Способ формирования изображения для коррекции произношения

 

Изобретение относится к техническим средствам обучения. Способ формирования изображения для коррекции произношения включает усиление сигнала звука, его фильтрацию и выпрямление. Затем сигнал звука суммируют с инвертированным эталонным сигналом. Суммарный сигнал преобразовывают во временную задержку τ сигнала эталонного графического изображения. Сигнал эталонного графического изображения и сигнал эталонного графического изображения, задержанный на время τ, а также сигнал графического изображения границ допустимого отклонения от эталонного графического изображения отображают на экране. Повышается эффективность обучения правильному произношению звуков. 4 ил.

Настоящее изобретение относится к техническим средствам обучения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ формирования изображения для коррекции произношения, реализованный в заявке [1].

Этот известный способ включает усиление, фильтрацию, выпрямление сигнала звука, суммирование с инвертированным эталонным сигналом и с сигналом эталонного графического изображения, отображение суммарного сигнала на экране.

В случае неправильного произношения обучаемым звука речи на экране формируется искаженное графическое изображение. Перед обучаемым ставится задача произносить звук так, чтобы графическое изображение на экране было без искажений.

Недостатки этого способа следующие.

1. Величину искажения обучаемый определяет самостоятельно, субъективно. Самостоятельное определение величины искажения является нагрузкой, требующей внимания обучаемого для перевода искаженного графического изображения в величину искажения.

2. Субъективная оценка обучаемого может быть ошибочной.

3. Сложность задачи для обучаемого нельзя изменить при неизменной обработке сигнала звука (усилении, фильтрации, выпрямлении).

Настоящее изобретение предназначено для обучения правильному произношению звуков речи детей с дефектами речи.

В результате осуществления изобретения возрастает эффективность обучения правильному произношению звуков: увеличивается резерв внимания обучаемого для выполнения правильного произношения звука; повышается точность, с которой обучаемый выполняет правильное произношение звука; сложность обучения регулируется от простого к сложному.

Для достижения цели изобретения усиливают, фильтрую, выпрямляют сигнал звука, суммируют с инвертированным эталонным сигналом, суммарный сигнал преобразовывают во временную задержку τ сигнала эталонного графического изображения, сигнал эталонного графического изображения и сигнал эталонного графического изображения, задержанный на время τ , и сигнал графического изображения границ допустимого отклонения от эталонного графического изображения отображают на экране.

Отличия от известного способа: сигнал звука после усиления, фильтрации, выпрямления, суммирования с инвертированным эталонным сигналом преобразовывают во временную задержку τ сигнала эталонного графического изображения; на экране отображают сигнал эталонного графического изображения, сигнал эталонного графического изображения, задержанный на время τ , сигнал графического изображения границ допустимого отклонения от эталонного графического изображения.

Способ может быть реализован с помощью устройства, структурная схема которого приведена на фиг. 1. Выход усилителя 1 соединен с входами полосовых фильтров 2₁,...2_n, выходы которых соединены с входами выпрямителей 3₁,...3_n, выходы выпрямителей соединены с входами 1 ... n суммирующего устройства 4, выход суммирующего устройства 4 соединен с входом 1 блока 5 временной задержки, выход блока 5 соединен с входом 1 сумматора 6, выход которого соединен с входом телевизионного устройства отображения информации 7.

На вход усилителя 1 подают сигнал звука речи, сигнал с выхода усилителя подают на полосовые фильтры 2₁...2_n, сигналы с выходов фильтров выпрямляют с помощью выпрямителей 3₁...3_n. Сигналы с выходов выпрямителей 3₁...3_n подают на входы 1 ... n суммирующего устройства 4, на входы n+1 ... 2n суммирующего устройства 4 подают инвертированный эталонный сигнал. С выхода суммирующего устройства 4 сигнал подают на вход 1 блока 5 временной задержки, на вход 2 блока 5 и на вход 2 сумматора 6 подают сигнал эталонного графического изображения, с выхода блока 5 сигнал подают на вход 1 сумматора 6, на вход сумматора 6 подают сигнал графического изображения границ допустимого отклонения от эталонного графического изображения. С сумматора 6 суммарный сигнал подают на вход телевизионного устройства отображения информации 7.

Усилитель 1, полосовые фильтры 2₁...2_n, выпрямители 3₁...3_n, сумматор 6 могут быть выполнены с помощью операционных усилителей (см., например, Гальперин М. В. "Практическая схемотехника в промышленной автоматике". М., Энергоатомиздат, 1987, с. 320).

Структурная схема суммирующего устройства 4 приведена на фиг. 2.

Генератор пилообразного напряжения соединен с первыми входами компараторов 3₁...3_n, выходы компараторов 3₁...3_n соединены с вторыми входами коммутаторов 4₁. . .4_n, первые входы коммутаторов 4₁...4_n соединены с выходами сумматоров 2₁...2_n, выходы коммутаторов 4₁...4_n соединены с n входами сумматора (5). На первые входы сумматоров 2₁...2_n подают сигналы с выходов выпрямителей 3₁...3_n, см. фиг. 1, а на вторые входы подают инвертированный эталонный сигнал (набор сигналов U_эт1...U_этn). С выходов сумматоров сигналы подают на первые входы коммутаторов 4₁...4_n, на вторые управляющие входы которых подают сигналы с выходов компараторов 3₁...3_n. На первые входы компараторов подают сигналы с генератора пилообразного напряжения, а на вторые входы - сигналы опорного напряжения U_оп1...U_опn (U_опi<U, i=1...n). Сигналы с выходов коммутаторов 4₁...4_n подают на n входов сумматора (5). На выходе сумматора (5) последовательно формируются сигналы с выходов сумматоров 2₁... 2_n, которые изменяют величину временной задержки блока 5 см. фиг. 1.

Структурная схема блока 5 временной задержки приведена на фиг. 3.

Коммутаторы 1₁...1_n и линии задержки 3₁...3_n соединены последовательно. Выход 4 коммутатора соединен с входом линии задержки, выход 3 коммутатора соединен с выходом линии задержки. Выход линии задержки соединен с входом коммутатора. Выходы коммутаторов 2₁...2_n соединены с входами 2 коммутаторов 1₁...1_n.

На первый вход коммутатора 1₁ подают сигнал эталонного графического изображения, с выхода 4 коммутатора 1₁ сигнал поступает на вход линии задержки, с выхода 3 коммутатора сигнал поступает на вход 1 коммутатора 1₂, минуя линию задержки 3₁. Сигнал эталонного графического изображения последовательно проходит n коммутаторов и линий задержек, соединенных последовательно. На первые входы компараторов 2₁...2_n подают сигнал с выхода суммирующего устройства 4, U_вых (см. фиг. 1), на вторые входы подают опорные сигналы U₁. . . U_n, U_i<U, i=1...n. При U_вых=U_i сигнал эталонного графического изображения задерживается на время i·τ₃ , где τ₃ - задержка одной линии задержки, при этом i коммутаторов под действием сигналов с i компараторов коммутируют вход 1 с выходом 4.

Для блоков 4, 5 аналоговые компараторы, коммутаторы, сумматоры, генератор пилообразного напряжения могут быть выполнены с использованием известных устройств, например операционных усилителей (см. Гальперин М.В. "Практическая схемотехника в промышленной автоматике". М., Энергоатомиздат, 1987, 320 с.). Линии задержки могут быть выполнены с использованием аналоговых микросхем линии задержки.

Сигнал звука речи усиливают, фильтруют полосовыми фильтрами в диапазоне частот речевого сигнала, выпрямляют. В результате получают n сигналов на выходе n выпрямителей. Этот набор сигналов характеризует однозначно сигнал звука речи. Если сигнал звука речи верный, то в результате суммирования сигналов с выходов n выпрямителей с инвертированным эталонным сигналом (эталонный сигнал-набор n сигналов, характеризующих однозначно истинный сигнал звука) на выходе суммирующего устройства 4 формируется нулевой сигнал, в противном случае - сигнал, отличный от нуля. Под действием этого сигнала в блоке 5 изменяется задержка во времени сигнала эталонного графического изображения. Для отображения информации (см., например, Гуглин И.Н. "Телевизионные устройства отображения информации". М., Радио и связь, 1981, 200 с.).

Сигналы эталонного графического изображения, изображения границ допустимого отклонения от эталонного графического изображения могут быть сформированы из синхроимпульсов телевизионного устройства отображения информации.

На экране телевизионного устройства отображения информации формируется изображение, возможный вариант которого представлен на фиг. 4, где 1 - эталонное графическое изображение (буква P), 2 - изображение границ допустимого отклонения от эталонного графического изображения, 3 - величина отклонения от эталонного графического изображения (эталонное графическое изображение, задержанное на время τ ), а - границы допустимого отклонения большие, б - границы допустимого отклонения малые. Перед обучаемым ставится задача произносить звук так, чтобы величина отклонения была минимальной, изображение отклонения 3 не должно выходить за допустимые границы 2.

Фиг. 1 - структурная схема устройства формирования изображения для коррекции произношения.

Фиг. 2 - структурная схема суммирующего устройства, реализующего суммирование с инвертированным эталонным сигналом.

Фиг. 3 - структурная схема блока временной задержки.

Фиг. 4 - вариант графического изображения на экране телевизионного устройства отображения информации.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Предлагаемое изобретение может быть реализовано с помощью устройства, структурная схема которого приведена на фиг. 1. Элементы устройства могут быть выполнены с помощью известных устройств, цифровых и аналоговых микросхем, телевизионного устройства отображения информации.

В предлагаемом изобретении, способ формирования изображения для коррекции произношения, цель достигается тем, что усиливают, фильтруют, выпрямляют сигнал звука, суммируют с инвертированным эталонным сигналом, суммарный сигнал преобразовывают во временную задержку τ сигнала эталонного графического изображения, сигнал эталонного графического изображения и сигнал эталонного графического изображения, задержанный на время τ , и сигнал графического изображения границ допустимого отклонения от эталонного графического изображения отображают на экране.

Повышение эффективности обучения правильному произношению звуков речи детей с дефектами речи в результате реализации изобретения достигается следующим образом: растет резерв внимания обучаемого, так как исключается операция перекодирования обучаемым искаженного графического изображения в величину отклонения от эталонного графического изображения; величина отклонения отображается непосредственно на экране; исключаются субъективные ошибки обучаемого в определении искажения изображения на экране, величина отклонения (искажения) отображается на экране; обучение возможно организовать от простого к сложному за счет изменения границ допустимого отклонения от эталонного графического изображения.

Формула изобретения

Способ формирования изображения для коррекции произношения, включающий усиление, фильтрацию, выпрямление сигнала звука, суммирование с инвертированным эталонным сигналом, отличающийся тем, что суммарный сигнал преобразовывают во временную задержку τ сигнала эталонного графического изображения, сигнал эталонного графического изображения и сигнал эталонного графического изображения, задержанный на время τ, и сигнал графического изображения границ допустимого отклонения от эталонного графического изображения отображают на экране.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4