Устройство для формирования частотно-временной структуры звукового сигнала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) (11) 5 А 1 51)5 А 61 Р 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЗОБРЕТЕНИЯДЕТЕЛЬСТВУ юл, )1- ерхтв рдых материаначно-иссле отоларинголо мийченко сяник вски титу И,Ко В.П. нко я(71) Институт свлов АН УССР, Киедовательский инсгии им. проф, А(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВА 1 з 1 Я ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ ЗВУКОВОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к медицинской технике, а именно к отоларингологии, Цель изобретения - улучщение слухового восприятия акустической информации за счет улучшениявременной структуры воспринимаемогосигнала и устранения самомаскировкиречи, Устройство для формированиячастотно-временной структуры звуково1563695 го сигнала содержит преобразовательакустических сигналов в электрические, усилитель 2, полосовой фильтр 3 верхних частот, сумматор 4,преобразователь 5 электрических сигналов в акустические, полосовые фильтры Изобретение относится к медицинсой технике; в частности к отоларинологии, и может быть использован ри создании аппаратов, облегчающих работу нормально слышащих лиц - операторов.Цель изобретения " улучшение слу,хового восприятия акустической информации.На фиг.1 представлена стуктурная ,электрическая схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу, 25Устройство содержит последовательно соединенные преобразователь 1 ,акустических сигналов в электрические, усилитель 2, полосовой фильтр 3 верхних частот (ПФВЧ), сумматор 4 и4преобразователь 5 электрических сигналов в акустические, а также полосовые фильтры 6 и 7 нижних частот ,(ПФНЧ), линии 8-11 задержки, блок 12 ,определения уровня сигнала, включающий в себя квадратичный детектор 13 и соединенный с ним дополнительный фильтр 14 нижних частот ( ФНЧ), к выходу которого подключены входы компараторов 15-20,выходы которых ооединены с входами электронных ключей 21-26, другие входы которых подключены к выходам ПФНЧ 6 и 7, а выходы, кроме ключей 21 и 24, соединенных с сумматором 4 непосредственно, подклю чены через линии 8-11 задержки к сумматору 4, выход которого соединен с преобразователем 5 электрических сигналов в акустические.ПФВЧ 3 предназначен для выделения полосы пропускания 1000-5000 Гц.Оптимальным вариантом является использование в устройстве трех ПФНЧ 6 и 7 с разбивкой частот на поддиапазоны 125-250; 250-500; 500 - 1000 Гц.Фильтр 14 может быть выполнен, например, в виде активного фильтра нижних частот третьего порядка. 6 и 7 нижних частот, линии 8-11 задержки, блок 12 определения уровнясигнала, включающий в себя квадратичный детектор 13 и фильтр 14 нижних частот, компараторы 15-20,электронные ключи 21-26. 2 ил,Компараторы 15 и 18 имеют порогсрабатывания, соответствующий громкости усиленного входного акустического сигнала (11пороговые устройства 16 и 19 - )11-(Ц и пороговые устройства 17 и 20 - 11 ,Соответствие электрических величинакустическим достигается предварительной калибровкой,Устройство работает следующим образом,Электрический сигнал после преобразователя 1 и усилителя 2 поступает одновременно на входы ПФВЧ 3 ина входы ПФНЧ 6 и 7, где при количестве этих фильтров п = 3 НЧ-составляющая разбивается соответственнона три поддиапазона,Одновременно сигнал с усилителя2 подается на блок 12, где определяется эффективный уровень сигнала,усредненный на некотором интервалевремени,Каналы, в которые поступает сигнал, идентичны, поэтому их работуможно рассмотреть на примере одногоиз них.С выхода блока 12 сигнал поступает параллельно на компараторы 15-20,при этом компаратор 15 срабатывает,когда на его входе присутствует усиленный электрический сигнал,соответствующий акустическому с уровнемне вьппе 60 дБ, Для компаратора 16этот 1 ровень равен 60-100 дБ, а длякомпаратора 17 - Т 100 дБ.На диаграмме на фиг,2 обозначено:а отображает НЧ-сигнал Нн(1) в однойиз полос (например, после фильтра 6);Е(1) - квадрат эффективного уровнясигнала Б(т,) по всей полосе частотна выходе блока 12; в, д, ж - срабатывание компараторов 15, 16 и 17;г, е, з - НЧ-сигнал в первом, второми третьем каналах на входе сумматора 4, 5 15На диаграммах видны Ъочки разры -ва сигнала 1, 3, 4 и 7 и точки суперпозиции сигнала 2, 5, 6 и 8. При увеличении числа компараторов числоэтих точек соответственно увеличивается, поэтому должно быть выбранооптимальное число компараторов,НЧ-сигнал, соответствующий уровню( 60 дБ в задержке не нуждается ипоступает непосредственно на сумматор.Время задержки в каждой из НЧ-полос подбирается экспериментальнымпутем индивидуально для каждого пациента по критерию наилучшей разборчивости речи для него и зависит какот полосы пропускания НЧ-составляющей, так и от уровня усиленного входного сигнала.Устройство позволяет устранитьнарушение временной структуры (патерна) воспринимаемого сигнала, т,е.уменьшить самомаскировку речи, в результате чего повышается разборчивость воспринимаемой речи,Формула и з о б р е т е н и яУстройство для формирования частотно-временной структуры звукового сигнала, содержащее соединенные последовательно преобразователь акусти 636956ческих сигналов в электрические,усилитель, полосовой фильтр верхнихчастот, сумматор и преобразовательэлектрических сигналов в акустические, а также полосовые фильтры нижних частот по числу каналов, входыкоторых соединены с выходом усилителя, и линии задержки, выходы которых подключены к входам сумматора,отличающееся тем, что,с целью улучшения слухового восприятия акустической информации, оноснабжено блоком определения уровнясииа, вкчающ в себя последовательно соединенные квадратичныйдетектор и дополнительный фильтр нижних частот и подключенным со сторонывхода к выходу усилителя, кроме того,в каждый из каналов введены компаратор и электронные ключи, соединенные между собой, причем входы компараторов соединены с выходом блокаопределения уровня сигнала, первые 25 входы электронных ключей подключены к выходам соответствующих полосовых фильтров нижних частот, вторыевходы - к выходам соответствующихкомпараторов, а выходы, кроме перво го электронного ключа, соединенногос входом сумматора, подключены к входам соответствующих линий задержки.1563695 Сост техр тель А.ДмитриевЛ.Сердюкова орректор 0 дипл дактор И.Петрова Подпис КНТ ССС тениям и открытиямская наб., д. 4/5 енно-издательский комбинат "Патент", г. роиэвод е фвЗаказ 114ВЙИИПИ Государса тираж 483нного комитета по изо3035, Москва, Ж, Р од, ул. Гагарина, 101