CH650606A5 - Vorrichtung und verfahren zum schulen des gehoers eines patienten. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bzw. ein Verfah- Steigbügelspannung bezüglich der Gesamtheit aller Eieren zum Schulen oder Formen des Gehörs bzw. des Hörver- mente, die die Funktion des Mittelohres beherrschen: Ham-mögens eines Patienten nach dem Oberbegriff des Patentan- mermuskeln, die Muskeln der Eustachischen Röhre, das Zwi-spruches 1 bzw. 14. Eine derartige Vorrichtung ist insbeson- schenspiel von Innenluftdrücken,

dere zum Heilen von Sprechproblemen bzw. Sprachstörungen 5 b) durch Insspielbringen des gesamten Nervensystems, so verwendbar. dass der gesamte neurologische Baum, d.h. die medullären,

Es gibt bereits Systeme (vgl. US-PS 3 043 913 und US-PS pontinen, cerebellaren und extrapyramidalen corticalen Be-

3 101 390), in denen Tonfrequenzsignale, die von der Stimme reiche für diesen spontanen Akt verfügbar sein müssen, der eines Patienten oder einer anderen Quelle erhalten sind, durch durch die motorische pyramidale «Wegstrecke» («Spur») aus-

zwei parallele Filterkanäle zu einer Ausgangsstufe in der i0 geführt wird.

Form von Kopfhörern bzw.Hörkapseln geschickt werden. Je- Durch dieses neurologische Zwischenspiel und durch die-

der Kanal hat eine charakteristische Frequenzgang-Kurve, ses allein beherrscht nunmehr das Cochlea-Vestibulum-La-

die bei Bedarf von Hand eingestellt werden kann. Insbeson- byrinth dere hat ein Kanal eine Frequenzgang-Kurve, die den Ruhe- - die Muskelspannung des Körpers in statischer oder sta-

zustand darstellt, der für das Gehör am meisten gewünscht 15 tionärer Stellung,

wird, wobei dieser Ruhezustand durch Unterdrücken von - die Dynamik (Wechselwirkung),

Hochfrequenzkomponenten erhalten wird. Der andere Kanal - die relative Stellung der Gliedmassen und deren hat eine Frequenzgang-Kurve, in der niedere Frequenzen un- Segmente,

terdrückt sind. Ein Signalpegel-Detektor stellt fest, ob das an- oder in anderen Worten die gesamte Haltung und kommende Signal über oder unter einem einstellbaren vorbe- 20 Gebärde.

stimmten Schwellenwertpegel ist, und ein Gatter ist betreib- Tatsächlich führt das Labyrinth die funktionelle und bar, um die Tonfrequenzsignale durch den einen oder ande- strukturelle Organisation des Nervensystems aus, so dass der ren Kanal zur Ausgangsstufe zu schicken, wenn der Schwel- Akt des Sprechens sich als Folge des Zuhörens entfaltet,

lenwert nicht reicht bzw. überschritten wird. Dagegen ist es die Rolle des Nervensystems, kybernetisch

Beide Systeme (vgl. US-PS 3 043 913 und US-PS 25 das Ansprechen des Gehörs zu organisieren, so dass dieses

3 101 390) beschreiben vorteilhafte Wirkungen, die auf diese sich wendet, anpasst, vorbereitet £um Zuhören oder sich

Technik zurückgehen. Das Gehör eines Patienten wird im we- selbst in einen vorbereitenden Zustand der Bereitschaft zum sentlichen geschult oder trainiert mittels der beiden verschie- Erfassen oder in einen Zustand der cochlea-vestibularen Vor-

denen Hörzustände, und dies führt zu einer Verbesserung bereitung bringt. Die vestibuläre Funktion Wird angeregt zahlreicher Sprechprobleme. Diese Technik ist inzwischen als 30 durch Knochenleitung, die der Luftleitung vorangehen muss,

ein praktisches Hilfsmittel zur Sprechtherapie gut eingeführt. da sonst das Labyrinth nicht zum Hören bereit ist.

Weiterhin wurde auch bereits an die Verwendung elektro- Demgemäss sieht die Erfindung zwei Filterkanäle (vgl.

mechanischer Vibratoren oder Schwinger in Tonschulgeräten US-PS 3 043 913) vor, wobei zusätzlich zu den Kopfhörern gedacht (vgl. US-PS 4 021 611). Derartige Vibratoren sind eine parallele Ausgangsstufe mit einem Vibrator vorhanden seit längerer Zeit üblich, um das Gehör eines Patienten zu un- 35 ist. Die Vorrichtung hat eine Zeitverzögerungseinrichtung,

terstützen, indem Schwingungen durch den Schädel des Pa- die das Schalten der Kopfhörer zum «hohen» Filterkanal um tienten geleitet werden; auch die Kombination einer derarti- eine einstellbare, vorbestimmte Zeit verzögert, nachdem der gen «Knochenleitung» mit der durch einen Kopfhörer erzeug- Vibrator zum «hohen» Kanal geschaltet wurde,

ten «Luftleitung» wurde bereits angeregt (vgl. US-PS Es ist Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung der ein-

1 969 559). 40 gangs genannten Art so zu verbessern, dass sie einen Patien-

Im folgenden werden theoretische Überlegungen näher er- ten auf den Empfang von Luftschallwellen vorbereiten und läutert, von denen die Erfindung ausgeht. dessen Sprechweise verbessern kann.

Im Vergleich zum Hören, das eine passive Tätigkeit Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung nach dem bleibt, ist das Zuhören als eine Tätigkeit festgelegt, in der die Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäss durch

Willensäusserung eine Rolle spielt. Zuhören bedeutet der 45 die in dessen kennzeichendem Teil angegebenen Merkmale

Wunsch zu hören oder sich selbst anzubieten. Es bedeutet, gelöst.

das Hörgerät in seinen geeignetsten Zustand zu bringen, um Es hat sich gezeigt, dass die durch die bestehenden Sy-zu erfassen, was empfangen werden soll. Es hängt im wesent- steme erzielten Vorteile noch gesteigert werden, indem die liehen mit dem Übergang vom Wahrnehmungs- zum Auffas- verzögerte Luftleitung vorgesehen wird, was insbesondere sungsvermögen zusammen. so darauf zurückzuführen ist, dass das Gehör durch die vorher-Im wörtlichsten und bildlichen Sinn des Ausdruckes be- gehende Knochenleitung geschult wurde, um zu hören oder -deutet es, «jemandem das Ohr zuzuwenden». Hierzu ist es er- genauer ausgedrückt - zuzuhören. Die tatsächliche Verzögeforderlich, alle Hilfsmittel voll anzupassen, die für diese Tä- rungsdauer ist individuell verschieden und Hegt vorzugsweise tigkeit dem sensiviten/sensorischen Organ zugehörig sind: im Bereich von 0 bis 0,25 s, wobei sie in Intervallen von 15 ms d.h. das Cochlea-Vestibulum, die Muskulatur des Mittelohres ss einstellbar ist. Diese Werte geben ledigüch Beispiele an, und und die Muskulatur des äusseren Ohres. Es ist auch erforder- die Verzögerungsdauer kann bis zu 1 s in kontinuierlich verlieh, eine gesamte neurologische Struktur abhängig von dieser änderlicher Weise anstelle einer stufenartigen Grundlage bedynamischen Funktion zu organisieren, die wir als Zuhören tragen.

bezeichnen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung

Dies bedingt: _ 60 ist auch die Knochenleitung einer Zeitverzögerung bezüglich

1. dass das Labyrinth oder der gesamte Cochlea-Vestibu- des Empfanges eines Eingangspegels unterworfen, der höher lumbereich spontan vorbereitet wird, und als der Schwellenwert ist. Wiederum liegt die Verzögerungs-

2. dass dieser «einleitende Akt», der dem tatsächlichen dauer insbesondere im Bereich von 0 bis 0,25 s, wobei sie in Hören vorangeht, in der folgenden Weise durchgeführt wird: Intervallen von 15 ms einstellbar und sich wiederum der Be-

a) durch die Spannung des Hammermuskels (Mittelohr), es reich bis zu 1 s auf einer kontinuierlich veränderlichen der sich selbst an die Spannung des Steigbügelmuskels anpas- Grundlage ausdehnen kann. Wenn eine Knochenleitung-Versen muss, der die Tätigkeit des Labyrihths (Innenohr) steuert, zögerung vorliegt, beginnt die Luftleitung-Verzögerungszeit-Und so ist es ein vorbereitender, also einleitender Akt der dauer am Ende der Knochenleitung-Verzögerungszeit. Die

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tatsächliche Verzögerung zur gewählten Knochenleitung gangssignal d des Pegeldetektors 8 dar. Die nächste Kurve d' hängt von der verwendeten Sprache ab, da verschiedene Spra- stellt das Signal d dar, nachdem dieses um einen vorbestimm-

chen jeweils eine verschiedene eigene Verzögerung zwischen ten Betrag zeitlich verzögert wurde. Es ist klar zu ersehen,

dem Ruhezustand und dem Einsetzen eines hörbaren Tones, dass die Änderungen im Signal d, die weniger als die Zeitver-

wie beispielsweise am Beginn eines Wortes oder einer Silbe, 5 zögerung t andauern, im Signal d' nicht beachtet werden und zeigen. weggelassen sind. Teile 19 und 20 des Signales d stellen nicht

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beachtete Änderungen dar.

näher erläutert. Es zeigen: Der Ausgang 15 des Moduls 14 ist mit einem Steuerein-Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erflndungsgemässen Vor- gang 22 eines Kanalwählers 23 verbunden, der bestimmt, ob richtung zum Verarbeiten akustischer Signale, i0 der «hohe» oder der «niedere» Filterkanal gewählt ist. Hierzu Fig. 2 den Verlauf eines typischen Eingangssignales in die hat der Kanalwähler 23 einen hohen Eingang oder einen logi-Vorrichtung zusammen mit dem Hüllkurven-Stärkepegel die- sehen «1»-Eingang 24 und einen niederen oder logischen ses Signales, «0»-Eingang 25, die mit dem Ausgang 26 des «hohen» Filter-Fig. 3 das Ausgangssignal eines Schwellenwert-Detektors kanales 10 bzw. mit dem Ausgang 27 des «niederen» Filterkader Fig. 1 in Abhängigkeit vom Eingangssignal der Fig. 2, i.s nales 9 verbunden sind. Der Kanalwähler 23 arbeitet unter Fig. 4 die Verarbeitung des Ausgangssignales des Schwel- der Steuerung des an seinem Steuereingang auftretenden Si-lenwert-Detektors, und gnales d'. Wenn eine logische «0» am Steuereingang 22 vor-

Fig. 5 in grösseren Einzelheiten die durch die Blöcke in Hegt, d.h. wenn das Signal kleiner als der voreingestellte

Fig. 1 dargestellten Komponenten. Schwellenwertpegel ist, bewirkt der Wähler 23, dass das Si-

In Fig. 1 umfassen parallele Eingangsabschnitte la, lb, 20 gnal am Eingang 25 auch am Ausgang 28 des Kanalwählers die jeweils von einem (nicht gezeigten) Mikrophon oder einem auftritt. Somit wird der«niedere» Filterkanal 9 gewählt, und

(nicht gezeigten) Magnetbandgerät gespeist sind, eine Schal- die niederen Frequenzkomponenten des Signales a treten am tungsanordnung zum Verstärken und Einstellen des Pegels Ausgang 28 auf. Wenn eine logische «1» am Steuereingang 22

öder Volumens des ankommenden elektrischen Signales. Der vorliegt, d.h. wenn das Signal grösser als der Schwellenwert-

Ausgangsanschluss des Eingangsabschnittes la ist direkt mit 25 pegel ist, wird der «hohe» Filterkanal 10 gewählt, und hohe einem Mischer 2 verbunden, während der Ausgang des Ein- Frequenzkomponenten des Signales a werden am Ausgang 28

gangsabschnittes lb an den Mischer 2 über einen Hochpass- abgeführt.

Filterabschnitt 3 angeschlossen ist. Ein Tonfrequenzsignal Der Ausgang 28 ist mit dem Eingang 29 eines Pegel- oder wird am Ausgang des Mischers 2 erhalten, und Fig. 2 zeigt Volumen-SteuergUedes 30 verbunden, das einen Knochenleiden typischen Verlauf eines erhaltenen Tonfrequenzsignales. 30 tungs-Leistungsverstärker 31 versorgt, dem wiederum ein

Der Ausgang des Mischers 2 Hegt parallel zu Eingängen 5, Wandler 32 nachgeschaltet ist. Der Wandler ist insbesondere 6 und 7 eines Hüllkurven-Pegeldetektors 8, eines «Nieder»- ein elektromechanischer Vibrator oder Schwinger, der an der Filterkanales 9 bzw. eines «Hoch»-Filterkanales 10. Der Pe- Stirn eines Patienten angebracht wird und eine Leitung von geldetektor 8 bestimmt, wenn der von einem Signal a erhal- auf dem Signal a beruhenden Schwingungen von der Stirn tene Hüllkurven-Pegel b einen vorbestimmten Schwellenwert- 35 durch den Schädel zu dem Knochen des Innenohres bewirkt. Pegel c (vgl. Fig. 2) überschreitet, und er erzeugt ein Aus- Der Ausgang des Verzögerungsmoduls 14 ist ebenfalls mit gangssignal d (vgl. Fig. 3), das bei einer logischen «1» Hegt, dem Eingang 34 eines zweiten Verzögerungsmoduls 35 verwährend der Schwellenwert c durch das Hüllkurven-Signal b bunden, der als Luftleitungs-Verzögerungsmodul aus Grünüberschritten wird, und bei einer logischen «0», wenn der den bezeichnet wird, die weiter unten näher erläutert werden. Schwellenwert c nicht überschritten wird. Der Schwellenwert- 40 Der Luftleitungs-Verzögerungsmodul 35 ist ähnlich zu oder Pegel ist über den Umgebungsrauschpegel eingestellt, so dass gleich mit dem Knochenleitungs-Verzögerungsmodul 14, das VorHegen einer logischen «1» im Signal d das Auftreten und wiederum ist die Zeitverzögerung in Intervallen von eines richtigen Eingangssignales a bedeutet, wie wenn jemand 15 ms bis hinauf zu 0,25 s wählbar. Das Signal d' liegt am in das Mikrophon spricht. ' Eingang 34 des Moduls 35, und nach der weiteren Zeitverzö-

Der Ausgang 12 des Pegeldetektors 8 ist mit dem Eingang 45 gerung wird ein Signal d" (vgl. Fig. 4) am Ausgang 36 des

13 eines ersten Zeitverzögerungsmoduls 14 verbunden, der Moduls 35 erhalten. Wenn wie beim Knochenleitungs-Verzö-

eine Zeitverzögerung zwischen dem Zeitpunkt, in dem der Pe- gerungsmodul 14 eine Änderung im Pegel des Eingangssigna-

geldetektor 8 eine Änderung von einem Wert unter dem les (d' in diesem Fall) nicht länger als für die vorbestimmte

Schwellenwert auf einen Wert über dem Schwellenwert c (d.h. Zeitverzögerung (t' in diesem Fall) zurückbleibt, wird die Än-

ein Schalten von einer logischen «0» in eine logische «1» ) er- 50 derung im Ausgangssignal d" nicht registriert. D.h., einige fasst, und der Leitung eines akustischen Signales durch den der Knochenleitungs-Ubergänge werden im Signal d" wegge-

Schädel eines Patienten, was als Knochenleitung bezeichnet lassen, wenn die Luftleitungs-Verzögerung grösser als die wird, wobei wiederum der Pegel von einem hohen auf einen Knochenleitungs-Verzögerung ist. Teile 40,41 und 42 sind niederen Wert übergeht, aufbaut. Der erste Zeitverzögerungs- Beispiele für derartige kurzzeitige Übergänge.

modul 14 kann daher als Knochenleitungs-Verzögerungsmo- 55 Dies könnte die unerwünschte Wirkung haben, dass eine dui bezeichnet werden. Die Zeitverzögerung ist vorzugsweise Luftleitung im «hohen» Kanal vorliegt, während eine Kno-

in Intervallen von 15 ms bis hinauf zu 0,25 s einstellbar. chenleitung im «niederen» Kanal vorhanden ist, und um dies

Das Signal d ist daher bis zu 0,25 s verzögert, und dieses zu vermeiden, ist ein UND-Gatter 43 vorgesehen. Der Einverzögerte Signal Hegt am Ausgang 15 des Moduls 14 vor. Es gang 44 des UND-Gatters 43 ist mit dem Ausgang 36 des sei daraufhingewiesen, dass die Verzögerungszeit beginnt, so- 60 Luftleitungs-Verzögerungsmoduls 35 verbunden, und der bald das Signal d am Eingang 13 empfangen wird, und dieses Eingang 45 ist an den Ausgang 15 des Knochenleitungs-Ver-Signal d Hegt am Ausgang 15 nur dann, wenn das Eingangssi- zögerungsmoduls 14 angeschlossen. Wenn jeweils die Signale gnal während der Verzögerungsdauer stabil war. Wenn sich d' und d" am Eingang 45 bzw. 44 vorliegen, wird ein Auswährend der Verzögerungsdauer das Signal d von 0 nach 1 gangssignal d'" (vgl. Fig. 4) am Ausgang 46 des UND-Gat-oder umgekehrt ändert, wird die Zeitverzögerung rückge- 65 ters 43 erhalten. Es sei daraufhingewiesen, dass das UND-stellt. Somit werden Änderungen ausgefiltert, die kürzer als Gatter Übergänge von einer logischen «1 » zu einer logischen die Verzögerungszeit andauern. Fig. 4 gibt hierfür eine Dar- «0» wieder herstellen soll, wie die für die Teile 41 und 42 gilt. Stellung. In Fig. 4 stellt die obere Kurve ein typisches Aus- Der Ausgang 46 des UND-Gatters 43 ist mit einem Steu-

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ereingang 47 eines weiteren Kanalwählers 48 verbunden, der die niederen Frequenzkomponenten des Signales a rum Rno-

bestimmt, ob der «hohe» oder «niedere» Filterkanal für die chenleitungs-Verstärker und zum Wandler 30 sowie zum

Luftleitung gewählt ist. Der Wähler 48 hat einen logischen Kopfhörer-Verstärker und zum Kopfhörer 54 verlaufen. Je-

«1»-Eingang 49, der mit dem Ausgang 26 des «hohen» Filter- doch tritt dieses gleichzeitige Schalten der Knochenleitung kanales 10 verbunden ist, und einen logischen «0»-Eingang 5 und der Luftleitung am Ende einer Silbe nur auf, wenn die

50, der an den Ausgang 27 des «niederen» Filterkanales 9 an- Zeit zwischen den Silben kleiner als die durch den Luftlei-

geschlossen ist. Der Kanalwähler 48 arbeitet in der gleichen tungs-Modul 35 erzeugte Zeitverzögerung ist.

Weise wie der Kanalwähler 23, so dass - wenn das Signal Im folgenden wird die Fig. 5 näher erläutert, die bevor-

d"'bei einer logischen «1» ist, der Wähler bewirkt, dass das zugte Bandelemente zeigt, die die verschiedenen Moduln und

Signal am Eingang 49 am Ausgang 51 des Wählers 48 auftritt 10 Blöcke in Fig. 1 bilden.

und hohe Frequenzkomponenten des Signales a am Ausgang Die meisten Widerstände und Kondensatoren in Fig. 5 51 liegen. Wenn das Signal d'" bei einer logischen «0» ist, be- werden nicht näher erläutert, da deren Funktion und Betrieb wirkt der Wähler 48, dass niedere Frequenzkomponenten des von üblicher Art sind. Ein Mikrophon-Eingangsabschnitt 1 a Signales a vom Eingang 50 zum Ausgang 51 verlaufen. umfasst einen Vorverstärker 81, der mit einem Pegel-Steuer-Der Ausgang 51 ist mit einem Eingang 53 eines Volumen- 15 glied 82 verbunden ist, das einen Ausgangsanschluss 83 auf-Steuergliedes 54 und mit einem Abgleich-Steuerglied 55 ver- weist, der an den Mischer angeschlossen ist, der als ein Verbunden. Der Ausgang 56 des Volumen-Steuergliedes 54 ist stärker 84 ausgeführt ist.

über einen Leistungsverstärker 57 an eine rechte Hörkapsel 58 Ein Band-Eingangsabschnitt lb umfasst auch einen Vor-

eines Kopfhörers angeschlossen, und der Ausgang 59 des Ab- Verstärker 85, der über einen Anschluss 86 den (in Fig. 5 nicht gleich-Steuergliedes 55 ist über einen Leistungsverstärker 60 20 gezeigten) Hochpass-Filterabschnitt 3 speist. Ein Pegel-Steu-

an eine linke Hörkapsel 61 des Kopfhörers angeschlossen. erglied 87 ist mit dem Ausgang des Hochpass-Filterabschnit-

Der Kopfhörer sendet Schall in die Ohren des Patienten auf- tes verbunden, und ein Ausgangsanschluss 88 ist zusammen grund des Signales a, und dieser Schall wird in das Innenohr mit dem Anschluss 83 an den Verstärker 84 angeschlossen,

durch Luft im Gehörgang geleitet, worauf der Ausdruck Der Hüllkurven-Detektor 8 ist mit seinem Eingang 5 an

«Luftleitung» beruht. 25 den Ausgang des Mischers 2 angeschlossen, und das ankom-

Der Hochpass-Filterabschnitt 3 umfasst eine Gruppe ver- mende Tonfrequenzsignal 92 richtet das Signal gleich, und ein schiedener Hochpassfilter, beispielsweise ein 1 kHz-Hoch- RC-Glied 93 filtert die Tonkomponenten aus, die das Hüllpassfilter, ein 2 kHz-Hochpassfilter ... bis hinauf zu einem 8 kurven-Signal 6 verlassen, das am Eingang 94 eines Verglei-kHz-Hochpassfilter. Der Hochpass-Filterabschnitt 3 wird cher/Pegel-Anzeigers 95 liegt, der fünf Spannungsvergleicher durch einen Folge-Logik-Abschnitt 66 gesteuert, der die Fil- 30 und Lampen- bzw. Leuchtdioden-Ansteuerglieder enthält, tergruppe nach einer gewünschten Folge abtastet, die durch Jeder Vergleicher prüft den Eingangssignalpegel mit dem eine Schaltergruppe 67 einstellbar ist. Bezugspegel c, wobei dies fünf gleiche Schritte von 0 bis 1 V

Die oben erläuterte Vorrichtung arbeitet auf die folgende sind, d.h., der Vergleicher 1 bestimmt, ob das Eingangssignal

Weise: Ein Band mit der Stimme der Person wird auf dem grösser als 0,2 V ist, während der Vergleicher 2 gegenüber

Bandgerät abgespielt und abhängig von der Einstellung der 35 0,4 V prüft, usw., so dass - wenn der Eingangssignalpegel Schalter 67 werden die Filter im Abschnitt 3 nach einer vorbe- 1,0 V überschreitet - alle fünf Vergleicher ihre jeweiligen stimmten Folge abgetastet. So kann beispielsweise das 8 kHz- Leuchtdioden L 1 bis L 5 über Widerstands/Leuchtdioden-

Hochpassfilter anfanglich für eine Zeitdauer von 5 Minuten Leitungen 96 einschalten. Diese Vorrichtung liefert so eine betätigt werden, wonach dieses durch das 7 kHz-Hochpassfil- Festkörper-Anzeige des Signalpegels. Der Ausgang 97 des ter für 5 Minuten ersetzt wird usw., und auf diese Weise tritt 40 Vergleichers 1 (0,2 V) wird auch als der Schwellenwert-Pegel-

eine Reihe gefilterter Signale a am Ausgang des Mischers 2 detektor für die Zeitverzögerungen verwendet. Wenn der auf. Die Person wird unterwiesen, mit den vom Band erhalte- Schwellenwert überschritten wird, wird das am Ausgang 97

nen Signalen in Wechselwirkung zu treten, indem zu gewissen auftretende Signal d klein. D.h., wenn der Vergleicher einen

Zeiten in das Mikrophon gesprochen wird, und ungefilterte Pegel des Eingangssignales erfasst, der grösser ist als der

Signale a werden daher auch vom Mikrophon erhalten. 45 Schwellenwert, so gibt er ein logisches «0»-Signal ab, das zur

Beim Einsetzen eines gesprochenen Wortes entweder vom Erläuterung der Beschreibung als der wirkliche oder wahre

Bandgerät oder vom Mikrophon, das ein Eingangssignal a Zustand für das Signal d angesehen wird.

am Ausgang des Mischers 3 auftreten lässt, erfasst der Pegel- Das logische Signal d wird zum Verzögerungsmodul 14 detektor 8 einen Hüllkurvenpegel grösser als der voreinge- gespeist, der ein exklusives ODER-Gatter (XOR) 100, einen stellte Wert, und nach einer im Modul 14 voreingestellten so Zeitgeber-Chip 101 und ein Flip-Flop 102 aufweist. Der Mo-Zeitverzögerung bewirkt der Kanalwähler 23 ein Umschalten dui ist so aufgebaut, dass nach einer gegebenen Zeitverzöge-vom «niederen» Kanal 9 zum «hohen» Kanal 10, was dazu rung der Zustand der Ausgangsleitung gleich ist mit dem Zuführt, dass hohe Frequenzkomponenten des Signales a am stand der Eingangsleitung, d.h., ein wirkliches Eingangssi-Knochenleitungs-Verstärker 31 und am Wandler 32 liegen. gnal verursacht ein wirkliches Ausgangssignal. Es sei darauf Inzwischen werden die niederen Frequenzkomponenten des 55 hingewiesen, dass eine logische «0» ein wirklicher Wert für Signales «a» durch den Wähler 48 zum Verstärker und Kopf- das Eingangssignal d ist, während ein wirkliches Ausgangssihörer 54 gespeist. Nach einer weiteren Zeitverzögerung, die gnal eine logische « 1 » hat; dies erfolgt durch einen Inverter im Modul 35 voreingestellt ist, bewirkt der Kanalwähler 48 111. Das exklusive ODER-Gatter 100 hat einen Eingang 104, ein Umschalten vom «niederen» Kanal 9 zum «hohen» Kanal der zum Empfang des Signales d angeschlossen ist, und einen 10, was dazu führt, dass hohe Frequenzkomponenten des Si- «o Eingang 105, der mit dem nicht-invertierenden Ausgang 153 gnales a am Kopfhörer-Verstärker und am Kopfhörer 54 auf- des Flip-Flops 102 verbunden ist, so dass - wenn an den Eintreten. Somit wird eine Luftleitung der hohen Frequenzkom- gängen 104 und 105 das gleiche Signal liegt - der Ausgang 106 ponenten des Signales a bezüglich einer Knochenleitung der- des exklusiven ODER-Gatters eine logische «0» liefert und selben hohen Frequenzkomponenten verzögert. sich in eine « 1 » verändert, wenn das Eingangssignal d nicht

Wenn der Hüllkurven-Pegel beispielsweise am Ende einer 65 gleich ist wie das Signal am Ausgang 153.

Silbe oder eines Wortes abfällt, gehen die Signale d' und d'" Es sei daraufhingewiesen, dass bei einem stabilen Betrieb gleichzeitig auf eine logische «0» zurück (Teile 41 und 42), bei einem unteren Schwellenwert-Signalpegel für eine lange und somit schalten die Wähler 23 und 48 gleichzeitig, damit Zeit und einer plötzlichen Steigerung des Signalpegels, die

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das Signal d in eine logische «0» verändern lässt, die einen Hüllkurvenpegel grösser als den Schwellenwert darstellt eine logische «1» durch das exklusive ODER-Gatter am Anschluss 106 erzeugt wird (dies zeigt an, dass das Eingangssignal nicht gleich mit dem Ausgangssignal ist). Diese Änderung des Ausganges 106 von «0» nach «1» am Zeitgeber-Chip-Eingang 110 beginnt eine Zeitverzögerung um einen voreingestellten Faktor, wobei während dieser Zeit der Zeitgeber-Ausgang 150 von «1» in «0» übergeht. Am Ende der Zeitverzögerung kehrt der Ausgang 150 in einen «1 »-Zustand zurück und bewirkt, dass das Flip-Flop 102 den logischen Pegel an seinem Dateneingang 152 zu seinem Ausgang 153 überträgt. Dies lässt beide Eingänge des exklusiven ODER-Gat-ters den Wert «0» annehmen, und somit kehrt der Ausgang 106 in einen «0»-Zustand zurück. Dadurch kann nunmehr der Verzögerungsmodul eine «1» am Eingang 104 annehmen, und eine andere Zeitverzögerung beginnt, die den Eingang 105 (oder 153) so ändert, dass er gleich ist wie der Eingang 104. Der Modul ändert den Ausgang so, dass er nach einer festen Zeitverzögerung gleich ist mit dem Eingang, wie gezeigt werden kann.

Der Zeitgeber-Chip 101 hat auch eine Rückkopplungsschleife 155, die bewirkt, dass er zu der Zeitgeber-Verzöge-rungsperiode schwingt, um zu gewährleisten, dass unmittelbar nach Ansteigen der Leistung das Ausgangssignal gleich mit dem Eingangssignal wird. Da der Zeitgeber von einer erneut ansteuerbaren oder triggerbaren Art ist, übersteuert die Eingangsänderung am Eingang 110 die Rückkopplungsschleife 155, und somit wird diese Schleife für den normalen Betrieb durchlässig.

Das Ausgangssignal des Flip-Flops 153 wird durch den Inverter 111 umgekehrt, um ein Signal d' am Ausgang 157 zu ergeben, und in den Wähler-Modul eingespeist. Der Inverter korrigiert die Tatsache, dass das Signal d durch den Ausgang 97 des Vergleichers umgekehrt wurde.

Der Luftleitungs-Zeitverzögerungs-Modul 35 ist ähnlich wie der Modul 14 mit einem exklusiven ODER-Gatter 115, einem Zeitgeber 116 und einem Flip-Flop 117 aufgebaut. Eingänge 118 und 119 des exklusiven ODER-Gatters 115 sind mit dem nicht-invertierenden Ausgang 153 des Flip-Flops 102 bzw. mit dem nicht-invertierenden Ausgang des Flip-Flops 117 verbunden. Der Betrieb ist identisch mit dem Betrieb des Moduls 14 mit der Ausnahme, dass anstelle des wirklichen Ausganges des Flip-Flops 117 der invertierte Ausgang verwendet wird, um den invertierten Zustand des Signals d zu korrigieren, bevor die Signale in das UND-Gatter 43 gespeist werden, um das Steuersignal für das Luftleitungs-Signal d'" am Ausgang 156 hervorzurufen.

Ein Ausgang 157 ist über ein Wähler-Ansteuerglied aus einem RC-Glied bzw. Widerstands/Kondensator-Netzwerk 159 und einem Verstärker 112 an einen Gleichstrom-Kanalwähler 23 angeschlossen, und ein Ausgang 156 ist über ein ähnliches Wähler-Ansteuerglied aus einem Widerstands/ Kondensator-Netzwerk 158 und einem Verstärker 120 an einen Wechselstrom-Kanalwähler 48 angeschlossen.

Der Nieder-Filterkanal 9 umfasst ein Widerstands/Kondensator-Netzwerk einschliesslich veränderlicher Widerstände 121 und 122, die eingestellt werden können, um einen gewünschten Frequenzgang über dem Tonfrequenzspektrum zu erhalten, und ein Verstärker 123 ist vorgesehen, um die gewählten Frequenzen zu verstärken. Insbesondere sind die Wi-5 derstände eingestellt, um eine Frequenzgang-Kurve zu erzielen, in der niedere Frequenzen mit verschiedenen Verstärkungsgraden durchgelassen und hohe Frequenzen gesperrt werden.

Der Hoch-Filterkanal 10 umfasst die gleichen Bauteile, io die mit einem Strich versehen sind, und in diesem Fall sind die Widerstände so eingestellt, dass eine Frequenzgang-Kurve erhalten wird, in der hohe Frequenzen mit verschiedenen Verstärkungsgraden durchgelassen und niedere Frequenzen gesperrt werden.

15 Das Signal a liegt an beiden Filterkanälen von einem Verstärker 84 der Mischerstufe 2 über einen Trennkondensator 124.

Der Kanalwähler 23 umfasst zwei optische Koppler 130 und 131, die jeweils eine Leuchtdiode (LED) 132,132' und 20 eine Cadmiumsulfid-(CdS-)Zelle 133, 133' aufweisen. Die Zelle 133 ist mit dem Äusgang des Nieder-Kanalfilters 9 am Verstärker 123 verbunden, und die Zelle 133' ist an den Verstärker 123' des Hoch-Kanalfilters 10 angeschlossen. Die Zel-len 133 und 133' sind an einem Punkt zusammengeschaltet, 25 der den Ausgang 28 des Kanalwählers 23 darstellt.

Die Leuchtdioden 132 und 132' sind an einen Verbindungspunkt 135 angeschlossen, und dieser Verbindungspunkt ist mit dem Knochen-Ansteuerausgang des Verstärkers 112 verbunden. Die Leuchtdioden liegen in Reihe zwischen zwei 30 Bezugsspannungen + E und — E, und wenn eine logische «0» am Signal d' vorliegt, wird ein negatives Knochen-Ansteuersi-gnal an den Verbindungspunkt 135 gelegt, um wirksam die Leuchtdiode 132' auszuschalten. Der durch die Leuchtdiode 132 verlaufende Strom verursacht einen merklichen Abfall im 35 Widerstandswert der Zelle 133, wodurch das Signal vom Nieder-Filterkanal 9 zu einem Verbindungspunkt 28 verläuft. Somit wählt der Kanalwähler das Signal, das aus dem Nieder-Filterkanal 9 austritt.

40 Wenn das Signal d' in eine logische «1» schaltet, wird ein positives Knochen-Ansteuersignal am Verstärker 112 erhalten, der in seinem Einstellmass durch das Widerstands/Kondensator-Netzwerk 159 begrenzt ist, und wenn dieses positiv werdende Signal entsteht, nimmt der Strom durch die Leucht-45 diode 132' zu, während der Strom durch die Leuchtdiode 132 abnimmt, was zu einer graduellen Verringerung des Widerstandswertes der Zelle 133' und zu einer graduellen Steigerung des Widerstandswertes der Zelle 133 und folglich zu einem glatten Übergang von einem niederen Kanal zu einem hohen so Kanal führt. Wenn der Übergang abgeschlossen ist, verläuft das Signal vom Hoch-Filterkanal 10 vollständig zum Verbindungspunkt 28.

Der Kanalwähler 48 ist in genau der gleichen Weise wie der Kanalwähler 23 aufgebaut, wobei er jedoch anstelle durch ss die Knochenleitungs-Ansteuerung durch die Luftleitungs-Ansteuerung versorgt wird, die tatsächlich bezüglich der Knochenleitungs-Ansteuerung verzögert ist.

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C

5 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

650 606 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Schulen des Gehörs eines Patienten mit einer Eingangsstufe, die aus akustischen Signalen erzeugte elektrische Tonfrequenzsignale liefert, einen Hüllkurven-Pe-geldetektor, der mit einem Ausgang der Eingangsstufe verbunden ist, um den Hüllkurven-Pegel der elektrischen Tonfrequenzsignale zu bestimmen,

wobei der Hüllkurven-Pegeldetektor den Hüllkurven-Pegel mit einem vorbestimmten Schwellenwert-Pegel vergleicht und erzeugt ein erstes Logik-Signal, wenn der Hüllkurven-Pegel unter dem vorbestimmten Schwellenwert-Pegel liegt, und ein zweites Logik-Signal, wenn der Hüllkurven-Pegel über dem vorbestimmten Schwellenwert-Pegel liegt,

zwei Kanälen, die parallel mit dem Ausgang der Eingangsstufe verbunden sind, von denen der ersten Kanal ein erstes Filter aufweist, das eine erste Ansprechkurve über dem Tonfrequenzspektrum festlegt, und von denen der zweite Kanal ein zweites Filter aufweist, das eine zweite Ansprechkurve über dem Tonfrequenzspektrum festlegt,

einem Kanalwähler, der zwischen den beiden Kanälen liegt, und einer Ausgangsstufe einschliesslich einer Lautsprechereinrichtung zum Anlegen akustischer Luftwellen an das Patien-ten-Ohr,

wobei der Kanalwähler unter der Steuerung des Hüllkurven-Pegeldetektors betreibbar ist, um einen vorbestimmten Kanal der beiden Kanäle mit der Ausgangsstufe zu verbinden, nachdem das erste Logik-Signal erzeugt ist, und um den anderen Kanal mit der Ausgangsstufe zu verbinden, nachdem das zweite Logik-Signal erzeugt ist,

gekennzeichnet durch einen weiteren Kanalwähler (23), der parallel zum ersten Kanalwähler (48) und zwischen den beiden Kanälen (9,10) hegt,

eine weitere Ausgangsstufe (30,31,32) aus einem elektro-mechanischen Vibrator (32) zum Anlegen von Schwingungen an den Patienten-Schädel und einen ersten Zeitverzögerungs-Modul (35), der mit dem ersten Kanalwähler (48) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Kanalwähler (23) unter der Steuerung des Hüllkurven-Pegeldetektors (8) betreibbar ist, um den vorbestimmten einen Kanal der beiden Kanäle (9,10) mit der weiteren Ausgangsstufe (30,31,32) zu verbinden, wenn das erste Logik-Signal erzeugt wird, und um den anderen Kanal mit der weiteren Ausgangsstufe (30,31,32) zu verbinden, wenn das zweite Logik-Signal erzeugt wird,

dass der erste Zeitverzögerungs-Modul (35) betreibbar ist, um aus den am weiteren Kanalwähler (23) liegenden Logik-Signalen verzögerte Logik-Signale zu erzeugen, die um einen vorbestimmten Betrag bezüglich der zuerst genannten Logik-Signale verzögert sind, und dass der erste Kanalwähler (48) unter der Steuerung der verzögerten Logik-Signale betreibbar ist, um den vorbestimmten Kanal der beiden Kanäle mit der ersten Ausgangsstufe (54,57,58; 55,60,61) zu verbinden, wenn ein verzögerter erster Logik-Zustand erhalten wird, und um den anderen Kanal mit der ersten Ausgangsstufe (54,57,58; 55,60,61) zu verbinden, wenn der verzögerte zweite Logik-Zustand erhalten wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen weiteren Zeitverzögerungs-Modul (14), dessen Eingang (13) mit dem Ausgang (12) des Hüllkurven-Pegeldetektors (8) verbunden ist, um eine vorbestimmte Zeitverzögerung des vom Hüllkurven-Pegeldetektor erzeugten Logiksignals zu bewirken, wobei der weitere Zeitverzögerungsmodul (14) einen Ausgang (15) aufweist, der sowohl mit einem Steuereingang des weiteren Kanalwählers (23) als auch mit einem

Eingang des ersten Zeitverzögerungsmoduls (35) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Handeinstellknopf auf dem ersten Zeit-

s verzögerungs-Modul (35) zum Einstellen der vorbestimmten Zeitverzögerung des ersten Zeitverzögerungs-Moduls (35).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Handeinstellknopf auf dem weiteren Zeitverzögerungs-Modul (14) zum Einstellen der vorbe-

lo stimmten Zeitverzögerung des weiteren Zeitverzögerungs-Moduls (14).

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch ein UND-Gatter (43) zwischen dem weiteren Zeitverzögerungs-Modul (14) und dem ersten Kanalwähler (48) und ein-

15 schliesslich eines mit einem Ausgang (36) des ersten Zeitver-zögerungs-Moduls (35) verbundenen ersten Einganges (44), eines mit einem Ausgang des weiteren Zeitverzögerungs-Mo-duls (14) verbundenen zweiten Einganges (45) sowie eines mit einem Steuereingang (47) des ersten Kanalwählers (48) ver-

zobundenen Ausganges (46).

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zeitverzögerungs-Modul (45) eine Zeitverzögerung bis zu 1,00 s liefert.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da-

25 durch gekennzeichnet, dass die Eingangsstufe einen ersten

Eingangsabschnitt zum Anschluss an einen Mikrophonausgang (la) aufweist und einen zweiten Eingangsabschnitt zum Anschluss an einen Bandgerät-Ausgang (lb), wobei der erste und der zweite Eingangsabschnitt beide Ausgänge besit-

30 zen, die mit Eingängen eines Mischers (2) verbunden sind, dessen Ausgang als der Ausgang der Eingangsstufe dient.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hochpass-Filterabschnitt (3) zwischen dem Ausgang des zweiten Eingangsabschnittes (lb) und dem jeweili-

35 gen Eingang des Mischers (2) liegt und mehrere Hochpassfilter mit verschiedenen Werten aufweist, und dass ein Abtaster (66,67) mit dem Hochpass-Filterabschnitt (3) verbunden ist, um gemäss einer gewünschten Folge und für gewünschte Zeitdauern verschiedene Hochpassfilter anzuregen.

40 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochpassfilter Durchlassfrequenzen aufweisen, die in einem vorbestimmten Bereich abgestuft sind, und dass der Abtaster (66,67) vorgesehen ist, um entlang des Bereiches abzutasten.

45 11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zeitverzögerungs-Modul (35) derart ausgelegt ist, um Änderungen des ihm zugeführten Logiksignals nicht zu registrieren, falls diese Änderungen weniger lange dauern als die vorbestimmte Zeitverzögerung des er-

50 sten Zeitverzögerungs-Moduls (35).

12. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Zeitverzögerungs-Modul (14) derart ausgelegt ist, um Änderungen des ihm zugeführten Logiksignals nicht zu registrieren, falls diese Änderungen weniger lange

55 dauern als die vorbestimmte Zeitverzögerung des weiteren Zeitverzögerungs-Moduls (14).

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der erste Kanalwähler (48) als auch der weitere Kanalwähler (23) so ausgelegt sind, um beim

60 Umschalten auf den einen der beiden Kanäle diesen graduell einzublenden und den anderen graduell auszublenden.

14. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung zur Schulung des Gehörs, nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Umschaltung der auf das Gehör

65 einwirkenden Frequenzen von hohen zu niederen Werten und umgekehrt, die durch den Schädel des Patienten verlaufenden Schwingungen der Luftleitung der Schallwellen im Gehörgang vorauseilen.

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