Brevet FR2546323A1 — publié le 19841123

La présente invention concerne un appareil d'entraî- nement à la pratique d'une langue maternelle ou étrangère, en vue de son assimilation intégrale. On connaît déjà des appareils destinés à l'assimi- lation d'une langue étrangère Ces appareils comportent généralement un lecteur d'une bande magnétique sur laquelle sont préalablement enregistrées, avec l'intonation correcte, des phrases exprimées dans la langue étrangère devant être assimilée La sortie de ce lecteur de bande est reliée à des écouteurs placés sur les oreilles du sujet devant apprendre la langue et ce sujet est ainsi amené à prononcer plusieurs fois de suite chaque phrase qu'il entend à partir du lecteur de bande magnétique, jusqu'à ce que sa prononciation devien- ne correcte Toutefois, l'appréciation de la qualité de la prononciation par le sujet exige la présence d'une tierce personne ayant pour langue maternelle la langue en cours d'assimilation et une telle façon de faire présente donc, de ce fait, un inconvénient important, puisque l'entraînement à la pratique de la langue étrangère ne peut pas être effec- tuée d'une manière totalement autonome. La présente invention vise à remédier à ces inconvé- nients en procurant un appareil permettant une intégration parfaite d'une langue, maternelle ou étrangère, sans néces- siter l'intervention d'une tierce personne. A cet effet cet appareil d'entraînement à la pra- tique d'une langue maternelle ou étrangère, en vue de son assimilation intégrale, comportant un générateur de signaux types constitué par un support mobile d'enregistrements sonores sur lequel sont enregistrés préalablement, indépen- damment les uns des autres, des blocs d'informations sono- res, tels que des phrases ou des mots, exprimées dans la langue devant être assimilée par un sujet et un lecteur de ces blocs d'information émettant les signaux types, un transducteur électroacoustique connecté au générateur de signaux types et émettant sous forme sonore les blocs d'in- formations types de manière que ceux-ci soient entendus par le sujet, et un microphone dans lequel parle le sujet, est caractérisé en ce qu'il comporte un circuit d'analyse et de comparaison constitu 5 île plusieurs comparateurs à deux en- trées et d'un stage de sortie, chacun Je ces comparateurs ayant une première entrée connectée 1 la sortie du généra- teur de signaux types et une seconde entrée connectée au microphone, de manière à pouvoir effectuer, en ce qui con- cerne l'un de plusieurs paramètres, tels que l'intensité, le rythmela pente et l'étendue de la bande passante, le temps de latence, le temps de précession, l'attaque des sons, le lâcher des sons, etc une comparaison élémentaire entre 19 le signal type émis par le générateur de signaux types et le signal vocal correspondant au message sonore prononcé par le sujet, en réponse à l'audition du bloc d'information type émis, l'étage de sortie étant connecté aux divers compara- teurs et au générateur de signaux types de manière à provo- quer l'émission, par le générateur de signaux types, du même signal type tant que le signal vocal produit par le microphone, lorsque le sujet répète dans celui-ci le message sonore qu'il vient d'entendre, ne concorde pas, à un degré d'approximation déterminée réglable, avec le signal type en ce qui concerne le ou les paramètres pris en considération. Suivant une caractéristique complémentaire de l'in- vention les divers comparateurs sont connectés en cascade, par l'intermédiaire de portes ET, et le dernier comparateur est connecté à l'étage de sortie de manière à émettre un signal de commande appliqué à celui-ci, pour provoquer l'é- mission d'un nouveau signal type suivant, uniquement lorsque les comparaisons effectuées par les divers comparateurs, en ce qui concerne les paramètres respectifs pris en considéra- tion par l'analyse, ont toutes donné des résultats satisfai- sants. On décrira ci-après, titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention,en référence au dessin annexé sur lequel: La figure 1 est un schéma synoptique d'un appareil d'entraînement à la pratique d'une langue maternelle ou étrangère suivant l'invention. La figure 2 est un diagramme illustrant le fonction- nement de l'appareil de la figure 1. L'appareil suivant l'invention dont le schéma sy- noptique est représenté sur la figure 1, comporte un géné- rateur de signaux types ou de référence correspondant à des blocs d'informations types ou encore des messages types, ce générateur étant désigné dans son ensemble par la référence 1 Ce générateur comprend au moins un support d'enregistre- ment sonore mobile sur lequel sont enregistrés préalable- ment, indépendamment les uns des autres, les blocs d'infor- mations ou messages types, tels que des phrases ou des mots, exprimés dans la langue devant être assimilée par un sujet 2 Le générateur 1 peut comporter, par exemple, un premier magnétophone 3 sur la bande magnétique duquel sont enregis- trés, à la suite les uns des autres, les blocs d'informa- tions types La sortie de ce magnétophone 3 est connectée à un second magnétophone 4 du type boucle destiné à enre- gistrer un seul des blocs d'informations types élémentaires préalablement stockés sur la bande magnétique du premier magnétophone 3, et à répéter successivement ce même bloc d'information, pendant le processus d'acquisition de la langue. Les deux magnétophones 3 et 4 pourraient être égale- ment remplacés par un seul et unique magnétophone, à condi- tion que ce dernier puisse être commandé automatiquement en marche arrière rapide et limitée pour permettre d'émettre plusieurs fois de suite, à sa sortie, le même signal type correspondant à un bloc d'information type déterminé. Par ailleurs on pourrait également utiliser, à la place des magnétophones 3 et 4, tout autre appareil d'enre- gistrement sonore à support d'enregistrement mobile permet- tant de stocker plusieurs blocs d'informations ou messages types les uns à la suite des autres et d'émettre successive- ment, plusieurs fois de suite, le même signal type corres- pondant à un bloc d'information. La sortie du générateur de signaux types 1 est co- nnectée, d'une part, à un transducteur électroacoustique 5, tel quedes écouteurs placés sur les oreilles du sujet 2 devant assimiler la langue en cours d'étude ou encore un haut parleur, et, d'autre part, à un circuit d'analyse et de comparaison désigné dans son ensemble par la référence 6. Par ailleurs, l'appareil comporte un microphone 7 également connecté au circuit d'analyse et de comparaison 6 lequel comprend un étage de sortie 8 connecté au générateur de signaux types 1. Le mode de fonctionnement général de l'appareil qui vient d'être décrit est le suivant: au début du processus d'acquisition de la langue, le générateur de signaux types 1 émet à sa sortie un signal type ou de référence A, comme il apparaît sur la figure 2, correspondant à un bloc d'information constitué, par exem- ple, par une phrase ou un mot préalablement enregistré sur la bande magnétique du magnétophone principal 3 Cette phra- se ou ce mot est ensuite transféré sur la bande magnétique du magnétophone à boucle 4 de manière à pouvoir être émis d'une manière répétée Le magnétophone à boucle 4 émet donc à sa sortie un signal type A, analogique ou numérique, d'am- plitude variable dans le temps et qui constitue en quelque sorte un signal de référence puisqu'il correspond à la pro- nonciation parfaite, dans la langue considérée, de la phrase ou du mot que devra ensuite prononcer correctement le sujet 2 soumis à l'apprentissage Le signal type A est appliqué, comme on l'a vu précédemment, à la fois au circuit d'analyse et de comparaison 6 et aux écouteurs 5 Par conséquent le sujet 2 entend la phrase ou le mot émis d'une manière cor- recte et il essaye de répéter cette phrase ou ce mot de la façon la plus précise possible Par conséquent, après avoir entendu la phrase ou le mot type au moyen des écouteurs 5, le sujet 2 prononce cette même phrase ou ce même mot, ce qui se traduit par la production, par le microphone 7, d'un signal vocal aî concordant plus ou moins avec le signal type A Au début du processus d'acquisition de la langue, le signal vocal a 1 émis par le sujet 2 est évidemment assez différent du signal type A et le circuit d'analyse et de comparaison 6 détecte cette différence Ce circuit, qui sera décrit en détail plus loin, agit alors sur l'étage de sortie 8, pour que celui-ci émette un signal x appliqua au généra- teur 1, signal provoquant une nouvelle F 5 ission (lu même signal type A par le magnétophone à boucle 4. Le même processus que précédemment décrit se déroule alors, le sujet 2 émettant, en réponse au deuxième signal type A qu'il vient de recevoir, un deuxième signal vocal a 2 plus proche du signal type A mais encore différent de celui- ci Par conséquent le circuit d'analyse et de comparaison 6 émet encore, par l'intermédiaire de son étage de sortie 8, i D le signal de commandes appliqué au générateur 1 qui délivre alors, comme précédemment, le même signal type A. Le processus ci-dessus se répète et chaque fois le sujet améliore la prononciation du mot ou de la phrase cons- tituant le signal type A jusqu'à ce que ce mot ou cette phrase concorde, à un certain degré d'approximation près, avec le signal type A A ce moment le circuit d'analyse et de comparaison 6 détecte la concordance totale ou approxi- mativeentre le signal vocal an émis par le sujet 2 et le signal type A et par l'intermédiaire de son étage de sortie 8, il émet alors un second signal de commande y qui est appliqué au générateur 1 et qui provoque le remplacement, sur le magnétophone à boucle 4, du premier bloc d'informa- tion type, correspondant au signal type A, par un nouveau bloc d'information, correspondant à un nouveau signal type B A partir de ce moment le générateur 1 émet d'une manière répétée, à sa sortie, le second signal type B et le proces- sus d'analyse et de comparaison se poursuit comme précédem- ment, le premier signal vocal b 1 émis par le sujet 2 étant comparé avec le signal type B et ainsi de suite. 3 O On décrira maintenant, d'une manière détaillée, une forme d'exécution du circuit d'analyse et de comparaison 6. Ce circuit comporte un ensemble de comparateurs à deux en- tr 6 es 91 92 93- 9 i qui sont associés respectivement aux divers paramètres suivant lesquels doivent être effectuées les comparaisons élémentaires entre les signaux types, tels que le signal type A, et les signaux vocaux al, a 2 an émis par le sujet 2 Par exemple le premier comparateur 91 com- pare les signaux appliqués à ses deux entrées du point de vue intensité, le deuxièmc comparateur 92 les compare en ce qui concerne le rythme, le troisièmc comparateur 93 les compare en ce qui concerne la largeur de labande passante, le comparateur 9 i effectuant la comparaison en ce qui con- cerne les pentes des bandes passantes Pour chacun des para- mhtres sur lesquels on effectue ces comparaisons on peut déterminer à priori une marge d'erreur plus ou moins grande et pour cela on peut faire varier, pour chacun des compara- teurs, la plage dans laquelle le résultat de la comparaison est considéré comme étant bon A cet effet chacun des com- parateurs 91 9 i peut être pourvu d'un bouton de réglage permettant d'ajuster l'étendue de cette plage On peut donc régler à volonté, si l'on veut être de plus en plus exi- geant en ce qui concerne l'acquisition de la langue, la plage de manière que le pourcentage d'erreur toléré aille en diminuant pour être finalement égal à O %, dans le cas idéal. Deux modes de fonctionnement peuvent être envisagés pour le circuit d'analyse et de comparaison 6, à savoir un fonctionnement avec passage automatique de la comparaison d'un paramètre à la comparaison d'un autre paramètre ou au contraire avec une sélection manuelle, au moyen de bouton- s-poussoirs, du ou des comparateurs devant seuls intervenir pour déterminer le degré d'acquisition de la langue. On peut utiliser, à cet effet, un commutateur à deux positions 11 qui, dans une première position, ainsi qu'il est représenté sur la figure 1, rend opérationnels tous les comparateurs 91 9 i' du fait qu'un conducteur commun 12, relié à des entrées d'alimentation de tous ces comparateurs, se trouve alors connecté à une source de tension de polarité appropriée Ce conducteur commun 12 est également relié à des premières entrées de portes ET 121, 122 12 i- 11 à deux entrées Ces portes ET sont disposées entre les comparateurs successifs de manière à les relier en cascade,et leurs se- condes entrées sont reliées respectivement à la sortie du comparateur situé en amont dans la chaîne des comparateurs. Par exemple la première porte ET 121 dont la sortie est reliée à une entrée d'autorisation du deuxième comparateur 92, est connectée, par sa seconde entrée, à la sortie du premier comparateur 91. Ax sorties des divers comparateurs sont également reliées des lampes témoins 131, 132 13 i qui s'allument pour indiquer que la comparaison entre le signal type A et le signal vocal émis al, a 2 ou an, dans le comparateur considéré, a donné un résultat satisfaisant Autrement dit chacune des lampes 131 13 i donne une indication visuelle du résultat de la comparaison effectuée par les divers com- parateurs 91- 9 i- Par ailleurs les sorties des divers comparateurs 91, 92 9 i sont connectées à l'étage de sortie 8 pour commander l'émission des signaux x et y comme on l'a vu précédemment. Chacun des comparateurs peut être aussi rendu actif individuellement, grâce à la prévision d'interrupteurs à bouton-poussoir 141, 142 14 i reliés à des entrées d'ali- mentation des comparateurs respectifs 91, 92 9 i et qui sont connectés en commun à un second pôle du commutateur 11. Autrement dit lorsque ce commutateur Il se trouve dans sa seconde position, tous les interrupteurs à bouton-poussoir 141 14 i sont connectés à la source de tension de polarité appropriée, et par conséquent il est possible de rendre actif, à volonté, un ou plusieurs des comparateurs, en fe- rmant le ou les interrupteurs correspondants parmi l'ensem- ble des interrupteurs à bouton-poussoir 141 141. On expliquera maintenant d'une manière détaillée le fonctionnement de l'appareil qui vient d'être décrit, en considérant le cas o cet appareil fonctionne avec un pas- sage automatique d'un étage de comparaison à-l'étage sui- vant. Au début seul le premier comparateur 91 se trouve être actif Par conséquent le premier comparateur 91 inter- vient pour comparer le premier signal type A avec les si- gnaux vocaux al, a 2 an émis successivement par le sujet 2 devant le microphone 7 Le premier comparateur 91 peut ef- fectuer, par exemple, une comparaison des niveaux d'inten- sité des signaux et lorsque le seuil fixé pour la comparai- son est atteint, émet à sa sortie un signal qui provoque d'une part l'allumage de la première lampe témoin 131 et d'autre part le déblocage de la première porte ET 121 L'al- lumage de la lampe 131 indique alors que l'assimilation de la langue s'est effectuée d'une manière correcte en ce qui concerne l'intensité des signaux et que l'on peut ensuite passer à la comparaison d'un deuxième paramètre Comme on l'a vu précédemment le seuil de comparaison peut être ajusté à volonté: autrement dit on peut faire en sorte que le pre- mier comparateur 91 émette à sa sortie un signal lorsque le niveau d'intensité du signal vocal émis an' par exemple, a atteint 90 ou 95 ' du niveau du signal type A. Une fois que le comparateur 91 a basculé dans un état indiquant que le signal vocal émis remplit bien la condition posée, par rapport au signal type A, en ce qui concerne le premier paramètre fixé par le premier compara- teur 91, la première porte 12, est débloquée et c'est alors le deuxième comparateur 92 qui intervient au cours de la suite du processus d'acquisition de la langue Autrement dit le deuxième comparateur 92 compare le signal type A avec chacun-des signaux vocaux émis successivement et il effectue par exemple, une comparaison de leurs rythmes Lorsque le rythme du signal vocal émis est jugé correspondre, dans les limites prédéterminées, au signal type A, le deuxième compa- rateur 92 émet à sa sortie un signal indiquant que le seuil fixé pour la comparaison du deuxième paramètre a été at- teint Ce signal provoque comme précédemment l'allumage de la lampe 132 indiquant que le rythme du signal vocal émis est bon et débloquant également la deuxième porte 122. e On voit donc, d'après ce qui précède, que les divers paramètres sont pris successivementen considération pour la comparaison du signal type A et des signaux vocaux émis a 1, a 2 an jusqu'à ce qu'intervienne le dernier comparateur 9 i Lorsque celui-ci émet à sa sortie un signal indiquant que le seuil fixé pour la comparaison du dernier paramètre considéré est atteint, ce moment l'étage de sortie 8 émet le signal y provoquant le remplacement du premier signal type A par le deuxième signal type B et le processus se poursuit de la même façon. Par contre en mode manuel, on place l commutateur 1 l dans sa seconde position et on sélectionne, par un ou plusieurs des interrupteurs à bouton-poussoir 141 14 i, un ou plusieurs des comparateurs 91 9 i devant effectuer la comparaison du signal type A et des signaux vocaux émis a, an uniquement en ce qui concerne un ou plusieurs para- mètres déterminés. Lorsque l'appareil suivant l'invention fonctionne d'une manière automatique avec tous les comparateurs con- nectés en cascade, les comparaisons élémentaires successives peuvent s'effectuer dans n'importe quel ordre Autrement dit on peut commencer, dans le premier comparateur 91 par une comparaison élémentaire relative à l'un quelconque des para- mètres retenus pour l'analyse et enchaînés ensuite dans le deuxième comparateur 92 ' par une comparaison relative à un autre paramètre quelconque. Naturellement on peut prévoir additionnellement, dans le circuit d'analyse et de comparaison 6, une mémoire pour stocker en permanence chacun des signaux types A, B pendant toute la période de temps durant laquelle sont ef- fectuées les diverses comparaisons élémentaires par less comparateurs 91 92 9 i L'appareil suivant l'invention peut comporter égale- ment un dispositif de visualisation à l'écran, permettant de suivre l'évolution de l'acquisition de la langue. Naturellement on peut éventuellement brancher entre le générateur de signaux types 1 et les écouteurs 5, un appareil de conditionnement de l'audition à filtres dont les caractéristiques de transmission sont adaptées au trai- tement subit par le sujet. VI REVENDICTI 1 NS 1. Appareil d'entraînement à la pratique d'une langue maternelle ou étrangère, en vue de son assimilation intégrale, comportant un générateur de signaux types cons- titué par un support mobile d'enregistrements sonores sur lequel sont enregistrés préalablement, indépendamment les uns des autres, des blocs d'informations sonores, tels que des phrases ou des mots, exprimées dans la langue devant être assimilde par un sujet et un lecteur de ces blocs d'in- formation émettant les signaux types, un transducteur élec- troacoustique connecté au générateur de signaux types et émettant sous forme sonore les blocs d'informations types de manière que ceux-ci soient entendus par le sujet, et un microphone dans lequel parle le sujet, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit d'analyse et de comparaison ( 6) constitué de plusieurs comparateurs à deux entrées ( 91, 92 9 i) et d'un étage de sortie ( 8), chacun de ces compa- rateurs ayant une première entrée connectée à la sortie du générateur de signaux types ( 1) et une seconde entrée con- nectée au microphone ( 7), de manière à pouvoir effectuer, en ce qui concerne l'un de plusieurs paramètres, tels que l'in- tensité, le rythme,la pente et l'étendue de la bande pas- sante, le temps de latence, le temps de prêcession, l'atta- que des sons, le lâcher des sons, etco une comparaison élémentaire entre le signal type (A) émis par le générateur de signaux types ( 1) et le signal vocal (al, a 2 an) cor- respondant au message sonore prononcé par le sujet ( 2) en réponse à l'audition du bloc d'information type émis, l'é- tage de sortie ( 8) étant connecté aux divers comparateurs ( 91, 92 9 i) et au générateur de signaux types ( 1) de ma- nière à provoquer l'émission, par le générateur de signaux types ( 1), du même signal type (A) tant que le signal vocal produit par le microphone ( 7), lorsque le sujet répète dans celui-ci le message sonore qu'il vient d'entendre, ne con- corde pas, à un degré d'approximation déterminée réglable, avec le signal type (A) en ce qui concerne le ou les para- mètres pris en considération. 2. Appareil suivant la revendication 1 caractérisé en ce que les divers comparateurs -( 91, 99 9 i) sont con- nectés en cascade, par l'intermédiaire de portes ET ( 121, 122 12 il) et le dernier comparateur ( 9 i) est connecté à l'étage de sortie ( 8) de manière b émettre un signal de commande (y) appliqué à celui-ci, pour provoquer l'émission d'un nouveau signal type suivant (B) uniquement lorsque les comparaisons effectuées par les divers comparateurs ( 91, 92 9 i) en ce qui concerne les paramètres respectifs pris en considération par l'analyse, ont toutes donné des résul- tats satisfaisants. 3. Appareil suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes caractérisé en ce qu'une lampe témoin ( 131, 132 13 i) est connectée à la sortie de chacun des comparateurs ( 91, 92 9 i) 4. Appareil suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes caractérisé en ce que tous les compara- teurs ( 91, 92 9 i) sont connectés, par des entrées d'ali- mentation et un conducteur commun ( 12), à un pâle d'un com- mutateur ( 11) relié à une source de tension de polarité appropriée. 5. Appareil suivant la revendication 4 caractérisé en ce que l'autre pôle du commutateur ( 11) est connecté, par l'intermédiaire d'interrupteurs à boutons-poussoirs indivi- duels ( 141, 142 14 i)), à des entrées d'alimentation des comparateurs respectifs ( 91, 92 9 i).