RU2473135C1 - Method and device for voice respiratory exercises - Google Patents
Method and device for voice respiratory exercises Download PDFInfo
- Publication number
- RU2473135C1 RU2473135C1 RU2011128491/14A RU2011128491A RU2473135C1 RU 2473135 C1 RU2473135 C1 RU 2473135C1 RU 2011128491/14 A RU2011128491/14 A RU 2011128491/14A RU 2011128491 A RU2011128491 A RU 2011128491A RU 2473135 C1 RU2473135 C1 RU 2473135C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- breathing
- voice
- respiratory
- phases
- sound
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к средствам обучения и моделирования, а именно к способам и устройствам для голосовой дыхательной гимнастики, и может быть использовано для повышения эффективности выполнения голосовой дыхательной гимнастики.The invention relates to teaching and modeling tools, and in particular to methods and devices for voice breathing exercises, and can be used to increase the efficiency of performing voice breathing exercises.
Применение изобретения позволяет самостоятельно в короткие сроки осваивать упражнения голосовой дыхательной гимнастики, выполнять и совершенствовать сложную технику упражнений с помощью графического трехмерного образа дыхательного симулятора, который дает возможность сознательно синхронизировать собственное дыхание и голосовое озвучивание упражнений с фазами дыхания дыхательного симулятора, позволяет эффективно концентрироваться и сохранять устойчивость внимания на синхронизации собственного дыхания; с помощью текстовых сообщений, которые подсказывают необходимые действия органов собственного дыхательного, голосового и артикуляционного аппаратов и звукосочетания; с помощью акустических средств для формирования правильных навыков голосового озвучивания с возможностью самоконтроля и корректировки техники голосового озвучивания в соответствии с индивидуальными потребностями пользователя.The application of the invention allows you to independently master the exercises of voice breathing gymnastics in a short time, to perform and improve the complex technique of exercises with the help of a graphic three-dimensional image of a breathing simulator, which makes it possible to consciously synchronize your own breathing and voice dubbing of exercises with the breathing phases of the breathing simulator, allows you to effectively concentrate and maintain stability attention to synchronizing your own breathing; with the help of text messages that suggest the necessary actions of the organs of their own respiratory, voice and articulatory apparatus and sound combination; using acoustic means to form the correct skills of voice dubbing with the ability to self-control and adjust the technique of voice dubbing in accordance with the individual needs of the user.
Дыхание - одна из важнейших физиологических функций человеческого организма. Только человек способен осознанно управлять своим дыханием и оценивать характер деятельности дыхательной мускулатуры.Breathing is one of the most important physiological functions of the human body. Only a person is able to consciously control his breathing and evaluate the nature of the respiratory muscles.
Естественное автоматическое дыхание, которое сопровождает человека по жизни - это и есть единственно правильное дыхание, автоматизм которого направлен на минимизацию энергетических затрат при поддержании оптимального газового состава крови. Современный уровень жизни приучает человека вести малоподвижный образ жизни. Отсутствие двигательной активности приводит к тому, что функции дыхательной системы, реализуемые через сокращение дыхательной мускулатуры, атрофируются. Причина в том, что у организма человека нет специальных механизмов, которые контролируют и удерживают эти функции на определенном уровне.The natural automatic breathing that accompanies a person through life is the only correct breathing, the automatism of which is aimed at minimizing energy costs while maintaining the optimal gas composition of the blood. The modern standard of living teaches a person to lead a sedentary lifestyle. The lack of motor activity leads to the fact that the functions of the respiratory system, realized through the contraction of the respiratory muscles, atrophy. The reason is that the human body does not have special mechanisms that control and hold these functions at a certain level.
Современный человек дышит правильно, но качество дыхания снижено. Дыхание часто стеснено, зажато, что оказывает негативное влияние на физическое и психологическое здоровье. Дыхательную мускулатуру нужно тренировать и укреплять, как и любые другие скелетные мышцы.Modern man breathes correctly, but the quality of breathing is reduced. Breathing is often constrained, pinched, which has a negative effect on physical and psychological health. Respiratory muscles need to be trained and strengthened, like any other skeletal muscle.
Различают естественное автоматическое дыхание, регулируемое непроизвольно, произвольное дыхание, в котором сознательно регулируется и контролируется ритм дыхания, и голосовое дыхание, построенное на произвольном дыхании с озвученным выдохом.There are natural automatic breathing, controlled involuntarily, voluntary breathing, in which the rhythm of breathing is consciously regulated and controlled, and voice breathing, built on voluntary breathing with voiced exhalation.
При выполнении упражнений голосовой дыхательной гимнастики вовлекаются мышцы голосового и артикуляционного аппарата, более активную работу осуществляет дыхательная мускулатура. В результате в сравнении с неозвученными упражнениями дыхательной гимнастики эффективнее выполняются функции дыхательной системы, реализуемые через сокращение мускулатуры дыхательного аппарата, эффективнее снижается и полностью устраняется чрезмерное напряжение мускулатуры тела, которое мешает дыхательным движениям и является последствием стресса или вторичного психологического напряжения, которое возникает после пребывания в состоянии повышенной концентрации внимания или в состоянии повышенной эмоциональности. Кроме того, упражнения голосовой дыхательной гимнастики тренируют навык экономного и ровного выдоха, укрепляют и развивают естественный голос, позволяют почувствовать его и осознанно управлять им. Практика голосового дыхания формирует и закрепляет правильные навыки выдувания воздуха при звукоизвлечении в обычной речи.When performing exercises of vocal respiratory gymnastics, the muscles of the vocal and articulatory apparatus are involved, the respiratory muscles carry out more active work. As a result, in comparison with the non-sounded breathing exercises, the respiratory system functions are more efficiently performed through the contraction of the muscles of the respiratory apparatus, the excessive muscular tension of the body, which interferes with respiratory movements and is the result of stress or secondary psychological stress, which occurs after being in a state of increased concentration of attention or in a state of increased emotionality. In addition, exercises of voice breathing gymnastics train the skill of economical and even exhalation, strengthen and develop the natural voice, allow you to feel it and consciously control it. The practice of voice breathing forms and consolidates the correct skills of blowing air during sound extraction in ordinary speech.
Общее, что объединяет дыхательную и голосовую дыхательную гимнастику, - необходимость синхронного выполнения упражнений с фазами собственного дыхания.The common thing that combines breathing and voice breathing exercises is the need for synchronized exercise with the phases of your own breathing.
Для повышения эффективности выполнения упражнений дыхательной гимнастики используют обычные метрономы или специализированные симуляторы дыхания, которые позволяют имитировать не только ритм, но и паттерн дыхания, который характеризуется длительностями фаз вдоха, паузы на вдохе, выдоха и паузы на выдохе. При этом способом выполнения упражнений дыхательной гимнастики является сознательная синхронизация собственного дыхания с фазами симулятора дыхания. Такой способ выполнения упражнений дыхательной гимнастики формирует навык контроля за длительностями фаз дыхания. Умение поддерживать оптимальную ритмическую структуру собственного паттерна спокойного дыхания позволяет тренировать экономное дыхание, эффективней расслабляться и снимать негативные проявления стресса.To increase the effectiveness of breathing exercises, conventional metronomes or specialized breathing simulators are used, which allow you to simulate not only the rhythm, but also the breathing pattern, which is characterized by the duration of the phases of inspiration, pause in inspiration, expiration and pause in expiration. In this case, the method of performing breathing exercises is to consciously synchronize your own breathing with the phases of the breathing simulator. This method of performing breathing exercises forms the skill of controlling the duration of the phases of breathing. The ability to maintain the optimal rhythmic structure of our own pattern of calm breathing allows you to train economical breathing, more effectively relax and relieve negative manifestations of stress.
Из уровня техники [1] известны способ и устройство для синхронизации дыхания и спадания легких. В способе данного изобретения используют датчики расхода воздуха и движения грудной клетки для оценки параметров дыхания пользователя, определяют параметры модели паттерна дыхания и используют сознательную синхронизацию собственного дыхания с помощью световых индикаторов устройства и звуков разной тональности, визуально и акустически симулирующих фазы вдоха и выдоха модели паттерна дыхания, изменяют параметры модели дыхательного паттерна. К недостаткам устройства следует отнести низкую информативность световой индикации для симуляции динамики фаз вдоха и выдоха и использование утомительного для слухового восприятия тонального звука для акустического выделения фаз дыхания.The prior art [1] is known a method and a device for synchronizing breathing and lung decay. In the method of the present invention, air flow and chest movement sensors are used to evaluate the user's breathing parameters, the breathing pattern model parameters are determined, and conscious breathing is synchronized using the device’s light indicators and sounds of different tonality, visually and acoustically simulating the phases of the pattern breathing pattern in and out , change the parameters of the model of the respiratory pattern. The disadvantages of the device include the low information content of the light indication to simulate the dynamics of the phases of inspiration and exhalation and the use of tedious for auditory perception of tonal sound for the acoustic separation of the phases of respiration.
Из уровня техники [2] также известна система для тренировки дыхательной синусовой аритмии. В данном изобретении для выполнения упражнений дыхательной гимнастики используется способ сознательной синхронизации собственного дыхания с фазами дыхательного симулятора, выполненного в виде графического индикатора на дисплее устройства. С помощью биологической обратной связи посредством электрокардиографических датчиков или фотоплетизмографического датчика, устройство позволяет индивидуально подбирать эффективный, с точки зрения выраженности дыхательной синусовой аритмии, паттерн дыхательного симулятора. Система не лишена недостатков. Графический образ дыхательного симулятора, выполненный в виде вытянутой и расположенной вертикально прямоугольной области, заполнение которой имитирует фазы дыхания, изменяет направление взгляда пользователя при синхронизации собственного дыхания, что приводит к отвлечению внимания.The prior art [2] also known a system for training respiratory sinus arrhythmia. In this invention, to perform breathing exercises, a method is used to consciously synchronize one’s own breathing with the phases of the respiratory simulator, made in the form of a graphic indicator on the display of the device. Using biological feedback through electrocardiographic sensors or a photoplethysmographic sensor, the device allows you to individually select an effective, in terms of the severity of respiratory sinus arrhythmia, pattern of a respiratory simulator. The system is not without flaws. The graphic image of the respiratory simulator, made in the form of an elongated and vertically rectangular region, the filling of which simulates the phases of breathing, changes the direction of the user's gaze while synchronizing their own breathing, which leads to distraction.
Известна система с биологической обратной связью при расстройствах речи [3]. Система использует электромиографический датчик для обнаружения спазма мышц гортани в обычной речи и акустическую обратную связь для устранения расстройства речи. Система включает в себя микрофон, методы задержки звука, частотного сдвига звука и маскирования шумом акустической обратной связи, а также наушники. Данная система используется для устранения симптомов дикционных и артикуляционных трудностей в обычной речи.A known system with biological feedback for speech disorders [3]. The system uses an electromyographic sensor to detect spasm of the muscles of the larynx in normal speech and acoustic feedback to eliminate speech disorders. The system includes a microphone, methods of sound delay, frequency shift of the sound and noise masking of acoustic feedback, as well as headphones. This system is used to eliminate the symptoms of diction and articulation difficulties in ordinary speech.
Также известны система и способ [4] для оценки дыхания и звукоизвлечения голосового аппарата пользователя. Система включает в себя датчики биологической обратной связи для ввода сигнала дыхания и микрофон для ввода звука, громкоговоритель и наушники для прослушивания звука, блок интеграции для объединения сигналов от датчиков дыхания и микрофона, блок обработки сигналов, полученных с микрофона и дыхательных датчиков и процессор, управляющий комбинированием сигналов в разных сочетаниях для отображения на дисплее системы в режиме реального времени. Пользователь системы, используя визуальную обратную связь в виде комбинированного сигнала на дисплее системы, при помощи специалиста вырабатывает навыки правильного звукоизвлечения и поддерживания оптимального паттерна собственного дыхания. В системе не предусмотрено использование методов акустической обратной связи, которые в режиме реального времени обрабатывают, преобразуют и обратно воспроизводят звук в наушники, что ограничивает область ее применения.Also known are a system and method [4] for assessing breathing and sound extraction of a user's voice apparatus. The system includes biological feedback sensors for inputting a breathing signal and a microphone for inputting sound, a loudspeaker and headphones for listening to sound, an integration unit for combining signals from respiratory sensors and a microphone, a processing unit for signals received from a microphone and respiratory sensors, and a processor controlling combining signals in different combinations to display the system in real time. The user of the system, using visual feedback in the form of a combined signal on the display of the system, with the help of a specialist develops the skills of proper sound extraction and maintaining the optimal pattern of one’s own breathing. The system does not provide for the use of acoustic feedback methods, which process, convert and reproduce sound into headphones in real time, which limits its scope.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ и устройство для дыхательной гимнастики, описанные в международной заявке, опубликованной на основе договора о патентном сотрудничестве [5]. Способ для дыхательной гимнастики, включает в себя сознательную синхронизацию собственного дыхания пользователя с динамически изменяющимся в размерах графическим объектом, симулирующим фазы дыхания на дисплее устройства. Устройство для дыхательной гимнастики содержит графический дисплей, элементы ввода значений длительностей фаз вдоха, выдоха и пауз на вдохе и выдохе модели дыхательного симулятора, элементы ввода значений количества повторов каждой фазы вдоха, выдоха и пауз, элементы указания последовательности их повторов; модель дыхательного симулятора, которая включает в себя одну или несколько фаз вдоха, одну или несколько фаз выдоха и одну или несколько фаз пауза на вдохе и выдохе; контроллер графического дисплея для управления отображением последовательности графических изображений в соответствии с полученными длительностями фаз вдоха, выдоха и пауз на вдохе и выдохе, последовательность изображений, в которых объект визуально увеличивается в размерах во время фазы вдоха, визуально уменьшается в размерах во время фазы выдоха, визуально остается фиксированным в размерах во время фаз пауза на вдохе и выдохе. Устройство может состоять из одного или более громкоговорителей для проигрывания фоновой музыки в течение времени выполнения дыхательной гимнастики, содержит список музыкальных записей, позволяющий пользователю выбирать фоновую музыку, содержит элементы ввода для задания количества повторов модели дыхательного симулятора и контроллер, осуществляющий повтор модели дыхательного симулятора заданное количество раз. Однако устройство не лишено недостатков. Графический образ дыхательного симулятора устройства, имитирующий фазы дыхания уменьшением и увеличением размера, делает неравнозначным определение пользователем моментов начала и окончания фаз, на которых графический образ симулятора имеет максимальные и минимальные геометрические размеры. В устройстве не предусмотрено текстовых сообщений, подсказывающих действия и звукосочетания для упражнений голосовой дыхательной гимнастики, техника выполнения которых сложна и состоит не только из сознательной координированной работы органов собственного дыхательного аппарата пользователя, но и из координированной работы органов голосового и артикуляционного аппаратов пользователя при озвучивании звукосочетаний. Также в изобретении не предусмотрено использование микрофона, методов акустической обратной связи и наушников, что ограничивает область его применения.Closest to the claimed technical solution is the method and device for breathing exercises described in the international application published on the basis of a patent cooperation agreement [5]. The method for respiratory gymnastics includes conscious synchronization of the user's own breathing with a dynamically changing graphic object simulating the phases of breathing on the display of the device. The respiratory gymnastics device comprises a graphic display, input elements for inspiratory, expiratory and pause phase durations for inspiration and expiration of the respiratory simulator model, input elements for the number of repetitions of each inspiratory, expiratory and pause phases, elements for indicating the sequence of their repetitions; a model of a respiratory simulator that includes one or more phases of inspiration, one or more phases of exhalation, and one or more phases of a pause on inspiration and expiration; graphic display controller for controlling the display of the sequence of graphic images in accordance with the obtained durations of the phases of inspiration, expiration and pauses in inspiration and expiration, the sequence of images in which the object visually increases in size during the inspiration phase, visually decreases in size during the expiration phase, visually remains fixed in size during the phases of a pause for inspiration and expiration. The device may consist of one or more loudspeakers for playing background music during the duration of breathing exercises, contains a list of music recordings that allows the user to select background music, contains input elements for setting the number of repetitions of the model of the respiratory simulator, and a controller that repeats the model of the respiratory simulator for a specified number time. However, the device is not without drawbacks. The graphic image of the respiratory simulator of the device, simulating the phases of breathing by decreasing and increasing the size, makes it unequal for the user to determine the moments of the beginning and end of the phases at which the graphic image of the simulator has maximum and minimum geometric dimensions. The device does not provide text messages suggesting actions and sound combinations for exercises of voice breathing gymnastics, the implementation technique of which is complex and consists not only of the consciously coordinated work of the organs of the user's own respiratory apparatus, but also of the coordinated work of the organs of the user's voice and articulatory apparatus when sounding sound combinations. Also, the invention does not provide for the use of a microphone, acoustic feedback methods and headphones, which limits its scope.
В этой связи, становится актуальной задача разработки способа и устройства для голосовых дыхательных упражнений.In this regard, the task of developing a method and device for voice breathing exercises becomes urgent.
При разработке изобретения решались следующие технические задачи.When developing the invention, the following technical problems were solved.
Одной из технических задач являлась разработка средств повышения информативности графического образа дыхательного симулятора для сознательной синхронизации как собственного дыхания, так и синхронизации голосового озвучивания с фазами дыхания дыхательного симулятора, эффективной концентрации и устойчивости внимания на графическом образе дыхательного симулятора при проведении сознательной синхронизации собственного дыхания и голосового озвучивания с фазами дыхания дыхательного симулятора. Для решения этой задачи необходимо было разработать такой графический трехмерный образ дыхательного симулятора, который делает процесс сознательной синхронизации дыхания наблюдателя с фазами дыхания дыхательного симулятора естественным, простым и понятным. При этом учитывалось, что для выполнения голосовых дыхательных упражнений важными являются поступательное движение воздуха за счет сокращения дыхательной мускулатуры на фазе вдоха и возвратное движение воздуха при расслаблении дыхательных мышц на фазе выдоха, на которой происходит озвучивание звукосочетаний упражнений. Необходимо было учесть, что эффективная концентрация при сознательной синхронизации собственного дыхания на графическом образе возможна только в случае, если не меняется направление взгляда наблюдателя. В противном случае происходит отвлечение внимания и потеря сознательной синхронизации собственного дыхания с фазами дыхания дыхательного симулятора.One of the technical tasks was to develop means of increasing the information content of the graphic image of the respiratory simulator for conscious synchronization of both our own breathing and synchronization of voice dubbing with the phases of breathing of the respiratory simulator, effective concentration and stability of attention on the graphic image of the respiratory simulator when conducting conscious synchronization of our own breathing and voice dubbing with breathing phases of a respiratory simulator. To solve this problem, it was necessary to develop such a graphic three-dimensional image of the respiratory simulator, which makes the process of conscious synchronization of the observer’s breathing with the phases of breathing of the respiratory simulator natural, simple and understandable. At the same time, it was taken into account that translational air movement due to contraction of the respiratory muscles during the inspiration phase and return air movement during relaxation of the respiratory muscles during the exhalation phase, during which the sound combinations of the exercises are performed, are important for performing voice breathing exercises. It was necessary to take into account that effective concentration with conscious synchronization of one’s own breath on a graphic image is possible only if the observer’s gaze does not change. Otherwise, there is a distraction and loss of conscious synchronization of one’s own breathing with the phases of breathing of the respiratory simulator.
Далее необходимо было обеспечить равнозначность визуального определения наблюдателем моментов начала и окончания фаз дыхания графического трехмерного образа дыхательного симулятора, а также учесть, что моменты начала и окончания фазы пауза на выдохе являются важными для тренировки голосового дыхания, так как в этой фазе происходит усиление релаксации дыхательной мускулатуры.Further, it was necessary to ensure that the observer visually determined the moments of the beginning and end of the respiratory phases of the graphic three-dimensional image of the respiratory simulator, and also take into account that the moments of the beginning and end of the pause on the exhale are important for training voice breathing, since in this phase there is an increase in relaxation of the respiratory muscles .
Кроме того, учитывалась важность сохранения устойчивости внимания на графическом трехмерном образе дыхательного симулятора, которая характеризуется длительностью сохранения концентрации внимания на одном уровне и формируется возможностью раскрытия в том объекте, на который оно направлено, новых свойств и внутреннего содержания. При этом учитывалось, что внутренняя ритмизация фаз вдоха и выдоха с вращением трехмерного объекта, а также разная динамика вращения трехмерного объекта на фазах вдоха и выдоха графического трехмерного образа дыхательного симулятора позволяют пользователю осознать два ритмичных события, происходящих при релаксации и расслаблении дыхательной мускулатуры: дыхание и сердцебиение. При решении задачи также учитывалось, что графический трехмерный образ дыхательного метронома должен позволять определять момент начала озвучивания фазы выдоха. Также учитывалось, что синхронизированные с фазами дыхательного симулятора подсветка дисплея и изменение освещенности графического трехмерного образа дыхательного симулятора способствуют релаксации и действуют успокаивающе на пользователя.In addition, the importance of maintaining attention span on a three-dimensional graphic image of a respiratory simulator was taken into account, which is characterized by the duration of attention concentration at the same level and is formed by the possibility of disclosing new properties and internal content in the object to which it is directed. It was taken into account that the internal rhythmization of the phases of inspiration and expiration with the rotation of a three-dimensional object, as well as the different dynamics of rotation of a three-dimensional object during the phases of inspiration and expiration of a graphic three-dimensional image of a respiratory simulator, allow the user to realize two rhythmic events that occur during relaxation and relaxation of the respiratory muscles: respiration and heartbeat. When solving the problem, it was also taken into account that the graphic three-dimensional image of the respiratory metronome should allow determining the moment of the beginning of sounding of the exhalation phase. It was also taken into account that the backlight of the display synchronized with the phases of the respiratory simulator and the change in the illumination of the graphic three-dimensional image of the respiratory simulator contribute to relaxation and have a calming effect on the user.
Следующей технической задачей, которая решалась в заявляемом способе и устройстве, являлась разработка средств формирования и отображения текстовых сообщений синхронно с фазами дыхания дыхательного симулятора, которые подсказывают пользователю необходимые действия органов собственного дыхательного, голосового и артикуляционного аппаратов и звукосочетания для озвучивания. При решении задачи учитывалось, что техника выполнения артикуляционных действий и сложность звукосочетаний для озвучивания может изменяться не только от дыхательного цикла к циклу, но и от фазы к фазе дыхательного цикла упражнения голосовой дыхательной гимнастики.The next technical problem that was solved in the claimed method and device was the development of means for generating and displaying text messages synchronously with the phases of breathing of a respiratory simulator, which prompt the user with the necessary actions of their own respiratory, voice and articulatory apparatus and sound combination for sounding. When solving the problem, it was taken into account that the technique of performing articulatory actions and the complexity of sound combinations for scoring can vary not only from the respiratory cycle to the cycle, but also from phase to phase of the respiratory cycle of the exercise of voice breathing gymnastics.
Далее в заявленном способе и устройстве решалась техническая задача разработки акустических средств, включающих микрофон, акустические методы обратной связи и наушники; определение состава методов акустической обратной связи для цели формирования правильной техники голосового озвучивания упражнений голосовой дыхательной гимнастики с возможностью самоконтроля и корректировки техники голосового озвучивания в соответствии с индивидуальными потребностями пользователя.Further, the claimed method and device solved the technical problem of developing acoustic means, including a microphone, acoustic feedback methods and headphones; determination of the composition of acoustic feedback methods for the purpose of forming the correct technique for voice dubbing exercises of voice breathing exercises with the possibility of self-monitoring and adjustment of voice dubbing techniques in accordance with the individual needs of the user.
Выполнение голосового дыхательного упражнения с помощью микрофона и наушников, возможность слушать усиленный звук в наушниках тренирует восприятие собственного голоса пользователя и является эффективным средством самоконтроля при выполнении голосовых дыхательных упражнений. Причина в том, что собственный голос кажется человеку значительно более низким, чем его слышат окружающие. За счет существенной разницы в тембре костнопроводимого и воздухопроводимого звука, говорящий перестает узнавать свой голос при воспроизведении его в наушниках через микрофон. Звукоизоляция с помощью наушников позволяет исключить влияние акустических параметров помещения, шумов и других помех при восприятии своего голоса с позиций "постороннего слушателя". Усиление звука улучшает разборчивость восприятия собственного голоса, позволяет самостоятельно обнаруживать возможные дефекты звучания при выполнении упражнений голосовой дыхательной гимнастики.Performing a voice breathing exercise using a microphone and headphones, the ability to listen to amplified sound in the headphones trains the perception of the user's own voice and is an effective means of self-control when performing voice breathing exercises. The reason is that one’s own voice seems to be much lower than others hear. Due to the significant difference in the timbre of bone-conduction and air-conduction sound, the speaker ceases to recognize his voice when playing it in headphones through a microphone. Sound insulation with headphones allows you to exclude the influence of the acoustic parameters of the room, noise and other disturbances in the perception of your voice from the position of an "outside listener". Sound amplification improves the intelligibility of the perception of your own voice, allows you to independently detect possible sound defects when performing exercises of vocal breathing exercises.
При определении состава используемых методов акустической обратной связи учитывались возможности методов акустической обратной связи для цели формирования правильной техники голосовых дыхательных упражнений разного назначения и коррекции техники упражнений в соответствии с индивидуальными потребностями пользователя. В заявляемом способе и устройстве также учитывалось, что техническая реализация методов акустической обратной связи должна позволять изменять режимы их работы в зависимости от текущей фазы дыхания дыхательного симулятора, изменять параметры их работы по заданным функциональным зависимостям от времени выполнения указанной фазы дыхания симулятора для цели формирования правильных навыков голосового озвучивания разного назначения упражнений голосовой дыхательной гимнастики и коррекции техники голосового озвучивания в соответствии с индивидуальными потребностями пользователя, включать и выключать их синхронно с фазами дыхания дыхательного симулятора для цели энергосбережения аккумуляторных батарей,When determining the composition of the used methods of acoustic feedback, the possibilities of acoustic feedback methods were taken into account for the purpose of forming the correct technique for voice breathing exercises for various purposes and for correcting the technique of exercises in accordance with the individual needs of the user. In the claimed method and device, it was also taken into account that the technical implementation of acoustic feedback methods should allow changing their operating modes depending on the current phase of breathing of the respiratory simulator, changing the parameters of their work according to predetermined functional dependences on the time of execution of the specified phase of the breathing simulator for the purpose of forming the right skills voice scoring for various purposes of exercises of voice breathing gymnastics and correction of voice scoring technique in accordance individual users, enable and disable them in synchronism with the phases of the respiratory breathing simulator for the purpose of energy-saving batteries,
Метод задержки звука акустической обратной связи, известный по своей английской аббревиатуре "DAF" ("Delayed Auditory Feedback"), заключается в задержке звука, который выводится на наушники. В результате сегмент звука голоса, который слышен в текущей момент, отличается от сегмента звука голоса, который произносится органами артикуляции речи в данный момент. Метод был разработан в конце 50-х годов двадцатого века и имеет большое количество технических решений. Традиционно метод задержки звука акустической обратной связи используется для устранения симптомов дикционных и артикуляционных трудностей за счет замедления темпа речи. Использование метода задержки звука акустической обратной связи в заявляемом способе и устройстве обусловлено в первую очередь эффектом протягивания гласных звуков при выполнении голосовых дыхательных упражнений. Изменение степени протягивания гласных методом задержки звука акустической обратной связи позволяет пользователю подстроить собственное озвученное дыхание под паттерн дыхательного симулятора без каких-либо волевых усилий, связанных с мышечным напряжением и без добавления дополнительных звуков, слогов и слов в процессе озвучивания, а также для формирования правильных навыков голосового озвучивания дикционных звукосочетаний.The method of delaying the sound of acoustic feedback, known for its English abbreviation "DAF" ("Delayed Auditory Feedback"), is to delay the sound that is output to the headphones. As a result, the segment of the sound of the voice that is currently being heard is different from the segment of the sound of the voice that is currently being pronounced by the articulating organs of speech. The method was developed in the late 50s of the twentieth century and has a large number of technical solutions. Traditionally, the method of delaying the sound of acoustic feedback is used to eliminate the symptoms of diction and articulation difficulties by slowing down the pace of speech. The use of the method of delaying the sound of acoustic feedback in the claimed method and device is due primarily to the effect of stretching vowels when performing voice breathing exercises. Changing the degree of stretching of vowels by the method of delaying the sound of acoustic feedback allows the user to adjust their own voiced breathing to the pattern of the respiratory simulator without any volitional efforts associated with muscle tension and without adding additional sounds, syllables and words in the process of voicing, as well as for the formation of the right skills voice dictation sound combinations.
Метод частотного сдвига акустической обратной связи, известный по своей английской аббревиатуре "FAF" ("Frequency Altered Feedback"), заключается в сдвиге тональности голоса слышимого в наушниках в сравнении с естественной тональностью голоса. Был разработан в середине 80-х годов двадцатого века. Так же как и метод задержки звука, метод частотного сдвига акустической обратной связи имеет большое количество технических решений и также используется для замедления темпа речи.The method of frequency shift of acoustic feedback, known for its English abbreviation "FAF" ("Frequency Altered Feedback"), is to shift the tonality of the voice heard in the headphones compared to the natural tonality of the voice. It was developed in the mid 80s of the twentieth century. Like the sound delay method, the frequency feedback acoustic feedback method has a large number of technical solutions and is also used to slow down the rate of speech.
Изменение темпа звукоизвлечения с помощью метода частотного сдвига акустической обратной связи в дополнение к методу задержки звука акустической обратной связи в заявляемом способе и устройстве, позволяет пользователю подстроить собственное озвученное дыхание под паттерн дыхательного симулятора без каких-либо волевых усилий, связанных с мышечным напряжением и без добавления дополнительных звуков, слогов и слов в процессе озвучивания.Changing the rate of sound production using the method of frequency shift of the acoustic feedback in addition to the method of delaying the sound of acoustic feedback in the claimed method and device allows the user to adjust their own voiced breathing to the pattern of a respiratory simulator without any volitional efforts associated with muscle tension and without adding additional sounds, syllables and words in the process of scoring.
Традиционное использование метода с постоянным значением частотного сдвига акустической обратной связи не оказывает влияния на частоту основного тона голоса, формирующую его тональность или высоту. В работе [6] показан компенсаторный эффект голосового аппарата и изменение частоты основного тона голоса при использовании изменения значения частотного сдвига звука акустической обратной связи по функциональной зависимости от времени. В заявляемом способе и устройстве используется изменение частотного сдвига звука акустической обратной связи по функциональной зависимости от времени выполнения фаз дыхания дыхательного симулятора для формирования правильных навыков голосового озвучивания упражнений на интонирование и изменение высоты голоса.The traditional use of the method with a constant value of the frequency shift of the acoustic feedback does not affect the frequency of the fundamental tone of the voice, forming its tonality or pitch. In [6], the compensatory effect of the vocal apparatus and the change in the frequency of the main tone of the voice are shown when using the change in the frequency shift of the sound of the acoustic feedback according to the functional dependence on time. In the claimed method and device, a change in the frequency shift of the sound of the acoustic feedback is used according to the functional dependence on the time of the breathing phases of the breathing simulator to form the correct voice skills for voicing exercises for intoning and changing the pitch of the voice.
Метод маскирования шумом акустической обратной связи, известный по своей английской аббревиатуре "MAF" ("Masking auditory feedback"), заключается в маскировании звука слышимого в наушниках белым шумом. Также имеет большое количество технических решений. Традиционное использование метода маскирования шумом акустической обратной связи с высокой амплитудой белого шума, обусловлено необходимостью устранения слухового восприятия собственного голоса и контроля голоса только за счет кинестезических ощущений речевой деятельности мышц. Известно, что использование низкоамплитудного шума акустической обратной связи в виде фонового помогает релаксации, снимает нервное напряжение, улучшает концентрацию внимания и помогает при бессоннице. В заявленном способе и устройстве используются низкоамплитудные шумы разного вида: белый и броуновский. Чередование разных видов шумов акустической обратной связи способствует релаксации дыхательной мускулатуры и улучшению концентрации внимания. Низкоамплитудный шум, являясь дисгармоничным звуком, не имеющим отношения к мелодии и музыкальным структурам, неутомителен для слухового восприятия пользователя на протяжении длительного периода времени и используется также в заявленном способе и устройстве для акустического выделения фаз дыхания дыхательного симулятора.The method of masking acoustic feedback noise, known by its English abbreviation "MAF" ("Masking auditory feedback"), is to mask the sound heard in the headphones with white noise. Also has a large number of technical solutions. The traditional use of the acoustic feedback noise masking method with a high amplitude of white noise is due to the need to eliminate the auditory perception of your own voice and voice control only due to the kinesthetic sensations of muscle speech activity. It is known that the use of low-amplitude acoustic feedback noise in the form of background helps relaxation, relieves nervous tension, improves concentration and helps with insomnia. In the claimed method and device low-amplitude noises of various types are used: white and Brownian. The alternation of different types of acoustic feedback noises promotes relaxation of the respiratory muscles and an improvement in concentration. Low-amplitude noise, being a disharmonious sound that is not related to the melody and musical structures, is not tiring for the user's auditory perception for a long period of time and is also used in the claimed method and device for acoustic extraction of the respiratory simulator breathing phases.
Метод детектор голосовой активности и маскирования пауз шумом акустической обратной связи, известный по своей английской аббревиатуре "VAD" ("Voice Activity Detector"), широко используется в устройствах цифровой мобильной связи в сочетании с генератором комфортного белого шума в паузах голосовой активности. Использование детектора голосовой активности в цифровой мобильной связи существенно экономит энергию аккумуляторной батареи (в паузах речи канал связи переводится в пассивный режим), поскольку средняя активность речи говорящего обычно ниже 50%. Экспериментально показано, что отсутствие фонового шума при отключении передатчика в паузах разговора раздражает абонента и снижает разборчивость речи. По этой причине применение комфортного для абонента белого шума в паузах считается необходимым. В заявленном способе и устройстве детектор голосовой активности и маскирования пауз шумом акустической обратной связи реализован в двух режимах настройки параметров: с установкой вручную пользователем амплитуды белого шума и автоматической настройкой амплитуды белого шума по уровню внешнего акустического фона. При выполнении голосовых дыхательных упражнений детектор голосовой активности с автоматической настройкой амплитуды белого шума по уровню внешнего акустического фона используется двумя способами. Первый способ аналогичен использованию детектора голосовой активности в мобильной связи для экономии энергии аккумуляторной батареи устройства: в паузах голосовой активности в наушниках слышен акустически комфортный белый шум, при появлении голосовой активности, например, при озвученном выдохе голосового дыхательного упражнения, он выключается. Второй способ - в качестве акустической обратной связи при выполнении голосовых дыхательных упражнений, которые тренируют навык резонирования звука у пользователя. Правильное выполнение этих упражнений сопровождается появлением и равномерным резонированием звука в отделах воздухоносных путей собственного дыхательного аппарата и воспринимается методом акустической обратной связи как акустический фон и в наушниках появляется белый шум, амплитуда которого пропорциональна амплитуде резонирующего звука. Совместное использование метода детектор голосовой активности и маскирования пауз шумом с методом задержки звука акустической обратной связи помогает протягивать резонирующие звуки и обеспечивают равномерность выдоха при выполнении упражнения. Настройка параметров метода детектор голосовой активности и маскирования пауз шумом акустической обратной связи позволяет усиливать или ослаблять требования к равномерности резонирования звука.The method of detecting voice activity and masking pauses by acoustic feedback noise, known by its English abbreviation "VAD" ("Voice Activity Detector"), is widely used in digital mobile communication devices in combination with a comfortable white noise generator in pauses of voice activity. Using a voice activity detector in digital mobile communications significantly saves battery power (in speech pauses, the communication channel is switched to passive mode), because the average speaker activity is usually less than 50%. It has been experimentally shown that the absence of background noise when the transmitter is turned off during pauses in a conversation annoys the subscriber and reduces speech intelligibility. For this reason, the use of white noise comfortable for the subscriber in pauses is considered necessary. In the claimed method and device, the detector of voice activity and masking pauses by acoustic feedback noise is implemented in two parameter setting modes: manually setting the white noise amplitude by the user and automatically adjusting the white noise amplitude according to the level of the external acoustic background. When performing voice breathing exercises, a voice activity detector with automatic adjustment of the amplitude of white noise according to the level of external acoustic background is used in two ways. The first method is similar to using a voice activity detector in mobile communication to save the device’s battery power: during pauses in voice activity, an acoustically comfortable white noise is heard in the headphones, when voice activity occurs, for example, when a voiced exhalation of a voice breathing exercise is voiced, it turns off. The second method is as acoustic feedback when performing voice breathing exercises that train the user in resonating sound. The correct execution of these exercises is accompanied by the appearance and uniform resonance of sound in the airways of your own breathing apparatus and is perceived by the acoustic feedback method as an acoustic background and white noise appears in the headphones, the amplitude of which is proportional to the amplitude of the resonating sound. The combined use of the method of detecting voice activity and masking pauses by noise with the method of delaying the sound of acoustic feedback helps to stretch resonating sounds and ensure uniform expiration during the exercise. Setting the parameters of the method of detecting voice activity and masking pauses with acoustic feedback noise makes it possible to strengthen or weaken the requirements for uniform sound resonance.
Кроме того, в заявленном способе и устройстве ставилась техническая задача разработки средств автоматического контроля метрологических характеристик дыхательного симулятора и качества звука при снижении заряда аккумулятора устройства.In addition, in the claimed method and device the technical task was to develop means of automatic control of the metrological characteristics of the respiratory simulator and sound quality while reducing the battery charge of the device.
Техническим результатом, достигаемым предлагаемым способом и устройством, является повышение информативности графического образа дыхательного симулятора для возможности сознательной синхронизации как собственного дыхания, так и голосового озвучивания с фазами дыхания дыхательного симулятора, повышение эффективности концентрации и устойчивости внимания на графическом образе дыхательного симулятора при проведении сознательной синхронизации как собственного дыхания, так и голосового озвучивания с фазами дыхания дыхательного симулятора, освоение упражнений голосовой дыхательной гимнастики за более короткое время с помощью текстовых сообщений, которые подсказывают необходимые действия органов собственного дыхательного, голосового и артикуляционного аппаратов и звукосочетания для озвучивания на фазах собственного дыхания, формирование правильных навыков голосового озвучивания упражнений голосовой дыхательной гимнастики с возможностью самоконтроля и корректировки техники голосового озвучивания в соответствии с индивидуальными потребностями пользователя.The technical result achieved by the proposed method and device is to increase the informativeness of the graphic image of the respiratory simulator for the possibility of conscious synchronization of both your own breathing and voice dubbing with the phases of breathing of the respiratory simulator, to increase the concentration efficiency and stability of attention on the graphic image of the respiratory simulator when conducting conscious synchronization as own breathing, and voice acting with phases of breathing respiratory sim an auditor, mastering the exercises of voice breathing gymnastics in a shorter time using text messages that suggest the necessary actions of the organs of your own breathing, voice and articulating apparatus and sound combination for sounding in the phases of your own breathing, the formation of the right voice skills for voice acting exercises of voice breathing gymnastics with the possibility of self-control and adjustments to the voice dubbing technique in accordance with the individual needs of the user I am.
Для осуществления поставленных технических задач и достижения технического результата авторами завяленного изобретения был разработан способ и устройство для голосовых дыхательных упражнений, описанные ниже.To implement the technical tasks and achieve a technical result, the authors of the claimed invention have developed a method and device for voice breathing exercises, described below.
Существо заявляемого изобретения поясняется графическими материалами. На фиг 1. представлена функциональная блок-схема устройства для голосовой дыхательной гимнастики;The essence of the invention is illustrated by graphic materials. In Fig 1. presents a functional block diagram of a device for voice breathing exercises;
на фиг.2 - структура базы данных комплексов упражнений голосовых дыхательных гимнастик, хранимой в модуле ПЗУ 1 устройства;figure 2 - structure of the database of complexes of exercises of voice breathing exercises stored in the
на фиг.3 - экран блока 2 ввода голосового дыхательного упражнения устройства;figure 3 -
на фиг.4 - структура графического образа и положения трехмерных объектов в моменты окончания фаз выдоха и вдоха;figure 4 - the structure of the graphic image and the position of three-dimensional objects at the end of the phases of exhalation and inhalation;
на фиг.5 - экран области графики 22а дисплея 22 графического образа дыхательного симулятора с возможностью возвратно-поступательного движения трехмерного динамического объекта продольно оси Z;figure 5 is a screen of the
на фиг.6 - экран области графики 22а дисплея 22 графического образа дыхательного симулятора с возможностью вращения динамического трехмерного объекта вокруг оси при поступательном и возвратном движении продольно оси Z;Fig.6 is a screen of the
на фиг.7 - статический трехмерный объект с возможностью оценки взаиморасположения динамического трехмерного объекта по оси Z;7 is a static three-dimensional object with the ability to assess the relative position of a dynamic three-dimensional object along the Z axis;
на фиг.8 - временная диаграмма частотного сдвига для указанной фазы дыхательного симулятора;on Fig is a timing diagram of the frequency shift for the specified phase of the respiratory simulator;
на фиг.9 - временная диаграмма маскирования шумами разного вида в соответствии с указанными фазами дыхательного симулятора;figure 9 is a timing diagram of masking by noise of various kinds in accordance with the indicated phases of the respiratory simulator;
на фиг.10 - экран устройства для голосовой дыхательной гимнастики;figure 10 - screen device for voice breathing exercises;
на фиг.11 - алгоритм управления центрального процессора 17 устройства в режиме голосовой гимнастики.figure 11 is a control algorithm of the
Устройство для голосовой дыхательной гимнастики, функциональная схема которого представлена на Фиг.1, выполнено следующим образом.A device for voice breathing exercises, the functional diagram of which is presented in Fig. 1, as follows.
Модуль памяти ПЗУ для хранения базы данных голосовых дыхательных упражнений 1 выполнен с возможностью сохранения базы данных комплексов упражнений голосовых дыхательных гимнастик. Структура базы данных комплексов упражнений голосовых дыхательных гимнастик показана на Фиг.2.A ROM memory module for storing a database of voice breathing exercises 1 is configured to save a database of complexes of voice breathing exercises. The structure of the database of complexes of exercises of voice breathing exercises is shown in Fig.2.
Контроллер последовательности голосовых дыхательных упражнений 3 выполнен с возможностью формирования последовательности упражнений в выбранном комплексе упражнений и указания очередности упражнений в последовательности, а также с возможностью использования двух режимов загрузки параметров упражнения из модуля 1: ручной режим и автоматический режим загрузки упражнений в порядке сформированной очередности номеров упражнений, инициализация параметров контроллера модели дыхательного симулятора 5 параметрами загруженного упражнения.The sequence controller of voice breathing exercises 3 is made with the possibility of forming a sequence of exercises in the selected set of exercises and indicating the sequence of exercises in the sequence, as well as with the possibility of using two loading modes of exercise parameters from module 1: manual mode and automatic loading of exercises in the order of the generated sequence of numbers of exercises , initialization of the parameters of the controller model of the
Блок ввода голосового дыхательного упражнения 2 выполнен с возможностью ввода общего описания техники выполнения упражнения, ввода текстовых сообщений для каждой дыхательной фазы каждого повтора модели дыхательного симулятора или их редактирования при выборе упражнения с помощью контроллера 3. Экран блока 2 ввода голосового дыхательного упражнения, реализованного в виде машиносчитываемых команд, показан на Фиг.3.The input block of the
Модуль памяти ОЗУ 4 содержит параметры голосового дыхательного упражнения и выполнен с возможностью их сохранения в модуль памяти ПЗУ для хранения базы данных голосовых дыхательных упражнений 1.The
Контроллер модели дыхательного симулятора 5 с возможностью ввода длительностей фаз вдоха, выдоха и пауз на вдохе и выдохе модели дыхательного симулятора, ввода количества повторов модели, ввода названия трехмерного графического образа модели дыхательного симулятора, ввода количества вращений динамического трехмерного объекта на одно поступательное или возвратное движение продольно оси Z, указания фаз дыхания модели дыхательного симулятора, для которых используется подсветка дисплея и изменяется освещенность трехмерных объектов графического образа, используются блоки акустической обратной связи 12, 13, 14, 15, режимы и параметры их работы.Respiratory
Блок графического трехмерного образа 6 выполнен с возможностью формирования последовательности графических изображений модели дыхательного симулятора в виде динамического и статического трехмерных объектов в системе трехмерных координат X, Y, Z, в которых динамический трехмерный объект выполнен с возможностью поступательного движения продольно оси Z на наблюдателя в фазе вдоха и возвратного движения от наблюдателя в фазе выдоха.The block of the graphic three-
Структура графического образа и положения трехмерных объектов в моменты окончания фаз выдоха и вдоха модели дыхательного симулятора, показаны на Фиг.4. Экран области графики 22а дисплея 22 графического образа дыхательного симулятора с возможностью возвратно-поступательного движения трехмерного динамического объекта продольно оси Z показан на Фиг.5.The structure of the graphic image and the position of three-dimensional objects at the end of the exhalation and inhalation phases of the respiratory simulator model are shown in Fig. 4. The screen of the
Далее, блок графического трехмерного образа 6 выполнен с возможностью вращения динамического трехмерного объекта вокруг оси, лежащей в зеркальной плоскости этого объекта при его поступательном и возвратном движении продольно оси Z (Фиг.6).Further, the block of the graphic three-
Статический трехмерный объект графического образа дыхательного симулятора выполнен с возможностью оценки взаиморасположения динамического трехмерного объекта по оси Z (Фиг.7). Динамический и статический трехмерные объекты графического образа дыхательного симулятора выполнены с возможностью изменения освещенности.A static three-dimensional object of a graphic image of a respiratory simulator is configured to evaluate the relative position of a dynamic three-dimensional object along the Z axis (Fig. 7). Dynamic and static three-dimensional objects of the graphic image of the respiratory simulator are made with the possibility of changing the illumination.
Блок текстовых сообщений 7 с возможностью формирования последовательности текстовых сообщений для синхронизации с фазами дыхания модели дыхательного симулятора.The block of
Блок подсветки 8 с возможностью формирования последовательности включения и выключения подсветки для синхронизации с фазами дыхания модели дыхательного симулятора.The
Контроллер синхронизации параметров визуальных и звуковых блоков с фазами дыхания модели дыхательного симулятора 11 с возможностью синхронизации работы визуальных 6, 7, 8 и звуковых 12, 13, 14, 15 блоков в реальном масштабе времени с помощью таймера 9 в соответствии с длительностями фаз дыхательного симулятора.The controller synchronizes the parameters of visual and sound blocks with the phases of the breathing model of the
Контроллер управления подсветкой 18 с возможностью управления подсветкой 19 в соответствии с последовательностью включения и выключения подсветки дисплея 22.The
Графический контроллер 20 с возможностью отображения в виде последовательности графических изображений трехмерных объектов модели дыхательного симулятора на область графики 22а дисплея 22.The
Текстовый контроллер 21 с возможностью отображения последовательности текстовых сообщений на область текста 226 дисплея 22.A
Контроллер для управления звуком 23 с возможностью усиления и изменения частоты дискретизации звука и вывода звука на один или более громкоговорителей 24 или наушники 25.A controller for controlling
Микрофон 10, блоки акустической обратной связи 12, 13, 14, 15 с возможностью синхронизации включения и выключения, изменения режимов и параметров их работы с фазами дыхания модели дыхательного симулятора, включающие блок задержки звука 14, блок частотного сдвига звука 12 с возможностью изменения значения частотного сдвига звука по функциональной зависимости от времени выполнения фазы дыхания (Фиг.8), блок маскирования шумами 13 с возможностью использования разных видов шумов для указанных фаз дыхания модели дыхательного симулятора (Фиг.9), блок детектора голосовой активности с маскированием пауз шумом 15 с возможностью ручной и автоматической по акустическому фону настройки амплитуды шума в паузах голосовой активности.
Центральный процессор 17 выполнен с возможностью управления контроллером синхронизации параметров визуальных и звуковых блоков с фазами дыхания модели дыхательного симулятора 11, графическим и текстовым контроллером для синхронного вывода графического образа модели дыхательного симулятора и текста сообщений в соответствующие области 22а и 226 дисплея 22, контроллером управления подсветкой 18, контроллером управления звуком 23, передачей и обменом данных между модулями, блоками и контроллерами устройства (Фиг.1).The
Эталонный таймер 16 выполнен с возможностью контроля достаточности мощности центрального процессора 17 для управления контроллерами и блоками устройства и обеспечения автоматического контроля метрологических характеристик дыхательного симулятора и качества звука при снижении заряда аккумулятора устройства 26.The
Заявляемое устройство (Фиг.1) может быть реализовано с помощью аппаратных модулей, использующих схемотехнические решения, или аппаратно-программных модулей, использующих схемотехнические решения с программируемыми контроллерами и процессорами, или в виде модулей машиносчитываемых команд. На Фиг.10 показан экран устройства для голосовой дыхательной гимнастики, блоки которого реализованы в виде машиносчитываемых команд.The inventive device (Figure 1) can be implemented using hardware modules using circuitry solutions, or hardware-software modules using circuitry solutions with programmable controllers and processors, or in the form of modules of machine-readable commands. Figure 10 shows the screen of a device for voice breathing exercises, the blocks of which are implemented in the form of machine-readable commands.
Заявляемый способ голосовой дыхательной гимнастики с помощью данного устройства (Фиг.1) реализуется следующим образом.The inventive method of voice breathing exercises using this device (Figure 1) is implemented as follows.
Выбирают параметры голосового дыхательного упражнения из модуля памяти ПЗУ для хранения базы данных голосовых дыхательных упражнений 1 посредством элементов управления контроллера последовательности голосовых дыхательных упражнений 3. Формируют очередность извлечения упражнений из модуля памяти ПЗУ 1 и указывают режим загрузки упражнений с помощью контроллера последовательности голосовых дыхательных упражнений 3: автоматический или ручной.The parameters of the voice breathing exercise are selected from the ROM memory module for storing the database of voice breathing exercises 1 using the controls of the voice breathing exercises
Создают через блок ввода голосового дыхательного упражнения 2 параметры нового голосового дыхательного упражнения (Фиг.3): заполняют текстовые поля описания техники выполнения голосовых дыхательных упражнений и поля текстовых сообщений для фаз вдох, пауза на вдохе, выдох, пауза на выдохе модели дыхательного симулятора, описывающие артикуляционные действия и озвучиваемые звукосочетания.Create through the input unit of the
Устанавливают индивидуально в зависимости от функциональных возможностей дыхательного и голосового аппарата длительности фаз вдоха и выдоха, пауз на вдохе и выдохе. Для чего вводят в контроллер модели дыхательного симулятора 5 длительности фаз вдоха, выдоха и пауз на вдохе и выдохе модели дыхательного симулятора, количество повторов модели, название трехмерного графического образа модели дыхательного симулятора, количество вращений динамического трехмерного объекта на одно поступательное или возвратное движение по оси Z, указывают фазы дыхания модели дыхательного симулятора, для которых используется подсветка дисплея и изменяется освещенность трехмерных объектов графического образа, а также используются блоки акустической обратной связи 12, 13, 14, 15. Изменяют режимы и параметры работы блоков акустической обратной связи 12, 13, 14, 15 для указанных фаз.Set individually, depending on the functionality of the respiratory and vocal apparatus, the duration of the phases of inspiration and expiration, pauses in inspiration and expiration. For this, the duration of the phases of inspiration, expiration and pauses for inspiration and expiration of the breathing simulator model, the number of model repetitions, the name of the three-dimensional graphic image of the respiratory simulator model, the number of rotations of the dynamic three-dimensional object by one translational or reverse motion along the Z axis are introduced into the controller of the model of
Сохраняют в модуль памяти ПЗУ для хранения базы данных голосовых дыхательных упражнений 1 (Фиг.2) содержимое модуля памяти ОЗУ 4, заполненное данными контроллера модели дыхательного симулятора 5, контроллера последовательности голосовых дыхательных упражнений 3 и блока ввода голосового дыхательного упражнения 2.Save in the ROM memory module for storing the database of voice breathing exercises 1 (Figure 2) the contents of the
Включают режим тренировки устройства и осуществляют сознательную синхронизацию собственного дыхания с фазами выбранного графического образа дыхательного симулятора, отображаемого на области графики 22а дисплея 22.The device’s training mode is turned on and conscious breathing of the breath is carried out with the phases of the selected graphic image of the respiratory simulator displayed on the
При этом визуально воспринимают динамический трехмерный объект как движущийся поступательно на пользователя на фазе вдоха и от пользователя на фазе выдоха, причем моменты начала и окончания фаз дыхания определяют в соответствии с моментами, когда динамический трехмерный объект графического образа визуально имеет максимальные и минимальные размеры (Фиг.4), для определения которых визуально контролируют изменение освещенности статического трехмерного объекта и включение подсветки дисплея.In this case, a dynamic three-dimensional object is visually perceived as moving progressively towards the user during the inspiration phase and from the user during the exhalation phase, and the moments of the beginning and end of the breathing phases are determined in accordance with the moments when the dynamic three-dimensional object of the graphic image visually has maximum and minimum sizes (Fig. 4), to determine which visually control the change in the illumination of a static three-dimensional object and the inclusion of display backlight.
Концентрируют и сохраняют внимание на синхронизации собственного дыхания в процессе визуального восприятия динамики вращения динамического трехмерного объекта.They concentrate and maintain attention on the synchronization of their own breathing in the process of visual perception of the dynamics of rotation of a dynamic three-dimensional object.
Синхронно с соответствующей фазой дыхания определяют момент начала озвучивания звукосочетаний, как показано на Фиг.7.Synchronously with the corresponding phase of breathing, the moment of the beginning of sound combination sounding is determined, as shown in Fig. 7.
Сознательно координируют работу собственных дыхательного, голосового и артикуляционного аппаратов в соответствии с текстовыми сообщениями на текстовой области 226 дисплея 22, которые подсказывают действия и звукосочетания, которые необходимо выполнять на текущей фазе дыхания и на следующей фазе дыхания.They deliberately coordinate the work of their own breathing, voice and articulating apparatuses in accordance with text messages on the
Осуществляют ввод голоса в устройство через микрофон 10 и слушают преобразованный в режиме реального времени с использованием блоков акустической обратной связи 12, 13, 14, 15 собственный голос в наушниках 25, формируя правильные навыки озвучивания звукосочетаний, интонирования и изменения высоты голоса, усиления релаксации дыхательных мышц и улучшения концентрации внимания, резонирования звука.The voice is input into the device through the
Для чего используют работу соответствующих блоков акустической обратной связи устройства, а именно:Why use the work of the corresponding blocks of the acoustic feedback of the device, namely:
- изменяют задержку звука блока 14 и величину частотного сдвига звука блока 12 для подстройки длительности собственного озвученного дыхания к соответствующим длительностям фаз дыхательного симулятора без добавления дополнительных звуков, слогов и слов в озвучиваемое звукосочетание;- change the sound delay of
- используют изменение частотного сдвига блока 12 по функциональной зависимости от времени выполнения фаз дыхания дыхательного симулятора (Фиг.8) для формирования правильных навыков голосового озвучивания упражнений на интонирование и изменение высоты голоса;- use the change in the frequency shift of
- акустически выделяют фазы дыхания путем чередования низкоамплитудных белого и броуновского шумов (Фиг.9) блока 13 для маскирования ими фаз вдоха и выдоха, пауз на вдохе и выдохе, при озвучивании, усиления релаксации дыхательных мышц и улучшения концентрации внимания;- breathing phases are acoustically distinguished by alternating low-amplitude white and Brownian noises (Fig. 9) of
- используют режим ручной настройки амплитуды шума блока детектор голосовой активности и маскирования пауз шумом 15 для создания акустически комфортного фона в паузах озвучивания упражнений;- use the manual mode of adjusting the amplitude of the noise of the block detector of voice activity and masking pauses with
- используют автоматический режим настройки амплитуды шума блока детектор голосовой активности и маскирования пауз шумом 15 для формирования правильных навыков голосового озвучивания упражнений на резонирование звука.- use the automatic mode for adjusting the amplitude of the noise of the block detector of voice activity and masking pauses with
Повторяют текущее или выполняют новое голосовое дыхательное упражнение в соответствии с алгоритмом управления центрального процессора 17 устройства в режиме тренировки.Repeat the current or perform a new voice breathing exercise in accordance with the control algorithm of the
Самостоятельно контролируют и корректируют технику голосового озвучивания, выбирая состав одновременно используемых блоков акустической обратной связи, режимы их работы и параметры в режиме реального времениIndependently control and adjust the technique of voice dubbing, choosing the composition of simultaneously used blocks of acoustic feedback, their operating modes and parameters in real time
Нажимают кнопку выключения режима тренировки и завершают выполнение голосовой дыхательной гимнастики.Press the button to turn off the training mode and complete the performance of voice breathing exercises.
Рассмотрим подробнее алгоритм управления центрального процессора 17 устройства, который используют в режиме тренировки голосовой гимнастики, блок-схема которого показана на Фиг.11. Цикл выполнения голосового дыхательного упражнения (ступень управления 1 или сокращенно - ст.1) центральный процессор проводит проверку счетчика выполнения (ст.2). Если выполнение упражнения не завершено, центральный процессор передает управление на ст.6 и продолжает выполнение упражнения. Если выполнение упражнения завершено, то проверяется режим загрузки упражнения контроллера 3 (ст.3). Если режим автоматической загрузки включен, то осуществляется чтение следующего упражнения последовательности посредством контроллера 3 (ст.4). Если нет, то счетчик выполнения упражнения сбрасывается (ст.5) и повторяется цикл тренировки текущего голосового дыхательного упражнения (ст.6), на котором проверяется изменение спецификации параметров контроллера 5. Если параметры контроллера 5 были изменены, то автоматически происходит обновление данных контролера 11, блоков 6, 7, 8, 12, 13, 14, 15 (ст.7). Если нет, то происходит переход на ст.8.Let us consider in more detail the control algorithm of the
На ст.8 контроллер синхронизации параметров визуальных и звуковых модулей с фазами дыхательного симулятора 11, используя таймер 9, синхронизирует работу модулей визуальных 6, 7, 8 и звуковых 12, 13, 14, 15 модулей.In Art. 8, the synchronization controller of the parameters of the visual and sound modules with the phases of the
На ст.9 центральный процессор 17 управляет через графический и текстовый контроллеры синхронным выводом графического образа дыхательного симулятора и текстовых сообщений в соответствующие области 22а и 226 дисплея 22.In
Также центральный процессор 17 через контроллер управления подсветкой 18 управляет подсветкой 19.Also, the
Контроллер управления звуком 23 обеспечивает усиление, изменение частоты дискретизации и вывод звука на наушники 25 или громкоговоритель 24.The
Центральный процессор 17 через контроллер управления звуком 23 обеспечивает вывод звука на громкоговоритель 24 или наушники 25.The
Далее происходит увеличение счетчика выполнения голосового дыхательного упражнения (ст.10) и проверяется состояние кнопки включения/ выключения режима тренировки устройства (ст.11). Если кнопка нажата, то цикл выполнения голосового дыхательного упражнения останавливается. Если кнопка не была нажата, то выполняется следующий цикл (ст.1).Next, an increase in the counter for performing voice breathing exercises (st.10) and the state of the on / off button of the device training mode (st.11) are checked. If the button is pressed, the cycle of the voice breathing exercise stops. If the button has not been pressed, the next cycle is performed (Art. 1).
Источники информацииInformation sources
1. US 6626843 В2, A61B 5/08, 2003.1. US 6626843 B2,
2. US 6305943 В1, G09B 23/28, 2001.2. US 6305943 B1,
3. US 5794203, G10L 9/0, 1998.3. US 5794203,
4. US 6423013 B1, A61B 7/00, 2002.4. US 6423013 B1,
5. US 2009/0263773 A1, G09B 23/28, 2009.5. US 2009/0263773 A1,
6. Theresa A Burnett, Charles R Larson, Jay J. Bauer, and Swathi Kiranc, Timothy C. Hain. Comparison of voice F0 responses to pitch-shift onset and offset conditions // J Acoust Soc Am. 2001 December; 110(6), p.2845-2848.6. Theresa A Burnett, Charles R Larson, Jay J. Bauer, and Swathi Kiranc, Timothy C. Hain. Comparison of voice F0 responses to pitch-shift onset and offset conditions // J Acoust Soc Am. 2001 December; 110 (6), p. 2845-2848.
Перечень обозначений к заявкеList of designations for the application
«Способ и устройство для голосовой дыхательной гимнастики»"Method and device for voice breathing exercises"
1. Модуль памяти ПЗУ для хранения базы данных голосовых, дыхательных упражнений.1. ROM memory module for storing a database of voice, breathing exercises.
2. Блок ввода голосового дыхательного упражнения.2. Block input voice breathing exercises.
3. Контроллер последовательности голосовых дыхательных упражнений.3. The sequence controller of voice breathing exercises.
4. Модуль памяти ОЗУ.4. RAM memory module.
5. Контроллер модели дыхательного симулятора.5. The controller model of the respiratory simulator.
6. Блок графического трехмерного образа.6. Block graphic three-dimensional image.
7. Блок текстовых сообщений.7. Block text messages.
8. Блок подсветки.8. The backlight unit.
9. Таймер.9. The timer.
10. Микрофон.10. The microphone.
11. Контроллер синхронизации параметров визуальных и звуковых блоков с фазами дыхания модели дыхательного симулятора.11. The controller synchronizes the parameters of visual and sound blocks with the phases of respiration of the respiratory simulator model.
12. Блок частотного сдвига звука.12. Block frequency shift sound.
13. Блок маскирования шумом.13. Block masking noise.
14. Блок задержки звука.14. Block delay sound.
15. Блок детектора голосовой активности и маскирования пауз шумом.15. The unit of the detector of voice activity and masking pauses with noise.
16. Эталонный таймер.16. Reference timer.
17. Центральный процессор.17. The central processor.
18. Контроллер управления подсветкой.18. Backlight control controller.
19. Подсветка.19. Backlight.
20. Графический контроллер.20. Graphic controller.
21. Текстовый контроллер.21. Text controller.
22. Дисплей: 22а - область графики, 22б - область текста.22. Display: 22a - graphics area, 22b - text area.
23. Контроллер управления звуком.23. The sound control controller.
24. Громкоговоритель.24. Loudspeaker.
25. Наушники.25. Headphones.
26. Блок питания, аккумулятор.26. Power supply, battery.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011128491/14A RU2473135C1 (en) | 2011-07-11 | 2011-07-11 | Method and device for voice respiratory exercises |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011128491/14A RU2473135C1 (en) | 2011-07-11 | 2011-07-11 | Method and device for voice respiratory exercises |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2473135C1 true RU2473135C1 (en) | 2013-01-20 |
Family
ID=48806663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011128491/14A RU2473135C1 (en) | 2011-07-11 | 2011-07-11 | Method and device for voice respiratory exercises |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2473135C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2584645C1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-05-20 | Мария Петровна Кибардина | Method for diagnosis of articulation of speech disorders |
| RU2723604C1 (en) * | 2019-07-05 | 2020-06-16 | Михаил Рудольфович Калинин | Method for correction of neurogenic disorders of food intake process of peripheral genesis in postoperative paresis and laryngeal paralysis |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2128944C1 (en) * | 1998-07-08 | 1999-04-20 | Закрытое акционерное общество "Биосвязь" | Speech correction method |
| US6423013B1 (en) * | 2000-09-15 | 2002-07-23 | The Board Of Governors Of Southwest Missouri State University | System and method for assessing breathing and vocal tract sound production of a user |
| US6626843B2 (en) * | 2001-09-28 | 2003-09-30 | Deane Hillsman | Respiratory timing and lung deflation method and device |
| RU2294691C2 (en) * | 2003-11-20 | 2007-03-10 | Сергей Семенович Слива | Method for carrying out speech rehabilitation |
| US20080214903A1 (en) * | 2005-02-22 | 2008-09-04 | Tuvi Orbach | Methods and Systems for Physiological and Psycho-Physiological Monitoring and Uses Thereof |
| RU2367485C1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-09-20 | Государственное учреждение научно-исследовательский институт онкологии Томского Научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ онкологии ТНЦ СО РАМН) | Method of phonal function recovery in larynx cancer patients underwent conservative surgery |
| US20090263773A1 (en) * | 2008-04-19 | 2009-10-22 | Vadim Kotlyar | Breathing exercise apparatus and method |
-
2011
- 2011-07-11 RU RU2011128491/14A patent/RU2473135C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2128944C1 (en) * | 1998-07-08 | 1999-04-20 | Закрытое акционерное общество "Биосвязь" | Speech correction method |
| US6423013B1 (en) * | 2000-09-15 | 2002-07-23 | The Board Of Governors Of Southwest Missouri State University | System and method for assessing breathing and vocal tract sound production of a user |
| US6626843B2 (en) * | 2001-09-28 | 2003-09-30 | Deane Hillsman | Respiratory timing and lung deflation method and device |
| RU2294691C2 (en) * | 2003-11-20 | 2007-03-10 | Сергей Семенович Слива | Method for carrying out speech rehabilitation |
| US20080214903A1 (en) * | 2005-02-22 | 2008-09-04 | Tuvi Orbach | Methods and Systems for Physiological and Psycho-Physiological Monitoring and Uses Thereof |
| RU2367485C1 (en) * | 2008-02-11 | 2009-09-20 | Государственное учреждение научно-исследовательский институт онкологии Томского Научного центра Сибирского отделения Российской академии медицинских наук (ГУ НИИ онкологии ТНЦ СО РАМН) | Method of phonal function recovery in larynx cancer patients underwent conservative surgery |
| US20090263773A1 (en) * | 2008-04-19 | 2009-10-22 | Vadim Kotlyar | Breathing exercise apparatus and method |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2584645C1 (en) * | 2015-05-15 | 2016-05-20 | Мария Петровна Кибардина | Method for diagnosis of articulation of speech disorders |
| RU2723604C1 (en) * | 2019-07-05 | 2020-06-16 | Михаил Рудольфович Калинин | Method for correction of neurogenic disorders of food intake process of peripheral genesis in postoperative paresis and laryngeal paralysis |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Stegemöller et al. | Effects of singing on voice, respiratory control and quality of life in persons with Parkinson’s disease | |
| Andrade et al. | Electroglottographic study of seven semi-occluded exercises: LaxVox, straw, lip-trill, tongue-trill, humming, hand-over-mouth, and tongue-trill combined with hand-over-mouth | |
| Sabol et al. | The value of vocal function exercises in the practice regimen of singers | |
| Davids et al. | Vocal technique: A guide for conductors, teachers, and singers | |
| Miller | Voice therapy for vocal fold paralysis | |
| Bagnall et al. | Some vocal consequences of sleep deprivation and the possibility of “fatigue proofing” the voice with Voicecraft® voice training | |
| US11832954B2 (en) | Sensory-motor generation of therapeutic musical tracks | |
| Welch et al. | Solo voice | |
| Solomon et al. | Speech breathing in able-bodied children and children with cerebral palsy: A review of the literature and implications for clinical intervention | |
| Manjunatha et al. | Effect of Bhramari Pranayama on the acoustic and aerodynamic parameters of voice in normophonic females | |
| Barrichelo-Lindström et al. | Resonant voice in acting students: perceptual and acoustic correlates of the trained Y-Buzz by Lessac | |
| RU2380760C1 (en) | Method of determining voice potentialities and teaching resonance vocal-speech technique | |
| Bloom et al. | Breath in Action: The Art of Breath in Vocal and Holistic Practice | |
| RU2473135C1 (en) | Method and device for voice respiratory exercises | |
| Rose et al. | Voice therapy | |
| Hakanpää | Emotion expression in the singing voice: testing a parameter modulation technique for improving communication of emotions through voice qualities | |
| Hijleh et al. | Realizing the benefits of SOVTEs: a reflection on the research | |
| Joscelyne-May et al. | The effect of clinician feedback type on the acquisition of a vocal siren | |
| Madaule | Listening and singing | |
| RU2352998C2 (en) | Training method of resonant singing and speaking using resonance metre | |
| Pehlivan et al. | Laryngoaltimeter: a new ambulatory device for laryngeal height control, preliminary results | |
| Smith | So You Want to Sing for a Lifetime: A Guide for Performers | |
| Barnett | The advancement of voice therapy and the contribution of vocal function exercises | |
| Messum | Grounding stress in expiratory activity | |
| Ragan et al. | Vehicular Vocalizing to Start Your Day |