DE3234222A1

DE3234222A1 - Einrichtung fuer ein hoerunterrichtssystem

Info

Publication number: DE3234222A1
Application number: DE19823234222
Authority: DE
Inventors: David Allen 55124 Apple Valley Minn. Hotvet
Original assignee: Telex Communications Inc
Current assignee: Bosch Security Systems Inc
Priority date: 1981-09-28
Filing date: 1982-09-15
Publication date: 1983-04-21
Also published as: BE894297A; AU8876082A; BR8205282A; GB2107502A; IT1154026B; JPS5868085A; DK402382A; IT8223377A0; FR2513841A1

Description

Einrichtung für ein Ilörunterrichtssystem

Die Erfindung bezieht sich auf Hörunterrichtslaboreinrichtungen und betrifft insbesondere Unterrichtslabors, in denen sowohl der Lehrer als auch die Schüler nicht an einem Ort bleiben und in denen sich eine Vielfalt von Lernsituationen ergibt. Bei einem Typ eines solchen Systems können die Schüler, die beträchtliche Hörschwierigkeiten haben, Nachrichten über tragbare Funkempfänger empfangen, die typischerweise batteriebetrieben sind. Der Lehrer ist mit einem batteriebetriebenen Sender ausgerüstet. In einem solchen Unterrichtslabor muß der Lehrer Gewißheit über die Unversehrtheit des Nachrichtenübertragungssystems haben, weil der Lehrer nicht immer aus den Reaktionen der Schüler auf eine Lernunterweisung darauf schließen kann, ob die Unterweisung empfangen worden ist oder nicht.

In einem typischen bekannten Hörunterrichtslabor ist der Lehrer mit einem drahtlosen Mikrofon versehen, das zu

einem Transponder sendet, der die Unterweisungen des Leh- ^ rers zu drahtlosen Schülerempfängern, die auch als Hörgeräte dienen können, weiterleitet. Der Lehrer hat dabei keine Möglichkeit festzustellen, ob die Schülergeräte in einem funktionsfähigen Zustand sind, und ist deshalb nicht in der Lage, die Reaktion der Schüler auf einen bestimmten Satz von Unterweisungen vollständig zu interpretieren.

In der Unterrichtslaboreinrichtung nach der Erfindung ist eine Fernmeß- oder Fernableseeinrichtung vorgesehen, die den Lehrer über die Unversehrtheit des Systems hinsichtlich der Fähigkeit des Schülers, Nachrichten zu empfangen, informiert. In einer Ausführungsform der Erfindung wird eine optische Fernableseeinrichtung benutzt, die dem Lehrer die Funktionstuchtigkeit eines Hochfrequenznachrichtenübertragungssystems und/oder den funktionsfähigen Zustand einer Versorgungsbatterie für tragbare, von Schülern am Körper getragene Empfangsgeräte anzeigt. Andere Ausbildungen der Fernmeßeinrichtung können ebenfalls verwendet werden, um den Lehrer über verschiedene Fehlfunktionen zu informieren, die in einem Nachrichtenübertragungssystem auftreten können, und um den funktionstüchtigen Zustand zu irgendeiner Zeit in dem Unterrichtsprogramm zu überwachen.

In einem derartigen System ist .eine Anzeigelampe an einem tragbarem Schülerempfänger vorgesehen, die eine optische Anzeige des funktionsfähigen Zustande der Hochfrequenzempfängerelemente des Schülergerätes liefert, indem der fortgesetzte Empfang des relevanten Funksignals, das von dem Lehrersender ausgeht, abgefühlt und eine eine Funktionsstörung anzeigende Leuchtdiodenanzeige zum Erlöschen gebracht wird.

JiI in Außführunqsbej spiel der Erfindung wird im folgenden

unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in Draufsicht ein HÖrunterrichts-

labor,

Fig. 2 in einer Teilvorderansicht einen

Lehrer für das Labor,

Fig. 3 in einer Teilvorderansicht einen

Schüler in dem Labor und

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines in dem

Labor verwendeten Nachrichtenübertragungssystems.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein Lehrer insgesamt mit der Bezugszahl 21 und ein Schüler insgesamt mit der Bezugszahl 31 bezeichnet. Ein frequenzmodulierter Sender 20, der eine Antenne 22 hat, wird von dem Lehrer 21 an einer Umhängekette od.dgl. um den Hals getragen. Ebenso trägt der Schüler 31 an seinem Körper eine Kombination aus einem frequenzmodulierten Funkempfänger und einem Hörgerät, die insgesamt mit der Bezugszahl 30 bezeichnet ist. Der Empfänger 30 enthält einen Empfänger in Form eines Ohrhörers 32, der über ein Kabel mit dem Schülerempfänger 30 verbunden ist, eine Keine-Frequenzmodulation-Leuchtdlodenanzeige 34, eine Batterie-erschöpft-Anzeige 19 und eine Antenne 35, die sich typischerweise innerhalb des Kabels 33 befindet. Der Schülerempfänger 30 kann an dem Körper eines Schülers mittels geeigneter Vorrichtungen, beispielsweise mittels eines Gurtes, eines Gurtschlosses, einer Umhängekette od.dgl., befestigt sein.

In dem in Fig. 1 gezeigten Labor bleiben der Lehrer sowie

y-t.

die Schüler typischerweise nicht an einem Ort, sondern können in irgendeiner von mehreren Lernaktivitäten verschiedene und mannigfaltige Orte innerhalb des Labors einnehmen. Bis zu einem gewissen Grad, der durch die Gehörstörungen der einzelnen' Schüler bestimmt wird, können die Schülerempfänger 30 als Hochleistungshörgeräte oder typisch als Teil eines frequenzmodulierten Nachrichtenübertragungssystems benutzt werden. Ein frequenzinoduliertes System, das in Betriebssystemen nach der Erfindung benutzt worden ist, arbeitet in dem Frequenzspektrum, das gemäß der Zuweisung durch die Federal Communications Commission der Regierung der Vereinigten Staaten in dem Frequenzband von 72 bis 76 MHz liegt, und der Sender hat ein geeignetes Mikrofon (nicht dargestellt) und eine Antenne 22 zum Abstrahlen des frequenzmodulierten Signals in das Labor.

Die Schülerempfänger 30 enthalten eine Frequenzmodulationsverarbeitungsschaltung zum Umwandeln der empfangenen Signale in ein Tonfrequenzsignal, das anschließend den Gehörorganen der Schüler über den Ohrhörer 32 zugeführt wird. Der Ohrhörer 32 kann auch aus einem eingebauten Hochleistungshörgerät (nicht dargestellt), einem aufgezeichneten Hörprogramm oder irgendwelchen anderen Lernprogrammedien versorgt werden. Sowohl der Sender als auch die Empfänger sind typischerweise batteriebetrieben.

In Fig. 4 sind der Lehrersender 20 und dessen Antenne 22 unten links dargestellt, und ein Schülerempfänger 30 ist in dem gestrichelten Kasten enthalten.

Der Empfänger 30 enthält eine Eingangsstufe 36, die mit der Antenne 3 5 verbunden ist, sowie eine geeignete Schaltungsanordnung und geeignete Einrichtrungen zum Umsetzen

der empfangenen frequenzmodulierten Signale auf eine niedrigere Zwischenfrequenz, die üblicherweise als erste Zwischenfrequenz bezeichnet wird, wie weiter unten noch näherbeschrieben. Die Eingangsstufe 36 kann aus einer geeigneten Stromquelle (nicht dargestellt) in Form einer Batterie od.dgl. versorgt werden.

Eine auf einem Chip untergebrachte integrierte Schaltung niedriger Leistung für die Zwischenfrequenz ist mit der Bezugszahl 37 bezeichnet.

Die integrierte Schaltung 37 hat eine Ausgangsklemme 9, eine Filtereingangsklemme 10, eine Filterausgangsklemme 11, eine Triggereingangsklemme 12, eine Abschwächeingangsklemme 14, eine Masseklemme 15 und eine Eingangsklemme 16, die mit dem Ausgang der Empfängereingangsstufe 36 über einen Leiter 18 verbunden ist. Die integrierte Schaltung 37 enthält außerdem einen aktiven Filterverstärker 38, der zwischen die Klemmen 10 und 11 geschaltet ist, und einen Triggerverstärker 39, der zwischen die Klemme 12 und eine Klemme 41 eines Schalters 40 geschaltet ist.

Die Ausgangsklemme 9 der integrierten Schaltung 37 ist mit einem Ohrhörer 32 über einen Leiter 45, eine Klemme 46, einen Widerstand 47, einen Leiter 48, eine Klemme 49, einen Empfängertonfrequenzverstärker 44 und einen Leiter 33 verbunden. Die Klemme 49 ist über einen Kondensator 50 mit Masse verbunden. Die Klemme 9 der integrierten Schaltung 37 ist außerdem mit der Filtereingangsklemme 10 über den Leiter 45, die Klemme 46, einen Kondensator 51, einen Widerstand 52, eine Klemme 53, einen Kondensator 54 und eine Klemme 55 verbunden. Ein Widerstand 56 ist über die Klemme 55 und eine Klemme 57 und einen Leiter 62 zwischen die Filterklemmen 10 bzw. 11 der integrierten Schaltung 37 geschaltet. Ein Kondensator 61 ist mit der

Klemme 57 und über eine Klemme 59 und einen Leiter 58 mit der Klemme 53 verbunden, und die Klemme 59 ist über einen Widerstand 6 0 mit Masse verbunden. Die Filterausgangskleinme

11 der integrierten Schaltung 37 ist mit der Triggerklemme

12 über den Leiter 62, die Klemme 57, einen Leiter 63, eine Klemme 64, eine Diode 77, eine Klemme 66 und einen Leiter 65 verbundc?n. Die Diode 77 ist mit einer Diode 76 und mit Masse über Klemmen 72 und 75 und einen Kondensator 74 in Reihe geschaltet, zu welch letzterem ein Widerstand 73 parallel geschaltet ist; ein Kondensator 69 und ein Widerstand 68 sind zu den Dioden 77 und 76 parallel geschaltet, und die Klemme 75 ist mit einer Quelle positiven Potentials an einer Klemme 84 über die KLemme 72, eine Klemme 71, einen Leiter 70, einen Widerstand 81 und eine Klemme verbunden. Die Abschwächschalterklemtne 14 an der integrierten Schaltung 37 ist mit der Klemme 49 über einen Leiter 80, eine Klemme 79 und einen Leiter 78 verbunden. Die Abschwächklemme 14 an der integrierten Schaltung 37 ist mit einem feststehenden Kontakt 42 des Schalters 40 verbunden, und die Masseklemme 15 an der integrierten Schaltung 37 ist mit einem beweglichen Kontakt 4 3 des Schalters 40 verbunden.

Oben rechts in Fig. 4 sind zwei Transistoren 88 und 95 gezeigt, die die Stromversorgung einer Leuchtdiode 34 steuern. Die Basiselektrode 89 des Transistors 88 ist mit der Klemme 83 über einen Widerstand 87, eine Klemme 86 und einen Widerstand 85 verbunden; die Kollektorelektrode 91 des Transistors 88 ist mit der Plusklemme 84 über einen Widerstand 93 verbunden; und die Emitterelektrode¹ 90 ist mit Masse verbunden. Die Basiselektrode 96 des Transistors .95 ist mit der Kollektorelektrode 91 des Transistors 88 über einen Leiter 94 und eine Klemme 92 verbunden; die Kollektorelektrode 98 des Transistors 95 ist mit einer Quelle positiven Potentials an einer Klemme 101 über einen

Widerstand 100 und die Leuchtdiode .34 verbunden; und dit..· Emitterelektrode 97 ist mit Masse über einen Leiter verbunden. Die Klemme 86 zwischen den Widerständen 85 und ist mit der Klemme 14 der integrierten Schaltung 37 über die Klemme 79 und den Leiter 80 verbunden.

Das folgende ist eine Tabelle von Werten für die Schaltungselemente der in Fig. 4 als Beispiel gezeigten Ausführungsform:

Bezugszahl 19

34 37 47 50 51 52 54 56 60 61 68 69 73 74 76 77 81 85 87 und 93 100

Schaltungselement

integrierte Schaltung Cherry Semi-conductor

CS 188 und Leuchtdiode Litronix LD36C

Leuchtdiode Litronix LD 32-2

integrierte Schaltung Motorola P/N MC 33

10k Ohm Widerstand

0,001 μΡ Kondensator

0,0047 iiF Kondensator

5,6 Ohm Widerstand

120 pF Kondensator

180k Ohm Widerstand

2,7k Ohm Widerstand

120 pF Kondensator

100k Ohm Widerstand

10 μΡ Kondensator

22k Ohm Widerstand

1,0 μΡ Kondensator

Diode 1N4148

Diode IN4148

39k Ohm Widerstand

100k Ohm Widerstand

Transistor-Array SGS L159M3

56k Ohm Widerstand

8 20 Ohm Widerstand

Für die Beschreibung der Arbeitsweise der dargestellten Ausführungsform wird angenommen, daß sich ein oder mehrere Lehrer und mehrere Studenten in einem Labor (Fig. 1) befinden, 'laß die Lehrer einen Sender 20 besitzen, den sie steuern können, und daß jeder Schüler einen Schülerempfänger 30 besitzt, den er steuern kann. Die Geräte werden in Bereitschaft versetzt, indem die Sende- und Empfangselemente aus den Batterien in jeder der Einheiten gespeist werden. Ein optisches Fernablesesignal zum Anzeigen einer erschöpften Batterie kann an einem oder mehreren Geräten vorhanden sein, und der Lehrer ist in der Lage, diese Funktionsstörung zu erkennen und zu korrigieren, bevor er mit einem Unterrichtsprogramm beginnt. Wenn angenommen wird, daß sämtliche tragbaren Einheiten in funktionsfähigem Zustand sind, so beginnt der Lehrer, mit den Schülern über das frequenzmodulierte System zu verkehren. Wenn die Schülerempfänger ein gesendetes Signal empfangen, leuchtet das optische Fernableseanzelgelicht 34, das vorzugsweise von roter Farbe sein kann, auf keinem der Schülerempfänger auf, und der Lehrer kann dann mit der Unterrichtung der Schüler fortfahren, in der Gewißheit, daß die Nachrichten und Unterweisungen von jedem Schüler empfangen werden.

Wenn der Sender 20 geeignet gespeist wird, wird eine Trägerwelle vorbestimmter Frequenz in das Labor und zu jedem Schülerempfänger 30 gesendet. Die Frequenz der Trägerwelle wird in der Empfängereingangsstufe 36 auf eine erste Zwischenfrequenz umgesetzt und an die Eingangsklemme 16 an der integrierten Schaltung 37 für die zweite Zwischenfrequenz über den Leiter 18 angelegt. Die typische zweite Umsetzung und Demodulation erfolgt durch Teile der integrierten Schaltung 37, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, aber ein Ausgangssignal, das Modulations- und andere

Signalkomponenten enthalten kann, an der Klemme 9 liefern, die es zu dem Verstärker 44 und zu dem Empfänger oder Ohrhörer 32 schickt, der die Gehörorgane eines Schüler stimuliert. Das an der Klemme 9 erscheinende Ausgangssignal wird außerdem an die Klemme 12 der integrierten Schaltung 37 über den Filterverstärker 38 und einen Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler angelegt. Der Filterverstärker 38 und die die Klemme 9 mit der Klemme 10 verbindenden Schaltungselemente enthalten ein Bandpaßfilter, das eine Nennfrequenz von 80 kHz hat. Es sei außerdem angemerkt, daß der Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler die an der Klemme 12 erscheinende Spannung verringert, wenn das Ausgangssignal des Bandpaßfilterverstärkers 38 zunimmt. Bei normaler Nachrichtenübertragung mit dem System stellt der Triggerverstärker 39 den Schalter 40 auf· die in Fig. 4 gezeigte Position ein.

Falls das Ausgangssignal an der Klemme 9 der integrierten Schaltung 37 eine beträchtliche Frequenzkomponente von 80 kHz enthält, was normalerweise der Fall ist, wenn kein Trägersignal mit der Sendefrequenz des FM-Systems vorhanden ist oder aus anderen Störungsgründen, wird das Ausgangssignal an der Klemme 11 der integrierten Schaltung 37 zunehmen, und der Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler wird eine Verringerung des an der Klemme 12 erscheinenden Potentials bewirken, um den Triggerverstärker 39 zu betätigen, der seinerseits den Schalter 40 veranlassen wird, seinen beweglichen Kontakt 43 mit dem feststehenden Kontakt 42 in Berührung zu bringen, um das an der Klemme 9 erscheinende Signal zur Masse zu leiten und die Leuchtdiode 34 zu speisen, indem der Transistor 88 nichtleitend und der Transistor 95 leitend gemacht wird.

Das Aufleuchten der Leuchtdiode 34 meldet dem Lehrer das Vorhandensein einer Funktionsstörung in dem System, die

-ί y·

korrigiert werden muß, bevor der Verkehr mit dem Schüler, der den betreffenden Empfänger benutzt, wieder aufgenommen wird. Bei der Fernmessung einer Systemfunktionsstörung der dargestellten bevorzugten Ausführungsform wird zwar ein optisches Medium der Übertragung benutzt, es können jedoch auch andere Arten von Fernmeßeinrichtungen benutzt werden, um dem Lehrer das Vorhandensein der oben in Verbindung mit der dargestellten Ausführungsform und von anderen Funktionsstörungen, die sich ergeben können, zu melden.

Ebenso soll der zum Anzeigen einer schwachen Batterie an den Schülerempfängern 3 0 vorgesehene Anzeiger 19 nur eine von vielen weiteren Einrichtungen zur Fernübertragung von Information über die Schulerempfänger 30 zu dem Lehrer darstellen, durch die die Unversehrtheit der Nachrichtenübertragungen eines Lehrprogramms gewährleistet wird.

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Claims

Patentansprüche :

1 j,. Einrichtung für ein Hörunterrichtssystem, gekennzeichnet durch:

einen tragbaren Lehrersender (20) mit einer Einrichtung (22) zum Aussenden eines Hochfrequenzträgersignals in einem Unterrichtsraum,

wenigstens einen tragbaren Schülerempfänger (30) zum Betreiben in dem Unterrichtsraum, wobei der Schülerempfänger Fernmeßeinrichtungen (19, 34) zum Aussenden wenigstens eines Signals aufweist, das den funktionsfähigen Zustand des Empfängers (30) angibt, wodurch ein Lehrer (21) weiß, daß ein Schüler (31) in der Lage ist, übertragene Unterweisungen zu empfangen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernmeßeinrichtungen (19, 34) in einem optischen Medium betreibbar sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich-

net, daß die Fernmeßeinrichtungen (34) auf das Vorhandensein eines Hochfrequenzträgersignals ansprechen.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schülerempfänger (30) Einrichtungen (39, 40, 88, 94)
enthält zum Betätigen der Fernmeßeinrichtungen immer dann, wenn das Hochfrequenzträgersignal unter einem vorbestimmten Wert liegt.