AT118364B

AT118364B - Elektrisches Gerät für die Messung der Hörschärfe.

Info

Publication number: AT118364B
Authority: AT
Inventors: Helmut Sell
Original assignee: Siemens Ag
Priority date: 1927-09-01
Filing date: 1928-08-18
Publication date: 1930-07-10

Description

Elektrisches Gerät für die Messung der Hörschärfe.

Für die Zwecke der Hörschärfenmessung ist es erforderlich, ein Gerät zu haben, das es gestattet, in einem weiten Tonbereich sinusreine Töne zu erzeugen, deren Intensität bis zur Hörschwelle hinunter stetig abstufbar ist. Die für diesen Zweck bisher vorgeschlagenen Geräte sind verhältnismässig kompliziert, wenn sie den Anforderungen voll entsprechen sollen. Besonders die völlige Freiheit von Obertönen ist schwer zu erreichen. Diese Forderung ist aber unerlässlich, da die Empfindlichkeit des Ohres von tiefen Tönen beginnend bis etwa 2000 Schwingungen pro Sekunde ausserordentlich ansteigt, so dass bei den tiefen Tönen, für die das Ohr relativ unempfindlich ist, zumal in pathologischen Fällen, leicht die Reizschwelle für den etwa vorhandenen Oberton und nicht für den betreffenden Grundton gemessen wird.

Aus diesem Grunde können elektrische Schwingungskreise, die mit Hilfe von Verstärkerröhren angeregt werden, allein nicht zum Ziele führen, da für die tiefen Frequenzen wesentlich kleinere Dekremente als O'l auch mit eisenfreien Spulen nicht erzielbar sind. Es ist daher notwendig, Siebkreise zu
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aber eine verhältnismässig komplizierte Anordnung.

Gegenstand der Erfindung bildet ein Messgerät für Hörschärfen, bei dem die gestellten Aufgaben in ausserordentlich einfacher Weise gelöst werden. Ausgehend von der Notwendigkeit, sinusfreie Schwin- gungen zu erzeugen, wird gemäss der Erfindung ein mechanischer Schwinger zur Tonerzeugung benutzt.

Es ist möglich, mechanische Schwinger mit genügender Obertonfreiheit zu bauen. Für den vorliegenden
Zweck kommt man den besonders günstigen weiter unten zu besprechenden Bedingungen der neuen
Anordnung wegen mit Stimmgabeln aus. Die direkte Benutzung mechanischer Schwinger ist aber wegen der undefinierten und ungenügenden Intensität und des raschen Abklingen der Schwingungen unbe- friedigend. Deshalb erzeugen die mechanischen Schwinger nicht unmittelbar den zu der Gehörprüfung benutzten Ton, sondern erzeugen durch ihre Schwingungen einen entsprechenden Wechselstrom, der mit Hilfe eines verzerrungsfrei arbeitenden Verstärkers auf eine entsprechende Intensität verstärkt wird.
Mit diesem Wechselstrom wird ein Telephon beschickt.

Diese Anordnung ermöglicht es, Töne von beliebiger Intensität herzustellen, die genügend langsam abklingen, so dass man in dem asymptotische Teil der
Abklingkurve arbeiten kann.

Die Messung der Ausgangsintensität geschieht zweckmässig in der Weise, dass das letzte Rohr der Verstärkeranordnung als Gleichrichter geschaltet ist. Man lässt nach der Anregung der betreffenden
Schwingung den Schwinger so lange abklingen, bis das Messgerät eine vorgeschriebene als Ausgangspunkt gewählte Intensität anzeigt, und schaltet dann auf seine Verstärkung um. Die Intensitätsmessung bei der Schwelle erfolgt dann am besten mittels einer Stoppuhr.

Da das Dekrement der mechanischen Schwinger äusserst konstant ist, zumal eine Beeinflussung durch das Energiewandlungselement infolge der extrem losen Kopplung nicht eintritt, so sind die abge- gebenen Intensitäten ausgezeichnet definiert und können zu einem beliebigen Zeitpunkt unmittelbar an der zweckmässig auf Intensitäten geeichten Stoppuhr abgelesen werden. Auf diese Weise ist die
Schwierigkeit umgangen, ausserordentlich kleine Intensitäten zu messen. Selbstverständlich ist es not-

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eine Forderung, die bei den meisten Telephonen in dem in Frage kommenden Gebiet hinreichend erfüllt ist. Natürlich ist es auch möglich, die Lautstärke am Telephon zu messen.

Einen besonderen Gegenstand der Erfindung bilden die Mittel zur Vermeidung von Obertönen.

Es ist bekannt, dass Stimmgabeln, welche grobmeehanisch, z. B. mittels eines Hammers, angeschlagen werden, leicht starke Obertöne geben. Es ist nun weiter bekannt, dass die Obertöne rascher abklingen als die Grundschwingung.

Erfindungsgemäss werden die mechanischen Schwinger mit geringer Intensität elektromagnetisch angezupft. Hiebei wird zweckmässig ein Elektromagnet benutzt, dessen Pole sich an der Aussenseite von Stimmgabelzinken befinden. Diese Art der Anregung ist wegen der völligen Symmetrie und der Vermeidung jeder grobmechanischen Berührung der Gabel für die Vermeidung von Obertönen besonders günstig. Günstig ist weiter, wie oben angeführt, der Umstand, dass die Gabeln für die Erzeugung der Wechselströme nur in dem Bereich sehr kleiner Amplitüden benutzt werden, ein Gebiet, das bei unmittel- barer Benutzung der Schwinger wegen zu geringer Intensität ausgeschlossen werden müsste.

Von besonderer Wichtigkeit ist auch eine derartige Ausbildung des von dem Schwinger induzierten Magnetsystems, dass sich Partialschwingungen des Schwingers in ihrer Wirkung auf das Magnetsystem aufheben.

Ein Ausführungsbeispiel des Messgerätes ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Der Schwinger ist eine Stimmgabel 1, die durch einen zweischenkligen Elektromagnet 2 angezupft werden kann. Die Magnetpole stehen der Aussenseite der Zinken gegenüber. Der Magnet wird beim Drücken der Taste : 3 durch den Strom der Batterie'4 erregt. Zwischen den Zinken der Gabel ist eine Spule 5 mit Eisenkern angeordnet, in der beim Schwingen der Gabel 1 ein Wechselstrom induziert wird. Der Schwinger ist in Fig. 2 in vergrössertem Massstabe schematisch dargestellt. Das induzierte Magnetsystem 5 ist zwischen der Gabel angeordnet und besitzt einen langgestreckten Pol von solcher Ausdehnung, dass er eine ganze stehende Welle des ersten Obertones der Gabel überbrückt, wie durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist.

Es ist unmittelbar ersichtlich, dass sich bei einer solchen Anordnung die Wirkungen der in entgegengesetzter Richtung schwingenden Stimmgabelteile aufheben, so dass in diesem Falle der betreffende Oberton elektrisch nicht in Erscheinung tritt. Diese Kompensation ist auch für weitere Obertöne in genügendem Masse vorhanden. Der Wechselstrom wird durch einen dreistufigen Röhrenverstärker V mit KapazitätsWiderstandskopplung verstärkt. Der Heizstrom der Röhren wird aus der Batterie 4 geliefert, der Anodenstrom aus einer Batterie 15. Der verstärkte Wechselstrom speist einen Lautsprecher 6, der im Anodenstromkreis des letzten Rohres gemeinsam mit einem Kontrollgerät 7 liegt. Die Anordnung enthält weiter eine Kontaktscheibe 10 und ein Uhrwerk 9. Durch kurzes Drücken der Taste 3 wird der Schwinger 1 angezupft.

Das Gitterpotential des letzten Rohres 13 ist in der in Fig. 1 dargestellten Ruhestellung der Vorrichtung über ein Kontaktstück 12 der Kontaktscheibe 10 und Kontaktbürsten 20 an Erde gelegt und damit auf Nullpotential geschaltet, so dass das Rohr als Gleichrichter wirkt. Das Messgerät'l zeigt daher einen Ausschlag, der ein Mass für die Intensität des in der Spule 5 induzierten Wechselstromes ist.

Das Messgerät besitzt eine Marke 14, die einer bestimmten als Ausgangsintensität gewählten Intensität entspricht. Infolge des allmählichen Abklingens des Schwingers 1 geht der Zeiger langsam durch diesen Punkt hindurch. In dem Moment, wo der Zeiger über der Marke 14 steht, wird eine Taste 8 gedruckt und damit die als Intensitätsmessgerät ausgebildete Stoppuhr 9 eingeschaltet. Durch das Drücken der Taste wird gleichzeitig die Kontaktscheibe 10 in der Pfeilrichtung mittels einer Schaltklinke 16 und eines mit der Scheibe verbundenen Schaltrades 17 um eine Zahnteilung gedreht. Hiedurch gelangt ein Kontaktstück 11 in die oberste Stellung und schliesst über Kontaktbürsten 21 das Kontrollgerät 7 kurz.

Gleichzeitig wird durch das Kontaktstück 12 mittels Kontaktbürsten 18 das Vorpotential des letzten Rohres 13 von Null auf ein für verzerrungsfreie Verstärkung geeignetes negatives Potential einer Batterie 19 geschaltet.

Ist die Reizschwelle der den Lautsprecher 6 abhörenden Versuchsperson erreicht, so wird abermals die Taste 8 gedrückt und dadurch die Stoppuhr 9 stillgesetzt. Die betreffende Schwellenintensität kann dann an der entsprechend geeichten Skala der Uhr unmittelbar abgelesen werden. Die Schaltungen an der Scheibe 10 und den Kontaktstücken 11 und 12 werden mittels Bürsten 22 und 23 aufrechterhalten. Bei einer neuen Messung muss selbstverständlich die Stoppuhr vorher durch abermaliges Drücken der Taste 8 in die Nullstellung gebracht werden. Die Kontaktscheibe 10 befindet sich dann wieder in einer ihrer ursprünglichen Stellung entsprechenden Lage, wobei nur die Kontaktstücke 11 und 12 ihre Lage vertauscht haben und allein das Bürstenpaar 20 eingeschaltet ist.

Es ist zweckmässig, die Hörschärfenmessung mit intermittierenden Tönen auszuführen. Bei dieser Art der Einschaltung des Wechselstromes wird jegliches Knackgeräusch im Telephon vermieden. Zu diesem Zweck liegt parallel zur induzierten Wicklung J ein Quecksilberschalter 24, der mittels eines Uhrwerkes 25 bewegt wird, und die über einen hohen Widerstand 26 geschlossene Wicklung 5 periodisch kurzschliesst. Dieser Schalter besteht zweckmässig aus einem ringförmigen Rohr, in dem sich ein Platinwiderstand 26 befindet. Das Rohr ist etwa zur Hälfte mit Quecksilber gefüllt. Beim Drehen des Ringes wird der Widerstand kontinuierlich durch das Quecksilber bis zu völligem Kurzschluss ausgeschaltet.

Der Ring kann zur Vermeidung von Schleifkontakten eine hin und her gehende Bewegung ausführen, die eine Stromzuführung mit beweglichen Leitungen ermöglicht.

Der Betrieb der PrÜfeinrichtung kann mittels Relais, die die einzelnen Umschaltungen vornehmen, völlig selbständig gestaltet werden. An Stelle der Marke 14 des Messgerätes 7 ist in diesem Falle ein Kontakt vorgesehen, bei dessen Betätigung ein Schaltmagnet anspricht, der den Knopf 8 niederdrückt. Der zu Untersuchende kann, wenn für ihn der erzeugte intermittierende Ton gerade abgeklungen ist, einen besonderen Kontakt schliessen, durch den der Schaltmagnet am Knopf 8 nochmals betätigt wird. Der Knopf 8 kann aber auch unmittelbar niedergedrückt werden.

Es ist nur ein Schwinger zeichnerisch dargestellt worden ; selbstverständlich gehören zu einem vollständigen Messgerät eine Mehrzahl von verschieden abgestimmten Schwingern, die durch verschiedene Tasten in Betrieb gesetzt werden können. Es kann auch nur eine Spule 5 vorgesehen sein, die dann verschiebbar gelagert ist und je nach Bedarf mit den verschiedenen Schwingern gekuppelt werden kann.

An Stelle der Spule 5 kann als Geber ein mikrophonisches Gerät verwendet werden, dessen eine Elektrode von dem mechanischen Schwinger beeinflusst wird.

PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Elektrisches Hörschärfenmessgerät mit mechanischen Schwingern zur Töneerzeugung, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanischen Schwingungen unmittelbar in entsprechende Wechselströme umgesetzt und mit Hilfe eines Verstärkers verstärkt einem Telephon zugeführt werden.

Claims

2. Elektrisches Hörschärfermessgerät, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Lautstärke die Wechselstromintensität gemessen wird.

3. Elektrisches Hörschärfenmessgerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Wechselstromes der Verstärker als Gleichrichter geschaltet ist.

4. Elektrisches Hörschärfenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwinger elektromagnetisch angezupft werden.

5. Horsehärfenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vermeidung von Obertönen die Schwinger nur zu sehr kleiner, unmittelbar nicht hörbarer mechanischer Amplitude angeregt werden.

6. Hörschärfenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erzeugung der Wechselströme durch induktive Beeinflussung eines Magnetsystems erfolgt.

7. Hörschärfermessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiewandlungselement derartig ausgebildet und angeordnet ist, dass sich vorhandene mechanische Obersehwingungen in ihrer Wirkung auf das Energiewandlungselement ganz oder nahezu aufheben.

8. Hörschärfenmessgerät nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiewandlungselement ein Magnetsystem mit derart langgestrecktem Pol oder Polen ist, dass dadurch mindestens eine ganze Welle der mechanischen Oberschwingung überdeckt wird.

9. Hörschärfenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselstrom periodisch unterbrochen wird, zum Zwecke, durch Pausen unterbrochene Signale mit allmählich abnehmender Tonstärke zu geben, um den Schwellenwert besonders scharf feststellen zu können.

10. Hörschärfenmessgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ein-und Ausschalten des Wechselstromes über einen Widerstand erfolgt, der in geeigneter Abmessung parallel oder in Serie zum Energiewandlungselement liegt zur Vermeidung von Knackgeräuschen.

11. Hörschärfenmessgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltwiderstand aus einem Draht bzw. einer Spirale besteht, deren wirksame Länge kontinuierlich vermittels Quecksilber geändert werden kann.

12. Hörschärfenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung der Wechselströme durch die Schwinger ein mikrophonisches Gerät benutzt wird.

13. Hörschärfenmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Energiewandlungs- element vor einer Mehrzahl von Schwingern verschiebbar angeordnet ist. EMI3.1 Intensitäten ein Uhrwerk benutzt wird, das auf Schallintensitäten geeicht ist.

15. Hörschärfenmessgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Uhrwerk automatisch nach Erreichung einer bestimmten Ausgangsintensität eingeschaltet wird.