Устройство для передачи речевой информации людям с полной или частичной потерей слуха
г
\. ив сто и т .нат1
О П И " " 265374
Союз Советских
Социалистических
Республик
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт, свидетельства №
Заявлено 20.1.1967 (№ 1126950/31-16) Кл. 30d, 28
21а2, 17/03 с присоединением заявки ¹
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Приоритет
Опубликовано 09.111.1970. Бюллетень № 10
Дата опубликования описания 12Х1.1970
МПК А 611
Н 04m
УД К 615.471:616,28:
:621.389 (088.8) Авторы изобретения В. И. Куля, Н, П. Маляренко, В. И. Сморчков и С. И. Шабунин
Заявитель
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ РЕЧЕВОЙ ИНФОРМАЦИИ
ЛЮДЯМ С ПОЛНОЙ ИЛИ ЧАСТИЧНОЙ ПОТЕРЕЙ СЛУХА
Известны устройства для передачи речевой информации людям с потерей слуха, содержащие микрофон, усилитель, систему полосовых фильтров с детекторами и канал дактильного восприятия.
Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в нем установлена матричная схема ортогонального преобразования спектра речи в сигнал-параметры, управляющие датчиками дактильного .восприятия, При таком выполнении устройства повышается эффектив|ность канала дактильного вооприятия путем сок ращения числа датчиков.
Кроме того, в устройстве установлены система обратного ортогонального преобразования, преобразующая сигнал-параметры в уплотненный речевой спектр, балансный модулятор смещения уплотнен ного речевого спектра и телефон. Это поз воляет трансформи ровать полосу частот устной речи в область частот,;воспринимаемых людьми с частичной потерей слуха.
На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — блок-схема системы обратного ортогонального преобра30iB3tHия.
Устройство представляет собой анализатор устной речи, содержащий микрофон 1, усилитель 2,,полосовые фильтры 8, охватывающие спектр речевого сигнала, детекторы 4 и матричную схему 5 ортогонального преобразования. Сигналы с выхода матричной схемы управляют вибраторами-датчиками 6, предста вляющими собой дактильный канал восприятия речевой информации. Устройство содержит также систему 7 обратного ортогонального преобразования, где .происходит уплотнение сигналов, поступающих с выхода анализатора, в один канал. Результирующий сиг1р,нал, спектр которого занимает диапазон частот 25 — 425 гц, с;помощью телефона 8 воспринимается лицами с частичной потерей слуха по воздушному или костному каналам восприятия речевой и нформации, для чего cur)5 нал с помощью бала|нсного модулятора 9 смещается в ту область частот, в которой слышат лица с дефектами слуха, например в оол а сть ч а стот 1025 — 1425 гц.
Таким образом, усиленный речевой сигнал
2р поступает на систему частотных полосовых фильтров 8, перекрывающих частотный диапазон речевого сигнала.
Сигналы с выхода частотных полосовых фильтров поступают на детекторы 4. На .вы25 ходе каждого детектора (число которых равно,,например, и) для соответствующей полосы частот получается временная зависимость напряжения, характеризующего суммарное, усредненное за некоторый промежуток време3р ни значение энергии текущего спектра в дан265374
so
3 ной полосе частот. Следовательно, спектральная огибающая речевого сигнала заменяется ступенчатой кривой с количеством ступенек, равным количеству. и фильтров.
Выделенные сигналы в каждом из и каналов содержат спектр частот 0 — 25 ги, определенный артикуляционными характеристиками речеобразующего тракта человека, Матричная схема б ортогонального преобразования из и детектированных сигналов формирует m сигнал-параметров аь а,..., а, т. е. коэффициентов ряда Фурье, характеризующих спектральную огибающую речевого сигнала, причем m.(и.
Сигнал-параметры, несущие сведения о речевом сигнале, могут быть использованы для восприятия речи лицами с полной потерей слуха путем дактильного ощущения или для формирования с помощью обратных ортогональных,преобразований уплотненного по спектру речевого сигнала, который может восприниматься лицами, имеющими остаток слуха в весьма узком диапазоне частот (порядка 400 ги). В,качестве точек дактильного;восприятия речи могут быть использованы пальцы,и ладонь. Лицам, обладающим остатками слухового восприятия в полосе частот 400—
500 ги, .на любом участке частотного диапазона речевая информация доводится по воздушному или костному каналам проводимости сигналов с помощью телефона 8.
Система 7 обратного ортогонального преобразования, преобразующая сигнал-параметры в уплотненный речевой спектр (см. фиг. 2), содержит 18-тактный регистр 10 сдвига, ячейки 11 памяти мгновенных значений сигналпа раметров а, а,..., а,„, амплитудно-импульсные модуляторы 12, осуществляющие периодическую, коммутацию мгновенных значений,сигнал-параметров, и схему сложения
18 электрических .напряжений. На выходе схемы сложения, получается уплотненный сигнал, в котором обе половины периода, т. е, интервала времени, за который формируются сигналы на выходе системы 7, совершенно симметричны, в то,время как требуется, чтобы .полярности первой и второй половин периода были противоположны. В уплотненном сигнале эти интервалы следуют один за другим с частотой 50 ги, и на каждом интервале форма сигнала меняется в соответствии со значениями сигнал-параметров а, а,...., а
Для изменения полярности, второй половины .периода уплотнен ного сигнала в схему введен переключатель, состоящий из инвертора
14, ключей 15, 1б, триггера 17 и схемы сло5
2S
35 жения 18, Триггер 17 поочередно опрокидывается .импульсами девятой и восемнадцатой ячеек регистра сдвига. Ключи пропускают соответственно состоянию триггера 17 левую половину сигнала без изменения поля р ности (через ключ lá), а затем правую половину,,»о с поворотом фазы на 180 (через инвертор
14 и ключ 15). На выходе схемы сложения
18 получается уплотненный сигнал необходимой формы.
Ячейки 11 памяти открываются для запомина ния мгновенных значений сигнал-параметров аь а>,. а импульсами с выхода восемнадцатой ячейки регистра, следующими с частотой 50 ги. Запоминаемое напряжение поддерживается на выходе каждой ячейки памяти неизменным .в течение,вышеуказанного периода, равного, например, 20 мсек, вплоть до очередного момента коммутации восемнадцатым импульсом регистра. Генератор 19 служит источником импульсов продвижения регистра.
Уплотненный сигнал, ограниченный полосой частот 25 — 425 ги, с помощью балансного модулятора 9 может быть смещен в любой интервал частот, по отношению к кото рому сохранились остатки слуха,,после чего он с помощью телефона 8 подается по воздушному или костному каналам восприятия речи. Таким образом, уплотненный сигнал представляет собой искусственную речь, достаточную для восприятия лицами с частичной потерей слуха речевой информации в узкой полосе частот.
Предмет изобретения
1. Устройство для передачи речевой информации людям с полной или частичной потерей слуха, содержащее микрофон, усилитель, систему полосовых фильтров с детекторами и канал дактильного восприятия, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности канала дактильного восприятия путем сокращения числа датчиков, в нем установлена матричная схема ортогонального преобразова.ния спектра, речи в сигнал-параметры, упра!вляющие датчиками дактильного восприятия.
2. Устройство по,п. 1, отличающееся тем, что, с целью трансформации полосы частот устной речи в область частот, воспринимаемых людьми с частичной потерей слуха, в нем установлены система обратного ортогонального преобразования, преобразующая сигнал-параметры в уплотненный речевой спектр, балансный модулятор смещения уплотненного речевого спектра и телефон.
