Обучающее устройство

Э СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ УБЛИН В 7/02 ОПИС ИЗОБРЕТИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОР У н ванноединение и)СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СОСРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 21 3369878/18-24122) 25.12.81146) 300483. Бюп. Р 16(56) 1. Патент США Р 399930Кл. 35-9 А, опублик. 1976.2. Патент СшА Р 3942269,кл. 35-9 А, опублик. 1976.3. Авторское свндетельстпо заявке Р 2967533/18-.24,кл 609 В 7/02, 1980 прот 54) 57) ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО,содержашее последовательно включенные первый генератор, блок памятии блок предъявления, учебной информации, второй вход которого соединенс выходом первого генератора,и последовательно соединенные блок синхронизации, блок задания программыобучения и блок ввода учебной информации, первый вход блока памяти 1 подключен к второму выходу блока синхронизации, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения дидактических возможностей, в него введены последовательно соединенныепервый распределитель импульсов,второй генератор. модулятор и первыйкоммутатор, выход которого подключенк второму.входу блока ввода учебной.информации, последовательно включанные первый дискриминатор и компара-тор, выход которого соединен спервым входом блока синхронизации,последовательно соединенные второй коммутатор, второй дискриминатори сумматор, выход которого подключе к третьему входу блока ввода учеб ной 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 ипервого 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 подключена соответственно к входу первого генератора и первому входу первого дискриминатора, второй вход которого соединен с вторым выходом блока памяти, третий и четвертый входы которого подключены.соответственно к выходу первого генератораи 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.Изобретение относится к техническим средствам обучения, в частностик видеозвуковым системам, предназначенным для избирательного воспроизведения статической информации,и может быть использовано для само .обучения, .группового обучения или,инструктирования с помощью специально запрограммированных записанныхданных или в информационной технике,где требуется предъявление статической информации со звуковым сопровождением.Известно обучающее устройство,содержащее. устройство ввода, кадропроектор, магнитофон, электроннолучевую трубку и соединенные последовательно демодулятор, усилитель.низкой частоты и динамик 11,Недостатками данного устройстваявляются длительность поиска аудиовизуального кадра и рассогласованиевидео и звуковой информации в связйс тем, что звуковая инФормация за"писана на отдельной магнитной ленте.Известно также устройство, содер"жащее клавиатуру ввода и поисковыйузел, подключенные к интерфейсу процессора, рамку с носителем аудиовизу-.альной информации, расположеннуюмежду осветителем и объективом, исоединеннйе последовательно демодулятор, усилитель низкой частоты идинамик 2,Недостатками укаэанного устройстваявляются низкое быстродействие выбора кадра, поскольку информация но- З 5мера кадра представлена на самом кадре, а переход на следующий кадросуществляется подсчетом шагов кассеты и низкая надежность поиска аудиовизуальной программы обучения . 40возможность рассогласования видеои звуковой ийформации,Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство, содержащее последовательно включенные генератор,блок памяти и блок предъявленияучебной информации, блоки ввода учеб-ной информации и задания программыобучения, блок синхронизации, соединенный с блоками памяти и задания программы обучения 31.ООднако известное устройствоимеет ограниченные дидактическиевоэможности из-за отсутствия совместного предъявления звуковой и визуальной информации, что снижает эФфективность учебного процесса итормозит процесс усвоения учебнойинформации,Цель изобретения - расширение дидактических возможностейустройства, 6 ОУказанная цель достигается тем,что в обучающее устройство, содержащее послецовательно включенныепервый генератор, блок памяти и блокпредъявленйя 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 первымвходом блока синхронизации, последовательно соединенные второй коммутатор, второй дискриминатор и сумматор, выход которого подключен ктретьему входу блока ввода учебнойинформации, а второй вход - к второму выходу первого дискриминатора,третий генератор, первый и второйвыходы которого соединены с вторыми входами модулятора и второгодискриминатора соответственно, ивторой распределитель импульсов,первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно свторыми входами блоков памяти,синхронизации и задания программыобучения, а первый и второй входы -соответственно с выходами блокапредъявления .учебной информациии первого генератора, третий входблока синхронизации подключен квыходу блока задания программы обучения, а третий выход - к первомувходу второго коммутатора и второму входу первого коммутатора, третий и четвертйй 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 которбго соединен с вторым выходом блока памяти, третий ичетвертый входы которого подключены соответственно к выходу первого генератора и второму выходу второго коммутатора, третий выход второго коммутатора соединен с третьим входом блока предъявления учебной информации, а второй вход - с выходомблока ВвоДа учебной информации,Яа Фиг. 1 представлена Функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - вид аудйовизуального кадра; на фиг. 3 - звуковая дорожка.Устройство ( фиг, 1) содержит клавиатуру 1, процессор 2, блок 3 синхронизации й поисковый узел 4,подключенные,к интерфейсу 5 процессора 2, осветитель б, объектив 7, видиков 8, соединенный с усилителем 9отклонения. Поисковый узел 4 служитдля выбора аудиовизуального кадрана микрофише 10. Устройство содержиттакже соединенные последовательнодемодулятор 11, усилитель 12 низкойчастоты, злектроакустический преобразователь 13, электроннолучевуютрубку 14, соединенную с усилителем15 отклонения, генератор 16 (пилообразного напряжения), соединенный.с( развертки ) и модулятор 19, Распределитель 17 соединен с дискриминато"ром 20 и генератором 21 (пилообраз- е 5ного и ступенчатого напряжения),Дискриминатор 20 соединен с сумматором 22 и компаратором 23. Сумматор22 соединен с выходом дискриминатора 24,один вход которого соединен 2 Ос низкочастотным генератором 25,а второй .- с коммутатором 26 ( видео"сигнала е, соединенным с видиконом8, с демодулятором 11 и с входомвидеоусилителя 27, один выход которого соединен с дискриминатором 20,а второй - с формирователем 28 импульсов записи-считывания литокона29, соединенногос усилителем 30отклонения,30Выход генератора 21 подключен.кмодулятору 19, второй вход которогосоединен с низкочастотным генератором25, а выход - с коммутатором 18.Второй выход блока 3 подключен квходам. коммутатора 18 и коммутатора26, третий выход соединен черезФормирователь 28 с литоконом 29 иэлектроннолучевой трубкой 14, первый вход - с поисковым узлом 4,второй - с компаратором 23, а"тре.согласнообучающей программе, записанной в перепрограммируемую память, 65 выдает команду фпоиск" 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 видиков 8 проецируется пер вый кадр (Фиг. 2 ) с изображением. В поисковом узле 4 микрофиш 10 устанавливается с необходимой точностьюКОМанда 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 напряже" ние 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 квд" ровые 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 ошибкег (С,О,и,) за счет пересечения лучом видикона 8 черной рамки 3 (Фиг. 2). Импульсеее, 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. Цвидно, что при точной настройке растра и проецируемого .кадра видеосигнал не содержит С.О.И., при условий равенства размеров растра и проецируемого кадра, большем размера. растра эпюры 7; (фиг. 2 ) и точной подстройки импульса С.О,И. равныпо 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.О,И, с видеоуси" лителя 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 соответствующих катушках отклоняющей сис темы видикона 8 с постоянными составляющими, пропорциональными сигналам ошибки по координатам Х и У.Таким образом, осуществляется ав-. томатическая подстройка растра к кадру, проецируемому на мишень ви" дикона 8 с микрофиша 10. Фиксация момента точной электронной подстройки выполняется компаратором 23. Импульс с компаратора 23 поступает 35 на блок 3, который вырабатывает сигнал разрешения записи информации в видеопамять с началом следующего кадра растровой развертки. Сигнал разрешения записи поступает на фор мирователь 28, который переключает режим работы литокона 29 на запись, а по окончаний цикла записи - на считывание. Одновременно с началом считывания информации с литокона 4 29 открывается электроннолучевая трубка 14. Таким образом, регенерация телевизионного изображения будет происходить с литокона 29 до тех пор, . пока не будет выбран новый кадр изображения на микрофише 10. С окончани 5 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 иконце 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 26. Постоянное напряжение с дискриминатора 24 поступает на сумматор 22, на котором оно суммируется с напряжением сигнала ошибки с дискриминатора 20.: Постоянные напряжения сигналов ошибок с дискриминатороВ 20 и 24 отличаются тем, что напряжение с первого нарастает и запоминается до установки следующего кадра, а с второго (постоянно быстроменяющееся) 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 при1015414 7обычном 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 микрофиша.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 ходуобучения. Эта информация может бытькак разъяснительной к выбранному.кадру так и реакцией на информацию,введенную. обучаемыМ йосредством клавнатуры 1; использование светового пера 32 и распределителя 31 позволяет дорйсовывать изображение, которое также может контролироваться процессором 2 при вводе координат дорисоаанного графического изображения.1015414 Физ,Ю Составитель А, Карловвач Техред К.Иыцьо КорректорВ. Гирня Редактор Ю Патентф, г. Ужгород, ул Проектна илиал ПП аказ 3221/47 Тираж 488 Подписное ВНиИЦи Государственного комитета СССР,но делай иэобретений;И открытий 113035, Москва, Ж-ЗБ, Рауаскак наб д, 4 у 5фв вв в 4