Устройство преобразования сигналов для тактильного восприятия информации

(57) Изожерам ики квази тносится к тренаается для выработ ефлекса в виде сп воспринимать зна тени дназ тво СССР00, 1983. вого операт обн СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СИГНАЛОВ ДЛЯ ТАКТИЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯИНФОРМАЦИИ,ния скалярного. произведения с выхода блока 159.Двоичные коды с выхода регистра165 поступают в блок 166, в которомосуществляется накопление суммы про-5изведения двоичных кодов с выхода регистра 165 и отсчетов откликов. цифровых фильтров, поступаюших иэ ПЗУ160 на вход блока 166, Кодовые комбинации с выхода блока 166 поступают в качестве первого сомножителяна входы блока 167, в котором накапливается сумма произведений первогосомножителя на двоичные коды, поступающие с выхода источника 162,На выходе блока 167.в конце временной базы синтеза образуются отсчеты РС, которые поступают на входЦАП 168, спектр сигналов на выходекоторого равен спектру исходного речевого сигнала. Далее с выхода 173спектр сигналов через усилитель 41(фиг,2) поступает на вход преобразователя 42, с помощью которого воспроизводится спектр частот РС, Соответствующий акцент - ударение фильтруется дешифратором 45 (акцентором), который по выходу 38 управляет интенсивностью сигналов на входепреобразователя 42,После многократного предъявлениягласного тактильного символа (ГТС)и его вербального эквивалента в виде РС - слога из 2-3 гласных фонемоператор овладевает навыком распозна 35вания ГТС по координате вибростимуляции и возбуждения механорецепторов участка каждой поверхности тогоили иного пальца обеих рук, прилегаемого к датчику тактильной чувствительности. Постепенно длительность ГТС и соответствующих им РС уменьшают и в состав слога вводят те или иные со гласные тактильные символы (СТС)соответственно "тактильному букварю".При поступлении в узел 31 кода СТС коммутатор 44 (фиг,2) по сигналу на входе 51 подключает соответственно входы 49 накопителя 47 к входам 105 (фиг.6). Это обеспечивает раздельную запись кодов СТС и ГТС в накопитель 47 в той последовательности, которая определена позицией символа в слогеС приходом первого и последующих стробов "Пауза" из ячеек 129 и 130 осуществляется параллельная вйборка кодов по обеим кана-лам в порядке в эзрастания адреса, икод каждого символа поступает по выходам 35 и 36 на входы синтезатора40, причем после установки каждогобита информации кода символа на входы записи с выхода 153 приходит последовательный строб "Запись", которым осуществляется запуск синтезатора. Одновременно накопитель 47 переключается на запись символов следующего слога и после формирования РСи вербальной стимуляции цикл формирования слога повторяется в указанной последовательности,Таким образом, окончание слога наклавиатуре фиксируется нажатием пробельной клавиши, что сопровождаетсявыдачей цифрового кода "Интервал".Для проставления ударения в слоге используется специальная клавиша рефлексной клавиатуры,После того, как оператор подготовлен для приема символов постояннойдлительности, к входам блока 3 подключают внешнее устройство, напри-мер магнитофон, с цифровой записьюсимволов информации, а с пульта навход 66 узла 28 подают деблокирующийсигнал высокого уровня, по которомуразрешается запись кодов в регистр63. После этого информация с приходом сигнала "Пуск" по входу 8 1(фиг,4) считывается из ячеек 64(фиг,З), поступает на входы регистра 63 и с приходом синхроимпульса навходы счетчика 75. По входам регистров 67 и 68 данные с пульта непоступают. Устанавливаются Лог,0",однако выдача сигналов на шину 74 непрерывается, так как это уже не имеет значения, Дальнейшее прохождениесигналов и формирование слога, а также вербальное стимулирование осуще-.ствляются в рассмотренной последовательности,В режиме восприятия ЦТС с участием инструктора данные получают из распределителя 46, На клавиатуре последовательно набирают цифровой знак, -а затем буквенными символами набирают соответствующее числительное,Если в ходе приема информации дешифратор 7 (фиг, 1) опрашивают адресом, соответствующим коду текущего ЦТС, то потенциальный сигнал высокого уровня "Лог.1" с шины 6 через узел 4 управляет,работой ключа узла 13, Одновременно этот же сигнал поступает вблок 2 на вход элемента ИЛИ 18, с выхода которого усиливается, формируется в виде короткого импульса с помощью усилителя 19 и по шине 22 считывает код длительности сигнала с выхода узла 20.Далее код поступает по входу 27 в узел 12, который формирует соответствующую импульсную последовательность, следующую с выхода 15 через предусилитель 14 и делитель 21 на вход ключа узла 13, подготовленного заранее к пропуску пачки импульсов на вход датчика 16 (17) определенной координаты, Подвижный элемент датчиков 16 и 17 возбуждает рецепторы кожного анализатора на определенном участке срединных фаланг одного из пальцев рук. Расположение датчиков 16 и 17 слева направо соответствует числам 1, 20Принятое соответствие между ЦТС и координатной соответствующего датчика 16 или 17 позволяет оператору повысить скорость восприятия ЦТС. Этому также способствует различие ЦТС от фонетических стимулов по частоте, а также дистальное расположение зоны стимуляции, где тактильная чувствительность более высокая. Формирование слога или двух числительных ничем не отличается от рассмотренного. Затем осуществляется прием смешанных текстов и цифр.Восприятие считается хорошим, когда оператор полностью понимает текст сообщений без вербального сопровождения, восприятие информации в этом случае инициируется внешним источником.Устройство может быть использовано для подготовки операторов, например, навигационных комплексов, а также при координатно-моторном вводе информации для контроля точности бесклавишного ввода символов без привлечения зрения. Устройство может также найти широкое применение для реабилитации больных, например слепых, которые не владеют способностью воспринимать информацию, кроме речи.Формула изобретения1. Устройство преобразования сигналов для тактильного восприятия информации по авт,св. 11 1148039, о т 510 20 25 теля соединены соответственно с первым и вторым управляющими выходамиузла формирования слога. 2Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что узел формирования слога содержит дешифратор, коммутатор, буферный накопитель, первый и второй информационные входы которого соединены с соответствующими выходами коммутатора, формирователь импульсов, первый и второй выходы которого подключены соответственно к первому и второму управляющим входам коммутатора, третий и четвертый выходы - к первому и второму управляющим входам соответственно буферного накопителя, а выходы группы - к соответствующим управляющим входам группы буферного накопителя, и распределитель импульсов входы питания, сигналов обратной связи, синхронизации и опорной частоты информационные входы и выходы, управляющие выходы и выходы питания которого являются соответствующими входами и выходами узла, входы дешифратора, формирователя импульсов и информационные входы коммутатора соединены с соответствующими информационными входами распределителя импульсов, входы синхронизации буферного накопителя являются соответствующими входами.узла, синхронизирующий выход буферного накопителя и выход дешифратора 30 35 40 45 50 55 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области примененияустройства за счет формирования сигналов для выработки координатно-вибротактильного рефлекса оператора, внего введены генератор, узел формирования слога, информационные входыкоторого соединены с соответствующими выходами блока формирования кодовых сигналов тактильного воздействия, а вход опорного сигнала и синхронизирующий вход - с соответствующими выходами генератора, цифровойсинтезатор речи, электроакустиче-.ский преобразователь и усилитель, выход которого подключен к входу электроакустического преобразователя, аинформационный вход - к выходу цифрового синтезатора речи, информационные входы которого подключены ксоответствующим выходам узла формирования слога, а управляющие входыцифрового синтезатора речи и усили 212213 ЬЬ 07являются соответственно первым ивторым управляющими выходами узла, апервый и второй информационные выходы буферного накопителя - первым и вторым информационными выходами узласоответственно,,4/5 113 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул.Проектная,4 295/51 Тираж 433 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 035, Москва, Ж, Раушомитета открытий ая наб.,1361 б 07 510 20 30 ки алфавита и цифры в координатноматричном вибротактильном коде безпривлечения зрения, например в каналах обратной связи оператора с пультом, при бесклавишном вводе символови в устройствах. для реабилитациибольных,. например слепых или глухих.Целью изобретения является расширениеобласти применения устройства путемобеспечения выработки координатновибротактильного рефлекса у оператора без привлечения зрения, Для этогоустройство по авт,св. У 1148039 выполнено в виде тренажера, в которыйдополнительно введены узел 3 1 формирования слога,.который входами соединен с выходами узла 28 памяти ко-.да длительности, его служебные входысоединены с выходами генератора 34,Изобретение относится к устройствам для тактильного восприятия информации координатно-вибротактильным кодом, снимаемой, например, с навигационных пультов судов, а также тренажеров навигационных комплексов (НК) и предназначено в качестве тренажера для выработки квазиречевого рефлекса, который позволяет опера, - , 1тору навигационного комплекса воспринимать символы, эквивалентные знакам алфавита, без привлечения зрения, и является усовершенствованием устройства по авт.св. М: 1148039.Цель изобретения - расширение области применения устройства эа счет формирования сигналов для выработки координатно-вибротактильного рефлекса оператора, например, навигационного комплекса без привлечения зрения.На Фиг,1 приведена структурная схема устройства.; на фиг,2 - схемы узла формирования слогаи узла предьявления вербальных стимулов;на фиг.3 - структурная схема узла памяти кода длительности; на Фиг,4 - структурная схема узла формирования сигналов; на Фиг.5 - структурная схема узла формирования кодов; на фиг,б - структурная схема коммутатора; на фиг7 и узел предъявления вербальных стимулов, составленный, например, из цифрового синтезатора речи, усилителяи электроакустического преобразователя, Устройство повышает скоростьсчитывания кодов символов текущегослова и совмещает по времени тактильное и вербальное предъявление символов информации, Устройство позволяет обеспечить при тактильном восприятии символов вербальное сложное сопровождение информации в "безмашинном варианте, исключить сложную систему памяти лексического материала.,обеспечить четкое деление символовна гласные и согласные и формирование слога с учетом элементов просодики, т,е, ударения, паузы и т,п.1 з.п.ф-лы, 10 ил,схема блока управления;на Фиг.8 структурная схема Формирователя импульсов; на фиг,9 - структурная схема буферного накопителя; на фиг,10 - структурная схема цифрового синтеза-тора речи.Устройство содержит блок 1 Формирования цифровых тактильных символов, блок 2 формирования управляющего воздействия, блок 3 формирования кодовых сигналов тактильного воздействия, узел 4 логических совпадений, входами 5 связанный с выходами б дешифратора 7, блок 8 распределения сигналов, входы 9 узлов 4 соединены через элемент 10 задержки с выходом 11 блока 3, который соединен с соответствующим выходом узла 12 формировация сигналов. Устройство также содержит узел 13 ключей, предусилитель 14, Влок 2 соединен с сигнальным выходом 15 узла 12. Устройство содержит также датчики 1 б и 17 цифровых тактильных символов, элемент ИЛИ 18.,усилитель 19, узел 20 памяти, делитель 21 частоты, причем выход уси-.лителя 19 по шине 22 подключен к входам узла 20 памяти, элементы И 23,ключи 24 и 25, связанные выходами сблоками 26 датчиков (тактильной чувствительности) буквенных символов, 1361607входом 27 узел 12 подключен к выходу узла 20.Блок 3 содержит узел 12, узел 28 памяти кода длительности (стимулов)5 узел 29 регистрации межсимвольных интервалов и узел 30 формирования кодов. Блок 1 содержит узел 4 логических совпадений и узел 13 ключей. Блок 2 содержит элемент 18, усилитель 10 19, узел 20 и делитель 21.Кроме того, устройство содержит узел 31 формирования слога, который входами 32 соединен с выходами 33 узла 28 памяти, его служебные входы 15 соединены с выходами по опорной частоте Г и импульсам синхронизации генератора 34. К выходам 35-38 узла 31 подключен узел 39 предъявления вербальных стимулов, составленный из цифрового синтезатора 40 речи (фиг,2) усилителя 41 и электроакустнческого преобразователя 42, Узел 31 содержит формирователь 43 импульсов, коммутатор 44, дешифратор 45, распределитель 46 импульсов и буферный накопитель 47, соединенный входами 48 и 49 с выходами коммутатора 44, входами 50 и 51 соединенного с соответствующими выходами формирователя 43, выходы 52-54 которого соединены с соответствующими входами 55-57 буферного накопителя 47, соединенного с выходами 35-37 узла 31.Распределитель 46 соединен служебными входами с источниками питания, с шиной опорной частоты и синхронизации, с входами 58 обратной связи. Выходы распределителя 46 соединены с выходами 59 узла 31, выходы 60 -40 с сигнальными выходами узла 31, а другие выходы подключены к клеммам питания блоков и устройств тренажера.1Узел 28 (фиг.З) имеет регистр 61 для приема текущего символа в виде 45 8-разрядного стандартного кода (в КОИ), регистр 62 для приема кода длительности текущего символа в режиме диалога, буферный регистр 63, ячейки 64 памяти, элемент И-НЕ 65, шину 33 выдачи кода символа, шину 66 переключения режима, регистры 67 и 68 памяти длительности гласного и согласного символов, первую и вторую группы элементов И 69 и 70, первый 71 и второй 72 элементы И, инвертор 73 и шину 74 признака. Потенциальный сигнал высокого уровня "Лог.1" соответствует гласным, а низкого уровуровня Лог,О" соответственно согласным, Информационные входы регистров67 и 68 соединены через коммутатор(фиг.2).Узел 12 (фиг,4) имеет счетчик 75кодов, триггер 76, делитель 77 частоты, элементы ИЛИ 78, сигнальныйвыход 15, первый 79 и второй 80 элементы И-НЕ, пусковой вход 81, элемент 82 задержки, шину 83 выдачи сигнала Готовность во внешнее устройство или на входы 58 узла 3 1 в режиме работы с инструктором или во время самоподготовки, второй пусковойвход 84, элемент ИЛИ 85, шину 86 опорной частоты, управляющий 87 и информационные 88 и 27 входы,Узел 30 (фиг.5) содержит счетчик89, коммутатор 90, счетный вход 91,3шину 92 выдачи сигнала "Готовность",элемент 93 задержки, выходы 94-96 иэлемент И-НЕ 97Блок 8 (фиг. 1) имеет дополнительно установленные первый 98 и второй99 элементы ИЛИ для выработки обобщенного сигнала гласного символа,входы которых подключены к выходамэлементов И 23, установленных в электрическую цепь только гласных символов, а выходы элементов ИЛИ 98 и 99соединены с шиной 74 признака,Узел 29 выполнен на элементахпамяти.Коммутатор 44 (фиг.2 и 6) составлен, например, из двух групп элементов И 100 и 101 соответственно 8-миразрядами кода символа с входами102-105.Распределитель 46 (фиг.7) содержит клавишное устройство 106 вводабуквенно-цифровых символов, входы ивыходы которого соответственно соединены с входами 58 обратной связи(фиг.2) и выходами 59 и 60 узла 31,узел управления семисегментным индикатором, составленный из регистра108 данных, входы которого соединеныс входами 32 узла 3 1, а выходы - свходами дешифратора 109 преобразователя кода символа в семисегментный,выходы которого через усилители110 соединены с входами индикатора 107,В состав распределителя 46 входитпульт 111, соединенный входами с источником питания (не показан), а выходами 112 с клеммами 113 питания1361607 блоков и устройств тренажера и генератора 34, с сигнальными выходами 60 узла 3 1; к которым подсоединены выходы 114 и 115 пульта 111, Входы и5 выходы распределителя 46 с помощью разъема (не показан) могут быть подключены к входам тренажера (фиг.1), например, в режиме обучения с инструктором, самоподготовки и пр,. 10 формирователь 43 (фиг,8) составлен из первого 116 и группы вторых 117 и 118 элементов задержки, регистра 119, соединенного с входами 32 15 узла 31 (фиг.2), а выходами с адресными входами дешифратора 120 символов (ГС и СС), первый выход которого (по сигналу ГС) через первый формирователь 121 одиночного импульса со единен с выходом 122, а второй (по сигналу СС) соединен через второй Формирователь 123 одиночного импульса с вторым выходом 124 формирователя 43, Кроме того, выходы формирова телей 121 и 123 соединены через элемент ИЛИ 125 с входом элемента 116 задержки, выход которого соединен с шиной 52 сигнала "Символ", а третий выход 126 дешифратора 120 по при- З 0 знаку Интервал" соединен с шиной 53 сигнала "1-й строб паузы" и через группу параллельно соединенных элементов 117 и 118 с шиной 54 выдачи последовательности стробов "Пауза", Выходы 122 и 124 формирователя 43 (фиг.2) соединены с соответствующими входами 5 1 коммутатора 44 (фиг.2) . Формирователь 43 имеет синхронизирующий вход 1 27 г 40 Накопитель 47 (фиг,9) имеет узел 128 памяти, ячейки 129 и 130 которого соединены входами 131 и 132 и выходами 133 и 134 с шинами 48, 49 и 45 35, 36 отдельно гласных и отдельно согласных символов, узел 135 записи, составленный из дешифратора 136, первого коммутатора 137, формирователя 138 стробов, второго коммутатора 139,. 50 первого 140 и второго 141. элементов задержки, узел 142 формирования строки, который имеет первый 143 и второй 144 триггеры. Первый счетчик 145, третий коммутатор 146, первый 147 и второй 148 элементы ИЛИ,.а также узел 149 ординаты записи, который состоит из второго счетчика 150, третьего 151 и четвертого 152. элементов ИЛИ и шины 153 строб а "3 апис ь" и 154(фиг.2 и 10) содержит дискретный возбудитель 155, первый мультиплексор156, первый регистр 157 сдвига параллельного кода, первый 158 и второй159 блоки вьчисления скалярного произведения, постоянное запоминающееустройство (ПЗУ) 160, счетчик 161адреса, источник 162 кодов управляющих сигналов, генератор 163 тактовыхсигналов, второй мультиплексор 164,второй регистр 165 сдвига параллельного кода, третий 166 и четвертый 167блоки вычисления скалярного произведения, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 168, шины 169-17 1, вход172 и выход 173.Тренажер позволяет готовить операторов к тактильному восприятиюинформации с речевым сопровождениемтактильного слога в следующих режимах восприятия символов переменнойдлительности: слога из гласных с участием инструктора и самостоятельно;слога из гласных и согласных с участием инструктора и самостоятельно;информации от внешнего источника;цифровых тактильных символов (ЦТС) сучастием инструктора и без него;цифро-буквенной информации без вербального сопровождения.Следующим этапом является восприятие информации стандартной длительности, установленной по осредненнымречевым символам (РС) и записанной впамять,Блок 1 предназначен для формирования координаты ЦТС по сигналу, поступающему с выхода дешифратора 7, иимпульсной последовательности, поступающей с выхода узла 12 черезпредусилитель 14 и блок 2 для управления работой датчиков 16 и 17 сравной для всех длительностью по данным узла 20,Блок 2 предназначен для выработки обобщенного сигнала, группируемого по сигналам, поступающим с выходов узлов 4 с помощью элемента ИЛИ 18, его усиления и формирования в виде строба считывания, а также записи, хранения и выдачи кода длительности ЦТС, различаемого оператором как по координате вибрбстимулов, так и по частоте, отличной от симво1361607 5 10 15 20 25 30 35 40 Формирователь 43 предназначен длядешифрации кода текущего символа ивыработки управляющих сигналов синхронизации записи текущих символов,формирования слога и перезаписи информации на раздельные входы цифрового синтезатора 40 речи,. сохраняяочередность поступления символов навходы 32,Коммутатор 44 осуществлят распределение символов по входам 48 и 49буферного накопителя 47 в соответствии с управляющими сигналами навходах 51.Дешифратор 45 служит для распознавания символа Ударение" и выдачисигнала высокого уровня "Лог,1" навыход узла 31,45 50 55 1Узел 12 (фиг.4) предназначен для отсчета межсимвольных интервалов совместно с узлами 29 и 30, для записи в лов-эквивалентов речевых сигналов(РС).Блок 3 предназначен для формирования кодовых сигналов тактильноговоздействия, которое делится на рядопераций, реализуемых аппаратурноза счет синхронизации преобразованийсигналов в отдельных узлах, и их логической взаимосвязи, функции приэтом распределены. следуюшим образом.Узел 28 (фиг,З) предназначен длядлительного хранения кодов-эквивалентов длительности символов в ячейках 64, выполненных из интегральныхмикросхем ПЗУ на 32 восьмиразрядныхслова, Резерв памяти может быть использован в дальнейшем при наращивании символики. Указанные микросхемысодержат дешифратор адреса ячеек памяти, в которые записаны коды интервала времени предъявления текущегосимвола.Узел 28 служит для записи кода текущего символа в регистр 61, выдачиадреса символа для опроса ячеек 64,дешифратора 7, узла 29 и узла 31формирования слога, предварительнойзаписи спульта 111 (фиг.7) кодов,эквивалентных длительности символов,в регистры 67 и 68 памяти длительности Т гласного и Т согласногосимволов и их считывания, приемапризнака гласного по шине 74, формируемого элементами ИЛИ 98 и 99 в,блоке 8.Узел 28 автоматически включаетосновной канал обмена с помощью элемента И-НЕ 65, блокирующего синхровход регистра 63 при низком уровнесигнала на первом входе в режиме обучения, а при опросе ячеек памяти иналичии на шине 66 разрешающего сигнала выдает с выходов ячеек 64 кодустановленной стандартной длительности на входы буферного регистра 63и после этого выдает код в узел 12,Б режиме диалога с другим операторомобеспечивается запись кода адресатекущего символа в регистр 61, аего дополнительной части - кода длительности в регистр 62 с последующей выдачей в узел 12, Регистры 61-638-разрядные, а регистры 67 и 68 могут быть 4-разрядными,счетчик 75 кодов, эквивалентных длительности текущего символа, и отсчета соответствующего им количества импульсов, а также выдачи сигнала "Готовность" по окончании формирования пачки импульсов и сброса в ноль схемы.Узел 29 предусмотрен для записи, хранения и выдачи кодов межсимвольных интервалов и может быть выполнен из ячеек памяти, адресные входы которых опрашивают кодом текущего символа.Узел 30 (фиг.5) предназначен для синхронизации работы элементов отдельных узлов при обмене с устройством 106 (фиг,7) ввода буквенно-цифровых символов или внешним устройством путем формирования и выдачи сигнала, утверждающего готовность узла 28 к приему следующего символа, выдачи синхроимпульсов для опроса ячеек 64 и регистров 67 и 68, импульса записи кода в регистр 63, а также импульса для записи кода межсимвольного интервала в счетчик 89, регистры 108 (фиг.7) и 119 (фиг.8)Блок 8 служит для дешифрации адреса ключа узла 13, ключей 24 и 25 включения электрической цепи прохождения пачки импульсов на вход соответствующего датчика 16 или 17 или блока 26, а также для усиления импульсов в последовательности сигнала.,Узел 31 предназначен для упорядочения и временной организации следования цифровых кодов от источника на вход узла 39 с целью согласования тактильной и вербальной стимуляции, при этом функции распределены следующим образом.С помощью распределителя 46 осуществляют включение питания на отдельные узлы, блоки и устройства тренажера; выдачу сигналов Пуск" насоответствующий вход 81 узла 12; изменение длительности символов. и режимов работы; ввод в блок 3 кодовбуквенно-цифровых символов; контрольподачи питания на входы отдельныхузлов по световому табло пульта 111(только для инструктора) о точностинабора символов с помощью съемногоиндикатора 107 (Фиг,7); преобразование кода символа в семисегментныйи усиления сигналов,Буферный накопитель 47 предназначен для приема и записи кодов текущих символов в ячейки 129 и 130 в соответствии с адресом, вырабатываемымсхемой управления записи-считыванияданных в накопитель, выборки ячеекпамяти после прихода первого и последующих стробов "Пауза" и выдачиданных в цифровой синтезатор 40 речи в сопровождении стробов "Запись".Цифровой синтезатор 40 речи предназначен для выработки аналога РСпутем формирования кодов, соответствующих тональному - гласному илишумовому - согласному сигналу, навходе путем последовательного осуществления коммутации кодовых комбинаций по тактовым импульсам; сдвигапараллельного кода по всей разряднойсетке, вычисления скалярных произведений и накопления суммы произведе-ний кодов отсчетов сигнала возбуждения и отсчетов откликов цифровыхфильтров, поступающих из постоянного запоминающего устройства, выработки адреса отклика и отсчета отклика,выработки коэффициентов ортогонального разложения квадратного корня изогибающей кратковременного спектраРС в виде управляющих сигналов, поступающих для вычисления скалярного произведения, получения в концевременной базы синтеза отсчетов РС;цифроаналогового преобразованияотсчетов РС и синхронизации по временивсего цикла преобразований.Перечисленные Функции осуществляются элементами и блоками синтезатора. Усилитель предназначен для акустического усиления звучания ударнЫх слогов. Датчик предназначен дляакустического воспроизведения РС.т Устройство работает следующим образом.Подготовка оператора к работе натренажере начинается с ознакомленияс устройством и методикой, разъяснения координатно-вибротактильного кода при восприятии символов и соответствия координат стимуляции по 10 верхности пальцев рук тому или иному символу (знаку). Оператора обучают основным приемам работы на клавиатуре устройства ввода буквенно-цифровых символов, которая может быть15 выполнена рефлексной, а также знакомят с методикой формирования слогови техникой параллельного тактильного и вербального восприятия стимулов,Предварительно инструктор с пуль 20 та 111 (фиг.7) записывает в регистры 67 и 68 (фиг,З) длительность гласных и согласных символов в виде обобщенных параметров Т и Т соответственно среднему темпу произношения РС25 в диапазоне от 1000 до 20 мс,Затем оператор устанавливает напальцы рук датчики тактильной чувствительности в соответствии с принятымпорядком их расположения.З 0 Рассмотрим работу блока 3 формирования кодовых сигналов тактильноговоздействия (фиг,З и 4). В исходномсостоянии триггер 76, счетчики 75и 89 и коммутатор 90 установлены вноль единичным уровнем сигнала наК-входах. Импульсы опорной частоты свхода 86 не проходят на вход делителя 77, так как на втором входе элемента И-НЕ 79 низкий уровень сигналас выхода триггера 76,В этом режиме основной канал(ячейки 64 ирегистр 63) блокированэлементом И-НЕ 65 (фиг,З), на первомвходе которого сигнал низкого уровня,45 а в регистр 62 информация не заносится.Вывод информации из накопителяузла 28 начинают подачей сигналавысокого уровня - "Лог,1" на вход 81с пульта 111 по шине Пуск в моментвремени С чем осуществляется запуск узла 12 (фиг.4). Сигнал "Лог.1"с выхода элемента ИЛИ 85 поступаетна установочный вход триггера 76.Потенциальный сигнал с его выходаоткрывает элемент И-НЕ 79, С этоговремени тактовые импульсы поступаютот генератора 34 (Фиг.2) через делитель 77 на вход счетчика 75 и шину83 сигнала "Готовность" во внешнееустройство (в данном случае - на входустройства 106 ввода буквенно-цифровых символов). Первый .импульс проходит,5на выход счетчика 75 и открывает элемент И-НЕ 80. Последующий импульс свыхода делителя 77 проходит на выходэлемента И-НЕ 80, устанавливает счетчик 75 в ноль, сбрасывает триггер 1076, запускает элемент 82, которыйформирует первый интервал в пределах1-3 мс Одновременно этот же импульсс выхода 83 поступает в устройство106 в виде сигнала Готовность , а 15,также на счетный вход 91 узла 30 формирования кодов (фиг.5).Так как счетчик 89 находится вобнуленном состоянии, то этот же импульс проходит на его выход и на шину92, подтверждая готовность узла 28к приему текущего символа из устройства 106.При нажатии оператором на соответствующую клавишу (сначала изучают, 25восприятие гласных символов) в ответна запрос устройство 106 выдает кодтекущего символа и соответствующийсигнал записи на входы регистра 61(фиг.3), Далее адресом опрашивают 30ячейки 64 и по выходам 33 дешифратор7, входы узла 29 регистрации межсимвольных интервалов и входы 32 узла31 формирования слога. Так как тактильное предъявление влекущего сим 35вола несколько опережает вербальное,то рассмотрим дальнейший ход преобразования сигнала,Появление импульсов на выходах15 узла 12 и 94 с периодом Тр обеспе Очивается за счет внутренней синхронизации узла 12 по цепи обратной связи, включающей элементы 82 и 85,триггер 76, элемент 79, делитель 77 иэлемент 80.45 Импульсная последовательность, сформированная в узле 12, поступает в блок 8 (фиг,1) с выхода 15 и через усилитель 14 на сигнальный вход ключа 24 (25), причем управляющие входы элементов И 23 подключены через элемент 10 к управляющему выходу 87 у.зла 12, Это позволяет осуществить временной сдвиг момента предьявления символа на необходимый период задержки, связанный с согласованием тактильного и вербального стимулов .С выхода ключа 24 (25) пачка импульсов поступает на вход датчика тактильной чувствительности блока (фиг.1), координата размещения которого на пальцах руки соответствует алфавиту вибротактильного кода;.Предъявление каждого гласного символа закрепляется в памяти оператора через некоторый период времени Затем,приступают к формированию слога из согласного и Гласного символов. ,Отличие заключается в том,. что на н нОдновременно сигнал Лог.1 с одного из выходов дешифратора 7 проходит через элемент И 23 на вход соответствующего ключа 24 (25), подготавливая этим электрическую линию канала стимуляции с помощью датчиков 26 тактильной чувствительности буквенных символов, и на вход соответствующего элемента ИЛИ 98 или 99, с вы хода которого поступает по шине 74 на вход узла 28 обобщенный сигнал "Лог,1", соответствующий гласномусимволу,С приходом очередного синхроимпульса он проходит на выход элемента И 71 (фиг,3), на входы элементов И 69 и вход инвертора 73.В этот момент времени информация регистра 67 в виде кода длительности устанавливается по входам счетчика 75, который работает на вычитание, и при его обнулении завершается период формирования соответствующего ГТС и очередного сигнала " "Готовность". Однако без подтверждения сигнала нГотовность" узлом 30 код последующего гласного символа устройством 106 не выставляется.Одновременно с приходом на вход 91 узла 30 очередного импульса с выхода 83 узла 12 (фиг.4) он коммутирч ет коммутатор 90, и с его выходов 94-96 со сдвигом, обеспечиваемым элементом 93, поступают на входы яче. ек 64 импульсы записи-считывания. Таким образом, период времени, необходимый для опроса ячеек 64 и перезаписи кодов длительности в счетчики 75 и 89, совмещен по времени с межсимвольным интервалом. При обнулении счетчика очередной импульс с выхода 83 узла 12 проходит на выход счетчика 89, сбрасывает его и коммутатор 90 в ноль, проходит на выход 92 узла 30 и подтверждает сигнал готовности.входе 74 узла 28 в этом случае.присутствует сигнал "Лог.0", следовательно, на выходе инвертора 73 присутствует "Лог,1", которой открывается по входу элемент И 72 и в моментприхода очередного синхроимпульсасчитывается код с выходов регистра68, который соответствует длительности согласного символа. 10Рассмотрим последовательность вербальной стимуляции Код символа повходам 32 узла 3 1 поступает на входырегистра 119 (фиг,8) формирователя43, с приходом синхроимпульса по входу 127 осуществляется записв данных,которые с входов проходят на выходырегистра 119 и далее на входы дешифратора 120. В первом режиме слог составляют иэ 2-3 одинаковых согласных 20символов, следовательно, с первогоВыхода дешифратора 120 сигнал признака запускает формирователь 121,. который вырабатывает короткий импульс,Этим импульсом по входу 51 коммутатора 44 разрешается прохождение информации с входов 105 на входы 48 накопителя 47 (фиг,б) . Одновременно свыхода формирователя 121 импульс проходит через элемент ИЛИ 125 на вход З 0элемента 116 и через период задержки,необходимый для установки данных вячейки 129 (фиг,9), с выхода 52 пошине сигнала "Символ" на вход 55 на-,копителя 47 приходит строб запускасхемы записи,.который проходит черезэлемент ИЛИ 147 и устанавливает триггер 143,Сигналом разрешения, который приходит с выхода триггера 143, открывается канал следования синхроимпульса с входа на выход дешифратора 136.Первым импульсом, который проходитна его выход, запускается формирователь 138,формируется первый адрес,по 45которому с приходом строба выборкиосуществляется запись каждого бита вячейки 129, так как на инверсном выходе триггера 144 присутствует сигналВысокОГО уроВня ЛОГе 1 , по которому 50разрешается запись Данных, Таким образом, с приходом каждого синхроимпульса изменяется верхний адрес ячейки 129, а с выхода элемента 140 приходит строб выборки на входы ячеек 129.Длина строки записи данных в ячейки 129 формируется счетчиком 145,.и в момент записи всех битов кода символа с выхода его старшего разряда приходит импульс переполнения, которым триггер 143 устанавливается в ноль, сбрасываются в ноль счетчик 145 и коммутатор 137,.а счетчик 150 увеличивает свое состояние на единицу, изменяя соответственно нижний адрес ячеек 129 и 130 и подготавливая, таким образом, схему к записи кода следующего символа в рассмотренной последовательности. Следование синхроимпульсов на выход дешифратора 136 прекращается. Импульсом, который приходит с выхода элемента 141 на вход триггера 144,подтверждается режим записи информации в накопитель 4После установки по входам П яче-, ек 129 и 130 кода последующего символа на вход 55 поступает следующий строб "Символ" и цикл записи битов в ячейки 129 повторяется до прихода на вход 56 первого строба "Пауза". который поступает с выхода 126 дешифратора 120 на выход 53 формирователя 43 и одновременно запускает группу элементов 1.17 и 118 Первый строб проходит через элемент ИЛИ 148 на установочный входтриггера 144, который изменяет режимнакопителя на считывание информациииз ячеек 129 и 130, так как на егообратном выходе появляется "Лог,0",одновременно сигналом высокого уровня - "Лог.1" с прямого выхода.триггера 144 переключаются входы коммутатора 139 и подготавливается поступление стробов на вход П дешифратора 136,После завершения подготовки схемынакопителя 47 и обнуления счетчика150 на один из входов 54 поступаетпоследующий строб "Пауза", которыйчерез элементы ИЛИ 147 и 151 устанавливает триггер 143, чем осуществляется запуск схемы считывания данныхв ускоренном на два порядка темпе,причем после завершения считываниябитов первого символа поступает последующий строб Пауза, которыйвозобновляет цикл выборки и подтверждает режим считывания через элементы ИЛИ 148 и 151, Ускоренная выборка данных из ячейки 129 (130) осуществляется в рассмотренной последовательности, причем порядок считыва-,11ния данных не опрокидывается , аначинается в порядке поступления,т,е. с младших адресов. Через период, необходимый для ускоренного считывания предельного количества символов, с выхода элемента 14 1 посту 5гает последовательность стробов Запись", первым из них триггер,144устанавливается в ноль, но с приходомпоследующих стробов, количество которых определяет состав слога, схемавосстанавливается в режим считывания,Количество стробов берется из расчета необходимой длины слога. Следовательно, по окончании выборки схемавозвращается в режим записи автоматически.В исходном состоянии триггеров143 и 144 коммутатор 139 устанавливается в первоначальное состояние, таккак на его управляющем входе "Лог,О", 20Дешифратор 136 перекрывает канал следования синхроимпульсов на выход"1", так как на входе разрешения также нЛог,О", сигналом высокого уровняс обратного выхода триггера 144 по 25входам ячеек 129 и 130. Схема накопителя 47 подготовлена к записи информации,Считываемый код гласного символапоступает по первому выходу 35 насоответствующий вход цифрового синтезатора 40 речи в сопровождениистробов "Запись", которые поступаютпо выходу 37 на дополнительный входсинтезатора 40. Код гласных поступает на один из входов дискретного воз 35будителя 155 в виде сигналов основного тона (ОТ).1 В результате цифрового синтеза с выходов ЦАП 168 через усилитель 41 на 40 вход преобразователя 42 поступает сигнал, который воспроизводит гласный РС с соответствующим акцентом (ударением), который "фильтруется" дешифратором 45.45Цифровой синтезатор речи 40 (фиг,2 и 10) работает следующим образом. Код ОТ, соответствующий гласному символу управляет работой возбудителя 155 по входу 35 синтезатора 40, На выходе дискретного возбудителя 155,формируются коды, соответствующие тональному (шумовому) сигналу возбуждения (если приходит код согласного). Кодовые комбинации с выхода дискретного возбудителя 155 поступают на вход мультиплексора 156, управляемого сигналами с выхода генератора 163.Кодовые комбинации с выхода мультиплексора 156 поступают на вход регистра 157 параллельного кода и под действием импульсов с выхода генератора 163 продвигаются по всей разрядной сетке регистра 157. Длина регистра 157 определяется количеством отсчетов каждого из откликов цифровых фильтров, хранящихся в ПЗУ 160. Сдвиг кодовых комбинаций в регистре 157 осуществляется циклически через мультиплексор 156 до момента приема нового кода символа и, соответственно, сигнала возбуждения с выхода дискретного возбудителя 155.Коды с выхода регистра 157 поступают в блок 158, в котором осуществляется накопление суммы произведений двоичных кодов отсчетов сигнала возбуждения и отсчетов откликов цифровых фильтров, поступающихиз ПЗУ 160,Адресация ПЗУ 160 осуществляется по выходам счетчика 161, который определяет адрес отклика и адрес отсчета в отклике. Двоичный код с выхода блока 158 поступает в качестве первого сомножителя на блок 159, в котором накапливается сумма произведений первого сомножителя на двоичные коды, поступающие с выхода источника 162.В качестве управляющих сигналов в цифровом синтезаторе 40 речи используются коэффициенты ортогональ-. ного разложения квадратного корня из огибающей кратковременного спектра РС. Извлечение квадратного корня из огибающей кратковременного спектра РС по характеру нелинейного преобразования близко к логарифмированию огибающей спектра, что позволяет уменьшить ошибки синтеза спектральных составляющих с малыми уровнями и за счет этого повысить качество синтезированного слога.Кодовые комбинации с выхода блока 159 поступает на вход мультиплексора 164, управляемого сигналами с выхода генератора 163 Коды с выхода мультиплексора 164 поступают ыа вход регистра 165 и под действием импульсов с выхода генератора 163 продвигаются по всей разрядной сетке регистра 165, длина которого равна длине регистра 157. Сдвиг кодовых комбинаций в регистре 165 осуществляется циклически через мультиплексор 164 до момента приема нового значе