DE2631542A1

DE2631542A1 - Verfahren sowie vorrichtung zwecks akustische information tauben personen zugaenglich zu machen

Info

Publication number: DE2631542A1
Application number: DE19762631542
Authority: DE
Inventors: Hartmut Traunmueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-08-04
Filing date: 1976-07-14
Publication date: 1977-02-17
Also published as: US4025732A; SE388747B; JPS5220707A

Description

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HARTMUT TRAUNMULLER

VERFAHREN SOWIE VORRICHTUNG ZWECKS AKUSTISCHE INFORMATION TAUBEN PERSONEN ZUGÄNGLICH ZU MACHEN

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, aus einem elektroakustischen Signal, insbesondere einem Sprachsignal, gewonnene Information über taktile oder auditive Umwandler darzubieten, sowie eine für die Verwendung durch Taube bestimmte Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, die zur Ergänzung des Lippenablesens wohl geeignete Information darbietet. ·

Taube ohne oder mit nur unbedeutenden Gehörresten erhalten keine wesentliche Hilfe durch die Verwendung von Hörgeräten. Sie sind für die Sprachwahrnehmung auf Lippenablesen angewiesen. Ausschliesslich Lippenablesen ermöglicht jedoch kein

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vollständiges Sprachverständnis. Verschiedene Verfahren, weitere Information über die Sprache bei gleichzeitigem Lippenablesen zugänglich zu machen, sind bekannt geworden.

Ein einfaches Verfahren besteht darin, einen taktilen Umwandler (Vibrator) direkt mit einem verstärkten elektroakustischer! Signal zu treiben. Der Vibrator kann vom Tauben beispielsweise mit den Fingern oder über die Zähne abgetastet werden. Die so wahrnehmbare Ergänzungsinformation ermöglicht jedoch immer noch kein vollständiges Sprachverständnis.

Mehr Erganzungsinformation kann durch eine Aufteilung des Prequenzspektrums in eine Anzahl Bänder, deren Energieinhalt jeweils einen Vibrator steuert, zugänglich gemacht werden. Die Vibratoren werden beispielsweise von jeweils einem Finger abgetastet. Dieses Verfahren ist jedoch nicht optimal an den Bedarf von Ergänsungsinformation und die begrenzte Wahrnehmungsfähigkeit des Tastsinnes angepasst.

Ein anderes Hilfsmittel bietet mittels einer Anzahl Lämpchen, die um den Mund des Sprechers gesehen werden können, die spektrale Lage des Energieschwerpunktes im Frequenzspektrum dar. Dadurch wird eine bessere Anpassung an den Bedarf von Ergänzungsinformation erreicht. Es hat sich jedoch nicht als möglich erwiesenj sich all die auf diese Weise im Grunde wahrnehmbare Information zunutze zu machen.

Ein Verfahren, das jedoch nur bei Personen mit anwendbaren Gehörresten in gewissem Frequenzbereich angewendet werden

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kann, besteht darin, andere Frequenzen in diesen Bereich zu transpo/nieren. Gewöhnlicherweise werden Frequenzen über M kHz hinuntertransponiert.

Die Aufgabe besteht darin, ein einfaches Verfahren zu finden, um zum Lippenablesen wohl geeignete Ergänzungsinformation so darzubieten, dass Taube sie sich zunutze machen können. Die Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen beschriebene Erfindung gelöst.

Fig. 1 zeigt das Blockschema eines Ausführungsbeispieles, welches im Folgenden beschrieben werden soll. Fig. 2 zeigt den Frequenzgang eines Hochpassfilters und eines Tiefpassfilters.

Das elektroakustische Signal, das hier von einem Mikrophon 1 kommt, wird über einen Verstärker 2 einem Hochpass- und einem Tiefpasskanal mit einem Hochpassfilter 11 bzw. einem Tiefpassfilter 21 mit Frequenzgängen nach Fig. 2 zugeführt. Nachdem die durchschnittliche Energie im Frequenzspektrum der Sprachlaute überhalb 600 Hz gegen höhere Frequenzen abnimmt, ist es notwendig, das Hochpassignal gegenüber dem Tiefpassignal anzuheben. Der ungefähr parallele Verlauf der beiden Frequenzgänge unterhalb von 200 Hz dient zur Verminderung des Unterschiedes zwischen den Ergebnissen von Männer-, Frauen- und Kinderstimmen. Das Signal wird in beiden Kanälen mit linearen Zweiweggleichrichtern 12 und 22 gleichgerichtet, wonach es innerhalb des wesentlichen Dynamikbereiches mittels

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Logarithmierungskreisen 13 und 23 logarithmiert wird. Zweck der Logarithmierung ist es, ein Mass des Verhältnisses zwischen den Intensitäten des Hochpass- und des Tiefpassignales zu ermitteln. Dies geschieht, nach Integration über eine Zeit die der Integrationszeit des Gehörs entspricht, mit den Glättungsfiltern Ii und 24, durch Bildung der Differenz zwischen den Potentialen der Signale mit einem Differentialverstärker 3.

Das Potential vom Differentialverstärker 3 bestimmt die Frequenz eines spannungsgesteurten Oszillators 4, dessen niedrigste mögliche Frequenz durch einen Vorspannungskreis auf etwa 50 Hz begrenzt wird.

Das elektroakustische Signal vom Verstärker 2 wird einem weiteren Kanal zugeführt, wo es mit einem linearen Zweiweggleichrichter 32 gleichgerichtet wird, wonach die Dynamik in einem Dynamikkomprimierungskreis 33 komprimiert wird. Dieser Kreis besteht aus einem Logarithmierungskreis, einem Spannungsteiler und einem folgenden Antilogarithmierungskreis. Der Spannungsteiler wurde für eine Halbierung der Spannung dimensioniert j so dass das Ausgangssignal ein Potential proportioneil der Quadratwurzel des Potentials des Eingangssignales erhält. Das komprimierte Signal wird über einen Glättungskreis 34 einem Multiplikator 5 zugeführt, dessen zweites Eingangssignal die vom Oszillator 4 erzeugte Schwingung ist.

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Das 'auf diese Weise erhaltene Ausgangssignal des Multiplikators 5 hat eine Frequenz, die der Lage des Intensitätsschwerpunktes im Spektrum der Sprachlaute, gemessen mit gehörrichtigen Massen von Intensitäten und Frequenzen approximativ Proportionen ist. Diese Art von Information ist als Komplement des Lippenablesens wohl geeignet. Die Amplitude des Signales ist der Quadratwurzel der Amplitude des Mikrophonsignales proportioneil. Damit wird eine Anpassung an die Dynamik des Tastsinnes oder von Gehörresten erreicht.

Das Signal vom Multiplikator 5 wird einem Verstärker 6. zugeführt, der einen oder mehrere Umwandler speist. In einer Ausführung wurde ein gegen die Schläfe oder einen anderen Körperteil wo guter Kontakt mit dem Knochengerüst möglich ist, zu haltender Vibrator 7 verwendet. Der Frequenzgang des Vibrators 7 weist einen Abfall von 6 dB/Oktave von 50 Hz aufwärts auf. Ein weiterer, mit einem oder zwei Fingern abzutastender Vibrator 8 mit einer Frequenzwiedergabe von etwa 150 bis mindestens 350 Hz ist verwendet worden. Damit wird die Unterscheidung von Vibrationsfrequenzen durch die veränderliche Intentisätsverteilung auf zwei Anregungsstellen erleichtert.

Das Vermögen, Anregungsstellen zu unterscheiden, kann in höherem Grade durch die Verwendung mehrerer Vibratoren mit ausgeprägter Resonanz bei unterschiedlichen.Frequenzen ausgenutzt werden. Statt taktiler Umwandler können auch akustische verwendet werden. Dynamik und Frequenzvariation des -

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Signales können in den gewünschten Bereich verlegt werden, z.B.- angepasst an den Gehörrest eines Tauben. Ein Emphasiskreis 31 kann für die Balancierung der Intentisätsempfindung bei unterschiedlichen Oscillatorfrequenzen verwendet werden. Wenn Gehörreste bei niedrigen Frequenzen vorliegen, kann ein Vibrator wie 7 Information sowohl taktil, als auch auditiv durch Knochenleitung vermitteln.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

(^ Ij Verfahren, aus einem elektroakustischer Signal mittels Bandfilter und darauf folgende Signalbehandlung gewonnene Information für Taube über taktile oder auditive Umwandler darzubieten, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen zwei Signalen, die umhüllenden Potentialen entspreche^ gewonnen aus dem eüektroakustischen Signal (Sl) nach Bandfiltern (11,21 ) mit unterschiedlichem Frequenzgang, der Steuerung der Frequenz eines Oscillators (4) dient, dessen mit einem aus dem elektroakustischen Signal (Sl) gewonnenen dynamikanpassenden Potential amplitudenmodulierte s Signal (S3) einen oder mehrere taktile oder auditive Umwandler treibt.
2. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude des Signales (S3), das den oder die Umwandler treibt, von einem Potential gesteuert wird, das der Umhüllenden eines Signales entspricht, welches aus dem elektroakustischen Signal (Sl) nach Dynamikkomprimie-*

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rung und eventueller Emphasis in gewissen Frequenzbereichen erhalten wird.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Speisesignal des Umwandlers oder der Umwandler (7,8) nach eventueller Verstärkung in einem Verstärker (6) von einem Multiplikator (5) erhalten wird, dessen einer Eingang an einen Oscil--

von SiCG⁷T lator (¹I) angeschlossen ist, dessen Frequenz von einem/Difrereritialverstärker (3) erhaltenen Potential gesteuert wird, wobei die beiden Eingangssignale des Differentialverstärkers (3) teils von einem ein Hochpassfilter (11) enthaltenden Kanal, teils von einem ein Tiefpassfilter (21) enthaltenden Kanal erhalten werden, wobei beide Filter mit demselben elektroakustischen Signal (Sl) gespeist werden und an jeweils einen Gleichrichter (12,22) mit nachgeschaltetem Logarithmierungskreis (13»23) und Glättungskreis (m,2*r) angeschlossen sind, und das elektroakustisehe Signal (Sl) auch einen Kreis für die Erzeugung eines dynamikanpassenden Signales (S2) speist, das dem zweiten Eingang des Multiplikators (5) zugeführt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, dass der Kreis für die Erzeugung des Signales (S2), das dem zweiten Eingang des Multiplikators (5) zugeführt wird, einen Gleichrichter (32), einen Dynamikkomprimierungskreis (33) und einen Glättungskreis (3¹O enthält, die von dem elektroakustischen Signal (Sl) nach eventueller Emphasis in gewissen Frequenzbereichen gespeist werden.

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