SE506656C2 - Anordning för fonologisk träning med grafisk återgivning av ljud och talorgan - Google Patents

Description

506 10 15 20 25 30 35 656 2 genom olycksfall har behov av rehabilitering av tal-, läs- och skrivförmàga.

Ett ytterligare tänkbart användningsområde är inom språkutbildningen, där metoden kan underlätta inlärande av nya språk.

Uppfinningen avser en anordning där den ovan omnämnda metoden automatiseras, så att eleven kan utföra träningen med anordningen väsentligen självständigt.

Sådana automatiserade talutlärningsanordningar är förut kända genom exempelvis US 2 533 010. Den däri beskrivna anordningen omfattar en ljudupptagande mikro- fon, vilken tar upp det av användaren frambringade lju- det. vor på en skärm. Samtidigt visas också en genomskärning Ljudet presenteras sedan grafiskt genom frekvenskur- av munhàlan, och en bild av läpparna, för att visa hur talorganen bör vara formade och röra sig för att fram- bringa ett likaledes presenterat ord. Dessutom visas en kurva för en lärarlösning, så att användaren kan jämföra den egna kurvan med lärarlösningen.

Nackdelar med denna lösning är dock att den är rela- tivt klumpig att använda. Användaren kan inte själv bestämma vilka ord eller fonem som skall övas. Vidare är kopplingen mellan kurvorna och bilden av talorganen svår- tolkad för användaren. Användaren kan i bästa fall kon- statera att en skillnad föreligger mellan den egna kurvan och lärarlösningen men får ingen hjälp vad gäller hur ljudbildningen skall förändras för att ljudet skall bli bättre. Det framgår för övrigt generellt dåligt av denna anordning hur ljudet skall frambringas, dvs var i munhà- lan som ljudet skall bildas, och hur ljudbildningen skall gå till. Ytterligare nackdelar med denna anordning är att den är stor och utrymmeskrävande.

I WO 94/17508 beskrivs likaledes en anordning omfat- tande en mikrofon för upptagande av ljud, en dator för omvandlande av ljudet till en kurva och en bildskärm för presenterande av den erhållna kurvan, en lärarlösning samt diskrepansen däremellan. Denna anordning är mindre 10 15 20 25 30 35 s 596 656 och mer lätthanterlig. Dock informeras även i detta fall inte användaren om hur ljudbildningen skall gå till eller vilka förändringar som skall vidtas för att minska even- tuella skillnader mellan den egna kurvan och lärarlös- ningen.

Skriften GB 2 198 871 A beskriver slutligen en anordning liknande de ovan beskrivna, fast där användaren själv kan bestämma och påverka vilka fonem som skall övas, eller hur de skall kombineras till olika ord. Detta sker genom att användaren via ett manöverorgan anger en bokstav eller en kombination av bokstäver. De ovan omta- lade nackdelarna gäller dock även för denna anordning.

Uppfinningens syfte Det är således ett syfte med föreliggande uppfinning att åstadkomma en anordning för fonologisk träning, där användaren får hjälp avseende hur ett ljud skall bildas, och hur förändringar skall ske för att uppnå ett önskat resultat.

Detta syfte uppnås medelst en anordning enligt de bifogade patentkraven.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen skall nu i exemplifierande syfte beskrivas mer ingående med hjälp av de bifogade ritning- arna, på vilka: Fig l visar en anordning enligt uppfinningen; Fig 2 schematiskt visar en skärmuppdelning enligt uppfinningen; Fig 3 visar en bild av en artikulationsprofil; Fig 4 visar ett exempel på visualisering av fonem enligt uppfinningen; Fig 5 visar ett andra exempel på visualisering av fonem enligt uppfinningen; och Fig 6 visar ett tredje exempel på visualisering av fonem enligt uppfinningen. 506 10 15 20 25 30 35 656 4 Beskrivning av föredragna utföringsformer I fig 1 visas schematiskt en anordning enligt upp- finningen. Denna anordning omfattar ett ljudupptagande organ 1, som exempelvis kan vara en mikrofon, ett bearbe- tande organ 2, vilket exempelvis kan vara en dator, och ett presentationsorgan 3, vilket exempelvis kan vara en bildskärm. Anordningen kan vidare med fördel omfatta hög- talare 4 eller liknande. Mikrofonen 1 är avsedd att uppta de av användaren frambringade ljuden. Anordningen kan vidare med fördel omfatta manöverorgan 5, med vilka användaren kan styra anordningen, såsom tangentbord eller liknande.

Bildskärmen 3 är avpassad att visa flera olika bild- fönster samtidigt. Ett exempel på hur bildskärmen kan delas upp enligt uppfinningen ges i fig 2. Bildskärmen omfattar här åtta olika bildfönster. Det första fönstret ll visar en animering av munmotoriken, dvs hur läpparna rör sig, under korrekt uttalande av det aktuella ljudet.

Det andra fönstret 12 visar en genomskärning av munhàlan, en sk artikulationsprofil, där tungans rörelser och anslag, utnyttjande av olika luftvolymer i mun och svalg etc, visas för korrekt uttal av det aktuella ljudet.

Fönstret 13 kan exempelvis visa hur magstödet används under formandet av det aktuella ljudet, dvs hur muskula- turen runt buken bör användas vid ett korrekt uttal.

Fönstret 14 är uppdelat i två delar, 14a och 14b. I det övre fönstret 14a visas en visualisering av ett korrekt uttal av det aktuella ljudet, såsom kommer att beskrivas mer ingående nedan. I fönstret 14b nedanför återges en visualisering av det av mikrofonen l upptagna och av datorn 2 bearbetade ljudet som frambringats av använda- ren. Genom att dessa fönster är anordnade i direkt anslutning till varandra är det enkelt för användaren att urskilja diskrepanser mellan det egna uttalet och det korrekta. I två fönster 15, 16 visas vidare det aktuella ljudet i text, där det ena fönstret exempelvis kan visa en eller några få bokstäver i taget, medan det andra 10 15 20 25 30 35 s 566 656 fönstret kan visa längre kombinationer av bokstäver, såsom hela meningar eller liknande. Dessa fönster kan med fördel vara sammankopplade med manöverorganet 5, så att användaren exempelvis kan mata in önskade bokstavs- kombinationer, för att sedan medelst anordningen få hjälp att uttala dem. Alternativt kan manöverorganet istället vara en datormus eller liknande, varvid ett av fönstren exempelvis kan innehålla alfabetet, för att användaren på så vis skall kunna markera de önskade bokstäverna. Det sista fönstret 17 är slutligen en manöverpanel där olika funktionssätt kan väljas av användaren.

Exempelvis kan användaren välja ett avlyssningsläge, där ett ljud väljs, detta ljud visas samtidigt i de olika fönstren och kan eventuellt även avlyssnas samtidigt.

Detta kan ske antingen i realtid eller i slow-motion.

Därefter kan användaren tala in sitt uttal, vilket visua- liseras och kan jämföras med normen. Avvikelser mellan ljuden kan, om de ligger utanför vissa toleransvärden, resultera i olika råd till användaren hur uttalet bör förändras för att erhålla det korrekta ljudet.

Alternativt kan användaren istället välja en test- funktion, där användaren talar in en bokstav, en stavelse eller ett ord, varefter detta ljud presenteras för använ- daren tillsammans med ett normuttal.

Visualiseringen av ljudet kan ske på många olika sätt, bland annat beroende på vilket inlärningsstadium användaren befinner sig i. Grunden för visualiseringen är att skapa en bild av varje fonem längs en tidsaxel, så att de olika delarna av ljudutformningen ges olika utrymme beroende på tiden de används. Visualiseringen kan vidare exempelvis ske genom ett frekvensspektrum eller liknande. Att föredra är dock en visualisering som bygger på var ljudet skapas, såsom beskrivs nedan.

Språkljud framställs genom formande av olika volymer i munhålan och svalget samt genom artikulationsrörelser.

Artikulationen bygger på olika kombinationer av rörelser tungspets, läppar och larynx. hos underkäke, tungkropp, 506 10 15 20 25 30 35 656 6 Följaktligen är sprákljud möjliga att Visa förevisa genom animerade läpprörelser (fönster ll ovan) och en artikula- tionsprofil, dvs en animerad genomskärning av munhålan (fönster 12 ovan).

I fig 3 visas en bild av en sådan artikulationspro- fil. Här har även angivits var i munhålan olika ljud for- mas. Dessa olika områden markeras i munhàlan med olika färger, så att färgen vid området längst fram vid läp- parna är rödbrun, varefter färgen stegvis förändras till röd, gul och grön för att vid strupen vara mörkblå. Exem- pelvis bildas ljudet ”k” i området med mörkblå färg genom ett attackljud vid ansatsrörets bakre del, medan ljudet ”b” formas i området med rödbrun färg genom läpparnas sammanpressande mot varandra. Med fördel kan vidare korta ljud anges i kraftigare och mer mättade färger medan exempelvis länga vokalljud får en lättare och ljusare färgton. Det skall dock redan här nämnas att valet av färger kan vara annorlunda utan att uppfinningen därige- nom behöver fungera sämre.

I fig 4 visas hur detta kan utnyttjas för att visua- lisera ett ljud. I fönster ll i fig 4 visas såsom tidi- gare läpprörelser under bildande av ett aktuellt ljud, vilket i detta fall är "ak". På samma sätt visas ljudets bildande i artikulationsprofilen i fönster 12. I fig l4a rektangulära block med olika färg, vars längdutsträckning anger under hur lång tid respektive ljud bildas, samt vars färg anger var ljudet bildas. Dessa färger svarar mot de ovan omtalade färgområdena hos artikulationsprofi- len. Ljudet ”ak” visualiseras följaktligen i fig 4 genom ett första block 41, vars färg är ljusgrön och mot slutet övergår i gult, och därmed anger formandet av en lång vokal ”a” följt av ett andra, kortare block, med mörkblå färg, visande formandet av konsonanten "k". färgen hos det sista blocket visar att detta ljud är kor- tare och snärtigare, än det föregående långa vokalljudet.

Den mörkare I fönstret l4b visas med samma visualiseringsmetod det av användaren frambringade ljudet. 10 15 20 25 30 35 7 506 656 Det är också möjligt att, för en annan kunskapsnivå hos användaren, istället för rektangulära block använda block vilka i sin form ger en antydan av motsvarande bokstavs utformning. Detta exemplifieras i fig 6, där övergången mellan rektangulära block och bokstäver visas för bokstäverna ”U” och "O". Här visas också hur de längre ljudande vokalerna, till vänster, anges genom en längre utsträckning och en ljusare färgnyans, medan de kortare ljuden, till höger, anges genom en kortare utsträckning och en mörkare, mer mättad färgton.

Detta kan användas såsom visas i fig 5, där ordet ”AL” visualiseras, genom ett första block 51, vilket är relativt långt och har en stiliserad utform- ning liknande bokstaven ”A”, följt av det andra blocket kortare och har en stiliserad ljusgrönt, 52, vilket är mörkgult, Ett extra fönster 18 kan vidare användas för i detta fall en bild form av "L". att ge en bild av ordets innebörd, av ett träd.

Anordningen kan vidare styras med manöverorganet 5 för att ge önskad hastighet, önskade ljud, önskad svårig- hetsgrad vid ljudkombinationer, eventuell repetition osv.

Anordningen kan vidare med fördel vara anordnad att jäm- föra det av användaren uttalade ljudet med normen, och godkänna ljudet om avvikelserna ligger inom på förhand angivna toleransvärden. Om avvikelserna är för stora kan anordningen vara anordnad att, utifrån var avvikelserna uppkommit, ge råd till användaren hur och var ljudbildan- det bör förändras. Dessa råd kan exempelvis avse var lju- det bildas, användning av luftpelaren i munhàlan, magstödet mm, under hur artikulationen av ljudet går till med hur lång tid ljudet bildas osv.

Anordningen kan vidare användas på olika sätt. Exem- pelvis kan en bokstavskombination anges, antingen av användaren själv eller automatiskt av anordningen, varef- ter användaren får öva uttal av densamma. Alternativt kan användaren istället talar in ljud, varefter anordningen tolkar dessa och presenterar hur dessa ljud kan skrivas 506 656 s 10 15 20 med bokstäver, samt eventuellt även korrigerande anger hur ljudet bör se ut. En tredje variant är att en bild av ett föremål visas.

Anordningen enligt uppfinningen ger sålunda använ- daren en upplevelse, en visualisering av ljudet, varvid andra delar av hjärnan kommer till användning än den som normalt används vid läsning. På detta sätt kan försvagade områden i hjärnan tränas upp.

Flera varianter av det ovan beskrivna utförandet av uppfinningen är möjliga. Sådana varianter kan exempelvis omfatta andra tillämpningsområden, såsom språkutlärning övningar avseende sångteknik mm. Man kan också tänka sig andra former av ljudvisualiseringar, vilka dock fortfa- rande anger var i munhålan ljudet formas, osv. Det är också möjligt att använda skuggning med olika gråtoner, olika prickmönster eller;/liknande för att markera olika områden hos artikulationsprofieïn och vid visualiseringen av ljudet. Sådana varianter av uppfinningen måste anses närliggande och omfattas av uppfinningen såsom den avgränsas av bifogade patentkrav.

Claims (7)

10 15 20 25 30 35 9 506 656 PATENTKRAV

1. l. Anordning för fonologisk träning omfattande ett ljudupptagande organ (1), ett manöverorgan (5) för styrning av anordningen, ett tolkande och bearbetande organ (2) samt ett presentationsorgan (3), varvid presentationsorganet (3) innefattar en bildskärm uppdelad i flera fönster (ll-17), grafisk återgivning av såväl det önskade ljudet som det av användaren frambringade och av det ljudupptagande organet (l) upptagna ljudet och en rörlig återgivning av för samtidig presentation av en av att anordningen är (41, 42, 51, 52), vars längdutsträckning i en led avspeglar tiden under vilken ljudet bildas, och vars utfyllnad, såsom färger, talorgan, k ä n n e t e c k n a d avpassad att återge ljudet genom fält skuggning eller liknande, anger var i munhålan ljudet bildas.

2. Anordning enligt patentkrav l, t e c k n a d av att den av användaren genom manöver- k ä n n e - organet (5) är styrbar avseende vilka ljud som skall övas samt med vilken hastighet det skall ske.

3. Anordning enligt patentkrav l eller 2, n e t e c k n a d av att den rörliga återgivningen av (12), en k ä n - talorganen omfattar en genomskärning av munhålan sk artikulationsprofil, varvid olika områden i munhålan visas med olika färger, vilka färger överensstämmer med färgerna hos det visualiserade ljudet.

4. Anordning enligt något av ovanstående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att presentationsorganet vidare är avpassat att visa läpparnas rörelse under for- mande av det önskade ljudet, samt hur magstödet skall användas, varvid de olika fönstren är synkroniserade med varandra.

5. Anordning enligt något av ovanstående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att det bearbetande organet (2) är inrättat att jämföra den grafisk återgivning av det önskade ljudet (l4a) med det av användaren fram- 506 656 ' 1G 10 (l4b) angivna toleransgränser anses acceptabla, medan större bringade , varvid avvikelser inom på förhand avvikelser genererar en felsignal till användaren.

6. Anordning enligt patentkrav 5, k ä n n e - t e c k n a d av att det bearbetande organet (2) är avpassat att tolka avvikelser över toleransgränserna för genererande av korrigeringsràd till användaren avseende lämpliga förändringar vid ljudbildandet.

7. Anordning enligt något av ovanstående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att den är anordnad att ge fälten för visualisering av ljudet en utformning som stiliserat beskriver de däremot svarande bokstäverna.