電子信息工程專業(yè)英語(yǔ)翻譯

1、一款用于失聰人員的低成本實(shí)時(shí)觸摸式信號(hào)發(fā)生器I. L. Barbacena, R. C. S. Freire, A. T. Barros and S. C. Costa巴西Campina Grande聯(lián)邦大學(xué)電子工程系電話:+ 55-83-3310-1447 /郵編:58109 - 970。電子郵件地址：iltonlb,rcsfreirealessiotsilvanacunhacosta摘要：本文提出了一款低成本的小型可變頻信號(hào)發(fā)生器。該發(fā)生器采用串行通信方式，在實(shí)際的應(yīng)用中通過(guò)對(duì)失聰人員的實(shí)時(shí)觸覺(jué)反饋對(duì)其進(jìn)行模式訓(xùn)練。這個(gè)信號(hào)發(fā)生器是用于修正數(shù)字化去電流延遲及對(duì)實(shí)際的聲音信號(hào)進(jìn)行處理。通過(guò)使

2、用該信號(hào)發(fā)生器，我們將用于觸摸端用以生成數(shù)字化信號(hào)的部分從接收模塊中分離出來(lái)。關(guān)鍵詞耳聾，音高，信號(hào)發(fā)生器，觸覺(jué)感知。I 介紹大約在五十年以前，Geldard提出觸覺(jué)是一直 “被忽略的通訊感知” 1。他指出雖然視覺(jué)系統(tǒng)和聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)分別在空間區(qū)隔及時(shí)間區(qū)隔時(shí)候利于信息的傳遞，而人體本身的感覺(jué)系統(tǒng)則在兩種情況下都可適應(yīng)。另一方面，在無(wú)法聽(tīng)到也無(wú)法看到的情況下，觸覺(jué)就變得非常關(guān)鍵了。在Geldard之前有人曾試圖用觸覺(jué)作為一個(gè)通信聯(lián)絡(luò)的方式。從XX世紀(jì)以來(lái)，人們就開(kāi)始研究對(duì)失聰人員采用觸覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行聲音信號(hào)的傳遞。人們嘗試尋找各種各樣的信息轉(zhuǎn)換的方式，并且由此開(kāi)發(fā)出了許多觸覺(jué)感知裝置來(lái)幫助失聰人員。 3

3、，4，5在文獻(xiàn)6里面，觸覺(jué)感知編碼是以葡萄牙語(yǔ)文本開(kāi)發(fā)的，它應(yīng)用于用來(lái)輔助語(yǔ)音教學(xué)的音節(jié)游戲中，其中設(shè)置了以觸覺(jué)感知為基礎(chǔ)的語(yǔ)音參數(shù)的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。這些轉(zhuǎn)換裝置在傳輸感知實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了基準(zhǔn)語(yǔ)音頻率和元音音節(jié)的觸覺(jué)感知。但這種轉(zhuǎn)換裝置沒(méi)有被采用在實(shí)時(shí)系統(tǒng)當(dāng)中。由于是觸覺(jué)感知，為了有助于對(duì)基準(zhǔn)頻率控制的訓(xùn)練，系統(tǒng)沒(méi)有設(shè)置對(duì)應(yīng)于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的寄存器。但不管怎樣，裝置中任然設(shè)計(jì)了幫助通過(guò)觸覺(jué)感知的信息傳輸來(lái)進(jìn)行語(yǔ)音朗讀的系統(tǒng)78910。這篇文章展示了文獻(xiàn)11中所提到的通過(guò)了解失聰人員而得到的幫助進(jìn)行基準(zhǔn)頻率學(xué)習(xí)的編碼估算方法。為達(dá)成這個(gè)目標(biāo)，它采用了實(shí)時(shí)系統(tǒng)及信號(hào)發(fā)生器來(lái)修正聲音信號(hào)捕獲及處理過(guò)程的而產(chǎn)生的時(shí)間

4、延遲，比如麥克風(fēng)、A/D轉(zhuǎn)換、及基準(zhǔn)頻率的估計(jì)。基本頻率值采用實(shí)時(shí)估計(jì),然后音調(diào)值轉(zhuǎn)化為傳感器動(dòng)作數(shù)值范圍,這個(gè)過(guò)程提供志愿者視覺(jué)或觸覺(jué)的感知反饋，其具體過(guò)程在圖1及圖2中進(jìn)行演示。圖1 .系統(tǒng)作用原理“聲音和觸覺(jué)感知游戲”。信號(hào)發(fā)生器通過(guò)串口通信接收已改變的信號(hào)頻率值，這就產(chǎn)生了振動(dòng)觸覺(jué)制動(dòng)器的信號(hào)。 所有的這些過(guò)程都是在實(shí)時(shí)的情況下進(jìn)行的。在這個(gè)游戲規(guī)則里，視覺(jué)和觸覺(jué)反饋系統(tǒng)包括的模塊有訓(xùn)練使用者在特定的基準(zhǔn)頻率上產(chǎn)生語(yǔ)音，并且指示正確的頻率。II。 編碼和研究方法：A 擬定的轉(zhuǎn)變麥克風(fēng)能夠獲取耳聾的人聽(tīng)不到的聲音信息,如圖1所闡述的。麥克風(fēng)的信號(hào)是計(jì)算聲音波形的主要參數(shù)的系統(tǒng)的輸入信號(hào)。

5、這些參數(shù)是每個(gè)聲音來(lái)源，聲音的強(qiáng)度，以及相應(yīng)的頻譜的特殊定位，聲音信息被轉(zhuǎn)換成觸覺(jué)信息。在語(yǔ)音信號(hào)獲取以后，信號(hào)的主要參數(shù)就完成了計(jì)算：每個(gè)聲音來(lái)源，聲音的強(qiáng)度，以及相應(yīng)的頻譜的特殊定位。聲信息通過(guò)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成觸覺(jué)信息。This work used the proposed transformations 6 11in order to transform voice pitch in the tactile scale as illustrated in Figure 2.圖2.Pitch scale mapping in the vibrotactile scale 根據(jù)心理學(xué)實(shí)驗(yàn)分析的結(jié)果

6、,以及觸覺(jué)感知的特征，系統(tǒng)設(shè)計(jì)者可以選F1,F2和感知頻率值Fa，詳見(jiàn)參考文獻(xiàn)10。語(yǔ)音治療師可以選擇范圍來(lái)確定P1和P2的值, 以及 the target frequency pitch Pa?；鶞?zhǔn)頻率值的預(yù)估以及培訓(xùn)/學(xué)習(xí)期間的targetfrequency pitch Pa引導(dǎo)這個(gè)選擇，對(duì)每個(gè)音高的校正，在觸覺(jué)測(cè)量范圍內(nèi)僅有一個(gè)正確的頻率值。在之前被提到的觸覺(jué)感知語(yǔ)音訓(xùn)練系統(tǒng)中在這里我們對(duì)調(diào)整有一個(gè)規(guī)定：1) 觸覺(jué)感知頻率的范圍取決于學(xué)習(xí)過(guò)程的困難度。(scale factor見(jiàn)方程式1 - 4)；(2)目標(biāo)基準(zhǔn)頻率。在這項(xiàng)工作中，主要研究的是以下轉(zhuǎn)換聲音的基準(zhǔn)頻率P(t)，刺激輸出脈沖

7、頻率F(t)：線性(Eq。1)、對(duì)數(shù)(Eq。2)、立方(Eq。3)和二次(Eq。4)。在這里要用到一個(gè)觸覺(jué)感知器。F(t) = Fc + P(t) Pa * S (1)F(t) = Fc + ln P(t) / Pa * S (2)F(t) = Fc + P(t) Pa 3* S (3)F(t) = Fc + P(t) Pa 2* S (4)地點(diǎn):P(t)音高檢測(cè)，Pa就是指定的目標(biāo)語(yǔ)音基準(zhǔn)頻率，當(dāng)用戶得到目標(biāo)頻率Pa，S是一個(gè)scale factor，表明學(xué)習(xí)和培訓(xùn)練習(xí)的困難度，控制刺激頻率的范圍。表I展示除了S方程式的轉(zhuǎn)換應(yīng)用。表I S方程對(duì)應(yīng)不同轉(zhuǎn)變脈沖刺激頻率F(t)的變化局限于某一范

8、圍從F1,F2及the detected pitch基準(zhǔn)頻率P(t)，它的變化從P1到P2，這個(gè)取決于治療師的設(shè)置。從方程式(1)-(4)可知當(dāng)S = 0時(shí)，代表最大程度的困難培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的過(guò)程。當(dāng)Smax =最大偏移時(shí)，在脈沖頻率F(t)獲得，在給定值Pa及 P(t)、表示最低程度的難度的訓(xùn)練。一旦F1，F(xiàn)2， P1，P2和Pa已選定，the voluntary pitch預(yù)估(Pi)就完成了。S 的值iscomputed 如表I所示。當(dāng)Pi小于Pa，第二欄使用，當(dāng)Pi比Pa，第三欄用來(lái)作為S計(jì)算的結(jié)果。F(t)計(jì)算公式是方程1至4。如果Pi等于Pa，F(xiàn)(t)就和Fc相同。Pitch限制范圍的

9、定義target pitch 轉(zhuǎn)化類型和點(diǎn)的個(gè)數(shù)，thedichotomized tactile scale被建立。對(duì)于每一個(gè)聲音捕捉，a pitch預(yù)估(Pi)的完成。在tactile scale里計(jì)算其相應(yīng)的值，使用轉(zhuǎn)換方式見(jiàn)表I和方程式(1)-(4)。調(diào)整到接近值The dichotomized tactile scale。在觸覺(jué)規(guī)模使用之一包含的轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)到適合你的最近的價(jià)值dichotomized觸覺(jué)規(guī)模。附表二)顯示出了一些被系統(tǒng)采納的參數(shù)。表II系統(tǒng)采用的參數(shù)說(shuō)明數(shù)據(jù)麥克風(fēng)采樣聲音信號(hào)的頻率Tx = 8000 采樣/秒觸覺(jué)刺激限制F1=10HzF2=100Hz麥克風(fēng)的捕捉時(shí)間Ta

10、 = 0.9s參加的人，這個(gè)信號(hào)總在觸覺(jué)刺激的驅(qū)動(dòng)器每一個(gè)估計(jì)的基音周期(Pi)Tb= 2秒采用點(diǎn)的數(shù)量在賽場(chǎng)上離散化和觸覺(jué)的規(guī)模Pt = 8觸覺(jué)和視覺(jué)反饋反饋= 3估計(jì)算法=cepstra線性預(yù)測(cè)(LPC分析的編碼)方法=3數(shù)量的樣本,進(jìn)行比賽樣品= 20采用規(guī)模范圍和目標(biāo)球場(chǎng)。這些價(jià)值觀是建立在初步評(píng)價(jià)P1, P2和Pa采用串行通訊速度隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和之間信號(hào)發(fā)生器波特率 =19200bps傳感器的工作頻率P(t) = Pa Fc = 10 (二次變換)Fc = 20 (其他)Fc = FaB .信號(hào)發(fā)生器 信號(hào)發(fā)生器的應(yīng)用范圍包括觸覺(jué)感知的實(shí)際應(yīng)用，(參考文獻(xiàn)10，)在這種情況下頻率范圍

11、是10赫茲至100赫茲。當(dāng)開(kāi)始游戲時(shí),信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生輸出一個(gè)頻率為Fc的連續(xù)信號(hào)，這個(gè)頻率對(duì)應(yīng)于目標(biāo)球在球場(chǎng)的頻率。當(dāng)在培訓(xùn)或者玩游戲而且沒(méi)有輸贏時(shí)，這信號(hào)在幾秒鐘(Tb)內(nèi)是和另外一個(gè)信號(hào)重疊的。這將使個(gè)別觸覺(jué)評(píng)估變得可能。通過(guò)麥克風(fēng)中個(gè)人聲音的捕獲或者一個(gè)人食指的觸覺(jué) 信號(hào)發(fā)生器具有以下連接:一個(gè)電動(dòng)反饋、RS232反饋等方式，語(yǔ)調(diào)控制是可以實(shí)現(xiàn)的，如圖1所示。 信號(hào)發(fā)生器具有以下連接:一個(gè)電動(dòng)反饋、RS232標(biāo)準(zhǔn)系列通信,一個(gè)提供連接的震動(dòng)觸覺(jué)制動(dòng)器以及一個(gè)USB串行適配器。信號(hào)發(fā)生器的board projec被用于一個(gè)8位單片機(jī):16 F628正阻抗變換器。串行接口被用于用MAX232

12、信號(hào)整流器中來(lái)變換RS232信號(hào)中TTL和vice-versa的標(biāo)準(zhǔn)TTL。 信號(hào)發(fā)生器和計(jì)算機(jī)之間的通信協(xié)議的在表3可以看出。這信號(hào)發(fā)生器一直在等待一個(gè)字節(jié),當(dāng)它來(lái)了的時(shí)候,它就讀字節(jié),直到找到最后一個(gè)字節(jié)。每一個(gè)閱讀字節(jié)都會(huì)被轉(zhuǎn)發(fā)到串口用來(lái)確定它讀到傳輸器了。使用的算法從圖3中可以看出,在那里中斷子程序和主程序都列出來(lái)了。 表III 通信協(xié)議信息說(shuō)明A9999目標(biāo)頻率代表價(jià)值重疊的地方F9999代表價(jià)值9999T9999重疊在9999代表價(jià)值13字節(jié)的結(jié)束表示傳輸(最后字節(jié))信號(hào)發(fā)生器接收到信息，在觸覺(jué)感知刺激下，通過(guò)從接收信號(hào)中提取的有效頻率輸出一個(gè)二次信號(hào)。當(dāng)游戲開(kāi)始時(shí),發(fā)生器接收一個(gè)

13、信號(hào)，這個(gè)信號(hào)與重疊的時(shí)間和目標(biāo)頻率是一致的,這個(gè)頻率以一個(gè)不間斷的形式產(chǎn)生,直到比賽結(jié)束的時(shí)候。在比賽期間,每接收一個(gè)消息，一個(gè)相應(yīng)的頻率與所接收消息相同得信號(hào)會(huì)產(chǎn)生。在游戲開(kāi)始時(shí)，這個(gè)信號(hào)在規(guī)劃的時(shí)間內(nèi)和目標(biāo)信號(hào)是重疊的。如果重疊信號(hào)等于目標(biāo)信號(hào),它意味著升幅已經(jīng)產(chǎn)生了。當(dāng)重疊信號(hào)不同時(shí),玩家將通過(guò)觸覺(jué)感知覺(jué)察到。他獲得了比賽這場(chǎng)中的得分。通過(guò)這種方式,玩家能通過(guò)改變他的聲音語(yǔ)調(diào)在比賽中取得成功。他成功是理所當(dāng)然的，如果他的對(duì)手說(shuō)話的基本頻率等于目標(biāo)基本頻率。圖3。對(duì)主程序流程圖和截?cái)嗬泄隆II實(shí)驗(yàn)過(guò)程：播放器在系統(tǒng)中注冊(cè)，他的語(yǔ)音特點(diǎn)的初始評(píng)估就實(shí)現(xiàn)了。分析了語(yǔ)音特點(diǎn)之后播放器就將

14、資料采用的P1，P2和PA的值去開(kāi)始游戲。在本次調(diào)查中，我們對(duì)觸覺(jué)采用八個(gè)規(guī)模的離散點(diǎn)，包括規(guī)模限制和目標(biāo)頻率。在較低的規(guī)模限制（F1）和目標(biāo)頻率（FA）之間只有一個(gè)中介點(diǎn)。 其余五個(gè)點(diǎn)在目標(biāo)頻率的右側(cè)值到達(dá)到規(guī)模的限制（F2）頻率。 此過(guò)程是由于通常間距值大于聽(tīng)者的間距，普遍失聰人士總是會(huì)在上述目標(biāo)范圍內(nèi)，詳細(xì)內(nèi)容見(jiàn)文獻(xiàn)12。完成一次博弈三種二十每一個(gè)嘗試,會(huì)有每個(gè)轉(zhuǎn)變。對(duì)指的轉(zhuǎn)化的平均時(shí)間每場(chǎng)比賽時(shí)間登記。球場(chǎng)上的價(jià)值是估計(jì)在每一個(gè)嘗試和轉(zhuǎn)移到觸覺(jué)規(guī)模。近似的價(jià)值得到最近的離散值,對(duì)照采用目標(biāo)觸覺(jué)量表(Fa= Fc)。對(duì)于每一個(gè)rightness score，它的意思是一個(gè)人說(shuō)話的音高等同

15、于聽(tīng)者聽(tīng)到的音高。表IV的值等于在Fc中每一個(gè)演奏者的目標(biāo)音高。估計(jì)的值隨著使用從1到4的方程以及表II的觸覺(jué)測(cè)量范圍而轉(zhuǎn)換。隨后，這些值在離散值在觸覺(jué)測(cè)量范圍里集合為最近似的值。當(dāng)這個(gè)最終值等同于Fc時(shí)，我們就當(dāng)產(chǎn)生了一個(gè)rightness score。表四采用的目標(biāo)頻率值(PA)年齡和性別PA(赫茲)成年人男性120女性220小孩和青少年超過(guò)10歲300在11歲到17歲之間男性=200女性=250IV.結(jié)果圖表V代表由選擇的轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)在游戲中合適數(shù)量的比較結(jié)果。該轉(zhuǎn)換過(guò)程是以立方形式（9.39%）提供更大的數(shù)量的改變;然而它具有較大的變化值（標(biāo)準(zhǔn)差）。就目前來(lái)說(shuō)，我們使用這一結(jié)果是為了測(cè)量

16、一些能夠通過(guò)the dichotomization of the tactile scale。表五采用的目標(biāo)頻率值(PA)變換信息有效值平均值標(biāo)準(zhǔn)偏差最小值最大值線性335.946.699020對(duì)數(shù)336.886.575020二次338.156.829019立方339.39 6.946020在系統(tǒng)運(yùn)行程序的過(guò)程中，該信號(hào)發(fā)生器使用精準(zhǔn)頻率測(cè)試儀來(lái)測(cè)試，并為該系統(tǒng)進(jìn)行振動(dòng)的頻率和頻率指示值的比較。該發(fā)生器的精度精確到小數(shù)點(diǎn)個(gè)位。發(fā)生器的設(shè)計(jì)在微控制器（單片機(jī)）中斷時(shí)間使用時(shí)間基帶信號(hào)。這樣一來(lái)，它所需的電子元件更少，可以降低電路板的成本。從結(jié)果來(lái)看，可以總結(jié)以下幾點(diǎn)結(jié)論：1.通過(guò)立方的轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)

17、更大的數(shù)量的改變；2.信號(hào)發(fā)生器涉及到工程中所有的需求；3.就目前來(lái)說(shuō)，信號(hào)發(fā)生器被用來(lái)評(píng)估其他系統(tǒng)的參數(shù)；4.該發(fā)生器系統(tǒng)是低成本的;5.信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)能夠被合并在該工程的系統(tǒng)中，在這里我們可以采用一個(gè)16位數(shù)字控制器。聲明：本研究是注冊(cè)于衛(wèi)生部巴西政府參考書(shū)目如下：1 Geldard f1。 有些被忽視的可能性溝通科學(xué)出版社、131:1583 - 1588頁(yè),1960年。2 Gault,進(jìn)步Tactual r.h實(shí)驗(yàn)口語(yǔ)的解釋。期刊的異常社會(huì)心理的。第十九節(jié),19243 SHERRICK,C.E、基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究觸覺(jué)艾滋病為聾的人:進(jìn)程和前景。美國(guó)社會(huì)的聲學(xué)學(xué)報(bào),75(3)。4 伯恩斯

18、坦陳秀男、大腸、評(píng)價(jià)觸覺(jué)艾滋病(capitulo 8),em觸覺(jué)艾滋病聽(tīng)力受損的,夏天Ians(編),Whurr出版商,清華大學(xué)出版社,北京,19925 WEISENBERGER、江康鈺溝通的聲波通過(guò)觸覺(jué)刺激環(huán)境(第四章),在觸覺(jué)艾滋病聽(tīng)力受損的,夏天Ians(編),Whurr出版商,清華大學(xué)出版社,北京,19926 巴洛斯,a . t,Investiga琿es sobre Estimula玢o TatilAplicada / aprendizagem達(dá)fala ao教學(xué),不一定德Doutoramento - UFCG,2004BREEUWER7中,m .和PLOMP,r SpeechreadingFormant-frequency補(bǔ)充信息發(fā)表演講。聲學(xué)學(xué)會(huì)雜志美國(guó),77(1),下月,19858 格蘭特,K.W.編碼的聲音定位深遠(yuǎn)聽(tīng)力受損的聽(tīng)眾。聲學(xué)雜志的美國(guó)社會(huì),82(3)9 伯恩斯坦l . e,朝著未來(lái)capitulo觸覺(jué)愛(ài)滋病8)。在:植物,G和Spens拉(丙)。深刻耳聾的發(fā)生和言語(yǔ)交際中,Whurr出版商,Londres,1995EBERHARDT10, 納德·伯恩斯坦,L.E.,DEMOREST,主機(jī),小哥醫(yī)學(xué)Speechreading句子Vibrotactile表現(xiàn)與單通道的聲音基本的頻率。聲學(xué)社會(huì)雜志美國(guó)88卷,