работает следующим образам.

После включений прибора.обучае- 60 мый нажимает клавишу "Пуск" на клавиатуре 1, код команды "Пуск" поступает в процессор 2, который .согласно обучающей программе, запи- ° санной в перепрограммируемую память, 65 выдает команду "Поиск" и код требуемого кадра в поисковый узел 4, Поисковый узел .4 выбирает требуемый аудиовизуальный кадр. Аудиовизуальный кадр может иметь вид, например, изображенный на фиг. 2, где информация о звуке и изображении находится на двух соседних кадрах. При других взаимных расположениях информации о звуке и изображении функциональная схема устройства не изменяется. После выбора аудиовизуального кадра на видикон 8 проецируется пер вый кадр (фиг. 2 ) с изображением.

В поисковом узле 4 микрофиш 10 устанавливается с необходимой точностью команда об окончании меканического поиска кадра поступает на блок

3, который управляет коммутаторами

18 и 26 и формирователем 28. В первоначальный момент коммутатор 18 подключается к усилителю 9, который формирует пилообразное напряжение развертки по кадрам с частотой

50 Гц и по строкам с частотой

15625 Гц. Пилообразные напряжения развертки от генератора 16 постоянно .поступают на усилитель 15 электроннолучевой трубки 14 и усилитель

30 литокона 29. Таким образом, достигается синхронная развертка на видиконе 8, на литоконе 29 и элект-. роннолучевой трубке 14. Синхронизация осуществляется от распределителя 17, с которого поступают строчные синхроимпульсы (С.С.И.) и кадровые синхроимпульсье (К.С.И.) . Распределитель 17 представляет собой делитель частоты, собранный на интегральных схемах: При неточной,механической установке видеокадра 1 (фиг. 2) в видеосигнале появляются импульсы сигнала ошибки (Сэ0 ° и ) за.счет пересечения лучом видикона

8 черной рамки 3 (фиг. 2). Импульс, содержащиеся.в видеосигнале, синхронно с частотой строк несут информацию о смещении микрофийа 10 по координате х, а с частотой кадров - по координате у. Амплитуды размаха пилообразного напряжения строк (П.Н.С.) и пилообразного напряжения кадров (П.Н.К.) должны быть такими, чтобы размер растра на видиконе 8 был равен. или немного больше размера проецируемого кадра с микрофиша 10. Это условие .необхо- димо для обеспечения дисириминации сигналов ошибки и более полного непользования полезной площади мише-. ни видикона 8. На эпюрах 4,(фиг. Ц видно, что при точной настройке растра и проецируемого .кадра видеосигнал не содержит С.О.И., при условий равенства размеров растра и проеци" руемого кадра, большем размера. растра эпюры 7; (фиг. 2 ) и точной подстройки импульса С.О,И. равны

1015414 по длительности в начале и в конце прямого хода луча видикона по строкам.

Смещение изображения на мишени видикона по оси Х вызывает изменения длительности С.О.И, в начале и в конце прямого хода строк (эпюры

5 и б на фиг. 2) . С.O.H. с видеоусилителя 27 (фиг. 1) и строчные и кадровые синхроимпульсы блока 3 поступают на дискриминатор 20, который выРабатывает постоянное напряжение смещения растра видикона 8 для точной электронной настройки растра видикона 8 к изображению кадра с микрофиша 10, Постояннбе напряжение поступает на сумматор 22, на котором суммируются сигналы ошибок с дискриминаторов 20 и 24, Считывание кадра иэображения происходит при сигнале ошибки равном 20 нулю. С сумматора 22 постоянное напряжение поступает на усилитель 9.

Усилитель 9 формирует пилообразные токи по кадрам и строкам в соответ ствующих катушках отклоняющей системы видикона 8 с постоянными составляющими, пропорциональными сигналам ошибки по координатам X и У.

Таким образом, осуществляется ав-. томатическая подстройка растра к кадру, проецируемому на мишень видикона 8 с микрофиша 10. Фиксация момента точной электронной подстройки выполняется компаратором 23. Нм» пульс с компаратора 23 поступает 3э на блок 3, который вырабатывает сигнал разрешения записи информации в видеопамять с началом следующего кадра растровой развертки. Сигнал разрешения записи поступает на фор- 40 мирователь 28, который переключает режим работы литокона 29 на запись, а по окончании цикла записи - на считывание. Одновременно с началом считывания информации с литокона 4

29 открывается электроннолучевая трубка 14. Таким образом, регенерация телевизионного изображения будет происходить а литокона 29 до тех пор, . пока не будет выбран новый кадр изображения на микрофише 10. С окончани5 ем записи видеокадра на литоконе 29 с распределителя 31 поступает команда в интерфейс 5 процессора 2, ко-. торый добавляет "1" к коду кадра микрофиша 10, в поисковый узел 4 поступает код следующего кадра со звуковой информацией 2 <фиг, 2).

По окончании механического поиска звукового кадра происходит точная электронная подстройка той же сис» 60 темой автоматической: подстройки растра. По окончании точной элект-. ронной подстройки постоянное напряжение смещения растра, вырабатываемое дискриминатором 20, сохраняется у до следующего выбора кадра. Компаратор 23, как и в первом случае, вырабатывает импульс при равенстве импульсов сигнала ошибки в начале и..конце прямого хода луча видикона

8 по строкам и кадрам. Импульс с. компаратора 23 поступает в блок 3, который при точной подстройке растра видикона 8 к звуковому кадру вырабатывает управляющие импульсы на коммутаторы 18 и 26.

По этой команде коммутатор 18 подключает к усилителю 9 модулятор:

19, на который поступают два сигнала: первый — с генератора 21, второйс генератора 25. Генератор 21 вырабатывает два напряжения по строкам треугольной формы 1 (фиг. 3) и по кадру ступенчатой формы 2 (фиг. 3).

Такая форма напряжения обеспечивает движение луча видикона 8 по звуковой дорожке, показанной на эпюре 3 (фиг. 3). Для автоматического слеже ния за звуковой дорожкой ступенча» тое напряжение 2 (фиг. 3) модулируется синуаоидальным напряжением, поступающим с генератора 25. Сигнал в виде постоянного нанряжеьия вырабатывается дискриминатором 24, для которого опорным сигналом служит сигнал с генератора 25, а сигнал ошибки поступает с коммутатора 28.

Постоянное напряжение с дискриминатора 24 поступает на сумматор 22, на котором оно суммируется с напряжением сигнала ошибки с дискриминатора 20: Постоянные напряження сигналов ошибок с дискриминатороВ

20 и 24 отличаются тем, что напряжение с первого нарастает и запоминается до установки следующего кадра, а с второго (постоянно быстро меняющееся) обеспечивает слежение за дорожкой. информация о звуке записана с помощью кодово-импульсной модуляции (эпюры 4 и 5 на фиг. 3).

Такая форма модуляции обеспечивает большую плотность записи звуковой информации После захвата дорожки импульсы с коммутатора 26 поступают на демодулятор 11, а с него - на усилитель 12, усиленный сигнал воспроизводится преобразователем 13.

Таким образом, после точной под« стройки растра видикона. 8 к изображению на микрофише 10, записи изображения в блок 35 памяти на литоконе

29, для дальнейшей регенерации изображения на электроннолучевой

;трубке 14 электронный луч видикона

8 движется по звуковой дорожке, обеспечивая звуковое сопровождение предъявляемого. кадра.

Использование видикона 8 для . считывания звуковой дорожки удобно сочетается с использованием его в проекционной системе, так как при

1015414

7 обычном проецировании осветителем б на экран уменьшение кадра микрофиша затруднительно в связи с ростом .светового потока, а при проекции кадра на мишень видикона становится возможным такое уменьшение кадра.

Кроме того, точная электронная подстройка кадра не требует высокой точности механической установки микро фиша.

Точная электронная подстройка. изображения на микрофише 10 к координатам растра и регенерация изображения с:литокона 29 позволяют вписывать дополнительную информацию, поступающую с процессора 2 по ходу обучения. Эта информация может быть как разъяснительной к выбранному кадрую так и Реакцией на информацию ° введенную. обучаемыМ йосредством кла внатуры 1; использование светового пера 32 и распределителя 31 позволяет дорйсовывать изображение,- которое также может контролироваться процессором

2 при вводе координат дорисозанного графического изображения.

1015414

Физ.3

Составитель А, Карлов

Редактор Ю. Ковач Техред К.ИыЦьо КорректорВ. Гирняк

Заказ 3221/47 Тираж 488 Подписное

ВНиййи Государственного комитета СССР . йо делаь изобретений;И открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауйскак наб,, д. 4у5 филиал пПП "Патент", г. Ужгород, ул Проектная, е