DE4143257A1 - Akkustisch/visuelles lernsystem - Google Patents

Akkustisch/visuelles lernsystem

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Description

Die Erfindung betrifft ein akustischvisuelles Lernsystem mit der vorrangigen technischen Aufgabe, zu Bildelementen eines Bildes oder auch eines Bildreliefs die rhythmisch exakte Synchronität zu einer Vertonung der Bildelemente herzustellen.
Stand der Technik bzw. Recherchehilfe: US 49 97 374 vom US, 05. 03. 91, Aktenzeichen 354 119 (nur USA), PCT 90/15 402, EP 2 62 616, EP 1 39 779, US 43 55 984, US 48 84 974.
Besonderheiten
  • 1.1 Integration der optischen Anzeige zur elektronisch gesteuerten Hervorhebung von Bildstellen, insbesondere an Blättern: erfolgt vorzugsweise durch transparente Stellen betreffender Bildelemente mit den transparenten Stellen untergelegten elektronisch angesteuerten optischen Anzeigemitteln, wobei folgende Spezialfälle Vorzugsvarianten sind:
    • 1.11 Bildstellentransparenz ist durch Löcher an betreffenden Blattstellen (z. B. Ausstanzen oder Bohren der Blätter) hergestellt,
    • 1.12 Bildstellentransparenz ist durch Freilassen entspr. Fenster des Bedruckens auf transparenten Blättern (z. B. Folie oder Verwendung eines dünnen Papiers) hergestellt.
  • 1.2 Vorzugsvarianten für die elektronisch ansteuerbare optische Anzeige, welche betreffenden Bildelementen untergelegt ist, sind (vgl. Fig. 1, 2a, 2b, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 5a . . . d, Fig. 6, Fig. 6b, Fig. 7, Fig. 11, Fig. 12-Detail-30, Fig. 15, Fig. 20, Fig. 21, Fig. 22, Fig. 23a, Fig. 23b, Fig. 24, Fig. 25a, Fig. 25b):
    • 1.21 Variante A: In Ebene (5) des aufgelegten Blattes (4) sind unter dem Blatt selektiv aufleuchtende optische Anzeigemittel, z. B. LEDs (1) kongruent zu betreffenden Bildstellen des Blattes vorgesehen, wobei beim Bedrucken des Blattes die Plazierung betreffender Bildstellen der Auswahlmöglichkeit fest plazierter Anzeigemittel­ positionen entspricht (vgl. Fig. 1, Fig. 2a, Fig. 2b, Fig. 3, Fig. 5a . . . Fig. 5d, Fig. 6, Fig. 7, Fig. 11, Fig. 12-Detail-30,
    • 1.22 Variante B: In Ebene (605) des aufgelegten Blattes (4) sind unter dem Blatt in einer oder in mehrere Koordinatenrichtungen bewegbare Anzeigemittel (601, bzw. 601Z) vorgesehen. Diese Variante eignet sich besonders für Anforderungen, die die uneingeschränkte Plazierung von durch Anzeigemittel hervorzuhebenden Bildstellen der Blätter ermöglichen soll, z. B. für Standardcomics oder, wie nachfolgend noch detailliert beschrieben, für Verwendung an Notenblättern (vgl. Fig. 15, Fig. 18, Fig. 20, Fig. 21, Fig. 22, Fig. 23a, b, Fig. 24, Fig. 25a, b, Details aus Fig. 22 zu Pos. 506: Fig. 2a, 2b, Fig. 3, Fig. 11, Fig. 12-Detail-30). Neben Anwendung an nicht modifiziert­ en Drucklayouts (z. B. Comics) noch folgende Vorzugsan­ wendungen: (1) zu einem Liedtext mit Notenbild sind Textstellen des Liedes zum Abrufen eines Übersetzungs­ textes, wie zu APPLIKATIONsvariante 3.221 noch ausführlich beschrieben, rhythmusgerecht angezeigt; (2) das rhyhtmisch gerechte Singen eines Liedes ist zu den Textstellen angezeigt, was in weiterer Alternative wiederum zum Erlernen von richtiger Aussprachebetonung an Fremdsprachen benutzt werden kann; (3) es kann der Liedtext auch entfallen, die Hervorhebung betreffender Notenbildstellen dient der Förderung des rhythmus- gerechten Spielens eines Instrumentes mit oder ohne Begleitmusik oder nur als Metronomfunktion, z. B. zu einem Musical-Train nach PCT/EP 90/02 317; (4) es kann auch die Feedbackfunktion des Musizierenden weggelassen sein, und nur das Mitlesen von Noten (z. B. auch gespeist von einem MIDI-Interface) benutzt werden.
    • 1.23 Option: Zusätzlich zur Hervorhebung von betref­ fenden Bildstellen durch die Anzeigemittel ist die sensorische Kombination von Anzeige und Eingabemöglich­ keit an den Bildstellen oder weiteren, nur für die Eingabe vorgesehenen Bildstellen bevorzugt, in Weiterbildung insbesondere in Verbindung mit einer rhythmischen Synchronisation zu einer Tonquelle oder Tonerzeugung (vgl. Fig. 11, Fig. 12-Detail-30).
    • 1.24 Variante: Anzeigeelemente, bzw. LEDs und gegebenen­ falls auch Sensoren, sind direkt in das Bild eingelassen (z. B. Kinderbuchversion, z. B. mit nachfolgend beschriebener Vakuumkontaktierung).
  • 2.2 Rhythmussignalquelle: Welche technische Einrichtung als Rhythmussignalquelle zur Anwendung kommt, ist in erster Linie applikationsbedingt und kann, wie nachfolgend noch eingehend beschrieben ist, ein weites Anwendungsgebiet umfassen.
Folgende Hauptanwendungsgebiete sind besonders herausgestellt:
    • 2.21 Variante, Rhythmussignalquelle ist eine Tonquelle mit zum Tonsignal kodierten Adressiersignalen zwecks unmittelbarer Adressierung der optischen Anzeigemittel oder auch nur Fortschaltung der Anzeigemittel nach zuvor in eine Ablaufsteuerung geladenem Programm, oder kann auch lediglich nur Synchronsignale zwecks Synchronisation zeitlicher Synchronisationstützpunkte zu einer Tonsignalwiedergabe, über die die Ansteuerung der optischen Anzeigemittel bereits vorgenommen ist, insbesondere im Tonsignal bereits implizit mit enthalten ist, betreffen (z. B. definierte Frequenzen des Tonsignals als Synchronisationsstützpunkte (vgl. auch PCT/EP 90/02 317).
Bevorzugte erste Anwendungsgebietgruppe hierfür ist die sinngemäße Zuordnung von durch Tonkonserve akustisch wiedergegebener Textstellen zu betreffenden Bildelementen (z. B. Sprechblasenzuordnung von Comicfiguren (13) und Textstellenhervorhebung (133) in Sprachlernbüchern), insbesondere für Sprachschulung; bevorzugte weitere Anwendung ist die rhythmische Zuordnung der selektiven Ansteuerung der optischen Anzeigemittel zu von Tonkonserve wiedergegebener Musik und/oder zu einem in Echtzeit gespielten Instrument, wobei beide Anwendungen auch kombiniert sein können. Die musikalische Anwendung betrifft vorrangig die Integration der optischen Anzeigemittel in einem Notenblatt, jedoch auch die weitgehendste Anwendung, welche die Integration der Anzeigemittel innerhalb eines Bildreliefs betrifft, wie dies z. B. zu einem Spielführer (Musical-Train) eines Musikinstrumentes, bei dem die Anzeigemittel in Richtung fortlaufender Tonerzeugungselemente im Griffbett oder Tastenfeld eines Instrumentes (oder Tonzungen eines Xylophines, Glockenspieles etc.) eingelassen sind, zur Anwendung kommt.
Beiden Anwendungsgebieten gemeinsam ist in Weiterbil­ dung der Erfindung eine bevorzugte Methode zur Manipulation eines automatisch durch Programmablauf oder über Sychronsignale ablaufenden Rhythmus mit der zusätzlichen technischen Aufgabenstellung, daß die Rhythmuseingabe nur die Änderung eines bereits automatisch ablaufenden Rhythmus betrifft, nicht zu verwechseln mit nach dem Stand der Technik bereits üblicher Rhythmuseingabe, bei der jeder Taktschlag, z. B. als Klopfgeräusch oder durch entsprechend rhyhtmische Tastenbetätigung einzugeben ist.
    • 2.22 weitere Variante, Rhythmussignalquelle ist die optische Wahrnehmung eines bewegten Bildes selbst, insbesondere für Weiterbildungsvariante der Erfindung bei der die Rhythmuseingabe die Änderung eines bereits automatisch ablaufenden Rhythmus betrifft, z. B. in bevorzugter Anwendung für die Änderung des Rhythmus eines Scheibenwischers, nach dem gleichen Verfahren, wie es für bevorzugte Änderung eines Rhythmustaktes zu einem Notenablaufprogramm beim Musizieren zu einem Musical-Train-System oder zum Erlernen rhythmisch richtiger Sprechweise für Sprachschulung weiterhin bevorzugt verwendet ist.
    • 2.23 weitere Variante, Rhythmussignalquelle sind die Synchronsignale zu einem gesprochenen oder gesungenen Text, wobei durch bevorzugte Bildelementehervorhebung es dem Benutzer ermöglicht ist, zu betreffend akustisch wiedergegebenen Textstellen, welche sinngemäß die mit den Anzeigelementen durch Steuersignale hervorgehobenen Bildelemente betreffen, alternative akustisch wiedergegebene Stellen abzurufen, insbesondere für Lernzwecke, z. B. für Sprachlernzwecke, oder musikal­ ische Lernzwecke, wie Rhythmusübungen zu Gesang, oder Verbesserung von Notenkenntnissen, Mitschreibeübungen von Noten zu Musik, usw.
3.0 Bevorzugte Ausführungsbeispiele
Für nachfolgend beschriebene Applikationen ist sowohl für die einzelnen besonderen Komponenten, sofern sie in eigenständiger Anwendung zu benutzen sind, um Schutz angesucht, als auch für deren Kombinationen. APPLIKATIONs­ variante 3.121 (betrifft fest plazierte Anzeigeel­ emente)
Eine Blattunterlage (5) einschiebbar in gebundene (7) Seiten, z. B. Heft (4), oder auch nur für Einzelblatt­ auflage (4), weist ein Leuchtdiodenfeld LEDs (1) zur Auflage betreffender Blätter (4) deckungsgleich zu LEDs (1) und hervorzuhebenden Bildstellen der Blätter (vgl. Löcher 2 oder völlig- oder teiltransparente Stellen des Blattes) auf. Deckungsgleichheit ist begünstigt an Ober- u. Unterrand der Platte: durch Markierungszeichen an Platte (8a) und aufgelegten Seiten (8b), z. B. Linien, Fadenkreuz, Winkel, etc.; und/oder Ober- und Unterrand der Platte sind ausgebildete Führungsleisten (Absenkung 9), zwischen denen obere und untere Blattränder eingelegt sind, und/oder Fixierung des Blattes, bzw. Heftes, durch auf Platte vorhandene Haftstreifen. Bei Comics (13) sind Figuren zu den Durchleuchtestellen (2) der LEDs (1) an den Blättern so plaziert, daß diese Stellen z. B. unmittelbar zu den Figuren (Fig. 2a) oder in Sprechblasen zu den Figuren (Fig. 2b) aufscheinen. Numerische Seitenanzeige (11) der Blätter, welche die aktuelle LED-Ansteuerung einer bestimmten Blattseite jeweils betrifft, ist in genannter Führungsleiste eingelassen oder für Variante Kinderbuchversion, durch Leuchtdioden (11a . . . 1g, h in Fig. 6) in Übereinstimmung zu Bedruckungs­ markierungen der Seiten (Marke an 4a- von Bildseite 1, dito von 4b-Bildseite 2, Fig. 6) vorgenommen; weiters unterschiedliche Leuchtfarben der LEDs für geradzahlige und ungeradzahlige Seitennummern, bzw. auch für weitere Seitenkennzeichnung passend zu bedruckten Farbkodierung­ en der Seiten (Kinderbuchversion). Weiters bedeuten: 12 . . . Anschlußbuchse, 100 . . . Ringe für Bildkartonheftung, bilden zugleich Anschlag für Einschiebeplatte (5) nach Fig. 1; Option Fig. 6b zeigt Version, bei der die Längsränder (72) der Einschiebeplatte (5, 605) beidseits nach innen verlaufenden Rastschlitze (72b) zum zentrierten Einrasten von Heftordnerringen (73) aufweist, wodurch die Einschiebeplatte (5) in jedem Standardordner als Blattunterlage zentriert eingeschoben werden kann (vgl. Ringleiste 75).
Fig. 7 zeigt Variante mit mehrteiliger, gefalteter zusammenlegbarer Bildtafel (5a, 5b, 5c), in die LEDs direkt eingelassen sind, z. B. verbunden durch serielle Schnittstellen oder Einzeldrähte an den Umlegekanten; für diese Variante ist in besonderer Ausgestaltung als Einschiebetafel in bedruckte Papiertüten um Schutz angesucht. Hierbei ist eine faltbare Papiertüte über die aufgeklappte Einschiebtafel (über beliebige Anzahl Teilstücke 5a, 5b und 5c) geschoben, wobei die Papiertüte ähnlich einem Briefumschlag einen Umlegefalz zum Schließen aufweist, der jedoch nur mit einem beschichteten wiederlöslichen (Adhäsiv) Haftstreifen verschlossen wird. Weiters weist der Umschlag dann an betreffenden Stellen zu den LEDs (1) die Sichtfenster auf, die wie bei einem Briefkuvert mit einem Klarsicht­ fenster verklebt sein können (Option) oder durchgestanzt sind. An der Außenseite des Einsteckumschlages für die Falztafel sind dann Bilderbuchgeschichten gedruckt, deren Bildelemente durch das Aufleuchten der LEDs unterstützt sind, gespeist von einer abgespielten Tonbandkassette, die zum Umschlag jeweils erhältlich ist, wobei bedruckter Umschlag passend zur Tonbandkassette gleichermaßen ausgewechselt werden können.
Fig. 3 zeigt Ansteuerung der LEDs über Koordinaten­ schienen x1 . . . x3, y1 . . . y2), wobei für jede Koordinaten­ richtung (x, y) die Schienenbündel jeweils an 1 aus n Dekoder, bzw. Multiplexer (14, 15), angeschlossen sind und ein koordinatengemäß angewähltes Schienenpaar spannungsführend in Durchlaßrichtung der im Kreuzungs­ punkt Schienenpaares angeschlossenen LED (z. B. 5 V für X und 0 V = GND für Y, vgl. Yn-Buffer mit Control für Tristateanschaltung Z) über Dekoder, bzw. Multiplexer angewählt ist; die verbleibenden, nicht angewählten Schienenbündel sind dann in beiden Koordinatenrichtungen betreffender Schienen hochohmig (Z) angeschaltet (restliche Dekoderausgänge weisen hochohmiges Z-Potential auf). Einsparen von zusätzlichen Entkopplungs­ dioden mit Option: die LEDs sind durch hochohmige Widerstände (1b) überbrückt, welche den Zweck erfüllen, daß die relativ niedrige Sperrspannung von low-cost Leuchtdioden nicht überschritten wird, bevorzugt hergestellt durch Überdrucken der LED-Anschlüsse des Matrix Layouts (Fig. 3) mit einer Leitpaste (z. B. Kohlepaste) im Siebdruckverfahren. Bevorzugte Billigver­ sion für das Schienenlayout: Die Schaltbahnen der Matrixschienen sind hergestellt durch Bedrucken mit Leitpaste, (z. B. Billigleiterbahnträger = Karton) und die Kontaktierung von LEDs und Ansteuerschaltungen durch Einschweißen in Vakuumfolie hergestellt; s. Fig. 5: LEDs (1) sind gesondert von der großen zu bestückenden Fläche (31) jeweils in kleine billig herzustellende Kontaktier­ ungsleiterplatten (24) eingelötet, welche auf der Bestückungsseite Kontaktierungsflächen (22x, 22y) zum Andrücken an Schienenkreuzungspunkte (X, Y) der Pasten bedruckten Schaltebene aufweisen; dito sind auch Multiplexer zur Schienenkontaktierung (zusammen mit Adressierschaltung der Multiplexer) derartig kontak­ tiert; weitere Variante zur Kontaktierung = Verwendung von Leitplastik, bzw. auch Kontaktkleber. Bevorzugte Vakuumverschweißung erfolgt in Folie, (Klarsichtfolie zum Durchleuchten der Leuchtdioden), wodurch LEDs mit Leiterplättchen oder flexibles gedrucktes Schaltungs­ folienteil der LEDs) und Pasten bedruckte Schaltebene zusammengepreßt, dito auch für die der Multiplexerschalt­ kreise zur Ansteuerung der durch Pastendruck hergestellt­ en Schienen. Billiggehäuse kann z. B. eine Kartontüte oder 2 Kunststoffplatten sein, mit Löchern zum Durchscheinen der LEDs. Bevorzugte Kontaktierungsmaßnahm­ en veranschaulichen Fig. 5a bis 5c, wobei: 32a . . . Oberseite der Folie, zum Durchleuchten der LEDs (1) bzw. eines Display (11zB), z. B. zur Seitenanzeige, 32b . . . Unterseite der Folie, 31 Trägermaterial für Leitpastensiebdruck (22); Kontaktierungsleiterplättchen für jede LED mit Vakuumdruckkontaktflächen (22x, 22y) im Detail in Fig. 5b dargestellt: 22L . . . Kontaktierung des LED-Leiterplättchens mit Pastendruck der Schaltebene, 24 Lochdistanzscheibe zum Absenken der Lötanschlüsse der LED (26), abgedeckt von Pappscheibe (25) auf die dann Folie aufliegt (vermeidet durchstechen der Folie durch Lötpins). Weitere Options: In Version nach Fig. 5c ist Vakuumfolie unmittelbar an LED-Scheibe (24, 24a) gedrückt, in Version nach Fig. 5d mit Zwischenlagen (30, 29) . . . Alter­ native zu Vakuumversion Klebeversion der LED-Leiterplätt­ chen.
Fig. 14a und Fig. 14b betreffen eine Vorzugsoption, bei der die Spannungsversorgung und Steuersignalein-/auskopp­ lung bei Vermeidung einer Durchgangsabdichtung von Anschlußleitungen bevorzugt transformatorisch durch die Vakuumfolie erfolgt, wobei die Vakuumfolie (32) zwischen zwei elektromagnetisch gekoppelten Transformatorteilen, z. B. 2 Schalenkernhälften (433, 435), eingeklemmt bzw. durchgezogen ist, und die primäre Kernhälfte außerhalb (490) des Vakuums (435), sowie die sekundäre Kernhälfte innerhalb des Vakuums (433) sich befindet. Speisespannung des Trafos (433, 435) ist ein zugleich zur Versorgungs­ spannungserzeugung der Vakuumelektronik verwendetes serielles Datensignal, z. B. Modulo-2-Signal, da Tastverhältnisvariation lediglich von 1 : 1 zu 2 : 1 oder eine Frequenzkodierung der Datenbits. Fig. 14b veranschaulicht die Eignung dieser kombinierten Datenübertragungs/Versorgungspannungserzeugung für bidirektionalen Datenaustausch, wodurch diese Variante sich auch zur kombinierten Sensorabfrage der Blattau­ flage, zusätzlich zur LED-Anzeige gut eignet (vgl. nach­ folgend beschriebene Option: APPLIKATIONsvariante 3.123). Der Transformator ist außerhalb des Vakuums durch eine leistungsgepufferte Sendeelektronik (450) gespeist und überträgt dessen Sendesignal ins Vakuumteil, wo es als LED-Adressiersignal, und gegebenenfalls auch noch für die Seitenanzeigeansteuerung (11) dekodiert (451) ist, und weiters nach Gleichrichtung (D) die Versorgungsspan­ nung (UGL über C gefiltert) für die im Vakuumteil (499) untergebrachten elektronischen Bauelemente liefert. Falls als Option erforderlich, erfolgt die Datenübertragung auch in umgekehrter Richtung, also aus dem Vakuumteil, z. B. durch gesteuerte Belastungsänderung im Vakuumteil des Trafos (mit Transistor T, optoentkoppelt OK angesteuert), die dann an der Speiseseite außerhalb des Vakuums erfaßt ist (durch Amplitudenbedämpfungsauswer­ tung, z. B. Komparatorschaltung als Änderungsdetektor) oder durch Zeitmultiplexerverfahren nach vom Sender fest oder durch Steueradressen vorgegebenen Zeitraster. Weiters erfolgt dies noch synchron zur Speisefrequenz des Trafos (vgl. D-Flip-Flop, 471 schaltet Belastungsänderung, wobei an D-Eingang dann das je anliegt). Da bevorzugte Vakuumkontaktierung, insbesondere bevorzugter Trafovari­ ante an pastenbedruckten Flächen in allgemeinster Art zur Anwendung gelangen kann, ist für diese Ausführung eigenständiger Schutz beansprucht. Weiters können beliebig viele solche Transformatorkopplungen zu mehreren Vakuumräumen in Verbund geschaltet sein. Weiters: Beide Schalenkernhälften (433, 435) sind jeweils in Gehäuseteil­ hälften (434, 436) eingesetzt, durch deren Stoßfuge die Vakuumfolie (32), zwischen den beiden Schalenkernhälften durchgezogen ist. 437 . . . Trafosekundäranschlüsse, 438 . . . Trafoprimäranschlüsse. Weitere Quellen für Modulo 2 angezapfte Versorgungsspannungsübertragung: D-Offen­ legung 27 51 066 vom gleichen Anmelder.
Fig. 13 zeigt eine Variante, bei der die verwendeten LEDs eine Konkavlinsenwirkung (310) aufweisen, mit dem Zweck, bei Verwendung teiltransparenten Papiers (4), z. B. Lufpostpapiers, etc., durch Reflexion (330) einen konturenscharfen Rand zu erzielen, wenn es von der Auflagefläche (5) her durch LED (1) angeleuchtet ist, wobei es günstig ist, wenn der Brennpunkt des auf der Unterseite des Papieres noch teilreflektierten Lichtes mit der Auflageebene des Papieres zusammenfällt, bzw. sich in dessen Nähe befindet. Neben der Möglichkeit der Verwendung von Vorsatzlinsen, ist als weitere Variante die Konkavkrümmung direkt in die LED eingeschliffen (320), bzw. das LED-Glasgehäuse entspr. geformt. (EP . . . optionaler Einpreßring, oder Blendenring, oder Vorsatzlinse für LED). Applikationsvariante 3.122 (benötigt keine fest plazierte Rasteranordnung für die hervorzuhebenden Bildstellen und ist wesentlich billiger als ein alternativ zu verwendender LED-Bildschirm); Blattgestaltung und Bildstellenhervorhebung: Für Notenbildanwendung oder Textzeilenanwendung zeigt Fig. 15 ein Ausführungsbeispiel zur besonderen Ausgestaltung der Notenblätter, bzw. Textblätter: Jeweils parallel zu den Noten-, bzw. Textzeilen, ist ein Sichtfenster (602) vorgesehen, welches perforiert gerastert, oder als durchgehende Sicht-Fensterzeile ausgebildet ist, wobei bevorzugtes Anzeigelement zur Hervorhebung der Bild-, Text- oder Notenstellen als Zeiger (z. B. LED, 601) deckungsgleich zum Sichtfensterstreifen unter dem Blatt bewegt ist, vorzugsweise durch Zugseil (666) oder Zugband. Vorzugsvariante für Notenbildanwendung mit jeweils 2 gleichzeitig zu berücksichtigenden Notenzeilen (erste und zweite Stimme) ist: neben der Möglichkeit für jede Stimme eine eigene Sichtfensterzeile vorzusehen, ist zwecks Kostenersparnis und besserer Überschaubarkeit für erster Stimme (z. B. Violinschlüssel) und zweiter Stimme (z. B. Baßschlüssel) die Sichtfensterzeile jeweils gemeinsam zwischen den Stimmen plaziert. Vorzugsoption: die ansonsten an dieser Stelle dargestell­ ten Dynamiksymbole sind entfernt und über die Oberstimmennotenzeile gedruckt (vgl. Fig. 15) und/oder unter der Begleitnotenzeile, oder auch weggelassen, wobei durch Helligkeitssteuerung der LED-Anzeige (601) die Spieldynamik ohnehin anzeigt ist. Weitere Vorzugsalter­ native: Nichtbeachtung der Spieldynamik ist über Tonabnehmer, bzw. Tonerzeuger registriert und durch Anhebung der Kontrastunterschiede für die Helligkeits­ steuerung des LED-Zeigers ist der Musizierende zu einer Korrektur der Spieldynamik verleitet.
Bevorzugte Ausgestaltungsvarianten der Unterlegetafel: Neben der Möglichkeit ein bedrucktes Farbelement als Zeiger (601) zu verwenden, ist weiterhin bevorzugt ein aufhellbarer Zeiger (LED-Diode) benutzt, mit folgenden weiterhin bevorzugten Optionen: Gemeinsamer Antrieb von zu mehreren Sichtfenstern jeweils vorgesehener LED-Zeiger (601a bis 601f in Fig. 21) mit entsprechender Umschaltung der Zeigeraufhellung von einer Sichtfensterzeile zur nächsten.
Steuerungsvarianten: Neben der Möglichkeit den LED-Zeiger mit einer der Tonwiedergabe sinngemäß zu den Text- oder Notenzeilen entsprechenden Geschwindigkeit kontinuierlich abzulenken, besteht bei der Notenanwendung das Bedürfnis, den Zeiger schrittweise von Note zu Note (dito Akkord zu Akkord) entsprechend dem vorgegebenen Rhythmus zu bewegen. Diese Variante eignet sich auch gut für weiterhin bevorzugtes Gesangstext-Training oder Sprachschultraining (Zeigerbewegung erfolgt dann z. B. von Wort zu Wort). Eine weitere Alternative, ist z. B. die Ausbildung von Sichtfenstern längs der Saiten eines Gitarrenhalses oder auch Violine (Bildreliefanwendung), als Spielführer einer Musical-Train-Anzeige, z. B. als Billigvariante zu GB 21 16 770 A, jedoch weiterhin mit einerseits stufenloser Plazierungsmöglichkeit der LED-Anzeigen, andererseits schrittweisem Aufleuchten auch bei schnellen Sprüngen. Nachfolgend sind zwei Ausführungsvarianten für den LED-Zeiger beschrieben und nach Bedarf wahlweise zu verwenden: eine erste mit uneingeschränkten Möglichkeiten für die Benutzung in vorliegender Erfindung, und eine vereinfachte, welche für bevorzugte Notenbild- oder Textbildanwendung, insbeson­ dere in Verbindung mit Anzeigeverfahren nach PCT/EP 90/02 317, in der Regel ausreichend ist.
Erste Variante
Um bevorzugte sprungartige Weiterschaltung auch während der mechanischen Bewegung des LED-Zeigers mit unsichtbarer Zeigerbewegung durchführen zu können, besteht der LED-Zeiger aus einer Vielzahl benachbarter Dots (vgl. LED-Zeile 601Z, Fig. 22), bzw. ist als feinauflösende B-Graph-Anzeige ausgebildet, und wird durch bevorzugtes Steuerverfahren zwar mit einer der Spielgeschwindigkeit des Notenbildes entsprechenden Geschwindigkeit über das Notenbild mechanisch bewegt, jedoch während der Bewegung um jeweils eine Längenein­ heit, die den Abständen benachbarter Anzeigelemente, bzw. Dots (n) der B-Graph-Anzeige entspricht, wird das jeweils nächste Leuchtelement der LED-Zeile der Bewegung entgegengesetzt angesteuert, so daß der Beobachter den Eindruck erhält, der LED-Zeiger sei ruhend, obwohl er durch den Seilzug stetig bewegt ist. Es ist evident, daß dieser Effekt umso besser wirkt, je kleiner die Abstände (n) benachbarter LED-Elemente der B-Graphanzeige sind. Zu dem Zeitpunkt, wo die LED-Zeile zur nächsten Note springt, erfolgt dies dann wieder unter Benutzung der elektronischen Direktadressierbarkeit der LED-Zeile (zumindest in Nähe des Ausgangspunktes, bzw. Dots), so daß eine zuvor bereits aufgebrauchte Anzeigelänge der LED-Zeile für eine inkrementale Kompensationsnachsteuer­ ung, welche der mechanischen Zeigerbewegung entgegen­ wirkt, wieder zur Verfügung steht. Es ist evident, daß die Anzeigelänge der bewegten LED-Zeile kurz sein kann (je nach Notenbildgestaltung, z. B. eine Taktlänge oder bei Textanwendung z. B. eine Wortlänge, usw.), wodurch die Anordnung eine sehr präzise Auflösung hat und trotzdem billig ist. Neben der Alternative, daß jeweils 1 LED (601) der LED-Zeile für die Leuchtpunktbildung (Dot) verwendet ist, kann auch eine Vielzahl von benachbarten LEDs zu einem Leuchtpunkt jeweils zusammengefaßt sein. In Beispiel nach Fig. 22b sind 6 benachbarte Leuchtelemente einer LED-Zeile als einziger Leuchtpunkt (oder mehrere, je nach Auflösung der LED-Zeile) zusammengefaßt. Zu jedem Bewegungsschritt (n) als Bruchteil des Leuchtpunktes entsprechend einer LED erfolgt dann der beschriebene Ausgleich. Weitere Vorzugsoption: durch optische Mittel (Linse) zum Sichtfeld ist der Leuchtpunkt verkleinert, dadurch Verwendung größerer LEDs möglich. Weitere Option ist das Ersetzen der LED-Zeile durch ein sich über eine Fläche erstreckendes LED-Array (Matrix, Fig. 3) mit mehreren LED-Zeilen, wobei beschriebenes Verfahren zum Unsichtbarmachen der stetigen LED-Zeigerbewegung nicht nur in eine Koordinatenrichtung, sondern auch in weiteren Koordinatenrichtungen durchführbar ist.
Zweite Variante
Die zweite Variante betrifft eine bevorzugte Verfahrens­ ausbildung, bei der z. B. eine einzige LED-Diode (Alternative 601, Fig. 22) durch Seiltransport schrittwei­ se im Rhythmus der gespielten Noten bewegt ist und diese Bewegungen dem Rhyhtmus entsprechend ruckartig ausgeführt sind sowie während der Bewegung die LED ausgetastet, also nicht aufgehellt ist, wodurch Beschleunigung und Abbremsen des LED-Zeigers nicht sichtbar ist. Vorzugswei­ se erfolgt dies in Verbindung mit bereits in PCT/EP 90/02 317 verwendetem Verfahren, bei dem der Zeitpunkt zu dem eine Note jeweils gespielt werden soll, durch Erlöschen betreffender LED, welche zu betreffender Note aufgehellt (bzw. angezeigt) war, angezeigt ist.
Für das bevorzugte Verfahren nach PCT/EP 90/02 317, wo eine Note immer einen Notenschritt voreilend angezeigt ist und erst jeweils dann zu spielen ist, wenn betreffende LED wieder erlischt, ergibt sich absolute Kompatibilität zur in vorliegender Anmeldung bevorzugter LED-Austastung des LED-Zeigers. Solange der LED-Zeiger erhellt ist, wird er nicht mehr bewegt und zeigt eine betreffend zu spielende Note rechtzeitig an, die zum Zeitpunkt des Erlöschens des LED-Zeigers jeweils zu spielen ist. Unmittelbar nach Erlöschen des LED-Zeigers wird er möglichst schnell auf die nächste Note gesetzt, wobei er auf dieser Note wieder im Stillstand verharrt. Der LED-Zeiger leuchtet dann bei Registrierung, daß die Note der zuvor erlöschenden LED-Zeigerposition auch gespielt worden ist, an erneut zu spielender Position (Note bzw. Tonerzeugungsposition) wieder auf, oder leuchtet zu einem bestimmten Rhythmustakt auf, je nachdem welche Betriebsweise gewählt ist und ob gegebenenfalls eine oder mehrere Noten ausgelassen sind. Entsprechende Betriebsvarianten dieses Verfahrens sind in PCT/EP 90/02 317 nachzulesen. Bewegung und Helligkeit des Zeigers sind nach diesem Verfahren gesteuert, mit bevorzugten Zusatzmerkmal, daß die mechanische Bewegung des LED-Zeigers immer dann vorgenommen ist, wenn er auf Grund des Verfahrens erloschen ist, sowie umgekehrt auch noch eine Verknüpfung für das Einschalten des LED-Zeigers in alternativer Option dazu vorgenommen ist, daß der LED-Zeiger solange nicht eingeschaltet wird solange er sich noch bewegt, auch wenn die Ablaufsteuerung des musikalischen Lernverfahrens das Aufleuchten des LED-Zeigers nach dem Verfahrensablauf für das musikalische Lernverfahren bereits aktiviert hätte. In der Praxis ergibt sich dadurch eine Einschaltverzögerung des LED-Zeigers im Bereich von einigen 10 ms, die vom Musizierenden praktisch nicht störend wahrgenommen wird (siehe auch nachfolgend Beschreibung zu Fig. 24).
Weitere Vorzugsoption: der LED-Zeiger (601) ist als zweifarbige LED ausgebildet, wobei eine bestimmte Farbe jeweils einer der Sicht-Fensterzeile (602) zugehörigen Notenzeile entspricht, z. B.: gelb für Violinschlüssel und rot für Baßschlüssel. Die Umschaltung der Farben erfolgt dann synchron zur Umschaltung des Notenablaufpro­ grammes der Anzeigezeile, wobei diese Umschaltung vorzugsweise mit einer Fußschalterfunktion erfolgt, die wie nachfolgend noch beschrieben ist, in weiterer bevorzugter Ausbildung ergänzend oder alternativ auch zur Rhythmuseingabe verwendet sein kann, bzw. auch noch weitere Fußschalterfunktionen zur Bedienung des Spielführers verwendet sein können.
Für beide LED-Zeiger-Varianten ist evident, daß anstelle der LEDs auch jedes beliebige andere Anzeige­ element zur Anwendung gelangen kann (z. B. LCD/EL/VF-/PLASMA; Flüssigkristallanzeige, u.s.w), und weiters beide Varianten in Kombination angewendet sein können.
Fig. 20 zeigt bevorzugte Ausführungsvariante für den synchronen Antrieb von 6 LED-Zeileneinheiten (Modulen), bzw. Zeigerelementen (606a . . . 606b) inklusive bevorzugter kombinierter Versorgungsspannungs- und Datensignalzu­ führung der LED-Zeilenmodule über die Zugseile, z. B. nach einem Verfahren durchgeführt, wie zu Fig. 14b bereits vorangehend beschrieben.
Fig. 22a zeigt die seitliche Schnittdarstellung eines dieser LED-Zeilenmodule (606), welche in einer Schienenführung (Gleitsteg 610) innerhalb eines Hohlraumes zwischen Grundplatte (609) und Deckplatte (608, z. B. Klarsichtabdeckung) der Papierauflagefläche (605) gleiten und die nachfolgend beschriebenen Transport-und Umlenkrollen, bzw. Stütz- und Andruckrol­ len (vgl. Fig. 23a, b) für die Seilzüge (691a, 691b) des Verschiebeantriebes der LED-Zeilenmodule, ebenfalls in einem Hohlraum (607) der Papierauflagefläche (605) untergebracht sind und durch durchgesteckte Achsen der Rollen an Deckplatte und Grundplatte oder durch Einklemmen in Rastungen der Achsenenden (z. B. auch Federstifte), fixiert sind und weiters zwischen Deckplatte und Grundplatte Abstützungen zur Stabilisier­ ung vorgesehen sind (Fig. 22a).
Fig. 22b zeigt die zugehörige Draufsicht. Die Bodenfläche des Gehäuses (609) der Unterlagetafel weist in Bewegungsrichtungsrichtung (611) der LED-Zeiger parallel zueinander ausgerichtete Stege (als Schienen­ führung) auf, von denen in jeder Zeile jeweils einer ein Gleitsteg (610) und der andere ein durch Sensor (612) abgetasteter Maßstab (611) ist, (z. B. optischer Maßstab mit Reflexionsmesser als Sensor), wobei der Seilzug (691a, b) durch geringe Schrägverspannung das in der Schienenführung von Gleitsteg und optischen Maßstab verschiebbare LED-Zeigermodul an die Innenseitenfläche des Gleitsteges (610) drückt.
Die Positionsabtastung erfolgt dann über die Innenseite des Steges der den optischen Maßstab bildet (vgl. Zebramarkierung rechts von Fig. 22b als Seitenansicht zu Fig. 22b, optischer Maßstab) durch ein Fenster (Fig. 22a) im LED-Zeigermodul. Durch dieses Fenster leuchtet ein Reflexionsabtastelement (Reflexionsmesser) auf den optischen Maßstab. Der optische Maßstab ist über die Abdeckung des LED-Zeigermoduls auf der die einzelne LED-Diode (single-LED) oder eine LED-Zeile an einer Leiterplatte (LP) angebracht ist, abgedeckt und kann noch durch senkrechten Gummistreifen (G) staubdicht gemacht sein.
Die Abdeckplatte des LED-Zeigermoduls (ZM) ist dann zu seinem in der Schienenführung gleitenden) Gleitstück über die beiden Führungsstege (bzw. Steg für optischen Maßstab) überstehend und schließt plan an die Füllstücke (615) der Auflagefläche (Deckplatte 605) zur Papierauf­ lage ab. Diese Füllstücke können dann optional noch mit einer dünnen Klarsichtscheibe bzw. Folie (605) abgedeckt sein, ist jedoch wegen der Staubdichtung (617) des Maßstabes nicht unbedingt erforderlich. Optionen zum optischen Maßstab sind z. B. ohmsche Widerstandsbahn­ abtastung, induktive Abtastung mittels Feldplattensensor, kapazitiven Sensor, etc. Weiters kann noch zwischen der Incrementalteilung des optischen Maßstabes eine über die Verfahrgeschwindigkeit vorgenommene Interpolation vorgenommen sein.
Weiters bedeuten in Fig. 22a: 618 . . . Leiterplatte der LED-Zeigerelektronik (Chip nicht dargestellt), 606 . . . Abdeckfläche des Zeigermoduls.
Weiters zu Fig. 22b: Die zu beiden Seiten das LED-Zeigermodul in genannter Schienenführung hin und her ziehenden Zugseile sind geteilt in rechtes Zugseil (691a) und linkes (691b) Zugseil, und jeweils über Ausgleichf­ eder (619) an Kontaktabgriffen (D-VCC und GND) befestigt. Diesen Kontaktabgriffen sind über Zugseil die beiden Potentialanschlüsse GND (=0 V) und D-VCC zugeführt, wobei D-VCC ein Leistungsdatensignal führt, das einerseits gleichgerichtet die Versorgungsspannung der LED-Zeigermodule liefert, andererseits als bidirektionales Datensignal die Adressierung und Helligkeitssteuerung der LED-Zeigerpunkte (Dots) eines jeden Modules (606a . . . 606f, vgl. Fig. 20) vornimmt und weiters die Abtastimpulse des Längenmaßstabsensors als Rückmeldung der Module (612) führt . Fig. 24 zeigt wie LED-Zeigermodule 606a . . . 606f an die Zentrale (699) angeschlossen sind, wobei lediglich die Schaltung für ein LED-Zeiger-Modul dargestellt ist und die Leitung D-VCC die Party-line (Direktparallelanschluß, EXPAND) zu den weiteren LED-Zeiger-Modulen bildet, dito ist GND=0 V mit allen weiteren GND-Leitungen verbunden. Der Party-line Datenaustausch erfolgt nach einem Zeitmultiplexraster, indem aufeinanderfolgend die Module 606a . . . 606f angesprochen sind, durch Adressierung über die Zentrale, wobei zu jeder Adressierung noch eine Pause vor der Adressierung des nächsten Moduls vorgesehen ist. In dieser Pause wird dann jeweils nach Zwangsfolge des gerade adressierten Moduls der am Modul vorhandene Sender (1 aus 638a . . . 638f), der vom Sensor (612) des Längensystems des Moduls und gegebenenfalls von Sensoren an der Blattauflage des Moduls gespeist ist, durch internes Triggersignal gestartet oder durch Adressende­ kodierung des gesendeten Signals, wonach betreffendes LED-Zeiger-Modul für exakt definierte Dauer an den Empfänger der Zentrale (649) die Statusmeldung des Sensors (612) absendet. Die Datenrate dieses Multiplex­ verfahrens ist so hoch gewählt, daß in einem Zeitmulti­ plexverfahren alle sechs LED-Module (606a . . . 606b) so schnell abgetastet sind, daß die Sensorsignale eines jeden LED-Zeiger-Moduls praktisch in Echtzeit an die Zentrale übertragen sind, die dann entsprechend zuvor ausgegebener Adresse, die Daten, bzw. Kennzustände dieser 1 Digit- Leitung des Längenmaßstabssensor in die zugeordnete RAM-Zelle des Prozessors (666) ablegt. Weiters ist für genau festgelegte Zeitintervalle des Datenempfanges der Zentrale, deren Datenausgang (650) in den Tristate-Status hochohmig geschaltet, dito die Sender (Z von 638) aller weiteren nicht angesprochenen LED-Zeiger-Module. Ebenso sind beim Senden (651) der Zentrale alle Senderausgänge (S) der LED-Zeiger-Module in den Tristatepegel (hochohmig) geschaltet. Dadurch ist es möglich durch einfache Zusammenschaltung der Datenleitungen (D-VCC) und von GND=0 V die LED-Zeiger-Module zentral zu versorgen und zentral abzufragen. Die Versorgungsspannung wird dann auf den LED-Zeiger-Modulen durch Gleichrichten (D) des Datensignals (691a, 691b vgl. Fig. 22b) gewonnen, wobei in jeweils den Zeitpunkten, wo ein LED-Zeigermodul kurz sendet, die Versorgungsspannung aus dem in den anderen Betriebsphasen über den Leistungsbuffer der Zentrale aufgeladenen Netzteilkonden­ sator (C) der LED-Zeiger-Module bezogen ist. (vgl. auch zu Fig. 14a, b). Die Protokollzeiten für den Multiplexer­ vorgang sind dann an den einzelnen Modulen durch Timer bestimmt, synchronisiert durch das Datenformat der Zentrale.
Fig. 20 veranschaulicht ein Beispiel für den Zugseil­ transport von 6 gemeinsam angetriebenen LED-Zeiger-Modulen (601a . . . 601f), wobei jeweils rechte (610) und linke Zugseilseite (611) eines LED-Zeiger-Modules (606, Fig. 22b) als voneinander elektrisch isolierte Potentialzuführungsanschlüsse sind eines LED-Zeiger-Modul verwendet sind, über die das Leistungsdatensignal über elektrisch leitende Zugseil-Spulrollen in die LED-Zeiger-Module jeweils eingespeist ist (vgl. D-VCC und GND in Fig. 24 mit mit Seilkontaktierungen 691a, 691b als Potentialschienen, und Metallrollen 671, 672, 673 für linke Zugseilseite, bzw. 681, 682, 683 für rechte Zugseilseite in Fig. 20). Neben der Möglichkeit zu jeder Sicht-Fensterzeile (602) mit zugehörigem LED-Zeiger-Modul ein gesondertes Zugseil-Spulrollenpaar vorzusehen, ist zwecks Platz-und Kosteneinsparung sowohl der hinlaufende Teil, als auch der rücklaufende Teil des durch ein Rollenpaar jeweils umgelenkten Seilzuges mit einem LED-Zeiger-Modul bestückt und zu jeweils zwei benachbarten Sichtfensterzeilen benutzt. Vorzugsoption: Die von einem über Umlenkrolle jeweils gemeinsam entgegengesetzt zueinander bewegten LED-Zeigemodule sind an betreffenden Seilzügen in ihrem Abstand zueinander so montiert, daß jeweils ein LED-Zeigermodul sich an der rechten Anschlagsposition befindet, während das andere LED-Zeigermodul sich an der linken Anschlagsseite befindet, bzw. umgekehrt, wodurch gewährleistet ist, daß während eines der beiden über gemeinsame Umlenkrolle in zueinander entgegengesetzter Bewegung transportierten LED-Zeigermodule rücktransportiert ist, das jeweils andere Modul in Leserichtung einer Text-, oder Notenzeile (z. B. von links nach rechts, falls erforderlich auch umgekehrt, z. B. für arabisch) sich bewegt zwecks Durchführung bevorzugter Helligkeitssteuer­ ung des LED-Zeigers, bei jeweiliger Umpolung der Transportrichtung nach Erreichen des seitlichen Anschlages der beiden LED-Zeigermodule. Weiters: Wie in Fig. 1 besonders herausgestellt, ist der Durchmesser der Seilzug-Umlenk-und Kontaktierungsrollen (D-VCC, GND entsprechend 671 . . . 673 für linke Seite und 681 . . . 683 für rechte Seite, Fig. 20) so bemessen (bzw. Drehpunkt m so gewählt), daß die LED-Zeigerpunkte von hinlaufendem als auch rücklaufendem LED-Zeiger-Modul eines durch Umlenkrolle umgelenkten Seilzuges übereinstimmend zu jeweils aufeinanderfolgenden Sicht-Fensterzeilen plaziert sind, wobei je nach Sichtfensterzuordnung des LED-Zeigers aus einer beliebiger Anzahl von mit zu jedem Umlenkrollenpaar vorgesehenem Paar von entgegengesetzt zueinander bewegten LED-Zeigermodulen, das einem betreffendem Sichtfenster entsprechende LED-Zeigermodul zur Helligkeitssteuerung des LED-Punktes für die Hervorhebung gewünschter Bild-, Text- oder Notenstellen­ stellen über das kombinierte Daten-und Versorgungsspan­ nungspotential der Zugseile adressiert werden kann; Beispiel: Schritt 1: Zeiger 601a für Musical-Train (Musiklern-) Verfahren) benutzt, wobei 601a von links nach rechts läuft und 601b synchron dazu in entgegenge­ setzter Richtung (rücktransportiert ist) und nicht benutzt ist. Schritt 2: Nach rechtem Anschlag (A, z. B. detektiert durch Motorstromüberwachung) von 601a erfolgt Benutzung von 601b für Musical-Train Verfahren, wobei 601b jetzt von links nach rechts läuft und 601a synchron dazu in entgegengesetzter Richtung (rücktransportiert ist) und nach Erreichen des seitlichen Anschlages der LED-Zeigermodule, der Beginn wieder bei Schritt 1 mit entsprechend zeilenweiser Umschaltung für die jeweilige Benutzung eines entsprechenden LED-Zeigermodules des nächsten Rollenpaares für die jeweils beiden nächsten, oder auch vorhergehenden, Sichtfensterzeilen begonnen wird. Wie aus Fig. 21 ersichtlich ist, weisen für die bevorzugte Ausführungsvariante jeder Seite alle drei Rollen jeweils die gleiche Drehrichtung auf. Wegen identischer Anordnung aller drei Rollenpaare sind ZM1, ZM3 und ZM5 zueinander synchron bewegt, dito ZM2, ZM4 und ZM6 dazu entgegengesetzt synchron bewegt. Lediglich die LED-Aufhellung wird von ZM1 . . . ZM6 zu Beginn einer jeden Zeile auf die betreffenden LED-Zeigermodule jeweils umgeschaltet, dito ist nach Erreichen des seitlichen Anschlages (AS) der LED-Module die Drehrichtungsumsch­ altung des Antriebes vorgenommen. Weitere Vorzugsoption sind: bei Verwendung einer optischen Positionserkennung (Reflexionsmesser) ist die Anschlags- ENDE-Erkennung (E) durch dickeren Balken von der Inkrementalteilung unterschieden (Fig. 22b rechts, Längenmaßstab), und über die Länge jeweils aufeinanderfolgenden Inkrementalteilun­ gen eine Verhältniszeitmessung zu Feststellung der ENDE-Erkennung, bzw. Rücksetzung des Inkrementalzählers vorgenommen. Für den Antrieb der sich gegenüberliegenden Umlenkrollen sind zwei Alternativen vorgesehen. Fig. 23a zeigt eine Variante, bei der jeweils an die Unterseite der Umlenkrolle (z. B. 671), welche den Seilzug­ transport der LED-Zeigermodule vornimmt, noch zwei nebeneinanderliegende Spulrollen angeflanscht sind, von denen eine über Umlenkantrieb das zugehende Triebseil (ZU) und die darunterliegende weitere Rolle das abgehende Triebseil (AB) des für alle auf einer Seite jeweils liegenden, und durch gemeinsamen Antrieb angetriebenen Rollen (671, 672, 673, 681, 682, 683) trägt. Variante nach Fig. 23b unterscheidet sich von Version nach 23a durch Einsparung einer Triebrolle, da die Triebkopplung der auf einer Seite jeweils vorhandenen Rollen nicht durch Umlenkung des Triebseiles, sondern durch Andrücken des Triebseiles (PR) oder eines Bandes erfolgt, entspr. Darstellung in Fig. 20, wobei z. B. in der Mitte am oberen Rand der Auflagetafel sowie am unteren Rand der Tafel Triebrollen (600), bzw. Spannrollen (640) für den weiteren Zugseilantrieb zur gemeinsamen Antriebskopplung aller auf einer Seite jeweils vorgesehenen Spulrollen (671, 672, 673, 681, 682, 683) vorgesehen sind (Spannrolle 600 oben, Triebrolle 641). Für Potentialein­ kopplung an den galvanisch getrennten Seilzugteilen sind 2 Alternativen vorgeschlagen: Variante 1: Ein einfacher Seilumlauf, welcher durch Andrückrollen gespannt ist und weiters über eine Nahtstelle (vgl. auch Kunststoff­ verbindung 644 in Fig. 25a) galvanisch unterbrochen ist, wobei dann die Potentiale an die beiden getrennten Seilteile z. B. durch Andrückrollen eingekoppelt sind. Variante 2: Trieb-und Spannrollen (600, 640) sind als Doppeltriebrolle mit voneinander galvanisch getrennten Triebscheiben (Isolation 643) zum Antrieb bzw. Spannen sowie Stromführung der Triebteilseile 641 und 642 (übertragen auf 691a, 691b) ausgebildet (vgl. Seitenan­ sicht: 641 . . . Seilzug obere Scheibe, 642 . . . Seilzug untere Scheibe); Vorzugsoption: ein jeder Seilzug zwischen oberer Rolle und unterer Rolle ist umgespult und zwar für den Seilzug, welcher die rechte Hälfte der Umlenkrollen antreibt, getrennt vom Seilzug, welcher die linke Hälfte antreibt, wobei eine Rolle jeweils abspult und die andere aufspult und die Triebkopplung des rechten, als auch linken Seilzuges durch die starre mechanische Verbindung der Doppelrollen gegeben ist. Als Stromabnehmer kann entweder eine Federspirale (691 GND, 691 VCC) in eine entsprechende Senkung der Rolle eingelassen sein oder die Kontaktierung über Federscheiben (695) und Andruckflächen der Federscheiben vorgenommen sein. Weiters muß die starre mechanische Verbindung der Doppelbandrollen durch elektrisch isolierendes Material vorgenommen sein (641). Diese Isolation ist beispiels­ weise durch eine Kunststoffscheibe vorgenommen, durch die die Triebachse der Doppelbandrollen durchgepreßt ist, wobei die Metallrollen zu jeder Seite der Scheibe auf die Kunststoffscheibe aufgeklebt sind und die Metallachse der Kunststoffscheibe durch ein Abstandsloch der Metallrollen durchgeführt ist. Weiters ist die obere Rolle 600 beispielsweise nur als Federspannrolle ausgeführt und die Rolle 641 als Triebrolle oder beide Rollen motorisch angetrieben (Zur Spannung des Seilzuges). Die Triebankopplung des Seilzuges an die Umlenkrollen erfolgt über Spannrollen (696), die z. B. über Federn das Zugseil auf jeder Seite an die Triebrollen der Umspulsrollen andrücken (Version nach Fig. 23b). Weiters kann der Motorantrieb auch ausgelagert sein, wobei dann die Rollen 600 und 640 über weitere Transmission angetrieben sind. Der Durchmesser der Rollen kann auch so gewählt werden, daß für eine durchgehende Zeilenbe­ wegung der LED-Zeilen-Module die Scheibe nur eine Umdrehung macht und über den Drehwinkel der Scheibe die Zeigerposition anstelle der Verwendung des linearen Längenmeßsystems erfaßt ist. Eine weitere Variante ist, die Einkopplung der Potentiale nicht über den Antriebs­ seilzug, sondern direkt an den Umlenkrollen über Schleifkontakte (z. B. Federscheibe) vorzunehmen, wobei Antriebsseil, dann elektrisch nicht leitend sein kann (Gummiband oder Zahnriemen). Eine weitere bevorzugte Variante ist die zusätzliche Bestückung der LED-Zeiger­ moduloberfläche mit einem oder mehreren Sensoren für Berührungseingabe, mit dem Zweck, daß bei Berührung Eingabefunktionen durchgeführt werden können, insbe­ sondere unter Benutzung der bidirektionalen Datenüber­ tragungsmöglichkeit der LED-Zeigermodule (Fig. 24). Siehe dazu APPLIKATIONsvariante 3.123. Variante nach Fig. 25a, b betrifft ein weiteres Ausführungsbeispiel mit der der LED-Zeigerpunkt völlig frei über die Blattauflagefläche positioniert werden kann, z. B. für die Hervorhebung von Bildpunkten an Standartcomics, oder auch zur Einblendung alphanumerischer Schriftzeichen in Schriftfeldern von Sprachlernbüchern. Vorzugsmerkmale: Die LED-Zeigermoduloberfläche ist mit adressierbaren LED-Zeilenpunkten (Dots) ausgebildet, deren Zeilenrich­ tung senkrecht zur Transportrichtung durch die Seilzüge ausgerichtet ist. Für Beispiel nach Fig. 25a, b z. B. waagrecht ausgerichtete LED-Zeilen (601WZ) mit senkrechtem Transport durch Zugelemente und beschriebener kombinierter Datensignal/Versorgungsspannungszuführung über die Zugelemente (691a für D-VCC, 691b für GND). Die Schienenführung der LED-Zeilenmodule mit Längenmaßstab verläuft daher ebenfalls senkrecht. Unter Beibehaltung des Datensignal/Versorgungsspannungszuführungsprinzips sind im Gegensatz zu vorherigem Beispiel die LED-Module unabhängig voneinander in senkrechter Richtung gleichmaßen positionierbar und ergeben weiterhin bei Positionierung in gleicher Zeilenhöhe eine in Zeilenrichtung in durchgehenden Positionen elektrisch adressierbare LED-Zeile (601WZ, geviertelt Länge 680 in ZM1, ZM2, ZM3, ZM4), wodurch die gesamte Fläche über vier nahtlos aneinanderreihbare Quadranten mit einem Leuchtpunkt aus 1 aus 4 LED-Zeilenmodulen angesteuert werden kann. Da in der Regel von links nach rechts gelesen wird, kann das linke Modul ZM1 (angetrieben über 681 und 683 mit Leitrolle 685) bereits zur nächsten Zeile nach unten wechseln, nachdem das rechte Modul ZM2 die Anzeige der Bildelemente übernommen hat. Neben der in Fig. 25a gezeigten Möglichkeit, die Anzahl senkrecht positionierbarer LED-Zeilen in waagrechter Richtung beliebig zu kaskadieren, sind für viele Anwendungen auch lediglich 2 oder auch nur 1 verschiebbares LED-Zeilen­ modul ausreichend (ZM1, bzw. ZM1 und ZM2). Vorzug­ soption: Für Comicheftbilderanwendung mit in der Regel in senkrechten Spalten gleicher Breite oder in waagrechten Spalten gleicher Höhe gehaltenen Einzelbildraster, entspricht dann Zahl und Abmessung der LED-Module gleich der Breite oder Höhe des Einzelbildrasters mit der Spaltenzahl oder Zeilenzahl des Einzelbildrasters entsprechender LED-Modulanzahl, wobei je nach Bildformat der Einzelbilder zwecks Minimierung der LED-Modulanzahl, eine waagrechte oder senkrechte Transportrichtung (mit jeweils senkrecht dazu ausgerichteter unmittelbar adressierbarer LED-Zeile 9 gewählt ist.
(608, Fig. 25b) im Schrägriß zusätzlich zur Seitenansicht der LED-Zeilenmodule (606) hervorgehoben. BI . . . innerer Abstand der Gleitstegerhöhungen an deren Innenseiten jeweils benachbarte LED-Zeigermodule (606B) die Längenmaßstabskodierung abtastet. BA . . . äußerer Abstand der Gleitstegerhöhungen an deren Außenseiten jeweils benachbarte LED-Zeigermodule durch (optionale) leichte Schrägstellung des Seilzuges angezogen, bzw. zentriert sind. BG . . . Führungsstegbreite (vgl. Seitenansicht LED-Zeilenmodul); W . . . Fenster für Sensorabtastung, 691a, b . . . Zugseile, . . . Leiterplatte von LED-Zeile 601WZ. Die Stromzuführung erfolgt dann in bereits vorangehend beschriebener Weise über die Triebrollen (Kontaktfedern der Achsen) oder durch weitere Andruckrollen, die elektrische Unterbrechung der Zugseile (644) ist durch Nippel ausreißgeschützte Verschweißung in einer Kunststoffummantelung (KUM in Detail 644) vorgenommen, die dann in Relation zum Verfahreweg der LED-Module so angeordnet ist, daß sie in der Mitte des Verfahreweges mit betreffendem LED-Modul deckungsgleich ist, also nicht über die Rolle fährt.
In Fig. 25 sind zu ZM1 und ZM2 noch weitere LED-Zeilen-Module synchron durch gemeinsamen Antrieb bewegt, wobei jeweils benachbarte geradzahlige LED-Zeilen-Module durch gemeinsamen Antrieb (VB mit unteren Rollen) und ungeradzahlige LED-Zeilen-Module durch gemeinsamen Antrieb (Va mit oberen Rollen) voneinander unabhängig bewegt sind. Als Antriebsmotor eignen sich z. B. Flachmotoren, wie sie für "Walk-Man"-Tonbandgeräte besondere Verwendung finden. Weiters sind die Sender- Empfängerbausteine für die LED-Zeilenmodule Z1 . . . Z6) bevorzugt als programmierbare Logikbausteine oder Controller-Chip ausgebildet, die DSP Schaltung ist z. B. ein low-cost Controller oder Signalprozessor, der mit einer RS232 Schnittstelle noch zu einem universel­ leren Minicoputer oder Rechner verbunden sein kann. Fig. 4 zeigt einen Vorschlag für die Verwendung einer Ring(ordner)mappe als Notenauflage, wobei Notenblätter, die lediglich aus einem Doppelblatt bestehen, anstelle der Löcher zum Einheften an der Faltmitte durchgehend ausgestanzte Fenster aufweisen können damit das Doppelblatt ohne die Ringe öffnen zu müssen einfach aufgelegt werden kann.
Umfaßt ein Werk mehrere Seiten, dann werden die Blätter in die Mappe eingeheftet. Bei dieser Ausführung sind dann die Fensterzeilen der Notenblätter völlig transparent (z. B. gestanzt), so daß der LED-Zeiger durch mehrere Notenblätter an vorgesehener Sicht-Fensterzeile durchleuchten kann. Weitere Alternative zu den Heft-Ringen der Mappe ist die Zentrierung (ZENTR) der Notenblätter durch hochgezogene Seitenränder vorzusehen, zwischen denen das Notenblatt dann eingelegt ist. Diese Zentrierung kann auch durchbrochen ausgebildet sein, damit das Umblättern erleichtert ist (z. B. in der Mitte des Randes ausgespart). Weiters: Die Innenseiten der Mappe sind mit den Auflageflächen zur Positionierung der LED-Zeiger belegt, die als möglichst schmale Gehäuseflächen (Case) mit zu den Sicht-Fensterzeilen der Notenblätter (oder auch Textblätter) deckungsgleichen Sichtfenstern der zu jeder Fensterzeile vorgesehenen LED-Zeiger (DSPLYZ) ausgebildet sind. Um die Gehäuse­ flächen möglichst schmal auszubilden, kann der motorische Antrieb der LED-Zeiger auch an den Rand ausgelagert sein (OPTION, spiegelbildlich diagonal angeordnet, z. B. linke untere Ecke der linken Ordnerseite und rechte obere Ecke (nicht gezeichnet) der rechten Ordnerseite).
Applikationsvariante 3.123 betrifft Variante mit zu den Bildelementehervorhebungsstellen (Anzeigeelementen) vorgesehenen Eingabesensoren, insbesondere Berührungssen­ soren, zum Zweck, an bedruckten oder durch bevorzugte Anzeigelemente hervorgehobenen Stellen des Blattes eine Eingabemöglichkeit vorzusehen, z. B. um eine vom Steuercomputer der Anzeigeelementeadressierung vorgenommene Auswahlfrage zu beantworten. In optionaler Weiterbildung betrifft diese Eingabe auch eine Digitalisierunterlage (PAD) als Bestandteil der Blattauflage, fest plaziert oder mit LED-Zeiger gemeinsam oder auch eigenständiger Abtastflächenpositio­ nierung bewegt (durch Bewegung nur kleine Abtastfläche erforderlich), wobei wenn nötig, an den aufgelegten Blättern ein Fenster eingestanzt ist, damit auf der Digitalisierunterlage geschrieben werden kann, und für die bewegte Ausführung die Signalführung des PADs ebenfalls in beschriebenen Zeitmultiplexverfahren des über Zugseile zugeführten Leistungsdatensignals eingebunden sein kann. Weiters ist nachfolgend noch ein PAD beschrieben, welches zum Abtasten von auf dem Papierblatt mit beliebigem Schreibwerkzeug geschriebenen Schriftzügen bestens geeignet ist. Beide PAD-Varianten, sind, je nach flächengemäßer Zuordnung der Eingabestel­ len, sowohl als Einzeltastenfunktion, wie zur Schriftzug­ abtastung geeignet.
PAD-Variante 1: betrifft Berührungseinkopplung eines gegen Systemerdung (z. B. Versorgungsspannungspotential galvanisch gekoppelt über Nulleiter, z. B. GND) eingekoppelten Brummspannungspotentials (z. B. über Fingerkuppe oder Schreibwerkzeug) an vorgesehenen Sensorabtastpunkten einer Kontaktpunktefläche, welche die Eingabestellen bilden und von einer Abtastelektronik als aktivierte Eingabepositionen bewertet sind. Als Abtastelektronik z. B. eignen sich Mikrocontrollerbau­ steine, welche über serielle Schnittstellen untereinander verbunden sind, wobei jeweils nicht abgefragte Abtastpunkte über bidirektionale Ein-/Ausgänge der Microcontrollerbausteine zwecks Schirmung in den Ausgangsmodus geschaltet (GND oder VCC, VDD) sind (Option); Variante: das Eingabeschreibgerät weist eine elektrisch leitende Schreibmine auf (z. B. Bleistift­ mine), welche zum elektrisch leitenden Griff des Schreibgerätes elektrisch leitend ist, wobei durch höher­ frequente gesteuerte Belastungsänderung (über einpoliges Kabel) der eingekoppelten Brummspannung, die eingekoppel­ te Brummspannung in eine über das Papier des Blattes übertragbare kapazitive Ankopplung an die Abfrageposition­ en (Leiterflächen des PADs) umgesetzt 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002004143257 00004 99880ist, oder als Alternative anstelle der Brummspannung eine Oszillator­ schwingung unmittelbar über das Kabel (kann auch mehrpolig sein, wenn keine galvanische Verbindung zum Netzteil) eingekoppelt ist.
PAD-Variante 2: betrifft die kabelfreie Abtastung der Schreibspitze eines Schreibgerätes auf einer Fläche, welche mit Normalpapier belegt sein kann, wobei dieses Prinzip sich weiterhin für die Ortung jeder Art von Schwingungsanregung einer Fläche sich eignet und betreffende Fläche (im nachfolgenden Schwingfläche genannt) neben einer Papierunterlage, bzw. Schreibunter­ lage, z. B. auch eine Klopffläche sein kann, auf der mittels Filzkegel, bzw. Stäben, eine lediglich bedruckte Notenskala (z. B. an einem Xylophon ohne Tonzungen) bespielt wird und dieses PAD dann die gespielten Noten als elektronisches MIDI-Signal an einen Tonerzeuger abgibt. (weitere Anwendung z. B. Trommeln, etc.). Hierbei ist wiederum als Option das PAD mit optional LEDS bestückt und ergibt somit ein musikalisches Lerninstru­ ment (Musical-Train): Für diese Anwendung ist ebenfalls um eigenständigen Schutz angesucht, wobei dieser Spezialfall dann eine durch Schwingebene realisierte Tonauslösefläche für ein Musikinstrument mit tonlosen Spielpositionen ergibt, welche in Weiterbildung mit Anzeigeelementen zu Spielführerzwecken bestückt ist. Für die Variante, wo lediglich die Töne durch die PAD-Funk­ tion detektiert sind (ohne Anzeigeelemente) ist ebenfalls eigenständiger Schutz beantragt (PAD-Funktion als Musikinstrument zum Anschlagen der Töne, tonlos gespielt mit Dämmaterial, z. B. Filzstäbe und elektronischen oder elektromechanischem Tonerzeuger, Option MIDI-Interface), wobei wenn mit LEDs als Spielführerfunktion (Musical-Train) bestückt, dann vorzugsweise noch als Option ein oder mehrere Anschlags­ felder an denen kein Ton erzeugt ist, sondern lediglich bei Berührung eines solchen Feldes ein zuvor angeschlage­ ner Ton beendet ist. Ein weiterer Vorteil in Verbindung mit bevorzugter Schwingfläche der PAD-Funktion ist die Druckempfindlichkeit, wodurch erstens durch Erkennen des Nachschwingens (Prellens) der tonlos angeschlagenen Töne ein Staccato Spiel erkannt ist, ebenso durch dumpfes Anschlagen (mit keinem oder weniger Nachprellen der Fläche ein Legato-Spiel; und besondere Tonnuancen z. B. durch Variation des Auflagedruckes bei an die Schwingfläche angepreßtem Filzspielstab erkannt sind, jeweils dektiert durch die Messung der Durchbiegung der Platte in Zuordnung zu durch beschriebene Positionserken­ nung vorgenommener Ortung eines Tones, wobei Zwischenpo­ sitionen durch Schwellwertzuordnung der Positionen gerastert sein können, also nur eine Halbtonleiterskala gespielt ist, oder auch an den Tonerzeuger weitergegeben sein können, wodurch auch der typische Charakter der Tonmodulatsmöglichkeiten (vgl. Geige) nachgeahmt werden können.
Ebenso ist dann auch die Spielführeranzeige, ob legato oder staccato zu spielen ist möglich indem beim Aufleuchten betreffender LEDs diese für Legato z. B. kontinuierlich (über eine bestimmte Zeitdauer) in der Helligkeit hoch geregelt sind, während bei Staccatospiel dies abrupt erfolgt, z. B. auch noch mit einer kurzeitigen Anhebung (Aufblitzen) der Helligkeit verstärkt. Die Beendigung eines Tones des tonlos gespielten Instrumentes erfolgt dann z. B. durch "dummy-Töne", welche bei Berührung lediglich einen Ton beenden und keinen eigenen Ton erzeugen. Für die Aufhängung der PAD-Platte besteht neben der Rahmeneinspan­ nung noch die weitere Möglichkeit, dies zentral (z. B. im Schnittpunkt der Diagonalen vorzunehmen), wobei dann die Diagonalen die Schwingungsknotenlinien bilden und in Nähe der Schwingungsbäuche für jede Koordinatenrichtung bevorzugte Sensoren vorgesehen sind. Weitere Option: Die PAD-Platte (Schwingplatte) des Musikinstrumentes ist durch eine Spannvorrichtung (z. B. durch Anzugsschraubverbin­ dung) an den Schmalseiten eingespannt und an den Längsseiten frei ohne Berührung zu Seitenwänden, wobei durch Spannungsänderung kp/cm2 (der Anzugsschraubverbin­ dung) die Laufzeiten für die Schwingungsausbreitung in der Spannplatte sich entsprechend ändern, dadurch ist die zu fest bedruckten Plazierungen der Platte erzeugte Tonzuordnung durch mechanische Betätigung der Schrauben stimmbar. Option: Automatische Tonzuordnung durch aufeinanderfolgende Berührung, bzw. Aufschlagen der Spielstäbe an die vorgedruckten Positionen (z. B. Spielen einer Tonleiter mit im Zuordnungsprogramm schrittweiser Erhöhung der Töne).
Weiters Bedruckung der Töne kann auch als Option angesehen werden (vgl. Geige). Weitere Option PAD-Fläche ist als Geigenhals ausgeführt, wobei die Platte z. B. sehr dünn als Membrane ausgeführt ist, welche mit einem Geigenbogen zu bestreichen ist.
Weitere Applikation ist: Textkorrektur, wobei ein ausgedruckter Computertext auf das PAD gelegt ist und einerseits handschriftliche Korrekturen oder auch nur Stellen (Streichungen, etc.) erkannt sind, und die Übereinstimmung von Computer-Bildschirmtext und ausgedruckten Text durch Durchleuchten betreffenden LED-Zeigers angezeigt sind. Variante: Neben der Möglichkeit die Schwingfläche zu fest plaziertem LED-Array (z. B. mit Fensterlöchern zum Durchschen der LEDS) anzubringen, besteht die Vorzugsoption den positionierbaren LED-Zeiger mit einer transparenten dünnen Scheibe (605 in Fig. 22) abzudecken, welche in geringem Abstand von der LED-Zeigerschienenführung (auflagefrei) in einen Rahmen eingespannt ist und die Funktion der schwingenden Fläche aufweist, und die Sensoren zur Schwingungsabtastung in die Stege (610) der Schienenführ­ ung der Zeiger untergebracht ist, wobei zwischen benachbarten LED-Zeigern dann ein dünner Spalt (610S in Fig. 22) gelassen ist, durch den an der Abtaststelle der Schwingfläche herausragende Dornspitzen ( ), an denen Abtastkörper (induktive Abtastung) oder Flächen (kapazitive Abtastung) zur sensorischen Schwingungsabtas­ tung untergebracht sind, berührungsfrei zu den LED-Zeigermodulseitenwänden durchgeführt sind.
Bevorzugte punktweise vorgenommene Abtaststellen der Schwingfläche sind an den Schwingungsbäuchen der Platten vorgenommen, die erfahrungsgemäß im Mittel zwischen den Knotenlinien zu orten sind, welche wiederum durch Chladnische Klangfiguren leicht festgestellt werden können. Eine optionale Variante betrifft die Erzeugung eines definierten Schreibgeräusches für erweiterte Auswertmöglichkeiten: Variante (a): Die Schreibfläche weist ein geriffeltes Muster auf (Punktmuster, Wellenlinien, etc.), dessen Oberflächenrauhigkeit, die Schreiboberfläche durch die Reibungsbewegung der Schreibspitze gegen die Oberflächenrauhigkeit in Schwingung versetzt. Variante (b): zu gleichem Zweck wie für Variante (a), ist die Schreibfläche als feines Sieb oder feinstgerasterte Lochplatte ausgebildet.
Als Schwingungsaufnehmer sind folgende Optionen vorgesehen: (Option A): die Schwingungsaufnahme erfolgt akustisch durch Mikrofon mit entsprechenden Filtermit­ teln, z. B. digitale Filter für die Auswertung; Option (B): die Schwingungsaufnahme erfolgt unmittelbar durch Detektierung der Materialoberflächenschwingung mit ohmschen, oder kapazitivem oder induktivem Sensor. Als ohmscher Sensor sind z. B. ein Dehnungsmeßstreifen an die schwingende Platte geklebt; als kapazitiver Sensor sind z. B. in geringem Abstand zur Schwingplatte unterhalb, oder unterhalb von durch punktweise Befestigung an der Schwingplatte mitschwingender weiterer Fläche, jeweils eine weitere Platte ruhend fixiert angeordnet, die zusammen mit der schwingenden Fläche einen Plattenkondensator bildet; als induktiver Sensor ist z. B. anstelle der Platte für den Plattenkondensator eine Spule vorgesehen, die der Platte mit ihrer Stirnseite zugewendet ist, oder über punktartige Befestigung, ein den Spulenstromkreis beeinflussendes Material ins Spulenzentrum eintaucht.
Weitere Alternative für Schwingungsauskopplung: Piezoschwinger. Für kapazitive oder induktive Auskopplung ist bevorzugt eine Oszillatorschaltung verwendet, bei der betreffendes Sensorteil als frequenzbestimmende Resonanzinduktivität oder Resonanz­ kapazität in die Oszillatorschaltung geschaltet ist.
Auswertkriterien: Es wird unterschieden in folgende Auswertkriterien, die je nach Bedarf zusammen oder gesondert verwendet sind: (I) Mit der Schreibspitze jeweils gefahrene Geschwindigkeit bzw. Weglänge entspricht der durch die Oberflächenrauhigkeit der Schreibunterlage jeweils verursachten Frequenz (Grundwelle) bzw. Pulszahl. (II) Der Vektorwinkel ist durch den Oberwellenanteil des Schreibgeräusches charakterisiert, wobei dies vom Winkel der Schreibspitze abhängt, mit dem die Spitze z. B. eine als feine Wellenlinien ausgebilde­ te Schreibfläche schneidet. (III) Der Vektorwinkel und/oder die absolute Schreibposition der Schreibspitze ergibt sich durch Messung der Laufzeit des Schreibgeräu­ sches zwischen jeweils gegenüberliegenden und/oder benachbarten Sensoren der Platte; diese letztgenannte Methode ermöglicht also Kratz- und Anschlagsgeräusche jeder Art an der Platte lokal zu orten.
Vorzugsoption für diese Auswertung: Die Zeitdifferenz des Schreibgeräusches ist an jeweils gegenüberliegenden Sensoren der Platte gemessen, wobei im idealisierten Fall bei zunächst (nur zum Verständnis) theoretisch angenommener Breite Null der Platte folgendes gilt: Ist das mechanische Erregergeräusch in der Mitte der Plattenlänge mit jeweils gleichem Abstand zu den Sensoren angeschlagen, dann ist die Laufzeit der Plattenschwingung zu den Sensoren gleich groß, d. h. die Laufzeitdifferenz an den Sensoren Null; erfolgt in Abweichung von dieser Anschlagstelle eine Annäherung zu einem der Sensoren bei der Schwingungserregung der Platte, dann tritt die Laufzeitdifferenz der Schwingungsausbreitung an den Sensoren durch entsprechende Phasenlage bzw. Laufzeit zwischen den Sensorsignalen auf, wobei folgendes Verfahren für die Auswertung (z. B. mit Microcontroller vorgenommen) angewendet ist: a) eine Torschaltung mißt innerhalb einer durch Pausendetektor-(watchdog-)-Funktion überwachten Zeitmessung, das Eintreffen von innerhalb dieser Pausenzeit aufeinanderfolgenden Signalen auf 2 Meßleitungen, von denen eine einen ersten und die andere jeweils einen zweiten Sensor betrifft, b) in sequentiell verschachteltem Programm (Multi-Task) sind jeweils die Phasenverschiebungen zwischen erstem und zweitem Sensorsignal (Trigger = erstes Signal) sowie zwischen zweitem und erstem Sensorsignal (Trigger = zweites Signal) gemessen, wobei jeweils jenes Ergebnis zählt, wofür nach Triggerung eines der beiden Signale eine Zeitverschiebung innerhalb der Pausendetektorzeit erhalten worden ist, c) läuft die Pausenzeit ab, ohne daß ein weder zur Triggerung des Meßvorganges mit dem ersten Sensorsignal, noch zur Triggerung mit dem zweiten Sensorsignal ein Meßergebnis erhalten ist, dann ist die Zeitdifferenz gleich Null erkannt (Mittenanschlag).
Die Zuordnung der zwischen den Sensorpaaren erhaltenen Meßzeiten erfolgt vorzugsweise empirisch über look-up table, wobei dann das Schreibgeräusch über numerisch gesteuerten Schreibstift erzeugt ist. Zwischen diesen Stützpunkten kann dann noch mittels Signalprozessor eine Interpolation der Punkte errechnet sein, wobei dann die Materialkonstanten für die Ausbreitung der Schwingung auf der schwingenden Fläche, welche auch die Spannungskraft, mit der die Platte eingespannt ist, beinhaltet, aus diesen Stützpunkten errechnet ist (vgl. Ausbreitungsge­ schwindigkeit einer Welle in Saiten und Platten). Für beschriebene PAD-Varianten, insbesondere PAD-Variante 2, ist neben bevorzugter LED-Zeigeranwendung eigenständiger Schutz beansprucht, z. B. in Verbindung mit einem untergelegten Bildschirm, oder auch nur als Eingabe-PAD. In beschriebener Verbindung mit untergelegtem positionierbarem Zeiger ist die Anordnung insbesondere zur Durchführung nachfolgend beschriebener Sprachulanwen­ dung, z. B. zur handschriftlichen Eingabe von Vokabeln bestens geeignet, wobei auf der positionierbaren LED-Zeigerplatine noch ein alphanumerisches Anzeige­ display zur Bestätigung der handschriftlich eingegebenen Angaben vorgesehen sein kann, umgesetzt durch Echtzeit-Zeichenerkennungsverfahren der auf dem PAD geschriebenen Linienzüge (Patternrecognition) in dem tangentialen Winkel der Kurvenkrümmungen, und Vektorlängen zur Zeichenerkennung benutzt sind und durch Schreib-Pausenerkennung jeweils der Abschluß eines Erkennungsvorganges vorgenommen ist. Weitere Varianten sind Rastererkennungsverfahren mit automatisch an die zwischen den Krümmungsstellen der Linienzüge gefahrenen Teilstrecken angepaßt gedehnten (gezoomten) Raster.
Weitere Sensorvarianten sind: Induktive Sensoren oder Eingabe von Berührungsfunktionen durch einen an die Ablaufsteuerung angeschlossenen Lichtgriffel, der über die LEDs aktiviert ist und z. B. auch über Ultraschall oder HF-Sender ein Erkennungssignal als Eingabequittung abgibt. Weiters: mittels unter Fenstern des Papierblattes auf der Blattauflagefläche plazierten oder im Bild selbst integrierten Fotohalbleitern, die ähnl. beschriebener LED-Schaltung ebenfalls durch eine Matrix (Option) abgefragt sein können, und durch Annäherung mit der Fingerspitze die Berührungsfunktion auslösen.
Option: Anstelle einer LED für die Bildelementehervorhe­ bung sind Reflexionssensoren benutzt, wobei diese auch zugleich die LED für Anzeigeelementefunktion beinhalten. Zu Fig. 11: 129 Abdeckplatte oder Karton mit Löchern 127, 129 für LED (1) und Reflexionsmesser (125), 128 Leiterplatte, 123 . . . Dekoderausgang, 124 Muliplexerein­ gang (mit Adresse, STOPP . . . Stoppsignal zu Adresse an Pull-up Widerstand, wenn Sensor aktiviert). Zu Fig. 12-Detail 30: Entsprechend Vordruck auf Papierblatt sind zur Frage-LED (1) 3 Antworten mittels Sensorein­ gabemöglichkei­ ten (25a, 25b und 25c) aus 3 Feldern (100a, 100b, 100c) auszuwählen. Die Sensorvarianten eignen sich sowohl für die ortsfest plazierte LED-Array-Variante, als auch für die Zeigervariante, wobei für bevorzugte Vakuumversion die Berührungssensoren gleichermaßen kontaktiert sind, wie die LEDs, z. B. mit zweiseitiger Pastenbe­ druckung und Bestückung der Schaltebene (mit entsprechenden Durchführungslöchern für die Abdeckung der Lötanschlüsse). Weiters können an beliebiger Stelle auch noch in gleicher Weise alphanumerische oder graphische Anzeigen kontaktiert sein, z. B. im Zentrum einer Tafel, für ein Spiel, z. B. zu einem Lautsprech­ er. Weitere Ausführungsvariante für die PAD-Schwingplat­ te betrifft die Befestigung, wobei neben Einspannung in einem Rahmen auch Mittelpunktseinspannung (im Schnitt­ punkt der Diagonalen wenn rechteckig, bzw. Mittelpunkt, wenn Kreis) vorgenommen sein kann.
APPLIKATIONSvarianten 3.22, betrifft: Rhythmussignal­ quellen für Bildkommunikation (vgl. dazu Übersicht eingangs der Beschreibung).
APPLIKATIONSvariante Tonkonserven/Bildstellenkommuni­ kation, z. B. zu Diskettendatenträger, Tonband, CD-Player, Videorekorder, Bildplatte, etc.
Neben der einfachen Möglichkeit bevorzugte Bildstellen durch bevorzugte Anzeigeelemente zu wiedergegebenen Tonstellen eines Audiosignales Aufleuchten sowie wieder Erlöschen zu lassen, ist in Weiterbildung der Erfindung eine Kommunikationsstruktur bevorzugt, bei der die zu bevorzugten Text- bzw. Bildstellen vorgesehenen Anzeigeelemente die Startzeitpunkte oder Zeitbereiche während des Ablaufes der Bildkommunikation signalisie­ ren, innerhalb der zu den Text- bzw. Bildstellen betreffender Anzeigeelemente jeweils zugehörige weitere Daten aus einem Speichermedium bzw. Datenträger abgerufen werden können. Bevorzugte Varianten, welche je nach Applikationserfordernis einzeln oder kombiniert miteinander verwendet sind, betreffen: Als Signal betreffende Daten sind bevorzugt zu den zur synchronen Wiedergabe der Bildstellenhervorhebung (durch Anzeigeelemente LED) abgespielten akustischen Signalen, welche z. B. einen den hervorgehobenen Bildstellen sinngemäß zugeordneten Text oder Gesang oder Instrument­ almusik betreffen (vgl. Notenbildvariante, wobei z. B. auch nur Textzeilen ohne Noten), weitere Signale, welche zu den betreffend angezeigten Bildstellen jeweils abgerufen werden können, vom Datenträger zugeliefert, z. B. zum Zwecke der langsameren Wiederholung von Fremdsprachentextteilen, die den hervorgehobenen Bild- bzw. Textstellen entsprechend gekennzeichnet sind, oder auch zum Übersetzen von Textstellen, z. B. in Verbindung mit musikalischer Anwendung, wenn zu wiedergegebener Musik von Standardtonträgern, die gesungenen Texte mitverfolgt werden sollen, z. B. noch unterstützt mit Fotobild­ comics; ebenso können diese weiteren Signale Übersetzung­ en zu mit den Anzeigeelementen hervorgehobenen Texten betreffen. Als Datenträger ist ein Mehrspurtonband ebenso bevorzugt, wie resisdente (auf EPROM oder FLASH-Speicher Basis) oder wiederbeschreibbare (auf RAM-Basis) Sprachsignalspeicher, deren Sprachsignale durch Funktionsauswahl ausgewählt werden kann (z. B. langsam gesprochene Wiederholung oder Übersetzung). Varianten für die Funktionsauswahl sind: (1) zu den Anzeigelementen für Hervorhebung der Bildelemente sind Sensoreingabe­ möglichkeiten vorgesehen; (2) die Wiedergabeeinrichtung des Datenträgers ist für betreffende Funktionsauswahl mit Steuertasten versehen; (3) die Funktionsauswahl erfolgt durch Erkennen bestimmter Ablaufmuster, welche die sensorische Eingabe zu betreffenden Bildstellen, oder auch Sprachsignalerkennung (bei Beantworten von Fragen) oder auch Pattern-Recognitionerkennung (Zeichenerken­ nung) bei Eingabe über PAD (Digitalisierer) betrifft.
Weitere Optionen
Die innerhalb festgelegter Zeiträume, welche jeweils durch bevorzugte Anzeigeelementadressierung zur Hervorhebung von Bildelementen, bzw. Textstellen, dem Lernenden angezeigt sind, zugehörig abrufbaren Daten können ein analoges oder digitalisiertes Sprachsignal sein, oder auch ein Datensignal zum Einschreiben in ein Display (Bildschirmen), welches zu den Anzeigelementen im Bild integriert (z. B. auch auf positionierbarer Zeigerfläche zu entsprechenden Fenstern des aufgelegten Blattes positioniert) ist. Da das Datensignal sowohl ein Analogsignal, als auch ein Datensignal betreffen kann, ist im nachfolgenden Teil der Beschreibung dieses Signal mit Ersttext für die Standardwiedergabe zu den Bildelementen und Zweittext sowie Drittext als Auswahltext zum Ersttext bezeichnet (ausgewählt durch Abrufen innerhalb der durch Anzeigemittel der Bildele­ mente, bzw. Textelemente gekennzeichneten Stellen).
Nachfolgend sind Details zu bevorzugten Ausführungs­ varianten beschrieben:
Neben der Möglichkeit durch Verwendung von Stereo-Standardtonkonserven, insbesondere Kassettenrekordern, eine Spur ausschließlich mit Adressensignalen zu belegen, und die andere für die Wiedergabe analoger Audio-(NF)-Signale zu nutzen, können die Sprechpausen des NF-Signales dazu benutzt sein, um Adressensignale oder auch komprimierte NF-Signale eines weiteren Textes (Zweit- und Drittext) einzuschieben.
Vorzugsoptionen und alternative Ergänzungsvarianten: Die Sprechtexte sind mit definierten Sprechpausen versehen (Sprechpausendauer oder jeweiliger Sprechpausen­ beginn in definiertem Zeitraster), und beim Besprechen des Tonträgers (z. B. Bandes) durch ein entspr. gesteuertes Laufzeitverzögerungs-FIFO (first-in, first-out-Delay, z. B. mit digitaler Laufzeitsteuerung des Audiosignales) beispielsweise so erzeugt, daß über eine Vielzahl der auftretenden Sprechpausen das Audiosignal zwischengespeichert ist und dann die Sprechpausen in bevorzugter Zeitrasterkodierung in ihrer Länge entsprechend modifiziert sind, wobei die Summe der Sprechpausen am Ausgang des Laufzeitverzögerungs-FIFO der Summe der Sprechpausen am Eingang dem Originalsignal entspricht, wodurch das gesprochene Audiosignal nicht beeinflußt ist; wobei als Laufzeitverzögerungs-FIFO z. B. auch die Festplatte eines Computers verwendet sein kann, etc. Das hierbei erzeugte Audiosignal ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodiereinrichtung zum Erkennen dieser definierten Pausen nur auf bestimmte Pausenlängen anspricht, werden diese Sprechpausen abweichend vom definierten Zeitraster modifiziert dann spricht die Dekodierung nicht an. In weiterer Option ist eine Sprechpause unter Einhaltung des Zeitrasters zu dem die Sprechpause von der Dekodiereinrichtung erkannt werden kann, zum Teil noch mit einem Adressensignal aufgefüllt, wodurch für die Dekodiereinrichtung die Pausenzeit für die Erkennung entsprechend reduziert ist und weiters bei Erkennung dieser Pausenzeit die Dekodiereinrichtung von Audio-Signal auf Adressensignal umschaltet, wobei über die Dauer des Adressensignales das Audiosignal für die Wiedergabe durch den Lautsprecher des akustisch/visuel­ len Lernsystems abgeschaltet ist. Die Wiedereinschaltung erfolgt dann beispielsweise durch eine im Adressensignal enthaltene Kodierung, welche das Ende der seriell kodierten Adresse und den Beginn des Audiosignals anzeigt, oder alternativ durch weitere Pausenkodierung. Würde das derart kodierte Audiosignal in seinen Sprechpausen durch beschriebenes Laufzeitverzögerungs- FIFO vor Einspeisung in die Dekodiereinrichtung abweichend vom definierten Zeitraster modifiziert, dann würde das System zum Audiosignal auch zumindest einen Teil der Adressengeräusche wiedergeben, wodurch das als Option zu vorliegender Erfindung bevorzugte Verfahren eindeutig indentifiziert ist. Für die Kodierung der Audio-Signal/Adressenumschaltung durch bevorzugte definierte Pausendauer oder -lage nach definiertem Zeitraster, welche zum Unterschied von Sprechpausen, die keine Adressenkodierung aufweisen, eine andere Pausendauer oder Lage außerhalb des definierten Zeitrasters aufweisen, ist eigenständiger Schutz zusätzlich beantragt. Bevorzugte Pausenerkennungsoption ist eine Erweiterungsalternative zur Mehrspur- oder Mehrfrequenzenkodierung. Um bei Standardkassettenrekor­ dern die Adressen für die Bildelementeadressierung sowohl im Suchlauf (Vor- und Rücklauf) als auch im Wiedergabebetrieb gleichermaßen lesen und durch die Anzeigeelemente anzeigen zu können, ist die Pausenzeit­ kodierung, oder als weitere Option auch die auf die Pausenzeitkodierung jeweils folgende Adressenkodierung (Frequenz-, Impulsdauer- oder Amplitudenwertekodierung oder Phasenkodierung zwischen den Spuren) durch eine Relativkodierung zu jeweils unmittelbar voreilenden bzw. nacheilenden Kodiersignalen vorgenommen (Differenz, oder insbesondere Verhältniskodierung) um eine bandgeschwin­ digkeitsunabhängige Kodierung eines seriell aufgezeich­ neten Datenstromes zu ermöglichen. In weiterer Vorzugsoption beinhalten die Adressen zur selektiven Ansteuerung der Anzeigemittel auch noch eine Gruppen­ adresse, zur Anzeige betreffender Seitenziffer, bzw. Kodierung eines Blattes. Alternative Option: weiters bevorzugte in die Blattauflagefläche eingelassene optische Sensoren betreffen eine Detektierung, ob eine Seite umgeblättert worden ist, beispielsweise durch optische Abtastung, ob ein Fensterloch zu einer Seite vorhanden ist oder nicht, wobei jeweils aufeinander­ folgende Seiten sich in der Lage betreffenden Fenster­ loches abwechseln (vorhanden oder nicht vorhanden) und weiters durch optionale unterschiedliche Plazierung der Löcher noch eine Erkennung in welche Richtung jeweils umgeblättert worden ist, oder auch eine absolute Seitenziffernerkennung (Ergänzung oder Option) vorgenommen sein kann.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltungsvariante betrifft die Erkennung der Adressen im normalen Wiedergabebetrieb, als auch im Suchlauf Vor- und Rückwärts eines Tonbandes, unabhängig von der Bandgeschwindigkeit, durch definierte VARIATION der Frequenz- oder Pulsdauer- oder des Tastverhältnisses (dito auch für Amplituden­ modulation möglich) des zur Adressenkodierung verwendeten Audiosignales: Hierbei ist ein Dekodierkennzustand jeweils durch das Verhältnis des Überganges eines detektierten Wertes (z. B. Frequenz) zum nachfolgenden Wert kodiert (z. B. aus 8 kHz wird 5 kHz ergibt als Koder/Dekodierzu­ stand zur Erkennung das Verhältnis 1.6 oder aus 8 kHz werden 10 kHz ergibt Verhältnis 0.8, usw.), wobei im Prinzip mehrere solche Verhältnisse kodiert sein können, in Zuordnung zu serielles Datum = log. 1 bzw. serielles Datum = log. 0 und einem Übernahmesignal, welche jeweils das Ende eines seriellen Datenstromes fester Länge anzeigt (serielles Einschreiben in Register dem Datenstrom angepaßter Länge und Abspeicherung mit Übernahmesignal). Diese Kodierung ist für beide Bandrichtungen ausreichend, wenn in umgekehrter Bandrichtung die Zahl dekodierter Verhältnisse zwischengespeichert ist und der Datenstrom softwaremäßig umgekehrt ist. Die angegebenen Kodierkennzustände betreffen lediglich eine mögliche Variante, im Prinzip sind alle bekannten synchronen und asynchronen Kodierverfahren auf die bevorzugte Relativkodierung aufeinanderfolgender Kodierinformationen umsetzbar. Weiters kann bevorzugte Pausenkodierung ebenfalls in beiden Bandrichtungen vorgenommen sein, als auch als Verhältniskodierung jeweils aufeinanderfolgend detektierter Pausen. Eine weitere Variante betrifft anstelle von Verhältnissen Produkte zu verwenden, wobei dann aufeinanderfolgend zu bewertende Kodierinformationen (z. B. Frequenzen, Periodendauer, Tastverhältnisse, etc.) nach einer geometrischen Reihe abgestuft sind, deren Produktfaktor geprüft ist. Weiters kann durch Feststellen der Zwangsfolge bandrichtungsabhängiger Kodierinformationen auch noch die jeweilige Bandrichtung festgestellt sein. Weitere Optionen sind: zu jedem Datenbit für eine Vorwärtsrichtung des Bandes eines in Rückwärtsrichtung zu kodieren mit zur Vorwärtsrichtung unterscheidbarem Kodierkennzustand und Übernahmeimpuls einer Datenbitserie, dito für unterschiedliche Bandgeschwindigkeiten in Vorwärtsrichtung, damit Variation nicht so groß (kompensiert durch Massenträgheit des Bandes beim Anlauf). Variante für CD-Player: Bei CD-Player ist wegen der verfügbaren Bandbreite, als Alternative zu angegebenem Verfahren die unmittelbare Adressenkodierung durch das digitale Signalmuster möglich und benutzt.
Funktionsauswahl zum Abrufen des Sprach- oder Datensignals entsprechend der Adressierung zu den Anzeigeelementen, Varianten: nachfolgend sind zwei Varianten beschrieben, ein Beispiel (I), welches keine REMOTE-CONTROL-Funktion (Steuerfunktion durch Steuer­ signale) der Tonkonserve, insbesondere beim Kassetten­ rekorder erfordert und eines (II) die eine solche Funktion benutzt. Beispiel I: Es ist ein Signaldetektor vorgesehen, der die Aussetzdauer des Audiosignals detektiert und wenn eine Unterbrechung (länger als max. Sprechpause) festgestellt ist, verursacht durch Betätigen der Stopptaste des Gerätes, dann wird auf Wiedergabe des Zweittextes (Übersetzung oder langsames Sprechen) umgeschaltet, wobei durch eine extern vom Kassetten­ rekorder vorgesehene Wiederholtaste die Wiedergabe des Sprachsignalspeichers beliebig oft gestartet werden kann, dito eine optionale Auswahltaste die Umschaltung der Wiedergabe von Zweittext und Drittext aus dem Sprachsignalspeicher auswählen kann und eine Beendigung der Wiedergabe des Sprachsignalspeichers mit Umschaltung auf das ursprünglich wiedergegebene Audiosignal des Tonbandes gegeben ist, wenn der Aussetzdetektor (Signaldetektor) die Fortsetzung des Bandlaufes durch Betätigen der Starttaste des Kassettenrekorders der Ablaufsteuerung anzeigt. Beispiel II: Anhalten und Wiederanlauf der Tonkonserve (z. B. Tonbandes) sind in Übereinstimmung zu am Tonträger der Tonkonserve dekodierten Markierungen sowie in Übereinstimmung zur vorgenommenen Adressierung der Anzeigelemente (Bildele­ mente-Textstellenhervorhebung) vorgenommen. Für beide Varianten sind sämtliche zur Musical-Trainanwendung angegebenen Synchronisierverfahren anwendbar, um den Gleichlauf von durch die Tonkonserve wiedergegebenen akustischem Signal und Adressierung der Anzeigelemente zu gewährleisten.
Die Ausführungsbeispiele weisen folgende Optionen auf: Die z. B. durch Microcontroller realisierte Ablaufsteuer­ ung für die Adressierung der Anzeigelemente stellt sicher, daß bei einem Wechsel der Adressierung eines betreffenden Anzeigeelementes zur Hervorhebung eines (nächsten) Bildelementes der Einschreibvorgang des zu einem von der Tonkonserve wiedergegebenen Ersttextes (Audio-und/oder Datensignal) sinngemäß zugehörigen Zweit- und/oder Drittextes (Übersetzung, langsam gesprochenes Sprachsignal, etc.) in einen Sprachsignalspeicher, der auch unmittelbarer Bestandteil der Ablaufsteuerung sein kann (z. B. Signalprozessor) initialisiert (eingeleitet) ist und solange nicht überschrieben ist, bis der Wechsel der jeweiligen Anzeige zum nächsten Bildelement stattgefunden hat. Für die bevorzugte Funktion der Anzeigelemente zur Hervorhebung bevorzugter Text-oder Bildstellen gilt: Synchron zur Wiedergabe des Ersttextes der Tonkonserve (akustisches Tonsignal und/oder ein Datensignal für Displayansteuerung) sind die Anzeigele­ mente so adressiert, daß sie sinngemäß zur Wiedergabe der Tonkonserve zu den entsprechenden Text- bzw. Bildstellen aufleuchten. Für diese Variante ist bereits eigenständiger Schutz beantragt, z. B. für eine Kinderbuchanwendung, etc. In Weiterbildung ist zusätzlich zur Hervorhebung der Text- bzw. Bildstellen durch die Anzeigeelemente noch der Zeitpunkt mit angezeigt, ab wann der Einschreibvorgang des Zweittextes in genanntem Sprachsignalspeicher abrufbar ist. Ist auch für den Ersttext ein Sprachsignalspeicher vorhanden, dann kann dies synchron zum Aufleuchten der Anzeigeelemente betreff. Hervorhebung der Bild- bzw. Textstellen zum Ersttext erfolgen, ist der Speicher für den Ersttext eingespart, dann sind zur Herstellung der Synchronisation von Erst- und Zweittext drei Ausführungsvarianten zur Auswahl der Anzeige für die Bereitstellung des Zweittextes vorgeschlagen: (1) betreffende LED blinkt, (2) leuchtet in anderer Farbe, (3) erlischt, wobei für das Aufleuchten der nächsten LED eine Pause zum Betätigen der Abruftaste des Zweit-oder Drittextes eingehalten ist: Stopptastenbetätigung des Tonbandes für Beispiel I, bzw. Sensor- oder Bedientastenbetätigung für Beispiel II. Für Beispiel I ist der Zweittext noch etwas verzögert in dem Sprachsignalspeicher vor Überschreibung durch den nächsten geschützt, um eine Überschneidung beim Aufleuchten der nächsten LED zwecks Einhaltung der Reaktionszeit zu vermeiden; nach Ablauf dieser Reaktionszeitabgrenzung ist der Zugriff zum Zweittext des Sprachsignalspeichers betreffend der erloschenen LED beendet, was durch das kurze Zeit vor Ablauf der Reaktionszeitabgrenzung erfolgende Aufleuchten der nächsten LED zum Ersttext angezeigt ist, bzw. ist das Nachladen des dieser LED zugehörigen Zweittextes bereits initialisiert (bei Bereitstellung wieder entsprechend einer der Ausführungsvarianten 1, 2, 3, je nach Gebrauch).
Fig. 9 veranschaulicht einen einfachen Komprimierungs­ vorschlag zum Unterbringen mehrerer Sprachsignalkanäle OHNE aufwendige Algorithmen synthetischer Spracherzeu­ gung:
Fig. 8 betrifft ein Ausführungsbeispiel für eine REMOTE-CONTROL Ausführung der Tonkonserve (Beispiel II), bei der die Wiedergabegeschwindigkeit (z. B. Bandlauf bei Kassettenrekordern) durch von der Bewegungsgeschwin­ digkeit unabhängige Markierungssignale (vgl. bandge­ schwindigkeitsunabhängige Kodierung/Dekodierung) des Tonträgers (Tonbandes) gesteuert ist, dito für die Übereinstimmung der vom Band wiedergegebenen Textteile TEXT-1(TN), TEXT-1(TN+1) . . . TEXT-1(TN+N), welche z. B. jeweils Teile eines Sprachsignales betreffen, welche den durch Anzeigelemente LED(TN), LED(TN+1), . . . LED(TN+N) hervorgehobenen Bildstellen (bzw. Textstellen) entsprech­ en; (Option: vorsehen von Sprechpausen zum Synchroni­ sationsausgleich) mit zur den Textstellen vorgesehenen Stoppmöglichkeiten der Tonkonserve im ON-Line-Modus, d. h. zunächst direkt von Bandkonserve, wobei der Beginn dieser Textabschnitte mit . . . P.O.B (part of begin, d. h. Beginn) bezeichnet ist. Hierbei ist ein Sprachsignal­ speicher benutzt, welcher vorwiegend zur völligen Unterdrückung des Bandanlaufs, wenn zwecks Umschaltung von Ersttext auf Zweittext oder Drittext das Band zunächst gestoppt (vgl. Beispiel I) und danach zur Fortsetzung der Wiedergabe des Ersttextes wieder gestartet ist, die über die vorgesehenen Wiederanlaufstel­ len des Bandes sich ersteckenden Beginnteile des Ersttextes (P.O.B) anstelle der Direktwiedergabe (ON-LINE) über das Band, diese Beginnteile über den Sprachsignalspeicher (RAM) wiedergibt, der eingeteilt ist in Section RAM-A für genannten Zweittext, dito optional einem Drittext (Unterteilung von Section RAM-A) und einer Section RAM-B, in die vor den vorgesehenen Stoppstellen des Bandes der nachfolgende Beginn des Ersttextes (P.O.B) stets eingeschrieben ist, um ihn bei Bedarf, wenn das Band tatsächlich an dieser Stelle angehalten ist (angezeigt durch Anzeigeelemente, vgl. oberen Teil der Beschreibung). Die REMOTE-CONTROL Steuerung erfolgt dann beispielsweise durch Schalten des Motorstromes, die Umschalterkennung, wann die Tonkonserve angelaufen ist, erfolgt dann z. B. über bevorzugte Verhältniskodierung, bzw. Auswertung. Die Synchroni­ sation des Bandanlaufs erfolgt so, daß die Marke zum Starten des Auslesevorganges des vom Halbleiterspeicher wiedergegebenen Tonsignals (vgl. U1 in Fig. 1), auf der Bandkassette so gewählt ist, daß bei Anlauf des Bandes zu diesem Zeitpunkt, der Bandtext etwas voreilend wäre, wobei die zu laufenden Synchronisationsmarkierungen des Bandes vorgenommene Regelung der Anlaufgeschwindigkeit des Bandes, dies im einfachsten Fall so erfolgt, daß die Versorgungsspannung des Kassettenrekorders durch kurze Impulse ausgetastet ist, entsprechend des gewünschten Gleichlaufs zum nahtlosen Fortsetzen von Wiedergabe des Halbleiterspeichers zur direkten Wiedergabe des Tonbandes. Möglichkeiten für die Synchronisationsmarkierungen für die Bandgeschwindigkeitsanzeige sind in der Hauptanmeldung bereits ausführlichst beschrieben.
Weiters bedeuten: TEXT2 . . . mit tn Index zugehörige Zweittextteile zu genanntem Ersttext TEXT1, wird nach Dekodierung von U2 in Sprachsignal RAM-Section A geladen, auf Band kodierte Kennzustände für die Ablaufsteuerung:
  • U 1 . . . Kennzustand schaltet Tonsignalwiedergabe in Anlaufphase der Tonkonserve auf Speicherwiedergabe (vgl. Signaldauer 1, gekreuzt schraffiert),
    U2 . . . Kennzustand schaltet Tonsignalwiedergabe nach Anlaufphase der Tonkonserve wieder auf direkte ON-LINE-Wiedergabe (vgl. Signaldauer 2, parallel schraffiert), vgl. auch Fig. 3b,
    U3 . . . Pause der Tonsignalwiedergabe, wobei jedoch erst nach beendetem Schreibvorgang des Sprachsignalspeichers (TEXT 1 p. B. to RAM-B) die Stoppbereitschaft der Tonkonserve erreicht ist,
    U4 . . . Ende von Zweittext, Beginn von Anfang des nächsten Textes für Schreibvorgang des Sprachsignalspeichers nach RAM Section B,
    U5 . . . Hier ist die Wiedergabezeit der Tonkonserve im ON-LINE-MODUS zu Ende. Wird zum Zeitpunkt von U5, der z. B. eine Taktflanke für ein D-Flip-Flop ist, ein Stoppsignal detektiert (z. B. ausgelöst und zwischengespeichert durch beschriebene Photointerruptoreingabe), dann wird die Tonkonserve angehalten (vgl. dazu Fig. 3a) Signal 3 veranschaulicht die Ansteuerung der Hervorhebungskennzustände der den Bildelementen zugeordneten LEDs (z. B. leuchten lassen). Wobei zwischen den einzelnen Ansteuerphasen aufeinanderfolgend angesteuerter LEDs jeweils eine Pause (erloschen) vorgesehen ist, innerhalb der ein Stoppsignal für die Tonkonserve für die gerade erloschene LED gerade noch erzeugt oder auch nicht werden kann, also einen Übergang darstellt (TU1R), jedoch mit Sicherheit nicht ein Stopsignal für die nächst aufleuchtende LED initialisiert. Diese Maßnahme ist vorgesehen, um dem Benutzer eine gewisse Reaktionszeit für die Bedienung zu geben. Weitere Alternativen für die Einbindung in bevorzugtes akkustischvisuelles Lernsystem sind als Sensorsignal für das Abrufen eines Zweit- oder Drittextes bevorzugte Sensoren (LEDDs=Reflexionsmesser oder PAD-Eingabefunktion über Fenster des bedruckten Plattes) vorzunehmen (z. B. abgefragt über Multiplexer) oder auch für LED-Bildschirme mit Standbildfunktion anstelle der bedruckten Blätter oder zusätzlich dazu einzusetzen.
APPLIKATIONSvariante Reaktionszeitkompensation
betrifft die Berücksichtigung der Reaktionszeit des Musizierenden für die Rhythmustrainingsanwendung, wie z. B. Notenbildanwendung oder Musical-Train-Anwendung mit zu Tonpositionen des Instrumentes oder Notenblattes vorgesehenen Anzeigemitteln, oder auch zur Erzeugung der Silbenfortschaltung einer Silbenbetonung innerhalb eines Wortes beim akustisch-visuellen Erlernen der richtigen Aussprache oder Schreibweise einer Fremdsprache; das gleiche gilt beim Erlernen von Gesang. Hierbei ist Verfahrensmaxime nach DE 40 41 766 A1 und PCT/EP 90/02 317 und EP-Pat-Nr. 04 64 173 benutzt, um für genannte Anwendungen eine automatische Anpassung der Reaktionszeit an das individuelle Reaktionsvermögen des Lernenden zu erhalten, indem eine Zeitmessung des gespielten Rhythmus der Töne, Silben oder Laute vorgenommen ist und aus dieser Zeitmessung der jeweils aktuelle Rhythmustakt errechnet ist, wobei dies durch Aufsummierung betref­ fender Rhythmuscodewerte (R-CODE)-Werte vorgenommen ist, aus denen dann der Rhythmustakt erzeugt ist; zum Zwecke der automatischen Anpassung der Spielführer, bzw. Rhythmustaktfortschaltung der Anzeigemittel so, daß durch gemeinsames Ablaufprogramm mehrere Instrumente zueinander synchron ergänzend (orchestral zu einem gemeinsamen Notenbild) gespielt sind, bzw. dito synchron zu einer Begleitmusik gespielt werden können, oder auch der Reaktionszeitunterschied zwischen rechter und linker Hand beim Spielen eines Instrumentes ausgeglichen werden kann, dito um das Ablaufprogramm für unterschiedlichste Anwendungsvarianten synchronisieren zu können. Diese automatische Anpassung der Reaktionszeit des Lernenden, ist dann z. B. für die Synchronisation des Spielführers oder der bevorzugten Notenblattanzeige, z. B. zur Förderung des Zusammenspiels der beiden Hände beim Klavierspiel oder des Zusammenspiels zu einer Begleitmu­ sik oder zu einem Sprech-bzw. Gesangstext für Silbenbetonung, Sprachlernsysteme, etc., vorgenommen. Dieses Verfahren mit nachfolgend beschriebener bevorzugter Bemessung ist für alle Arten einer Kommunikation durch Computer gesteuerte Lernmittel (im nachfolgenden Rhythmussteuerungsanzeige genannt) anwendbar, und daher wird um allgemeinsten Schutz angesucht, vgl. auch elektromagnetische Steuerung des Betätigungswiderstandes der tonauslösenden Teile, wie Tastenanschlagskraft, Saitenblockierung, etc. nach PCT/EP 90/02 317; entspr. dieser Patentanmeldung ist auch eine Mitsteuerung des Rhythmusablaufes durch die auf einen jeweiligen Änderungsstatus der Rhythmussteuerungs­ anzeige (z. B. Noten oder Tonanzeige) jeweils erfolgende Aktion des Lernenden (z. B. Anspielen eines Tones, Singen oder Sprechen eines Lautes, etc.) zur Fortschaltung des Rhythmusablaufprogrammes vorgenommen, unter weiterer Beeinflussung, daß bei Erkennen eines Versäumnisses des Lernenden betreff. Auslassen dieser Aktion (Ton, Note, Laut ausgelassen), indem das damit verbundene Aktionssignal zwischen einer vorgegebenen Anzahl von aufeinanderfolgenden Rhythmustakten ausbleibt (entspricht Status: Overflow OVS), die Fortschaltung des Rhythmusablaufprogrammes (LED-Fortschaltung zu betreffendem Ton, Laut, Silbe, Schriftzug,etc.) anstelle durch das erzeugte Aktionssignal, durch betreffenden Rhythmustakt vorgenommen ist; jeweils festgestellt durch einen Overflow-counter (OVS-Zähler), dessen Ansprech­ zählerstand der Anzahl zulässiger auszulassender Noten, bzw. Silben entspricht, z. B.: für 1, OVS<1 = Ansprechschwelle , welche fest eingestellt ist oder durch das Notenablaufprogramm gesetzt werden kann (Option). Tritt das Aktionssignal zu betreffenden Ryhthmustakten wieder auf, dann wird OVS auf die Anfangsbedingung gesetzt; inkrementiert wird OVS jeweils mit einem Rhythmustakt, dekrementiert mit dem Aktionssignal, vgl. zu OVS auch Beschreibung von PCT/EP 90/02 317. Das Aktionssignal ist durch den Lernenden jeweils erzeugt durch Dekodiersignal, welches die Tonauslösung oder Tonerzeugung (Tonabnehmer, Tondekodierung) bzw. ein Lautdetektor (über Mikrofon) detektiert, wobei die zu DE 40 41 766 A1 und PCT/EP 90/02 317 und EP-Pat-Nr. 04 64 173 bereits vorgeschlagene Option besteht, das das Aktionssignal mit dem Ergebnis einer Abfrage verknüpft ist; welches die Fortschaltung des Rhythmusablaufprogram­ mes vornimmt: z. B. einer Prüfung ob richtiger TON gespielt, oder ein richtiger TON aus einer durch Ablaufprogramm bestimmten Menge von Tönen gespielt ist, z. B. zur Einhaltung eines Improvisationsspielraumes, oder z. B. ob Dynamik-Betonung oder Frequenz eines Tones innerhalb eines bestimmten Toleranzrasters gespielt sind, usw., wobei z. B. für über Mikrofon detektierte Instrumente oder Gesang mittels elektronischer Filtermittel (z. B. digitale Filter mit DSP) das zu DE 40 41 766 A1 und PCT/EP 90/02 317 und EP-Pat-Nr. 04 64 173 bereits eingehend beschriebene Verfahren zur Vorgabe von Vergleichsfrequenzen durch das Notenablaufprogramm benutzt sein können, bei deren Eintreffen (durch Gesangsstimme des Lernenden) das Tonerzeugungssignal erkannt ist. Bleibt das über derartige Bedingungen verknüpfte Tonerzeugungssignal aus, dann tritt beschriebener Overflowstatus (OVM<1) ein.
Entsprechend PCT/EP 90/02 317 ist zusätzlich oder ersatzweise zum eigentlichen IDEAL-Rhythmustakt (729, Fig. 26), welcher dem Rhythmus des Noten- oder eines Silbenwechsels bzw. Änderungsstatus der Rhythmus­ steuerungsanzeige entspricht, ein dem IDEAL-Rhythmustakt voreilender Rhythmustakt (730, Fig. 26) benutzt, welcher jeweils eine Zeitverzögerung eines Reaktionszeit-Delays (RZ-Delay) triggert, nach dessen Ablauf dem Lernenden die vorzunehmende Aktion (Tonanschlag, Gesangsvariation, Silbenaussprache, etc.) angezeigt ist: z. B. durch Erlöschen des Anzeigeelementes (DE 40 41 766 A1) welches den jeweils zu spielenden Ton, oder jeweils auszusprech­ ende Silbe bei Auslösen des Aktionssignals (jeweils 1 Schritt voreilend, vgl. DE 40 41 766 A1) oder bei Eintreffen betreffenden Rhythmustaktes (vgl. DE 40 41 766 A1) zuvor angezeigt hat. Ist dieses Verfahren zu bevorzugter LED-Zeigervariante benutzt, dann entspricht das Erlöschen zugleich dem Start der Zeigerbewegung zur nächsten Note (oder Ton), bzw. der Silbe (eines Textes). Ist eine Betriebsweise erwünscht, bei der der Leuchtpunkt des Zeigers synchron zu den maßgebenden Rhythmuszeitpunkten aufleuchtet statt erlischt, z. B. wortweise für einen Übersetzungstext, dann ist von der eingangs beschriebenen Zeigerbewegungsbetriebsweise mit jeweils kompensierender gegenläufiger Adressierung der LED-Zeilenpunkte Gebrauch gemacht.
Bevorzugte Bemessung des Verfahrens: Die mit genanntem Reaktionszeit-Delay (RZ-Delay) jeweils eingestellte Verzögerung, welche als innerhalb des Rhythmustaktes auftretende Teilzeit (vgl. PCT/EP 90/02 317) aufgefaßt werden kann, ist zwecks automatischer Anpassung an die Reaktionszeit des Lernenden vorzugsweise so bemessen, daß zu betreffenden unmittelbaren Aktionen des Lernenden (gespielte Note, gesprochene oder gesungene Silbe, etc.), oder zu über mehrere aufeinanderfolgende Aktionen gebildeten Mittelwert, die SUMME, welche gebildet ist aus: jeweils eingestelltem Zeitwert des Reaktionszeit-Delays (RZ-Delay) UND einer Zeitspanne, die sich aus der zeitlichen Bezugsmessung des Zeitpunktes zu dem eine betreffende Aktion des Lernenden (Aktions­ signal) in Relation zur zeitlichen Lage des jeweils zugehörigen Rhythmustaktes auftritt, KONSTANT gehalten ist, wobei dies durch zu jedem Rhythmustakt, bzw. jeder Rhythmussteuerungsanzeige oder über eine Vielzahl aufeinanderfolgender Rhythmustakte, bzw. Rhythmussteuer­ ungsanzeigen erfolgender Nachregelung, bzw. Nachstellung des Reaktionszeit-Delays erfolgt (RZ-Delay); Option: Der Zeitwert, welche der konstant gehaltenen SUMME aus den genannten Zeiten entspricht, kann durch das Ablaufpro­ gramm, je nach den zeitlichen Abständen zwischen den gespielten Noten (oder Silben) vorgegeben sein.
Varianten: *(1), Nachregelung des Reaktionszeit-Delays (RZ-Delay) zum Ausgleich der Reaktionszeitabweichung erfolgt durch Berechnung auf jeweilige Ergänzung konstant gehaltener SUMME; oder *(2), die Nachstellung des Reaktionszeit-Delays (RZ-Delay) erfolgt durch eine die Abweichung des betreffend voreilenden Rhythmustaktes ausgleichende Auswahl aus einer Vielzahl vorhandener mit Kennadressen versehener Rhythmustakte, welche nach einem Zeitraster zum Ausgleich der erforderlichen Variation des Reaktionszeit-Delays entsprechend untereinander verzögert und durch die Bezugszeitmessung des Aktions­ signals jeweils ausgewählt sind, wobei dies bei auch unveränderlichem RZ-Delay, oder auch ausschließlich durch die jeweils vorgenommene Auswahl betreffend voreilend verzögerten Rhythmustaktes erfolgen kann.
Wie bereits zu DE 40 41 766 A1 und PCT/EP 90/02 317 EP-Pat-Nr. 04 64 173 angegeben, sind betreffende Rhythmustakte entweder unmittelbar in Echtzeit auf einer Speicherkonserve (z. B. zu einem Tonträger) mit kodiert oder nur als Adressenprogramm vorhanden, aus denen betreffende Rhythmustakte dann über Zeitgeber (Timer) erzeugt sind; oder auch aus dem Audio-(NF)-Signal einer gesondert abgespielten Standardtonkonserve (z. B. CD, Tonband, Schallplatte) erzeugt, wobei durch das Rhythmusablaufprogramm synchron zum vom Audio-(NF)- Signal zu erwartende Frequenzspektren vorgelegt sind, und der positive Vergleich bei Eintreffen dieser Spektren das Synchronsignal für den Gleichlauf des Rhythmusablaufprogrammes zur wiedergegebenen Standard­ tonkonserve liefert (mit Frequenzmustern zur absoluten Zeitablauferkennung zum Setzen absoluter Synchronisations­ zeitwerte, und/oder Frequenzmustern zur inkrementalen Fortschaltung der Synchronisationszeitwerte, mit denen das Rhythmusablaufprogramm synchronisiert ist (analog zu obenstehend genannter Abfrageverknüpfung des Aktions­ signals des Lernenden). Weitere Option ist, das Rhythmustaktraster oder weitere derartige Rasterimpuls für die Drehzahlsynchronisation einer Tonkonserve, z. B. Tonbandes, mit zu verwenden. Ebenso kann das Rhythmustakt­ raster ein reines Synchronimpulsraster sein, oder in den Adressen der jeweils zu adressierenden Anzeigen (LEDS, Tastenblockierung, etc.) des Rhythmusablaufprogrammes implizit enthalten sein.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele zu Fig. 26 bis Fig. 28 beschrieben:
Zu Fig. 26: veranschaulicht eine Variante des mit Controller-Chip durchgeführtes Verfahrens: voreilender Rhythmustakt (730) triggert RZ-Delay; bei Ablauf von RZ-Delay ist Aktion von Lernenden vorzunehmen, z. B. für Musical-Train angezeigt durch LED-OFF (erlöschen betreffender LED). Wenn Overflow (OVS<1) dann keine Änderung von RZ-Delay und nachfolgend beschriebener Meßvorgang nicht vorgenommen, bzw. nicht ausgewertet, wenn kein Overflow (d. h. der Lernende kann dem angezeigten Rhythmus folgen), dann sind durch Hardware oder werden durch sequentielle Software jeweils zwei Zeitmessungen [(1), (2)], simultan durchgeführt: für (1), siehe linker Pfad von Fig. 26: Aktionssignal [für Beispiel Musical-Train, d. h. Musikalisches Lernsystem, ist Aktionssignal = Tonsignal (731), d. h. Ton gespielt] startet die Zeitmessung (ZM-Starten) und der Ideale Rhythmustakt (729) stoppt die Zeitmessung (ZM-Stoppen); für (2), siehe rechter Pfad von Fig. 26 (2): idealer Rhythmustakt (729) startet die Zeitmessung, Aktionssignal (731) stoppt die Zeitmessung.
Auswertung: läuft bei beiden Zeitmessungen der Zähler über einen vorgewählten Wert (RFmax), dann liegt der Idealfall vor, daß RZ-Delay richtig eingestellt ist, tritt bei einer der beiden Zeitmessungen ein entspr. Wert (ZM1, ZM2 = Summand) auf, dann erfolgt durch vorzeichengerechte Addition eine Korrektur des RZ-Delay, entsprechend SUMME = Konstant, wobei die Korrektur bei Beendigung einer Messung oder zu festen Zeitpunkten (mit RFmax dekodiert) erfolgt; (dito Zuweisung, daß jeweils anderes Meßergebnis, welches RFmax nicht erreicht, aktuell ist, vgl. jeweils andere Messung aktuell). Je nachdem welche der beiden Zeitmessungen das Ergebnis für den Zeitausgleich liefert (ZM1 oder ZM2) ist das Vorzeichen der Zeitmessung positiv (ZM1 für 1. Messung) oder negativ (ZM2 für 2. Messung), wobei positives Ergebnis RZ-Delay entsprechend vergrößert und ein negatives Ergebnis entsprechend verkleinert. Weiterhin ist zu jedem festgestellten Overflowstatus (OVS<1) eine Unterdrückung der Nachregelung von RZ-Delay sichergestellt, damit auf keinen Fall falscher Wert in RZ-Delay eingeschrieben wird, wenn nach Übernahme der Fortschaltung des Ablaufprogrammes der Rhythmussteuerungsanzeige durch betreffenden Rhythmustakt, diese wieder durch Aktion des Lernenden mitgesteuert ist. Für zweite Variante mit Auswahl jeweils verwendeten Rhythmusrasters durch Kennadressen, liefert Zeitmessung ZM1, ZM2 zugleich die Kennadresse für Dekodierung betreffend zuständigen Ryhthmusrasters (Option, z. B. verwendet für Hardware- Chip-Lösung). Varianten: Für die Nachregelung, bzw. Nachstellung von RZ-Delay bestehen die beiden Varianten diese Nachregelung zu jedem Aktionsereignis des Lernenden (also z. B. zu jeder gesprochenen Silbe oder gespielten Note) vorzunehmen, oder über einer Vielzahl von zu aufeinanderfolgenden Aktionsereignissen jeweils vorgenommenen Messungen (ZM1, ZM2) zu mitteln, wobei die Zeiträume über die eine Mittelwertbildung jeweils vorzunehmen ist, bzw. eine Nachstellung von RZ-Delay durch den gebildeten Mittelwert zu erfolgen hat, durch das Rhythmusablaufprogramm bestimmt ist.
Zu Fig. 27: betrifft Erweiterungsoption zu Fig. 26, mit dem Zweck, dem Lernenden Anweisungen für die von ihm zu der Rhythmusanzeige einzuhaltende Reaktionszeit zu geben, optional mit und ohne Begleitmusik, weiters auch mehrstimmig, z. B. für mit zu bevorzugter Notenbildan­ wendung gegebener Anleitung für das Zusammenspiel der beiden Hände des Klavierspieles, wobei dann für diesen speziellen Anwendungsfall rechte und linke Hand durch bevorzugte Reaktionszeitmessung getrennt erfaßt sind, was durch das Notenablaufprogramm erkannt ist, da die nach Noten gespielten Töne dem Programm bekannt sind. Zu jeder Messung von ZM (1, 2 bzw. S1 . . . S3 . . . Sn, vgl. Fig. 28) ist eine Abfrage vorgenommen, ob die durch bevorzugte Messung zu vorheriger Messung (ZM-old) jeweils festgestellte Änderung der Reaktionszeit (vgl. nachfolgend, zu Fig. 28) eine bestimmte Toleranz überschreitet; wenn ja (ZM-Relativ = ja), dann wird der zuvor gemessene Zeitwert (ZM-old) mit dem aktuellen (ZM-new) erneuert (Strobe=Einschreibsignal von RAM-Speicher), wenn nein, dann nicht. Weiters ist für jede Erneuerung die Hervorhebung dieses Zustandes an den Anzeigemitteln vorgesehen, z. B. durch Ein/Ausschal­ tung; oder Helligkeitssteuerung oder Farbumschaltung, um dem Lernenden seine Rhythmusabweichung anzuzeigen. Besondere Bedeutung findet diese Methode z. B. wenn bevorzugte Notenblattanwendung an Keyboards (Tastenin­ strumenten) zusammen mit bevorzugter Tastenblockierungs­ steuerung aus PCT/EP 90/02 317 vorgenommen ist, wobei dann z. B. auch noch eine Richtungsanzeige der Rhythmusabweichung derart vorgenommen ist, daß zu spät angeschlagene Tasten besonders leichtgängig sind, oder von selbst automatisch gespielt sind, und zu früh angeschlagene Tasten besonders schwer zu betätigen sind, mit kontinuierlicher Anschlagskraftregelung vom Ausmaß der Abweichung und daß weiterhin für die LEDs bzw. dem LED-Zeiger des Notenblattes, die durch Erlöschen der LEDs jeweils angezeigten Anschlagszeitpunkte zu jeweils neu zu spielenden Noten nicht mehr aufleuchten (LED disabled), wenn der Rhythmus nicht mehr eingehalten ist, d. h. ZM-Relativ in Relation zum vorhergehenden Wert überschritten ist, wobei durch ZM-Relativ eine Dynamikkompression (Übertreibung) für die Steuerung der Tastenblockierung zum Zeitpunkt der jeweiligen Rhythmusfehlerentstehung, noch zusätzlich der durch Absolutmessung fortgenommenen Rhythmusüberwachung als Option vorgenommen ist. Optische im Notenbild integrierte Anzeige und Tastenblockierung arbeiten bevorzugt so zusammen, daß aus der einerseits durch jeweiliges Aufleuchten und Erlöschen des LED-Zeigers im Notenbild die korrekte Spielweise sichtbar ist, andererseits bei ständig erloschenem LED-Zeiger die Fehleranzeige nur mehr durch die Betätigung des Tastendruckes gegeben ist, wobei für bereits gelernte Musikstücke die LED-Anzeige auch mit umgekehrter Betriebsweise des lediglichen Aufleuchtens bei Fehlern erfolgen kann. Eine weitere Option betrifft die Betriebsweise bei der die LEDs des Notenbildes durch entsprechende Intensitätssteuerung nur die Anschlagsintensität des Lernenden mitteilen und die Tastenblockierungssteuerung die Rhythmusüberwachung vornimmt, oder auch umgekehrt oder mit LEDs des Notenbildes und der Tastenblockierungssteuerung nur die Anschlagsintensität geübt ist. Weiters zu Fig. 27: Schwellwertvorgabe für x, y, z Dynamikkompression von ZM-Relativ (Erkennung der 1. Anleitung = Änderung, bzw. auch 2. Ableitung Änderungsintensität); ZM = 0 . . . Lern­ ender spielt korrekt, Abweichung = 0. Weitere Option: bei zweistimmiger Überwachung mit nur einer LED-Fensterzeile des Notenbildes für beide Stimmen: vgl. zu Farbumschalt­ ung in vorangehender Beschreibung, wobei in dieser Betriebsvariante z. B. die Farbe der Anzeige bei Rhythmusabweichung des Lernenden, bzw. Reaktionszeitab­ weichung, im Notenbild bei festgestellter Abweichung der Reaktionszeit in der Farbe nicht geändert ist und lediglich über die Tastenblockierungssteuerung erfolgt. In allen beschriebenen Fällen kann der Anleitungsmodus des akustisch-visuellen Lernsystems stets eingeschaltet bleiben, lediglich die Reaktionszeitkompensation ist gesteuert.
Weitere Anwendungsalternative in Verbindung mit Tastenblockierungs/Beschleunigungssteuerung: ist die Verwendung der bevorzugt durch elektromagnetische Spulen mit Hubmeßsystem für den Bewegungshub einer Tastatur, bzw. Tastenmechanik erhaltenen Möglichkeit, den während eines Anschlages erhaltenen Tastenbetätigungsweg, bzw. die Betätigungsgeschwindigkeit der Taste kontinuierlich oder zwischen Schwellwerten zu messen und daraus den genannten Meßwert (ZM bzw. ZM-Relativ) als Maß für die vorgenommene Reaktionszeit des Aktionssignals abzuleiten (durch Berechnung oder Funktionswertetabelle bzw. look-up-table), wobei auch weiterhin anstelle eines Lernprogrammes, welche das Erlernen eines Musikstückes oder einer Gesangslektion betrifft, auch das über Vergleichsinstrument einer Präzisionsmechanik eines hochwertigen Flügels oder Klavieres erhaltene Ablaufpro­ gramm treten kann, welches dann die zu unterschiedlich festgestellten Anschlagsdynamiken (absolute Geschwin­ digkeit, und/oder auch Geschwindigkeitsverlauf = Beschleunigung) die zugehörigen Reaktionszeiten als Rhythmusdauerinformation (entspricht Rhythmusdauerinter­ vall) enthält und die genannte Regelung der Reaktions­ zeitverzögerung nicht durch einen Zeitgeber (RZ-Delay), sondern durch die Intensitätssteuerung der Tastenblockier­ ung vorgenommen ist, wodurch durch das beschriebene Verfahren in weiterer Anwendung eine Verfeinerung der elektronisch nachgebildeten Anschlagsmechanik derart erhalten ist, daß durch bevorzugtes Verfahren Interpolationsstützpunkte zwischen den Werten der look-up table betreff. Zuordnung von Beschleunigungsbewegung der Taste und jeweils einzuprägender Spulenstrom für die Blockierung des Tastenbewegungswiderstandes (ersetzt RZ-Delay) gegeben ist.
Zu Fig. 28: betrifft eine Alternativoption zu Fig. 26 als weitere Durchführungsvariante des Verfahrens, bei der die Zeitmessung der Zeitspanne für die zeitliche Bezugsmessung des Zeitpunktes zu dem eine betreffende Aktion des Lernenden in Relation zur zeitlichen Lage des jeweils zugehörigen Rhythmustaktes auftritt, nicht wie in Beispiel zu Fig. 26 relativ zum idealen Rhythmustakt (729), sondern relativ zum voreilenden Rhythmustakt (730) gemessen ist. Diese Methode befolgt auch das bevorzugte Bemessungsprinzip zur Konstanthaltung genannter Zeit-SUMME, da die Phasenlage von voreilenden Rhythmustakt (730) zum idealen Rhythmustakt (729) unveränderlich gehalten ist (Variante 1), und nur RZ-Delay geregelt ist, wobei wie bereits vorangehend erläutert, die Triggerung von RZ-Delay mit dem voreilenden Rhythmustakt (730) erfolgt. Dadurch kommt das Verfahren mit nur einer Zeitmessung (stets positiver Wert) aus, die ebenfalls Hardware- oder Software mäßig durchgeführt werden kann: gemessen ist das Zeitintervall über die Dauer von voreilendem Rhythmustakt (730) zum Zeitpunkt des Eintreffens des vom Lernenden erzeugten Aktionssignals, bzw. Tonsignals (731), wodurch als Meßergebnis (S1, S2, S3) jeweils die Zeit: Meßwert (S-1,2,3) = "Reaktionszeit des Lernenden (Traini)" plus "RZ-Delay" erhalten ist, und weiters die Zeit: SUMME = "Reaktionszeit des Lernenden (Traini) plus RZ-Delay" konstant zu regeln ist, so daß bei einigermaßen unveränderlicher Reaktionszeit des Musizierenden der Wert: "SUMME = Meßwert", wird.
Für jeden erhaltenen Meßwert (oder Mittelwertbildung, vgl. oben) wird daher die Differenz: SUMME minus Meßwert gebildet und zum Wert der vom RZ-Delay jeweils zu erzeugenden Verzögerungszeit vorzeichengerecht addiert, wodurch sich der Fehler (F) der Reaktionszeitänderung ausgleicht (vgl. Reaktionszeit neu kompensiert), wobei optional noch eine Ansprechschwelle (Toleranz, Fig. 28) vorgesehen sein kann.
In Fig. 28 sind die mit case1, case2, case3, case4 bezeichneten Fälle (case1 . . . case4) folgendermaßen zusammengestellt und jeweils auf den durch voreilenden Rhythmustakt bestimmten Triggerzeitpunkt des RZ-Delay (730) bezogen, wobei bei Ablauf von RZ-Delay, durch Erlöschen betreffenden Anzeigemittels (LED-OFF) dem Lernenden die vorzunehmende Aktion (z. B. Spielen eines Tones, Singen einer Silbe, etc.) angezeigt ist:
Zu case1: in case1 fällt der ausgelöste Ton (731) gerade mit dem IDEALEN Rhythmustakt (729) zusammen, wobei die konstant zu haltende SUMME von RZ-Delay UND Reaktionszeit des Musizierenden gleich dem Meßwert S1 genannter Messung; Fehler F daher 0 ist.
Zu case2 (mit 2a, b): in case2 hat der Spieler abweichend von seiner regelmäßig eingehaltenen Reaktionszeit den Ton (731) zu früh (voreilend zum IDEALEN Rhythmustakt) angeschlagen, (um Fehlbetrag SUMME-S2 = F), was zu case2a ersichtlich ist; in case2b ist bereits die Nachregelung von RZ-Delay erfolgt (RZ-Delay plus F), wodurch für die nächste zu spielende Note, die vom Spieler geänderte Reaktionszeit bereits ausgeglichen ist.
Zu case3 (mit 3a, b): in case3 hat der Spieler abweichend von seiner regelmäßig eingehaltenen Reaktionszeit den Ton (731) zu spät (nacheilend zum IDEALEN Rhythmustakt) angeschlagen, (um Fehlbetrag SUMME-S3 = minus F), was zu case3a ersichtlich ist; in case3b ist bereit die Nachregelung von RZ-Delay vorzeichengerecht erfolgt (RZ-Dealy minus F), wodurch für die nächste zu spielende Note, die vom Spieler geänderte Reaktionszeit bereits ausgeglichen ist.
Zu case4: (betrifft Option) veranschaulicht noch die weitere Möglichkeit, für den Fall, daß ein Ton bereits vor Ablauf des RZ-Delays, also vor seinem angezeigten Auslösezeitpunkt (LED-OFF) gespielt worden ist, die betreffende LED beim Anschlagen eines Tones also noch leuchtet, wobei durch den Tonanschlag dann das Erlöschen der LED programmablaufgemäß herbeigeführt ist (mit Aufleuchten der nächstfolgenden LED). Dieser Fall ist durch das bei der TON-Auslösung noch nicht abgelaufene RZ-Delay dekodierbar (RZ-Delayzeit noch aktiv) und in bevorzugter Variante als Option noch die Maßnahme getroffen, daß bei Ansprechen dieser Dekodierung, d. h. Tonauslösung (731) wenn RZ-Delay noch aktiv, RZ-Delay nicht nachgeregelt wird, also die Reaktionszeitkompen­ sation nicht vorgenommen ist. Durch diese optionale Betriebsweise wird dem Musizierenden ein Improvisations­ spielraum gegeben, den er beispielsweise während des Spieles folgendermaßen nutzen kann: Während des korrekten Spieles (mit mittlerer Reaktionszeit) kann der Lernende durch spontane Änderung seiner Spielweise für einen einzelnen Ton nur eine sehr kurze Reaktionszeit einhalten, bei der er möglichst unmittelbar nach Erlöschen einer betreffenden LED den zugehörigen Ton ansingt, bzw. anspielt, und durch bevorzugtes Regelver­ fahren somit eine möglichst große Zeit für RZ-Delay eingestellt ist, einzig hervorgerufen durch seine Spielweise. Hält der Lernende dann bei den nachfolgenden Tönen seine mittlere Reaktionszeit wieder ein, dann kann er ständig vor dem jeweiligen Erlöschen der den zu spielenden Tönen entsprechenden LEDs im freien Rhythmus improvisiert dazuspielen, ohne daß eine Rückregelung der RZ-Delay-Zeit erfolgt. Will der Lernende von diesem Modus wieder auf den Kompensationsmodus zurück, dann braucht er lediglich einen Ton erst nach Erlöschen betreffender LED anzuschlagen. Weiters ist durch entsprechende optionale weitere feedback-Funktionen die Änderung der Phasenlage des entsprechenden Rhythmustaktes, welcher RZ-Delay triggert in Anpassung an die jeweilige Spielweise möglich (Kombination von Variante 1 und Variante 2), umgeschaltet durch die Statuserkennung, ob zu gespielten Tönen eine Nachregelung von RZ-Delay vorliegt oder nicht. Weiters kann die zum (z. B. durch Programm) vorgegebenen Referenzwert SUMME festgestellte relative Abweichung = SUMME-Meßwert/SUMME noch zu der zu Fig. 27 erläuterten Option einer Synchronanzeige für den Lernenden verwendet sein. APPLIKATIONsvariante TAKTMODERATION: betrifft ein Verfahren für eine Metronomtaktgeberfunktion, die unter Ausnutzung unterschiedlichster Anzeigesteuerungsvarianten, vgl. stationäre LED-Anzeige, bewegter Zeiger, Steuerung der Auslösekraft bei der Tonauslösung (Tastenblockierung, bzw. Saitenblockierung, bzw. Anschlagserleichterung), eine elektronisch ablaufende Rhythmussequenz WÄHREND SEINES ABLAUFES derart moderiert, daß sich die ablaufende Rhythmussequenz einerseits an individuelle Anforderungen anpaßt, andererseits die elektronische Präzision mit damit verbundenen Überwachungs- und Registrierungsmög­ lichkeiten weiterhin gegeben ist. Für dieses Verfahren ist neben bevorzugter Anwendung zu akustisch visuellem Lernsystem in allgemeinster Verwendbarkeit um besonderen Schutz angesucht; so ist es beispielsweise auch für die Moderierung der Wiederholfrequenz eines Scheibenwischers (z. B. für Kraftfahrzeuge) auch besonders geeignet. Für die Moderierung der ablaufenden Rhythmussequenz ist eine Steuersignaleingabe (MOD) erforderlich, welche z. B. unmittelbar über Schalter (vgl. Scheibenwischeranwendung oder Abgriff an Tastencoder eines Keyboards) oder über Signalmuster-(Pattern-)auswertung realisiert ist; diese Signalmusterauswertung betrifft beispielsweise eine Dekodererkennung für den Ablauf von über bevorzugtes PAD eingegebene Schriftzüge, wenn mit bevorzugtem akustisch visuellem Lernsystem z. B. die Schreibweise der Schrift eines fremden Kulturkreises (chinesisch, japanisch, arabisch) synchron zur akustischen Aussprache erlernt werden soll, z. B. ein während des Schreibens dieser Schriftzeichen auf bevorzugtem PAD nach der Schreibgesch­ windigkeit synchronisiertes Dikat von einer Tonkonserve, wobei die Anpassung der Schreibgeschwindigkeit dann durch die zwischen den einzelnen Wörtern eingehaltenen Pausen synchronisiert und durch die Patter-Recognition- software des PAT vorgenommen (gesteuert) ist; oder für die rein musikalische Anwendung, wenn durch bevorzugte Frequenzmusterdekodierung oder Dekodierung von gespielten Tönen, welche der Lernende durch Gesang oder über das Instrument unmittelbar erzeugt, eine automatische Anpassung an die Metronomfunktion für die Rhythmusanzeige des Notenbildes gegeben werden soll (z. B. linke Hand eines Klavierspielers bestimmt den Rhythmus).
Bevorzugter Verfahrensablauf ist durch Fig. 16 veranschaulicht: Analog zu bereits vorangehend angegebenen Varianten erfolgt bevorzugte Zeitmessung über die Zeitdauer jeweils ausgelöst durch einen Rhythmustakt (RH) und jeweils beendet durch das Aktionssignal des Lernenden (oder für Optionsvariante auch umgekehrt), für vorliegende Anwendung durch Steuersignaleingabe (MOD), wobei vorzugsweise durch die elektronische Ablaufsteuerung die Problematik verfahrens­ gemäß erfaßt ist, daß zwischen den beiden Fällen, Taktdauerverkürzung und Taktdauerverlängerung relativ zum jeweils aktuellen Taktsignal, bzw. Rhythmustakt (RH), unterschieden ist. TALT betrifft den aktuell erzeugten Rhythmustakt durch die elektronische Ablaufsteuerung; TNEU betrifft die durch den Lernenden vorgenommene Aktion (MOD1, MOD2), wobei die beiden Fälle dargestellt sind: zu Signaleingabe MOD1 (Fall 1) soll die erzeugte Rhythmusdauer TALT verkürzt, und zu MOD2 (Fall 2) soll die erzeugte Rhythmusdauer TALT entsprechend verlängert werden. Die von der elektronischen Ablaufsteuerung (z. B. Mikrocontroller) zu bevorzugter Unterscheidung von Taktverlängerung und Taktverkürzung vorgenommenen Verfahrensschritte veranschaulicht Fig. 17, und ist gekennzeichnet durch die Weiterbildungsmaßnahme, daß bezogen auf eine Zeitgrenze, bzw. Zeitschwellwert (vgl. TALT/2), welche einem vorgewählten Teilbetrag der durch das Ablaufprogramm jeweils aktuell erzeugten Rhythmus­ dauer (TALT) entspricht, die Unterscheidung, ob die Rhythmusdauer durch die Aktionssignaleingabe (MOD) verlängert oder verkürzt worden ist, derart vorgenommen ist, daß für eine erhaltene Zeitdauer (TNEU), welche dem gemessenen Zeitwert entspricht (vgl. TNEU, von RH nach MOD in Fig. 16) bei Unterschreitung der erhaltenen Zeitdauer (TNEU) bezüglich des Zeitschwellwertes (vgl. TALT/2) eine Verlängerung der vom Ablaufprogramm zu erzeugenden Rhythmusdauer vorgenommen ist sowie für Überschreitung der erhaltenen Zeitdauer (TNEU) bezüglich des Zeitschwellwertes (vgl. TALT/2) eine Verkürzung der vom Ablaufprogramm zu erzeugenden Rhythmusdauer vorgenommen ist. In Fig. 17 ist der Spezialfall veranschaulicht, zu dem als Zeitschwellwert die Hälfte der jeweiligen Dauer des vom Ablaufprogramm erzeugten aktuellen Rhythmustaktes (vgl. TALT/2) vorgegeben ist und weiters die Nachstellung des vom Programm erzeugten Rhythmustaktes so erfolgt, daß für eine festgestellte Verkürzung der vom Ablaufprogramm zu erzeugenden Rhythmusdauer der der neu erhaltene Zeitwert (TNEU) zur Aktualisierung der Rhythmusdauer verwendet ist (TNEU = TNEU) sowie daß für eine festgestellte Verlängerung der vom Ablaufprogramm zu erzeugenden Rhythmusdauer der neu erhaltene Zeitwert (TNEU) zum zuvor aktuellen Zeitwert hinzuaddiert ist und dieser Summenwert zur Aktualisierung der Rhythmusdauer verwendet ist (TNEU = TALT + TNEU). Als Erweiterungsoption ist für das bevorzugte Verfahren in Fig. 17 noch eine Freuquenzvervielfachung der jeweils erhaltenen aktualisierten Zeitwerte (TNEU = TNEU) bzw. (TNEU = TALT + TNEU) durch Dividieren der zu erzeugenden Taktzeit durch einen Faktor (n) gewährleistet, wodurch sich die Taktfrequenz für die Erzeugung eines Rhythmus­ taktmusters für die Fortschaltung des Notenablaufprogram­ mes, Silbenablaufprogrammes, Zeichenlinienablaufprogram­ mes, bzw. Ablaufprogrammes zur Generierung jedes beliebigen Signalmusters für die Fortschaltung eines (zeitlich) hoch aufgelösten Ablaufprogrammes (Note, Silbe, oder Frequenzspektrum eines Signalgenerators zum Zwecke des Tonvergleiches für die Bewertung des Aktionssignals, dito Patternrecognition, etc.) ergibt. Bevorzugte Anwendungen für das Verfahren: (a) Synchron­ takterzeugung zu Standard-Tonkonserve, wobei Rhythmustakt = Frequenzerkennungen für Synchronisation bevorzugter Notenbildanzeige oder Textanzeige nach gesprochenem, bzw, gesungenem Text, dito für Instrumentalmusikanwen­ dungen (Musical-Train); (b) Scheibenwischerintervallschal­ ter: Bevorzugt ist als Eingabe- bzw. Aktionssignal (MOD), eine Betätigungstaste des Scheibenwischers, ähnlich einer Einzelschrittbetätigung dazu benutzt, um die Intervall­ zeit als Rhythmusdauer zu verändern, durchgeführt mit Software- oder Hardwareschaltung. Ein weiteres praktisches Anwendungsbeispiel für den musikalischen Bereich ist zu Fig. 19 veranschaulicht, welches die bevorzugte Verwendung eines Klopfkissens (K) benutzt, mit dem durch Klopfen (z. B. mit dem Fuß) eine Taktveränderung in den elektronischen Rhythmuserzeuger eingeklopft werden kann, z. B. als für eine eigenstän­ dige Metronomfunktion (nur Erzeugung eines Taktgeräusch­ es) oder für die Eingabe der Taktgeschwindigkeit mit der ein Musikstück nach Noten gespielt und durch bevorzugte Bildstellenhervorhebung im Notenbild angezeigt ist. Das Kissen (K) weist einen Trittsensor auf, welcher z. B. ein Mikrofon, ohmscher oder kapazitiver Drucksensor, oder z. B. eine von elektromagnetischem Feld durchflos­ sene Kernspitze zwecks Druck- bzw. Erschütterungsabtas­ tung vorgesehen sein kann (vgl. PAD-Ausführung): MG . . . Mikrofon wenn Trittschallregistrierung oder Magnetischer Kern, welcher in ES . . . Spule eintaucht, wenn Erschütterungsregistrierung, oder auch kapazitive Platten durch Isolationsgummi voneinander getrennt, wobei Kapazitätsvariation (z. B. durch Oszillator) abgetastet. Der Sensor ist z. B. in zwei Schaumstoff­ flächen oder Holzplatten eingebettet, AS . . . Abschlußkabel. US . . . Umschalter für alternative Mikrofoneinspeisung (genannte Frequenzfilterung über A/D-Konverter und Signalprozessor DSP). 2nd . . . Zweiter Eingang für weiteres Klopfkissen, wobei z. B. erstes Kissen Oberstimme und zweites Kissen zweiter Stimme zugeordnet. AUDIO . . . Standardtonkonserveneingang, KR . . . Walkmen mit/und/oder/ohne Begleitmusik, mit Adressenladeprogramm für LEDs der LED-Zeile der Notenblattanzeige. DSP . . . Signalprozessor mit gegebenenfalls noch enthaltenem digitalen Filter (wenn Umschalter über Verstärker VN direkt auf Mikrofoneingang geschaltet). Der DSP oder Microcontrol­ ler führt beschriebene Zeitmessung z. B. folgendermaßen aus: Zu jedem Rhythmustakt RH (Fig. 17, Fig. 17) wird der Timer des Microcontrollers rückgestellt. Bei Eintreffen eines Aktionssignales MOD (z. B. Klopfsignal) wird der Zählerstand des Timers gelesen, nachfolgender Vergleich durchgeführt und abhängig vom Vergleich die Aktualisier­ ung des Rhythmussignales vorgenommen (vgl. Fig. 17).
Weitere Vorzugsapplikation ist, dem Dirigenten eines Orchesters die Möglichkeit der Mitgestaltung des Rhythmus zu geben, was er z. B. durch das Klopfkissen vornehmen könnte. Eine weitere Anordnungsvariante zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu diesem Zweck betrifft die spezielle Ausführung eines Dirigentens­ tabes: Vorzugsweise weist dieser einen Erschütterungs­ detektor mit Signalverbindung zu beschriebener Rhythmusmoderation (MOD) auf mit alternativer Vorzugs­ option: der Erschütterungssensor ist im Griff des Stabes untergebracht; der Stab weist einen Schalter zum Ein-Ausschalten der Abgabe des Rhythmustaktes (MOD) auf; Optionen: der Schalter ist als elektrisch leitender Ring (Metallring) im Stab eingelassen und übt eine ohmsche oder kapazitive (Ring z. B. isoliert, auch Näherungs­ schalter oder auch induktiver Schalter) Schaltfunktion durch Berühren mit dem Finger aus, z. B. so, daß solange der Ring berührt ist, gegebenenfalls mit Integrator­ funktion zur Entprellung, der Erschütterungsdetektor die Takteingabe vornimmt; weitere Optionen: der Erschütter­ ungsdetektor ist durch ein an Federn aufgehängtes Kernstück (z. B. einseitig oder beidseitig mit Spiralfeder aufgehängtes Metallstück, z. B. Magnet­ feldkernzylinder) realisiert, welches in Richtung des Stabes ausgerichtet ist und in eine Zylinderspule axial eintaucht, die axial in Richtung des Stabes ausgerichtet ist, wobei durch die bei der Stabführung erzeugte Schwingung des Kernstückes zu den Innenwänden der Zylinderspule (mit entsprechend großem Bewegungsfreiraum des Innendurchmessers der Spule) hin erfolgt und diese Abstandsänderung durch elektromagnetisches Feld der Spule, bevorzugt Wechselfeld, abgetastet ist; Option: durch zusätzlich zum elektromagnetischen (Wechsel-) Feld der Spule, welches der rhythmischen Abtastung der Stabführung dient, kann das bewegte Kernstück durch diese Spule oder eine weitere Spule noch einen Strom zur Schwingungsdämpfung des Kernstückes aufweisen, die beispielsweise so erfolgt, daß die Auslenkung des schwingenden Kernstückes einigermaßen konstant gehalten ist, wobei der für die jeweilige Bedämpfung erforder­ liche Spulenstrom als Meßgröße für die Dynamikabtastung der Stabführung verwendet ist; weitere Option rechter und linker Dirigentenstab ist mit bevorzugter Anordnung bestückt, wobei ein Stab für Rhythmus und ein Stab für Dynamikeingabe verwendet. Für bevorzugte elektromagneti­ sche Regelung der Schwingungsauslenkung des Kernes zum Zwecke der Bewegungserfassung ist allgemeinster Schutz beantragt.
Neben der Verwendungsmöglichkeit eines Kabels ist im Griff des Stabes noch ein Sender (HF-, oder Ultraschall-) untergebracht (mit Batterie) und bei Betätigung der Einschalttaste vom Erschütterungsdetektor an die Ablaufsteuerung der Spielführer (Musical-Train) der Orchesterinstrumente übertragen; neben Direktanwendung mit durch Anzeigeelemente hervorgehobenen Tonpositionen der Instrumente, insbesondere auch für bevorzugte Notenbildanwendung.
Weitere Vorzugsapplikation
Betrifft die Ableitung zur Unterscheidung, ob die Rhythmusdauer durch die Aktionssignaleingabe (MOD) verlängert oder verkürzt worden ist, durch Differenzier­ ung des Rhythmustaktes, welcher von der Eingabe des Musizierenden (Klopfkissentakt oder Dirigentenstabtakt MOD) gemacht ist, vorgenommen und für vorangehend beschriebenes Verfahren verwendet ist. Analog zu bereits beschriebener Variante für die REAKTIONSZEITKOMPEN- SATION nach Fig. 27, erfolgt für die APPLIKATIONsvariante TAKTMODERATION daher ebenfalls die Bildung der ersten Ableitung (Änderungsfeststellung) der Rhythmusdauer von hintereinander ablaufenden Taktzeiten (Schwingungsperio­ den des Erschütterungssensor oder Klopftaktperioden), wobei dann zwischen zunehmend und abnehmend unter­ schieden ist.
Weiters ist evident, daß sämtliche Daten für beschriebene Regelungsverfahren durch einen Computer zentral erfaßt werden können, der in Verbindung mit entsprechender Software zu einem vorgegebenen Notenbild die erforderliche Analyse stellt.
Weiteres zu den Figuren: Fig. 50 zeigt eine Variante, bei der die Unterlegfläche für LEDs bzw. Eingabesensoren als Faltumschlagdeckel an einem Ordner ausgebildet ist, (vgl. auch Fig. 57), wobei über einen Falzrand (2) ein Höhenausgleich zum beliebigen Einlegen zwischen den Blättern eines Ordners vorgesehen ist.
Weitere Angaben zu PAD:
es ist ein Schreibstift verwendet, aus dessen Vibration zwischen Schreibauflage, bzw. Schreibunter­ lage und Schreibspitze, die Längenmessung beim Zeichnen der Eingabe von Linienzügen graphischer Bildelemente als bevorzugte Berührungsfunktion zwischen Schreibspitze und Schreibunterlage, vorgenommen ist.
Die Vibration zwischen Schreibauflage, bzw. Schreibunter­ lage und Schreibspitze betrifft also eine außerhalb des normalen Schreibgeräusches bewußt erzeugte Schwingung, welche als Anschlagsgeräusch einer definiert kodierten Oberflächenrauhigkeit der Schreibauflage auftritt, verwendet das Prinzip der schallkodierten Oberflächenab­ tastung.
Im besonderen sind für die Ausgestaltung eines Oberflächenreliefes der Schreibauflage folgende Varianten bevorzugt verwendet:
ein rein punktielles Reliefmuster, z. B. mit Stoppelprofil nach Fig. 105, wobei die Ausbildung dieser Stoppeln anstelle eckig auch rund sein kann,
oder ein linienartiges Reliefmuster, z. B. parallele Riffellinien nach Fig. 100 oder Fig. 57.
Beide Varianten weisen den Vorteil auf, daß jede beliebige Schreibspitze, die ein auf der Schreibauflage aufgelegtes Papier beschreibt, durch das Relief in Schwingungen versetzt ist, wobei das Relief an einer bereits vibrierenden Spitze eine Modulation des Vibrationsgeräusches vornimmt oder die Spitze außschließlich durch die seitliche Verschiebung gegen das Relief in Schwingungen versetzt ist. In beiden Fällen erfolgt die Beeinflussung der bereits bestehenden Schwingung oder einer durch die Bewegung erst erzeugten Schwingung, unmittelbar durch Abstandskodierung sowie durch das Anschlagsgeräuschspektrum des Reliefes. Dadurch sind eine Vielzahl der Kodiermöglichkeit durch Formgebung, durch Materialvariation (z. B. in einem Laserbeschriftungsverfahren hergestellt,) anwendbar. Für die Reliefausgestaltung ist bevorzugt, daß die Abstände zwischen den einzelnen Erhöhungen bzw. Absenkungen einer Weginkrementierung entsprechen, die dem über diese Erhöhungen bzw. Absenkungen erzeugten Geräusch proportional ist. Weiters ist evident, daß die Schreibauflage auch ohne Papier mit einer einfachen Spitze beschrieben werden kann. Wird auf Papier geschrieben, dann ist natürlich jede Schreibspitze, die sich an die Riffelung gut durchdrückt, verwendbar (Bleistift, Kugelschreiber, etc).
In Fig. 100 ist dieses über das Relief der Schreibauflage erzeugte Geräusch (Schnitt Riffellinien) als zu jeder Riffelung jeweils auftretender Einzelimpuls "i" dargestellt, wobei jeder dieser Einzelimpulse einem Impulsbündel eines Sensorsignals entspricht. Als Sensor ist z. B. ein Billigst-Mikrofon, oder auch ein Drucksensor, wie induktiver Sensor oder Piezosensor verwendet. Beim induktiven Sensor ist dann beispielsweise die Vibration eines Stiftes, welcher in eine elektromag­ netische Spule eingetaucht ist elektromagnetisch abgetastet.
Die Version mit Riffellinien kann z. B. zum Ankreuzen eines Formulares verwendet sein, wobei z. B. noch als Erweiterungsoption in die Schreibunterlage eingelassene LEDs vorgesehen sind, die dann durch Löcher der Formulare durchschauen und jeweils anzeigen, welche der auf dem Formular aufgedruckten Felder jeweils anzukreuzen sind. Die Anzahl abgegebener Geräuschimpulse ist dann als Betätigung für das Ankreuzen eines Feldes verwendet. Weiters sind zu Fig. 100 4 Richt-Mikrofone, z. B. an jeder Ecke der Schreibauflage eines (M1 . . . M4, oder auch induktive Abtastsysteme) verwendet, mit deren Differenzsignalauswertung, welche durch Lernen den verschiedenen Schreib-Feldern zugeordnet worden sind, festgestellt ist, welches der Felder jeweils angekreuzt ist. Daher sind für die Formularanwendung die Leuchtdioden optional oder auch nur als Hinweis zu verwenden, wenn ein Auswahlfeldgruppe nicht gewählt worden ist. Option: Plazierung der Abtastsysteme an den Schwingungsbauchstellen der Platte.
Die Auswertung durch die Mikrofone erfolgt dann so, daß mangels unmittelbarer Verfügbarkeit der elektronischen Form der mechanisch durch die Handbewegung erzeugten Erregerschwingung, über mehrere Mikrofone ein Phasenver­ gleich oder Laufzeitvergleich oder auch nur Intensitäts­ vergleich der empfangenen Geräusche vorgenommen ist, wodurch die Zuordnung zu bestimmten Geräuscherzeugungs­ punkten der Spitze vorgenommen ist (z. B. durch Lernen).
Für die praktische Anwendung zur Handschrifteneingabe, insbesondere in Formularfeldern, ist es völlig unwesentlich, wo genau die Schrift auf dem Blatt, bzw. Formblatt vorgenommen ist, solange dies z. B. innerhalb eines aus Auswahlfeldern bestehenden Rasters den unterschiedlichen Feldern noch ausreichend zugeordnet werden kann. Lediglich für die eigentliche Erkennung der handgeschriebenen Schriftzeichen ist eine Feinstauf­ lösung benötigt.
Die in Fig. 105 gezeigte punktuelle Variante liefert eine der über die gefahrene Wegstrecke proportionalen Anzahl von Stoppelprofilerhöhungen entsprechende Anzahl von Burstimpulsen, wobei die Intervalle zwischen den Burstimpulsen des akustischen Signals, der Stoppelzahl als Zeichenfrequenzinhalt entspricht und die relative Bewegungsgeschwindigkeit der Schreibspitze über die Stoppeln, in ihrer ursprünglich niedrigeren Frequenz nicht mehr vorhanden ist, sondern in entsprechenden Seitenbändern zum akustischen Signal. Man erhält daher die Bewegungsgeschwindigkeit der Schreibspitze durch Integration dieser Impulse des akustischen Signals zu jeweils einem Integrationsimpuls "i" (vgl. Fig. 106) oder über entsprechende Filtermaßnahmen (z. B. über digitales Filter eines Signalprozessors DSP).
Das Gleiche erhält man bei parallelen Riffellinien auf der Schreibfläche, jedoch mit dem weiteren ZUSATZEFFEKT, daß die Riffellinien abhängig von der Bewegungsrichtung der Schreibspitze, unterschiedlich schräg geschnitten werden. Dadurch ändert sich das Frequenzspektrum (bzw. auch Tastverhältnis der Integrationsimpulse) insbeson­ dere dann, wenn Formgebung und Abstand der Riffellinien entsprechend gewählt sind (z. B. Erhöhungen im Halbkreisprofil). Durch Frequenzanalyse, bevorzugt mit Signalprozessor, der eine Vielzahl entsprechend verfügbarer Fitercharakteristiken aufweist, wird daher der Winkel eines jeweils geschriebenen Linienzuges in Relation zur Ausrichtung der parallelen Riffelung (vgl. β in Fig. 100) analysierbar, wodurch zu jedem erzeugten Integrationsimpuls, welcher dem Überfahren eines Riffel-Bauches/Tales jeweils entspricht, auch noch die Richtung die jeweilige Winkellage des Linienzuges detektiert ist, um einen Schriftzug in einem On-Line- Verfahren durch Abtasten der Krümmungsverläufe und Porportionen zwischen den einzelnen Linien analysieren zu können. Für die Symbolerkennung benötigte Pattern­ -Recognition-Verfahren sind ausreichend in großer Vielzahl bekannt, insbesondere solche der vektoriellen Linienverfolgung einschließlich ihrer Auswertung nach schaltalgebraischen Mustern. Insbesondere wird hierbei auf japanische Literatur verwiesen, da wegen der komplexen japanischen Schriftzeichen diese Technik dort bereits sehr entwickelt ist.
Unabhängig von diesen Verfahren ist in bevorzugter Zusatzanmeldung ein Verfahren bevorzugt, welches zur Erkennung einer relativen Richtungsänderung zumindest für die Vorzeichenerkennung der Richtungsänderung ausreichend ist, beispielsweise realisiert durch genannte Relationsauswertung durch die Mikrofone (welche z. B. an einem oder mehreren Seitenrändern der Schreibauflage angeordnet sind).
Weiterer Bestandteil dieses Verfahrens ist genannte inkrementale Pulserkennung, die zu jedem gefahrenen Weginkrement der Schreibspitze einen Impuls liefert, vorzugsweise ebenfalls über die Mikrofone detektiert, die einem Weginkrement (bzw. einer Riffelung) jeweils entsprechende Richtung zugeordnet ist, wobei die Weginkrementierungseinheiten z. B. durch Integrieren eines jeweiligen akustischen Burstes, vorgenommen ist.
Hierbei ist es zweckmäßig ein Lehrverfahren in Verbindung mit Änderungsfunktionen zu benutzten. So ist z. B. die Referenzzeit für die retriggerbare Zeitdauer mit der die akustischen Burstimpulse integriert sind, jeweils durch Lernen während des Schreibens nachkalibriert, so daß auch Änderungen der Liniengeschwindigkeit kompensiert werden können.
In bevorzugtem Verfahren arbeitet die durch Mikrofone realisierte grob geeichte Richtungserkennungssensorik mit der durch Überfahren der Riffellinien, bzw. der Stoppelpunkte, realisierten Feinsensorik folgendermaßen zusammen:
Es ist ein Pausendetektor vorgesehen, der eine relativ zur Pausenzeit (Pi) zwischen den Integrationsimpulsen (i) entsprechend längere Erkennungszeit als Pause detektiert, und diese Pausenerkennung als Initialisier­ ung für die Nachkalibrierung der Liniendetektierung über die Relationsmessung der Mikrofone verwendet, wobei dadurch auch zugleich eine Distanzmessung des nächsten Linienzuges eines Schriftzeichens festgestellt ist. Mit dieser Distanzmessung wird weiters entschieden, ob es sich, insbesondere bei Eingabe in Blockbuchstaben, bei einer Linie um den Beginn eines neuen Zeichens, oder um eine weitere Linie eines noch aktuell geschriebenen Zeichens handelt. Dies ist wichtig, wenn der Zeichenab­ stand für die Auswertung nicht von Belang sein soll. Durch diese Auflage des Erkennungssystems wird die Genauigkeitsanforderung für die Relationsauswertung, welche durch eine Vielzahl von Mikrofonen erfolgt, wesentlich herabgestuft, da lediglich Positionsbereiche der Schreibfelder durch Lernzuordnung grob erkannt werden müssen.
Beispiel
Wird ein "M" oder ein "H" geschrieben, dann erfolgt dies unter Umständen so, daß zuerst zwei lose senkrechte Striche gezogen werden, und dann erst die Verbindung zwischen diesen Einzelstrichen von links nach rechts hergestellt ist, d. h. nicht der letzte Schriftzug sondern der vorletzte Schriftzug fortgesetzt ist.
Nachfolgend beschriebenes Verfahren stellt den Übergang von Grobkalibrierung der Mikrofonspannungsbezugsmessung zur Feinausflösung, welche durch die Oberflächenkodierung gegeben ist, her.
Fig. 106 veranschaulicht das Prinzip:
Es ist ein Linienspeicher vorgesehen, in den zu jedem über das Feinsystem zu bevorzugter Riffelung der Oberfläche erhaltenem Interpolationsimpuls (i), welcher zum jeweiligen Überfahren der Riffelung als Längenin­ krement erhalten ist, die über das grobgeeichte Sensorsystem der Mikrofone erhaltenen Werte eingeschrieb­ en sind.
Wie vorangehend bereits zu einem Beispiel veranschaulicht ("M" oder "H"), ist die durch Distanzerkennung, ob eine aktuell gezogene Linie jeweils zu einem Zeichen gehört oder nicht, vorgenommene Entscheidung über mehrere zurückliegende Einzellinienzüge rekursiv (rekurrent), die durch Pausenerkennungen zur Erkennung der zwischen den Linienzügen jeweils auftretenden Pausen separiert sind, vorgenommen. Dies ist das kennzeichnende Merkmal des bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens. In weiterer Ausgestaltung erfolgt dies dann über die Nachkalibrierung der Grobkalibrierung der Mikrofonspannungsbezugsmessung. Wie bereits angegeben, könnte anstelle der Verwendung von Mikrofonen jede beliebige andere Variante von Sensoren benutzt sein (Piezo).
Für die zu Fig. 106 veranschaulichte Variante, ist genannter Linienspeicher in soviele einzeln durchlauf­ bare Linienspeichersegmente unterteilt, als Linienzüge rücklaufend mit berücksichtigt werden sollen plus ein Segment für den aktuellen Einschreibvorgang. Diese Segment ist optional, unterstützt jedoch einen Simultanvergleich der Kurvenlinien während des Schreibens einer aktuellen Linie.
Da zu jeder neu begonnenen Linie (nach Absetzen, detektiert durch Pause) das zuvor aktuelle Linienspeicher­ segment nunmehr die vorhergehende (letzte) Linie speichert und die zuvor letzte Linie im weiteren Segment zur vorletzten Linie wird, wird das Segment, welches die vorletzte Linie gespeichert hatte frei und als aktuelles Segment der neu begonnenen Linie benutzt. Dieser Vorgang entspricht dem zyklischen Vertauschen der benutzten Speichersegmente zu jeder Erkennung, daß ein gezogener Linienzug jeweils unterbrochen worden ist. Diese Erkennung wird durch genannten Pausendetektor geliefert. Bevor diese zyklische Vertauschung für die Benutzung der Speichersegmente durch das Pausenerkennungssignal eingeleitet wird, erfolgt die Näherungsabfrage der über die grobkalibrierte Mikrofonspannungsbezugsmessung zu jedem Inkrement-Takt (i) der Feinkalibrierung eingelesenen Werte der Koordinatenpositionen des vorhergehenden Linienzuges in Relation zu der Koordiantenposition des nach der Pausenerkennung neu begonnenen Aufsetzpunktes der Schreibspitze. Diese Näherungsabfrage sucht sich zunächst aus dem jeweils letztem Linienzug den Koordinatenpunkt, der zu dem des neu angesetzten Schriftzuges die geringste Distanz aufweist (Fig. 106).
Liegt dieser Koordinatenpunkt im Limit (vgl. Buchstabe L und Distanz "100" in Fig. 106), dann bewertet das vektorielle Zeichenerkennungsverfahren diese Linien zu der vorhergehenden (letzter Linienzug in Fig. 56), vgl. Beste Näherung = X/Y-Start 1. Liegt der neu aufgesetzte Koordinatenpunkt der Schreibspitze außerhalb einer vorgegebenen Toleranz, dann erfolgt die Näherungsab­ frage zum vorherigen Schriftzug (vgl. Buchstabe H und Distanz 99 in Fig. 56e), vgl. Beste Näherung = X/Y-Start 2).
Weitere Verfeinerungsmaßnahmen des Verfahrens sind: Die ständige Nachkalibrierung der verwendeten Distanz zur Erkennung genannten Limits in Relation zu den zwischen zunächst außerhalb der Distanz aufeinanderfolgend gezogenen Linien. Für Fig. 56e, z. B.: Distanz "99" wurde zunächst nicht erkannt, dann wurde die zweite senkrechte Linie des Buchstaben H gezogen. Bei Prüfung zu letztem Linienzug ergibt sich eine zu große Distanz, aus deren absolutem Wert ein Bruchteil zur Nachkalibrierung des Limits zur Distanzerkennung von "99" für die Erkennung des zugehörigen Querbalkens verwendet ist.
Weiters ist grundsätzlich die Maßnahme getroffen, daß bei Erkennung eines Linienmusters als zusammengehöriges Schriftzeichen, die Koordinatenposition dem Neubeginn eines Linienzuges zugeordnet ist. Wichtige Zwischenräume zur Worttrennung zwischen einzelnen Schriftzeichen, sind dann nicht über die grobkalibrierte Mikrofonspannungs­ relativierung in absoluter Messung erkannt, sondern über die ständige in Verhältnissetzung der durch die Riffellinien erhaltenen Weginkremente (i) zu den jeweils zu solchen Weginkrementen erhaltener Mikrofonspannungsbe­ zugsmessung ermittelt. Dadurch sind Indifferenzerschein­ ungen, Reflexionen, etc. die die Messung an den Mikrofonen wesentlich mit beeinflussen, für die Bewertung belanglos, da ja zu jedem durch die gezielte Vibration der Schreibspitze (Erregerschwingung) erzeugten Impulse, der ausreichend reproduzierbare Wert über die Mikrofon­ spannungsmessung im Kurvenspeicher für die vektorielle Zeichenerkennung abgelegt ist. Dieser Speicher entspricht gleich dem bereits erläuterten zusätzlichen Speichersegment, bzw. ist zu diesem gekoppelt. In weiterer Variante können gegebenenfalls störende Dopplererscheinungen auch über die durch erhaltene Weginkrementierung entsprechender Vektorgeschwindigkeit korrigiert werden.
Weiters ist noch die Maßnahme getroffen, die Erkennung eines Zeichens abzuschließen, wenn das jeweils aktuell gezogene Linienmuster für eine Zeichenerkennung ausreicht UND wenn für die nächste Linie eine Pause über einen Schwellwert erkannt ist. z. B. der Buchstabe F bleibt ein F, wenn die weitere Linie "_" für ein E zu spät gezogen wird. Andererseits wird ein Mittelstrich "-" als unerkanntes Element zwischengespeichert bleiben, wenn für diesen Mittelstrich keine Erkennung vorgesehen ist.
Mit bevorzugtem Verfahren ist also eine ausreichend genaue Erkennung eines Zeichens ermöglicht.
Um die Auswertung zur Richtungsfeststellung einer jeweils gezogenen Linie mittels des grob kalibrierten Mikrofonpeilsystems möglichst anspruchslos ausbilden zu können, ist die bereits eingangs genannte Vereinfachung der Ableitung des jeweiligen Winkels eines geschriebenen Linienzuges über das abgegebene Frequenzspektrum des durch Reliefgebung der Schreibunterlage hergestellten Geräusches, vorgenommen.
Zwecks Veranschaulichung ist diese Reliefgebung zu Fig. 57 mit einer Riffelung in gröberen Abstand dargestellt, wobei mit Bleistiftmine gezogene Linien, dann in zunehmend größerer Welligkeit auftreten, je näher sie der Parallelität der Riffellinien kommen (vgl. Linie 7 hat geringere Welligkeit, Linie 3 mittlere Welligkeit, Linie 5 ganz geringe Welligkeit). Das zu Fig. 57 gezeigte Beispiel ist ein Originalabbild von auf Papier mit benutzter Riffelunterlage gezeichneten Linien. Die zu den Riffellinien der Schreibunterlage nahezu parallele Linie 7 weist in ihrer Welligkeit ein Vielfaches der Linie 5, welche die Riffellinien fast senkrecht schneidet, auf. Dadurch ergibt sich bei jeweils vergleichbar gleicher Vektorgeschwindigkeit dieser Linien ein anderes Frequenzspektrum, bzw. auch Tastverhältnisse. Je nach gewünschter Ausführung, kann die Winkelableitung dann ausschließlich durch Filtermittel oder auch durch Einbeziehung von Lernverfahren, bei denen dann zu verschiedenen Winkelrichtungen unterschiedliche Schreibgeschwindigkeiten eingeeicht sind, z. B. durch mit Koordinatenvorschub automatisch bewegter Schreib­ spitze, vorgenommen sein. Als Lernkriterium können dann Phasenverschiebungen zwischen den Mikrofonsignalen oder auch Frequenz selektive Parameter verwendet sein (z. B. Oberwellenzusammensetzung, etc.).
Fig. 56a zeigt den Ablauf für eine Linienerkennung für z. B. vorzugsweise schräg (z. B. 45 Grad) zur Schreibzeilenrichtung verlaufenden Riffellinien.
Das detektierte Schreibgeräusch ist zunächst über ein digitales Filter der Signalprozessorschaltung (DSP) gefiltert. Am Filterausgang wird entschieden, ob das detektierte Schreibgeräusch bevorzugtes Rippelgeräusch ist oder nicht. Das Rippelgeräusch bleibt aus, wenn die Schreibspitze exakt parallel zu den Riffellinien, z. B. in deren Abstandsmulde eine Linie zieht. Es bleibt dann zwar die Bewegungsrichtungsdetektierung aus, ist jedoch nicht erforderlich, da der Winkel der Riffellinien der ON-Line Zeichenerkennung (DSP-Software) bekannt ist. Weiters kann durch Lerneineichen das für diese Schreibrichtung von der Schreibgeschwindigkeit abhängige Kratzgeräusch frequenzmäßig kalibriert werden, wodurch lediglich durch Zeitmessung, über die diese Frequenz, bei der dann die rippelartigen Integrationspulse (i) fehlen, die Weglänge betreffenden Linienzuges ermittelt ist. Weiters kann diese Längenmessung betreffenden Linienzuges durch die Relationsmessung der Mikrofone unterstützt sein, insbesondere dann, wenn in einem der verwendeten Liniensegmente in unmittelbarer Nähe bereits Stützpunkte über die rippelartigen Integrationspulse (i) weiterer Linien (in anderer Winkelstellung) zwecks Interpolation vorhanden sind.
Für alle weiteren Winkel lagen der Schreiblinie entstehen die rippelartigen Integrationspulse (i), über die exakt zu jedem Inkrement die Anzahl überfahrener Rippellinien abgeleitet werden kann und weiters die längenmäßige Zuordnung eines Inkrementes, abhängig von der jeweils dekodierten Winkellage, im Programm über Konstanten vorgenommen werden kann.
Für beschriebene Winkel- und Längendekodierung gefahrener Linien ist dann z. B. nur ein Mikrofon nötig, bzw. kann jedes beliebige Mikrofon mit Multiplexer an die DSP-Schaltung angeschaltet werden; oder es kann auch das Summensignal der Mikrofonspannungen ausgewertet sein.
Für die Mikrofonspannungsrelationsauswertung sind die Schreibgeräusche an den Mikrofonen selektiv in die DSP-Schaltung zum Zwecke der Durchführung eines Peilverfahrens zur Ortung der Schallquelle eingelesen, wobei dieses Peilverfahren z. B. durch Differenzbildung von Amplitude oder Phasenverschiebungen von jeweils gegenüberliegenden Mikrofonen (MYP-MYN, bzw. MXP-MXN) jeder Koordinatenrichtung oder auch nur nebeneinander­ liegenden Mikrofonen längs einer Koordinatenrichtung (vgl. M1 . . . M4 in Fig. 101) durchgeführt sein kann, bzw. jedes beliebige weitere Peilverfahren (z. B. Phasenauswertung der Peilkanäle) zur Anwendung gelangen kann und im Prinzip beliebig viele Mikrofone als Peilsignalquellen verwendet werden können.
Die absolute Genauigkeit der Schallquellenortung spielt nur eine untergeordnete Rolle, da über die rippelartigen Integrationspulse (i) der geriffelten Schreibunterlage, die ständige Nachkalibrierung der durch Peilverfahren vorgenommenen Schallquellenortung über beschriebenes Lernverfahren erfolgt. Die Schallquellenortung ist dann auch gut absolut reproduzierbar und erfüllt dann weiters zusätzlich zur absoluten Reproduzierbarkeit noch eine Änderungserkennung, zur ausschließlichen Feststellung in welche Richtung sich eine Linie bewegt, bzw. erforder­ lichenfalls auch in welchem Quadranten (vgl. Fig. 56a Quadantenadresse).
Fig. 56b veranschaulicht wie nach Aussetzen eines erkannten Schreibgeräusches, nach Ablaufen der Referenzzeit (Schreibpause) der beschriebene Vektoren­ vergleich gestartet wird, wobei bei Nichtauffindung eines Limits der vorherige Linienzug (Anfangsadresse von STACK geholt) in den Vergleichsspeicher geladen wird. Erst wenn auch bei vorherigen Linienzügen keine Annäherungs­ detektierung erkannt ist, wird die neu begonnene Linie als Beginn eines neuen Buchstabens erkannt, bzw. bei Überschreiten eines weiteren Limits als Beginn eines neuen Wortes. Es ist evident, daß in erläuterte Dekodierung zur Erkennung eines neuen Buchstaben oder Wortes, Erkennungsmuster von jeweils erwartenden Buchstaben oder Wörtern als weitere Entscheidungshilfe mit benutzt sein können (z. Bps., wenn Wahl zwischen Eingabe von ON und OFF, dann ist vierter Buchstabe illusorisch, usw.).
Fig. 56c veranschaulicht die Änderungsdetektierung durch das Peilver 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002004143257 00004 99880fahren zur Gewinnung einer Quadrantenadres­ se, die in weiterer Verknüpfung mit dem dekodierten Winkel, die jeweiligen Richtungsvektoren, und daraus über Bezugskonstanten aus der Anzahl von zu einer Richtung jeweils gehörender Rippelimpulse, die Längen der jeweiligen Linien rekonstruiert sind, mit damit verbundener Zeichenerkennung (Zeichenvergleicher), wobei für den ON-Line-Modus ein gegebenenfalls bereits erkanntes aktuelles Zeichen bei Erhalt einer weiteren Linienergänzung als Anschlußlinie eines zuvor noch abgelegten Linienzuges korrigiert ist (Korrektur von new Sign). Zustand new sign entspricht einem neuen Zeichen, Pause beendet die Zeichenerkennung (absolute Rückstel­ lung der Zeichnerkennung).
Fig. 100 zeigt eine Variante mit eingelegten Leuchtdioden zur Textstellenanzeige durch einen Computer oder Tonbandkonserve, oder CD-Tonkonserve, etc. (vgl. genannte Voranmeldungen). (Pencil . . . Schreibstift), insbesondere für Sprachlernzwecke (vgl. Fig. 103).
Fig. 53a zeigt DSP-Schaltung mit Mikrofoneinspeisung, Display (alpahnumerische Anzeige), RS232 Schnittstelle, und Bandsteuerung für Tonkonserve.
Fig. 53b veranschaulicht die Bildung eines Linienvektors aus der überfahrenen Rippelzahl, bzw. Stoppelzahl entsprechender Pulszahl, aus Frequenzspektrum dekodiertem Richtungsvektor und durch Peilmessung erhaltener Quadranteninformation X, Y, bzw. aus Interpolation mit Stützpunkten aus Pulszahl.
Fig. 53c veranschaulicht eine Variante, bei der das Schreibwerkzeug einen für alle Koordinatenrichtungen jeweils vorhandenen Schwingungssensor (Piezosensor PZS), am Ende des Schreibmine aufweist, der gegebenen­ falls auch als Schwingungserzeuger benutzt sein kann, mit Mikroelektronik für die Ansteuerung (MEL), weiters federnder zentraler Lagerung (z. B. durch Gummitülle) ELEP der Schreibspitze.
Fig. 54c zeigt eine Alternative mit elektrodynamischen Vibrator für die Schwingungserregung der Schreibmiene.
Diese Ausbildungen der Schreibwerkzeuge sind optional und ermöglicht die Benutzung sämtlicher Kodiervorschläge aus den Voranmeldungen.
Es ist im Prinzip für die meisten Anwendungen ausreich­ end, wenn mit einem Standardwerkzeug über eine geriffelte Unterlage geschrieben wird.
Fig. 103, 102 zeigen einen Vorschlag, insbesondere zur Durchführung mit einer Bildsprecheinrichtung als Kommunikationssystem zu einem Computer für Lernzwecke, um den Bildschirm zu ersetzen, oder zumindest zu ergänzen.
Vorzugsweise ist die kombinierte Schreibunterlage-/Anzeigetafel an einer Ordnermappe folgendermaßen integriert (Fig. 50), wobei natürlich eine der beiden Funktionen (Schreibunterlage oder LED-Anzeigetafel) auch wegfallen kann:
Der Ordner ist zu einer oder beiden Randseiten mit einer an den Randseiten einschlagbar befestigten Einschlag­ tafel (3) ausgebildet, die die Schreibunterlage und/oder die LED-Anzeigetafel bildet, wobei dann die in den Ordner eingelegten Papierseiten einfach auf diese Unterlage­ tafel (3) zum Aufliegen kommen. Durch die unverrückbare Befestigung der Einschlagtafel am Rand ist eine Deckungsgleichheit zur Unterlagetafel gewährleistet (vgl. Ausstanzungen für LEDs an Papierseiten).
Weiters ist auch noch das Gehäuseteil (5) zur Seitenanzeige, bzw. weiteren alphanumerischen Anzeige von Computerhinweisen an die Innenseite des Ordners mit angenietet und ragt an der Oberseite entsprechend hervor. Das bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren gestattet dann die Anbringung der Mikrofone bzw. Schwingabtastsysteme der PAD-Fläche (M1 . . . M4) an nur einer Seite, direkt an der Innenseite dieses Gehäuse­ teiles, welche der Schreibfläche des Ordners zugewandt ist. Dadurch ist Bewegungsfreiheit für die Schreibhand gegeben.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungsmerkmale dieses Ordner sind:
  • a) die Verwendung eines Ausgleichfalzes (2) für das Einschlagen der Unterlegetafel (3), wobei auch an dieser Seite Mikrofone gegebenenfalls anbringbar sind.
  • b) Die Kabelführung zur Unterlegetafel außerhalb am Ordnerrand (vgl. internes Verbindungskabel) oder als Sandwich eingelegt im Plastikmaterial des Ordners,
  • c) Computerkabelanschluß am eigentlichen Gehäuse, bzw. Tonbandsteuerungsanschluß,
  • d) optionale symmetrische Ausführung auch auf der gegenüberliegenden Randseite mit weiterer Umlegetafel (spiegelsymmetrische Ausführung als Option).
Nachfolgend erfolgt noch eine Zusammenstellung wesentlicher Merkmale der Erfindung:
  • 1. Verfahren zur Bildung einer Berührungserkennung, bzw. Berührungsfunktion, zum Zwecke der rechtzeitigen Erkennung von Anschlagpositionen oder auch Erkennung von Bewegungsabläufen als Folge einer externen Krafteinspeisung, jeweils an bewegten Teilen von Maschinen oder Geräten, oder Gegenständen, im Besonderen von Werkzeugen, Positionieranschlägen, Greifern, bzw. ähnlichen Maschinenelementen an Robotern oder Werkzeugmaschinen oder vergleichbaren Vorrichtungen, wobei in solchen Vorrichtungen auch die Anwendung zur Andruckskraftbestimmung an Greifern, Zwingen, Spannvorrichtungen, etc., sowie die Anwendung zur Längenmessung, weiters zur Abstandsmes­ sung, weiters Kodierung von Gegenständen, als auch die Anwendung einer auf Berührungsfunktion beruhenden Stückgutzählung, und weiters Anwendung zur Geräuschdämpfung an Maschinen, eingeschlossen ist,
    wobei ein bewegtes Teil in durch Erregereinspeisung erzeugte mechanische Schwingung versetzt ist, die elektronisch/physikalisch abgetastet ist sowie daß die Beinflussung ihrer Schwingungsparameter (Amplitude und/oder Frequenz und/oder Phase) durch Berührung des bewegten Teiles mit einem weiteren Teil oder Anschlag, zur Ableitung einer Berührungsfunktion verwendet ist, betreffend einer unmittelbaren Berührung dieser Teile oder einer Berührung dieser Teile über ein Dritteil,
    dadurch besonders, daß das Verfahren zur Längenmessung bei der Eingabe von Linienzügen graphischer Bildelemente in folgender Weise verwendet ist:
    es ist ein Schreibstift verwendet, aus dessen Vibration zwischen Schreibauflage, bzw. Schreibunter­ lage und Schreibspitze, die Längenmessung beim Zeichnen der Eingabe von Linienzügen graphischer Bildelemente als bevorzugte Berührungsfunktion zwischen Schreibspitze und Schreibunterlage, vorgenommen ist.
  • 2. Anordnung für Verfahren nach Merkmal 1, dadurch besonders, daß die Schreibunterlage, bzw. Schreibau­ flage, eine Riffelung aufweist, durch die die Schreibspitze während ihrer Schreibbewegung in genannte Schwingung, bzw. Vibration versetzt ist, wobei als Erregereinspeisung zur Erzeugung der Schwingung die seitliche Bewegungskraft der Schreibspitze gegen die Riffelungserhöhungen benutzt ist.
  • 3. Anordnung für Verfahren nach Merkmal 1, dadurch besonders, daß die Schreibunterlage, bzw. Schreibauflage, eine Riffelung aufweist, durch die die Schwingung der Schreibspitze während ihrer Schreibbewegung in genannte Schwingung, bzw. Vibration moduliert ist, wobei als Erregereinspeisung zur Erzeugung der Schwingung ein Vibrator an der Spitze des Schreibwerkzeuges vorgesehen ist.
  • 4. Anordnung für Verfahren nach Merkmal 2 oder 3, dadurch besonders, daß diese Riffelung mit ihren Abständen von jeweiliger Erhöhung und Absenkung, eine dem abzutastenden Weg, einer jeweils gezogenen Linie proportionale Bemessung aufweist.
  • 5. Anordnung für Verfahren nach Merkmal 2, dadurch besonders, daß als Schreibspitze jede beliebige Spitze verwendet ist, die gegen die Riffelung der Schreibunterlage, bzw. Schreibauflage bewegt ist.
  • 6. Anordnung für Verfahren nach einem der vorhergehenden Merkmale, dadurch besonders, daß die Riffelung der Schreibunterlage, bzw. Schreibauflage, punktuell (vgl. Stoppelprofil Fig. 1c) ausgeführt ist.
  • 7. Anordnung für Verfahren nach einem der vorhergehenden Merkmale, dadurch besonders, daß die Riffelung der Schreibunterlage, bzw. Schreibauflage, linienartig (vgl. Stoppelprofil Fig. 1a) ausgeführt ist.
  • 8. Anordnung für Verfahren nach einem der vorhergehenden Merkmale, dadurch besonders, daß die Schreib­ unterlage, bzw. Schreibauflage ein oder mehrere Schwingungsaufnehmer aufweist, über die bevorzugte Schwingungsabtastung vorgenommen ist.
  • 9. Anordnung für Verfahren nach einem der vorhergehenden Merkmale, dadurch besonders, daß die Schreibspitze am Schreibgerät ein oder mehrere Schwingungsaufnehmer aufweist, über die bevorzugte Schwingungsabtastung vorgenommen ist.
  • 10. Verfahren mit Anordnung nach Merkmal 9 oder 10, dadurch besonders, daß die Phasenlage der von mehreren Sensoren untereinander aufgenommenen Schwingungen in Relation zueinander für die Bestimmung der jeweiligen Vektorrichtung eines Schriftzuges oder der Koordinatenposition vorgesehen ist und/oder daß die abgegebene Anzahl der Schwingungen der jeweiligen Weglänge der Vektor­ richtung zugeordnet ist.
  • 11. Verfahren mit Anordnung nach einem der vorhergehenden Merkmale, dadurch besonders, daß genannte Riffelung der Schreibunterlage, bzw. Schreibauflage eine flächenartig sich erstreckende Kodierung aufweist, wobei diese Kodierung auch durch Wahl differenzierter Materialien gegeben ist.
  • 12. Anordnung für Verfahren nach einem der vorhergehenden Merkmale, dadurch besonders, daß als Sensor ein Piezoprinzip verwendet ist.
  • 13. Anordnung für Verfahren nach einem der vorhergehenden Merkmale, dadurch besonders, daß als Sensor ein Mikrofonprinzip verwendet ist.
  • 14. Verfahren mit Anordnung nach Merkmal 11 oder einem der vorhergehenden Merkmale, besonders durch folgende Merkmale für die Schreibunterlage, bzw. Schreibauf­ lage:
    • a) die Schreibunterlage weist anstelle oder zusätzlich zur einer Riffelung eine durch überklebte Folie mit einer Kodierung vorgenommenen entsprechendes Lochermuster auf,
    • b) die Kodierung betreffen unterschiedliche Frequenzen die von der vibrierenden Schreibspitze jeweils erzeugt werden.
  • 15. Anordnung für Verfahren nach nach einem der vorhergehenden Merkmale,
    mit einer Tafel als Unterlegetafel zur Geräuscher­ zeugung,
    und/oder einer Tafel als Anzeigetafel von Leuchtelementen, die durch Sichtfenster des aufgelegten Papiers jeweils durchschauen,
    dadurch besonders, daß ein Ordner verwendet ist, in den die auf genannte Tafel jeweils aufzulegenden Seiten (Manuskriptseiten in Fig. 5) eingelegt sind,
    daß zu einer oder zu beiden Randseiten genannte Tafel in den Ordner einschlagbar am Rand des Ordners befestigt ist.
  • 16. Anordnung nach Merkmal 15, dadurch besonders, daß an der Umbiegestelle der Tafel am Rand des Ordners (2) ein Ausgleichfalz vorgesehen ist, der die Tafel auf den jeweils unterliegenden Seiten stets plan aufliegen läßt.
  • 17. Anordnung nach Merkmal 15 oder 16, dadurch besonders, daß die Tafel am Ausgleichfalz über eine Rahmen­ führung auswechselbar befestigt ist (z. B. Klettband), wobei gegebenenfalls über gesteckte serielle Schnittstellenanschlüsse zwischen Tafel und Gehäuse Spannungsversorgung und Datenverbindung der Tafel aufrechterhalten ist.
Merkmal 17 ermöglicht vor allem die Auswechselbarkeit der Tafel, wenn unterschiedliche Leuchtdiodenanzeigen zu verwenden sind, insbesondere bei Anwendung nur von Leuchtanzeigen zu Tonbandtext nach genannter Hauptan­ meldung, bzw. Referenzanmeldung. Hierbei ist der Ausgleichfalz z. B. als mit Rahmenführungsnut (und passender Feder an der Unterlegetafel oder einer anderen Führungseinrichtung versehen, wobei die Haftung dann durch Klettband vorgenommen ist, oder auch Schienen­ führung (z. B. Schwalbenschwanz) von oben nach unten, so daß gegen seitliches Verschieben beim Aufklappen der Einlegetafel zum Zwecke des Umblätterns der in den Ordner eingelegten Scriptseiten gesichert.
Weitere Applikationen:
betreff. Notenblattanwendung oder Musical Train
In weiterer Option ist ein Lernverfahren bevorzugt, mit dem z. B. weniger geübte durch Gesang oder über MIDI-Interface die Anzeigenelemente eines Instrumenten­ musikführers (Musical-Train) oder bevorzugter Notenblattversion durch Lernen Programmieren kann, ohne daß er zunächst die perfekte rhythmisch exakte Wiedergabe des Musikstückes beherrscht:
Folgende Verfahrensschritte sind zum Zwecke des LERNMODUS eines Musical-Train-Instrumentes bevorzugt:
  • a) in einem ersten Verfahrensschritt sind die Töne der Reihenfolge nach wie sie später als Musikstück wiedergegeben werden sollen in einen Speicher oder Speicherkonserve eingespielt, wodurch die Programmierung der Töne eines Musikstückes vorgenommen ist,
  • b1) in einem dem ersten Verfahrensschritt nachfolgen­ den Schritt erfolgt die Programmierung des zugehörigen Rhythmus in folgender Weise: beginnend mit der zuerst zu spielenden Note, bzw. Ton, leuchtet das zugehörige Anzeigeelement auf, und erlischt, wenn betreffende Note, bzw. Ton angespielt ist, dekodiert durch die Tonauslösung, wobei dann unmittelbar der nächste Ton aufleuchtet und wieder erlischt, wenn er angespielt ist, usw. bis alle unter Verfahrensschritt (a) eingelernten Töne gespielt sind.
  • b2) die Spielzeiten der Töne sind zu Verfahrens­ schritt (b) gemessen und als Rhythmuscode zu den Tönen jeweils zugehörig in betreffendem Speicher abgelegt.
Zu Verfahrensschritt (a)
Als Basisinstrument zur Durchführung des Verfahrens dient das Musical-Train nach PCT/EP 90/02 317 und DE 40 41 766 A1.
Erläuterungen: In Verfahrensschritt (a) werden die Töne so wie sie gespielt oder gesungen sind der Reihe nach als der Tonhöhe zuordbare Adressen, bzw. Daten, unmittelbar in einen Halbleiterspeicher des für die Ablaufsteuerung verwendeten Mikrocontrollers, oder zunächst zwischengespeichert über weiteren Datenträger z. B. Tonband, aufgezeichnet. Sollen die Noten über Gesang eingegeben werden, dann ist eine spezielle Filterung, insbesondere ein digitales Filter mit einem DSP verwendet.
Weiterbildung von (a)
Um einen möglichst billigen DSP verwenden zu können, kann anstelle einer Echtzeitanalyse des Gesanges dies auch unter Benutzung eines einfachen Kassettenrekorders erfolgen, mit folgenden Vorzugsmerkmalen: Das Stereokas­ settenrekorder verwendet wiederum eine Spur für die Gesangsaufzeichnung und eine Spur für die Aufzeichnung von Synchronsignalen, z. B. einen einfachen Zeittakt, der als weitere Option in beschriebener Verhältnis­ modulation mit zu jeweils aufeinanderfolgenden Periodendauern des Taktes auch absolute Adressierungen kodieren kann z. B. in seriellem Synchronverfahren (z. B. Modulo 2 Verfahren) oder in asynchronem (z. B. Start-Stopp) Verfahren kodiert, beinhalten kann.
Nach der Aufzeichnung des Gesanges oder auch des Spiels mit einem beliebigen Musikintrument, erfolgt die Wiedergabe des Tonbandes, indem das wiedergegebene Audio-Signal des Bandes im Start-Stopp Betrieb schrittweise in den vorgeschalteten Zwischenspeicher eines digitalen Filters eingelesen wird, der extern oder intern des DSP (als RAM) benutzt sein kann. Hierbei sind die eingelesenen Perioden intern zyklisch wiederholt, wobei zu jeder Wiederholung die Abfragefrequenz des digitalen Filters entsprechend der Halbtonskala der Töne abgestuft fortgeschaltet ist und erkannte Grundtöne als Adressen, bzw. Daten der Reihe nach abgespeichert sind.
Diese Filterung der Töne erfolgt paketweise so, daß nachdem der dem digitalen Filter vorgeschaltete Bufferspeicher voll ist, der Kassettenrekorder jeweils angehalten ist, wobei über die zweite Tonbandspur die jeweils bereits zur Filterung benutzte Bandlänge als Stackinformation im RAM des DSP genau festgehalten ist, so daß nach beendeter Filterung, daß Band ein Stück zurücklaufen und dann jeweils neu anlaufen kann, wobei der Einschreibvorgang für den Bufferspeicher des digitalen Filters dann jeweils ab der zuletzt gemerkten Stackinformation benutzt, bzw. fortgesetzt ist, so daß das Band im Start-Stopp-Prinizip schrittweise ausgelesen und die gesungenen oder gespielten Töne erkannt sind. Durch dieses Prinzip ergibt sich eine wesentliche Kostenreduzierung für den DSP selbst (langsamer und einfacher) und weiters auch für den A/D-Konverter, da das Band erforderlichenfalls auch nur mit der halben Aufzeichnungsgeschwindigkeit bei der Wiedergabe (über die Synchrontaktspur quarzstabil geregelt) laufen kann. Weiters kann beschriebenes Stackprinzip, bei der die Bandlänge des Stoppzeitpunktes jeweils abgespeichert ist als weitere Alternative natürlich auch für das Wiederan­ laufen des Bandes bei zuvor beschriebener Zweit- oder Drittextwiedergabe des Bandes nach Anhalten über die Sensortaste der Bildelemente oder einer eigenen Stopptaste, benutzt sein. Für die Anwendung der Tonerkennung ist noch weiterhin bevorzugt, daß die Stackinformation der jeweils abgefahrenen Bandlänge nur als Grobraster verwendet ist und jeweils der Wechsel einer Tonerkennung, welche über betreffender Tondauer vorgenommen ist als Feinraster benutzt ist, wobei während der Tonfrequenzabfrage durch das digitale Filter, dann zum Zeitpunkt des Tonwechsels die zugehörige Bandlängeninformation auf der Bandspur abgespeichert ist, um nach Nachladen eines weiteren Bandstückes die Tonerkennung lückenlos Fortsetzen zu können.
Zu Verfahrensschritt (b1)
Die unmittelbar von einem Musikinstrument über MIDI-Interface, oder schrittweise vom Band gespielten und umgesetzten Töne sind im Wiedergabenotenspeicher des Musical-Train Basisinstrumentes eingeschrieben, wobei der DSP z. B. auch die Ablaufsteuerung des Musical-Train Basisinstrumentes übernehmen kann, auch einschließlich der Torzeitmessungen für beschriebene PAD-Funktion, wobei dann das Musical-Train Basisinstrument ein mit Filzstäben gespieltes PAD (z. B. Glockenspiel) sein kann, oder z. B. auch ein mit echten Tonzungen gespieltes Instrument, oder auch Keyboard, etc.
Zu Beginn leuchtet die erste LED des betreffenden Tones und erlischt sobald der Ton angespielt ist, wobei dieses Erlöschen über 2 alternativ zu wählende Betriebsarten beeinflußbar ist: (1) ein allgemeines Strobesignal, welches alle Töne umfaßt, erkannt sein kann, oder (2) auch nur über ein selektives, welches in Koinzidenz mit dem jeweils zu erwartenden Ton verknüpft ist (Abfrage ob auch richtiger Ton gespielt).
Nachdem der Ton angespielt ist, erlischt die LED und es leuchtet sofort wieder diejenige auf, welche dem als nächstes zu spielenden Ton angehört, wobei der Wiedergabenotenspeicher mit den jeweils gespielten Tönen schrittweise fortgeschaltet ist.
Zu Verfahrensschritt (b2)
Dieser Verfahrensschritt ist Bestandteil von (b1), wobei zu jeder gespielten Note, bzw. Ton die Spieldauer gemessen und als zugehöriger Rhythmuscode im Wiedergabenotenspeicher abgelegt ist. Hierbei ist berücksichtigt, daß im SPIELMODUS des Musical-Train-Instrumentes, insbesondere nach PCT/EP 90/02 317 und DE 40 41 766 A1 die Anzeigelemente jeweils einen Ton vorher, bevor er also gespielt ist, angezeigt ist, wobei dies bei der Zuordnung der Rhythmusdauer dann entsprechend den in diesen Anmeldungen vorgeschlagener Zuordnung berücksichtigt ist (vgl. Fig. 6b dieser bereits veröffentlichten Anmeldungen, Zuordnung von R-CODE von (tn), wobei Dauer von (tn) bis (tn) abgelaufen, während nächste NOTE (tn+1) bereits angezeigt.
Es ist evident, daß zu die Filterung auch analog mit durchstimmbarem Filter erfolgen könnte, wobei die DSP-Filterung mit dem angegebenen Verfahren kosten­ günstiger ist. Weiters kann das auf Tonband gespielte Tonsignal jede Art von Musiksignal sein (Vogelge­ zwitscher, etc.).
SPIELMODUS des Musical-Train läuft dann entsprechend PCT/EP 90/02 317 und DE 40 41 766 A1 ab, wobei wiederum das Anspielen der Noten bei Erlöschen des in Verfahrens­ schritt (b) gelernten Rhythmus erfolgt.
Eine weitere Variante zu bevorzugtem Verfahren ist die Einbindung in ein Computerprogramm, nicht nur in Verbindung mit der üblichen akustischen Wiedergabe, sondern insbesondere in Verbindung mit einem Notenschreib­ programm:
Hierbei kann z. B. eine Überarbeitung des Verfahrenssch­ rittes (b) derart erfolgen, daß zum bereits eingespielt­ en Rhythmus ein Metronomtakt erzeugt ist, der in beschriebener Weise durch Taktklopfen der Spielweise angepaßt ist, wobei z. B. zur weiteren Rhythmusab­ tastung beschriebene Variante des Dirigentenstabes auch als Spielstab für die Glockenspielversion verwendet sein kann: ein Spielstab dient der normalen Spielfunktion, der andere weist die Rhyhtmusdetektierung durch Bewegungsdetektor auf und z. B. über Kabel mit dem Rhythmusgenerator verbunden, diese Variante eignet sich sowohl zur Takteingabe im LERNMODUS, als auch zur Taktkorrektur im SPIELMODUS.
Das derart erstellte Notenbild kann dann auf dünnem oder speziellem Papier, welches bereits beschriebene Fensterzeilen ausgestanzt hat, ausgedruckt werden und auf bevorzugte LED-Zeigerauflage aufgelegt werden, um es im Echtzeitspiel zu benutzten.
Mit bevorzugter Methode kann also nicht nur unmittelbar der Spielführer eines Instrumentes, sondern auch bevorzugte Notenbildprogrammierung inklusive des exakten rhythmischen Notenbildes erstellt werden. Es ist evident, daß dieses Notenbild am Instrument in Verbindung mit bevorzugter Rhythmuskorrektur beliebig oft nachbear­ beitet werden kann. Daher wird für oben angegebenes Verfahren der Programmierung durch Lernen in zwei gesonderten Verfahrensschritten, einem ersten Verfahrens­ schritt, bei dem zuerst die Töne ohne rhythmischer Zuordnung beliebig in den Ablaufspeicher des Spielführ­ ers (Musical-Train) eingespielt sind, und einem weiteren, bei dem der Spielführer mit diesem Ablaufprogramm dazu benutzt ist, um die im zweiten Verfahrensschritt jeweils gespielte Tondauer einzuspielen, um allgemeinsten Schutz angesucht.
Fig. 61 zeigt bereits erläuterte Bewegungs-Ryhthmusabta­ stung eines Takt- oder Spielstabes mit an Feder aufgehängtem Kernstück, wobei in weiterer Alternative die Feder gleich dem durch die Zylinderspule (L) abgetasteten Kernstück entsprechen kann.
Fig. 60 veranschaulicht die Variante, bei der die PAD-Platte zur Tonabtastung durch Berührung mit den Spielstabfilzkugeln (FZ) in der Mitte eingespannt ist (Option zur Rahmeneinspannung), mit Schwingungsknoten (Nulldurchgängen) an den Diagonalen und zwischen den Diagonalen ausftretenden Schwingungsbäuchen, die über Eisen-Stifte (Fe), welche in jeweils eine Zylinderspule eintauchen (Detail-L), abgetastet sind. Gemessen sind dann jeweils die Zeitdifferenzen der Plattenschwingung zwischen jeweils gegenüberliegenden Systemen (L1, L3 und L2, L4), wobei über Watchdogfunktion das Hängenbleiben des Programmes vermieden ist, wenn wegen Zeitgleichheit der zweite Gateimpuls (Torimpuls) eines der beiden Abtastsysteme ausbleibt. Da nicht bekannt ist, welches der beiden jeweils gegenüberliegenden Abtastsysteme voreilend, und welches nacheilend ist, wird sequentiell gleichzeitig L1 gegen L3 sowie L3 gegen L1 gemessen, dito mit L2 gegen L4 und L4 gegen L2. Die Zuordnung der Zeitergebnisse erfolgt durch Lernen, indem betreffende Töne einfacher gespielt sind, wahlweise mit und ohne Toleranzgrenze (Halbtonabgrenzung) entsprechend der bedruckten Tonanschlagsfelder (nicht eingezeichnet).
Fig. 62 veranschaulicht das bevorzugte Tonbandsteuerungs­ verfahren für die Frequenzerkennung:
zuerst wird eine bestimmte Blocklänge in den Buffer­ speicher geladen (bis Stopp und kurzer Bandrücklauf BW), wobei bevor, der Bandrücklauf aktiviert ist, noch die von der zweiten Bandspur gelesene Bandlängeninformation abgespeichert ist. Danach rotiert der gelesene Signalblock (Rotate-Block) solange bis zu jeder Rotation jeweils ein Wechsel der Mittenfrequenz des Filters um jeweils einen Halbton erfolgt ist (F1 . . . Fn), wobei aufgefundene Frequenzen als erkannter TON ins RAM abgespeichert sind und die RAM Adresse für die nächste Tonerkennung inkrementiert ist. Als Besonderheit sind hierbei die zu den erkannten Tonwechselstellen (Frequenz­ änderungstellen) jeweils aufgefundenen Bandlängenadres­ sen der zweiten Spur des Tonbandes, die synchron zum Tonsignal in der Blockinformation als zweite Kabeladresse ebenfalls mitgezählt sind, für die Erkennung zum Einlesen des nächsten Blockes als Komparatoreinschalt­ funktion (Beginn der Blocklänge) mitbewertet (next Block).
Fig. 63 veranschaulicht den zweiten Verfahrensschritt, bei dem lediglich zu jedem gespielten (TON=j) das Ablaufprogrammes fortgeschaltet ist UND der Rhythmuscode eingeschrieben ist, OHNE, daß der TONCODE (=Tonhöhe) eingeschrieben ist.
Weitere Erläuterungen
Für bevorzugte Verwendung einer Hörbildeinrichtung mit aufgezeichneter Bildinformation zum wiedergegebenen Tonsignal, z. B. für Sprachlernzwecke, ist in weiterer Option eine besondere Kennzeichnung der Markierung des Bildwechselimpulses bevorzugt, bei der dann die Zeitdauer oder Anzahl der einem Bildwechsel vorhanden Ausgleich­ impulse als Rücksetzsignal für die Seitenanzeige der gedruckten Bildeintastung verwendet ist, bzw. erfolgt dann die Fortschaltung der Hervorhebung der gedruckten Bildelemente eines bedruckten Blattes durch Abzählen der Bildwechselimpulse von einem rückgesetzten oder definiert geladenen Zählerstand, der durch die Ausgleichsimpulskodierung vorgenommen ist. D.h. bevorzugte Anordnung kann dann voll in das erfindungs­ gemäße Verfahren integriert werden, um zu einem Videobild, daß in erfindungsgemäßer Weise angehalten ist, dann unmittelbar den Bezug zu einer gedruckten Textstelle z. B. eines Foto-Comicheftes, herzustellen. Weiters kann für diese Anwendung analog beschriebener Synchronisation zu einer Standardtonkonserve über Frequenzfilterung des Tonsignales auch eine Fein­ synchronisation zu Bewegungsabläufen des Bildes vorgenommen sein, insbesondere zu Synchronsprechen. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel bevorzugte Frequenzmustersynchronisation eingehend beschrieben.
Wie zu PCT/EP 90/02 317 bereits vorgeschlagen, ist zu definierten Zeitintervallen eines Notenablaufprogrammes, bzw. eines weiteren Synchronisationsprogrammes, eine Frequenzerkennungsabfrage des Audio-Signals (NF-Signals) einer Standardsignaltonkonserve nach vorgegebenen Muster vorgenommen und daraus ein Synchronisationstakt abgeleitet.
Für nachfolgende Figuren gilt folgende Korrektur:
Fig. 29b und 29c veranschaulichen diesen Vorschlag in Anpassung einer Applikation, die sich für die Fortschaltung der LED-Anzeige eines Notenbildes besonders eignet und in einer weiteren bevorzugten Betriebsweise auch dazu besonders geeignet ist, um bei Verwendung einer Standardtonkonserve (CD, Tonband, etc.) dasjenige Instrument aus dem Audiosignal der Standardtonkonserve ausfiltern, welches gerade durch den Musizierenden gespielt wird.
Fig. 29d veranschaulicht diese eigenständige oder als Zusatz zur Notenbildanzeige zu verwendende Option:
Ein als FIFO-Speicher (first IN, first OUT-Synchroni­ sationsregister, zuerst einschreiben, dann auslesen) verwendeter Bufferspeicher (Audio-FIFO), der dem Ausgang derjenigen Tonkonserve (Solo-Instrumentkonserve) nachgeschaltet ist, welche zusätzlich zu einem Erstsignal, welches durch das Audiosignal der Standardtonkonserve wiedergegeben ist, ein Zweitsignal als Audiosignal wiedergibt, welches dem Instrument entspricht, das bei der Wiedergabe der Standardtonkon­ serve unterdrückt werden soll. Über diesen FIFO-Speicher wird die exakte Synchronität der beiden Audiosignale: "Solo-Instrumentkonserve (SIC)" und "Audiostandardkon­ serve" hergestellt, wobei zusätzlich zu diesem FIFO-Ausgleich auch der mechanische Gleichauf durch Nachregelung (vgl. RG-Eingang von Motorsteuerung MT), z. B. der Soloinstrumentkonserve vorgenommen ist (damit Standardkonserve keinen Regeleingang braucht, wobei im Prinzip auch Standardkonserve geregelt sein könnte).
Audio-Signal SIC der Solo-Instrumentkonserve ist dann gegenphasig zum Audiosignal der Standardtonkonserve hinzuaddiert, wobei dies je nach verwendeter Phasenlage bei der Erzeugung der Solo-Instrumentkonserve (+/- 180 Grad) durch Addition oder Subtraktion zum Audiossignal der Standardtonkonserve, vorzugsweise über DSP (digitalen Signalprozessor), vorgenommen sein kann.
Weiters ist, vorgesehen, zu bestimmten Sychronisations­ zeitpunkten des Audio-Signals der Standardtonkonserve die Amplituden beider Tonkonserven zu messen und auf ein Verhältnis einzuregeln, bei dem das vom D/A-Wandler Ausgang der DSP-Schaltung wiedergegebene Audio-Signal (an Verstärker mit Lautsprecher LSP) die völlige Auslöschung des (vom Musizierenden selbst) gespielten Instrumentes, oder auch nur eine Verringerung (als einstellbare Option) beinhaltet.
Die für die Verhältnismessung der beiden Audiosignalton­ konserven bevorzugten Nachregelungszeitpunkte können unmittelbar den zu jeweils vorgegebenen Frequenzabfrage­ werten zugehörig mitabgespeicherten Zeitpunkten entsprechen, oder auf diese Zeitpunkte bezogene weitere Zeiten eines Zeitrasters sein.
Weiters ist bevorzugt, zu definierten Zeiten des Zeitrasters die Verstärkung des verwendeten digitalen Filters auf einen normierten Wert zu regeln und/oder die Auswertung der gefilterten Frequenzen in Relation zum Mittelwert des betreffenden Audiosignals vorzunehmen oder am Eingang des A/D-Konverters des digitalen Filters bereits eine normierte Verstärkungsregelung (analog) vorzunehmen.
Der Einlesetakt des FIFO-Speichers ist dann bevorzugt aus Adressensignalen abgeleitet, die zusätzlich zum Tonträger auf der Solo-Instrumenttonkonserve aufgezeich­ net und/oder ebenfalls durch zeitlich definierte Frequenzerkennungsmarken des Audiosignals kodiert/deko­ diert sind. Der Auslesetakt ist von einem Taktgenerator erzeugt, der durch die Synchronimpulserzeugung (nach PCT/EP 90/02 317) aus dem Audiosignal der Standardtonkon­ serve geregelt ist. Es ist evident, daß als Alternative oder Ergänzung für die Erzeugung des Einlesetaktes des FIFO-Speichers, das gleiche Verfahren zur Anwendung gelangen kann, wie es für Synchronregelung der Solo-Instrumenttonkonserve vorgenommen ist.
Fig. 29b und Fig. 29c veranschaulichen dieses Verfahren:
Fig. 29b betrifft die Resetimpulsabtrennung, bzw. die Start-Dekodierung des Synchronisationsverfahrens über die Pausenerkennung, der Pause welche zu Beginn eines Musikstückes auftritt, oder zwischen Teilen eines Musikstückes.
Fig. 29c betrifft die weitere Ableitung des Synchrontaktes aus dem Audio-Signal.
Für beide Verfahrensteile sind vorhanden:
Ein Zeiger, mit welchem der Speicher für die Frequenz­ werte, welche zu definierten Zeiten des Audiosignals auftreten, adressiert sind und weiters ein Zeiger, unter welchem die zu den einzelnen Frequenzwerten zugehörigen Zeitintervalle absolut oder als aufeinanderfolgende Zeitrasterwerte adressiert sind, wobei diese beiden Zeiger auch für Frequenzen und zugehörige Zeiten jeweils gemeinsam verwendete Speicherplatzadressierungen vornehmen können, also nur eine Zeigerverwaltung erforderlich ist ("f-pointer" und "T-pointer" als Zeiger immer gemeinsam gesteuert).
Die vom Zeiger adressierten Zeit- und Frequenzwerte sind als Synchronisationsprogramm in einem Speicher abgelegt, der vor dem Abspielen, oder während des Abspielens der Standardaudiokassette über eine Programmkonserve, die auch z. B. als Zweit- oder Drittspur der Solo-Instru­ mentenkonserve untergebracht sein kann, geladen wird.
Weiters sind noch vorhanden: eine Gate-Steuerung (f-Gate), welche die Auswertung des digitalen Filterausganges des DSP für die Weiterschaltung des Synchronverfahrens einschaltet (f-Gate enabled) sowie wieder abschaltet (f-Gate disabled), damit zwischenzeit­ lich auftretende ähnliche Frequenzen einer Frequenz-Erkennungsvorwahl, die in das Erkennungsspektrum fallen, keinen Einfluß auf das Synchronisationsverfahren haben (dito "Reset Gate enabled/disabled" Status in Fig. 1).
Zu Fig. 29b
Nachdem eine Mindestzeit, in der das Audiosignal eine Pause aufweist (tmin = Pause) erkannt ist, wird der Zeiger auf seinen Anfangswert gesetzt (Load ("f-pointer" und "T-pointer"), wodurch der Zeiger den ersten zu erkennenden Frequenzwert und einen zugehörigen Zeitwert (f & T are selected) adressiert, wobei dieser Zeitwert für die Startbedingung auch Null sein kann sowie anstelle eines Frequenzwertes auch lediglich eine Schwellwerter­ kennung (1st edge) zur Erkennung des Pausenendes vorgesehen sein kann (durch Synchronisationsprogramm bestimmt). Tritt das Ereignis des Pausenendes auf (f erkannt), dann wird der Zeitzähler (Timer , d. h. Zeitzähler,) rückgestellt (=Reset) und weiters der Start des Notenablaufprogrammes für die Hervorhebung eines Notenbildes und/oder die Solo-Instrumenttonkonserve gestartet, wobei für Synchronisation der Notenbildmar­ kierung (z. B. durch LED) und Synchronisation der Solo-Instrumenttonkonserve, voneinander unabhängige, jedoch nach dem gleichen Prinzip arbeitende Synchroni­ sationsverfahren ablaufen können.
Weiters ist unmittelbar nach Erkennung der Pause, bzw. eines vorgegebenen Frequenzwertes, Status Reset-Gate wieder disabled, d. h. die Frequenzerkennung abgeschaltet (wurde erst nach Laden der Erkennungswerte enabled, d. h. eingeschaltet) und der Zähler nach seiner Rückstellung wieder eingeschaltet (Count Timer, d. h. Zeitzähler zählt). Zusätzlich erfolgt bei der Erkennung des Startzeitpunktes der Synchronisation auch die Fortschal­ tung auf den nächsten Vorgabewert von Frequenz und Zeitpunkt (inkrement "f-pointer" und "T-pointer"). Die zu bevorzugter Pausenerkennung der Anfangsadresse des Zeigers zugehörigen Anfangswerte für Frequenzabfrage und zugehöriger Zeitwertsetzung des Timers ist durch das Programm vorgegeben, wobei z. B. das gesamte Programm­ paket der Frequenzerkennungen mit zugehörigen Zeitwerten durch eine Stückeadresse adressiert ist, oder durch weitere im Signal einer Tonkonserve noch implizit enthaltene Startadressenkodierungen (vgl. nachfolgend beschriebene Anwendung zu LEd-Adressierung von Textstellen).
Zu Fig. 29c
Zu jedem erreichten Zählerstand des Zählers (Timer, d. h. Zeitzähler, entspricht abgefragte Zeit Ta abgelaufen - ja) entsprechend seiner jeweils aktuellen Vorgabe aus dem Synchronisationsprogramm (jeweils adressiert durch Zeigererhöhung um einen Schritt bzw. Inkrement), ist die Auswertung einer erkannten Frequenz jeweils eingeschal­ tet. Dies erfolgt innerhalb der noch zulässigen Synchrontoleranz, bei der mit Sicherheit reproduzierbar, die vorgewählte Filterfrequenz in ausreichend zeitlichem Sicherheitsabstand, nach dem Zustand (f-Gate enabled) der Gate-Steuerung (f-Gate) auftritt (um eine Fehlauslös­ ung durch zeitlich benachbarte gleiche Frequenzen zu vermeiden).
Hierbei können zu einem vorgesehenen Synchronisationszeit­ punkt auch mehrere Frequenzen unterschiedlicher Dauer ihres Auftretens als Abfragekriterium mit unterschied­ lich langen voreilenden Gate Zeiten für ihre Auswertung benutzt sein, wobei dann die Auswahl nach welcher Frequenz synchronisiert wird durch die Regelabweichung vorgenommen ist, wodurch der Fall verhindert ist, daß die Synchronisation völlig abreißt, falls ein zu knapp bemessener Gate-Einschaltzeitpunkt zu einer zu erwartenden Frequenz des Audio-Signals zu spät schalten sollte (weil Wiedergabe des Audiosignals bereits zu schnell). In diesem Fall ist nach Ablauf einer Sicherheitszeit innerhalb der die Synchronisation greifen muß, das Synchronisationsprogramm auf eine weniger exakte, dafür die Regelabweichung jedoch noch richtig erkennende Synchronisation umgeschaltet, mit zugehöriger Rückschaltung auf geringeren Synchronisationsspielraum (falls durch Zusammensetzung des Klangbildes erforder­ lich) im nächsten Frequenzerkennungsschritt, um die Synchronisationsabweichung wieder zu verringern (z. B. mit hierarchischer Abstufung der Synchronisationsabfrage­ zeitpunkte, bzw. erforderlichenfalls auch der Vorwahlfrequenzen, in optionaler Erweiterung auch in schaltalgebraischer Verknüpfung der Auswertung einzelner vorgegebener Filterfrequenzen zur nachträglichen Errechnung der zeitlichen Abweichtoleranz des Synchronisationszeitpunktes).
Bei jeder Erkennung der vorgewählten Frequenz wird f-Gate wieder abgeschaltet (f-Gate disabled) und als Regelparameter die Differenz des aktuellen Timerzähler­ standes zum vorherigen (=Latched Timer) berechnet und abgespeichert (SAVE DCO); danach der aktuelle Timerzählerstand für den Rechenvorgang im nächsten Synchronisationsschritt (vorheriger Zählerstand) gelatched, dann der Timer rückgestellt und der Zeiger zum Erhalt der nächsten Frequenzwert/Zeitwertparameter inkrementiert sowie der Timer wieder in den Zählmodus versetzt (Count Timer), wobei nach Erreichen der vorgewählten Zeit der Ausgang des auf die neue Frequenz eingestellten digitalen Filters mit Gate-enabled wieder abgefragt ist (bis f-erkannt), mit Fortsetzung des Verfahrens wie zu f-erkannt vorangehend beschrieben. Die IST-Regelgröße ist dann in Relation zu den jeweiligen SOLL-Zeitdifferenzen (Rhythmuszeitraster), in dem die abgefragten Frequenzen jeweils auftreten sollen berechnet (RGL relativ = DCO/Rhy(n)-Rhy(n+1)) und das Ergebnis als Regelgröße (RGL) einerseits für die Antriebsregelung der Soloinstrumentekonserve benutzt (synchronisiert nach Frequenzmarken der Standardkonserve, vgl. DSP-Eingang digitales Filter in Fig. 3) und weiters dazu benutzt, um einen durch Quarzoszillator digital stabilisierten Taktgenerator (TAKT) in der Frequenz der jeweils festgestellten Regelabweichung (RGL) entgegenwirkend zu beeinflussen.
Die von diesem Taktgenerator abgegebene Frequenz dient zweierlei Funktionen: Für die Betriebsweise zur Erzeugung eines absoluten Gleichlaufes der Solo-Instrumentenkon­ serve zur Instrumentenaustastung aus dem Signal der Audio-Konserve und weiters zur Synchronisation der Erzeugung des Rhythmustaktes für die bevorzugte Rhythmus- gerechte Steuerung des Notenablaufprogrammes eines Spielführers zur Anzeige der Spielpositionen unmittelbar am Instrument oder zur Hervorhebung zu jeweils gerade zu spielender Noten an einem Notenblatt, wobei der vom Taktgenerator abgegebene Takt dann wiederum nur ein Zeitraster synchronisiert, aus dem dann der voreilende Rhythmustakt mit allen Steuerungsvarianten der genannten Referenzanmeldungen abgeleitet ist.
Die Realisierung des digitalen Filters für die Ausfilterung bevorzugter Frequenzen kann mit einem low­ cost Signalprozessor (DSP) erfolgen, wobei die bevorzugte Verwendung genannten "f-Gate disable/enable" Zustandes für die Gültigkeitsbestimmung der am Ausgang des digitalen Filters auftretenden Frequenz (bzw. -spektren) die DSP Schaltung insofern unterstützt, daß die Programmpakete bevorzugter Filterfrequenzen extern des DSP in einem langsameren Speicher gespeichert sind und der DSP während des Zustandes "f-Gate disabled" die mit dem Zeiger des DSP adressierten Filterprogramme in den internen schnellen Schreib/Lese-Programmspeicher des DSP reinholt. Weiters kann der Eingang des digitalen Filters, bzw. des DSP-A/D-Wandlers anstelle von einer Standardaudiosignalquelle auch von gespielten Instrument selbst, z. B. der linken Hand eines Klavieres abgegriffen sein, mit Vorgabe der zu filternden Frequenzen aus einen Notenablaufprogramm, wobei dieses Instrument dann keinen Tastenenkoder für die Ableitung der Synchronisation aus den gespielten Tönen benötigt.
Es ist evident, daß anstelle eines digitalen DSP-Filters als Alternative auch analoge Filterschaltungen zur Anwendung gelangen können.
Eine weitere Anwendung des bevorzugten Synchronisations­ verfahrens ist als Audiosignal, aus dem die Synchronim­ pulse erzeugt sind, ein oder mehrere Solo-Instrumente eines Orchesters (z. B. Soloinstrumente) herzunehmen, wobei für die Begleitinstrumente deren Spielführer oder Notenblattzeiger nach betreffendem Soloinstrument synchronisiert ist.
Eine besonders bevorzugte Anwendung beschriebenen Synchronisationsverfahrens ist die Unterbringung der zeitlichen Zuordnung von Adressen, die in einem gesonderten Speicher abgelegt sind, und bestimmten Audiosignalenstellen zur Textauswahl des Sprachlern­ systems nach der Hauptanmeldung entsprechen. Hierbei sind dann die LED-Adressen zur Hervorhebung betreffender Bildelemente oder Textstellen gesondert in einen Halbleiterspeicher geladen (ähnlich Notenbildanwendung), wobei dann durch bevorzugte Synchronisation einmal die Anfangsadresse des Halbleiterspeichers gesetzt ist und zum zweiten die aus dem Audiosignal gewonnenen Synchronisationsimpulse den Halbleiterspeicher zur LED-Adressierung weiterschalten (inkrementieren).
Für alle genannten Anwendungen ist noch folgende Alternative zur Unterbringung von Anfangsadressen in den Pausen bevorzugt. Zu einer Pause zwischen den Stücken einer Standardtonkonserve oder einer mit Mehrfachtexten (zur alternativen Auswahl) eigens aufbereiteten Tonkonserve, ist innerhalb der Pause eine als Tonsignal (z. B. Frequenzumtastung) vorhandene Kodierung absoluter Adressen vorgesehen, die in nach Hauptanmeldung beschriebener Weise sowohl im Suchlauf, als auch im Wiedergabebetrieb an den LEDs der zur Hervorhebung der Bildelemente angezeigt sind. Zusätzlich sind jedoch auch noch inkrementale Kodierungen, welche die absoluten Adressen jeweils als Startadresse für die Inkrementierung im Wiedergabebetrieb verwenden vorgesehen, zu deren Kodierungszeitpunkten die betreffenden Einlesevorgänge in den Sprachsignalspeicher für die langsamere Wiedergabe eines Sprechtextes oder übersetzte Wiedergabe eines Textes vorgenommen sind (vgl. Hauptanmeldung). Weiters kann durch ein Zuordnungsprogramm über beschriebenen SOLL-IST-Zeitvergleich des Zeitpunktes zu dem jeweils vorgewählte Frequenzen auftreten, über die akustische Wiedergabe auch ein Zeitraster synchroni­ siert werden, welches wiederum in Übereinstimmung mit Adressen die Standbildfortschaltung eines Videosignals vornimmt, mit dem Zweck, daß zu einer Vidosignalstandard­ bildtonkonserve zusätzlich weitere Tonkonserven synchron mitlaufen können, die den Lernzweck erfüllen, ohne daß die Vidosignalstandardbildtonkonserve entsprechend manipuliert werden muß. Das Hörbild ist dann durch ein Vidobild, das durch die Vidosignalstandardbildtonkonserve gespeist ist, wiedergegegeben, wobei der Echtton der Vidosignalstandardbildtonkonserve durch die synchron dazugespielte Tonkonserve ersetzt sein kann. Diese Variante ist ebenfalls eine besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung. Weiters ist evident, daß alle 3 Komponenten: gedrucktes Bild mit LED-Hervorhebung der Bildelemente, Vidobild mit Vidosignalstandardbildton­ konserve und zuätzlicher Tonkonserve mit Übersetzungs­ text-Audiosignal sowie auch langsam gesprochenem Audiosignal, im Verbund synchron zueinander zur Durchführung des bevorzugten Verfahrens nach Hauptanmel­ dung betrieben werden können.
Fig. 4 veranschaulicht die Einbindung des Synchronverfah­ rens zur Synchronisation von Bildern eines Videorekor­ ders: Hierbei ist der von Taktgenerator (TAKT), vgl. Fig. 3, abgegebene Synchrontakt einem Zählereingang (ZS) zugeführt, der unmittelbar oder über eine Umkodierung (durch Programmlesetabelle, look-up-table) einer Komparatorfunktion zugeführt ist (COMP), die wiederum den Vergleich der jeweiligen Bandstelle eines Videorekor­ ders zur Nachlaufsteuerung des Bandes (der Abweichung entgegenwirkend) vornimmt, bzw. bei Ausbleiben der Synchronimpulse (entspricht Anhalten der Tonkonserve oder Sprachsignalumschaltung) das entsprechende Bild des Videorekorders als Standbild anhält.
Die den Videobildern entsprechenden Vergleichsadressen der Komparatorfunktion sind dann durch absolute Adressenkodierungen und/oder diese absoluten Adressenko­ dierungen weiterschaltende Zählimpulskodierungen, welche innerhalb eines Bildwechselimpulses zusätzlich oder anstelle der Zeilenausgleichimpulse plaziert sind, vorgenommen und durch Puls-Pausenlängenabfragen von den Zeilenwechselausgleichimpulsen unterschieden. Die Ladeadresse des Zählers (ZS) ist dann in der Tonkonserve als Zweitspur kodiert und/oder ebenfalls über Frequenzkodierung/Dekodierung zu jeweils definierten Zeitpunkten als Folge (String) erkannt und entsprechend benutzt.
Folgendes weiteres Ausführungsbeispiel ist noch bevorzugt:
Die bevorzugt verwendeten beiden Stereospuren der Tonkonserve weisen jeweils einen komprimierten Sprechtext oder Gesangtext auf, der unmittelbar durch das komprimierte Audiosignal auf der Speicherkonserve gespeichert ist. Neben den bereits vorgeschlagenen weiteren Varianten zur Komprimierung des akustischen Signals, erfolgt dies zum Beispiel, bevorzugt durch Frequenzhochsetzung bei der Bandaufzeichnung, wobei dadurch für jede Spur eine Vielzahl von jeweils zu einer LED (bzw. Anzeigelement) mit entsprechend zugehöriger Textstelle vorgesehenen akustischen Sprechtexten abrufbar sind, die dann jeweils in alternierender Folge abwechselnd gereiht sind, vgl. auch Voranmeldungen. Hierbei ist der Ersttext ebenfalls komprimiert aufgezeich­ net und wird nach beschriebenen Markierungsverfahren in Übereinstimmung zu beschriebener Synchronisation des Bandlaufes (vgl. Voranmeldungen) über Sprachsignalspeicher dekomprimiert, wodurch sich zu jeder mit LED angezeigten gedruckten Textstelle 4 akustische Auswahltexte ergeben, die folgende Varianten betreffen:
  • 1. Sprech-oder Gesangtext (flüssig gesprochen mit beschriebener Fortschaltung der LED- Anzeige),
  • 2. Sprechtext langsam gesprochen,
  • 3. Sprechtext übersetzt,
  • 4. Grammatikhinweise oder weitere Synchronsignale.
Die Umschaltung der 4 Wiedergabevarianten erfolgt dann bevorzugt so, wie bereits vorangehend beschrieben, bei Stopp der Tonkonserve zunächst auf bevorzugte Zweittextwiedergabe geschaltet ist, wobei z. B. Text 2 der voreingestellte Text ist (langsam gesprochen) und nach Betätigen einer Umschaltfunktion der übersetzte Text wiedergegeben ist, oder auch umgekehrt (Übersetzung = default, bzw. voreingestellt).
Diese Umschaltung erfolgt dann z. B. durch externe Tastenfunktion, wobei die Bedientasten in einem eigenen kleinen Flachgehäuse, welches mit der weiteren Elektronik durch ein Flachkabel verbunden ist, untergebracht sind, oder die Bedientastenfunktion über beschriebene Sensorik, die ebenfalls ins gedruckte Bild zu den LEDs integriert ist (vgl. Voranmeldungen) vorgenommen. Hierbei ist eine Bedruckung der Bedientext­ felder auf dem auf der LED-Anzeigetafel aufgelegten Papierblatt bevorzugt, in Übereinstimmung der darunter liegenden optischen oder kapazitiven oder induktiven Sensoren (vgl. Voranmeldung).
Eine weitere bevorzugte Anwendung ist die Benutzung zu Notenblättern, wobei dann z. B. zu den Noten auch der Gesangstext aufgedruckt ist. Für diese Variante ist auch die Verwendung einer Standardtonkonserve (CD, Schallplat­ te, Tonband) ohne besondere Markierungen vorgesehen, wobei die Synchronisation eines Ablaufprogrammes für die Ansteuerung der LEDs synchron zur Tonwiedergabe der Standardtonkonserve durch Erkennung von im Ablaufprogramm vordefinierten Frequenzmustern, so wie sie an betreffenden Synchronisationsstellen zur Erzeugung des Gleichlaufes zwischen Standardtonkonserve und Fortschalt­ programm (Ablaufprogramm) der LEDs auftreten, vorgenommen ist.
In weiters bevorzugter Ausbildung wird durch das auf diese Weise erkannte Synchronisationsmuster, welches die Synchronisationsstützpunkte ergibt, ein oder mehrere Timer (Zeitgeber) geladen, die dann über ihre Zählerstän­ de die Synchronisation für die Weiterschaltung der LEDs steuern. Diese Timer erzeugen dann sozusagen einen Rhythmustakt nach welchem die LED-Fortschaltung in Übereinstimmung zu den jeweils gesungen oder gesprochen­ en Textstellen vorgenommen ist. Weiters ist zu jedem Rhythmustakt eine durch das Ablaufprogramm bestimmte Anzahl von auszulassenden Rhythmustakten (Teilervorgabe) im Ablaufprogramm kodiert, so daß die Fortschalttakte der mit LED-Adressierungen angezeigten Textstellen synchron zu durch diese jeweiligen Teilerverhältnisse bestimmten Zeitpunkten erzeugt sind, wobei das Ablaufprogramm wieder durch die Frequenzsequenzen der Standardtonkonserve innerhalb eines Spielraumes, der mit Sicherheit im Gleichlaufbereich von Wiedergabe der Standardtonkonserve und Fortschaltung des Ablaufprogram­ mes liegt, synchronisiert ist.
Weiters ist die Synchronisation so vorgenommen, daß zusätzlich zu der sequentiellen Synchronisierung noch eine gröbere absolute Synchronisierung vorgenommen ist, so daß bei evtl. Ausrasten der Synchronisation, diese durch die gröbere und ebenfalls durch Frequenzwerte, bzw. Klangspektren, oder -Sequenzen vorgenommene Synchronisation wieder rückgestellt ist. Weiters kann durch eine REMOTE-CONTROL Leitung, über die die Standardtonkonserve fernbedienbar ist, eine Rückkopplung noch derart erzielt sein, daß nach beschriebenen Verfahren dann zwei miteinander synchronisierte Tonkonserven (Standardtonkonserve und Tonkonserve mit Mehrfachauswahltext) über bevorzugten Zweit- und Mehrfachtextsignalspeicher des akustischen Signales zusammenwirken, so daß die erfindungsgemäßen Umschalto­ perationen zu jeder durch LED markierten Textstelle auch dann aufrechterhalten sind, wenn anstelle einer alle Signale beinhaltenden einzigen Tonkonserve auch noch eine Standardtonkonserve, so wie sie im Handel für Unterhaltungszwecke erhältlich ist, benutzt ist; unter Verwendung einer auf diese Standardtonkonserve synchronmäßig angepaßten Zusatztonkonserve, die dann zur Standardtonkonserve zusätzlich benutzt ist.
Hierbei ist dann für die Zusatztonkonserve, welche die LED-Ansteuersignale als bevorzugte Markierungen enthält, und weiters noch optional die Übersetzungs- und langsam gesprochene Texte, der gleiche Verfahrensablauf vorgenommen, wie zu genannten Voranmeldungen beschrieb­ en, lediglich die Synchronisation der Zusatztonkonserve und des Ablaufprogrammes erfolgt durch das Tonsignal der Standardtonkonserve. Als weiterführende Option ist dann das Wiedergabegerät für die Zusatztonkonserve, welche die Ansteueradressierung der LEDs liefert, wiederum etwas schneller betrieben, als es dem eigentlichen Wiedergabe­ text entspricht, wobei durch einen digitalen Pufferspei­ cher (der im Prinzip auch analog als getakteter Eimerkettenspeicher aufgebaut sein könnte), die Anpassung an die (etwas langsamere Echtzeitfrequenz) gegeben ist und die Wiedergabegeschwindigkeit der Zusatztonkonserve dann entsprechend nachgeregelt ist. In Weiterbildung ist diese Nachregelung unter Ausnutzung der Sprech- oder Gesangspausen vorgenommen, vgl. dazu Voranmeldungen. Für die bevorzugte Synchronisation der Zusatztonkonserve, bzw. eines von der Zusatztonkonserve gegebenenfalls noch geladenen Ablaufspeichers (als Zwischenspeicher) durch die Standardtonkonserve, unmittelbar durch das Audio-Signal der Standardtonkon­ serve (CD-Player. Plattenspieler, Walkman, etc.), wird auf die bereits veröffentlichte PCT-Anmeldung mit der internationalen Veröffentlichungsnummer WO 91/10 222 verwiesen (11. Juli 1991).
Als weiterer Vergleich für bevorzugte Synchronisation kann evtl. der zu einer Lichtorgel herangezogen werden. Jedoch besteht ein großer Unterschied: Während bei einer Lichtorgel ausschließlich das Klangbild für das Aufleuchten der Lampen maßgebend ist, ist für bevorzugte Synchronisation im Ablaufprogramm zu jeder für die Synchronisation verwendeten Frequenz des Tonsignals der Standardtonkonserve eine Abfrage/und oder Auswertkodier­ ung vorgesehen. Diese Kodierung arbeitet dann die Synchronerkennung z. B. in Form einer State-Machine ab, wobei dann die Frequenzkodierungen als Übertragungsbe­ dingungen für die Fortschaltung verwendet sind und/oder es sind zu den einzelnen Synchronerkennungen im Ablaufprogramm lediglich Zeitgeberverzögerungen vorgesehen, wobei dann zu jeder Synchronerkennung des Tonsignals der Standardkonserve ein Verzögerungszeitwert geladen ist, der einem Rhythmustakt, bzw. Zähltakt für die Weiterschaltung der Anzeigelemente zu den bevorzugt angezeigten Textstellen ergibt und gegebenenfalls ist im Ablaufprogramm der Zusatzkonserve noch die jeweilige Zahl von derart erzeugten Zähltakten als Abzählfunktion kodiert, deren Ausgang dann die eigentliche Adressierung oder Fortschaltung der LED-Textanzeigen bewirkt; ebenso können einfache Zeitintervallkodierungen innerhalb der die dekodierten Frequenzen auftreten müssen, dann für die Erkennung einer absoluten Adresse eines Anzeigelementes (LED) für die Textstellenhervorhebung verwendet sein. Und weiters kann natürlich ein Zusammenwirken von absoluter Erkennung und inkrementaler Weiterschaltung der LED-Adressen von jeweils einer absolut erkannten Adresse zur Anwendung gelangen.
Nachfolgend erfolgt eine Zusammenstellung der Kennzeichen bevorzugter Merkmale weiters bevorzugten Ausführungsbei­ spieles der Erfindung:
  • 1. Bildsprecheinrichtung umfaßt folgende Merkmale
    • a) Bilder und Textstellen in Form eines Blattes, oder einer Tafel oder eines Buches oder eines Heftes,
    • b) durch Adressensignale ansteuerbare optische Anzeigemittel, welche zu bevorzugten Bildstellen von Merkmal (a) als optisches Markierungselement im Bild integriert sind,
    • c) eine Tonkonserve zur Wiedergabe eines Ton- oder Sprachsignals mit zum Tonsignal gespeicherten Adressensignalen, welche die Ansteuerung genannter optischer Anzeigemittel in jeweiliger Übereinstim­ mung von genannter optischer Anzeige der Bildstellen und die Bildstellen jeweils betreffen­ den Zugriffstellen der Tonsignalwiedergabe genannter Tonkonserve vornehmen,
    • d) eine Dekodiereinrichtung zum Umsetzen genannter Adressensignale der Tonkonserve in Ansteuersignale der Bildelemente.
  • 2. Bildsprecheinrichtung nach Kennzeichen 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonkonserve aus zwei zueinander synchronisierten Tonkonserven besteht, von denen eine das akustische Signal einer Standardton­ konserve ohne Markierungssignale (CD, LP, Tonbandkas­ sette, etc.) nach Standardformat wiedergibt und die zweite Tonkonserve die Adressensignale zur Ansteuerung der optischen Anzeigemittel wiedergibt.
  • 3. Bildsprecheinrichtung nach Kennzeichen 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Standardtonkonserve die Synchronisation der Tonkonserve, welche die Adressensignale zur Ansteuerung der optischen Anzeigemittel enthält, dadurch vornimmt, daß klang­ spezifische Merkmale im Audiosignal (Tonsignal) der Standardtonkonserve als Synchronisationsmuster dekodiert sind.
  • 4. Bildsprecheinrichtung nach einem der vorhergehenden Kennzeichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Tonkonserve zu den optischen Anzeigemitteln eine Vielzahl akustischer Signale wiedergibt, die einer durch ein Anzeigemittel selektiv angezeigten Textstelle folgendermaßen in alternativer Auswahl­ funktion zugeordnet ist:
    • a) den Textstellen der Druckvorlage entsprechend gesprochener Text, wobei die Anzeigemittel den Textstellen entsprechend abwechselnd angezeigt sind,
    • b) der zu Textstellen eines selektiv angezeigten Anzeigemittels sich wiederholend (z. B. auch langsamer) gesprochener Text,
    • c) der zu Textstellen eines selektiv angezeigten Anzeigemittels (z. B. auch sich wiederholend) gesprochene Text einer Übersetzung.
  • 5. Bildsprecheinrichtung nach einem der vorhergehenden Kennzeichen, gekennzeichnet durch eine REMOT-CONTROL (Fernbedienung) Steuerung der Wiedergabeeinrichtung der Standardtonkonserve, von der die Synchronsignale abgeleitet sind, derart, daß die Standardtonkonserve in einem Start-Stopp-Betrieb synchron zur Steuerung der weiteren Tonkonserve, mit welcher die zu einem Anzeigemittel auswählbare Vielzahl von akustischen Sprechtexten bzw. Gesangtexten auswählbar ist, gesteuert ist.
  • 6. Bildsprecheinrichtung nach einem der vorhergehenden Kennzeichen, dadurch gekennzeichnet, daß als Bildvorlage ein Liedtext, insbesondere einer Übersetzung des von der Standardtonkonserve wiedergegebenen Liedes vorgesehen ist, wobei gegebenenfalls dieser Liedtext auch ein Notenbild.
Es ist evident, daß die Anordnung eine beliebige Integration zu Sprachschaltkreisen, welche nach einer durch über die Sensortasten beeinflußte Ablaufsequenz den Sprachtext wiedergeben ermöglicht, wobei die Sprachtexte dann z. B. über Tonband adressiert sind.
Weiteres Beispiel zur Reaktionszeitkompensation
Um durch ein einstellbares Zeitglied (RZ-Delay) die Reaktionszeit für die rhythmusgerechte Anzeige einzustellen, wobei die Summe der Zeit, welche sich aus dieser Zeitverzögerung und weiters aus der Messung des Zeitpunktes eines jeweils angeschlagenen Tones in bezug zu einem SOLL-Rhythmusraster ergibt, konstant geregelt ist, und folgende Regelung erfolgt:
  • a) für eine Vergrößerung des aus genannter Summe gebildeten Zeitwertes erfolgt eine Verringerung der Verzögerungszeit des einstellbaren Zeitgliedes (RZ-Delay),
  • b) für eine Verringerung des aus genannter Summe gebildeten Zeitwertes erfolgt eine Vergrößerung der Verzögerungszeit des einstellbaren Zeitgliedes (RZ-Delay),
  • c) mit einer Automatik, bei der das Notenablauf­ programm des Spielführers durch einen internen Rhythmustakt fortschaltet, wenn der musizierende eine vorbestimmte Anzahl von Noten ausläßt,
  • d) einer Beinflussung der Reaktionszeit durch das Notenablaufprogramm,
    weist für vorliegende Zusatzanmeldung folgende weiteren bevorzugten Verfahrensschritte auf:
    • d1) genannte Summe (S), der Zeit, welche sich aus der Verzögerungszeit des einstellbaren Zeitgliedes (RZ-Delay) und der Reaktionszeit des Musizierenden zum Anschlag eines Tones ergibt, ist durch das Notenablaufprogramm bestimmt und an das Reaktionsvermögen des Musizierenden jeweils angepaßt,
    • d2) übersteigt die Zeitdauer genannte Summe einen Wert, der das rhythmusgerechte Spiel fortlaufender Noten nicht mehr zuläßt, dann ist jene Notenanzeige des Spielführers ausgelassen, bzw. ausgeblendet, bei der der Kennzustand einer betreffenden Tonanzeige (LED) innerhalb der Zeitdauer genannter Summe (S) auf einen anderen Ton, bzw. Note wechselt.
Dieses Merkmal ist auch noch derart erweiterbar, daß die jeweils gemessene relative Abweichung des gemessenen Zeitwertes in bezug zum vorgegebenen Referenzwert dazu benutzt ist, um mit den Anzeigemitteln des Notenblattes bzw. der Spielpositionen des Musikinstrumentes diese Abweichung durch Farbkodierung der Anzeigelemente und/oder Ein- Ausschalten der Anzeigeelemente oder weitere Symbolanzeige oder Beinflussung des Klangbildes dem Musizierenden mit anzuzeigen.
Wie in den genannten Voranmeldungen, ergibt sich wieder der Vorteil, daß der Musizierende lediglich in regelmäßiger Reaktionszeit die vom Spielführer angezeigten Töne zu spielen hat, unabhängig vom absoluten Betrag seiner Reaktionszeit und daß bei sich änderndem Reaktionsverhalten die automatische Anpassung der Spielführeranzeige unter Beibehaltung des Synchronismus zum Rhythmus einer vorgegebenen Begleitmusik erfolgt. Und weiterhin ist automatisch sichergestellt, daß wenn der Musizierende nicht mehr in der Lage ist, die einerseits durch das Notenablaufprogramm vorgegebene Reaktionszeit nachzuvollziehen (wobei die Automatik des Reaktionszeit­ ausgleiches voll erhalten bleibt), die Notenfortschal­ tung des Notenablaufprogrammes zwar durch den internen Rhythmustakt (als Oderfunktion zum Tonsignal) sicherge­ stellt ist, jedoch die Anzeige der zu einem Zeitpunkt, wo eine Note (oder Noten) wegen nicht mehr Nachkommen des Spielers ausgeblendet sind.
In weiterer Alternative oder Ergänzung ist noch eine Automatik vorgesehen, die folgendes Verfahren benutzt:
  • a) wird durch die Ablaufsteuerung festgestellt, daß der interne Rhythmustakt des Notenablaufprogrammes die Fortschaltung der nächsten Notenanzeige anstelle der Synchronität zum erzeugten TON-Schlag übernommen hat (Overflow-Status, vgl. PCT/EP 90/02 317, DE 40 41 766 A1), dann erfolgt unmittelbar oder durch Mittelwert­ bildung zur Feststellung der Zahl ausgelassener Noten, die automatische Anpassung der bevorzugten Summe (S), der Zeit, welche sich aus der Verzögerungs­ zeit des einstellbaren Zeitgliedes (RZ-Delay) und der Reaktionszeit des Musizierenden zum Anschlagen eines Tones ergibt, derart, daß diese soweit vergrößert wird, daß der Musizierende besonders herausgestellten Rhythmustakten folgen kann. Die Rhythmustakte sind dann hierbei bevorzugt durch Unterscheidungsmarkierun­ gen (z. B. Adressen, vgl. PCT/EP 90/02 317) markiert. Diese besonders herausgestellten Noten, sind dann Teile eines Notenablaufprogrammes, welches aus einer komplizierteren Fassung einzelne Noten eines Notenbildes, bzw. Musikstückes ausläßt, die nicht unmittelbar das klangtragende Motiv eines Musik­ stückes betreffen, wobei noch zusätzlich daß Merkmal vorgesehen ist,
  • b) daß das Notenablaufprogramm unterschiedliche Gruppierungen von Rhythmus kodierten Notenbildern aufweist, welche jeweils als Untermenge durch Zusatzkodierung gekennzeichnete Noten beinhaltet, deren Rhythmuscode sich aus der Summe der einzelnen, zwischen diesen durch Zusatzkodierung gekennzeichneten Notenspieldauern ergibt.
Hierbei können beliebig viele Untermengen als Zusatzko­ dierung im Notenbild verwendet sein, auch kann anstelle eines positiven Bildes, bei dem die Noten die unbedingt gespielt werden müssen eine solche Zusatzkodierung aufweisen, auch die Noten, die nicht unbedingt gespielt werden müssen (z. B. Verzierungen, Vorschläge, etc.) als negative Kodierung besonders gekennzeichnet sein (durch Adressenmarkierung).
Weiters ist noch vorgesehen, den Betrag des Reaktionszeit-Delays (RZ-Delay), im dekodierten Zustand, wo keine Note innerhalb bevorzugter Zeitsumme (RZ-Delay plus Reaktionszeit) ausgelassen ist (Overflow nicht vorhanden), in Relation zur Gesamtzeit auszuwerten. Ist dann durch das Ablaufprogramm festgestellt, daß das Verhältnis RZ-Delay zu (RZ-Delay plus Reaktionszeit) relativ klein; bzw. daß das Verhältnis Reaktionszeit zu (RZ-Delay plus Reaktionszeit) relativ groß ist, also noch genügend Reserve da ist, um die Reaktionszeit des Spielers durch Verkürzung der Summe (RZ-Delay plus Reaktionszeit) besser zu nutzen, dann wird wiederum dieser Summenwert, welcher bevorzugt konstant geregelt ist verkürzt, wodurch auch die Zuschaltung der zwischen den zuvor gespielten weiteren Noten liegenden Noten, um eine höhere Anforderungsstufe erfolgen kann, je nachdem wie das Notenablaufprogramm kodiert ist.
Wesentlich für die Ablaufsteuerung ist noch, daß der Bezugszeitpunkt für bevorzugte Summenbildung (S = RZ-Delay plus Reaktionszeit), also der voreilende Rhythmustakt VRy, welcher die auf konstante Reaktionszeit des Spielers jeweils automatisch abgeglichene Kompensationsverzögerung (RZ-Delay) triggert, ebenfalls in Anpassung zu aus einer Vielzahl von Rhythmustakten des Rhythmustaktmusters (z. B. durch Adressen vorgenommene Zeitmarken) jeweils ausgewählter voreilender Rhythmus­ takte entspr. vorgegebenem Notenablaufprogramm zu jeder geänderten Vorgabe der Summenwertekonstante (S) entsprechend umgeschaltet ist. Dies erfolgt dann einfach so, daß zu jeder Ladekonstante (S), nach der die Summe RZ-Delay plus Reaktionszeit des Spielers durch Veränderung von RZ-Delay konstant geregelt ist, eine z. B. über das Notenablaufprogramm mitgelieferte Adresse zugesetzt ist, die dann von der Komparatorerken­ nung der Ablaufsteuerung, welche den Adressen kodierten Rhythmustakt (übereinstimmende mit Saktuell-Vorgabe) als Bezugszeitpunkt für die Triggerung des RZ-Dealys erzeugt, erkennt.
Weiters können alle durch das Notenablaufprogramm gelieferten Zeitwerte des Rhythmusrasters, jeweils in Echtzeit kodiert (z. B. auf Tonträger einer Begleit­ musik) oder als Zeitwert eines Zeitgebers kodiert sein, wobei bei der Echtzeitkodierung dann lediglich die Adresse der Zuordnung (zu welcher Summe S, bzw. welcher Notengruppenadresse zugehörig) vorgesehen sein muß, und bei der Zeitgeberkodierung zusätzlich zu dieser Adresse noch der Zeitwert kodiert ist (vgl. PCT/EP 90/02 317).
Fig. 28b veranschaulicht die Wirkungsweise vorliegender Weiterbildung mit Saktuell = RZ-Dealy plus Reaktionszeit des Musizierenden:
Zu einer jeweils sich im Zeitablauf befindenden Summe (Saktuell) von RZ-Delay plus Reaktionszeit des Musizierenden wird der Overflowstatus überwacht, d. h. ob der Musizierende dem Spiel noch folgen kann, vgl. dazu im Antrag genannte Referenzanmeldungen und PCT/EP 90/02 317. Ist dies nicht mehr der Fall (Overflowstatus OV = ja), dann erfolgt eine erneute Vorgabe der Summenkonstante Saktuell (vergrößert), wobei das Ausmaß der Vergrößerung in optionaler Ausbildung noch von der Anzahl der zu bestimmten Zeitintervall(en) ausgelassenen Noten abhängig gemacht sein kann. Dieser neuen Konstanten Saktuell ist auch eine neue Komparatorab­ frageadresse zugeordnet, deren zugeordnete Vergleichs­ adresse einmal der Adresse des zugehörigen neuen voreilenden Rhythmustaktes entspricht (VRy), mit der RZ-Dalay getriggert ist und zweitens eine Ansprechadres­ se für die einem Notenwert noch zugefügte Gruppenadresse all jener Noten ist, die zu dieser neuen Summenkonstante (Saktuell) zu spielen sind.
Hierbei kann zur Gruppenbildung die Vereinfachung getroffen sein, daß anstelle einer absoluten Bezugsadres­ se der Komparatoradresse lediglich die Bitzahlen angegeben sind zu denen die Bezugsadressen der Noten abgefragt sind, wodurch sich die Gruppeneinteilung ergibt, oder es ist im verwendeten Prozessor der Ablaufelektronik ein entsprechender Adressenerkennungs­ teil des Programmes vorgesehen.
Weiters ist in diesem Zustand noch die Abfrage getroffen, ob sich die Reaktionszeit des Musizierenden verbessert hat, wenn ja (Reaktion zu Saktuell = klein), dann erfolgt das Zurücksetzen zum ein kürzeres Saktuell mit zugehöriger Gruppenadresse der Komparatorfunktion zur Erkennung, welche Noten weiters noch zu spielen sind (Einfügen von Noten), dito für die Erkennung des dem verkürzten Saktuell neu zugehörigen Rhythmustaktes. Weiters kann abhängig vom Betrag Reaktion/Saktuell des Vergleiches auch noch das Ausmaß der Verkürzung von Saktuell enthalten sein.
Ergibt die Abfrage Reaktion/Saktuell = groß, d. h. keine Verbesserung der Reaktionszeit, dann bleibt die Abfrage zu Saktuell, ob Overflow, d. h. Noten ausgelassen worden sind, in der Abfrageschleife erhalten.
Zusammenstellung bevorzugter Merkmale des letztgenannten Ausführungsbeispieles
  • 1. Bildsprecheinrichtung, insbesondere zur Verwendung als Hörbild, welches zu einem Notenblatt oder auch Musikinstrument, die zu spielenden Noten rhythmusge­ recht anzeigt mit
    Anzeigemitteln zu den zu spielenden Noten,
    einer Mitsteuerung des jeweils erzeugten Tones beim Notenablaufprogramm,
    einer Verzögerung, welche einen zum SOLL-Rhythmus oder zum Rhythmus einer Begleitmusik voreilenden Rhythmustakt des Notenablaufprogrammes benutzt, um durch ein einstellbares Zeitglied (RZ-Delay) die Reaktionszeit für die rhythmusgerechte Anzeige einzustellen, wobei die Summe der Zeit, welche sich aus dieser Zeitverzögerung und weiters aus der Messung des Zeitpunktes eines jeweils angeschlagenen Tones in bezug zu einem SOLL-Rhythmusraster ergibt, konstant geregelt ist, und folgende Regelung erfolgt:
    • a) für eine Vergrößerung des aus genannter Summe gebildeten Zeitwertes erfolgt eine Verringerung der Verzögerungszeit des einstellbaren Zeitgliedes (RZ-Delay),
    • b) für eine Verringerung des aus genannter Summe gebildeten Zeitwertes erfolgt eine Vergrößerung der Verzögerungszeit des einstellbaren Zeitgliedes (RZ-Delay),
    • c) mit einer Automatik, bei der das Notenablaufpro­ gramm des Spielführers durch einen internen Rhythmustakt fortschaltet ist, wenn der Musizie­ rende eine vorbestimmte Anzahl von Noten ausläßt,
    • d) einer Beinflussung der Reaktionszeit durch das Notenablaufprogramm,
      gekennzeichnet durch folgende weitere Verfahrens­ schritte:
      • d1) genannte Summe (S), der Zeit, welche sich aus der Verzögerungszeit des einstellbaren Zeitgliedes (RZ-Delay) und der Reaktionszeit des Musizierenden zum Anschlagen eines Tones ergibt, ist durch das Notenablaufprogramm bestimmt und an das Reaktionsvermögen des Musizierenden jeweils angepaßt,
      • d2) übersteigt die Zeitdauer genannter Summe einen Wert, der das rhythmusgerechte Spiel fortlaufender Noten nicht mehr zuläßt, dann ist jene Notenanzeige des Spielführers ausgelass­ en, bzw. ausgeblendet, bei der der Kennzustand einer betreffenden Tonanzeige (LED) innerhalb der Zeitdauer genannter Summe (S) auf einen anderen Ton, bzw. Note wechselt.
  • 2. Bildsprecheinrichtung, insbesondere zur Verwendung als Hörbild, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils gemessene relative Abweichung des gemessenen Zeitwertes in bezug zum vorgegebenen Referenzwert dazu benutzt ist, um mit den Anzeigemit­ teln des Notenblattes bzw. der Spielpositionen des Musikinstrumentes diese Abweichung durch Farbkodierung der Anzeigelemente und/oder Ein- Ausschalten der Anzeigeelemente oder weitere Symbolanzeige oder Beinflussung des Klangbildes dem Musizierenden mit anzuzeigen.
  • 3. Bildsprecheinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrens­ schritte:
    • a) das Notenablaufprogramm weist eine Vielzahl von durch Adressen kodierte Notengruppierungen auf, wobei sich eine Gruppierung jeweils aus den Noten ergibt, die zwischen zeitlich weiteren Noten liegen,
    • b) die zu den Noten zugehörigen Zeitwerte sind als Summenbildung der einzelnen Noten kodiert oder es sind für das Zusammenspiel einzelner Gruppen zu unterschiedlichen Gruppen unterschiedliche Zeitwerte kodiert,
    • c) genannte Notenausblendung ist durch Auslassen jeweils jener Noten aus dem Notenablaufprogramm vorgenommen, die als entsprechende Gruppe kodiert sind, wobei beliebig viele solcher hierarchisch abgestufter Gruppierungen vorgenommen sein können,
    • d) es ist eine Auswertung vorgesehen, die eine Aussage der Relation der vom Musizierenden benötigten Reaktionszeit in bezug zur Reaktionszeitreserve des Verzögerungsgliedes, welches als Summand genannter konstant geregelter Summe bestehend aus diesem Summanden und der Reaktionszeit des Musizierenden abfragt und als Ergebnis dieser Abfrage eine Entscheidung vorgenommen ist, ob durch schneller gewordene Reaktionszeit eine Rückschaltung zu einer Notenanzeige auf eine Gruppe erfolgt, die den Spielmöglichleiten des Musizierenden entspricht.
Weitere Details:
betreff. Eingabemöglichkeit durch Berührungssensor. Neben der Ausführungsform beispielsweise einen Lichtgriffel zu den LEDs der Bildstellen zu verwenden, oder auch induktive Abtastung, etc. ist bevorzugt von der Eingabemöglichkeit durch Berühren betreffenden Sensorelementes mit Fingerspitze Gebrauch gemacht: Hierfür sind vorgeschlagen: kapazitive, ohmsche, oder optische Abtastung. Das gleiche Prinzip ist natürlich auch anwendbar für eine rein ohmsche Berührungsabtastung, in beiden Fällen beispielsweise unter Auswertung der Änderung der jeweils eingekoppelten Brummspannung, wobei die den jeweilig sequentiell angewählten Abtastpunkten benachbarten Abtastpunkte ein betreffendes GND-Signal angeschaltet haben können, um eindeutigere Meßergebnisse zu erzielen.
Bei der optischen Abtastung ist ein Reflexionsmesser (Photointerrupter) verwendet, der einerseits einen Phototransistor und andererseits eine LED beinhaltet, wie in Fig. 4 veranschaulicht. Die LED ist dann beispielsweise wieder durch eine Matrixschaltung angesteuert oder auch einzeln mittels Schieberegister­ ausgang (23). Der Ausgang des Fototransistors ist dagegen an den Eingang eines Multiplexers (24) angeschlossen, wobei dessen Kollektorwiderstand (24d) z. B. am gemeinsamen Ausgang des Analogmultiplexers (24c) für alle Multiplexereingänge gemeinsam angeschaltet sein kann. Aus diesem Ausgang wird dann beispielsweise das Stoppsignal (STOPP) über eine (nicht dargestellte) Komparatorschaltung abgegriffen, welches zu einem jeweils aufleuchtenden Anzeigelement einer Bildstelle das Anhalten der Tonkonserve initialisiert oder eine weitere Eingabebedienung zu betreffendem Anzeigelement vorgenommen ist. Weiters bedeuten: 28 . . . Leiterplatte der Unterlage mit Photointerrupter (25) und weiters einer LED (26). 27 . . . Bildseite mit entsprechenden Löchern 27 zum Durchscheinen der LED 26 bzw. zum Durchscheinen der LED des Photointerrupters (25), deren Reflexionslicht bei Berührung durch eine Fingerspitze genanntes STOPP-Signal erzeugt. Hierbei ist der Multiplexer beispielsweise so adressiert, daß der Fototransistoran­ schluß eines Fotointerrupters jeweils zu Anzeige des Anzeigelementes betreffender Bildstelle adressiert ist und die LED des Photointerrupters natürlich zugleich die LED des benötigten Anzeigeelementes der Bildstelle sein kann. Eine weitere Anwendung ist beispielsweise die vom Benutzer verlangte Auswahl zu einer Frage, welche mit einer LED (z. B. in einer Sprechblase, Detail 30 in Fig. 5) angezeigt ist. Hierbei sind die für die Antwortselektion verwendeten Fototransistoren (25a, 25b, 25c) z. B. ständig aufeinanderfolgend abgefragt unter ständiger Anwahl der Fragelampe (LED 26). Weiters kann anstelle der Photointerrupter natürlich auch eine kapazitive Eingabe erfolgen, wie mit den Flächen 100a, 100b, 100c angedeutet ist, wobei die strichlierten Flächen z. B. auf GND, beziehungsweise Schutzleiter­ potential der gemessenen Brummspannung geschaltet sind und Fläche 25b (Answer2) gerade auf ihre Brummspannung gemessen ist.
Weitere Eingabefunktionen zu einer Menüauswahl oder Frage, ist z. B. die schrittweise Anzeige von Lösungen zu betreffenden Antworten. Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Unterlage, bzw. Einschiebefläche, welche die Leuchtdioden bzw. Fotoreflexionslichtsensoren (Photointerrupter), oder äquivalente Anzeigeelemente bzw. Sensoren aufweist, ein Display zur Anzeige von Symbolen oder Text aufweist, wobei zu diesem Display an betreffenden Bildseiten des jeweils aufliegenden Blattes ein entsprechendes Sichtfenster vorgesehen ist. (vgl. dazu Displayfenster bzw. Display 133 in Fig. 5).
Fig. 12 zeigt die gesamte Anordnung, wobei 140 Zusatzgerät mit Anschlußkabel an Einschiebefläche (44) bzw. Unterlage, 40 . . . Kassettenrekorder mit Remotecontrol­ leitung 42 zum Ein- und Ausschalten des Bandlaufes, zumindest bei der Wiedergabe. 28 . . . Unterlage bestückt mit LEDs und Photointerruptern, je nach Bedarf. Die LEDs können zur Anzeige unterschiedlicher Betriebszustände auch unterschiedliche Anzeigefarben aufweisen.
Weiters bedeuten in Fig. 12: BP eine Bandpaßfilterung des von der Tonkonserve wiedergegebenen Audiosignals zur Ausfilterung der für die Kodierung der Kennzustände benötigten Frequenzkodierungen. BP ist weiters im Suchlauf abschaltbar, wodurch der Suchvorgang nicht mitgehört werden kann. Die bevorzugte Umschaltung des Audiosignals ist nicht eingezeichnet, es wird auf die Hauptanmeldung verwiesen. Weiters ist im nachfolgenden eine bevorzugte Ausführung für die Umschaltung des Audiosignals der Tonkonserve zu Fig. 8 beschrieben.
TP ist ein Tiefpaß, der unterhalb der Bandbreite von BP festgelegte Frequenzen zur Übermittlung von auf Band kodierten Kennzuständen, insbesondere bei schnellem Suchlauf, in die Ablaufsteuerung zur weiteren Dekodierung einspeist.
HP ist ein Hochpaß der oberhalb der Bandbreite von BP, festgelegte Frequenzen zur Übermittlung von auf Band kodierten Kennzuständen, insbesondere für den Wiedergabebetrieb, in die Ablaufsteuerung zur weiteren Dekodierung einspeist.
ast2, ast3, sind von der Steuerung in Abhängigkeit der jeweils festgestellten Bandgeschwindigkeit (vgl. Hauptanmeldung) vorgenommene Frequenzumschaltungen für die genannten Filtermittel, wobei TP und HP dann zu einer gemeinsamen Filterschaltung auch zusammengefaßt sein können.
Fig. 9 veranschaulicht ein Beispiel für eine sehr einfache Signalkomprimierung im Sprachbereich um Zweittexte auf einer zweiten Spur zu auf einer ersten Spur nicht komprimiert aufgezeichneten Ersttexten bzw. direkt wiedergegebenem Tonsignal, unterbringen zu können.
Originalsignal 10 ist mit doppelter Frequenz bei der Aufzeichnung der Tonkonserve aus einem entsprechenden Speicher ausgelesen und weist daher nach der Bandauf­ zeichnung für die Tonkonserve, die halbe Wiedergabedauer auf, bei entsprechendem Bandbreitenverlust, der im Sprachbereich jedoch zulässig ist. Bei der Wiedergabe wird dieser Zweittext in ein RAM (12) eingelesen (T11) und mit halber Taktfrequenz wieder ausgelesen (T10), wodurch bei der akustischen Wiedergabe das Signal (10) originalgetreu wiedergegeben ist. Die Frequenzverhältnis­ se von Aufzeichnungskomprimierung und Wiedergabe können natürlich den jeweiligen Anforderungen entsprechend beliebig gewählt sein. Neben erläuterter Einfachkom­ primierung bestehen natürlich auch noch die in der Hauptanmeldung beschriebenen Varianten. Weiters bedeuten: (13) . . . Adressenzähler mit Setzeingang (13b) und Takteingang (13a), (14) . . . Taktumschaltung für Einschreibtakt und Auslesetakt des RAMs (12), bzw. dessen Adressenzählers (13).
Fig. 8 veranschaulicht einen besonders bevorzugten Ablauf für erläuterte Textauslese- und Wiedergabeoperationen in Verbindung mit den Anzeigen der zugehörigen Bildstellen (LED(tn) . . . LED(tn+2) . . .).
Es bedeuten:
TEXT1 (tn) . . . TEXT1 (tn+1) . . . TEXT (tn +2) . . . verschiedene zwischen vorgesehenen Stoppmöglichkeiten der Tonkonserve wiedergegebene Tonsignalteile im ON-Line Modus, d. h. zunächst direkt von Bandkonserve, wobei der Beginn dieser Textabschnitte mit . . .p.o.b (part of beginn) bezeichnet ist und zur Verkürzung der Pausen (150) als auch zur völligen Unterdrückung des Bandanlaufs, vor Anhaltemöglichkeit des Bandes, so wie bereits in der Hauptanmeldung in der Variante zu erläutertem Zweittext beschrieben, in einen Halbleiter­ speicher (Sprachsignalspeicher) eingeschrieben wird, und bei Wiederanlauf der Tonkonserve, anstelle des ON-LINE wiedergegebenen Anfanges, aus dem Sprachsignalspeicher ausgelesen wird, wobei eine entsprechende Umschaltung zwischen Sprachsignalwiedergabe aus dem Halbleiterspeich­ er und der ON-LINE Direktwiedergabe der Tonkonserve vorgenommen ist (vgl. dazu Hauptanmeldung).
Hierbei ist die Übereinstimmung der Textteile einerseits durch die von Band dekodierten Kennzustände, welchen den Start der Wiedergabe des Sprachsignalspeichers veranlassen, gegeben, andererseits ist der Bandanlauf nach von der Bandgeschwindigkeit unabhängig auswertbaren Markierungen zeitmäßig so gesteuert, daß der Zeitpunkt des Textendes des vom Halbleiterspeicher wiedergegebenen Tonsignals mit dem Zeitpunkt des vom Band wiedergegebenen Tonsignals übereinstimmt, z. B. in einer kleinen Sprechpause, um die Synchronisation zu vereinfachen. Die Synchronisation des Bandanlaufs erfolgt so, daß die Marke zum Starten des Auslesevorganges des vom Halbleiterspeicher wiedergegebenen Tonsignals (vgl. U1 in Fig. 1), auf der Bandkassette so gewählt ist, daß bei Anlauf des Bandes zu diesem Zeitpunkt, der Bandtext etwas voreilend wäre, wobei die zu laufenden Synchroni­ sationsmarkierungen des Bandes vorgenommene Regelung der Anlaufgeschwindigkeit des Bandes, dies im einfachsten Fall so erfolgt, daß die Versorgungsspannung des Kassettenrekorders durch kurze Impulse ausgetastet ist, entsprechend des gewünschten Gleichlaufs zum nahtlosen Fortsetzen von Wiedergabe des Halbleiterspeichers zur direkten Wiedergabe des Tonbandes. Möglichkeiten für die Synchronisationsmarkierungen für die Bandgeschwindigkeits­ anzeige sind in der Hauptanmeldung bereits ausführlichst beschrieben.
Weiters bedeuten:
TEXT2 . . . mit tn Index zugehörige Zweittextteile zu genanntem Ersttext TEXT1, wird nach Dekodierung von U2 in Sprachsignal RAM-Section A geladen,
Auf Band kodierte Kennzustände für die Ablaufsteuerung:
  • U1 . . . Kennzustand schaltet Tonsignalwiedergabe in Anlaufphase der Tonkonserve auf Speicherwiedergabe (vgl. Signaldauer 1, gekreuzt schraffiert),
  • U2 . . . Kennzustand schaltet Tonsignalwiedergabe nach Anlaufphase der Tonkonserve wieder auf direkte ON-LINE-Wiedergabe (vgl. Signaldauer 2, parallel schraffiert), vgl. auch Fig. 3b,
  • U3 . . . Pause der Tonsignalwiedergabe, wobei jedoch erst nach beendetem Schreibvorgang des Sprachsignalsspeichers (TEXT1 p.B to RAM-B) die Stoppbereitschaft der Tonkonserve erreicht ist,
  • U4 . . . Ende von Zweittext, Beginn von Anfang des nächsten Textes für Schreibvorgang des Sprachsignalspeichers nach RAM Section B,
  • U5 . . . Hier ist die Wiedergabezeit der Tonkonserve im ON-LINE-MODUS zu Ende. Wird zum Zeitpunkt von U5, der z. B. eine Taktflanke für ein D-Flip-Flop ist, ein Stoppsignal detektiert (z. B. ausgelöst und zwischenge­ speichert durch beschriebene Photointerruptoreingabe), dann wird die Tonkonserve angehalten (vgl. dazu Fig. 3a) Signal 3 veranschaulicht die Ansteuerung der Hervorhe­ bungskennzustände der den Bildelementen zugeordneten LEDs (z. B. leuchten lassen). Wobei zwischen den einzelnen Ansteuerphasen aufeinanderfolgend angesteuerter LEDs jeweils eine Pause (erloschen) vorgesehen ist, innerhalb der ein Stoppsignal für die Tonkonserve für die gerade erloschene LED gerade noch erzeugt oder auch nicht werden kann, also einen Übergang darstellt (TU1R), jedoch mit Sicherheit nicht ein Stoppsignal für die nächst aufleuchtende LED initialisiert. Diese Maßnahme ist vorgesehen, um dem Benutzer eine gewisse Reaktions­ zeit für die Bedienung zu geben.
Die wesentlichen erfindungsgemäßen Merkmale beschriebener Ausführungsbeispiele sind nachfolgend noch zusammenge­ faßt:
  • a) Bilder und ,Textstellen in Form eines Blattes, oder einer Tafel oder eines Buches oder eines Heftes,
  • b) durch Adressensignale ansteuerbare optische Anzeigemittel, welche zu bevorzugten Bildstellen von Merkmal (a) als optisches Markierungselement im Bild integriert sind,
  • c) eine Tonkonserve zur Wiedergabe eines Ton- oder Sprachsignals mit zum Tonsignal gespeicherten Adressensignalen, welche die Ansteuerung genannter optischer Anzeigemittel in jeweiliger Übereinstim­ mung von genannter optischer Anzeige der Bildstellen und die Bildstellen jeweils betreffen­ den Zugriffstellen der Tonsignalwiedergabe genannter Tonkonserve vornehmen,
  • d) eine Dekodiereinrichtung zum Umsetzen genannter Adressensignale der Tonkonserve in Ansteuersignale der Bildelemente.
weiters:
  • e) durch Adressensignale abfragbare Sensorpunkte, welche zu bevorzugten Bildstellen als Berührungs­ abtastelemente im Bild jeweils integriert sind und eine Berührungsabfrage an diesen Bildstellen vornehmen,
  • f) eine Kodiereinrichtung zum Umsetzen der von genannten Sensorpunkten gelieferten Berührungskenn­ zustände in den jeweils zugeordneten Bildstellen entsprechende Adressensignale,
    weiters:
  • a) die in genannter Weise durch genannte Anzeigemittel hervorzuhebenden Bildstellen genannten Blattes oder Tafel oder Buches oder Heftes sind an den Stellen, die durch genannte Anzeigemittel hervorgehoben werden sollen, transparent,
  • b) es ist eine Einlegetafel, bzw. Einlegekarte, vorgesehen, welche zwischen die Seiten eines Buches oder eines Heftes einlegbar ist und an ihrer Oberfläche genannte Anzeigemittel zumindest an den Stellen aufweist, an denen genannte hervorzuhebenden Bildstellen transparent sind, wobei noch weitere Anzeigemittel vorgesehen sein können, deren räumliche Anordnung weiteren, auf anderen Blättern oder Tafeln sich befindenden Bildern entspricht,
  • c) genannte Einlegetafel, bzw. Einlegekarte, weist zu genannten Anzeigemitteln zur Hervorhebung betreffender Bildstellen, zusätzlich noch genannte Sensorpunkte auf, über deren Adressierung die Positionsabfrage betreffend zugeordneter Bildstellen vorgenommen ist,
  • e) die genannten Sensorpunkten zugeordneten Bildstellen sind in Übereinstimmung mit dem jeweils verwendeten physikalischen Abfrageprinzip der genannten Sensorpunkte entsprechend markiert, wobei diese Markierung auch durch genannte Anzeigemittel, welche zur Kennzeichnung betreffen­ der Bildstellen verwendet sind, erfolgen kann.
  • d) für den Fall das anstelle eines Buches oder Heftes genannte Bilder nur auf einem Blatt oder einer Tafel sich befinden, ist die Einlegetafel, bzw. Einlegekarte, als Unterlegtafel verwendet,
    weiters:
daß in jeweiliger Übereinstimmung zur Hervorhebung von Bildstellen mittels einer optischen Anzeige an betreffenden Bildstellen, welche in Übereinstimmung zu Zugriffstellen bei der Tonsignalwiedergabe einer Tonkonserve jeweils vorgenommen ist, eine Transparenz der hervorzuhebenden Bildstellen durch Vorsehen von entsprechenden Sehöffnungen (z. B. Ausstanzen von Löchern) erzeugt ist.
weiters:
daß an genannter Einlegetafel, bzw. Unterlegetafel angeordnete und betreffenden Bildstellen jeweils zugeordnete Sensorpunkte als Reflexionsfotoabtaster (Photointerrupter) ausgeführt sind und daß zu genannten Sehöffnungen betreffender Bildstellen weiters noch Öffnungen zur Reflexionslichtabtastung durch genannte Photointerrupter vorgesehen sind, die z. B. im gleichen Herstellungsgang erzeugt sein können, wie die Sehöffnungen der Anzeigelemente.
weiters:
daß in jeweiliger Übereinstimmung zur Hervorhebung von Bildstellen mittels einer optischen Anzeige an betreffenden Bildstellen, welche in Übereinstimmung zu Zugriffstellen bei der Tonsignalwiedergabe einer Tonkonserve jeweils vorgenommen ist, eine Transparenz der hervorzuhebenden Bildstellen durch Auslassen der Bildbedruckung auf transparenter Druckunterlage (z. B. Bedrucken von Klarsichtfolien) erzeugt ist.
weiters:
daß an genannter Einlegetafel, bzw. Unterlegetafel angeordnete und betreffenden Bildstellen jeweils zugeordnete Sensorpunkte als Reflexionsfotoabtaster (Photointerrupter) ausgeführt sind und daß zu genannter Transparenz betreffender Bildstellen weiters noch transparent gelassene Stellen zur Reflexionslichtabtastung durch genannte Photointer­ rupter vorgesehen sind, die z. B. im gleichen Herstellungsgang erzeugt sein können, wie die Transparenztellen der Anzeigelemente.
weiters:
daß an genannter Einlegetafel, bzw. Unterlegetafel angeordnete und betreffenden Bildstellen jeweils zugeordnete Sensorpunkte als Berührungskapazitive Abtastpunkte ausgebildet sind und daß an übereinstim­ menden Stellen zu diesen Abtastpunkten an den Bildstellen, an denen jeweils Eingabepunkte vorgesehen sind, optische Markierungen jeder Art vorgesehen sind (Ausstanzen, Transparenz, oder nur Bedrucken).
weiters:
daß an genannter Einlegetafel, bzw. Unterlegetafel angeordnete und betreffenden Bildstellen jeweils zugeordnete Sensorpunkte als Berührungsabtastpunkte eines elektronischen Abtastprinzips ausgebildet sind und daß an übereinstimmenden Stellen zu diesen Abtastpunkten an den Bildstellen, an denen jeweils Eingabepunkte vorgesehen sind, optische Markierungen jeder Art vorgesehen sind (Ausstanzen, Transparenz, oder nur Bedrucken).
weiters:
daß an genannter Einlegetafel, bzw. Unterlegetafel angeordnete und betreffenden Bildstellen jeweils zugeordnete Sensorpunkte als galvanische Einkopplungs­ berührungsabtastpunkte ausgebildet sind und daß an übereinstimmenden Stellen zu diesen Abtastpunkten an den Bildstellen, an denen jeweils Eingabepunkte vorgesehen sind, entsprechenden Berührungsöffnungen (z. B. Ausstanzen von Löchern) vorgesehen sind.
weiters:
daß als Anzeigemittel welche zu genannten bevorzugten Bildstellen als optisches Markierungselement im Bild integriert sind, Leuchtdioden verwendet sind und daß genannte optische Reflexionsfotoabtaster (Photointer­ rupter), welche als Sensoren zu bevorzugten Bildstellen im Bild integriert sind, ihre für die Reflexionslichtmessung verwendeten Leuchtdioden zugleich als Leuchtdioden eines betreffenden Anzeigemittels benutzen.
weiters:
daß genannte Anzeigemittel, bzw. Leuchtdioden, welche in genannter Weise zu bevorzugten Bildstellen genannter Bilder integriert sind, in Verbindung mit von der Tonkonserve zur jeweiligen Anzeige der Bildstellen übereinstimmend wiedergegebenen Textstellen, bzw. Tonsignalstellen, nach folgendem Verfahren in ihrer Anzeige angesteuert sind:
  • a) bei jedem Anzeigenwechsel der Anzeigenmittel von jeweils hervorzuhebenden Bildstellen erfolgt synchron zu diesem Anzeigenwechsel die jeweilige Bereitstellung eines in einen Sprachsignalspeicher eingeschriebenen und von der Tonkonserve ebenfalls wiedergegebenen Zweittonsignals, das durch Beobachtung dieser Bereitstellung an den Anzeigemitteln, vom Benutzer der Bildsprecheinrichtung zum jeweils richtigen Zeitpunkt abgerufen werden kann, und/oder
  • b) genanntes Abrufen des Zweittonsignals aus genanntem Sprachsignalspeicher ist durch die Berührungs­ abfrage eines zu betreffendem Anzeigemittel zugeordneten Berührungssensorpunktes initialisiert und/oder der Wiedergabemodus als Zweittonsignal entsprechend gesteuert.
weiters:
daß genanntes Zweittonsignal welches von genanntem Sprachsignalspeicher aufgezeichnet und wiedergegeben ist folgende Varianten betrifft:
  • a) Textstellen bzw. Auszüge des unmittelbar wiedergegebenen Tonsignals genannter Tonkonserve, und/oder
  • b) Zu nach (a) benanntem Signal weitere Signalteile, die jeweils zu diesem Signal zugehörig auf der Tonkonserve gespeichert sind und/oder von der Tonkonserve in einen Sprachsignalspeicher zwecks späterer Wiedergabe eingeschrieben worden sind.
weiters:
daß zu durch genannten Anzeigewechsel der Anzeigen­ mittel markierten Text- bzw. Tonsignalstellen, in Übereinstimmung zu diesen Markierungen Stoppstellen vorgesehen sind und daß zu jeder Stoppstelle der Tonkonserve der Beginn der bei Wiederanlauf der Tonkonserve wiederzugebenden Stellen, vorab, d. h. vor der Stoppstelle auf der Tonkonserve in einem weiteren Kanal mitaufgezeichnet ist und vor Erreichen der Stoppstelle in einen Sprachsignal­ speicher (Halbleiterspeicher) eingeschrieben ist sowie folgendes Verfahren angewendet ist:
  • a) vor Erreichen der Stoppstelle ist der Beginnteil des Signalteiles der Tonkonserve, der vom Wiederanlauf nach der Stoppstelle betroffen ist, in genanntem Halbleiterspeicher eingeschrieben,
  • b) bei Wiederanlauf der Tonkonserve ist der in genanntem Halbleiterspeicher eingeschriebene Signalteil anstelle des von der Tonkonserve gelieferten Tonsignales wiedergegeben,
  • c) das genaue Einfügen bzw. Zusammenfügen von Tonsignal des Halbleiterspeichers mit nachfolgen­ der Fortsetzung der weiteren unmittelbaren Wiedergabe des Tonsignals der Tonkonserve, ist durch von der Tonkonserve dekodierten Markierungen vorgenommen.
weiters:
daß die Tonkonserve eine REMOTE-CONTROL (durch elektrische Signale bedienbare) Einrichtung zumindest zum Anhalten und Wiederanlauf der Wiedergabe aufweist, wobei Anhalten und Wiederanlauf synchron zu am Tonträger der Tonkonserve dekodierten Markierungen gesteuert ist.
weiters:
daß Anhalten und Wiederanlauf der Tonkonserve in Übereinstimmung zu am Tonträger der Tonkonserve dekodierten Markierungen sowie in Übereinstimmung zu durch die Tonkonserve vorgenommener Adressierung der Anzeigeelemente gemäß betreffender Stellen des Tonsignals sowie gemäß betreffender Bildstellen der Bildvorlage, nach folgenden Verfahrensschritten vorgenommen ist:
  • a) während der Dauer der Wiedergabe des Tonsignals der Tonkonserve ist entsprechendes Zweittonsignal und oder betreffendes Tonsignal selbst in genannten Sprachsignalspeicher eingeschrieben,
  • b) während der Dauer der Wiedergabe des Tonsignals der Tonkonserve ist zugehöriges Anzeigeelement betreffender Bildstelle in einem Anzeigezustand, welcher der Hervorhebung der Bildstelle entspricht,
  • c) während der Dauer der Wiedergabe des Tonsignals der Tonkonserve ist genannte optionale Abspeicherung des Beginnteiles zur Überbrückung des Wiederanlaufs der Tonkonserve nach der entsprechenden Stoppstelle, vorgenommen,
  • d) nachdem sämtliche während der Dauer der Wiedergabe des Tonsignals der Tonkonserve in genannten Sprachsignalspeicher eingeschriebene Tonsignale abgespeichert sind, wird der Stoppvorgang der Tonkonserve ausgelöst, für den Fall, daß während der Dauer der Hervorhebung der zugehörigen Bildstelle durch betreffendes Anzeigelement, ein Stoppsignal über die Bedienmittel der Bildsprech­ einrichtung ausgelöst worden ist.
weiters:
daß als Bedienmittel zur Auslösung genannten Stoppsignals, betreffendes Sensorelement, welches dem Anzeigeelement der Bildstelle, das genannten Verfahrensablauf jeweils betrifft, zugeordnet ist oder in diesem integriert ist, verwendet ist.
weiters:
daß zwischen dem jeweiligen Aufleuchten der betreffenden Stellen des Tonsignals der Tonkonserve zugeordneten Anzeigeelemente, jeweils eine Pause vorgesehen ist, in der keine Anzeigeelemente aufleuchten.
weiters:
daß die Anzeigeelemente so adressiert sind, daß ein während des Aufleuchtens eines Anzeigeelementes oder unmittelbar nach Erlöschen dieses Anzeigeelementes, wenn alle weiteren Anzeigeelemente ebenfalls erloschen sind, vorgenommenes Auslösen genannten Stoppsignals der Tonkonserve, jeweils jenen Signalteil der Tonkonserve betrifft, der dem Bildelement betreffenden Anzeigeelementes zugehörig ist.
weiters:
daß genannte Sensorelemente, welche zu bevorzugten Stellen der Bildelemente der Bildvorlage zugeordnet sind, als Menüauswahl aus einer Reihe aufzufindender Antwortmöglichkeiten zu einer mit genannten Anzeigeelementen signalisierten Frage verwendet ist, wobei das Tonsignal auch lediglich aus Adressensignal­ en ohne Audio-Nutzsignal bestehen kann, sowie genannte Menüauswahl die Selektion unterschiedlicher Textstellen bzw. Wiedergabemodi dieser Textstellen beinhalten kann.
weiters:
daß als Tonkonserve ein Halbleiterspeicher verwendet ist oder ein über Halbleiterspeicher in seinem Direkt-Zugriff zwischengespeicherter Massenspeicher (Festplatte, etc.).
weiters:
daß in Verbindung mit genannter Kodier- und Dekodiereinrichtung zur Abfrage der den Bildelement­ en zugeordneten Sensorelemente bzw. zur Ansteuerung der den Bildelementen zugeordneten Anzeigeelemente, betreffende Steuersignale anstelle durch eine Tonkonserve oder lediglich in Verbindung mit einer Tonkonserve, durch einen Computer erzeugt sind.
weiters:
daß als Berührungsmittel der Sensorelemente, ein Lichtgriffel vorgesehen ist, wobei dann anstelle genannter Reflexionsmessung des Fotoelementes, eine Positionsabtastung zwischen leuchtendem Anzeig­ element betreffender Bildstelle und dem Lichtgriffel vorgenommen ist.
weiters:
daß als genannter Zweitton- bzw. Sprachsignalspeicher eine weitere Tonkonserve oder die gleiche Tonkonserve bzw. der gleiche Tonträger der Tonkonserve verwendet ist, wie er für die Wiedergabe genannten Ton- oder Sprachsignals nach Merkmal (c) aus Anspruch 1 benutzt ist und daß genannte Codestellen des Tonträgers der Tonkonserve eine Vor-Rücklaufsteuerung in jeweiliger Anpassung wiederzugebender Tonsignalteile des Tonträgers betreffender der Tonkonserve vornehmen. Diese Variante ist besonders dann vorteilhaft, wen der REMOTE-CONTROL-Teil der Tonkonserve auch die Suchlauffunktionen in beide Richtungen beinhaltet, was z. B. bei Billig-Walkman-Geräten nicht der Fall ist.
weiters:
daß die Transparenz, welche an genannten, jeweils hervorzuhebenden Bildstellen der auf genannter Unterlage bzw. Einlegetafel aufgelegten Bildseite, jeweils vorgesehen sind, zuätzlich noch eine oder mehrere Sichtfensteröffnungen beinhaltet, durch welche eine auf genannter Unterlage bzw. Einlege­ tafel weiters vorgesehene alphanumerische oder symbolische Anzeige, deren Anzeigebilder ebenfalls nach Tonsignalabschnitten zugeordneter Ansteuerung erfolgt, sichtbar ist, wobei genanntes Tonsignal auch lediglich aus Adressensignalen ohne Audio-Nutz­ signal bestehen kann, sowie genannte Menüauswahl die Selektion unterschiedlicher Textstellen bzw. Wiedergabemodi dieser Textstellen beinhalten kann.
weiters:
daß Anhalten und Wiederanlauf der Tonkonserve in Übereinstimmung zu am Tonträger der Tonkonserve dekodierten Markierungen, durch getaktete oder stetige Regelung der Versorgungsspannung des Wiedergabegerätes der Tonkonserve, insbesondere eines Kassettenrekorders, vorgenommen ist.
Anhang
Auf ausdrücklichen Wunsch des Patentamtes sind die Zeichnungen neu durchnumeriert worden. Nachfolgende Referenzliste gibt daher der Nummernänderung entsprechenden Bezug zur Beschreibung an:
(Reihung nach Blattnummern 34 bis 39, Anmerkung: im Anschluß an diese Liste ist noch eine SORTIERTE Liste beigefügt): Liste (alphanumerisch) sortiert

Claims (75)

1. Akustisch/visuelles Lernsystem gekennzeichnet durch
  • a) eine bedruckte Fläche, in der Anzeigeelemente integriert sind,
  • b) ein akustisches Signal, durch welches die Anzeigeelemente adressiert sind.
2. Akustisch/visuelles Lernsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente in der bedruckten Fläche integriert sind.
3. Akustisch/visuelles Lernsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigemittel als Unterlage ausgebildet sind, welche ein bedrucktes Blatt zur Hervorhebung von definierten Stellen durchleuchtet.
4. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente als Papierauflage eine ortsfeste Positionierung der Anzeigemittel aufweist.
5. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigelemente als Papierauflage zu den hervorzuhebenden Stellen bewegt sind.
6. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Anwendun­ gen:
  • a) Musical-Train,
  • b) Rhythmische Notenbildeinblendung,
  • c) Sprachlernsystem.
7. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Anwendun­ gen:
integriert folgende weiteren Komponenten:
  • a) eine Steuerung zur wahlweisen Abfrage unterschied­ licher Texte zu den Anzeigemitteln,
  • b) Ein-Ausgabesensoren
8. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
umfaßt folgende Rhythmussynchronisation:
Die Summe von gemessener Reaktionszeit des Lernenden und einer Ausgleichzeit, welche die Anzeigemittel dem Rhythmus entsprechend beeinflußt, ist konstant geregelt.
9. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
umfaßt folgende Rhythmussynchronisation:
Ein bereits ablaufender Rhythmustakt ist durch Detektierung eines neu eingegebenen Rhythmustaktes in Relation zum jeweils zuletzt erzeugtem, bzw. erzeugten Rhythmustakten, geändert.
10. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
  • a) Bilder und Textstellen in Form eines Blattes, oder einer Tafel oder eines Buches oder eines Heftes,
  • b) durch Adressensignale ansteuerbare optische Anzeigemittel, welche zu bevorzugten Bildstellen von Merkmal (a) als optisches Markierungselement im Bild integriert sind,
  • c) eine Tonkonserve zur Wiedergabe eines Ton- oder Sprachsignals mit zum Tonsignal gespeicherten Adressensignalen, welche die Ansteuerung genannter optischer Anzeigemittel in jeweiliger Übereinstim­ mung von genannter optischer Anzeige der Bildstellen und die Bildstellen jeweils betreffen­ den Zugriffstellen der Tonsignalwiedergabe genannter Tonkonserve vornehmen,
  • d) eine Dekodiereinrichtung zum Umsetzen genannter Adressensignale der Tonkonserve in Ansteuersignale der Bildelemente.
11. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • a) die in genannter Weise durch genannte Anzeigemittel hervorzuhebenden Bildstellen genannten Blattes oder Tafel oder Buches oder Heftes sind an den Stellen, die durch genannte Anzeigemittel hervorgehoben werden sollen, transparent,
  • b) es ist eine Einlegetafel, bzw. Einlegekarte, vorgesehen, welche zwischen die Seiten eines Buches oder eines Heftes einlegbar ist und an ihrer Oberfläche genannte Anzeigemittel zumindest an den Stellen aufweist, an denen genannte hervorzuhebenden Bildstellen transparent sind, wobei noch weitere Anzeigemittel vorgesehen sein können, deren räumliche Anordnung weiteren, auf anderen Blättern oder Tafeln sich befindenden Bildern entspricht,
  • c) für den Fall das anstelle eines Buches oder Heftes genannte Bilder nur auf einem Blatt oder einer Tafel sich befinden, ist die Einlegetafel, bzw. Einlegekarte, als Unterlegtafel verwendet.
12. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: daß in jeweiliger Übereinstimmung zur Hervorhebung von Bildstellen mit einer optischen Anzeige der Bildstellen in Übereinstimmung mit Zugriffstellen zur Tonsignalwiedergabe einer Tonkonserve, eine Transparenz der hervorzuhebenden Bildstellen durch Vorsehen von entsprechenden Sehöffnungen (z. B. Aus­ stanzen von Löchern) erzeugt ist.
13. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: daß in jeweiliger Übereinstimmung zur Hervorhebung von Bildstellen mit einer optischen Anzeige der Bildstellen in Übereinstimmung mit Zugriffstellen zur Tonsignalwiedergabe einer Tonkonserve, eine Transparenz der hervorzuhebenden Bildstellen durch Auslassen der Bildbedruckung auf transparenter Druckunterlage (z. B. Bedrucken von Klarsichtfolien) erzeugt ist.
14. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: daß als Anzeigmittel welche zu genannten bevorzugten Bildstellen als optisches Markierungselement im Bild integriert sind, Leuchtdioden verwendet sind.
15. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: daß genannte Einlegetafel, bzw. Einlegekarte folgendes Merkmal aufweist: eine numerische oder symbolische Seitenanzeige in jeweiliger Übereinstimmung der Seitenzahl eines Heftes oder Buches, auf denen die jeweils durch genannte Anzeigemittel hervorzuhebenden Bildstellen sich befinden sowie daß diese Seitenanzeige durch die Adressensignale, welche die Ansteuerung genannter optischer Anzeigemittel in jeweiliger Übereinstimmung von genannter optischer Anzeige der Bildstellen und die Bildstellen jeweils betreffenden Zugriffstellen der Tonsignalwiedergabe genannter Tonkonserve vornehmen, mit vorgenommen ist.
16. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß genannte Einlegetafel, bzw. Einlegekarte noch mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist:
  • a) genannte Seitenanzeige befindet sich am oberen und/oder unteren Rand der Einlegetafel, die an betreffendem Rand über den oberen und/oder unteren Rand der verwendeten Heft- oder Buchseiten hinausragt,
  • b) genannte, über den oberen und/oder unteren Rand der verwendeten Heft- oder Buchseiten hinausragende Teile der Einlegetafel sind zu Führungszwecken erhöht,
  • c) genannte, über den oberen und/oder unteren Rand der verwendeten Heft- oder Buchseiten hinausragende Teile der Einlegetafel sind mit Markierungen zu Justierzwecken des auf der Einlegetafel jeweils darauf liegenden Buch- oder Heftseite versehen, in Übereinstimmung mit an den Randstellen betreffen­ der Heft- oder Buchseite ebenfalls passend dazu bedruckten Markierungen,
  • d) die Auflagefläche der Einlegetafel weist leicht lösbare Haftklebestellen zur Fixierung des jeweils darauf liegenden Blattes auf,
  • e) genannte Seitenanzeige ist symbolisch mit Leuchtdioden vorgenommen, in Übereinstimmung mit an unterschiedlich örtlichen Plätzen vorgenommener Markierung an den Randstellen der auf der Einlegetafel jeweils aufliegenden Heft- oder Buchseite,
  • g) genannte Seitenanzeige weist zu den Anzeigemitteln der hervorzuhebenden Bildstellen, bzw. Leuchtdioden, eine entsprechende Ansteuerschalt­ ung mit serieller Schnittstelle zu der Dekodiereinrichtung auf, welche die Umsetzung der von der Tonkonserve wiedergegebenen Adressensig­ nale in betreffende Selektionssignale für die Ansteuerung der den hervorzuhebenden Bildstellen jeweils zugeordneten Anzeigemitteln vornimmt,
  • h) genannte serielle Schnittstelle nach Merkmal (f), bzw. dessen Kabel, führt auch die Versorgungsspan­ nung der in der Einlegetafel, bzw. Einlegekarte untergebrachten Ansteuerschaltung für die Leuchtdiodenansteuerung.
17. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß genannte Einlegetafel, bzw. Einlegekarte noch mindestens eines der folgenden Merkmale aufweist: folgendes Herstellungsmerkmal für genannte Einlege­ tafel, bzw. Einlegekarte:
  • a) die Verschaltung genannter Anzeigemittel der hervorzuhebenden Bildstellen, bzw. Leuchtdioden, erfolgt durch Bedrucken einer kostengünstigen Trägerfläche (z. B. Haftpapier oder Papier, Pappe, etc.) mit einer kostengünstigen leitenden Paste (z. B. Kohle),
  • b) genannte Anzeigemittel der hervorzuhebenden Bildstellen, bzw. Leuchtdioden, sind mit Kontaktierungsflächen versehen die auf Kontaktier­ ungsflächen genannter Schaltplatte aufgebracht sind,
  • c) die Ansteuerschaltung für genannte Leuchtdioden bzw. Anzeigemittel der in der Einlegekarte untergebrachten elektronischen Schaltung weist ebenfalls Kontaktierungsflächen auf, die auf Kontaktierungsflächen genannter Schaltplatte aufgebracht sind.
18. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgendes Herstellungsmerkmal für genannte Einlegetafel, bzw. Einlegekarte: die Kontaktierung zwischen genannten Kontaktierungs­ flächen entsprechender Bauelemente und den Kontaktierungsflächen der mit Leiterflächen bedruckten Trägerfläche erfolgt durch eine Folienpac­ kung, in die betreffende Einlegetafel eingesteckt ist und in dieser Folie vakuumverschweißt ist, wobei die Folie völlig transparent oder zumindest an den Sichtstellen genannter Anzeigemittel, bzw. Leuchtdio­ den transparent ist.
19. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Suchlauf sowie bei der Wiedergabe des Tonsignals der Tonkonserve über genannte Adressen­ signale der Tonkonserve eine den jeweiligen Zugriff der Tonkonserve (z. B. Bandstellung bei Tonbandkas­ setten, Laserstrahlposition bei CD-Playern, etc.) entsprechende Anzeige an genannten Anzeigemitteln vorgenommen ist.
20. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressensignale der Tonkonserve über mehrere Kanäle jeweils gleichzeitig oder sequentiell auf einem oder mehrere Kanäle, ihre zeitliche kodierten Kennzustände durch Verhältnisauswertung oder Differenzauswertung vornehmen.
21. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß genannte Anzeigemittel, bzw. Leuchtdioden, welche in genannter Weise zu bevorzugten Bildstellen genannter Bilder integriert sind in Verbindung mit von der Tonkonserve zur jeweiligen Anzeige der Bildstellen übereinstimmenden Textstellen folgendes Verfahren anzeigen, bzw. folgendes Verfahren zu diesem Zweck durchgeführt ist: bei jedem Anzeigenwechsel der Anzeigenmittel von jeweils hervorzuhebenden Bildstellen erfolgt synchron zu diesem Anzeigenwechsel die jeweilige Bereitstellung eines in einen Sprachsignalspeicher eingeschriebenen und von der Tonkonserve ebenfalls wiedergegebenen Zweittonsignals, das durch Beobachtung dieser Bereitstellung an den Anzeigemit­ teln, vom Benutzer der Bildsprecheinrichtung zum jeweils richtigen Zeitpunkt abgerufen werden kann.
22. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • a) zu Beginn der Hervorhebung der Bildstellen durch genannte Anzeigemittel erfolgt die Initialisier­ ung des Zugriffes genannten Zweittonsignals zusätzlich zum von der Tonkonserve wiedergegebenen Ersttonsignal, wobei das Zweittonsignal in einen weiteren Wiedergabespeicher (z. B. Halbleiter­ speicher) eingeschrieben ist,
  • b) durch weitere Hervorhebung betreffender Anzeige hervorgehobener Bildstelle (z. B. blinken lassen oder andere Farbe oder Erlöschen) wird dem Benutzer die Abrufbarkeit des Zweittones aus dem Sprachsignalspeicher angezeigt,
  • c) das im weiteren Wiedergabespeicher jeweils vorhandene Zweittonsignal ist solange überschreib­ geschützt, bis die Anzeigemittel die Hervorhebung der nächsten Bildstelle anzeigen, bzw. bleibt geschützt wenn die Tonkonserve die Wiedergabe unterbricht.
23. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aussetzdetektor vorgesehen ist, der das Aussetzen des von der Tonsignalkonserve widergegebenen Tonsignals registriert, was durch Anhalten der Tonkonserve durch den Benutzer vorgenommen ist und daß der Kennzustand dieses Aussetzdetektors bei Anhalten der Tonkonserve die Wiedergabe des Zweittonsignals aus dem weiteren Wiedergabespeicher einleitet, bzw. den Wiedergabespeicher vom Schreib­ modus oder Wartemodus in den Wiedergabemodus schaltet.
24. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch für den von der Tonkonserve wiedergegebenen Ersttext ein externer Wiedergabespeicher (z. B. Halbleiterspeicher) vorgesehen ist.
25. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß genannte externe bzw. weitere Wiedergabespeicher als Halbleiterspeicher mit periodischer Tonauswahl und Wiedergabefunktionen ausgebildet sind.
26. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß genannter Aussetzdetektor durch Betätigen der Stopptaste der Tonkonserve, insbesondere eines Kassettenrekorders, ausgelöst ist.
27. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß genannte Dekodiereinrichtung zum Umsetzen genannter Adressensignale der Tonkonserve in Ansteuersignale der Bildelemente eine Frequenz- bzw. Periodendauerauswertung von Frequenzen unabhängig von Bandgeschwindigkeitstoleranzen vornimmt.
28. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekodiereinrichtung durch einen programmierbaren Logikschaltkreis gebildet ist, der für genannte Frequenz- oder Zeitmessungen entsprechende Zeitgliedbeschaltung bzw. Teilerbeschaltung aufweist.
29. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale:
  • a) Bilder und Textstellen in Form eines Blattes, oder einer Tafel oder eines Buches oder eines Heftes,
  • b) durch Adressensignale ansteuerbare optische Anzeigemittel, welche zu bevorzugten Bildstellen von Merkmal (a) als optisches Markierungselement im Bild integriert sind,
  • c) eine Tonkonserve zur Wiedergabe eines Ton- oder Sprachsignals mit zum Tonsignal gespeicherten Adressensignalen, welche die Ansteuerung genannter optischer Anzeigemittel in jeweiliger Übereinstim­ mung von genannter optischer Anzeige der Bildstellen und die Bildstellen jeweils betreffen­ den Zugriffstellen der Tonsignalwiedergabe genannter Tonkonserve vornehmen,
  • d) eine Dekodiereinrichtung zum Umsetzen genannter Adressensignale der Tonkonserve in Ansteuersignale der Bildelemente.
30. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale:
  • e) durch Adressensignale abfragbare Sensorpunkte, welche zu bevorzugten Bildstellen als Berührungs­ abtastelemente im Bild jeweils integriert sind und eine Berührungsabfrage an diesen Bildstellen vornehmen,
  • f) eine Kodiereinrichtung zum Umsetzen der von genannten Sensorpunkten gelieferten Berührungskenn­ zustände in den jeweils zugeordneten Bildstellen entsprechende Adressensignale.
31. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale:
  • a) die in genannter Weise durch genannte Anzeigemittel hervorzuhebenden Bildstellen genannten Blattes oder Tafel oder Buches oder Heftes sind an den Stellen, die durch genannte Anzeigemittel hervorgehoben werden sollen, transparent,
  • b) es ist eine Einlegetafel, bzw. Einlegekarte, vorgesehen, welche zwischen die Seiten eines Buches oder eines Heftes einlegbar ist und an ihrer Oberfläche genannte Anzeigemittel zumindest an den Stellen aufweist, an denen genannte hervorzuhebenden Bildstellen transparent sind, wobei noch weitere Anzeigemittel vorgesehen sein können, deren räumliche Anordnung weiteren, auf anderen Blättern oder Tafeln sich befindenden Bildern entspricht,
  • c) genannte Einlegetafel, bzw. Einlegekarte, weist zu genannten Anzeigemitteln zur Hervorhebung betreffender Bildstellen, zusätzlich noch genannte Sensorpunkte auf, über deren Adressierung die Positionsabfrage betreffend zugeordneter Bildstellen vorgenommen ist,
  • e) die genannten Sensorpunkten zugeordneten Bildstellen sind in Übereinstimmung mit dem jeweils verwendeten physikalischen Abfrageprinzip der genannten Sensorpunkte entsprechend markiert, wobei diese Markierung auch durch genannte Anzeigemittel, welche zur Kennzeichnung betreffen­ der Bildstellen verwendet sind, erfolgen kann,
  • d) für den Fall das anstelle eines Buches oder Heftes genannte Bilder nur auf einem Blatt oder einer Tafel sich befinden, ist die Einlegetafel, bzw. Einlegekarte, als Unterlegtafel verwendet.
32. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: Bilder für eine Bildsprecheinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in jeweiliger Übereinstim­ mung zur Hervorhebung von Bildstellen mittels einer optischen Anzeige an betreffenden Bildstellen, welche in Übereinstimmung zu Zugriffstellen bei der Tonsignalwiedergabe einer Tonkonserve jeweils vorgenommen ist, eine Transparenz der hervorzuheben­ den Bildstellen durch Vorsehen von entsprechenden Sehöffnungen (z. B. Ausstanzen von Löchern) erzeugt ist.
33. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: Bilder für eine Bildsprecheinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an genannter Einlegetafel, bzw. Unterlegetafel angeordnete und betreffenden Bildstellen jeweils zugeordnete Sensorpunkte als Reflexionsfotoabtaster (Photointerrupter) ausgeführt sind und daß zu genannten Sehöffnungen betreffender Bildstellen weiters noch Öffnungen zur Reflexions­ lichtabtastung durch genannte Photointerrupter vorgesehen sind, die z. B. im gleichen Herstel­ lungsgang erzeugt sein können, wie die Sehöffnungen der Anzeigelemente.
34. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: Bilder für eine Bildsprecheinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in jeweiliger Übereinstim­ mung zur Hervorhebung von Bildstellen mittels einer optischen Anzeige an betreffenden Bildstellen, welche in Übereinstimmung zu Zugriffstellen bei der Tonsignalwiedergabe einer Tonkonserve jeweils vorgenommen ist, eine Transparenz der hervorzuheben­ den Bildstellen durch Auslassen der Bildbedruckung auf transparenter Druckunterlage (z. B. Bedrucken von Klarsichtfolien) erzeugt ist.
35. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: Bilder für eine Bildsprecheinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an genannter Einlegetafel, bzw. Unterlegetafel angeordnete und betreffenden Bildstellen jeweils zugeordnete Sensorpunkte als Reflexionsfotoabtaster (Photointerrupter) ausgeführt sind und daß zu genannter Transparenz betreffender Bildstellen weiters noch transparent gelassene Stellen zur Reflexionslichtabtastung durch genannte Photointerrupter vorgesehen sind, die z. B. im gleichen Herstellungsgang erzeugt sein können, wie die Transparenztellen der Anzeigelemente.
36. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: Bilder für eine Bildsprecheinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß an genannter Einlegetafel, bzw. Unterlegetafel angeordnete und betreffenden Bildstellen jeweils zugeordnete Sensorpunkte als Berührungskapazitive Abtastpunkte ausgebildet sind und daß an übereinstimmenden Stellen zu diesen Abtastpunkten an den Bildstellen, an denen jeweils Eingabepunkte vorgesehen sind, optische Markierungen jeder Art vorgesehen sind (Ausstanzen, Transparenz, oder nur Bedrucken).
37. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: dadurch gekennzeichnet, daß an genannter Einlegetafel, bzw. Unterlegetafel angeordnete und betreffenden Bildstellen jeweils zugeordnete Sensorpunkte als Berührungsabtastpunkte eines elektronischen Abtast­ prinzips ausgebildet sind und daß an übereinstimmen­ den Stellen zu diesen Abtastpunkten an den Bildstellen, an denen jeweils Eingabepunkte vorgesehen sind, optische Markierungen jeder Art vorgesehen sind (Ausstanzen, Transparenz, oder nur Bedrucken).
38. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: Bilder für eine Bildsprecheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an genannter Einlegetafel, bzw. Unterlegetafel angeordnete und betreffenden Bildstellen jeweils zugeordnete Sensorpunkte als galvanische Einkopplungs­ berührungsabtastpunkte ausgebildet sind und daß an übereinstimmenden Stellen zu diesen Abtastpunkten an den Bildstellen, an denen jeweils Eingabepunkte vorgesehen sind, entsprechenden Berührungsöffnungen (z. B. Ausstanzen von Löchern) vorgesehen sind.
39. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: dadurch gekennzeichnet, daß als Anzeigemittel welche zu genannten bevorzugten Bildstellen als optisches Markierungselement im Bild integriert sind, Leuchtdioden verwendet sind und daß genannte optische Reflexionsfotoabtaster (Photointerrupter), welche als Sensoren zu bevorzugten Bildstellen im Bild integriert sind, ihre für die Reflexionslichtmessung verwendeten Leuchtdioden zugleich als Leuchtdioden eines betreffenden Anzeigemittels benutzen.
40. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: daß genannte Anzeigemittel, bzw. Leuchtdioden, welche in genannter Weise zu bevorzugten Bildstellen genannter Bilder integriert sind, in Verbindung mit von der Tonkonserve zur jeweiligen Anzeige der Bildstellen übereinstimmend wiedergegebenen Textstellen, bzw. Tonsignalstellen, nach folgendem Verfahren in ihrer Anzeige angesteuert sind:
  • a) bei jedem Anzeigenwechsel der Anzeigenmittel von jeweils hervorzuhebenden Bildstellen erfolgt synchron zu diesem Anzeigenwechsel die jeweilige Bereitstellung eines in einen Sprachsignalspeicher eingeschriebenen und von der Tonkonserve ebenfalls wiedergegebenen Zweittonsignals, das durch Beobachtung dieser Bereitstellung an den Anzeigemitteln, vom Benutzer der Bildsprecheinrichtung zum jeweils richtigen Zeitpunkt abgerufen werden kann, und/oder
  • b) genanntes Abrufen des Zweittonsignals aus genanntem Sprachsignalspeicher ist durch die Berührungsab­ frage eines zu betreffendem Anzeigemittel zugeordneten Berührungssensorpunktes initialisiert und/oder der Wiedergabemodus als Zweittonsignal entsprechend gesteuert.
41. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: daß genanntes Zweittonsignal welches von genanntem Sprachsignalspeicher aufgezeichnet und wiedergegeben ist folgende Varianten betrifft:
  • a) Textstellen bzw. Auszüge des unmittelbar wiedergegebenen Tonsignals genannter Tonkonserve, und/oder
  • b) Zu nach (a) benanntem Signal weitere Signalteile, die jeweils zu diesem Signal zugehörig auf der Tonkonserve gespeichert sind und/oder von der Tonkonserve in einen Sprachsignalspeicher zwecks späterer Wiedergabe eingeschrieben worden sind.
42. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: daß zu durch genannten Anzeigewechsel der Anzeigenmit­ tel markierten Text- bzw. Tonsignalstellen, in Übereinstimmung zu diesen Markierungen Stoppstellen vorgesehen sind und daß zu jeder Stoppstelle der Tonkonserve der Beginn der bei Wiederanlauf der Tonkonserve wiederzugebenden Stellen, vorab, d. h. vor der Stoppstelle auf der Tonkonserve in einem weiteren Kanal mitaufgezeichnet ist und vor Erreichen der Stoppstelle in einen Sprachsignal­ speicher (Halbleiterspeicher) eingeschrieben ist sowie folgendes Verfahren angewendet ist:
  • a) vor Erreichen der Stoppstelle ist der Beginnteil des Signalteiles der Tonkonserve, der vom Wiederanlauf nach der Stoppstelle betroffen ist, in genanntem Halbleiterspeicher eingeschrieben,
  • b) bei Wiederanlauf der Tonkonserve ist der in genanntem Halbleiterspeicher eingeschriebene Signalteil anstelle des von der Tonkonserve gelieferten Tonsignales wiedergegeben,
  • c) das genaue Einfügen bzw. Zusammenfügen von Tonsignal des Halbleiterspeichers mit nachfolgen­ der Fortsetzung der weiteren unmittelbaren Wiedergabe des Tonsignals der Tonkonserve, ist durch von der Tonkonserve dekodierten Markierungen vorgenommen.
43. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: daß die Tonkonserve eine REMOTE-CONTROL (durch elektrische Signale bedienbare) Einrichtung zumindest zum Anhalten und Wiederanlauf der Wiedergabe aufweist, wobei Anhalten und Wiederanlauf synchron zu am Tonträger der Tonkonserve dekodierten Markierungen gesteuert ist.
44. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: daß Anhalten und Wiederanlauf der Tonkonserve in Übereinstimmung zu am Tonträger der Tonkonserve dekodierten Markierungen sowie in Übereinstimmung zu durch die Tonkonserve vorgenommener Adressierung der Anzeigeelemente gemäß betreffender Stellen des Tonsignals sowie gemäß betreffender Bildstellen der Bildvorlage, nach folgenden Verfahrensschritten vorgenommen ist:
  • a) während der Dauer der Wiedergabe des Tonsignals der Tonkonserve ist entsprechendes Zweittonsignal und oder betreffendes Tonsignal selbst in genannten Sprachsignalspeicher eingeschrieben,
  • b) während der Dauer der Wiedergabe des Tonsignals der Tonkonserve ist zugehöriges Anzeigeelement betreffender Bildstelle in einem Anzeigezustand, welcher der Hervorhebung der Bildstelle entspricht,
  • c) während der Dauer der Wiedergabe des Tonsignals der Tonkonserve ist genannte optionale Abspeicherung des Beginnteiles zur Überbrückung des Wiederanlaufs der Tonkonserve nach der entsprechenden Stoppstelle, vorgenommen,
  • d) nachdem sämtliche während der Dauer der Wiedergabe des Tonsignals der Tonkonserve in genannten Sprachsignalspeicher eingeschriebene Tonsignale abgespeichert sind, wird der Stoppvorgang der Tonkonserve ausgelöst, für den Fall, daß während der Dauer der Hervorhebung der zugehörigen Bildstelle durch betreffendes Anzeigelement, ein Stoppsignal über die Bedienmittel der Bildsprech­ einrichtung ausgelöst worden ist.
45. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: daß als Bedienmittel zur Auslösung genannten Stoppsignals, betreffendes Sensorelement, welches dem Anzeigeelement der Bildstelle, das genannten Verfahrensablauf jeweils betrifft, zugeordnet ist oder in diesem integriert ist, verwendet ist.
46. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: daß zwischen dem jeweiligen Aufleuchten der betreffenden Stellen des Tonsignals der Tonkonserve zugeordneten Anzeigeelemente, jeweils eine Pause vorgesehen ist, in der keine Anzeigeelemente aufleuchten.
47. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: daß die Anzeigeelemente so adressiert sind, daß ein während des Aufleuchtens eines Anzeigeelementes oder unmittelbar nach Erlöschen dieses Anzeigeelementes, wenn alle weiteren Anzeigeelemente ebenfalls erloschen sind, vorgenommenes Auslösen genannten Stoppsignals der Tonkonserve, jeweils jenen Signalteil der Tonkonserve betrifft, der dem Bildelement betreffenden Anzeigeelementes zugehörig ist.
48. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: daß genannte Sensorelemente, welche zu bevorzugten Stellen der Bildelemente der Bildvorlage zugeordnet sind, als Menüauswahl aus einer Reihe aufzufindender Antwortmöglichkeiten zu einer mit genannten Anzeigeelementen signalisierten Frage verwendet ist, wobei das Tonsignal auch lediglich aus Adressen­ signalen ohne Audio-Nutzsignal bestehen kann, sowie genannte Menüauswahl die Selektion unterschiedlicher Textstellen bzw. Wiedergabemodi dieser Textstellen beinhalten kann.
49. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: daß als Tonkonserve ein Halbleiterspeicher verwendet ist oder ein über Halbleiterspeicher in seinem Direkt-Zugriff zwischengespeicherter Massenspeicher (Festplatte, etc.).
50. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: daß in Verbindung mit genannter Kodier- und Dekodiereinrichtung zur Abfrage der den Bildelemen­ ten zugeordneten Sensorelemente bzw. zur Ansteuerung der den Bildelementen zugeordneten Anzeigeelemente, betreffende Steuersignale anstelle durch eine Tonkonserve oder lediglich in Verbindung mit einer Tonkonserve, durch einen Computer erzeugt sind.
51. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: daß als Berührungsmittel der Sensorelemente, ein Lichtgriffel vorgesehen ist, wobei dann anstelle genannter Reflexionsmessung des Fotoelementes, eine Positionsabtastung zwischen leuchtendem Anzeigel­ ement betreffender Bildstelle und dem Lichtgriffel vorgenommen ist.
52. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: daß als genannter Zweitton- bzw. Sprachsignalspeicher eine weitere Tonkonserve oder die gleiche Tonkonserve bzw. der gleiche Tonträger der Tonkonserve verwendet ist, wie er für die Wiedergabe genannten Ton- oder Sprachsignals nach Merkmal (c) aus Anspruch 1 benutzt ist und daß genannte Codestellen des Tonträgers der Tonkonserve eine Vor-Rücklaufsteuerung in jeweiliger Anpassung wiederzugebender Tonsignalteile des Tonträgers betreffender der Tonkonserve vornehmen.
53. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: dadurch gekennzeichnet, daß die Transparenz, welche an genannten, jeweils hervorzuhebenden Bildstellen der auf genannter Unterlage bzw. Einlegetafel aufgelegten Bildseite, jeweils vorgesehen sind, zuätzlich noch eine oder mehrere Sichtfensteröffnun­ gen beinhaltet, durch welche eine auf genannter Unterlage bzw. Einlegetafel weiters vorgesehene alphanumerische oder symbolische Anzeige, deren Anzeigebilder ebenfalls nach Tonsignalabschnitten zugeordneter Ansteuerung erfolgt, sichtbar ist, wobei genanntes Tonsignal auch lediglich aus Adressensignalen ohne Audio-Nutzsignal bestehen kann, sowie genannte Menüauswahl die Selektion unterschiedlicher Textstellen bzw. Wiedergabemodi dieser Textstellen beinhalten kann.
54. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale: daß Anhalten und Wiederanlauf der Tonkonserve in Übereinstimmung zu am Tonträger der Tonkonserve dekodierten Markierungen, durch getaktete oder stetige Regelung der Versorgungsspannung des Wiedergabegerätes der Tonkonserve, insbesondere eines Kassettenrekorders, vorgenommen ist.
55. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren zur Längenmessung bei der Eingabe von Linienzügen graphischer Bildelemente in folgender Weise verwendet ist: es ist ein Schreibstift verwendet, aus dessen Vibration zwischen Schreibauflage, bzw. Schreibunter­ lage und Schreibspitze, die Längenmessung beim Zeichnen der Eingabe von Linienzügen graphischer Bildelemente als bevorzugte Berührungsfunktion zwischen Schreibspitze und Schreibunterlage, vorgenommen ist.
56. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibunterlage, bzw. Schreibauflage, eine Riffelung aufweist, durch die die Schreibspitze während ihrer Schreibbewegung in genannte Schwingung, bzw. Vibration versetzt ist, wobei als Erregereinspeisung zur Erzeugung der Schwingung die seitliche Bewegungskraft der Schreibspitze gegen die Riffelungserhöhungen benutzt ist.
57. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibunterlage, bzw. Schreibauflage, eine Riffelung aufweist, durch die die Schwingung der Schreibspitze während ihrer Schreibbewegung in genannte Schwingung, bzw. Vibration moduliert ist, wobei als Erregereinspeisung zur Erzeugung der Schwingung ein Vibrator an der Spitze des Schreibwerkzeuges vorgesehen ist.
58. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß diese Riffelung mit ihren Abständen von jeweiliger Erhöhung und Absenkung, eine dem abzutastenden Weg einer jeweils gezogenen Linie proportionale Bemessung aufweist.
59. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß als Schreibspitze jede beliebige Spitze verwendet ist, die gegen die Riffelung der Schreibunterlage, bzw. Schreibauflage bewegt ist.
60. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß als Schreibspitze daß die Riffelung der Schreibunterlage, bzw. Schreibauflage, punktuell (vgl. Stoppelprofil Fig. 1c) ausgeführt ist.
61. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß als Schreibspitze daß die Riffelung der Schreibunterlage, bzw. Schreibauflage, linienartig (vgl. Stoppelprofil Fig. 1a) ausgeführt ist.
62. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibunterlage, bzw. Schreibauflage ein oder mehrere Schwingungsaufnehmer aufweist, über die bevorzugte Schwingungsabtastung vorgenommen ist.
63. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibspitze am Schreibgerät ein oder mehrere Schwingungsaufnehmer aufweist, über die bevorzugte Schwingungsabtastung vorgenommen ist.
64. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenlage der von mehreren Sensoren untereinander aufgenommenen Schwingungen in Relation zueinander für die Bestimmung der jeweiligen Vektorrichtung eines Schriftzuges oder der Koordinatenposition vorgesehen ist und/oder daß die abgegebene Anzahl der Schwingungen der jeweiligen Weglänge der Vektorricht­ ung zugeordnet ist.
65. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenlage daß genannte Riffelung der Schreibunterlage, bzw. Schreibauflage eine flächenartig sich erstreckende Kodierung aufweist, wobei diese Kodierung auch durch Wahl differenzierter Materialien gegeben ist.
66. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensor ein Schwingungsaufnehmer der Schreibunterlage (Piezoprinzip, kapazitive Abtastung, induktive Abtastung) verwendet ist.
67. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, daß als Sensor der Hörschall ausgewertet ist durch Mikrofone.
68. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale für die Schreibunterlage, bzw. Schreibauflage:
  • a) die Schreibunterlage weist anstelle oder zusätzlich zur einer Riffelung eine durch überklebte Folie mit einer Kodierung vorgenommenen entsprechendes Lochermuster auf,
  • b) die Kodierung betreffen unterschiedliche Frequenzen die von der vibrierenden Schreibspitze jeweils erzeugt werden.
69. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung,
mit einer Tafel als Unterlegetafel zur Geräuscherzeu­ gung,
und/oder einer Tafel als Anzeigetafel von Leuchtelementen, die durch Sichtfenster des aufgelegten Papiers jeweils durchschauen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ordner verwendet ist, in den die auf genannte Tafel jeweils aufzulegenden Seiten (Manuskriptseiten in Fig. 5) eingelegt sind, daß zu einer oder zu beiden Randseiten genannte Tafel in den Ordner einschlagbar am Rand des Ordners befestigt ist.
70. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß an der Umbiegestelle der Tafel am Rand des Ordners (2) ein Ausgleichfalz vorgesehen ist, der die Tafel auf den jeweils unterliegenden Seiten stets plan aufliegen läßt.
71. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, dadurch gekennzeichnet, daß die Tafel am Ausgleichfalz über eine Rahmenführung auswechsel­ bar befestigt ist (z. B. Klettband), wobei gegebenenfalls über gesteckte serielle Schnittstellen­ anschlüsse zwischen Tafel und Gehäuse Spannungsver­ sorgung und Datenverbindung der Tafel aufrecht erhalten ist.
72. Akustisch/visuelles Lernsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfaßt folgende Merkmale oder in eigener Anwendung, insbesondere in Verbindung mit einem Musikinstrument oder Notenblatt, welches den zu spielenden Tönen oder Noten jeweils zugeordnete Anzeigemittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verfahren mit folgenden Verfahrensschritten zu Anwendung kommt:
  • a) in einem ersten Verfahrensschritt sind die Töne der Reihenfolge nach wie sie später als Musikstück wiedergegeben werden sollen in einen Speicher oder Speicherkonserve eingespielt, wodurch die Programmierung der Töne eines Musikstückes vorgenommen ist,
  • b1) in einem dem ersten Verfahrensschritt nachfolgen­ den Schritt erfolgt die Programmierung des zugehörigen Rhythmus in folgender Weise: beginnend mit der zuerst zu spielenden Note, bzw. Ton, leuchtet das zugehörige Anzeigeelement auf, und erlischt, wenn betreffende Note, bzw. Ton angespielt ist, dekodiert durch die Tonauslösung, wobei dann unmittelbar der nächst Ton aufleuchtet und wieder erlischt, wenn er angespielt ist, usw. bis alle unter Verfahrensschritt (a) eingelernten Töne gespielt sind.
  • b2) die Spielzeiten der Töne sind zu Verfahrensschritt (b) gemessen und als Rhythmuscode zu den Tönen jeweils zugehörig in betreffendem Speicher abgelegt.
73. Akustisch/visuelles Lernsystem nach Anspruch 72, umfaßt folgende Merkmale: Verfahrensschritt (a) betrifft ein Schnittstellen­ signal, welches die von einem Musikinstrument gespielten Töne überträgt (MIDI-Signal), wobei anstelle eines Musikinstrumentes auch ein über Mikrofon mit nachgeschaltetem Filter zur Dekodierung der MIDI-Signale vorgesehener Konverter zum Erkennen rein klanglicher Tonmuster (z. B. Gesang) verwendet sein kann.
74. Akustisch/visuelles Lernsystem nach Anspruch 72 oder 73 umfaßt folgendes Merkmal zu Verfahrensschritt ist als Zwischenspeicher zu einem Halbleiterspeicher, über welchem die Filterung (analog oder digital) der über Mikrofon oder weiterem Tonabnehmer aufgenommenen Töne vorgenommen ist, eine Tonkonserve verwendet.
75. Akustisch/visuelles Lernsystem nach Anspruch 72 bis 74 umfaßt folgendes Merkmal, daß bei der Durchführung des Lernverfahrens die zugehörige Rhythmusdauer eines Tones in den Notenablaufspeicher eingeschrieben ist, wobei die Tonanzeige durch die Anzeigeelemente bereits während dieses Lernverfahrens vorgenommen ist ohne daß hierfür während dieses Lernschrittes der betreffend zu spielende Ton zwecks Anzeige erkannt werden muß.
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