RU2685774C1 - Method for assessing a person's sense of rhythm - Google Patents
Method for assessing a person's sense of rhythm Download PDFInfo
- Publication number
- RU2685774C1 RU2685774C1 RU2018118979A RU2018118979A RU2685774C1 RU 2685774 C1 RU2685774 C1 RU 2685774C1 RU 2018118979 A RU2018118979 A RU 2018118979A RU 2018118979 A RU2018118979 A RU 2018118979A RU 2685774 C1 RU2685774 C1 RU 2685774C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rhythm
- respondent
- signals
- sound
- master
- Prior art date
Links
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 title claims abstract description 485
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000009527 percussion Methods 0.000 claims abstract description 72
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 31
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 claims description 66
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 13
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 7
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 5
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000010009 beating Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001020 rhythmical effect Effects 0.000 description 41
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 16
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 16
- 230000006870 function Effects 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 7
- 238000012549 training Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 230000001149 cognitive effect Effects 0.000 description 6
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 6
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 5
- 230000003936 working memory Effects 0.000 description 5
- 210000001638 cerebellum Anatomy 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 4
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 3
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 3
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000003930 cognitive ability Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004973 motor coordination Effects 0.000 description 2
- 230000007659 motor function Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000001766 physiological effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000003304 psychophysiological effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 208000024893 Acute lymphoblastic leukemia Diseases 0.000 description 1
- 208000014697 Acute lymphocytic leukaemia Diseases 0.000 description 1
- 241001331845 Equus asinus x caballus Species 0.000 description 1
- 241001536374 Indicator indicator Species 0.000 description 1
- JEYCTXHKTXCGPB-UHFFFAOYSA-N Methaqualone Chemical compound CC1=CC=CC=C1N1C(=O)C2=CC=CC=C2N=C1C JEYCTXHKTXCGPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000019430 Motor disease Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 208000006664 Precursor Cell Lymphoblastic Leukemia-Lymphoma Diseases 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000005557 antagonist Substances 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 210000003710 cerebral cortex Anatomy 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 210000004747 cranial fossa posterior Anatomy 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005021 gait Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 230000007171 neuropathology Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000002360 prefrontal effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000010845 search algorithm Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 210000003857 wrist joint Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD
Изобретение относится к области вычислительной техники и удовлетворению жизненных потребностей человека, в частности, к оценке чувства ритма человека, и может быть использовано для повышения достоверности и объективности диагностики, а также к скорости компенсации расстройств или развития моторных навыков.The invention relates to the field of computing and meeting the vital needs of a person, in particular, to assessing a person’s rhythm, and can be used to improve the reliability and objectivity of diagnostics, as well as to the speed of compensation for disorders or the development of motor skills.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Ритм, в широком понимании этого термина, является сложно организованной структурой измерения времени. Оценка временных интервалов между происходящими событиями является крайне важным адаптационным механизмом, позволяющим организовывать и структурировать собственную деятельность человеку (респонденту, участнику исследования, пациенту, пользователю описанного далее перкуссионного модуля). Усвоение заданного ритма может являться простейшим примером «тайминга» (англ., timing) способности прогнозирования последующего события, тесно связанной с исполнительными функциями – рабочей памятью, ингибированием, планированием. Таким образом, становится очевидным участие ритмических процессов не только в музыкальном восприятии, чтении, но и когнитивной деятельности.Rhythm, in the broad sense of the term, is a complex structure of time measurement. Estimation of the time intervals between the events is an extremely important adaptation mechanism, which allows organizing and structuring one's own activity to a person (respondent, research participant, patient, user of the percussion module described below). The assimilation of a given rhythm can be the simplest example of “timing” (Eng., Timing) of the ability to predict a subsequent event, which is closely related to executive functions — working memory, inhibition, and planning. Thus, it becomes obvious that rhythmic processes are involved not only in musical perception, reading, but also in cognitive activity.
Восприятие и воспроизведение (в данном случае, повторение) ритма, частным случаем которого являются ритмические паттерны (шаблонов) является комплексным согласованным процессом одновременной работы слуховых, моторных и префронтальных областей коры больших полушарий. Слухо-моторная синхронизация предполагает как тщательность слуховой обработки, для более точного оценивания временных интервалов, так и строгий моторный контроль над совершаемым движением, а также тонкую координацию между ними. Упомянутые ритмические паттерны (шаблоны), в частном случае являются набором или наборами звуковых стимулов с одинаковыми или различными параметрами звуковых стимулов, причем такими параметрами звуковых стимулов является длительность, громкость, тональность, тип и т.д. звукового стимула, а также интервал между звуковыми стимулами. Стоит отметить, что, в частном случае, по крайней мере, один упомянутый паттерн является составной частью ритма, в частности, задающего ритма и (или) «отвлекающего» ритма («сбивающего» ритма, «мешающего» ритма, интерферирующего ритма). Ритм может состоять из одного паттерна, который, в частном случае, может повторяться, или ритм может состоять, по крайне мере, из двух различных паттернов, каждый из которых может повторяться в ритме или может содержаться (только) один раз. Стоит отметить, что отвлекающий ритм (последовательность отвлекающих звуковых стимулов), в частном случае, состоящий из отвлекающих звуковых стимулов, или, по крайней мере, один отвлекающий звуковой стимул воспроизводятся респонденту во время воспроизведения (повторения) респондентом задающего ритма (или при повторении респондентом задающего ритма по памяти) с целью помешать респонденту воспроизводить (повторять) задающий ритм, отвлечь респондента от задающего ритма, причем респондент не должен сбиваться с воспроизведения (повторения) задающего ритма, как более подробно описано в рамках настоящего изобретения.The perception and reproduction (in this case, repetition) of rhythm, a special case of which are rhythmic patterns (patterns) is a complex coordinated process of simultaneous work of the auditory, motor, and prefrontal areas of the cerebral cortex. Auditory-motor synchronization implies both thoroughness of the auditory processing, for more accurate estimation of time intervals, and strict motor control over the movement being performed, as well as fine coordination between them. The mentioned rhythmic patterns (patterns), in a particular case, are a set or sets of sound stimuli with the same or different parameters of sound stimuli, and such parameters of sound stimuli are duration, volume, tone, type, etc. sound stimulus, as well as the interval between sound stimuli. It should be noted that, in the particular case, at least one of the above patterns is an integral part of the rhythm, in particular, the master rhythm and (or) the “distracting” rhythm (the “knocking” rhythm, the “interfering” rhythm, the interfering rhythm). A rhythm can consist of one pattern, which, in a particular case, can be repeated, or a rhythm can consist of at least two different patterns, each of which can be repeated in a rhythm or can be contained (only) once. It is worth noting that the distracting rhythm (a sequence of distracting sound stimuli), in the particular case consisting of distracting sound stimuli, or at least one distracting sound stimulus is reproduced by the respondent during reproduction (repetition) by the respondent of the setting rhythm (or when the respondent repeats the setting rhythm from memory) in order to prevent the respondent from reproducing (repeating) the master rhythm, to distract the respondent from the master rhythm, and the respondent must not stray from reproduction (repetition) master rhythm, as described in more detail in the framework of the present invention.
В частном случае, ведущей структурой в моторной координации является мозжечок. Однако помимо его участия в базовых моторных функциях, было предположено участие мозжечка в системе измерения времени.In the particular case, the cerebellum is the leading structure in motor coordination. However, besides his participation in basic motor functions, the cerebellum was supposed to be involved in the time measurement system.
В качестве элементарной модели исследования функции тайминга может быть использовано такое понятие, как «ритмический праксис» – ритмичную слухо-моторную синхронизацию (или синхронизацию другой модальности), являющуюся способностью воспроизводить предъявленные на слух ритмические последовательности, как описано в рамках настоящего изобретения.As an elementary model for studying the timing function, such a concept as “rhythmic praxis” can be used - rhythmic auditory-motor synchronization (or synchronization of another modality), which is the ability to reproduce rhythmic sequences presented by hearing, as described in the framework of the present invention.
Перспективной возможностью коррекции функции ритмического праксиса являются занятия по тренировке чувства ритма. Подобные тренировки, в частном случае, улучшают у респондентов слухо-моторную координацию и мануальную моторику, пространственные и силовые параметры, а также навыки чтения. Так же тренинг ритмического праксиса оказывается эффективным для групп респондентов, страдающих моторными нарушениями вследствие некоторых видов нейропатологии, например, лиц, перенесших инсульт.A promising possibility of correcting the function of rhythmic praxis is training in feeling the rhythm. Such trainings, in a particular case, improve hearing and motor coordination and manual motor skills, spatial and power parameters, and reading skills in respondents. Also, rhythmic praxis training is effective for groups of respondents suffering from motor disorders due to certain types of neuropathology, for example, people who have suffered a stroke.
Стоит отметить, что тайминг (и его элементарная модель – ритмический праксис) взаимосвязан с другими исполнительными функциями. Мозжечок активируется при выполнении задач респондентом на рабочую память и исполнительные функции. В частном случае, улучшение восприятия времени, через тренировку ритмического чувства, приводят к улучшению психофизиологических и когнитивных показателей и улучшению показателей исполнительных функций. Рабочая память также принимает участие в восприятии времени, как некоторый конечный ресурс, который при увеличении трудности задачи или увеличении решаемых задач исчерпывается, что приводит к ошибкам, в том числе, в восприятии временных интервалов. В частном случае, исполнительные функции могут оказывать влияние при повторении заданного (задающего, ведущего) ритма, причем исполнительные функции участвуют в синхронизации движения (удара руки) с заданным ритмом и контроля за реализацией этой синхронности (что удар попадает в заданный ритм). Стоит также отметить, что не только мозжечок, но и вышележащие отделы головного мозга опосредованно могут влиять на ритм. Таким образом, показатели ритмического праксиса потенциально оказываются высоко информативными с точки зрения характеристики целого ряда моторных и когнитивных характеристик и могут служить диагностическим инструментом, в том числе в клинике нейроонкологических заболеваний у респондентов (в частности, у детей), для которых нарушения слухо-моторной координации являются высоко распространенным последствием перенесенных заболеваний.It should be noted that timing (and its elementary model - rhythmic praxis) is interconnected with other executive functions. The cerebellum is activated when the respondent performs tasks for working memory and executive functions. In the particular case, an improvement in the perception of time, through the training of rhythmic feelings, leads to an improvement in psycho-physiological and cognitive indicators and an improvement in the indicators of executive functions. Working memory also takes part in the perception of time, as some finite resource, which with increasing difficulty of the task or increasing the tasks being solved is exhausted, which leads to errors, including in the perception of time intervals. In the particular case, executive functions can influence the repetition of a given (master, driving) rhythm, and executive functions are involved in synchronizing movement (hitting the arm) with a given rhythm and controlling the implementation of this synchrony (that the beat falls into a given rhythm). It is also worth noting that not only the cerebellum, but also the overlying sections of the brain indirectly can affect the rhythm. Thus, indicators of rhythmic praxis are potentially highly informative in terms of the characteristics of a number of motor and cognitive characteristics and can serve as a diagnostic tool, including in the clinic of neuro-oncological diseases in respondents (in particular, in children) for whom impaired hearing-coordination are a highly common consequence of illness.
Таким образом, существует высокая потребность повышения когнитивных способностей человека, в частности в рамках проблем школьной неуспешности, например, для нормотипичных детей и детей с патологиями (острый лимфобластный лейкоз и последствия его лечения, опухоли задней черепной ямки и т.д.).Thus, there is a high need to improve the cognitive abilities of a person, in particular within the framework of school failure problems, for example, for normotypical children and children with pathologies (acute lymphoblastic leukemia and the consequences of its treatment, tumors of the posterior cranial fossa, etc.)
На сегодняшний день количество существующих двигательных и когнитивных тренажёров, позволяющих повысить когнитивные способности человека в норме и при патологии ограничено. В настоящее время известны классические методики, которые применяются на практике в виде экспертных парадигм, связанных с субъективным восприятием конкретного исследователя (оператора, специалиста, врача и т.д.). Необходима объективизация применения методов, реализованная на основе описанного в настоящем изобретении способа для оценки чувства ритма человека (реализованного описанной системой), с методами оценки двигательных стереотипов лежащих в основе целевых исполнительных двигательных функций. Для создания таких тренажеров необходимо осуществлять оценку чувства ритма человека.To date, the number of existing motor and cognitive simulators, allowing to improve the cognitive abilities of a person in health and disease is limited. Currently, classical techniques are known that are applied in practice in the form of expert paradigms related to the subjective perception of a particular researcher (operator, specialist, doctor, etc.). Objectification of the application of methods, implemented on the basis of the method described in the present invention for assessing a person’s rhythm sense (implemented by the described system), with methods for assessing the motor stereotypes of the targeted executive motor functions is necessary. To create such simulators, it is necessary to evaluate the feeling of a person’s rhythm.
Из уровня техники известны способ и устройство для тренировки когнитивных навыков (см. US2014352521 (A1), опубл. 04.12.2014), который включает предоставление пользователю посредством интерфейса пользователя вычислительного устройства (ВУ) музыкального обучающего ритма, включающего, по крайней мере, одно задание, которое включает отображение пользователю посредством интерфейса пользователя вычислительного устройства запись ритма, включающего, по крайней мере, один неподвижный маркер ритма и, по крайней мере, одну метку ритма, перемещающуюся по записи ритма, а также включает получение посредством интерфейса ввода от пользователя указание от пользователя того факта, что пользователь воспринимает движущуюся метку с целью ее совмещения с неподвижной меткой и включает отображение пользователю информации о том, ошибается пользователь или нет.The prior art method and device for training cognitive skills (see US2014352521 (A1), publ. 12/04/2014), which includes providing the user through the user interface of the computing device (WU) musical training rhythm, including at least one which includes displaying to the user, via the user interface of the computing device, a recording of a rhythm comprising at least one fixed rhythm marker and at least one rhythm label moving through the record and rhythm and also includes receiving by entering the interface from the user an indication from the user of the fact that the user perceives a moving mark with the aim of alignment with the fixed label and includes a display of information about the user that the user makes a mistake or not.
Одним из недостатков такого решения является отсутствие возможности записи ритмов и стимулов, предъявляемых (воспроизводимых) человеку, в частности, респонденту.One of the drawbacks of this solution is the inability to record the rhythms and stimuli presented (reproduced) to the person, in particular, to the respondent.
Еще одним недостатком такого решения является отсутствие вычисления чувства ритма респондента посредством вычисления значения параметра «точность», определяющего отклонение интервалов регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма от заданного интервала между звуковыми стимулами задающего ритма, и значения параметра «устойчивость», определяющего насколько ровно респондент удерживает воспроизводимый ему задающий ритм.Another disadvantage of this solution is the lack of computation of the respondent’s rhythm sense by calculating the value of the “accuracy” parameter, which determines the deviation of the intervals of the recorded signals from the respondent of the master rhythm from the specified interval between the sound stimuli of the master rhythm, and the “sustainability” parameter, which determines how exactly the respondent keeps the reproduced he sets the rhythm.
Также из уровня техники известен способ и система (см. US2010217159 (A1), опубл. 26.08.2010), в которых формируется (генерируется) опорный сигнал с равными промежутками между событиями (стимулами) и предоставление такого сигнала пользователю, а также осуществляется регистрирование контакта между ногами пользователя с поверхностью и осуществляется формирование ответного (триггерного) сигнала в ответ на такой контакт, причем осуществляется сравнение ответного сигнала с опорным сигналом с целью установления факта опережения или отставания ответного сигнала, по сравнению с опорным сигналом, а также осуществляется предъявления пользователю направляющего сигнала, использующегося для достижения пользователем симметрии при движении ногами с целью улучшения походки пользователя.Also from the prior art known method and system (see US2010217159 (A1), publ. 08/26/2010), in which is formed (generated) reference signal with equal intervals between events (stimuli) and the provision of such a signal to the user, as well as registering contact between the legs of the user with the surface and the formation of a response (trigger) signal in response to such a contact, and comparing the response signal with the reference signal in order to establish the fact of advance or lag response in response to drove compared with a reference signal, and the guide signal is carried presentation to the user, is used to achieve symmetry user when kicking motion to improve the user's gait.
Одним из недостатков такого решения является отсутствие возможности записи ритмов и стимулов, предъявляемых (воспроизводимых) человеку, в частности, респонденту.One of the drawbacks of this solution is the inability to record the rhythms and stimuli presented (reproduced) to the person, in particular, to the respondent.
Еще одним недостатком такого решения является отсутствие вычисления количественной характеристики чувства ритма респондента посредством вычисления значения параметра «точность», определяющего отклонение интервалов регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма от заданного интервала между звуковыми стимулами задающего ритма, и значения параметра «устойчивость», определяющего насколько ровно респондент удерживает воспроизводимый ему задающий ритм.Another disadvantage of this solution is the lack of computation of the quantitative characteristic of the respondent's rhythm sense by calculating the value of the “accuracy” parameter, which determines the deviation of the intervals of the responding signals of the master rhythm from the specified interval between the sound stimuli of the master rhythm, and the “sustainability” parameter, which determines how smoothly the respondent Holds the rhythm that plays it.
Также из уровня техники известны способ и устройство для повышения способностей в области обучения (см. US7122004 (B1), опубл. 17.10.2006), в которых осуществляется формирование опорного сигнала с равными временными интервалами между событиями, осуществляется предоставление пользователю триггера для манипуляций таким триггером, осуществляется определение временной зависимости между манипуляциями триггером и предоставлением опорного сигнала, осуществляется генерирование направляющего сигнала, который является функцией временной зависимости и время от времени предъявляется пользователю и осуществляется отображение изображения, изменяющегося в зависимости от манипуляций триггером пользователем, тем самым улучшая точность синхронизации ответных манипуляций пользователя на опорный сигнал.Also from the prior art known method and device to improve the ability in the field of education (see US7122004 (B1), publ. 10/17/2006), in which the formation of the reference signal with equal time intervals between events, providing the user with a trigger , determining the time dependence between trigger manipulations and providing a reference signal, generating a guide signal, which is a function of the time dependence, and from time to time it is presented to the user and the image is displayed, which varies depending on the manipulations of the trigger by the user, thereby improving the accuracy of the synchronization of the user's response to the reference signal.
Одним из недостатков такого решения является отсутствие возможности записи ритмов и стимулов, предъявляемых (воспроизводимых) человеку, в частности, респонденту.One of the drawbacks of this solution is the inability to record the rhythms and stimuli presented (reproduced) to the person, in particular, to the respondent.
Еще одним недостатком такого решения является отсутствие вычисления количественной характеристики чувства ритма респондента посредством вычисления значения параметра «точность», определяющего отклонение интервалов регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма от заданного интервала между звуковыми стимулами задающего ритма, и значения параметра «устойчивость», определяющего насколько ровно респондент удерживает воспроизводимый ему задающий ритм.Another disadvantage of this solution is the lack of computation of the quantitative characteristic of the respondent's rhythm sense by calculating the value of the “accuracy” parameter, which determines the deviation of the intervals of the responding signals of the master rhythm from the specified interval between the sound stimuli of the master rhythm, and the “sustainability” parameter, which determines how smoothly the respondent Holds the rhythm that plays it.
Предлагаемый способ позволяет преодолеть, по крайней мере, часть вышеуказанных недостатков или все указанные недостатки, а также реализовать преимущества настоящего изобретения, как описано в рамках настоящего изобретения.The proposed method allows you to overcome at least part of the above disadvantages or all of these disadvantages, as well as to realize the advantages of the present invention, as described in the framework of the present invention.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF INVENTION
Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, состоит в повышении точности оценки ритма человека.The technical result achieved by the invention, is to improve the accuracy of the assessment of human rhythm.
Согласно одному из вариантов реализации, предлагается способ для оценки чувства ритма человека, в котором оператором в интерфейсе пользователя программного модуля генерирования ритма вычислительного устройства осуществляется настройка параметров задающего ритма, включающего звуковые стимулы, и (или), по крайней мере, одного звукового стимула, которые будут воспроизводиться респонденту; программным модулем генерирования ритма вычислительного устройства осуществляется начало генерирования задающего ритма; программным модулем генерирования ритма вычислительного устройства осуществляется передача генерируемого задающего ритма и (или), по крайней мере, одного звукового стимула в звуковую карту; звуковой картой с использованием, подключенного к ней устройства воспроизведения звука осуществляется воспроизведение полученного генерируемого задающего ритма и (или), по крайней мере, одного звукового стимула респонденту; перкуссионным модулем осуществляется начало регистрирования повторения респондентом задающего ритма, причем респондент повторяет задающий ритм посредством ударов по перкуссионному модулю, и осуществляется начало передачи регистрируемых сигналов задающего ритма в звуковую карту, причем перкуссионный модуль осуществляет распознавание сигналов отклика респондента на задаваемый ритм посредством ударов по перкуссионному модулю; звуковой картой осуществляется начало записи сигналов повторения респондентом задающего ритма, передаваемых в звуковую карту перкуссионным модулем, и сигналов генерируемого задающего ритма и осуществляется передача записываемых сигналов повторения респондентом задающего ритма и сигналов генерируемого задающего ритма в программный модуль преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат вычислительного устройства; программным модулем генерирования ритма вычислительного устройства осуществляется окончание генерирования задающего ритма; перкуссионным модулем осуществляется окончание регистрирования сигналов повторения респондентом задающего ритма и осуществляется окончание передачи регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма в звуковую карту по окончании повторения респондентом задающего ритма; звуковой картой осуществляется окончание записи сигналов повторения респондентом задающего ритма и сигналов генерируемого задающего ритма и осуществляется окончание передачи регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма и сигналов генерируемого задающего ритма в программный модуль преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат вычислительного устройства; программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат вычислительного устройства осуществляется преобразование полученных со звуковой карты сигналов повторения респондентом задающего ритма и сигналов генерируемого задающего ритма в универсальный формат аудиосигналов и осуществляется передача таких сигналов, преобразованных в универсальный формат аудиосигналов, в программный модуль анализа и представления вычислительного устройства; модулем анализа и представления вычислительного устройства осуществляется преобразование данных в универсальном формате аудиосигналов в набор данных интервалограммы, причем упомянутый набор данных содержит амплитуды и время соответствующих пиков регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма и соответствующих пиков сигналов генерируемого задающего ритма; программным модулем анализа и представления вычислительного устройства осуществляется анализ сигналов, преобразованных в набор данных интервалограммы, с осуществлением вычисления чувства ритма респондента посредством вычисления значения параметра «точность», определяющего отклонение интервалов регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма от заданного интервала между звуковыми стимулами задающего ритма, и значения параметра «устойчивость», определяющего насколько ровно респондент удерживает воспроизводимый ему задающий ритм, а также посредством вычисления значения параметра нормированная «точность», определяющего способность респондента попадать в воспроизводимый ему задающий ритм, и значения параметра нормированная «устойчивость», определяющего способность респондента удерживать воспроизводимый ему задающий ритм, причем значение параметра «точность» вычисляется, как отношение суммы разностей по модулю всех интервалов регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма к общему количеству звуковых стимулов задающего ритма, сгенерированного программным модулем генерирования ритма и предъявленного респонденту; значение параметра «устойчивость» вычисляется, как корень квадратный из отношения суммы разностей всех интервалов регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма, возведенных в квадрат к общему количеству звуковых стимулов задающего ритма, сгенерированного программным модулем генерирования ритма и предъявленного респонденту; значение параметра нормированной «точности» вычисляется, как отношение значения параметра «точность» к среднему значению времени интервалов регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма; значение параметра нормированной «устойчивости» вычисляется, как отношение значения параметра «устойчивость» к среднему значению времени интервалов регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма; программным модулем анализа и представления вычислительного устройства осуществляется отображение респонденту и (или) оператору интервалограммы из набора данных интервалограммы и (или) осуществляется отображение результатов упомянутого анализа, содержащих значение параметра «точность» и значение параметра «устойчивость», а также значение параметра нормированная «точность» и значение параметра нормированная «устойчивость» с использованием монитора, подключенного к вычислительному устройству.According to one embodiment, a method is proposed for assessing a person’s rhythm feeling, in which the operator at the user interface of the computer’s rhythm generation module configures the parameters of the driving rhythm, including sound stimuli, and (or) at least one sound stimulus, which will be played to the respondent; the computer module for generating the rhythm of the computing device initiates the generation of the master rhythm; the computer module for generating the rhythm of the computing device transfers the generated master rhythm and (or) at least one sound stimulus to the sound card; a sound card using, connected to it, a sound reproducing device, plays the resulting generated target rhythm and (or) at least one sound stimulus to the respondent; the percussion module initiates the registration of the repetition of the master rhythm by the respondent, the respondent repeats the master rhythm by striking the percussion module, and the transmission of the registered master rhythm signals to the sound card begins, and the percussion module recognizes the response signals of the respondent to the specified rhythm by striking the percussion module; the sound card initiates the recording of repetition signals by the respondent of the master rhythm transmitted to the sound card by the percussion module and the signals of the generated master rhythm and the recording of the repetitive signals of the master rhythm by the respondent and the signals of the generated master rhythm is transmitted to the program module for converting the recognized signals into the universal computing device; the computer module for generating the rhythm of the computing device accomplishes the termination of the generation of the master rhythm; the percussion module completes the registration of the repetition signals by the respondent of the master rhythm and terminates the transmission of the recorded repetition signals of the respondent of the master rhythm to the sound card after the respondent completes the master rhythm; the sound card finishes recording the repetition signals of the respondent of the master rhythm and the signals of the generated master rhythm and terminates the transmission of the recorded repetition signals of the respondent of the master rhythm and the signals of the generated master rhythm to the software module for converting recognized signals into a universal computing device; the software module converts the recognized signals into a universal computing device format; converts the respondent’s response rhythm signals and the generated master rhythm signals into a universal audio signal format and transfers these signals, converted into a universal audio signal format, to a software analysis and presentation module ; the analysis and presentation module of the computing device converts data in a universal audio format into an intervalogram data set, said data set containing amplitudes and times of the corresponding peaks of the responding signal of the master rhythm and corresponding peaks of the generated master rhythm; the software module of the analysis and presentation of the computing device analyzes the signals converted into the intervalogram data set, calculating the respondent's rhythm sense by calculating the value of the “accuracy” parameter, which determines the deviation of the intervals of the repetitive signals from the specified stimulus rhythm from the specified interval between the sound stimuli of the setting rhythm, and values of the “stability” parameter, which determines how smoothly the respondent keeps reproducible he is given the rhythm, and by calculating the value of the parameter normalized “accuracy”, which determines the respondent’s ability to get into the rhythm that plays him, and the value of the parameter normalized “stability”, which determines the respondent’s ability to keep the rhythm that plays him, and the value of the точность accuracy ’parameter is calculated, as the ratio of the sum of differences modulo all intervals of the recorded signals of the repetition of the responding rhythm by the respondent to the total number of sound stimuli rhythm generated by a software module for generating rhythm and presented to the respondent; the value of the parameter “stability” is calculated as the square root of the ratio of the sum of the differences of all intervals of the repetitive signals recorded by the respondent of the master rhythm squared to the total number of sound stimuli of the master rhythm generated by the rhythm generation software module and presented to the respondent; the value of the normalized "accuracy" parameter is calculated as the ratio of the value of the "accuracy" parameter to the average time value of the intervals of the repetition signals recorded by the respondent of the master rhythm; the value of the parameter of normalized “stability” is calculated as the ratio of the value of the parameter “stability” to the average time value of the intervals of the repetition signals recorded by the respondent of the master rhythm; a software module for analyzing and presenting a computing device displays the intervalogram from the intervalogram dataset to the respondent and (or) operator, and (or) displays the results of the said analysis, containing the value of the “accuracy” parameter and the value of the “stability” parameter, as well as the value of the parameter normalized “accuracy "And the value of the parameter normalized" stability "using a monitor connected to a computing device.
В одном из частных вариантов реализации программным модулем генерирования ритма вычислительного устройства с целью отвлечения респондента от задающего ритма осуществляется генерирование, по крайней мере, одного ритма, отличного от задающего ритма, и (или), по крайней мере, одного звукового стимула, который передается в звуковую карту и воспроизводится респонденту звуковой картой с использованием устройства воспроизведения звука.In one of the particular variants of implementation of the computing module’s rhythm generation module in order to distract the respondent from the master rhythm, at least one rhythm different from the master rhythm is generated and / or at least one sound stimulus transmitted sound card and is played to the respondent by a sound card using the audio playback device.
В одном из частных вариантов реализации сигналы генерируемого задающего ритма передаются звуковой картой с выхода звуковой карты на первый вход звуковой карты и записываются в первый канал записи звуковой картой, а сигналы повторения респондентом задающего ритма передаются на второй вход звуковой карты перкуссионным модулем и записываются во второй канал записи звуковой картой.In one of the particular embodiments, the signals of the generated master rhythm are transmitted by the sound card from the sound card output to the first sound card input and recorded to the first recording channel by the sound card, and the respondent repeating the master rhythm signals to the second sound card input by the percussion module and recorded to the second channel sound card recordings.
В одном из частных вариантов реализации звуковой картой осуществляется запись в третий канал записи или во второй канал записи, по крайней мере, одного звукового стимула или отвлекающего ритма, передаваемого в звуковую карту.In one of the particular embodiments of the sound card, recording is carried out in the third recording channel or in the second recording channel of at least one sound stimulus or a distracting rhythm transmitted to the sound card.
В одном из частных вариантов реализации параметрами задающего ритма, включающего звуковые стимулы, и (или), по крайней мере, одного звукового стимула, являются длительность, громкость, тональность, тип, по крайней мере, одного звукового стимула, интервал между звуковыми стимулами, частота, длительность, громкость, шаблоны задающего ритма.In one of the particular implementation options, the parameters of the setting rhythm, including sound stimuli, and (or) at least one sound stimulus are duration, loudness, tonality, type of at least one sound stimulus, interval between sound stimuli, , duration, volume, patterns of the setting rhythm.
В одном из частных вариантов реализации для вычисления амплитуды пиков регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма и пиков сигналов генерируемого задающего ритма пиков используется определение резкого увеличения амплитуды преобразованного в универсальный формат аудиосигнала по сравнению с предшествующим этому моменту уровнем амплитуды с использованием сглаженной огибающей, полученной из среднеквадратичного усреднения амплитуд на интервалах, так что максимумы огибающей являются моментами наибольшей амплитуды сигналов, причем для поиска упомянутых максимумов используется алгоритм обнаружения пикового сигнала с использованием статистической дисперсии.In one of the particular implementation options for calculating the amplitude of the peaks of recorded repetition signals by the respondent of the master rhythm and the peaks of the signals of the generated master rhythm of the peaks, the definition of a sharp increase in the amplitude of the audio signal converted into a universal format compared to the previous amplitude level is used using a smooth envelope obtained from the root-mean-square averaging amplitudes at intervals so that the envelope maxima are the moments of the greatest amplitude signals, and the peak signal detection algorithm using statistical dispersion is used to search for these maxima.
В одном из частных вариантов реализации программным модулем анализа и представления вычислительного устройства осуществляется отображение респонденту и (или) оператору данных, преобразованных в универсальный формат аудиосигналов.In one of the particular implementation options, the software module of the analysis and presentation of the computing device displays the data to the respondent and (or) the operator, converted into a universal audio signal format.
В одном из частных вариантов реализации перкуссионный модуль осуществляет распознавание сигналов отклика респондента на задаваемый ритм посредством ударов по перкуссионному модулю через преобразование ударов по перкуссионному модулю в электрические сигналы.In one of the particular embodiments, the percussion module recognizes the response signals of the respondent to the specified rhythm by striking the percussion module by converting the impacts on the percussion module into electrical signals.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Дополнительные цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут понятны из прочтения последующего описания осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:Additional objectives, features and advantages of the present invention will be clear from reading the following description of the invention with reference to the accompanying drawings, in which:
ФИГ. 1 иллюстрирует примерный вариант системы, реализующий способ, описываемый в рамках настоящего изобретения;FIG. 1 illustrates an exemplary system embodiment implementing the method described in the context of the present invention;
ФИГ. 2 иллюстрирует примерный вариант персонального компьютера с программными модулями, согласно настоящему изобретению;FIG. 2 illustrates an exemplary personal computer with software modules according to the present invention;
ФИГ. 3 иллюстрирует блок-схему способа, описываемого в рамках настоящего изобретения;FIG. 3 illustrates a flow chart of a method described in the context of the present invention;
ФИГ. 4 иллюстрирует примерный вариант интервалограммы для режима ритмический праксис, согласно настоящему изобретению;FIG. 4 illustrates an exemplary intervalogram for rhythmic praxis mode according to the present invention;
ФИГ. 5 иллюстрирует примерный вариант интервалограммы для режима интерферирующих звуковых стимулов;FIG. 5 illustrates an exemplary intervalogram for interfering sound stimuli mode;
ФИГ. 6 иллюстрирует примерный вариант преобразованного в универсальный формат аудиосигнала и сглаженной огибающей, согласно настоящему изобретению;FIG. 6 illustrates an exemplary version of an audio signal converted into a universal format and a smooth envelope, in accordance with the present invention;
ФИГ. 7 иллюстрирует примерный вариант максимумов огибающей, согласно настоящему изобретению;FIG. 7 illustrates an exemplary variant of the envelope maxima, according to the present invention;
ФИГ. 8 иллюстрирует пример компьютерной системы общего назначения.FIG. 8 illustrates an example of a general-purpose computer system.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION
Объекты и признаки настоящего изобретения, способы для достижения этих объектов и признаков станут очевидными посредством отсылки к примерным вариантам осуществления. Однако настоящее изобретение не ограничивается примерными вариантами осуществления, раскрытыми ниже, оно может воплощаться в различных видах. Сущность, приведенная в описании, является ничем иным, как конкретными деталями, обеспеченными для помощи специалисту в области техники в исчерпывающем понимании изобретения, и настоящее изобретение определяется только в объеме приложенной формулы.The objects and features of the present invention, methods for achieving these objects and features will become apparent by referring to exemplary embodiments. However, the present invention is not limited to the exemplary embodiments disclosed below, it may be embodied in various forms. The entity described in the description is nothing but specific details provided to assist a person skilled in the art in an exhaustive understanding of the invention, and the present invention is defined only in the scope of the appended claims.
Используемые в настоящем описании изобретении термины «компонент», «элемент», «система», «модуль», «часть», «блок», в частности, «составная часть», и подобные, используются для обозначения компьютерных сущностей (например, объектов, связанных с компьютером, вычислительных сущностей), которые могут являться аппаратным обеспечением, в частности, оборудованием (например, устройством, инструментом, аппаратом, аппаратурой, составной частью устройства, в частности, процессором, микропроцессором, печатной платой и т.д.), программным обеспечением (например, исполняемым программным кодом, скомпилированным приложением, программным модулем, частью программного обеспечения и/или кода и т.д.) или микропрограммой (прошивкой/firmware). Так, например, компонент может быть процессом, выполняющемся (исполняющимся) на процессоре, процессором, объектом, исполняемым файлом, программой, функцией, методом, библиотекой, подпрограммой и/или вычислительным устройством (например, микрокомпьютером или компьютером) или комбинацией программного или аппаратного обеспечения.Used in the present description of the invention, the terms "component", "element", "system", "module", "part", "block", in particular, "component", and the like, are used to denote computer entities (for example, objects associated with a computer, computational entities), which may be hardware, in particular, equipment (for example, a device, a tool, an apparatus, an apparatus, an integral part of a device, in particular, a processor, a microprocessor, a printed circuit board, etc.), software m (for example, executable program code, compiled application, program module, part of software and / or code, etc.) or firmware (firmware / firmware). For example, a component can be a process running on a processor, a processor, an object, an executable file, a program, a function, a method, a library, a subroutine, and / or a computing device (for example, a microcomputer or computer) or a combination of software or hardware. .
Описываемый способ (и система для его реализации) может использоваться для оценки чувства ритма человека (респондента), а также для диагностики и коррекции ритмического праксиса на норме (при отсутствии различных патологий у респондента) и патологии. Описываемый способ (и система) позволяют оценивать в моменте, а также улучшать в процессе тренировок способность респондента повторять, удерживать и воспроизводить ритмические последовательности (серии) звуков разной сложности. The described method (and the system for its implementation) can be used to assess the feeling of a person’s rhythm (respondent), as well as to diagnose and correct rhythmic praxis on the norm (in the absence of various pathologies in the respondent) and pathology. The described method (and system) makes it possible to evaluate at the moment, as well as to improve the ability of the respondent to repeat, retain and reproduce rhythmic sequences (series) of sounds of varying complexity during training.
На ФИГ. 1 приведен один из примерных вариантов системы, реализующей способ (или, по крайней мере, одну часть настоящего способа), описываемый в рамках настоящего изобретения. Система, изображенная на ФИГ. 1, содержит, перкуссионный модуль (перкуссионное устройство, перкутор, пэд – от англ. pad) 110, который может включать «рабочую» поверхность, по которой пользователь осуществляет удары рукой), позволяющий регистрировать (детектировать) удары рукой респондентом во время тэппинга (ударов, в частности, ритмических серийных ударов рукой (серийных ритмических актов) респондентом по перкуссионному модулю 110. Стоит отметить, что перкуссионный модуль 110 может включать (содержать) встроенный дисплей, например, жидкокристаллический индикатор (жидкокристаллический дисплей), на котором визуализируется момент удара респондентом по перкуссионному модулю 110. Стоит отметить, что в частном случае для визуализации ударов респондента по перкуссионному модулю 110 может использоваться, по крайней мере, один светодиод вместо встроенного дисплея или в дополнение к встроенному дисплею. Упомянутый выше ритмический праксис является ритмичной слухо-моторной синхронизацией (или синхронизацией другой модальности), являющейся способностью воспроизводить респондентом предъявленные на слух ритмические последовательности. Ритмический праксис, в частном случае, является тэппинг-тестом, т.е. осуществлением респондентом ритмичных ударов под заданный ритм (темп) задатчика ритма (программного метронома, программного задатчика ритма, программного модуля генерирования ритма и/или сигналов, в частности, стимулирующих сигналов). Упомянутый задатчик ритма реализован программным модулем генерирования ритма 210 (ФИГ. 2), осуществляющим генерирование, по крайней мере, одного ритма или звукового стимула (который более подробно описан в рамках настоящего изобретения), в частности, генерирование задающего ритма, отвлекающего ритма, по крайней мере, одного отвлекающего звукового стимула и т.д., как более подробно описано в рамках настоящего изобретения. Ритмические серийные последовательности, в частном случае, выполняемые путем сгибания респондентом лучезапястного сустава, в частном случае, не требуют высокой пространственной точности и являются достаточно простыми в координационном отношении, т.к. выполняются не за счет тормозящей активности мышц-антагонистов, как это имеет место при движении к пространственной цели, а путем гашения скорости за счет столкновения с твердой неподвижной поверхностью перкуссионного модуля 110. В частном случае, тэппинг является наиболее простым ритмическим моторным актом у человека (респондента), а его показатели могут свидетельствовать о степени развития ряда моторных навыков. Также перкуссионный модуль 110 позволяет осуществлять преобразование ударов респондентом по перкуссионному модулю 110 в аналоговые или дискретные (цифровые) сигналы (распознаваемые сигналы), которые далее передаются на звуковую карту 120, которая, при необходимости, осуществляет преобразование упомянутых распознаваемых сигналов (полученных с перкуссионного модуля 110) в дискретные (цифровые) сигналы. Как было сказано выше, перкуссионный модуль 110 может осуществлять преобразование ударов респондента по перкуссионному модулю 110 в дискретные (цифровые) сигналы. Далее дискретные (цифровые) сигналы могут быть переданы в звуковую карту 120 в цифровом или аналоговом формате (виде), в частности, посредством, по крайней мере, одного аналогового кабеля (для передачи упомянутых сигналов в аналоговом формате) или посредством, по крайней мере, одного цифрового кабеля (для передачи упомянутых сигналов в цифровом формате). В случае передачи на вход (в частности, на один из каналов) звуковой карты 120 из перкуссионного модуля 110 упомянутых сигналов в аналоговом формате, то, как было сказано выше, звуковой картой 120 осуществляется преобразование переданных на вход (в частности, на один из каналов) звуковой карты 120 аналоговых сигналов в дискретные (цифровые) сигналы. Далее сигналы (распознаваемые сигналы) в дискретном (цифровом) формате (форме) передаются на персональный компьютер 130, на котором распознаваемые сигналы в дискретной (цифровой) форме обрабатываются (интерпретируются) программным обеспечением, установленном на персональном компьютере 130, в частности обрабатываются программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 (ФИГ. 2), как более подробно описано далее. Стоит отметить, что универсальным форматом (формой) является один из известных цифровых аудиоформатов (формат представления аудиальных данных (звуковых данных), который используется при цифровой звукозаписи, а также для хранения записанного материала на устройстве хранения данных персонального компьютера 130 и других электронных носителях информации (звуковых носителях)). Упомянутый аудиоформат может являться аудиоформатом без сжатия (например, WAV, AIFF), аудиоформатом со сжатием без потерь (например, APE, FLAC), аудиоформатом со сжатием с потерями (например, MP3, Ogg), может являться модульным музыкальным форматом и т.д.In FIG. 1 shows one of the exemplary embodiments of a system that implements a method (or at least one part of the present method) described within the framework of the present invention. The system shown in FIG. 1, contains a percussion module (percussion device, percussion device, pad - from English pad) 110, which may include a “working” surface on which the user performs hand strokes), which allows the respondent to register (detect) hand strikes during the tapping (blows in particular, rhythmic serial hand beats (serial rhythmic acts) by the respondent on
Стоит также отметить, что перкуссионный модуль 110 может быть установлен (в частности, закреплен) на стенде, являющимся жесткой конструкцией, на которой фиксируется перкуссионный модуль 110 и которая (конструкция) позволяет настраивать расположение перкуссионного модуля 110 по высоте и углу наклона для наиболее удобной работы респондента с перкуссионным модулем 110. Стоит отметить, что перкуссионный модуль 110 является модулем (блоком, в частности, устройством, аппаратным обеспечением, аппаратным модулем) распознавания (и, в частном случае, регистрирования) сигналов, формируемых респондентом, при этом сигналы могут быть моторными сигналами (реализуемыми респондентом в виде механических воздействий на перкуссионный модуль 110) или звуковыми сигналами, являющимися сигналами отклика респондента на задаваемый ритм (в частности, повторения респондентом задаваемого ритма или стимулов). В частном случае перкуссионный модуль 110 является преобразователем механических воздействий в сигналы, описываемые в рамках настоящего изобретения, в частности, в электрические сигналы или в аудиосигналы. Так, в частном случае, перкуссионный модуль может быть реализован механоэлектрическим преобразователем, электро-кинетическим преобразователем и т.д.It is also worth noting that the
Также, система, показанная на ФИГ. 1, содержит звуковую карту (аудиокарту) 120, в частности, многоканальную звуковую карту, которая может являться внешней (по отношению к персональному компьютеру 130) звуковой картой, например, USB-аудиокартой (USB-звуковой картой), или встроенной (интегрированной) в персональный компьютер аудиокартой (в частности, реализованной, по крайней мере, одной микросхемой, процессором или микропроцессором), звуковой платой (аудиоплатой), устанавливаемой в персональный компьютер 130 и т.д. Звуковая карта 120 может включать стереомикрофонный вход (может быть оснащена стереомикрофонным входом).Also, the system shown in FIG. 1, contains a sound card (sound card) 120, in particular, a multichannel sound card, which may be an external (with respect to a personal computer 130) sound card, for example, a USB sound card (USB sound card), or a built-in (integrated) card. a personal computer with an audio card (in particular, implemented by at least one chip, a processor or a microprocessor), a sound card (audio card) installed in the
Стоит отметить, что звуковая карта 120 позволяет осуществлять передачу и запись (и, в частном случае, сохранение) распознаваемых сигналов, в частности, стереосигнала (стереозвука, двух аудиосигналов, двух звуковых сигналов, сигнала по двум аудиоканалам) на персональный компьютер 130, в частности в программный модуль преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 и (или) в программный модуль анализа и представления 230, и (или) на устройство хранения данных персонального компьютера 130, причем первый аудиосигнал (в частности, аудиосигнал ритма, например, аудиосигнал задающего ритма) записывается в один канал записи, в частности, аудиозаписи (аудиофайла), а аудиосигнал отклика респондента (ударов по перкуссионному модулю 110, осуществляемых респондентом) записывается в другой канал записи, в частности, аудиозаписи (аудиофайла). Стоит также отметить, что отвлекающие стимулы (в частности, отвлекающие ритмы), в том числе аверсивные стимулы (и ритмы), описываемые в рамках настоящего изобретения, могут записываться в еще один канал записи. Стоит отметить, что в частном случае отвлекающий стимул записывается в виде звука вместе с ритмом, в частности, в тот же канал, в который записываемся задающий ритм. Стоит также отметить, что при осуществлении преобразования данных в универсальном формате в формат интервалограммы, в частности, в набор (в частном случае, в массив) данных, являющихся точками (метками) интервалограммы, программным модулем анализа и представления 230 (ФИГ. 2) вместе с сохранением упомянутых преобразованных данных могут быть сохранены временные метки начала и конца, по крайней мере, одного отвлекающего стимула, отвлекающего ритма и т.д. Стоит отметить, что упомянутое выше устройство хранения данных может являться накопителем на жестких магнитных дисках, твердотельным накопителем, флеш-памятью и т.д. Таким образом, на звуковую карту 120 (в частности, на один канал звуковой карты 120) осуществляется передача аудиосигнала задающего ритма с одного из выходов (аудиовыходов) звуковой карты 120, в частности аудиосигнала, преобразованного звуковой картой 120 задающего ритма, генерируемого программным модулем генерирования ритма 210 (ФИГ. 2) и передаваемого в цифровом виде в звуковую карту 120, например, посредством USB-кабеля (в случае использования внешней звуковой карты), PCI-разъема или ISA-разъема (в случае использования внутренней звуковой карты, реализованной (модульной) звуковой платой), различных соответствующих компьютерных разъемов и шин (например, USB-шины, PCI-шины, ISA-шины и других) и т.д. Стоит отметить, что передача на звуковую карту 120 (в частности, на один канал звуковой карты 120), по крайней мере, одного аудиосигнала ритма, в частности, аудиосигнала задающего ритма и/или аудиосигнала отвлекающего ритма с одного из выходов (аудиовыходов) звуковой карты 120, в частности аудиосигнала, преобразованного звуковой картой 120 задающего ритма, осуществляется с целью обеспечения синхронной записи сигналов (аудиосигнала (или аудиосигналов) ритма (или ритмов) и (или) звукового стимула (или звуковых стимулов) и аудиосигнала (или аудиосигналов) с перкуссионного модуля) по двум аудиоканалам в рамках одного аудиофайла (звукового файла). Упомянутая синхронная запись упомянутых сигналов позволяет далее анализировать программным модулем анализа и представления 230 после преобразования программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 расхождения ударов респондента по перкуссионному модулю 110 и звуковых стимулов задающего ритма (например, удара метронома), как более подробно описано в рамках настоящего изобретения, на основе одной временной линейки (линейки времени, шкалы времени, временной шкалы), что позволяет повысить точность описываемого в рамках настоящего изобретения и осуществляемого программным модулем анализа и представления 230 анализа или, по крайней мере, одной его части, в частности, сравнения задаваемого ритма и регистрируемыми ударами рукой респондентом по перкуссионному модулю 110.It is worth noting that the
Стоит отметить, что система, показанная на ФИГ. 1, содержит устройство воспроизведения звука 140, которое осуществляет воспроизведение респонденту, по крайней мере, одного ритма, в частности, задающего ритма и (или) отвлекающего ритма или, по крайней мере, одного отвлекающего звукового стимула и которое подключается к выходу звуковой карты 120 (в частности, к выходу звуковой карты 120, с которого подается аудиосигнал (или аудиосигналы), по крайней мере, одного ритма, в частности задающего ритма и (или), в частном случае, отвлекающего ритма и (или) любого другого ритма, описываемого в рамках настоящего изобретения, или, по крайней мере, одного звукового стимула, в частности, отвлекающего звукового стимула или последовательности отвлекающих звуковых стимулов. Устройство воспроизведения звука 140 может являться аудиоколонками (динамиками, звуковыми колонками, громкоговорителями и т.д.), наушниками (стереофоническими наушниками) и т.д.It is worth noting that the system shown in FIG. 1, contains a
Также звуковой картой 120 осуществляется передача сигнала в дискретном (цифровом) формате или в аналоговом формате (в частности, на второй канал (канал входа) звуковой карты 120) с перкуссионного модуля 110. Упомянутые выше записываемые синхронно сигналы (аудиосигналы) по двум каналам преобразуются в дискретный (цифровой) сигнал звуковой картой 120 и преобразуются в универсальный формат (форму), в частности, в универсальный формат аудиосигналов (формат звуковых данных, аудиоформат, в частности, в цифровой аудиоформат), программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 (ФИГ. 2) и далее анализируются программным модулем анализа и представления 230 (ФИГ. 2) (что более подробно описано ниже) для осуществления оценки чувства ритма респондента, в том числе степени (в частном случае, точности) совпадения двух ритмов (задающего ритма и отклика респондента). Записанные (или записываемые при воспроизведении устройством воспроизведения звука 140 респонденту, по крайней мере, одного ритма, например, задающего ритма, или, по крайней мере, одного звукового стимула, например, отвлекающего звукового стимула, и при повторении респондентом задающего ритма) синхронно преобразованные в дискретный (цифровой) формат сигналы переданные (или передаваемые) из звуковой карты 120 в персональный компьютер 130 после преобразования в универсальный формат (форму) программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 (ФИГ. 2) и после преобразования данных в универсальном формате в формат интервалограммы, в частности, в набор (в частном случае, в массив) данных, являющихся точками (метками) интервалограммы, программным модулем анализа и представления 230 могут быть экспортированы в файл (компьютерный файл), например в формате таблицы (например, в виде Таблицы 2, представленной ниже), текстовом формате и любом другом известном формате для последующей работы (в частности, анализа или представления (отображения), например, респонденту или оператору) с ними. Также, стоит отметить, что преобразованные данные в универсальный формат (форму) программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 (ФИГ. 2) и переданные в программный модуль анализа и представления 230 (ФИГ. 2) после осуществления преобразования и анализа программным модулем анализа и представления 230 (ФИГ. 2) могут быть экспортированы в файл, например, в формате таблицы, текстовом формате и т.д., для последующей работы с ними, в частности их преобразования в формат интервалограммы, как описано в рамках настоящего изобретения, для описываемого анализа программным модулем анализа и представления 230 (ФИГ. 2), для предъявления (отображения) или воспроизведения респонденту. Стоит также отметить, что записываемые синхронно упомянутые сигналы, преобразованные звуковой картой 120 и передаваемые звуковой картой 120 на персональный компьютер 130 могут быть визуализированы (отображены) программным модулем анализа и представления 230 (ФИГ. 2) (в частном случае, без преобразования программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 (ФИГ. 2), в частности, могут быть переданы сразу (напрямую) в программный модуль анализа и представления 230 (ФИГ. 2)) для преобразования и анализа, который более подробно описан в рамках настоящего изобретения таким модулем и/или отображения на мониторе (дисплее, экране и т.д.) 150, также являющимся частью системы, изображенной на ФИГ. 1.The
Показанная на ФИГ. 1 система также содержит вычислительное устройство, в частном случае реализованное персональным компьютером 130 с установленным на нем программным обеспечением, программные модули которого описаны в рамках настоящего изобретения. Программное обеспечение (компьютерная программа, приложение), установленное на персональном компьютере 130, включает в себя программные модули, в частности, для генерирования задающего ритма, для преобразования, анализа (обработки, интерпретации), визуализации, хранения и т.д. сигналов (в том числе, преобразованных сигналов, как более подробно описано в рамках настоящего изобретения), которые более подробно описаны в рамках настоящего изобретения. Так, программное обеспечение, установленное на персональном компьютере 130, включает в себя программный модуль генерирования ритма 210 (ФИГ. 2), который генерирует (формирует), по крайней мере, одну последовательность сигналов, которые могут быть преобразованы (в частности, посредством звуковой карты 120) в звуковые сигналы различной интенсивности и тональности, в частности, в ритм (в частном случае в задающий ритм или отвлекающий ритм), и предназначены для прослушивания респондентом посредством устройства воспроизведения звука 140 (предназначены для воспроизведения респонденту посредством устройства воспроизведения звука 140).Shown in FIG. 1, the system also comprises a computing device, in a particular case implemented by a
Программный модуль генерирования ритма 210 (ФИГ. 2) включает интерфейс пользователя (в частности, графический интерфейс пользователя), который позволяет респонденту или оператору (исследователю, специалисту) настраивать (изменять) параметры ритма (ритмов), такими, как, например, тип звуковых стимулов (например, синхронный, асинхронный), частота, длительность, громкость, паттерны (в частности, правило или правила изменения) ритма, причем паттерны являются частным случаем ритма, в частности задающего ритма или отвлекающего ритма и т.д. Стоит отметить, что в частном случае, ритм формируется программным модулем генерирования ритма 210 (ФИГ. 2) из звуковых стимулов, которые являются записью звуков, в одном из известном цифровом аудиоформате (формате представления звуковых данных, используемом при цифровой звукозаписи, а также для дальнейшего хранения записанного материала на устройстве хранения данных персонального компьютера 130 и других электронных носителях информации (звуковых носителях)). Упомянутый аудиоформат может являться аудиоформатом без сжатия (например, WAV, AIFF), аудиоформатом со сжатием без потерь (например, APE, FLAC), аудиоформатом со сжатием с потерями (например, MP3, Ogg), может являться модульным музыкальным форматом и т.д. Упомянутыми звуковыми стимулами (звуками, аудиостимулами) могут являться комплексные звуки (например, биологически или социально значимые, в том числе, звуками колокольчика, звуками ударов молотком, звуками ударов метронома и др.). Звуковые стимулы могут храниться в библиотеке звуковых стимулов, которая может быть реализована аудиофайлами, содержащими записи звуков (сигналов) звуковых стимулов в одном из известных аудиоформатов, хранящимися на устройстве хранения данных персонального компьютера 130 и/или в сети Интернет, и/или на любых других известных устройствах, средствах, сервисах (службах) хранения данных. Также, библиотека звуковых стимулов (содержащими записи звуков звуковых стимулов) может храниться в базе данных аудиофайлов на персональном компьютере 130 и/или в сети Интернет, и/или на любых других известных устройствах, средствах, сервисах (службах) хранения данных.The rhythm generation software module 210 (FIG. 2) includes a user interface (in particular, a graphical user interface) that allows the respondent or the operator (researcher, specialist) to adjust (change) the rhythm parameters (rhythms), such as, for example, the type of sound stimuli (eg, synchronous, asynchronous), frequency, duration, loudness, patterns (in particular, the rule or rules of change) rhythm, and patterns are a special case of rhythm, in particular the master rhythm or distracting rhythm, etc. It is worth noting that in the particular case, the rhythm is formed by the rhythm generation software module 210 (FIG. 2) from sound stimuli, which are sound recordings, in one of the well-known digital audio formats (the format of presentation of sound data used in digital audio recordings, as well as for further storage of recorded material on the storage device of the
Стоит отметить, что программный модуль генерирования ритма 210 (ФИГ. 2), в частном случае, осуществляет генерирование, по крайней мере, одного ритма с высокой дискретизацией по частотам, в частности, для точного определения (оценки) значения, на котором происходит потеря удержания ритма респондентом, а также для оценки (определения, вычисления) чувства ритма человека (респондента). It is worth noting that the rhythm generation software module 210 (FIG. 2), in the particular case, generates at least one rhythm with high frequency sampling, in particular, to accurately determine (estimate) the value at which the retention loss occurs rhythm by the respondent, as well as to assess (determine, calculate) the rhythm of the person
Стоит отметить, что упомянутый программный модуль генерирования ритма 210 (ФИГ. 2) позволяет (респонденту или оператору) посредством интерфейса пользователя настраивать параметры (генерируемого) ритма (или ритмов) и/или звукового стимула (или звуковых стимулов) типы звуковых стимулов, совокупность которых является ритмом, последовательность воспроизведения (звучания) звуковых стимулов, громкость звука, частоту звуковых стимулов и другие параметры, в частности, параметров задания сильных и слабых долей, параметр стерео или моно стимула, канала – левого или правого и т.д. Настройка (изменение) параметров ритма также позволяет генерировать ритм с постоянной частотой, ритм с сильной и слабой долями (причем, в частном случае, сигнал сильной доли отличается по частоте от сигнала слабой доли), ритм с дублирующим ритмом, ритм с нарастающей сложностью, ускоряющийся ритм или замедляющийся ритм, ритм с изменяющейся частотой задаваемой различными функциями, например, экспоненциальной, линейной и т.д., тригонометрическими функциями (синус, косинус и т.д.) и т.д. Также, в качестве ритма, в частности, задающего ритма (стимулирующих звуков, стимулирующих сигналов), может быть использован набор верифицированных по физиологическим свойствам аудиосигналов, причем такой набор верифицированных по физиологическим свойствам аудиосигналов является стандартизированной базой звуков, являющихся эталонами для различных социологических, биологических и т.д. типов звуков.It is worth noting that the mentioned rhythm generation software module 210 (FIG. 2) allows (the respondent or the operator) to adjust the parameters of the (generated) rhythm (or rhythms) and / or sound stimulus (or sound stimuli) types of sound stimuli, through a user interface is the rhythm, the sequence of reproduction (sound) of sound stimuli, the volume of the sound, the frequency of the sound stimuli and other parameters, in particular, the parameters of setting strong and weak beats, the parameter of a stereo or mono stimulus, can ala - left or right, etc. Setting (changing) rhythm parameters also allows you to generate a rhythm with a constant frequency, a rhythm with a strong and a weak beat (and, in the particular case, a strong beat signal differs in frequency from a weak beat signal), a duplicate rhythm, an increasing complexity rhythm rhythm or slowing rhythm, rhythm with varying frequency set by various functions, for example, exponential, linear, etc., trigonometric functions (sine, cosine, etc.), etc. Also, as a rhythm, in particular, a setting rhythm (stimulating sounds, stimulating signals), a set of audio signals verified by physiological properties can be used, and this set of audio signals verified by physiological properties is a standardized base of sounds that are standards for various sociological, biological and etc. types of sounds.
Стоит отметить, что диапазон задания (респондентом или оператором посредством упомянутого интерфейса пользователя программного модуля генерирования ритма 210 (ФИГ. 2)) упомянутой частоты ритма (в частности, задающего ритма или отвлекающего ритма) программного модуля генерирования ритма 210 (ФИГ. 2) может составлять, например, от 4 до 240 (и более) ударов в минуту. Так, в частном случае, такими задаваемыми частотами ритма (в частности, задающего ритма) могут являться 10 (интервал между звуковыми стимулами (в частности, между пиками звуковых стимулов) 6000 миллисекунд (мс); частота 0,17 Герц (Гц)), 40 (интервал между звуковыми стимулами 1500 мс; частота 0,67), 60 (интервал между звуковыми стимулами 1000 мс; частота 1 Гц), 90 (интервал между звуковыми стимулами 667 мс; частота 1,5 Гц), 120 (интервал между звуковыми стимулами 500 мс; частота 2 Гц), 150 (интервал между звуковыми стимулами 400 мс; частота 2,5 Гц), 180 (интервал между звуковыми стимулами 333 мс; частота 3 Гц) и т.д. звуковых стимулов ритма (в частном случае, ударов программного метронома) в минуту. Так, например, звуковым стимулом оператором или респондентом может быть задан (настроен, выбран) чистый тон частотой 1000 Гц и длительностью 100 мс, причем оператор или респондент может задать длительность всего (по крайней мере, одного) ритма целиком или длительности, по крайней мере, одной последовательности звуковых стимулов. Стоит отметить, что, в частном случае, ритм включает (состоит из) одной или нескольких последовательностей звуковых стимулов. Так, например, ритм может состоять из последовательности звуковых стимулов с частотой 0,67 Гц и интервалом между звуковыми стимулами 1500 мс, последовательности звуковых стимулов с частотой 1 Гц и интервалом между звуковыми стимулами 1000 мс, последовательности звуковых стимулов с частотой 2 Гц и интервалом между звуковыми стимулами 500 мс. Респондент или оператор также может задавать длительность звуковых стимулов, например, длительность звукового символа может равняться 5, 10, 30, 50 и т.д. миллисекунд.It is worth noting that the range of the task (by the respondent or operator through the said user interface of the rhythm generation software module 210 (FIG. 2)) of the rhythm frequency (in particular, the driving rhythm or the distracting rhythm) of the rhythm generation software 210 (FIG. 2) can be for example, from 4 to 240 (or more) beats per minute. So, in the particular case, such specified rhythm frequencies (in particular, the master rhythm) can be 10 (the interval between sound stimuli (in particular, between the peaks of sound stimuli) 6000 milliseconds (ms); frequency 0.17 Hertz (Hz)), 40 (interval between sound stimuli 1500 ms; frequency 0.67), 60 (interval between sound stimuli 1000 ms; frequency 1 Hz), 90 (interval between sound stimuli 667 ms; frequency 1.5 Hz), 120 (interval between sound stimuli 500 ms;
Для ритма, в частности, задающего ритма респондентом или оператором в интерфейсе пользователя программного модуля генерирования ритма 210 (ФИГ. 2) может быть выбран, по крайней мере, один из типов (вариантов) звуковых стимулов (набор, совокупность, последовательность), которые составляют ритм, в частности, задающий ритм. Так, например, типом звукового стимула (или типами звуковых стимулов) ритма, в частности, задающего ритма, может являться или может быть выбран классический для психофизиологических исследований звук (сигнал) частотой 1000 Герц (Гц) или чистый тон (сигнал) любой другой частоты, а также любой звук (аудиозапись звука) из библиотеки звуковых стимулов.For the rhythm, in particular, the setting rhythm, the respondent or the operator in the user interface of the rhythm generation module 210 (FIG. 2) can select at least one of the types (variants) of sound stimuli (set, set, sequence) that make up rhythm, in particular, the setting rhythm. For example, a type of sound stimulus (or types of sound stimuli) of a rhythm, in particular, a master rhythm, can be or can be chosen a sound (signal) frequency of 1000 Hertz (Hz), which is classical for psychophysiological studies, or a pure tone (signal) of any other frequency as well as any sound (audio recording of sound) from the library of sound stimuli.
Так, например, для ритмического праксиса, в частном случае, частота сигнала (в частности, звука) не меняется, а длительность предъявления ритма, в частности, задающего ритма, и длительности звуковых стимулов ритма, в частности, задающего ритма, выбирается респондентом или оператором посредством использования интерфейса пользователя программного модуля генерирования ритма 210 (ФИГ. 2), являющегося частью программного обеспечения, установленного на персональном компьютере 130.So, for example, for rhythmic praxis, in a particular case, the frequency of the signal (in particular, sound) does not change, and the duration of presentation of the rhythm, in particular, the master rhythm, and the duration of the sound rhythm stimuli, in particular, the master rhythm, is chosen by the respondent or operator by using the user interface of the rhythm generation software module 210 (FIG. 2), which is part of the software installed on the
Стоит отметить, что респонденту может быть воспроизведен отвлекающий звуковой стимул или отвлекающие звуковые стимулы, или, по крайней мере, один отвлекающий ритм в процессе повторения (воспроизведения) респондентом задающего ритма. Параметры отвлекающего звукового стимула (или отвлекающих звуковых стимулов) или, по крайней мере, одного отвлекающего ритма могут быть заданы (настроены) оператором или респондентом в графическом интерфейсе пользователя в программном модуле генерирования ритма 210 до начала генерирования ритмов и звуковых стимулов программным модулем генерирования ритма 210.It is worth noting that the respondent can play a distracting sound stimulus or distracting sound stimuli, or at least one distracting rhythm in the process of repetition (reproduction) by the respondent of the setting rhythm. Parameters of the distracting sound stimulus (or distracting sound stimuli) or at least one distracting rhythm can be set (customized) by the operator or respondent in the graphical user interface in the rhythm
В частном случае в процессе повторения (воспроизведения) респондентом задающего ритма оператором или респондентом может быть осуществлено воспроизведения респонденту отвлекающего звукового стимула (или отвлекающих звуковых стимулов, в частности, по крайней мере, одной последовательности отвлекающих звуковых стимулов) или, по крайней мере, одного отвлекающего ритма посредством выбора оператором или респондентом элемента интерфейса пользователя (в частности, программной кнопки), осуществляющей передачу в программный модуль генерирования ритма 210 команды (программной инструкции) на воспроизведение, по крайней мере, одного соответствующего отвлекающего ритма или звукового стимула.In the particular case, in the process of repetition (reproduction) by the respondent of the setting rhythm, the operator or respondent can reproduce the respondent with a distracting sound stimulus (or distracting sound stimuli, in particular, at least one sequence of distracting sound stimuli) rhythm by the operator or respondent selecting a user interface element (in particular, a soft button) that transmits to the program module It is necessary to play the
Программное обеспечение, установленное на персональном компьютере 130 также включает программный модуль преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 (ФИГ. 2), который осуществляет преобразование распознаваемых сигналов (дискретных (цифровых) сигналов из звуковой карты 120) в описанный выше универсальный (стандартный) формат (аудиоформат), являющимися откликом (откликами) респондента на задающий ритм, в универсальный формат (форму). Также программный модуль преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 (ФИГ. 2) осуществляет хранение в универсальном формате (форме) последовательности откликов респондента на задающий ритм, преобразованных звуковой картой 120 в дискретный (цифровой) сигнал или сигналы ранее. Стоит отметить, что упомянутые отклики респондента на задающий ритм являются воспроизведением (в данном случае, повторением) респондентом задающего ритма на перкуссионном модуле 110. Преобразованные программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 (ФИГ. 2) данные (откликов респондента на задающий ритм) в универсальном формате (форме) передаются в программный модуль анализа и представления 230 (ФИГ. 2), в котором осуществляется преобразование данных в универсальном формате в формат интервалограммы, в частности, в набор (в частном случае, в массив) данных, являющихся точками (метками) интервалограммы, и осуществляется анализ последовательности откликов респондента на задающий ритм по показателям (величинам, значениям) устойчивости и точности воспроизведения (в данном случае, повторения) респондентом задающего ритма, как описано далее, в частности упомянутый анализ включает оценку чувства ритма человека (респондента). В частном случае программный модуль преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 преобразует входной непрерывный звуковой сигнал в числовую последовательность с частотой дискретизации 44.1 кГц и глубиной кодирования 16 бит. Упомянутая числовая последовательность сохраняется в памяти компьютера (130, ФИГ. 1) и обрабатывается программным модулем анализа и представления (230, ФИГ. 2) с использованием алгоритма поиска ударов (отклика респондента) для преобразования данных в универсальном формате (преобразованных распознаваемых сигналов в универсальный формат программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220, ФИГ. 2) в формат интервалограммы, в частности, в набор данных, являющихся точками (метками) интервалограммы. Стоит отметить, что, в частном случае набор данных является массивом данных (в частности, числовым массивом), примерный вариант которого приведен в Таблице 2 ниже. The software installed on the
Стоит отметить, что преобразования, осуществляемые программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 (ФИГ. 2), могут осуществляться данным программным модулем в режиме реального времени (на лету) и могут (незамедлительно) передаваться в программный модуль анализа и представления 230 с целью преобразования данных в универсальном формате в формат интервалограммы, в частности, в набор (в частном случае, в массив) данных, являющихся точками (метками) интервалограммы, а также с целью анализа и (или) представления (отображения) преобразованных данных и (или) данных, являющихся результатом упомянутого анализа, в режиме реального времени.It is worth noting that the transformations carried out by the software module converting recognized signals into a universal format (form) 220 (FIG. 2) can be performed by this software module in real time (on the fly) and can (immediately) be transmitted to the software analysis and
Также, программное обеспечение, установленное на персональном компьютере 130 включает программный модуль анализа и представления 230 (ФИГ. 2), который осуществляет преобразование данных, полученных данных модулем в универсальном формате (ранее преобразованных распознаваемых сигналов в универсальный формат программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220, ФИГ. 2), в формат интервалограммы, в частности, в набор (в частном случае, в массив) данных, являющихся точками (метками) интервалограммы, а также осуществляет анализ преобразованных распознаваемых сигналов, причем упомянутый анализ, в частном случае включает осуществление количественной оценки соответствия откликов респондента задаваемому ритму (соответствия воспроизведения (повторения) респондентом задаваемого ритма) или задаваемым ритмам и осуществляет представление (отображение, визуализацию) результатов упомянутого анализа, например, в виде таблицы или таблиц, или в виде графического представления, например, в виде графика или графиков, в частности, интервалограммы (темпограммы) или интервалограмм (темпограмм).Also, the software installed on the
Упомянутое преобразование данных, полученных данных модулем в универсальном формате (ранее преобразованных распознаваемых сигналов в универсальный формат программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220, ФИГ. 2), в формат интервалограммы, в частности, в набор (в частном случае, в массив) данных, являющихся точками (метками) интервалограммы включает поиск ударов (отклика респондента) в аудиосигнале (в частности, в звуковом потоке, звуковом сигнале), преобразованным и, в частном случае, сохраненном в универсальном формате (как описано выше), программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) (220, ФИГ. 2). Далее программным модулем анализа и представления (230, ФИГ. 2) осуществляется преобразование найденных пиков ударов (в частном случае найденные пики ударов оцифровываются) в формат интервалограммы, в частности, в набор данных (в частном случае в массив данных), являющихся точками (метками) интервалограммы, причем пример результата такого преобразования приведен в Таблице 2. В частном случае упомянутый набор данных (массив данных) содержит амплитуды и время ударов (в частности, пиков сигналов, распознавание которых описано ниже). Поиск ударов в аудиосигнале (в частности, в звуковом потоке, звуковом сигнале), сохраненном в универсальном формате (как описано выше) программным модулем анализа и представления (230, ФИГ. 2) основан на (использует) определении времени резкого увеличения амплитуды (в частности, громкости) преобразованного в универсальный формат аудиосигнала по сравнению с предшествующим этому моменту уровнем амплитуды, в частности, уровнем аудиосигнала. Преобразованный в универсальный формат аудиосигнал (612, ФИГ. 6), в частности, последовательность, (в памяти компьютера (130, ФИГ. 3)) является осциллирующим, с переменными частотой и полярностью сигнала. Большое число локальных максимумов и минимумов делает ее неудобной для быстрого поиска резкого нарастания сигнала. По этой причине, для определения изменений амплитуды (в частности, громкости) аудиосигнала используется сглаженная огибающая (617, ФИГ. 6), полученная из среднеквадратичного усреднения амплитуд на предустановленных интервалах, в частном случае, равных двумстам двадцать одному отсчету, что соответствует времени приблизительно пяти миллисекунд (в частном случае, для сигналов, преобразованных в универсальный формат, например, аудиозаписи в формате wav, частота дискретизации равна 44100 Гц; 5 миллисекунд соответствует разбиению на 200 промежутков (интервалов), так что разделив 44100 на 200, получается 221):The mentioned conversion of data received by the module in a universal format (previously converted recognizable signals into a universal format by a software module converting recognizable signals into a universal format (form) 220, FIG. 2), into an intervalgram format, in particular, into a set (in the particular case, into the array) of data that are points (labels) of the intervalogram includes the search for beats (response of the respondent) in the audio signal (in particular, in the audio stream, the audio signal), converted and, in a particular case, stored in a universal format (as described above), by a software module for converting recognized signals into a universal format (form) (220, FIG. 2). Next, the software analysis and presentation module (230, FIG. 2) converts the detected peaks of beats (in the particular case, the detected peaks of the beats are digitized) into the format of the intervalogram, in particular, into a data set (in the particular case into an array of data), which are points (labels ) intervalograms, and an example of the result of such a conversion is shown in Table 2. In the particular case, the mentioned data set (data array) contains amplitudes and time of impacts (in particular, signal peaks, the recognition of which is described below). The search for beats in an audio signal (in particular, in an audio stream, an audio signal) stored in a universal format (as described above) by the software analysis and presentation module (230, FIG. 2) is based on (uses) the determination of the time of a sharp increase in amplitude (in particular , loudness) of the audio signal converted into a universal format in comparison with the amplitude level preceding this moment, in particular, the level of the audio signal. The audio signal converted into a universal format (612, FIG. 6), in particular, the sequence (in computer memory (130, FIG. 3)) is oscillating, with variable frequency and polarity of the signal. A large number of local maxima and minima makes it inconvenient for a quick search for a sharp increase in the signal. For this reason, to determine amplitude changes (in particular, loudness) of an audio signal, a smoothed envelope (617, FIG. 6) is used, obtained from the root-mean-square averaging of amplitudes at predetermined intervals, in the particular case, equal to two hundred and twenty-second, which corresponds to a time of about five milliseconds (in the particular case, for signals converted to a universal format, for example, audio recordings in wav format, the sampling rate is 44100 Hz; 5 milliseconds corresponds to splitting into 200 intervals (intervals), so dividing 44100 by 200, it turns out 221):
, ,
где:Where:
- N является количеством отсчетов, в частном случае, равным двумстам двадцати одному отсчету (221 отсчет);- N is the number of counts, in the particular case, equal to two hundred and twenty-one counts (221 counts);
- k является интервалом разбиения аудиосигнала на равные (достаточно короткие) промежутки.- k is the split interval of the audio signal into equal (fairly short) intervals.
- является амплитудой (распознаваемого) аудиосигнала, преобразованного в универсальную форму (формат) с порядковым номером «j» в пределах интервала «k»;- is the amplitude of the (recognizable) audio signal converted into a universal form (format) with the sequence number “j” within the interval “k”;
- является результатом усреднения амплитуд «» на интервале «k».- is the result of averaging amplitudes " "On the interval" k ".
То есть, амплитуда кривой на k-м интервале равна отношению корня квадратного из суммы всех амплитуд аудиосигнала на каждом отсчете от единицы до «N» (в частном случае, N равна 221) к «N».That is, the amplitude of the curve in the k-th interval is equal to the ratio of the square root of the sum of all amplitudes of the audio signal at each count from one to “N” (in the particular case, N is equal to 221) to “N”.
Таким образом, максимумы (в частности, пики) огибающей (711, ФИГ. 7) соответствуют (являются) моментам наибольшей амплитуды, в частности, громкости, (распознаваемого) сигнала, в частности, аудиосигнала.Thus, the maxima (in particular, the peaks) of the envelope (711, FIG. 7) correspond to (are) the moments of the greatest amplitude, in particular, the volume of the (recognizable) signal, in particular, the audio signal.
Для поиска упомянутых максимумов в программном модуле анализа и представления (230, ФИГ. 2) используется алгоритм обнаружения пикового сигнала во временной последовательности в режиме реального времени, где временной последовательностью является упомянутая выше огибающая. Стоит отметить, что плавающий адаптивный порог, вычисляемый в этом алгоритме, позволяет разбивать упомянутую последовательность на интервалы со значительным превышением аудиосигнала над шумом. Текущее значение порога оценивается по нескольким предшествующим значениям огибающей, что делает данный алгоритм применимым в режиме реального времени, когда последующее поведение аудиосигнала еще не определено. Максимальные значения огибающей на полученных интервалах образуют набор кандидатов на сигнал регистрируемых ударов. Кроме представляющего интерес сигнала, набор может включать в себя и фоновые пики (пиковых сигналов), являющиеся посторонним шумом в начале или конце аудиосигнала (в частности, аудиозаписи), случайными звуками малой амплитуды (в частности, громкости), слабыми ударами, предшествующими основному или следующими за ним, и т.д., которые эффективно исключаются из рассмотрения следующим условиями отбора:To search for the mentioned maxima in the software analysis and presentation module (230, FIG. 2), an algorithm for detecting a peak signal in a time sequence in real time mode is used, where the time sequence is the above-mentioned envelope. It is worth noting that the floating adaptive threshold, calculated in this algorithm, allows to divide the mentioned sequence into intervals with a significant excess of the audio signal over noise. The current threshold value is estimated by several previous envelope values, which makes this algorithm applicable in real time when the subsequent behavior of the audio signal is not yet determined. The maximum envelope values at the received intervals form a set of candidates for the signal of the recorded beats. In addition to the signal of interest, the set may include background peaks (peak signals), which are extraneous noise at the beginning or end of the audio signal (in particular, audio recordings), random sounds of small amplitude (in particular, loudness), weak beats preceding the main or following him, etc., which are effectively excluded from consideration by the following selection conditions:
1) пики должны быть расположены в пределах интервала времени, меньшего, чем длительность аудиосигнала (в частности, аудиозаписи). Границы интервала задаются сдвигами относительно начала и конца аудиосигнала (в частности, аудиозаписи). В режиме реального времени правая граница может изменять свое положение;1) the peaks must be located within a time interval shorter than the duration of the audio signal (in particular, audio recordings). The boundaries of the interval are set by shifts relative to the beginning and end of the audio signal (in particular, audio recordings). In real time, the right border can change its position;
2) пики должны превосходить по высоте определенное (предустановленное) пороговое значение, вычисляемое относительно максимального значения из набора (уровней, заданных в программном модуле анализа и представления (230, ФИГ. 2), в частности, на основе эмпирически полученных данных). По умолчанию порог выбран на уровне 10 % от максимума и может быть изменен в настройках, например, (графического) интерфейса пользователя программного модуля анализа и представления (230, ФИГ. 2). При работе в режиме реального времени уровень порога может возрастать по мере регистрации новых ударов, превосходящих по амплитуде (в частности, громкости) предыдущие. В этом случае осуществляется повторный отбор пиков во высоте, с возможной режекцией части из них;2) peaks must exceed a certain threshold value (preset) calculated relative to the maximum value from the set (levels specified in the software analysis and presentation module (230, FIG. 2), in particular, based on empirically obtained data). By default, the threshold is selected at the level of 10% of the maximum and can be changed in the settings, for example, of the (graphical) user interface of the analysis and presentation software module (230, FIG. 2). When operating in real time, the threshold level may increase as new beats are recorded, exceeding previous ones in amplitude (in particular, loudness). In this case, repeated selection of peaks in height, with the possible rejection of some of them;
3) в случае, когда расстояние между двумя последовательных пиками меньше заданного (например, 50 мс, причем данное значение зависит от заданной частоты), один из них интерпретируется упомянутым алгоритмом как фоновый, а за сигнал удара принимается пик с большей амплитудой.3) in the case when the distance between two consecutive peaks is less than the specified one (for example, 50 ms, and this value depends on the specified frequency), one of them is interpreted by the above algorithm as background, and a peak signal with a larger amplitude is taken as the impact signal.
Описанный алгоритм позволяет определить (вычислить) моменты времени, когда громкость (амплитуда) звукового потока достигает максимума. Оценка точности определения времени может осуществляться, например, на измерениях длительности интервалов между ударами метронома, настроенного на фиксированную частоту, на измерениях длительности интервалов между откликами (ударами испытуемым по перкуссионному модулю (110, ФИГ. 1)), в частности, преобразованные в аудиосигналы и в универсальный формат, и т.д. В частном случае, что временная привязка к фронту сигнала, в частности, аудиосигнала, на уровне его полувысоты является предпочтительной, поскольку, в частном случае, она дает меньший разброс измеренных интервалов по сравнению с привязкой к максимуму.The described algorithm allows to determine (calculate) the moments of time when the volume (amplitude) of the audio stream reaches a maximum. The evaluation of the accuracy of determining the time can be carried out, for example, on measurements of the duration of intervals between beats of a metronome tuned to a fixed frequency, on measurements of the duration of intervals between responses (beats by a subject on a percussion module (110, FIG. 1)) in a universal format, etc. In the particular case that the time reference to the signal front, in particular, the audio signal, at the level of its half-height is preferable, since, in the special case, it gives a smaller scatter of the measured intervals compared to the maximum.
Стоит отметить, что частным случаем алгоритма обнаружения пикового сигнала во временной последовательности в режиме реального времени является алгоритм на базе статистической дисперсии (https://stackoverflow.com/questions/22583391/peak-signal-detection-in-realtime-timeseries-data, https://en.wikipedia.org/wiki/Statistical_dispersion).It is worth noting that a special case of the algorithm for detecting a peak signal in a time sequence in real time is an algorithm based on statistical dispersion (https://stackoverflow.com/questions/22583391/peak-signal-detection-in-realtime-timeseries-data, https://en.wikipedia.org/wiki/Statistical_dispersion).
В частном случае, программный модуль анализа и представления 230 (ФИГ. 2) осуществляет анализ параметров дискретных (цифровых) сигналов и интервалов между отдельными тактами дискретных (цифровых) сигналов, передаваемых программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 (ФИГ. 2) и преобразованных в формат интервалограммы, в частности, в набор (в частном случае, в массив) данных, являющихся точками (метками) интервалограммы.In the particular case, the software analysis and presentation module 230 (FIG. 2) analyzes the parameters of discrete (digital) signals and the intervals between individual cycles of discrete (digital) signals transmitted by the software module converting recognized signals into a universal format (form) 220 (FIG. 2) and converted into the format of the intervalogram, in particular, into a set (in the particular case, into an array) of data, which are points (labels) of the intervalogram.
Стоит отметить, что анализ и предъявление (отображение, визуализация) результатов преобразования и/или анализа (осуществляемых программным модулем анализа и представления (230, ФИГ. 2) и описанных в рамках настоящего изобретения), например, в виде интервалограммы, таблицы и т.д., может осуществляться программным модулем анализа и представления (230, ФИГ. 2), в частности, результатов расхождения задающего ритма и воспроизводимого респондентом задающего ритма, в режиме реального времени, в частности, (сразу) после начала воспроизведения респонденту задающего ритма и/или (сразу) после начала регистрирования (детектирования, регистрации) перкуссионным модулем 110 ударов респондентом по перкуссионному модулю 110.It is worth noting that the analysis and presentation (display, visualization) of the results of conversion and / or analysis (carried out by the software module of analysis and presentation (230, FIG. 2) and described in the framework of the present invention), for example, in the form of an intervalogram, a table, etc. d., can be carried out by the software module of analysis and presentation (230, FIG. 2), in particular, the results of the divergence of the master rhythm and the master rhythm that is reproduced by the respondent, in real time, in particular, (immediately) after the start of playback, the respondent from the master rhythm and / or (immediately) after the start of registering (detecting registration)
В процессе анализа программным модулем анализа и представления 230 осуществляется анализ, в частности, осуществляется оценка (вычисление, определение) чувства ритма человека. Оценка чувства ритма человека включает вычисление программным модулем анализа и представления 230 величины (показателя) устойчивости воспроизведения (в данном случае, повторения) респондентом задающего ритма и величины (показателя) точности воспроизведения респондентом задающего ритма.In the process of analysis, a software analysis and
Стоит отметить, что упомянутые значения (показатели) устойчивости и точности могут быть вычислены для:It should be noted that the mentioned values (indicators) of stability and accuracy can be calculated for:
- режима ритмического праксиса, в частности, для оценки (вычисления) значения устойчивости и значения точности для воспроизводимых респондентом ритмов, в частности, ритмических паттернов (шаблонов), а также для оценки (вычисления) значения устойчивости и значения точности для (процессов) удержания простого ритма с получением объективизированных показателей упомянутых процессов, причем осуществляется оценка временных интервалов и функции (простого) тайминга. Как было сказано выше ритмический праксис является режимом, в котором респондент повторяет задающий ритм, генерируемый программным модулем генерирования ритма 210, стараясь максимально точно попадать в генерируемый ритм. Как было сказано выше программный модуль генерирования ритма 210 осуществляет генерирование последовательностей звуковых стимулов (в частности, задающего ритма) с заданной частотой, причем упомянутая частота устанавливается (задается, определяется) оператором или респондентом посредством интерфейса пользователя программного модуля генерирования ритма 210. Звуковые стимулы (стимульные звуки, стимульные сигналы, стимульные звуковые сигналы) задающего ритма могут быть выбраны оператором или респондентом посредством интерфейса пользователя программного модуля генерирования ритма 210 из библиотеки звуковых стимулов и, в частном случае являются гармоническим сигналом заданной частоты, длительности, а также модуляции, в частности, звук может плавно нарастать или убывать по громкости. Как было сказано выше звуковой стимул может являться комплексным звуком. В частном случае, одним из вариантов ритмического праксиса является удержание респондентом ритма в памяти, после того, как воспроизведение ритма прекращается (или временно приостанавливается) оператором или респондентом в определенный момент времени (в процессе воспроизведения респонденту ритма), а респондент продолжает воспроизводить ритм (удерживать ритм) по памяти. Стоит отметить, что момент времени (например, время (в частности, дельта времени)) от начала предъявления задающего ритма), в который осуществляется остановка воспроизведения задающего ритма может быть настроена оператором или респондентом в графическом интерфейсе программного модуля генерирования ритма 210. Стоит также отметить, что оператором или респондентом в графическом интерфейсе программного модуля генерирования ритма 210 может быть установлено время приостановки воспроизведения (продолжительность отсутствия) задающего ритма респонденту (в частности, время, в которое не осуществляется воспроизведение респонденту задающего ритма или не осуществляется генерирование задающего ритма).- rhythmic praxis mode, in particular, for assessing (calculating) the stability values and accuracy values for the rhythms reproduced by the respondent, in particular, rhythmic patterns (patterns), as well as for evaluating (calculating) the stability values and accuracy values for (holding) simple processes rhythm with obtaining objectified indicators of the above processes, and the time intervals and the function of (simple) timing are estimated. As mentioned above, rhythmic praxis is a mode in which the respondent repeats the master rhythm generated by the rhythm
- режима интерферирующих звуковых стимулов (интерферирующих ритмов) для оценки (вычисления) значения устойчивости и значения точности для способности ингибирования респондента, причем респондент должен удерживать ритм, в том числе и после воспроизведения параллельного задающему ритму отвлекающего ритма (последовательности или набора отвлекающих звуковых стимулов), или, по крайней мере, одного отвлекающего звукового стимула. В частном случае режим интерферирующих звуковых стимулов позволяет оценивать (вычислять) показатели удержания задающего ритма, и показатели способности респондента не переключаться, по крайней мере, на один отвлекающий звуковой стимул (в частности, ритмический звуковой стимул, отвлекающий ритм). В режиме интерферирующих звуковых стимулов (интерферирующего ритма) респонденту одновременно предъявляются (воспроизводятся) сразу две звуковые последовательности (в частности, задающий ритм и отвлекающий ритм), в частности, две последовательности звуковых стимулов, каждая из которых имеет свою частоту, свои параметры (характеристики) звучания. Стоит отметить, что упомянутые две звуковые последовательности отличаются частотой каждого ритма, причем частота второго (отвлекающего ритма) отличается от частоты задающего ритма, чтобы респондент мог отличить задающий ритм от отвлекающего ритма, в частности, чтобы респондент мог отличить частоту задающего ритма от частоты отвлекающего ритма. Так, например, в случае воспроизведения респонденту звуковых стимулов, являющихся ударами метронома (программного метронома или цифрового метронома) количество ударов в минуту для задающего ритма может составлять 60 ударов в минуту, а для отвлекающего ритма (интерферирующего ритма) количество ударов в минуту может составлять 90 ударов в минуту. В частном случае, респонденту воспроизводится (предъявляется) сначала первая последовательность звуковых стимулов (ритм, в частности, задающий ритм) и респондент начинает повторять (воспроизводить) его ударами по перкуссионному модулю 110, а далее респонденту воспроизводится (предъявляется) вторая последовательность звуковых стимулов (ритм, в частности, отвлекающий ритм), на который респондент не должен отвлекаться, в частности, сбиваться. В частном случае осуществления настоящего изобретения отвлекающий ритм имеет продолжительность (длительность) воспроизведения респонденту, равную продолжительности задающего ритма, или может иметь продолжительность (длительность) воспроизведения респонденту, которая несколько меньше (короче) задающего ритма, так, например, продолжительность воспроизведения отвлекающего ритма может быть меньше продолжительности воспроизведения задающего ритма на 1 секунду, в несколько раз и т.д. Стоит отметить, что перестраивание респондента на другую частоту (с задающего ритма на отвлекающий ритм), в частности, в случае ее изменения, является шифтингом (переключаемостью, сбивкой). Стоит отметить, что, в частном случае, в необходимый момент времени оператор или респондент в интерфейсе пользователя программного модуля генерирования ритма 210 посредством выбора (нажатия) программной кнопки одного из отвлекающих (интерферирующих) ритмов в режиме реального времени запускает такой отвлекающий ритм (либо эта опция может быть задана программно, например, по прошествии определенного времени включается интерферирующий ритм).- the mode of interfering sound stimuli (interfering rhythms) for assessing (calculating) the value of stability and the value of accuracy for the ability to inhibit the respondent, and the respondent must retain the rhythm, including after reproducing the parallel rhythm of the distracting rhythm (sequence or set of distracting sound stimuli), or at least one distracting sound stimulus. In the particular case of the interfering sound stimuli mode, it is possible to evaluate (calculate) the retention indicators of the master rhythm, and the respondent’s ability to not switch to at least one distracting sound stimulus (in particular, the rhythmic sound stimulus distracting rhythm). In the mode of interfering sound stimuli (interfering rhythm), the respondent is simultaneously presented (reproduced) two sound sequences at once (in particular, a setting rhythm and a distracting rhythm), in particular, two sequences of sound stimuli, each of which has its own frequency, its own parameters (characteristics) sounding. It is worth noting that these two sound sequences differ in the frequency of each rhythm, and the frequency of the second (distracting rhythm) differs from the frequency of the master rhythm, so that the respondent can distinguish the master rhythm from the distracting rhythm, in particular, so that the respondent can distinguish the frequency of the master rhythm from the frequency of the distracting rhythm . For example, in the case of reproduction of sound stimuli to a respondent, which are metronome beats (program metronome or digital metronome), the number of beats per minute for a master rhythm can be 60 beats per minute, and for a distracting rhythm (interfering rhythm) the number of beats per minute can be 90 beats per minute. In the particular case, the respondent is reproduced (presented) first the first sequence of sound stimuli (rhythm, in particular, the master rhythm) and the respondent begins to repeat (reproduce) it with beats on the
- режима аверсивного звукового стимула (режим аверсивных звуковых стимулов) для оценки (вычисления) значения устойчивости и значения точности воспроизведения ритма, в частности, задающего ритма, и стабильности его удержания при разовом предъявлении (воспроизведении) респонденту аверсивного стимула, являющегося частным случаем отвлекающего стимула, одновременно с задающим ритмом. В режиме аверсивного звукового стимула респондент повторяет предъявляемый ему задающий ритм, стараясь максимально точно попадать задающий ритм. Программный модуль генерирования ритма 210 позволяет осуществлять генерирование (простых) последовательностей стимулов, например, с частотой от 4 ударов/мин. до 240 ударов/мин, причем аверсивные стимулы (звуки) могут быть выбраны оператором или респондентом из библиотеки звуковых стимулов и являются дисгармоническими сигналами, которые респондента отвлекают от стабильного воспроизведения задающего ритма. Стимульный сигнал отвлекающего звукового стимула (в частном случае, аверсивного звукового стимула) может являться комплексным звуком, в том числе биологически или социально значимым (например, звук колокольчика, удар молотком и др.). Стоит отметить, что способность удерживать респондентом задающий ритм, несмотря на возникающий (отвлекающий, аверсивный) стимул является ингибированием (подавлением).- mode of aversive sound stimulus (mode of aversive sound stimuli) for assessing (calculating) the value of stability and the accuracy of rhythm reproduction, in particular, the setting rhythm, and the stability of its retention during one-time presentation (reproduction) of an aversive stimulus to the respondent, simultaneously with the master rhythm. In the aversive sound stimulus mode, the respondent repeats the rhythm setting that is presented to him, trying to get the rhythm setting as accurately as possible. The rhythm
- режима аверсивного звукового удара для оценки (вычисления) значения устойчивости и значения точности воспроизведения ритма, в частности, задающего ритма, и стабильности его удержания при разовом предъявлении респонденту дискретного отвлекающего звукового стимула. В частном случае, удар задается как настраиваемый тон, а стимул может быть, например, звуком грома и т.д. Кроме того, упомянутый удар может предъявляться случайно, периодически, только по нажатию программной кнопки (в графическом интерфейсе пользователя программного модуля генерирования ритма 210), осуществляющей предъявление такого удара респонденту. В режиме аверсивного звукового удара респондент повторяет предъявляемый ему задающий ритм, стараясь максимально точно попадать в задающий ритм. Стоит отметить, что аверсивный удар (звуковой стимул) может предъявляться (воспроизводиться) респонденту разово, с заданной периодичностью, в случайные моменты времени в процессе воспроизведения задающего ритма или на отставленном промежутке времени, причем параметры предъявления аверсивного удара (как и любого другого стимула и/или ритма), такие как время предъявления аверсивного удара респонденту, периодичность предъявления аверсивного удара.- aversive sound strike mode for assessing (calculating) the stability value and the accuracy value of the rhythm, in particular, the master rhythm, and the stability of its retention when a single discrete distracting sound stimulus is presented to the respondent. In the particular case, the beat is set as a custom tone, and the stimulus can be, for example, the sound of thunder, etc. In addition, the aforementioned beat can be presented randomly, periodically, only by pressing a software button (in the graphical user interface of the rhythm generation software module 210), which presents such an impact to the respondent. In the aversive sound strike mode, the respondent repeats the rhythm setting that is presented to him, trying to get as accurate as possible into the rhythm setting. It is worth noting that an aversive beat (sound stimulus) can be presented (played back) to the respondent one-time, with a given frequency, at random times in the process of playing the master rhythm or at a lagging time interval, and the parameters for presenting an averse blow (like any other stimulus and or rhythm), such as the time of presentation of the aversive strike to the respondent, the frequency of presentation of the aversive strike.
- режима ритмических звуковых последовательностей (паттернов, шаблонов) для оценки (вычисления) значения устойчивости и значения точности воспроизведения ритма, в частности, задающего ритма, являющегося паттерном (шаблоном, структурой), и стабильности его удержания респондентом. Стоит отметить, что паттерны являются звуковыми последовательностями звуков, ритмами, причем предъявляемые ритмические звуковые последовательности подчиняются правилам, например, ритм звуковых последовательностей (в частности, ритмических последовательностей) может увеличиваться (ускоряться) или уменьшаться (замедляться) при предъявлении (воспроизведении) их респонденту. Стоит отметить, что в частном случае условия и параметры предъявления звуковых ритмических звуковых последовательностей определяются шаблонами, используемыми в практике нейропсихологов и экспертно ими оцененные. Стоит отметить, что описываемые в настоящем изобретении ритмические звуковые последовательности (шаблоны, паттерны) могут храниться в библиотеке ритмических звуковых последовательностей (шаблонов, паттернов), в частности, в базе данных ритмических звуковых последовательностей (паттернов, шаблонов).- the mode of rhythmic sound sequences (patterns, patterns) for assessing (calculating) the values of stability and the accuracy of the rhythm, in particular, the master rhythm, which is the pattern (template, structure), and the stability of its retention by the respondent. It is worth noting that the patterns are sound sequences of sounds, rhythms, and the presented rhythmic sound sequences obey the rules, for example, the rhythm of sound sequences (in particular, rhythmic sequences) can increase (accelerate) or decrease (slow down) when presented (reproduced) to the respondent. It should be noted that in the particular case of the conditions and parameters of the presentation of sound rhythmic sound sequences are determined by the patterns used in the practice of neuropsychologists and expertly evaluated by them. It is worth noting that the rhythmic sound sequences (patterns, patterns) described in the present invention can be stored in a library of rhythmic sound sequences (patterns, patterns), in particular, in a database of rhythmic sound sequences (patterns, patterns).
- режима запоминания звуковой последовательности для оценки (вычисления) значения устойчивости и значения точности воспроизведения респондентом ритма, в частности, задающего ритма, по памяти. В режиме запоминания звуковой последовательности также осуществляется оценка (вычисление) показателей рабочей памяти респондента при выполнении им задач (заданий) на сенсомоторную синхронизацию. В режиме запоминания звуковой последовательности респонденту сначала осуществляется воспроизведение звуковой последовательности (ритма, в частности, задающего ритма) и уже после ее прослушивания (после предъявления (воспроизведения) респонденту звуковой последовательности) респондент осуществляет повторение (воспроизведение) прослушанной звуковой последовательности по памяти с использованием перкуссионного модуля 110. Звуковые последовательности (шаблоны, паттерны) могут храниться в библиотеке ритмических звуковых последовательностей (шаблонов, паттернов), в частности, в базе данных ритмических звуковых последовательностей (паттернов, шаблонов), причем с такими сохраненными и предъявленными респонденту звуковыми последовательностями осуществляется сравнение по показателям их воспроизведения (в частности, осуществляется оценка (вычисление) значения устойчивости и значения точности воспроизведения респондентом звуковой последовательности. Стоит отметить, что звуковые последовательности могут быть сформированы и предъявлены респондентам на основе нейропсихологических методик, отобранных экспертно и записанных в библиотеку звуковых последовательностей.- the mode of memorizing the sound sequence for assessing (calculating) the value of stability and the value of the accuracy of the rhythm that the respondent reproduces, in particular, the master rhythm, from memory. In the mode of storing the sound sequence, the evaluation (calculation) of the respondent’s working memory indicators is also carried out when performing tasks (tasks) on sensorimotor synchronization. In the mode of storing a sound sequence, the respondent first plays the sound sequence (rhythm, in particular, the master rhythm) and after listening to it (after presenting (playing) the sound sequence to the respondent), the respondent repeats (plays) the heard sound sequence using a
Значение упомянутого параметра «точность» (M) является средней величиной отклонения воспроизведённых респондентом интервалов (регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма) от заданного интервала (между звуковыми стимулами задающего ритма) в миллисекундах (мс):The value of the mentioned parameter “accuracy” (M) is the average value of the deviation of the intervals reproduced by the respondent (recorded by the respondent repeating signals of the setting rhythm) from the specified interval (between the sound stimuli of the setting rhythm) in milliseconds (ms):
, ,
где - воспроизведенный интервал, - заданный интервал (т.е. 1500 мс для ритма 40 ударов/мин и т.д.), n – число ударов (в частности, предъявляемых респонденту стимулов ритма или количество ударов респондентом по перкуссионному модулю). Таким образом, значение упомянутого параметра «точность» («M») определяется (вычисляется) как отношение суммы разностей по модулю всех воспроизводимых респондентом (участником исследования (или даже обследования)) интервалов (в частности, интервалов регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма), ко всему числу (общему количеству) ударов (звуковых стимулов), сгенерированных метрономом, в частном случае, программным модулем генерирования ритма (210, ФИГ. 2) и предъявленных респонденту.Where - the reproduced interval, - specified interval (ie, 1500 ms for a rhythm of 40 beats / min, etc.), n is the number of beats (in particular, the rhythm stimuli presented to the respondent or the number of beats by the respondent in the percussion module). Thus, the value of the mentioned parameter “accuracy” (“M”) is determined (calculated) as the ratio of the sum of the differences modulo all replicated by the respondent (participant of the study (or even the survey)) intervals (in particular, the intervals of the recorded signals of the repetition of the responding rhythm by the respondent) to the total number (total number) of beats (sound stimuli) generated by the metronome, in the particular case of the rhythm generation software module (210, FIG. 2) and presented to the respondent.
В частном случае, параметр точность показывает (определяет, характеризует), насколько ритм, выбиваемый (повторяемый) респондентом, попадает в задающий ритм.In the particular case, the accuracy parameter indicates (determines, characterizes) how much the rhythm beat out (repeated) by the respondent falls into the master rhythm.
Значение параметра «устойчивость» («D») является величиной разброса воспроизведенных респондентом интервалов без учета величины , т.е., в частном случае, аналогичен показателю дисперсии (в мс):The value of the “stability” parameter (“D”) is the value of the variation of the intervals reproduced by the respondent without taking into account the value , i.e., in the particular case, it is similar to the dispersion index (in ms):
, ,
где - среднее значение воспроизведенных интервалов.Where - the average value of the reproduced intervals.
Параметр устойчивость показывает, насколько ровно респондент удерживает (воспроизводимый ему задающий) ритм, который он повторяет посредством ударов (выбивает) по перкуссионному модулю (110, ФИГ. 1).The stability parameter indicates how smoothly the respondent keeps (setting it playing) the rhythm that he repeats by striking (knocking out) the percussion module (110, FIG. 1).
Таким образом, значение параметра «устойчивость» («D») определяется (вычисляется) как корень квадратный из отношения суммы разностей всех воспроизводимых респондентом интервалов (в частности, интервалов регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма), возведенных в квадрат, к общему количеству ударов (в частности, общему количеству звуковых стимулов), задающего ритма, в частности, ударов, сгенерированных метрономом, в частном случае, программным модулем генерирования ритма (210, ФИГ. 2) и предъявленных респонденту.Thus, the value of the “stability” parameter (“D”) is determined (calculated) as the square root of the ratio of the sum of the differences of all the intervals reproduced by the respondent (in particular, the intervals of the responding signal of the master rhythm recorded by the respondent) squared to the total number of beats ( in particular, the total number of sound stimuli) that sets the rhythm, in particular, the beats generated by the metronome, in the particular case of the rhythm generation software module (210, FIG. 2) and presented to the respondent.
Для корректного сравнения выполнения тэппинга под разные ритмы метронома величины (значения параметров) «M» и «D» могут быть нормированы на величину заданного интервала для получения безразмерных величин:To correctly compare the performance of tapping to different rhythms of the metronome, the values (parameter values) "M" and "D" can be normalized to the value of a given interval to obtain dimensionless values:
, ,
где является нормированной точностью, определяющей (отражающей) способность респондента попадать в задающий (заданный) ритм, в том числе, воспроизводимый по памяти респондентом,Where is the normalized accuracy that determines (reflects) the respondent’s ability to get into the setting (specified) rhythm, including that reproduced from memory by the respondent,
, ,
где является нормированной устойчивостью, определяющей (отражающей) способность респондента удерживать (воспроизводимый ему задающий) ритм. Where is normalized stability, determining (reflecting) the respondent’s ability to hold (setting the same asserting) rhythm.
В частном случае, если респондент воспроизводит временные интервалы, в среднем, равные 60 ударов/мин, но при этом их размах варьируется от 40 до 80 ударов/мин, то показатель нормированной точности ( ) будет низким, а показатель нормированной устойчивости ( ) будет высоким, что свидетельствует о точном, но неустойчивом воспроизведении ритма респондентом. И наоборот, высокий показатель нормированной точности ( ) и низкий показатель нормированной устойчивости ( ) будут свидетельствовать об устойчивом воспроизведении одинаковых временных интервалов, но не равных заданному (задающему) интервалу.In the particular case, if the respondent reproduces time intervals, on average, equal to 60 beats / min, but their range varies from 40 to 80 beats / min, then the rate of normalized accuracy ( ) will be low, and the normalized stability indicator ( ) will be high, which indicates an accurate but unstable reproduction of rhythm by the respondent. Conversely, a high rate of normalized accuracy ( ) and a low rate of normalized stability ( ) will indicate a steady reproduction of the same time intervals, but not equal to the specified (master) interval.
Стоит отметить, что в случае отклонения воспроизводимого респонденту ритма от воспроизводимого респондентом ритма респонденту может быть предложен ряд занятий, которые потенциально могут улучшить его ритмические показатели (чувство ритма). Так, например, для улучшения ритмических показателей (показателей чувства ритма) могут быть использованы различные когнитивные тренажеры, в частности, улучшающие сенсомоторную реакцию, концентрацию и внимание респондента. Также для улучшения ритмических показателей (показателей чувства ритма) могут быть использованы различные тренажеры, позволяющие тренировать рабочую память и внимание респондента. После проведения курса занятий респондентом, по крайней мере, на одном из таких тренажеров, респондент может улучшить ритмические показатели (показатели чувства ритма). В случае наличия динамики у респондента динамика может быть оценена объективно (статистическими методами) на основе результатов, получаемых настоящим методом.It should be noted that in case of a rhythm reproducible by the respondent from a rhythm reproduced by the respondent, the respondent may be offered a number of activities that can potentially improve his rhythmic indicators (sense of rhythm). For example, various cognitive simulators can be used to improve rhythmic indices (indices of sense of rhythm), in particular, improving the sensorimotor response, concentration and attention of the respondent. Also, to improve rhythmic indices (rhythm sense indices), various simulators can be used to train the working memory and attention of the respondent. After the course has been conducted by the respondent on at least one of these simulators, the respondent can improve the rhythmic indicators (rhythm sense indicators). If the respondent has dynamics, dynamics can be estimated objectively (by statistical methods) on the basis of the results obtained by this method.
Стоит отметить, что в процессе анализа программным модулем анализа и представления 230 осуществляется вычисление показателей, которые приведены в Таблице 1 расшифровки вычисляемых показателей.It is worth noting that in the process of analysis, the software analysis and
Таблица 1.Table 1.
Количество интервалов меньше на единицу в связи с тем, что интервал является разностью и для первого удара (в частности, стимул) не существует пары (в частности, предыдущего удара).The total number of sound stimuli minus one (i.e., the number of intervals per unit is less than the number of sound stimuli presented (reproduced) to the respondent)
The number of intervals is less by one due to the fact that the interval is a difference and there is no pair (in particular, the previous one) for the first strike (in particular, the stimulus).
(стандартный статистический показатель, характеризующий выполнение задания: чем лучше выполняется задание, тем меньше разброс). В частном случае является аналогом устойчивости.Indicator of frequency variation in the entire series; reflects the stability of the rhythm
(the standard statistical indicator characterizing the task performance: the better the task is performed, the smaller the spread). In the particular case is an analogue of sustainability.
При ритме в 60 звуковых стимулов/мин Sз=V.Reflects the quality of falling into a given rhythm, reduced to frequency.
With a rhythm of 60 sound stimuli / min Sc = V.
τ <1 – воспроизводимые респондентом интервалы короче заданного, то есть задающий ритм воспроизводится респондентом быстрее, чем нужно, респондент ускоряется, опережает задающий ритмτ> 1 - the intervals reproduced by the respondent are longer than the specified one, that is, the responding rhythm is reproduced more slowly by the respondent than is needed, the respondent lags behind the rhythm
τ <1 - the intervals reproduced by the respondent are shorter than the specified one, that is, the responding rhythm is played back faster than necessary, the respondent accelerates, is ahead of the rhythm setting
Для задаваемого (метрономом) ритма период и интервал – идентичны (равны). Для ритма, воспроизводимого респондентом используется определение – интервал, отличающийся от периода, поскольку респондент может не точно воспроизводить предъявляемый ему ритм.Average relative reproduction error (= τ-1).
For a rhythm set by (a metronome), the period and interval are identical (equal). For the rhythm reproduced by the respondent, a definition is used — an interval that differs from the period, since the respondent may not accurately reproduce the rhythm presented to him.
отрицательная – при τ<1 (ускорение)positive - at τ> 1 (deceleration);
negative - when τ <1 (acceleration)
M-ошибка более чувствительна в случае ситуации, когда в среднем человек попадает в ритм, но в отдельных случаях сильно от него отклоняется.The measure of the accuracy of hitting the rhythm.
M-error is more sensitive in the case of an average person getting into a rhythm, but in some cases deviating strongly from it.
ФИГ. 2 иллюстрирует примерный вариант персонального компьютера с программными модулями, согласно настоящему изобретению.FIG. 2 illustrates an exemplary personal computer with software modules according to the present invention.
Как описано выше программный модуль генерирования ритма 210 осуществляет генерирование (формирование), по крайней мере, одного ритма и/или, по крайней мере, одного звукового стимула, и осуществляет передачу, по крайней мере, одного сгенерированного ритма и/или, по крайней мере, одного звукового стимула в цифровом формате в звуковую карту 120 (ФИГ. 1), например, посредством беспроводного вида (типа) соединения, например, с использованием дата кабеля (от англ. data-cable, который используется для передачи данных между двумя устройствами, в частности, персональным компьютером 130 и звуковой картой 120,) в частности, USB-кабеля, или посредством беспроводного вида (типа) связи, например, посредством Wi-Fi. Как было сказано выше посредством интерфейса пользователя (в частности, графического интерфейса пользователя) программного модуля генерирования ритма 210 оператор или респондент может устанавливать (задавать) параметры ритмов и/или звуковых стимулов, генерируемых программным модулем генерирования ритма 210.As described above, the rhythm
Как описано выше программный модуль преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 получает дискретные (цифровые) сигналы со (из) звуковой карты 120 с использованием дата кабеля (от англ. data-cable) в частности, USB-кабеля, или посредством беспроводного вида (типа) связи, например, посредством Wi-Fi, и осуществляет преобразование полученных дискретных (цифровых) сигналов в универсальный формат (форму). После упомянутого преобразования полученных дискретных (цифровых) сигналов программный модуль преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 осуществляет передачу преобразованных в универсальный формат (форму) дискретных (цифровых) сигналов в программный модуль преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220. Стоит отметить, что программный модуль преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 позволяет осуществлять сохранение на устройстве хранения данных полученных дискретных (цифровых) сигналов, по крайней мере, в одном из известных цифровых форматов хранения звуковых данных (аудиозаписей).As described above, the software module for converting recognizable signals into a universal format (form) 220 receives discrete (digital) signals from (from) the
Как описано выше программный модуль анализа и представления 230 осуществляет анализ преобразованных в универсальный формат (форму) дискретных (цифровых) сигналов и осуществляет представление преобразованных в универсальный формат (форму) дискретных (цифровых) сигналов и результатов анализа на мониторе 150 в виде графика (интервалограммы) и/или в виде таблицы.As described above, the analysis and
ФИГ. 3 иллюстрирует блок-схему способа, описываемого в рамках настоящего изобретения.FIG. 3 illustrates a flow chart of a method described within the scope of the present invention.
В шаге 310 оператором или респондентом в (графическом) интерфейсе пользователя программного модуля генерирования ритма 210 осуществляется настройка параметров, по крайней мере, одного ритма и/или, по крайней мере, одного звукового стимула, как описано в рамках настоящего изобретения. В частном случае, в шаге 310 оператором в интерфейсе пользователя программного модуля генерирования ритма 210 вычислительного устройства, в частности, персонального компьютера, осуществляется настройка параметров задающего ритма, включающего звуковые стимулы, и/или, по крайней мере, одного звукового стимула, которые будут воспроизводиться респонденту.In
Далее в шаге 315 программным модулем генерирования ритма 210 осуществляется начало генерирования задающего ритма и опционально другого ритма (ритмов) и (или) стимула (стимулов), как описано в рамках настоящего изобретения. Генерируемый программным модулем генерирования ритма 210 задающий ритм и опционально, по крайней мере, один другой ритм (ритмы) и (или) звуковой стимул (стимулы) передаются (в частном случае, программным модулем генерирования ритма 210, ФИГ. 2) в цифровом формате на (в) звуковую карту 120, и звуковой картой 120 осуществляется воспроизведение респонденту через (с использованием) подключенное к упомянутой звуковой карте устройство воспроизведения звука 140 задающего ритма и опционально, по крайней мере, одного другого ритма (ритмов) и (или) звукового стимула (стимулов), причем, в частном случае, звуковой картой 120 осуществляется преобразование задающего ритма и опционально, по крайней мере, одного другого ритма (ритмов) и (или) звукового стимула (стимулов) из цифрового формата в аналоговый формат.Next, in
Далее в шаге 320 респондент начинает повторять (воспроизводить) воспроизводимый ему задающий ритм посредством ударов по перкуссионному модулю 110 и перкуссионным модулем 110 осуществляется начало регистрирования повторения респондентом задающего ритма, в частности, перкуссионным модулем 110 осуществляется регистрация (регистрирование) ударов респондентом по перкуссионному модулю 110. Также, в процессе упомянутой регистрации перкуссионным модулем 110 начинается осуществление передачи регистрируемых (распознаваемых) сигналов задающего ритма в звуковую карту 120. В частном случае, в шаге 320 перкуссионным модулем 110 осуществляется начало регистрации повторения респондентом задающего ритма, причем респондент повторяет задающий ритм посредством ударов по перкуссионному модулю 110, и осуществляется начало передачи регистрируемых сигналов задающего ритма в звуковую карту 120, причем перкуссионный модуль 110 осуществляет распознавание сигналов отклика респондента на задаваемый ритм посредством ударов по перкуссионному модулю 110.Next, in
Далее в шаге 325 звуковой картой 120 осуществляется начало записи регистрируемых (распознаваемых) сигналов, в частности, стереосигнала (стереозвука, двух аудиосигналов, двух звуковых сигналов, сигнала по двум аудиоканалам) на персональный компьютер 130 и осуществляется начало передачи регистрируемых (распознаваемых), в частности, записываемых звуковой картой 120, сигналов на (в) персональный компьютер 130, в частности в программный модуль преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 и (или) в программный модуль анализа и представления 230, и (или) на устройство хранения данных персонального компьютера 130, причем первый аудиосигнал (в частности, аудиосигнал ритма, например, аудиосигнал задающего ритма) записывается в один канал записи, в частности, аудиозаписи (аудиофайла), а аудиосигнал отклика респондента (ударов по перкуссионному модулю 110, осуществляемых респондентом) записывается в другой канал записи, в частности, аудиозаписи (аудиофайла). В частном случае, в шаге 325 звуковой картой 120 осуществляется начало записи сигналов повторения респондентом задающего ритма, передаваемых в звуковую карту 120 перкуссионным модулем 110, и сигналов генерируемого задающего ритма и осуществляется передача записываемых сигналов повторения респондентом задающего ритма и сигналов генерируемого задающего ритма в программный модуль преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (формы) 220 вычислительного устройства, в частности, персонального компьютера 130.Next, in
Стоит отметить, что, в частном случае, исполнение шагов 315, 320 и 325 осуществляется параллельно, в частности, одновременно. Стоит также отметить, что в частном случае, что исполнение шагов 315 и 320 осуществляется параллельно, в частности, одновременно.It is worth noting that, in the particular case, the execution of
Далее в шаге 330 программным модулем генерирования ритма 210 осуществляется окончание генерирования задающего ритма и опционально другого ритма (ритмов) и (или) стимула (стимулов), в частности, по окончании длительности задающего ритма, как описано в рамках настоящего изобретения. Стоит отметить, что оператор или респондент может остановить генерирование задающего ритма и опционально другого ритма (ритмов) и (или) стимула (стимулов) в интерфейсе пользователя программного модуля генерирования ритма 210.Next, in
Далее в шаге 335 респондент заканчивает повторять (воспроизводить) воспроизводимый ему задающий ритм посредством ударов по перкуссионному модулю 110 и перкуссионным модулем 110 осуществляется окончание регистрации повторения респондентом задающего ритма и осуществляется окончание передачи регистрируемых (распознаваемых) сигналов задающего ритма в звуковую карту 120. В частном случае, в шаге 335 перкуссионным модулем 110 осуществляется окончание регистрации сигналов повторения респондентом задающего ритма и осуществляется окончание передачи регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма в звуковую карту 120 по окончании повторения респондентом задающего ритма.Next, in
Далее в шаге 340 звуковой картой 120 осуществляется окончание записи и передачи регистрируемых (распознаваемых) сигналов, в частности, в дискретном (цифровом) формате, в программный модуль преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 и (или) в программный модуль анализа и представления 230. В частном случае, в шаге 340 звуковой картой 120 осуществляется окончание записи сигналов повторения респондентом задающего ритма и сигналов генерируемого задающего ритма и осуществляется окончание передачи регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма и сигналов генерируемого задающего ритма в программный модуль преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 вычислительного устройства, в частности, персонального компьютера 130.Further, in
Далее в шаге 345 программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 осуществляется преобразование полученных со звуковой карты 120 зарегистрированных (распознаваемых) сигналов в дискретном (цифровом) формате в универсальный формат (форму) и осуществляется передача сигналов, преобразованных в универсальный формат (форму), в программный модуль анализа и представления 230. В частном случае, в шаге 345 программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 вычислительного устройства, в частности, персонального компьютера 130, осуществляется преобразование полученных со звуковой карты 120 сигналов повторения респондентом задающего ритма и сигналов генерируемого задающего ритма в универсальный формат аудиосигналов и осуществляется передача таких сигналов, преобразованных в универсальный формат аудиосигналов, в программный модуль анализа и представления 230 вычислительного устройства, в частности, персонального компьютера 130.Next, in
Далее в шаге 348 программным модулем анализа и представления 230 осуществляется преобразование данных в универсальном формате в формат интервалограммы (набор данных формата интервалограммы), в частности, в набор (в частном случае, в массив) данных, являющихся точками (метками) интервалограммы. В частном случае, в шаге 348 программным модулем анализа и представления 230 вычислительного устройства, в частности, персонального компьютера 130, осуществляется преобразование данных, преобразованных в универсальный формат аудиосигналов, в набор данных интервалограммы, причем упомянутый набор данных содержит амплитуды и время соответствующих пиков регистрируемых сигналов повторения респондентом задающего ритма и соответствующих пиков сигналов генерируемого задающего ритма.Next, in
Далее в шаге 350 программным модулем анализа и представления 230 осуществляется анализ полученных сигналов, преобразованных в данные (набор данных, массив данных) в формате интервалограммы, в частности, осуществляется оценка (вычисление) чувства ритма человека (респондента) посредством вычисления значения параметра «точность» и значения параметра «устойчивость», а также посредством вычисления значения параметра нормированная «точность» и значения параметра нормированная «устойчивость», как описано в рамках настоящего изобретения.Next, in
Далее в шаге 355 программным модулем анализа и представления 230 осуществляется отображение (представление) интервалограммы (содержащей, по крайней мере, набор данных в формате интервалограммы) и/или результатов упомянутого анализа, в частности, значения параметра «точность» и значения параметра «устойчивость», а также значения параметра нормированная «точность» и значения параметра нормированная «устойчивость» посредством (с использованием) монитора (150, ФИГ.1). Также, в шаге 355 может осуществляться отображение данных, преобразованных в универсальный формат (форму), программным модулем преобразования распознаваемых сигналов в универсальный формат (форму) 220 (ФИГ. 2).Next, in
Как было сказано выше, результаты упомянутого анализа могут быть выведены в виде таблицы, пример которой представлен в Таблице 2.As mentioned above, the results of the above analysis can be displayed in the form of a table, an example of which is presented in Table 2.
Таблица 2.Table 2.
Длительности этого интервала «мгновенная частота» (F)Corresponding
The duration of this interval is “instantaneous frequency” (F)
0
- левый,
1
- правыйChannel Id
0
- left
one
- right
(где интервал – разница между последующим и предыдущим ударами)Interval sequence number
(where the interval is the difference between the subsequent and the previous blows)
с выделенными на нем пикамиFirst beat amplitude for audio
with peaks highlighted on it
ФИГ. 4 иллюстрирует примерный вариант интервалограммы (темпограммы) для режима ритмический праксис, согласно настоящему изобретению. На ФИГ. 4 показаны интервалы задающего ритма 410 и интервалы воспроизводимого (повторяемого) респондентом ритма 420. Показанная на ФИГ. 4 интервалограмма является графиком, отражающий разностную (между соседними ударами) картину, в частности, разность между соседними ударами стимульного звука (в частности, задающего ритма 410) и отклика (ударов) респондента (в частности, воспроизводимого респондентом ритма 420). Стоит отметить, что в частном случае, когда ритм – постоянный, то интервал аналогичен периоду.FIG. 4 illustrates an exemplary intervalogram (tempogram) for the rhythmic praxis mode according to the present invention. In FIG. 4 shows the intervals of the
ФИГ. 5 иллюстрирует примерный вариант интервалограммы для режима интерферирующих звуковых стимулов. На ФИГ. 5 показаны интервалы задающего ритма 510 и интервалы воспроизводимого (повторяемого) респондентом ритма 520. Стоит отметить, что, в частном случае амплитуда сигнала, в частном случае, задающему сигнала, может несколько различаться (с течением времени), поскольку сигнал (всегда) содержит какие-то шумы и идеальным быть не может. В частном случае, колебания задающего сигнала на показанной интервалограмме лежат (находятся) в пределах 5%. В частном случае, когда респонденту предъявляется интерферирующий ритм (который также записывается и отображается на интервалограмме), то осуществляется сложение задающего ритма с интерферирующим ритмом (530), поскольку в частном случае интерферирующий ритм и задающий ритм записывают в один канал, что приводит к изменению амплитуды сигнала (в частности, суммарных сигналов). Стоит отметить, что, в частном случае, интерферирующий ритм и задающий ритм могут быть записаны в различные (разные) каналы, что позволяет «развести» (в частности, записать) любые звуки каждый по своему каналу.FIG. 5 illustrates an exemplary intervalogram for interfering sound stimuli mode. In FIG. 5 shows the intervals of the
На ФИГ. 6 показан примерный вариант преобразованного в универсальный формат аудиосигнала и сглаженной огибающей. На ФИГ. 6 преобразованный в универсальный формат аудиосигнал (612, ФИГ. 6), в частности, последовательность, (в памяти персонального компьютера (130, ФИГ. 1)) является осциллирующим, с переменными частотой и полярностью сигнала. Сглаженная огибающая (617, ФИГ. 6), полученная из среднеквадратичного усреднения амплитуд, как описано в рамках настоящего изобретения, используется для определения изменений амплитуды (в частности, громкости) аудиосигнала.In FIG. 6 shows an exemplary version of the audio signal converted into a universal format and a smooth envelope. In FIG. 6 audio signal converted into a universal format (612, FIG. 6), in particular, a sequence (in the memory of a personal computer (130, FIG. 1)) is oscillating, with variable frequency and polarity of the signal. The smoothed envelope (617, FIG. 6), obtained from the root-mean-square averaging of amplitudes, as described in the framework of the present invention, is used to determine changes in the amplitude (in particular, loudness) of an audio signal.
На ФИГ. 7 показан примерный вариант максимумов огибающей, согласно настоящему изобретению. Как описано в рамках настоящего изобретения, максимумы огибающей (711, ФИГ. 7) соответствуют (являются) моментам наибольшей амплитуды (в частности, громкости) (распознаваемого) аудиосигнала.In FIG. 7 shows an exemplary embodiment of the envelope maxima according to the present invention. As described in the framework of the present invention, the envelope maxima (711, FIG. 7) correspond to (are) the moments of the greatest amplitude (in particular, volume) of the (recognizable) audio signal.
На ФИГ. 8 показан пример компьютерной системы общего назначения, которая включает в себя многоцелевое вычислительное устройство в виде персонального компьютера 130 (компьютера, вычислительного устройства) или сервера, или модуля описываемой в настоящем изобретении системы, включающего в себя процессор 21, системную память 22 и системную шину 23, которая связывает различные системные компоненты, включая системную память с процессором 21.In FIG. 8 shows an example of a general-purpose computer system that includes a multipurpose computing device in the form of a personal computer 130 (computer, computing device) or a server, or a module of a system described in the present invention, including a
Системная шина 23 может быть любого из различных типов структур шин, включающих шину памяти или контроллер памяти, периферийную шину и локальную шину, использующую любую из множества архитектур шин. Системная память включает постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 24 и оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 25. В ПЗУ 24 хранится базовая система ввода/вывода 26 (БИОС), состоящая из основных подпрограмм, которые помогают обмениваться информацией между элементами внутри компьютера 130, например, в момент запуска.The
Компьютер 130 также может включать в себя накопитель 27 на жестком диске для чтения с и записи на жесткий диск (не показан), накопитель 28 на магнитных дисках для чтения с или записи на съёмный магнитный диск 29, и накопитель 30 на оптическом диске для чтения с или записи на съёмный оптический диск 31 такой, как компакт-диск, цифровой видео-диск и другие оптические средства. Накопитель 27 на жестком диске, накопитель 28 на магнитных дисках и накопитель 30 на оптических дисках соединены с системной шиной 23 посредством, соответственно, интерфейса 32 накопителя на жестком диске, интерфейса 33 накопителя на магнитных дисках и интерфейса 34 оптического накопителя. Накопители и их соответствующие читаемые компьютером средства обеспечивают энергонезависимое хранение читаемых компьютером инструкций, структур данных, программных модулей и других данных для компьютера 130.
Хотя описанная здесь типичная конфигурация использует жесткий диск, съёмный магнитный диск 29 и съёмный оптический диск 31, специалист примет во внимание, что в типичной операционной среде могут также быть использованы другие типы читаемых компьютером средств, которые могут хранить данные, которые доступны с помощью компьютера, такие как магнитные кассеты, карты флеш-памяти, цифровые видеодиски, картриджи Бернулли, оперативные запоминающие устройства (ОЗУ), постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) и т.п.Although the typical configuration described here uses a hard disk, a removable
Различные программные модули, включая операционную систему 35, могут быть сохранены на жёстком диске, магнитном диске 29, оптическом диске 31, ПЗУ 24 или ОЗУ 25. Компьютер 130 включает в себя файловую систему 36, связанную с операционной системой 35 или включенную в нее, одно или более программное приложение 37, другие программные модули 38 и программные данные 39. Пользователь может вводить команды и информацию в компьютер 130 при помощи устройств ввода, таких как клавиатура 40 и указательное устройство 42. Другие устройства ввода (не показаны) могут включать в себя микрофон, джойстик, геймпад, спутниковую антенну, сканер или любое другое.Various program modules, including the operating system 35, may be stored on a hard disk,
Эти и другие устройства ввода соединены с процессором 21 часто посредством интерфейса 46 последовательного порта, который связан с системной шиной, но могут быть соединены посредством других интерфейсов, таких как параллельный порт, игровой порт или универсальная последовательная шина (УПШ). Монитор 150 или другой тип устройства визуального отображения (в частности, представления данных) также соединен с системной шиной 23 посредством интерфейса, например, видеоадаптера 48. В дополнение к монитору 150, персональные компьютеры обычно включают в себя другие периферийные устройства вывода (не показано), такие как динамики и принтеры.These and other input devices are often connected to the
Компьютер 130 может работать в сетевом окружении посредством логических соединений к одному или нескольким удаленным компьютерам 49. Удаленный компьютер (или компьютеры) 49 может представлять собой другой компьютер, сервер, роутер, сетевой ПК, пиринговое устройство или другой узел единой сети, а также обычно включает в себя большинство или все элементы, описанные выше, в отношении компьютера 130, хотя показано только устройство хранения информации 50. Логические соединения включают в себя локальную сеть (ЛВС) 51 и глобальную компьютерную сеть (ГКC) 52. Такие сетевые окружения обычно распространены в учреждениях, корпоративных компьютерных сетях, Интернете.
Компьютер (в частности, персональный компьютер) 130, используемый в сетевом окружении ЛВС, соединяется с локальной сетью 51 посредством сетевого интерфейса или адаптера 53. Компьютер 130, используемый в сетевом окружении ГКС, обычно использует модем 54 или другие средства для установления связи с глобальной компьютерной сетью 52, такой как Интернет.A computer (in particular, a personal computer) 130 used in the network LAN environment is connected to the
Модем 54, который может быть внутренним или внешним, соединен с системной шиной 23 посредством интерфейса 46 последовательного порта. В сетевом окружении программные модули или их части, описанные применительно к компьютеру 130, могут храниться на удаленном устройстве хранения информации. Надо принять во внимание, что показанные сетевые соединения являются типичными, и для установления коммуникационной связи между компьютерами могут быть использованы другие средства.The modem 54, which may be internal or external, is connected to the
В заключение следует отметить, что приведенные в описании сведения являются примерами, которые не ограничивают объем настоящего изобретения, определенного формулой. Специалисту в данной области становится понятным, что могут существовать и другие варианты осуществления настоящего изобретения, согласующиеся с сущностью и объемом настоящего изобретения.In conclusion, it should be noted that the information given in the description are examples that do not limit the scope of the present invention as defined by the formula. The person skilled in the art will understand that there may be other embodiments of the present invention consistent with the nature and scope of the present invention.
Claims (25)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018118979A RU2685774C1 (en) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | Method for assessing a person's sense of rhythm |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018118979A RU2685774C1 (en) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | Method for assessing a person's sense of rhythm |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2685774C1 true RU2685774C1 (en) | 2019-04-23 |
Family
ID=66314729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018118979A RU2685774C1 (en) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | Method for assessing a person's sense of rhythm |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2685774C1 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100217159A1 (en) * | 2009-02-11 | 2010-08-26 | Interactive Metronome, Inc. | Gait symmetry measurement and improvement |
US20140352521A1 (en) * | 2013-06-03 | 2014-12-04 | Lumos Labs, Inc. | Rhythm brain fitness processes and systems |
-
2018
- 2018-05-23 RU RU2018118979A patent/RU2685774C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100217159A1 (en) * | 2009-02-11 | 2010-08-26 | Interactive Metronome, Inc. | Gait symmetry measurement and improvement |
US20140352521A1 (en) * | 2013-06-03 | 2014-12-04 | Lumos Labs, Inc. | Rhythm brain fitness processes and systems |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
АКИМОВА Ю.С. Развитие ритмического слуха младших школьников на занятиях музыки с применением компьютерных технологий. Выпускная квалификационная работа, МПГУ. М., 2008, с. 1-99. * |
ДРЕНЬ О.В. Мониторинг развития чувства ритма у старших дошкольников в игровой деятельности. Сибирский педагогический журнал, 2009, с. 186-196. * |
ДРЕНЬ О.В. Мониторинг развития чувства ритма у старших дошкольников в игровой деятельности. Сибирский педагогический журнал, 2009, с. 186-196. АКИМОВА Ю.С. Развитие ритмического слуха младших школьников на занятиях музыки с применением компьютерных технологий. Выпускная квалификационная работа, МПГУ. М., 2008, с. 1-99. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6234563B2 (en) | Training system | |
KR100743967B1 (en) | Device for brain function analysis/development using evoked potential | |
JP6973800B2 (en) | User interface for navigating through physiological data | |
Streeter et al. | Computer aided music therapy evaluation: Testing the Music Therapy Logbook prototype 1 system | |
JPWO2020100671A1 (en) | Information processing equipment, information processing methods and programs | |
TW201327460A (en) | Apparatus and method for voice assisted medical diagnosis | |
Schloneger et al. | Assessments of voice use and voice quality among college/university singing students ages 18–24 through ambulatory monitoring with a full accelerometer signal | |
WO2020071149A1 (en) | Information processing device | |
Blanco et al. | Evaluation of a sound quality visual feedback system for bow learning technique in violin beginners: an EEG study | |
Marks et al. | Impact of nonmodal phonation on estimates of subglottal pressure from neck-surface acceleration in healthy speakers | |
Brockmann-Bauser | Improving jitter and shimmer measurements in normal voices | |
Hillman et al. | Current diagnostics and office practice: appropriate use of objective measures of vocal function in the multidisciplinary management of voice disorders | |
Van Stan et al. | Changes in the Daily Phonotrauma Index following the use of voice therapy as the sole treatment for phonotraumatic vocal hyperfunction in females | |
JP2008516701A (en) | Physiological monitoring method and apparatus | |
US20090138270A1 (en) | Providing speech therapy by quantifying pronunciation accuracy of speech signals | |
Gaskill et al. | Vocal Dosimetry: A Graduate Level Voice Pedagogy Course Experience. | |
Nudelman et al. | Daily Phonotrauma Index: An objective indicator of large differences in self-reported vocal status in the daily life of females with phonotraumatic vocal hyperfunction | |
Gurlekian et al. | Comparison of two perceptual methods for the evaluation of vowel perturbation produced by jitter | |
RU2685774C1 (en) | Method for assessing a person's sense of rhythm | |
TWI626037B (en) | Virtual reality system for psychological clinical application | |
Maté-Cid | Vibrotactile perception of musical pitch | |
Lamarche et al. | Not just sound: Supplementing the voice range profile with the singer's own perceptions of vocal challenges | |
Stipancic et al. | Tipping the Scales: Indiscriminate Use of Interval Scales to Rate Diverse Dysarthric Features | |
Cunningham et al. | Interprofessional approaches to acoustic voice analysis | |
Letule | An assessment model for the musical material produced during the course of music therapy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200524 |