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Die Erfindung bezieht sich auf einen Taktgeber für das Zirkeltraining, mit einem Lautsprecher, über den periodisch alternierend ein dem Übungsbeginn entsprechendes Signal und ein dem Pausenbeginn entsprechendes Signal ausgesendet werden, wobei vorzugsweise Übungszeit und Pausenzeit einstellbar sind.
Bei zahlreichen sportlichen Übungen, insbesondere beim Zirkeltraining (Kreistraining) kommt es darauf an, die Übung in einem bestimmten Rhythmus, der möglichst genau eingehalten werden soll, mehrmals zu wiederholen. Man hat sich bisher zumeist damit beholfen, Übungszeit und Pausenzeit von einer Uhr abzulesen, jedoch ist dadurch einerseits nicht die gewünschte Genauigkeit erzielbar, anderseits wird der Übende bzw. der Überwachende (Trainer) abgelenkt. Es ist daher bereits ein Taktgeber bekanntgeworden, bei dem mittels eines Motors Signalscheibe gedreht werden, auf die Reiter aufsteckbar sind, die einen Mikroschalter betätigen, der im Anspeisungsstromkreis des Lautsprechers liegt. Es ist hiebei möglich, innerhalb gewisser Grenzen die Übungszeit und die Pausenzeit zu variieren.
Nachteilig ist hiebei, dass zur Verstellung der Reiter ein Eingriff in das Werk erforderlich ist, dass diese Verstellung nicht sehr rasch und verlässlich durchführbar ist, dass die Reiter verlorengehen können und dass das Gerät verhältnismässig gross und unhandlich ist. Vor allem aber besteht der Nachteil, dass der Übende bzw. der Trainer vom Pausenbeginn und vor allem vom Übungsbeginn überrascht wird, was in vielen Fällen zur Folge hat, dass der Übende nicht die richtige Vorbereitung (Haltung, Atmung usw.) für die Übung durchführen kann.
Aus der US-PS Nr. 3, 320, 608 ist ein Metronom für Gymnastikzwecke bekanntgeworden, mit dem Signale unterschiedlicher Art erzeugt werden, wobei stets auf ein Signal der ersten Art ein oder mehrere Signale der zweiten Art in gleichen Abständen folgen, also etwa so, wie die unbetonten Taktteile dem betonten Taktteil einer bestimmten Taktart folgen. Der Einsatz eines solchen Metronoms für das Zirkeltraining ist nicht möglich, da weder der Trainierende noch der Trainer wissen, wann die Übungszeit beginnt und wann die Pausenzeit beginnt. Es kann ein solches Metronom lediglich als Taktgeber für einen Übungstakt eingesetzt werden, also z. B. nur Rhythmusangabe für eine Folge von Kniebeugen, nicht aber dafür, wann diese Folge von Kniebeugen aufhören soll und wann sie wieder beginnen soll.
Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden und einen Taktgeber der eingangs geschilderten Art zu schaffen, mit dem der Übungsbeginn und bzw. oder der Pausenbeginn dem Übenden bzw. seinem Trainer rechtzeitig angezeigt werden. Die Erfindung löst diese Aufgabe im wesentlichen dadurch, dass das Übungsbeginnsignal und bzw. oder das Pausenbeginnsignal aus zumindest zwei, zeitlich voneinander getrennten, in an sich bekannter Weise hinsichtlich Lautstärke und bzw. oder Frequenz unterschiedlichen, Signalteilen zusammengesetzt sind. Von diesen zeitlich aufeinanderfolgenden Teilen des Übungsbeginnsignals bzw. des Pausenbeginnsignals zeigen die vorangehenden Teile dem Übenden bzw. seinem Trainer den herannahenden Übungsbeginn bzw. den herannahenden Pausenbeginn an.
Der exakte Übungsbeginnmoment bzw. der exakte Pausenbeginnmoment ist dann durch den jeweils letzten dieser Signalteile gebildet und kann daher besonders exakt eingehalten werden, wobei der Übende durch die vorangehenden Signalteile rechtzeitig auf den Übungsbeginn bzw. den Pausenbeginn vorbereitet wird. Beim Übungsbeginn hat dies den Vorteil, dass der Übende Haltung, Atmung usw. auf die kommende Übung vorbereiten kann. Beim Pausenbeginn hat dies den Vorteil, dass der Übende für die letzte Zeit der Belastung besser motiviert wird. Die hinsichtlich Lautstärke bzw. Frequenz unterschiedlichen Signalteile lassen sich gut unterscheiden und daher in ihrer Bedeutung klar erfassen.
Erfindungsgemäss ist es besonders günstig, wenn jedes Übungsbeginnsignal aus einem Startton und mehreren, diesem in gleichen Zeitabständen vorangehenden, vom Startton unterschiedlichen Bereitschaftstönen besteht. Analog hiezu ist es erfindungsgemäss günstig, wenn jedes Pausenbeginnsignal mehrere, dem eigentlichen Pausenstartsignal in gleichen Abständen vorangehende, vom Pausenstartsignal unterschiedliche Ankündigungstöne hat. Derartige Signalfolgen lassen sich in ihrer Bedeutung besonders gut erfassen.
Um bei längeren Übungszeiten dem Übenden anzuzeigen, wie lange die Belastung noch dauert (wodurch gleichzeitig eine bessere Motivation des Übenden erzielt wird), geht in einem solchen Fall erfindungsgemäss dem gesamten Pausenbeginnsignal zumindest ein Signal in einem zeitlichen Abstand voran, der zumindest doppelt so gross ist wie der Zeitabstand der einzelnen Teile des Pausenbeginnsignals.
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Um eine einfache Bauweise des Taktgebers zu erzielen und sein Gewicht sowie seine Abmessungen zu verringern, empfiehlt es sich zur Erzeugung der Signale elektronische Zähler und zumindest einen von diesen gesteuerten Tonsignalgenerator zu verwenden. Vorzugsweise ist im Rahmen der Erfindung hiebei zur Steuerung zumindest eine Multiplexschaltung vorhanden. Solche Geräte lassen sich einfach, leicht und kostengünstig bauen, wobei die Einstellung verschiedener Pausen- bzw. Übungsdauerzeiten problemlos möglich ist, ohne in das Gerät eingreifen zu müssen.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch veranschaulicht. Fig. 1 zeigt das generelle Blockschaltbild eines Taktgebers für das Zirkeltraining, Fig. 2 ein detaillierteres Schaltbild desselben und Fig. 3 ein Zeitdiagramm der abgegebenen Signale.
Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Taktgeber sendet Übungsbeginnsignale und Pausenbeginnsignale aus, deren jedes aus sechs Tonfrequenzimpulsen besteht, die voneinander gleiche zeitliche Abstände haben und von denen jeweils die ersten fünf Impulse verhältnismässig leise sind, wogegen der jeweils letzte Impuls, der den eigentlichen Übungsbeginn bzw. den eigentlichen Pausenbeginn signalisiert, grössere Amplitude aufweist und daher lautstärker ist. Zusätzlich hiezu ist bei langen Übungszeiten in bestimmten Intervallen ein Ton vorgesehen, damit der Übende weiss, wie lange die Belastung noch dauert.
Hiezu dient ein Tonfrequenzgenerator --1--, der ein Rechtecksignal von 1024 Hz aussendet, das von
6 einem Vorteiler-2-- im Verhältnis 2 geteilt wird. Über eine Taktgeberleitung --3-- wird dieses Signal zwei elektronischen Zählern --4, 5-- zugeführt, von denen der Zähler --4-- der Belastungsdauer zugeordnet ist, während der Zähler --5-- der Pausendauer zugeordnet ist. Über Wählschalter--6, 7-- lässt sich die Belastungsdauer sowie die Pausendauer in Intervallen von fünf Sekunden vergrössern bzw. verkleinern. Bei einem zehnstufigen Schalter entspricht dies somit einer Pausendauer von fünf bis fünfzig Sekunden bzw. einer Belastungsdauer von fünf bis fünfzig Sekunden.
Mit den Abgriffen der beiden Schalter --6, 7-- ist eine Zeitmultiplexschaltung--8--verbunden, die über Inhibitleitungen--9 bzw. 10-- die Zähler--4 bzw. 5-- wechselweise sperrt. Der Ausgang der Zeitmultiplexschaltung--8--ist auf eine Niederfrequenzmultiplexschaltung --11-- gelegt, die auch mit dem Generator --1-- verbunden ist und deren Ausgang über einen Verstärker --12-- auf den Lautsprecher --13-- wirkt.
Das genauere Schaltbild zeigt Fig. 2.
Der Generator --1-- und der Vorteiler-2-- sind Bestandteile einer Generator- und Frequenzteiler- schaltung --14--, die ferner einen weiteren Impulsteiler --15-- aufweist, der die vom Vorteiler --2-- abgegebenen Impulse (ein Impuls pro Sekunde) so teilt, dass auf die Taktleitung --3-- lediglich ein Impuls pro 5 s gelangt, welche Impulse von den der Belastungszeit bzw. der Pausenzeit zugeordneten Zählern - 4 bzw. 5-- gezählt werden. Mit den Abgriffen der Schalter --6, 7-- dieser Zähler sind Impulsverlänge- rungsschaltungen --16 bzw. 17-- verbunden, deren Ausgänge an die Eingänge einer bistabilen Kippstufe - gelegt sind, die die Inhibitleitungen --9, 10-- wechselweise steuert.
Der Ausgang der von den Schaltungsteilen-16, 17, 18-- gebildeten Zeitmultiplexschaltung --8-- ist auf ein Gatter --19-- gelegt, das die von den Impulsverlängerungsschaltungen --16, 17-- abgegebenen Setzimpulse auf eine weitere
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Ausgang des Gatters --19-- über eine Leitung --22-- mit einem weiteren Zähler --21-- der Niederfrequenz-Multiplexschaltung --11-- verbunden, der auch vom Vorteiler-2-- mit einem Impuls pro Sekunde über die Leitung --23-- angesteuert wird.
Der Zähler --21-- dient zur Erzeugung von dem eigentlichen Pausenstartsignal bzw. Übungsstartsignal zeitlich vorgeschalteten Vorbereitungstönen, ferner für die Erzeugung dieser eigentlichen Start- bzw. Übungs signale (Haupttöne) sowie zur Erzeugung von während der Übungszeit alle zehn Sekunden ausgesandten Aufmerksamkeitstönen. Hiezu steuert der Zähler
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mit der Basis eines Transistors --28-- als Analogschalter verbunden und der Ausgang des Gatters --26-ist mit der Basis eines Transistors --29-- als Analogschalter verbunden.
Diese Transistoren sind an eine Spannungsteilerschaltung aus drei Widerständen --30, 31, 32-- gelegt, von denen die Widerstände --30, 32-- für die leisen Vorbereitungs-und Aufmerksamkeitstöne wirksam sind, wogegen die Widerstände --31,
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fürDarlingtonverstärker --33-- der Verstärkerschaltung --12-- geschltet, an den der Lautsprecher --13-angeschlossen ist.
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Die Funktionsweise der Schaltung ist wie folgt :
Die Zähler 5--bekommen über den Vorteiler-2-- und den Impulsteiler --15-- Impulse im Abstand von 5 s, die vom Generator --1-- erzeugt werden. Diese Impulse setzen je nach der Stellung der Schalter --6, 7-- über die Impulsverlängerungsglieder --16, 17-- die bistabile Kippstufe --18--, wobei diese Kippstufe --18-- je nach ihrem Schaltzustand immer einen der beiden Zähler --4, 5-- sperrt, so dass also jeweils nur der Zähler --4-- oder der Zähler --5-- in Funktion ist. Über das Gatter --19-- wird der Zähler --21-- synchronisiert und die bistabile Kippstufe --20-- gesetzt. Letztere bereitet die Gatter --25, 26-- vor.
Der in Sekundenabständen vom Vorteiler-2--getaktete Zähler-21-schaltet bei den ersten vier Taktimpulsen das Gatter --25--, beim fünften Impuls das Gatter --26--. Beim sechsten Impuls werden über die bistabile Kippstufe --20-- die Gatter --25, 26-- gesperrt. Die an den Ausgängen der Gatter - -25, 26-- auftretenden Impulse gelangen zur Verstärkerschaltung --12-- und steuern diese derart, dass die vom Generator-l-angelieferten Rechteckimpulse über den Lautsprecher --13-- hörbar gemacht werden. Hiebei wirken die an den Ausgängen der Gatter --25, 26-- auftretenden Impulse auf verschiedene Stufen des Spannungsteilers --30, 31, 32--, so dass die diesen Impulsen zugeordneten Töne verschieden stark vom Lautsprecher --13-- ausgesandt werden.
Bei Zeiten über 15 s wird über das Gatter --24-- der Aufmerksamkeitston gesendet.
Beim nächsten Impuls an den Impulsverlängerungsgliedern --16, 17-- wird wieder über das Gatter --19-- der Zähler-21-- synchronisiert und die bistabile Kippstufe --20-- erneut gesetzt, worauf sich die beschriebenen Vorgänge wiederholen.
Die vom Lautsprecher --13-- abgegebenen Töne sind im Diagramm nach Fig. 3 schematisch dargestellt.
Auf der Abszisse dieses Diagrammes ist die Zeit t aufgetragen, während auf der Ordinate die Lautstärke I des Impulses aufgetragen ist. Hiebei ist angenommen, dass die Übungszeit ti 20 s betragen soll, wogegen die Pausenzeit t2 10 s beträgt.
Nach Einschalten des Gerätes erfolgen als Übungsbeginnsignal zunächst fünf leise Impulse --34--, während welcher sich der Übende auf die kommende Übung vorbereiten kann. Auf diese im Abstand von jeweils einer Sekunde ausgesandten Vorbereitungstöne-34-folgt im gleichen Abstand ein lauterer Hauptton --35--, der den eigentlichen Übungsbeginn anzeigt. Entsprechend der gewählten Übungsdauer von zwanzig Sekunden erfolgt nach zehn Sekunden ein Aufmerksamkeitston --36--, der dem Übenden anzeigt, dass zehn Sekunden Übungsdauer vorbei sind.
Den nächstfolgenden Hauptton --37--, der das Ende der Übung anzeigt, gehen wieder fünf leisere Vorbereitungstöne --38-- voraus. Auf den Hauptton - folgt die Pausenzeit t2, deren Ende wieder durch eine Folge von Vorbereitungstönen --34-- und einen darauf folgenden lauteren Hauptton --35-- angezeigt wird. Die der Übungszeit t1 bzw. der Pausenzeit t2 zugeordneten Impulse wiederholen sich nun in periodischem Spiel.
Es ist ersichtlich, dass an Stelle von Tönen verschiedener Lautstärke auch Töne verschiedener Frequenz verwendet werden könnten, um die Haupttöne von den Vorbereitungstönen bzw. Aufmerksamkeitstönen unterscheidbar zu machen. Es wäre auch möglich, verschieden geartete Klänge jeder Art für diesen Zweck nutzbar zu machen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Taktgeber für das Zirkeltraining, mit einem Lautsprecher, über den periodisch alternierend ein dem Übungsbeginn entsprechendes Signal und ein dem Pausenbeginn entsprechendes Signal ausgesendet werden, wobei vorzugsweise Übungszeit und Pausenzeit einstellbar sind, d a d u r c hg e k e n n - zeichnet, dass das Übungsbeginnsignal und bzw. oder das Pausenbeginnsignal aus zumindest zwei, zeitlich voneinander getrennten, in an sich bekannter Weise hinsichtlich Lautstärke und bzw. oder Frequenz unterschiedlichen, Signalteilen (34,35 bzw. 37,38) zusammengesetzt sind.
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