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"Sprachübungsgerät für Taube oder Schwerhörige" Das Spracherzeugungssystem
des Menschen entspricht einem geschlossenen Regelkreis. Der erzeugte Sprachlaut
(IST-Wert) wird vom Ohr wieder empfangen und mit dem im Gehirn gespeicherten Sprachlaut
(SOLL-Wert) verglichen. Aus dem Vergleich werden dann Stellgrößen für den Artikulationstrakt
(Gaumensegel, Zunge, Lippen usw.) abgeleitet.
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Bei Trauben oder stark schwerhörigen Menschen ist dieser akustische
Rückkopplungsweg über das Ohr unterbrochen, und sie sind deshalb nicht in der Lage,
ihre Artikulation auf Verständlichkeit hin zu überprüfen. Aufgabe der Erfindung
ist
es daher, ein Spracbübungsgerät zu schaffen, das den fehlenden akustischen Rückkopplungszweig
ersetzt.
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Es sind für diesen Zweck bereits Frequenzanalysatoren bekanntgeworden,
die das Frequenzspektrum des mittels eines Mikrophons aufgenommenen Sprachlautes
anzeigen. Das Frequenzspektrum des von dem Trauben erzeugten Sprachlautes kann dann
mit dem Frequenzspektrum des Sprachlautes eines gesunden Menschen verglichen werde£.
Solche Geräte sind jedoch sehr aufwendig, und es ist auch sehr schwer für einen
Tauben anhand dieses Vergleichs die Artikulation so zu verändern, daß die Frequenzspektren
gleich werden.
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Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß ein zweites Mikrophon zur Aufnahme einer von der Eehlkopfschwingung
abgeleiteten Schwingung vorgesehen ist, und daß die beiden Mikrophonsignale über
Filter mit unabhängig voneinander einstellbarer Filtercharakteristik den Vertikal-
bzw. Horizontal-Ablenkmitteln einer Kathodenstrahlröhre zuführbar sind.
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Die von der Kehlkopfschwingung abgeleitete Schwingung unterscheidet
sich dadurch von dem Sprachlaut, daß sie den Artikulationstrakt (noch) nicht durchlaufen'hat.
Die davon abgeleiteten Mikrophonsignale weisen also unterschiedliche Frequenzspektren
und bestimmte Phasenbeziehungen zueinander auf. Durch die Filter mit unabhängig
voneinander einstellbarer Filtercbarakteristik können die Mikrophonsignale so beeinflußt
werden, daß auf dem Bildschirm der Eathodenstrahlröhre eine einfache geometrische
Figur, z.B. eine Ellipse, erscheint. Als Filter können für diesen Zweck die Klangregler
z.B. eines NF-Verstärkers verwendet werden. Als Kathodenstrahlröhre kann die Bildröhre
eines Fernsehempfängers verwendet werden, so daß das Sprachübungsgerät nach der
Erfindung aus preiswerten Bauelementen der sog. Konsumelektronik
hergestellt
werden kann.
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Der Sprachlaut weist eine zeitliche Verzögerung gegenüber der von
der Kehlkopfschwingung abgeleiteten Schwingung auf, weil er den Artikulationstrakt
passiert hat. Deswegen kann die Uberlagerung der beiden Signale auf dem Bildschirm
verhältnismäßig komplizierte geometrische Figuren ergeben. Um zu noch einfacheren
Figuren zu gelangen, wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen,
daß das vom Sprachlaut abgeleitete Signal eine Verzögerungsleitung durchläuft.
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Ein Vergleich der von einem gesunden Sprecher erzeugten geometrischen
Figur mit der von einem kranken Sprecher erzeugten geometrischen Figur kann dadurch
erschwert werden, daß die Figuren infolge unterschiedlicher Lautstärken unterschiedlich
groß sind. Um das zu vermeiden, ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine
automatische Verstärkungsregelung vorgesehen.
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In vielen Fällen ist es erwünscht, daß der Taube während seiner Sprachübungen
Informationen erhält, z.B. daß er höher oder tiefer sprechen soll. Die Informationsübermittlung
kann gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung durch eine von einem Impulsgeber
gesteuerte Helligkeitstastung des Elektronenstrahls der Kathodenstrahlröhre erfolgen.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Das Sprachübungsgerät nach der Erfindung weist zwei Kanäle auf, von
denen der eine ein vom Sprachlaut abgeleitetes elektrisches Signal verarbeitet,
während der andere ein Signal verarbeitet, das von einer von der Kehlkopfschwingung
abgeleiteten Schwingung abgeleitet ist.
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Der Sprachlaut wird mittels eines Druckgradienten-Mikrophenes 1
aufgenommen,
das bekanntlich nur auf Druckschwankungen anspricht. Das von dem Mikrophon 1 erzeugte
Signal gelangt über einen, gegebenenfalls. elektronischen Schalter 15 und einen
Vorverstärker 2 zu einem einstellbaren Filter 3. Außer verhältnismäßig teuren Filtern,
die die getrennte Verstärkung verschiedener Frequenzbänder erlauben, kann auch ein
einfacher Klangregler, wie ihn jeder Niederfrequenzverstärker, z.B. eines Rundfunkempfängers,
besitzt, verwendet werden. Vom Ausgang des Filters 3 gelangt das Signal über einen
einstellbaren Phasenschieber 4 bzw. eine Verzögerungsleitung mit einstellbarer Verzögerungszeit
zu einem Endverstärker 5, an dessen Ausgang die Horizontal-Ablenkspule einer Kathodenstrahlröhre,
beispielsweise der Bildröhre eines Fernsehempfängers, angeschlossen ist.
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Die Kehlkopfschwingung bzw. eine davon abgeleitete Schwingung wird
mittels eines Körperschall-Mikrophons 8 aufgenommen und über einen elektronischen
Schalter 16 einem Vorverstärker 9 zugeführt. Das Körperschall-Mikrophon 8 ist dabei
an den Kehlkopf des jeweiligen Sprechers anzulegen. Der Ausgang des Vorverstärkers
9 ist mit dem Eingang eines einstellbaren Filters 10 verbunden, dessen Ausgangssignal
einen Endverstärker 11 speist, an dessen Ausgang die Vertikal-Ablenkspule einer
Kathodenstrahlröhre 7 angeschlossen ist.
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Die sich auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 7 ergebende geometrische
Figur hängt außer von dem Sprachlaut und der Kehlkopfschwingung auch von dem Frequenzgang
der einstellbaren Filter 3 und 10 sowie von der Phasenverschiebung bzw. Verzögerung
durch den Phasenschieber bzw.
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die Verzögerungsleitung 4 ab. Durch Änderung der Frequenzgänge der
einstellbaren Filter 3 und 10 bzw. der Phasenverschiebung des Phasenscbiebers 4
läßt sich auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 7 eine besonders einfache geometrische
Figur einstellen. Der Taube muß dann danach trachten, daß er seine Laute so artikuliert,
daß die dabei
entstehende Figur derjenigen eines gesunden Sprechers
entspricht.
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Damit der taube Sprachschüler immer eine Vergleichsmöglichkeit hat,
werden mit den elektronischen Schaltern 15 und 16, die von dem Schalter 19 gesteuert
werden, abwechselnd die Sprach- und Stimmbandsignale eines gesunden Sprechers vom
lonbandgerät 17 mit einer Endlosschleife und die Signale des Sprachschülers auf
die Eingänge des Gerätes geschaltet.
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Der Schüler hat so immer wieder die charakteristische Figur des SOLL-Signals
vor Augen, dem er sein IST-Signal angleichen muß.
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Die Größe der Figuren auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre 7
hängt von der Lautstärke ab. Um diesen Einfluß auszuschalten, ist die Schaltungsanordnung
6 zur automatischen Verstärkungsregelung vorgesehen. Sie bewirkt, daß die Amplitude
des Signals an den Ablenkspulen im wesentlichen konstant ist. Die Regelzeitkonstante
dieser Schaltung muß so bemessen sein, daß schnelle Lautstärkeänderungen, wie sie
beim Aussprechen eines Lautes, z.B. eines Vokals, auftreten können, nicht ausgeregOlt
werden, daß jedoch die langsamen Lautstärkeänderungen, die bei einer Änderung des
Abstandes vom Mikrophon oder bei einem Anheben der Stimme auftreten können, ausgeregelt
werden.
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An den Wehnelt-Zylinder der Kathodenstrahlröhre 7 ist ein Impulsverstärker
14 angeschlossen, dem von einem Impulsgenerator 12 Impulse zugeführt werden, deren
Frequenz mittels eines Frequenzteilers 13 einstellbar ist. Auf diese Weise können
mittels Helligkeitstastung dem tauben Sprachschüler verschiedene Informationen gegeben
werden, ohne daß er seine Aufmerksamkeit vom Bildschirm der Kathodenstrahlröhre
abzuwenden braucht.
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PATENTÄNSPRÜCHE: