電子信息工程專業(yè)英語翻譯

1、一款用于失聰人員的低成本實時觸摸式信號發(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發(fā)生器。該發(fā)生器采用串行通信方式，在實際的應(yīng)用中通過對失聰人員的實時觸覺反饋對其進行模式訓(xùn)練。這個信號發(fā)生器是用于修正數(shù)字化去電流延遲及對實際的聲音信號進行處理。通過使

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

3、，4，5在文獻6里面，觸覺感知編碼是以葡萄牙語文本開發(fā)的，它應(yīng)用于用來輔助語音教學(xué)的音節(jié)游戲中，其中設(shè)置了以觸覺感知為基礎(chǔ)的語音參數(shù)的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。這些轉(zhuǎn)換裝置在傳輸感知實驗中驗證了基準(zhǔn)語音頻率和元音音節(jié)的觸覺感知。但這種轉(zhuǎn)換裝置沒有被采用在實時系統(tǒng)當(dāng)中。由于是觸覺感知，為了有助于對基準(zhǔn)頻率控制的訓(xùn)練，系統(tǒng)沒有設(shè)置對應(yīng)于實時系統(tǒng)的寄存器。但不管怎樣，裝置中任然設(shè)計了幫助通過觸覺感知的信息傳輸來進行語音朗讀的系統(tǒng)78910。這篇文章展示了文獻11中所提到的通過了解失聰人員而得到的幫助進行基準(zhǔn)頻率學(xué)習(xí)的編碼估算方法。為達成這個目標(biāo)，它采用了實時系統(tǒng)及信號發(fā)生器來修正聲音信號捕獲及處理過程的而產(chǎn)生的時間

4、延遲，比如麥克風(fēng)、A/D轉(zhuǎn)換、及基準(zhǔn)頻率的估計?；绢l率值采用實時估計,然后音調(diào)值轉(zhuǎn)化為傳感器動作數(shù)值范圍,這個過程提供志愿者視覺或觸覺的感知反饋，其具體過程在圖1及圖2中進行演示。圖1 .系統(tǒng)作用原理“聲音和觸覺感知游戲”。信號發(fā)生器通過串口通信接收已改變的信號頻率值，這就產(chǎn)生了振動觸覺制動器的信號。 所有的這些過程都是在實時的情況下進行的。在這個游戲規(guī)則里，視覺和觸覺反饋系統(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不到的聲音信息,如圖1所闡述的。麥克風(fēng)的信號是計算聲音波形的主要參數(shù)的系統(tǒng)的輸入信號。

5、這些參數(shù)是每個聲音來源，聲音的強度，以及相應(yīng)的頻譜的特殊定位，聲音信息被轉(zhuǎn)換成觸覺信息。在語音信號獲取以后，信號的主要參數(shù)就完成了計算：每個聲音來源，聲音的強度，以及相應(yīng)的頻譜的特殊定位。聲信息通過系統(tǒng)轉(zhuǎn)換成觸覺信息。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)實驗分析的結(jié)果

6、,以及觸覺感知的特征，系統(tǒng)設(shè)計者可以選F1,F2和感知頻率值Fa，詳見參考文獻10。語音治療師可以選擇范圍來確定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)這個選擇，對每個音高的校正，在觸覺測量范圍內(nèi)僅有一個正確的頻率值。在之前被提到的觸覺感知語音訓(xùn)練系統(tǒng)中在這里我們對調(diào)整有一個規(guī)定：1) 觸覺感知頻率的范圍取決于學(xué)習(xí)過程的困難度。(scale factor見方程式1 - 4)；(2)目標(biāo)基準(zhǔn)頻率。在這項工作中，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)、對數(shù)(Eq。2)、立方(Eq。3)和二次(Eq。4)。在這里要用到一個觸覺感知器。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:P(t)音高檢測，Pa就是指定的目標(biāo)語音基準(zhǔn)頻率，當(dāng)用戶得到目標(biāo)頻率Pa，S是一個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，這個取決于治療師的設(shè)置。從方程式(1)-(4)可知當(dāng)S = 0時，代表最大程度的困難培訓(xùn)和學(xué)習(xí)的過程。當(dāng)Smax =最大偏移時，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，第三欄用來作為S計算的結(jié)果。F(t)計算公式是方程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)化類型和點的個數(shù)，thedichotomized tactile scale被建立。對于每一個聲音捕捉，a pitch預(yù)估(Pi)的完成。在tactile scale里計算其相應(yīng)的值，使用轉(zhuǎn)換方式見表I和方程式(1)-(4)。調(diào)整到接近值The dichotomized tactile scale。在觸覺規(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值dichotomized觸覺規(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)說明數(shù)據(jù)麥克風(fēng)采樣聲音信號的頻率Tx = 8000 采樣/秒觸覺刺激限制F1=10HzF2=100Hz麥克風(fēng)的捕捉時間Ta

10、 = 0.9s參加的人，這個信號總在觸覺刺激的驅(qū)動器每一個估計的基音周期(Pi)Tb= 2秒采用點的數(shù)量在賽場上離散化和觸覺的規(guī)模Pt = 8觸覺和視覺反饋反饋= 3估計算法=cepstra線性預(yù)測(LPC分析的編碼)方法=3數(shù)量的樣本,進行比賽樣品= 20采用規(guī)模范圍和目標(biāo)球場。這些價值觀是建立在初步評價P1, P2和Pa采用串行通訊速度隨著計算機技術(shù)和之間信號發(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 .信號發(fā)生器 信號發(fā)生器的應(yīng)用范圍包括觸覺感知的實際應(yīng)用，(參考文獻10，)在這種情況下頻率范圍

11、是10赫茲至100赫茲。當(dāng)開始游戲時,信號發(fā)生器產(chǎn)生輸出一個頻率為Fc的連續(xù)信號，這個頻率對應(yīng)于目標(biāo)球在球場的頻率。當(dāng)在培訓(xùn)或者玩游戲而且沒有輸贏時，這信號在幾秒鐘(Tb)內(nèi)是和另外一個信號重疊的。這將使個別觸覺評估變得可能。通過麥克風(fēng)中個人聲音的捕獲或者一個人食指的觸覺 信號發(fā)生器具有以下連接:一個電動反饋、RS232反饋等方式，語調(diào)控制是可以實現(xiàn)的，如圖1所示。 信號發(fā)生器具有以下連接:一個電動反饋、RS232標(biāo)準(zhǔn)系列通信,一個提供連接的震動觸覺制動器以及一個USB串行適配器。信號發(fā)生器的board projec被用于一個8位單片機:16 F628正阻抗變換器。串行接口被用于用MAX232

12、信號整流器中來變換RS232信號中TTL和vice-versa的標(biāo)準(zhǔn)TTL。 信號發(fā)生器和計算機之間的通信協(xié)議的在表3可以看出。這信號發(fā)生器一直在等待一個字節(jié),當(dāng)它來了的時候,它就讀字節(jié),直到找到最后一個字節(jié)。每一個閱讀字節(jié)都會被轉(zhuǎn)發(fā)到串口用來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了。 表III 通信協(xié)議信息說明A9999目標(biāo)頻率代表價值重疊的地方F9999代表價值9999T9999重疊在9999代表價值13字節(jié)的結(jié)束表示傳輸(最后字節(jié))信號發(fā)生器接收到信息，在觸覺感知刺激下，通過從接收信號中提取的有效頻率輸出一個二次信號。當(dāng)游戲開始時,發(fā)生器接收一個

13、信號，這個信號與重疊的時間和目標(biāo)頻率是一致的,這個頻率以一個不間斷的形式產(chǎn)生,直到比賽結(jié)束的時候。在比賽期間,每接收一個消息，一個相應(yīng)的頻率與所接收消息相同得信號會產(chǎn)生。在游戲開始時，這個信號在規(guī)劃的時間內(nèi)和目標(biāo)信號是重疊的。如果重疊信號等于目標(biāo)信號,它意味著升幅已經(jīng)產(chǎn)生了。當(dāng)重疊信號不同時,玩家將通過觸覺感知覺察到。他獲得了比賽這場中的得分。通過這種方式,玩家能通過改變他的聲音語調(diào)在比賽中取得成功。他成功是理所當(dāng)然的，如果他的對手說話的基本頻率等于目標(biāo)基本頻率。圖3。對主程序流程圖和截斷例行公事。III實驗過程：播放器在系統(tǒng)中注冊，他的語音特點的初始評估就實現(xiàn)了。分析了語音特點之后播放器就將

14、資料采用的P1，P2和PA的值去開始游戲。在本次調(diào)查中，我們對觸覺采用八個規(guī)模的離散點，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）之間只有一個中介點。 其余五個點在目標(biāo)頻率的右側(cè)值到達到規(guī)模的限制（F2）頻率。 此過程是由于通常間距值大于聽者的間距，普遍失聰人士總是會在上述目標(biāo)范圍內(nèi)，詳細(xì)內(nèi)容見文獻12。完成一次博弈三種二十每一個嘗試,會有每個轉(zhuǎn)變。對指的轉(zhuǎn)化的平均時間每場比賽時間登記。球場上的價值是估計在每一個嘗試和轉(zhuǎn)移到觸覺規(guī)模。近似的價值得到最近的離散值,對照采用目標(biāo)觸覺量表(Fa= Fc)。對于每一個rightness score，它的意思是一個人說話的音高等同

15、于聽者聽到的音高。表IV的值等于在Fc中每一個演奏者的目標(biāo)音高。估計的值隨著使用從1到4的方程以及表II的觸覺測量范圍而轉(zhuǎn)換。隨后，這些值在離散值在觸覺測量范圍里集合為最近似的值。當(dāng)這個最終值等同于Fc時，我們就當(dāng)產(chǎn)生了一個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)換來實現(xiàn)在游戲中合適數(shù)量的比較結(jié)果。該轉(zhuǎn)換過程是以立方形式（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）。就目前來說，我們使用這一結(jié)果是為了測量

16、一些能夠通過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對數(shù)336.886.575020二次338.156.829019立方339.39 6.946020在系統(tǒng)運行程序的過程中，該信號發(fā)生器使用精準(zhǔn)頻率測試儀來測試，并為該系統(tǒng)進行振動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)點個位。發(fā)生器的設(shè)計在微控制器（單片機）中斷時間使用時間基帶信號。這樣一來，它所需的電子元件更少，可以降低電路板的成本。從結(jié)果來看，可以總結(jié)以下幾點結(jié)論：1.通過立方的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)

17、更大的數(shù)量的改變；2.信號發(fā)生器涉及到工程中所有的需求；3.就目前來說，信號發(fā)生器被用來評估其他系統(tǒng)的參數(shù)；4.該發(fā)生器系統(tǒng)是低成本的;5.信號發(fā)生器的設(shè)計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16位數(shù)字控制器。聲明：本研究是注冊于衛(wèi)生部巴西政府參考書目如下：1 Geldard f1。 有些被忽視的可能性溝通科學(xué)出版社、131:1583 - 1588頁,1960年。2 Gault,進步Tactual r.h實驗口語的解釋。期刊的異常社會心理的。第十九節(jié),19243 SHERRICK,C.E、基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究觸覺艾滋病為聾的人:進程和前景。美國社會的聲學(xué)學(xué)報,75(3)。4 伯恩斯

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