DD221866A1 - Trainings- und diagnosegeraet fuer die stimmbildung und sprecherziehung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Trainings- und Diagnosegeraet fuer die Stimmbildung von Personen in Berufen mit hoher Stimm- und Sprechbelastung, das es ermoeglicht, die Stimmfuehrung durch Ausnutzung des Biofeedback-Effektes selbst zu kontrollieren und zu trainieren, eine Stimmgefaehrdung fruehzeitig zu erkennen und dadurch eine Stimmstoerung zu vermeiden. Erfindungsgemaess besteht das Geraet aus Bandpassfiltern, mit denen die ueber ein Massmikrofon aufgenommenen und umgewandelten akustischen Signale gefiltert, und Anzeigeelementen, mit denen diese Signale optisch wahrnehmbar gemacht sind.

Description

¹TITELDERERFIInDUNG

trainings- und Diagnosegerät für die Stimmbildung und Sprecherziehung

ANWENDUNGSGEBIET PER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein Trainings- und Diagnosegerat fur die Stimmbildung und Sprecherziehung von Personen in Berufen mit hoher Stimm- und Sprechbelastung» insbesondere Sängern, Schauspielern« Lehrern» Dolmetschern und dgl«, sowohl während der Ausbildung als auch in der Berufspraxis»

CHARAKTERISTIK DER BEKANNTEN TECHNISCHEN LOSUNGEN

Es ist bekannt» vor der Ausbildung für Berufe mit hoher Stimm- und Sprechbelastung die Bewerber einer larvngologisch-phoniatrischen Untersuchung zu unterziehen und im Verlaufe der Ausbildung solcher Personen die notwendige Stimmbildung oder Sprecherziehung durchzuführen«» Durch die Voruntersuchung wird vermieden» daß Personen mit Stimm- oder Sprachstörungen sich einer solchen für sie ungeeigneten Ausbildung unterziehen» Die notwendige Stimmbildung und Sprecherziehung von Lehrern» Dolmetschern und dgl» im weiteren Ausbildungsprozeß findet jedoch nicht die

ihr gebührende Wertung und Dringlichkeit, weil die Lernhaltung der auszubildenden Personen durch die Abhängigkeit von der subjektiven Wertung des Erziehers ohne Möglichkeit einer eigenen Leietungskontrolle nachteilig beeinflußt wird«

Der dann in der Berufspraxis erfolgende nicht genügend geübte und dadurch unkontrollierbare Einsatz des Stimm-Sprech-Systems als Arbeitsinstrument durch ansich berufstaugliche Personen führt dann letztlich dazu» daß ein volkswirtschaftlich nicht tolerierbarer wesentlicher Teil dieser Personen in Berufen mit hoher Stimm- und Sprechbelastung an behandlungsbedürftigen und mit Arbeitsunfähigkeit verbundenen Erkrankungen des Sprechapparates leidet und jedes Oahr eine erhebliche Anzahl dieser Personen für ihren Beruf untauglich werden und den Beruf wechseln müssen« Ein weiterer großer Teil dieser Personen muß als stimmgefährdet betrachtet werden«

Auf dem Gebiet der Oberprüfung der menschlichen Stimme ist für Künstler ein Gerät zum Messen der Tragfähigkeit von Gesangsstimmen bekannt* Mit diesem Gerät wird der Anteil des hohen Sängerformenten* im weiteren als HSF bezeichnet« herausgefiltert und diese Stimmkomponente durch die Gesamtlautstärke dividiert« Das Ergebnis der Division wird als Gütewert der Tragfähigkeit digital angezeigt und registriert«

Mit diesem bekannten Gerät kann zwar die Tragfähigkeit der Stimme überprüft werden» der HSF allein ist jedoch durchaus auch von stimrogeschädigten oder psychisch belasteten Personen erzeugbar* so daß mit diesem Gerät keine Bewertung der psychomotorisch gesunden Führung der Stimme möglich ist«

Es ist weiterhin ein Stimrafeldmeßgerät bekannt« das den Dynamikumfang der menschlichen Stimme in Abhängigkeit von der Grundfrequenz aufzeichnet und eine digitale Anzeige für di© Frequenz des HSF aufweist« , >

Die Frequenz des HSF allein ist jedoch nicht relevant fur die Tragfähigkeit der Stimm©, sondern dessen Intensität und das Verhältnis zum gesamten Stimmschallpegel»

Beiden bekannten Geräten haftet überdies der Nachteil an» daß diese Geräte fur einen stationären Einsatz konzipiert wurden,, sich in speziellen Einrichtungen der Forschung oder des Gesundheitswesens befinden und nur für eine dem dort tätigen Spezialisten vorbehaltene Diagnose des Stimot-Sprech-Systems geeignet sind« Die Abstellung der diagnostizierten Mängel muß dann wiederum mit Mitteln der Stimmbildung und Sprecherziehung erfolgen» und das Ergebnis einer solchen Behandlung wird erst bei einer neuerlichen Diagnose sichtbar« Als Trainingsgerät sind deshalb beide bekannten Geräte nicht geeignet] sie geben keinen Hinweis auf die Effizienz des Lernvorganges»

ZIEL DER ERFINDUNG

Das Ziel der Erfindung ist es« unter Vermeidung der angeführten Nachteile den Prozeß der Stimmbildung und Sprecherziehung durch psychomotorisch und lernpsychologisch wirk· same Lernhilfen zu optimieren» weiterhin die Stimmbildung bei Sängern während der Ausbildung einem kontrollfähigen Training zugänglich zu machen und während der Berufspraxis für alle Personen in sprechintensiven Berufen über eine ständige Kontrolle des Stimm-Sprech-Systems als vorbeugende Gesundheitsschutzmaßnahme zu verfugen und damit einen effektiven Einsatz des Stimm-Sprech-Systems als Arbeitsinstrument zu gewährleisten«, Erkrankungen des Sprech-

apparatus mit daraus resultierendem Arbeitsausfall zu vermeiden und aufwendige Unschulungen berufsuntauglich gewordener Personen zu verringern»

DARLEGUNG DES WESENS DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde« ein Gerät als Trainings·· und Diagnosegerät für die Stimmbildung von Personen in Berufen mit hoher Stimm- und Sprechbelastung zu entwickeln, das eine wahrnehmbare Widerspiegelung der psychoaomatischen Vorgänge des Stimm-Sprech-Systems in seinen wesentlichen und erfaßbaren Kriterien während der Klangproduktion ermöglicht und damit eine objektiv-ergänzende Schnellinformation über die Stimmqualität innerhalb der für die Optimierung des motorischen Lernvorganges erforderlichen Zeit liefert« die unter Ausnutzung des Biofeedback-Effektes ein selbständiges Training der Stimme und eine eigene Kontrolle ihrer normalen Funktion gewährleistet»

Das Gerät soll handlich sein und einer Vielzahl von Personen in Berufen mit hoher Stimm- und Sprechbelastung zur selbständigen Benutzung zur Verfugung stehen»

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß wie folgt gelöst:

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Die menschliche Stimme als codiertes Signal psychosomatischer Vorgänge wird durch ein Meßmikrofon in ein elektrisches Signal umgewandelt» Dieses Meßmikrofon ist mit einem Regelverstärker verbunden» Dem Regelverstärker sind ein Bandpaßfilter für den HSF und ein Bandpabfilter für den tiefen Sängerformanten» im weiteren als TSF bezeichnet« nachgeordnet* Die Ausgangssignale dieser Bandpaßfilter sind über Gleichrichter und Analog-Digital-Wandler durch

Anzeigeelemente sichtbar gemacht* Die Bandpaßfilter ale aktive RC-Filter bestehen vorzugsweise aus zusaramengeschalteten Cauer»Hoch- und -Tiefpässen» Die Referenzspannung der Analog-Digital-Wandler ist durch eine Regelspannung des Regelverstärkers steuerbar« Als Anzeigeelemente sind vorzugsweise LED-Bandanzeigen vorgesehen» Für den HSF ist dabei vorzugsweise eine gelbleuchtende LED-Bandanzeige horizontal und für den TSF darunter eine rotleuchtende LED-Bandanzeige vertikal angeordnet«

Die beiden Anzeigeelemente» vorzugsweise das Anzeigeelement für den TSF. sind getrennt abschaltbar»

Das Meßmikrofon ist durch ein Hilfsmittel, vorzugsweise ein Kragenband, im gleichen Abstand zur Schallquelle fixierbar» J

Das Meßraikrofon wandelt das akustische Signal der menschlichen Stimme in ein elektrisches Signal um« Durch den Regelverstärker wird die Dynamik dieses Signals soweit komprimiert, daß eine aufwendige Divisionsschaltung zur Eliminierung des Eingangspegels entfallen kann* Die Bandpaßfilter dienen der Herausfilterung des HSF und des TSF » Mit den gleichartig aufgebauten Gleichrichtern wird den Analog-Digital-Wandlern ein dem Ausgangspegel der Bandpaßfilter proportionales Gleichspannungesignal geliefert« Die Referenzspannung der Analog-Digital-Wandler wird aus einer vom Regelverstärker abgegebenen Regelspannung abgeleitet, so daß verbleibende Pegelschwankungen am Ausgang des Regelverstärkers innerhalb seines Regelbereiches ausgeglichen werden» Die LED-Bandanzeigen symbolisieren wirksam die psychosomatischen Vorgänge im Stimm- und Sprechsystem· Oe effizienter die Stimmführung ist» desdo mehr Leuchtfelder der LED-Bandanzeigen leuchten auf»

Nit dem erfindungsgemäßen Gerät wird die Zielstellung der Erfindung im vollen Umfang erfüllt« Der Vorteil des handlichen Gerätes« dessen Größe und Masse mit der eines üblichen Transistorradios vergleichbar ist» besteht darin, daß jede Person in einem Beruf mit hoher Stimm*» und Sprechbelastung sowohl während der Ausbildung als auch während der Berufspraxis durch die Nutzung des Biofeed« back-Effektes die Stimmführung selbst ständig kontrollieren und trainieren und damit eine Stiraragefahrdung frühzei» tig selbst erkennen und beseitigen kann und auftretende Stimmstörungen mit ihren Folgen dadurch weltestgehend vermieden werden können*

AUSFUMRUNGSBEISPIEL

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel näher erläutert werden» Die zugehörige Zeichnung zeigt das Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Gerätes»

Als Meßmikrofon 1 ist ein piezoelektrisches Meßmikrofon vorgesehen» Der Einsatz eines Meßmikrofons ist wegen der geforderten geringen Abweichung des Obertragungsfaktora im Frequenzband der menschlichen Stimme notwendig«

Als Regelveretärker 2 findet ein Aufnahmeverstärker mit Auestetierautomatik Verwendung^ der mit Hilfe eines BIFET-Operationsverstärkers an das Meßmikrofon 1 angepaßt wird» Diese Variante eines Regelverstärkers 2 hat vor allem den Vorteil« bei sehr einfachem Aufbau gute Regeleigenschaften zu gewährleisten; 40 dB Dynamikumfang am Eingang werden auf 1 dB Pegelunterschied am Ausgang ausgeregelt· Damit kann als Voraussetzung fur eine einfache Bedienung des Gerätes auf eine Meßbereichsumschaltung verzichtet werden«

Voraussetzung dafür ist allerdings« daß das Meßmikrofon 1 durch ein Kragenfeand oder dgl«, als mitzulieferndee Zubehör immer den gleichen Abitand zur jeweils benutzenden.Person aufweist» ' ' . _;. . . ^: . s ..-·'.

Das Bandpaßflltelr 3, for de» HSF ist aus einen aktiven Cauer-Hochpaß 3«'Ordnung und aus einem aktiven Cauer-Tiefpaß 3* Ordnung zusassnengeschaltet und ermöglicht dadurch mit vertretbaren -Aufwand eine sehr steile Durchlaßkurve· Der : Durchlaßbereich reicht von 2 200 Hz bis 3 600 Hz (- 3 dB), | die Sperrdampf tingen betragen bei 1 400 Hz und 4 700 Hz Jeweile - 23 dB«, ' -.!'

Das Bandpaßfilter 7 für den TSF besteht aus einen aktiven Cauer-Hochpaß 4« Ordnung und einem aktiven Cauer-Tiefpaß 3« Ordnung« Die größere Steilheit nach unten wird zur Abgrenzung vom Grundtonbereich benötigt· Der Durchlaßbereich reicht von 420 Hz bis 580 Hz (·» 3 dB)» die Sperrdänpfungen betragen bei 280 Hz - 30 dB und bei 1 000 Hz - 26 dB«

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In beiden Bandpaßfiltern 3 und 7 sind je drei programmierbare Operationsverstärker verwendet« die vor allem den Vorteil einer äußerst niedrigen Stromaufnahme fur den hier ausreichenden Frequenzbereich bis 5 00Θ Hz aufweisen«

Die beiden Gleichrichter 4 und 8 sind aktive Einweg-Mittelwertgleichrichter« die mit einem jeweils invertiert arbeitenden Doppel-Operationsverstärker bestückt sind« Der Einsatz einer solchen aktiven Schaltung ist zur Eliminierung der Dioden-Flußspannung notwendig und die gewählte Ausführung bietet einen günstigen Kompromiß zwischen Aufwand« Geschwindigkeit und Stromaufnahme der Gleichrichter 4 und 8·

Bis Analog-Digital-Wandler 5 und S bestehen -aus j ®@ils einen integrierten -Schaltkreis.» der die einfachst® Möglichkeit einer.. A'uesteueruntg .'von.. LEö»8snd©s92eig®ys bietst© Di© obere Referenzspannung der S haltkreis© wird »it Hilfe ®in®r

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kers 2 gewonnen« die untere Referenzspannung ist die Bet»

die der Masse des Gerät©® entspricht»

Die Anzeigeelement® 6 and 10 bestehen ays AIa Aiszaigeeleroeiit 6 für den HSF sind zwölf aufgrund ihrer Rechteekfor» reihbare gelblectchteeade L®tschtiSiod®gi waagerecht und darunter als Anzeigeelement 1© fur dm TSF zwölf gleichartige rotleuchtende Leu®htdioden senkrecht angeordnet« .. ". · -^: . '.... '; ' ' .." . . ' . .' ^: '

Zum gezielten Training des MSF ist das Anzeigeelement 10 für den TSF abschaltbar ausgebildet»

Claims (4)

ERFINDUNGSANSPSUCH A '

1» Trainings- und Diagnosegerät für die Stimmbildung Und Sprecherziehung von Personen in Berufen mit hoher Stimm- und Sprechbelastung*
gekennzeichnet dadurch»

daß ein die menschliche Stimme ale codiertes Signal psychosomatischer Vorgänge erfassendes und in ein elektrisches Signal umwandelndes Meßmikrofon (1) mit einem Regelverstärker (2) verbunden ist, dem Regelverstärker (2) einBandpaßfilter (3) für den hohen Sangerforroanten» im weiteren als MSF bezeichnet, und ein Bandpaßfilter (7) für den tiefen Sängerformenten, im weiteren als TSF bezeichnet, nachgeordnet sind und die Auegangssignale dieser Bandpaßfilter (3*7) über Gleichrichter (4;8) und Analog-Digital-Wandler (5j9) durch Anzeigeelemente (6;1O) sichtbar gemacht sind, wobei die Bandpaßfilter (3<7) ale aktive RC-Filter vorzugsweise aus zusammengeechalteten Cauer-Hocb- und -Tiefpässen bestehen» die Referenzspannung der Analog-Digital-Wandler (5 j9) durch eine Regelepannung dee Rege1-verstarker6 (2) steuerbar ist und als Anzeigeelemente (6HO) vorzugsweise LED-Bandanzeigen vorgesehen sind»

2* Trainings- und Diagnosegerät nach Anspruch 1_# gekennzeichnet dadurch»
daß als Anzeigeelement (6) für den HSF vorzugsweise

eine gelbleuchtende LED~Bandanzeige horizontal und ale Anzeigeelement (IQ) for den TSF eine rotleuchtende LED-Bandanzeige vertikal und unter dem Anzeigeelement (6) angeordnet iet»

3» Trainings« und Diagnosegerät nach Anspruch 1 und Z₉ gekennzeichnet dadurch«

daß eines der beiden Anzeigeelement® (ßslO), vorzugswei· se das Anzeigeelement (10) für den TSF, getrennt abschaltbar ist«

4_# Trainings» und Diagnosegerät nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch«

daß das Meßaiikrofon (1) durch ein Hilfsmittel, vorzugsweise ein Kragenband₉ im gleichen Abstand zur Schallquelle fixierbar ist«

Hierzu 1 Seite Zeichnung«»