SE439852B - Elektropalatograf - Google Patents

Description

80020l+0-7 Detta ernås genom att elektropalatografen erhållit de i patentkraven angivna kännetecknen.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. 1 visar ett blockschema av en elektropalatograf enligt föreliggande uppfinning. Fig. 2A-2E visar* linguapalatala standardkontaktmönster vid vissa typiska standard- språkljud, varvid de signalöverförande elektroder med vilka tungan kommit i kontakt visas som fyllda ringar. Fig,3 visar ett block- schema av en anordning som används tillsammans med elektropalato- grafen i fig. 1 för att bestämma huruvida språkljud från en språk- tränad person är riktiga eller felaktiga. Fig. 4 är ett diagram som visar vågformerna hos in- och utsignaler till resp. från en nochkrets för förtydligande av anordningens i fig 3 arbetssätt.

Fig. 5 visar en förstorad planvy av den konstgjorda gom som används vid elektropalatografen enligt uppfinningen som visar ett riktigt linguapalatalt standardkontaktmönster för ett språkljud [u], lik- nande det i fig. 2A, med respektive signalöverförande elektroder numrerade.

Såsom framgår av fig. 1 innefattar elektropalatografen en- ligt föreliggande uppfinning en konstgjord gom 101 av ett isolerande material. Den konstgjorda gommen 101 har dels en första yta, som är avsedd att bringas i kontakt med den hårda gommen hos en språk- tränad person, och har endast en signalmottagande elektrod 102 (denna första yta motsvaras av ritningens baksida och elektroden 102 visas med en streckad linje), och dels en andra yta, som tungan är avsedd att beröra , som har ett flertal små sígnalöver- förande elektroder 103 (denna andra yta motsvaras av ritningens framsida och elektroderna 103 visas med heldragna linjer), varvid de signalöverförande elektroderna 103 i huvudsak är jämnt fördelade över den konstgjorda gommens 101 andra yta såsom framgår bäst av fig. 5, där sådana konsekutiva nummer som 22-1, 22-2,22-3, ... är tilldelade var och en av elektroderna 103 för bestämning i förväg av den ordningsföljd i vilken elektroderna 103 skall avsökas med en serie signaler, såsom kommer att beskrivas närmare nedan. För detta ändamål är var och en av elektroderna 103 genom lednings- trådar 104 anslutna till respektive utgångar hos en signalfördel- ningsanordning 105, så att utsignaler från en signalkälla 107, i Égoea (arm-tft 8002040-7 som är ansluten till fördelningsanordningen 105, kommer att på- läggas var för sig på var och en av de signalöverförande elektro- derna 103 i tur och ordning i en i förväg bestämd följd för elektro- derna i överensstämmelse med fördelningen i fördelningsanordningen 105 i beroende av klocksignaler från en klocksignaloscillator 106, som är ansluten till fördelningsanordningen 105. Den signalmottagande elektroden 102 är genom en ledningstrád 108 ansluten till en enda detektor 109, så att en elektrisk spänning hos de avsökningssignaler som pâläggs på elektroden 102 genom tungan och den hårda gommen från vissa av de signalöverförande elektroderna 103, med vilka tungan är i kontakt vid varje spràkljudbildning, kommer att påvisas av detektorn 109. Detekteringsresultatet avges till en grindkrets 110, som avger sina utsignaler till en índikeringsanordning 111 i beroende av avsökningssignalerna från fördelningsanordningen 105, vilka även avges till grindkretsen 110. Vid den visade utförings- formen är indikeringsanordningen 111 försedd med ett flertal indi- keringslampor eller liknande 112, som är anordnade på i huvudsak samma sätt som de signalöverförande elektroderna 103 på den konst- gjorda gommen 101, så att dessa lampor 112 kommer att tändas i be- roende av den dynamiska detektorns 109 detekteringsresultat för att indikera de linguapalatala kontaktmönstren.

Såsom framgår av det ovanstående är det lätt att på indi- keringsanordningen 111 synligt visa sådana dynamiska linguapalatala kontaktmönster vid språkljudtestning av personer som spráktränats i sådana mönster som exemplifieras i fig. 3A-3E, som visar följande standardsprâkljud [u], [e], [i], [s] respektive Lfl, där de signal- överförande elektroderna 103 med vilka tungan haft kontakt visas som svarta fyllda punkter 103' (motsvarande mönster visas även av lamporna 112 på indikeríngsanordningen 111), då serien av avsök- ningssignaler i följd efter varandra tillförs den ena efter den andra till var och en av de signalöverförande elektroderna 103 i en i förväg bestämd avsökningsordningsföljd för elektroderna 103.

Denna avsökning av elektroderna 103 upprepas och för oscillatorns 106 klocksignalsvängning, som är bestämmande för avsökningsinställ- ningen såväl som för dess upprepningsförlopp, väljs lämpligen un frekvens som är tillräcklig för att indikcringarna pa índikvrings- anordningen av det bestämda antal signalöverförande elektroder med ~“__ 800201104 vilka tungan kommer i kontakt för varje språkljud under sådan kon- sekutiv avkänning, skall kunna återges i huvudsak momentant och samtidigt, dvs. som ett mönster.

Fig. 3 visar ett blockschema av en anordning för användning tillsammans med elektropalatografen i fig. 1 för bestämning av huruvida språkljuden som bildas av personer som språktränats är riktiga eller felaktiga. Denna anordning innefattar en linguapalatal kontaktsignalbehandlingsdel eller jämförelseorgan I och en lingua- palatal icke-kontaktsignalbehandlingsdel eller jämförelseorgan II parallell med jämförelseorganet I, vilka var och en innefattar samma seriekoppling avett läsminne (ROM) 4 eller 10, en nochgrind- krets 5 eller 11, ett räkneverk 6 eller 12 och en digital kompa- rator 8 eller 14 samt en förinställd jämförelsekälla 7 eller 13, som är ansluten till en ingång på komparatorn 8 eller 14, förutom att en inverterare 9 är ansluten till en ingång på nochgrindkretsen 11 i jämförelseorganet II.

Läsminnet 4 eller 10 omfattar minnen i ett antal som är lika med det önskade antalet språkljud för språkträningen, varvid vart I och ett av minnena innefattar minnesceller i ett antal som är lika med det antal signalöverförande elektroder 103 som är anordnade på den konstgjorda gommen, dvs 63 i fig. 5, och i vart och ett av minnena lagras medelst sådana minnesceller en linguapalatal kontakt- signal, som är representativ för respektive linguapalatala standard- kontaktmönster för språkljuden. Vid läsning av de lagrade signa- lerna i läsminnet utväljs först ett antal minnen som motsvarar ett selektivt språkljud medelst en yttre strömställare eller liknande, varpå läsningen av det sålunda utvalda minnet initieras i beroende av en sådan signal som visas med vågform C i fig. 4, som indikerar slutet av varje avsökningscykel för fördelningsanordningen 105 och som överförs från denna via en utgång 121 hos anordningen i fig. 1_ och en ingång 121' hos anordningen i fig. 3 till respektive läs- minne 4 och 10/ och respektive bit_av den lagrade signalen i det utvalda minnet läses sekvensiellt enligt avsökningsordningsföljden för elektroderna 103 i beroende av de klocksignaler som till exempel visas med bågform A i fig.4, vilka signaler överföres från oscil- latorn 106 via en utgång 123 och en ingång 123' till läsminnet 4 och 10. âßfiï ïa whqhrïfir :Fe m. u “ x 8002040~7 I nochgrindkretsen 5 uttas en nochsignal av den lagrade signal som utlästs från läsminnet 4 och detektorns 109 detekterings- resultat och matas till räkneverket 6. Sålunda räknar räkneverket 6 antalet bit hos denna nochgrindkrets Sutsignal, dvs varje antal signalöverförande elektroder 103 vid det aktuella linguapalatala kontaktmönstret som icke sammanfaller med antalet bit hos den lag- rade signal som representerar det linguapalatala standardkontakt- mönstret för varje avsökningscykel. Det av räkneverket 6 räknade antalet jämförs i komparatorn 8 med antalet signalöverförande elektroder 103 vid det särskilda linguapalatala standardkontakt- mönstret för det utvalda språkljudet, vilket är 8 i det illustre- rade fallet för sprâkljud [u] och i förväg inställt i jämförelse- källan 7, och komparatorn 8 avger en högnivåsignal, dvs "1" endast då de två antalen är lika.

I jämförelseorganet II inverteras detektorns 109 detekterings- resultat i och för åstadkommande av en inverterad signal som anger det antal signalöverförande elektroder 103 med vilka tungan icke har kommit i kontakt under den speciella språkljudbildningen. Vid nochgrindkretsen 11 uttas sålunda en nochsignal av den lagrade sig- nal som utlästs fràiläsminnet 10, som sålunda representerar standard- kontaktmönstret för det utvalda språkljudet, och en sädan inverterad signal som den ovannämnda från inverteraren 9 uttas, så att räkne- verket 12 kommer att räkna antalet bit hos denna utsignal från noch- grindkretsen 11, dvs det antal signalöverförande elektroder 103 vid det aktuella icke-kontaktmönstret som icke sammanfaller med det antal bit av den lagade signalen som representerar icke-kontakt- standardmönstret för varje avsökningscykel. Det av räkneverket 12 räknade antalet jämföres i komparatorn 14 med antalet elektroder 103 vid icke-kontaktstandardmönstret för det särskilda språkljudet (vilket är 55 i det illustrerade fallet för språkljud [u]) och i förväg inställt i jämförelsekällan 13, och komparatorn 14 avger en högnivåsignal "1" endast då de två antalen är lika.

En ytterligare nochgrindkrets eller jämförelseorgan 15 är anslutet till en utgång på respektive komparatorer 8 och 14, så att en nochsignal av respektive utsignaler från dessa komparatorer 8 och 14 kommer att mottas vid det ytterligare jämförelseorganet 15, och en lágnivåsignal "0" åstadkommes vid organets 15 utgång 16 när det utvalda språkljudet uttalas rätt, medan däremot en hög- niväsignal "1" ästadkommes när vid utgången 16 spräkljudet uttalas f' n-.w--f-fl" ' 8002040-7 fel. Dessa utsignaler kan användas för att på ett lätt sätt indi- kera huruvida det aktuella språkljudet är riktigt eller felaktigt.

Vid ovanstående anordning är det möjligt att selektivt ställa in värdena vid de i förväg inställda jämförelsekällorna 7 och 13 så att en indikation av ungefär riktiga språkljud kan göras då de aktuella språkljuden ligger ganska nära standardspråkljuden och därigenom kommer en progressiv eller gradvis träning av språket att uppnås. Dvs då man, samtidigt som antalet signalöverförande elektroder med vilka tungan kommer i kontakt för standardspråk- ljudet [u] är 8, önskar att ett aktuellt språkljud av detsamma, för vilket antalet elektroder som verkligen kontaktas är till exempel 6, skall indikeras som riktigt, kan antalet "6" förinställas i jämförelsekällan 7, så att komparatorn 8 kommer att bestämma att de språkljud för vilka antalet elektroder ligger i ett intervall från 6 till 8 är riktigt. I det_fall man då önskar att ett felaktigt antal 53 av de elektroder med vilka tungan icke kommer i kontakt skall indikeras som riktigt, medan däremot antalet bör vara 55 för språkljudet [u], kan likaledes antalet "53“ förinställas i jämförelse- källan 13, så att komparatorn 14 kommer att bestämma att de språk- ljud för vilka antalet kontaktade elektroder ligger i ett intervall från 6 till 10 och antalet icke-kontaktade elektroder ligger i ett intervall från 53 till 57 kan indikeras som riktiga. Följaktligen är det möjligt att tillskriva den signal som detekteras en godtyck- lig vikt genom lämplig selektiv modifiering av det förinställda antalet i jämförelsekällorna 7 och 13.

Anordningens i fig. 3 beslutsarbete skall nu beskrivas närmare under hänvisning till fig. 4, som visar de pulståg som på ett specifikt sätt representerar signalkoincidens för högnivån "1" och sålunda motsvarar sådana signalöverförande elektroder vilka tungan kontaktar för standardspråkljudet [u], t ex de som är be- tecknade 22-1, 22-2, 22-3, etc. i fig. 5 och visas skuggade.

Såsom klart framgår av det ovanstående, matas den lagrade informationen för det utvalda språkljudets [u] linguapalatala kontaktmönster sekvensiellt från läsminnet 4 som signaler i bero- ende av klockpulsen A efter mottagande av signalen C, som anger att varje cykel för seriesignalerna är slut. Då ett språkljud bil- das av en person som språktränas, matas dels sådana signaler som visas av B och som identifierar faktiskt kontaktade ulvktrodur lrän ,J __ se-5 f* .-hiaø y 4 ¿stš*“ n-f Én? 8002040-7 detektorn 109, som är ansluten till den signalmottagande elektroden 102 på den konstgjorda gommen, dels en nochsignal av signalerna B och dels de från läsminnet 4 till nochgrindkretsen 5, och de signaler som visas av D matas från kretsen 5. Om det linguapalatala kontaktmönstret för det särskilda språkljudet saknar kontakt med, till exempel, en signalöverförande elektrod 22-1, kommer utsignalen D från nochgrindkretsen 5 att vara såsom E visar. Vid den andra nochgrindkretsen 11 i delen II uttas likaledes en nochsignal av utsignalen från läsminnet 10 sådan som G visar och utsignalen från inverteraren 9 såsom F (som är E) visar och kretsen 11 avger sig- nalen H.

I räkneverken 6 och 12 räknas signalernas D (eller E) och H pulstal, som är 8 (eller 7) respektive 55, och matas pulstalen till komparatorerna 8 respektive 14 för träffande av sådana av- göranden som omtalats ovan.

Av det ovanstående inses att, medan jämförelseorganen I och II är anordnade i första hand i syfte att avlägsna eventuella fel vid detekteringarna, kan antingen en av dessa delar utelämnas där sådant icke absolut erfordras och, i detta fall, kan en viss modi- fiering göras i komparatorns jämförelsearbete. Vidare är det i detta fall klart att sådana organ som är anslutna till komparatorn i endera delen för att indikera de dynamiska linguapalatala kontakt- mönstren som angivits ovan kan ersättas med varje annan typ av organ. ' Enligt föreliggande uppfinning, såsom den beskrivits ovan, avsökes flertalet signalöverförande elektroder för detektering av det linguapalatala kontaktmönstret i en i förväg bestämd ordnings- följd medelst en serie avsökningsignaler, detekteras de signaler som överförs från de signalöverförande elektroderna som verkligen har kontaktats till den enda signalmottagande elektroden även sek- vensiellt medelst detektorn, som är ansluten till denna signal- mottagande elektrod, och de sålunda detekterade signalerna som identifierar de särskilda elektroder som faktiskt kontaktas av tungan utnyttjas för att dynamiskt indikera det linguapalatala kontaktmönstret vid jämförelse med den i förväg bestämda avsöknings- ordningsföljden för de signalöverförande elektroderna. Om noggrann- heten i de detekterade signalerna som anger det vanliga lingua- BOOZÛkÛ-'I palatala kontaktmönstret eventuellt önskas bestämmas, jämföres endera eller båda de särskilda detekterade signalerna och signaler som anger det aktuella icke-kontaktmönstret med endera eller båda de linguapalatala kontakt- och icke-kontaktmönstren av standardtyp, vilka på förhand eventuellt viktats, och koincidenser av sålunda jämförde signaler används för att indikera det aktuella linguapala- tala kontaktmönstret. Följaktligen är det enligt föreliggande upp- finning möjligt att avsevärt förenkla konstruktionen av elektro- palatografen med åtföljande stora minskningar i tillverkningskost- nader under samtidigt uppnående av en i högsta grad pålitlig detek- tering och indikering, att få elektropalatografen att arbeta lätt med hög säkerhet, att lätt jämföra det aktuella linguapalatala kon- taktmönstret med ett linguapalatalt standardkontaktmönster enbart eller i kombination med ett icke-kontaktstandardmönster för att uppnå mycket noggranna resultat, och att återge den detektering och indikation som uppnås utan hänsyn till individuella skillnader i fonetiska betingelser för de personer som skall språktränas med en selektivt fastställd tolerans i noggrannhetsbestämningen.

Claims (6)

8002040-7 P a t e n t k r a v

1. Elektropalatograf för användning vid dynamisk palatografisk sprâkforskning, vilken innefattar en konstgjord gom av ett elek- triskt isolerande material format till en form i huvudsak identisk med den hårda gommen hos användaren och med ett flertal signal- överförande elektroder anordnade i huvudsak över hela ytan för av- känning av aktuella linguapalatala kontakter samt en enda signal- mottagande elektrod anordnad för kontakt med den hårda gommen på samma gång som den är isolerad från respektive överföringselektro- der, och organ för avsökning av respektive överföringselektroder i bestämd ordningsföljd med en serie avsökningssignaler, och ett organ för identifiering av åtminstone det aktuella linguapalatala kontaktmönstret på basis av de avsökningssignaler som överförs från de av överföringselektroderna som har avkänt den aktuella lingua- palatala kontakten och mottas vid den mottagande elektroden, k ä n n e t e c k n a d a v att minst ett jämförelseorgan (I eller II) är förbundet med identifieringsorganet för jämförande av det identifierade kontakt- eller icke-kontaktmönstret med ett i förväg fastställt linguapalatalt kontakt- eller icke-kontaktmönster av standardtyp.

2. Elektropalatograf enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d a v att jämförelseorganet (I eller II) är anordnat att räkna antalet signalöverförande elektroder (103) som har blivit eller icke blivit kontaktade, att jämföra det räknade antalet med det antal signalöverförande elektroder som behövs eller icke behövs för ett förbestämt språkljud i överensstämmelse med det i förväg fastställda standardmönstret, och att avge en utsignal då skill- naden mellan de jämförda antalen ligger i ett förbestämt intervall.

3. Elektropalatograf enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k - n a d a v att utsignalen är anordnad att avges endast då skill- naden är noll. J *Mu f' 2002040-7 10

4. Elektropalatograf enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k n a d (I och II) är anordnade för jämförande av de identifierade kontakt- och icke-kontaktmönstren var för sig med vart och ett av de i förväg fastställda linguapalatala kontakt- och icke- kontaktmönstren av standardtyp, och för åstadkommande av två av de utsignaler som var för sig anger skillnaden mellan antalet kontaktade och icke-kontaktade signalöverföringselektroder (103) och det antal elektroder som behövs och icke behövs för det för- bestämda språkljudet, och att de två utsignalerna är anordnade att jämföras med varandra i ett ytterligare jämförelseorgan (15). a v att två av jämförelseorganen Elektropalatograf enligt patentkravet 4, k ä n n e - a v att det ytterligare jämförelseorganet (15)

5. t e c k n a d är anordnat att avge en identifieringssignal beroende på skill- naden mellan jämförelseorganens (I och II) två utsignaler.

6. Elektropalatograf enligt patentkravet 5, k ä n n e - t e c k n a d a v att det ytterligare jämförelseorganets (15) identifieringssignal är anordnad att avges endast vid förekomst eller avsaknad av denna skillnad mellan de tvâ jämförelseorganens (I och II) två utsignaler.