AT391388B - Sprechhilfegeraet fuer kehlkopfoperierte - Google Patents

Description

Nr. 391 388

Die Erfindung betrifft ein Sprechhilfegerät für Kehlkopfoperierte mit einem elektromechanischen Wandler mit vorgeschalteter Leistungsendstufe, die durch mindestens einen einstellbaren Taktgeber zur Erzeugung einer Grundfrequenz angesteuert wird, sowie mit mindestens zwei von Hand betätigbaren Schaltern zur An-/Aus-Steuerung des Wandlers und zum Variieren der Taktfrequenz, wobei die Taktfrequenz durch mindestens ein 5 elektrisches Filter variierbar und die Ausgangsleistung der Leistungsendstufe durch Einstellmittel einstellbar ist.

Derartige elektrische Sprechhilfegeräte erzeugen eine mechanische Schwingung, die von außen durch Halsweichteile in den Mund-/Rachenraum geleitet wird und dort mittels Zungen- und Rachenbewegungen zu einer verständlichen Sprache moduliert werden kann. Solche Sprechhilfegeräte weisen meist etwa die Form einer Stabtaschenlampe auf, werden in der Hand gehalten und mit ihrem Vorderteil, in dem sich der elektromechanische 10 Wandler befindet, an den Hals gedrückt Als Energieversorgung dienen hierbei meist wiederaufladbare Batterien.

Ein wesentlicher Schwachpunkt der bisher bekannten Geräte liegt darin, daß man entweder sehr voluminöse Batterien einbauen muß, was die Handhabung auf die Dauer sehr mühsam macht, oder daß man die Batterien sehr oft wieder auflädt, so daß man auf ein Ersatzgerät angewiesen ist, um die Ladezeit zu überbrücken.

Weiterhin ist es notwendig, zur Erzeugung einer gut artikulierten und verständlichen Sprache, die 15 Schwankungen in der Lautstärke und Tonhöhe, der normalen Stimmerzeugung beim Sprechen anzupassen. Diese Schwankungen variieren aber von Sprache zu Sprache. Eine vollständig natürlich klingende Stimmerzeugung erfordert darum die Variation einer Vielzahl von Tonparametem, die vom Benutzer mit der Hand vorgenommen werden muß. Dies erschwert zum einen das Erlernen der Handhabung des Gerätes, zum anderen wird das Gerät durch die notwendige Vielfalt von Baugruppen voluminös und schwer. 20 Ausgehend vom oben genannten Stand der'Technik, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Sprechhilfegerät so auszubilden, daß es mit möglichst geringem Bauaufwand und Bauvolumen aufgrund geringen Energieverbrauches leicht ist und dennoch eine qualitativ hochwertige Stimmerzeugung sicherstellt.

Diese Aufgabe wird bei einem Sprechhilfegerät der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Leistungsendstufe einen mit der Grundfrequenz angesteuerten elektronischen Schalter 25 aufweist und die Einstellmittel für die Ausgangsleistung der Leistungsendstufe einen den elektronischen Schalter steuernden Taktgeber umfassen, der den elektronischen Schalter mit Priorität gegenüber der Grundfrequenz zeitweise ausschaltet. Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Sprechhilfegerätes wird sichergestellt, daß alle Energie, die aus der Batterie in die Leistungsendstufe fließt, von dort in den elektromechanischen Wandler gelangt, sohin keine Energie in Wärme umgesetzt wird. Dadurch, daß der elektronische Schalter mit Priorität 30 gegenüber der Grundfrequenz zeitweise ausgeschaltet wird, ist sichergestellt, daß die Grundffequenz, also der eigentliche Stimmlaut, nicht gestört wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist der den elektronischen Schalter steuernde Taktgeber eine Grundfrequenz auf, die über der oberen Grenzfrequenz des elektromechanischen Wandlers liegt und das Taktverhältnis des ein Rechtecksignal erzeugenden Taktgebers mittels eines Stellgliedes veränderbar ist Bei dieser 35 Ausführungsform wird also die Grundffequenz mit einem hochfrequenten Signal unterbrochen, so daß - nach der Tiefpaßfilterung durch den Wandler - zwar die Leistung, aber nicht die Frequenz des Signals verändert wird. Hiebei wird ein besonders reiner Klang des wiedergegebenen Tones erreicht.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist der den elektronischen Schalter steuernde Taktgeber als Univibrator (Zeitglied) ausgebildet, der von der Grundfrequenz getriggert wird und dessen Zeitkonstante von einem 40 . Stellglied veränderbar ist. Auf diese Weise wird von jeder Schwingung der Grundfrequenz ein gewisser zusammenhängender Zeitbereich ausgeblendet, wodurch ebenfalls die Grundfrequenz erhalten bleibt, die Leistung des Signales aber veränderbar wird. Die letzterwähnte Ausführungsform erlaubt es, bei konstanter Grundffequenz die Lautstärke der Wiedergabe zu ändern. Dies erfolgt über die Zeitkonstantenänderung über ein hiezu vorgesehenes Stellglied, das beispielsweise regelbarer Widerstand sein kann. 45 Um die Sprache weniger monoton klingen zu lassen, kann man die Lautstärke zu Beginn des Sprechens anschwellen, gegen das Ende des Satzes abklingen lassen. Geübte Benutzer vollbringen dies durch Andrücken und Absetzen des Gerätes. Um diese natürliche Sprechweise auch ungeübten Benutzern ermöglichen zu können bzw. auch geübte Benutzer weniger zu belasten, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der den elektronischen Schalter steuernde Taktgeber mit einem (ersten) elektronischen Filter versehen, das mit dem 50 An-/Aus-Schalter so gekoppelt ist, daß beim Einschalten die Schließdauer des elektronischen Schalters mit einer definierten Zeitkonstante auf den durch das Stellglied bestimmten Maximalwert ansteigt und beim Ausschalten mit einer definierten Zeitkonstante abfällt. Vorzugsweise liegen hiebei beide Zeitkonstanten bei 50 ms. Das Filter erlaubt hiebei eine Beeinflussung des Einganges der Leistungsstufe und von deren elektronischem Schalter, mit dem Ziel, die Lautstärke der Wiedergabe in bestimmter Weise zu steuern, um damit der natürlichen 55 Sprachmelodie nahezukommen. Hiezu kann auch gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein weiteres (zweites) Filter vorgesehen sein, das mit dem An-/Aus-Schalter so gekoppelt ist, daß beim Einschalten die Grundfrequenz von einem niedrigeren Wert bis zum eingestellten Wert des Taktgebers mit einer definierten Zeitkonstante ansteigt und beim Ausschalten die Grundfrequenz mit einer definierten Zeitkonstante abfällt, wobei die beiden Zeitkonstanten vorzugsweise bei 50 ms liegen. Es wird dabei nicht nur die Lautstärke 60 beim Ein- und Ausschalten gesteuert, sondern auch die Tonhöhe.

Um nun das Gerät für jede Sprache verwenden zu können und eine hochwertige Stimmwiedergabe zu sichern, muß je nach Sprache des das erfindungsgemäße Gerät Benutzenden, die Klangfarbe zu programmieren sein. Hiezu -2-

Nr. 391 388 ist in besonderer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß zur Erzeugung der Zeitabhängigkeiten der Variation der Taktfrequenz die elektronischen Filter auftrennbare Anschlüsse zum Programmieren (Justieren) der Zeitkonstante auf vorbestimmte Werte aufweisen. Dadurch ist gewährleistet, daß mit einem minimalen Bauteilaufwand und damit geringem Gewicht des Gerätes eine qualitativ hochwertige Stimmerzeugung möglich wird, die der jeweiligen Sprache angepaßt ist Auch bei dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform wird letztlich der elektronische Schalter beeinflußt Hiebei kann eine besonders "saubere" Stimmerzeugung dann erfolgen, wenn - wie bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung - das elektronische Filter als digitales Filter mit einer Kontrollogik und einem einstellbaren Taktgenerator ausgebildet und der Taktgeber zur Erzeugung der Grundfrequenz für die Leistungsendstufe des elektromechanischen Wandlers als digital gesteuerter Oszillator ausgebildet ist, wobei das digitale Filter vorzugsweise nach dem Prinzip der z-Transformation arbeitet. Durch diesen digitalen Aufbau ist zum einen die Programmierbarkeit besonders leicht gegeben, zum anderen ist die Stimmerzeugung nicht von der über die Zeit abfallenden Batteriespannung abhängig, da die Arbeitsfrequenzen des Gerätes im wesentlichen spannungsunabhängig sind. Weiterhin wird durch diese Ausbildung ein besonders niedriger Stromverbrauch gewährleistet, da man heute digitale Baugruppen in MOS-Technik fertigen kann. Darüber hinaus kann man das gesamte Gerät dann als integrierte Schaltung ausführen, wodurch sich das Gewicht des Gerätes ganz erheblich reduzieren läßt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hiebei zeigen Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau einer Leistungsendstufe für ein erfindungsgemäßes Sprechhilfegerät, Fig. 2 eine erste Ausführungsform der Endstufe nach Fig. 1, Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Endstufe, Fig. 4 eine Endstufe nach Fig. 2 mit Lautstärkesteuerung beim Ein- bzw. Ausschalten, Fig. 5 eine Prinzipschaltung der Tonerzeugung mit Analogbaugruppen zur Ansteuerung der Endstufe und Fig. 6 ein Blockschaltbild einer digitalen Ausführung für die Ansteuerung der Endstufe.

Wie in Fig. 1 gezeigt, liegt die Grundfrequenz als im wesentlichen rechteckförmiges Signal vor, das von 0 V auf eine im wesentlichen der Batteriespannung entsprechende Spannung ansteigt und nach einer bestimmten Zeit wieder abfällt. Dieses Signal gelangt zum Eingang eines elektronischen Schalters (10), der von einem Taktgeber (20) gesteuert wird. Damit die Steuerung derart erfolgen kann, daß der Taktgeber (20) den elektronischen Schalter (10) nur aus-, nicht aber anschalten kann, wird das Signal mit der Grundfrequenz dem Taktgeber (20) zugeführt, der dann die Ausschaltung mit Priorität des Grundsignales vomimmt, wie noch, insbesondere an Hand der Beschreibung der Fig. 2, erläutert wird.

Aus dem elektronischen Schalter (10) gelangt das Signal zur einen Klemme des elektromechanischen Wandlers, der vorzugsweise als magnetisches System ausgeführt ist. Mit seiner anderen Klemme liegt der Wandler (1) an der Stromquelle. Über die Klemmen ist eine Schutzdiode geschaltet.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Anordnung nach Fig. 1 in Fig. 2 näher beschrieben. In dieser Schaltung gelangt das Signal mit der Grundfrequenz auf einen ersten Eingang eines NAND-Gatters (23'), dessen Ausgang parallel auf zwei Eingänge eines weiteren NAND-Gatters (23") geführt ist Der Ausgang des NAND-Gatters (23") gelangt zum einen auf den Gateanschluß eines Feldeffekttransistors (10) (VMOSFET), zum anderen über einen Kondensator (Cf) auf den zweiten Eingang des ersten NAND-Gatters (23'). Auf diesem zweiten Eingang des ersten NAND-Gatters (23') liegen Kathode bzw. Anode von zwei Dioden (Df), (D2); die Anoden bzw. Kathoden werden über Widerstände (Rj), (R2) jeweils auf ein Ende eines Potentiometers (22) geführt. Die Mittelanzapfung des Potentiometers (22) liegt auf dem Ausgang des ersten NAND-Gatters (23').

Der elektronische Schalter (10) liegt weiterhin mit einer Klemme auf Masse, mit der anderen Klemme auf der ersten Klemme des elektromechanischen Wandlers (1), dessen zweite Klemme auf dem positiven Versorgungspotential liegt. Der Wandler (1) ist außerdem durch eine Diode in bekannter Weise überbrückt.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Schaltung nach Fig. 2 näher beschrieben. Sobald das Eingangssignal am ersten Eingang des ersten NAND-Gatters (23') auf positiven Pegel springt, fällt der Ausgang dieses NAND-Gatters auf 0 V ab, und zwar unter der Voraussetzung, daß der zweite Eingang des NAND-Gatters (23') auf "1" liegt Dadurch, daß der Ausgang des ersten NAND-Gatters (23') auf "0" abfällt, steigt der Ausgang des zweiten NAND-Gatters (23") auf "1" an, wodurch der Transistor (10) durchgesteuert wird. Durch das Ansteigen des Ausganges des zweiten NAND-Gatters (23") wird der erste Pol des Kondensators (Cf) auf hohes

Potential gehoben, so daß ein Strom durch das Potentiometer (22), den Widerstand (Rj) und die Diode (Df) fließt Somit entlädt sich der Kondensator (Cf). Sobald er sich bis zum Schwellenwert des ersten NAND-Gatters (23') entladen hat, steigt dessen Ausgang auf "1". Das zweite NAND-Gatter (23") schließt (der Transistor (10) sperrt), der Kondensator (Cf) wird mit seinem ersten Pol auf niedriges Potential abgesenkt Dadurch lädt er sich über das Potentiometer (22), den Widerstand (R2) und die Diode (D2) auf, bis sein Potential wieder den Schwellenwert des ersten NAND-Gatters (23') übersteigt und dessen Ausgang wiederum auf "0" abfällt Sodann beginnt der Vorgang von neuem. Aus diesem folgt, daß die Zeitdauer, während der der Transistor (10) durchgesteuert wird, durch das Potentiometer (22), den Widerstand (Rf) und die Diode (Df) bestimmt ist, die Ausschaltzeit des Transistors (10) durch den anderen Teil des Potentiometers (22), den Widerstand ^) und die Diode (D2). Durch Einstellung des Potentiometers (22) wird somit nicht die Frequenz, sondern das -3-

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Tastverhältnis dieses Taktgenerators bestimmt.

Wenn der erste Eingang des ersten NAND-Gatters (23') auf "0" liegt, so liegt unabhängig vom Potential an seinem zweiten Eingang sein Ausgang auf "1", demzufolge der Ausgang des zweiten NAND-Gatters (23") auf "0", so daß der Transistor (10) gesperrt bleibt Dadurch wird die vorgenannte "Prioritätssteuerung" sichergestellt.

Im folgenden wird eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Fig. 3 beispielhaft erläutert. Diese Figur zeigt einen aus zwei NAND-Gattern (24’), (24"), einem OR-Gatter (24”*), einem Kondensator (Cf) und einem regelbaren Widerstand (22') bestehenden Taktgeber (20). Diese an sich bekannte Baugruppe stellt einen Univibrator dar, der durch eine von "0" auf "1" ansteigende Flanke getriggert wird und über eine gewisse Zeitdauer angeschaltet bleibt, die durch den regelbaren Widerstand (22*) und den Kondensator (Cf) bestimmt wird. Hiebei ist auch bei dieser Schaltung gewährleistet, daß am OR-Gatter (24”') nur dann der Ausgang "1" sein kann, wenn eine "1" am Eingang des ersten NAND-Gatters (24') liegt. Selbstverständlich ist es möglich, anstelle dieser an sich bekannten Schaltung übliche Univibratoren in integrierten Schaltungen zu verwenden. Der Ausgang des OR-Gatters (24'") liegt auf dem Gate-Eingang des hier nicht gezeigten Feldeffekttransistors (10).

Im folgenden wird anhand der Fig. 4 eine bevorzugte Ausführungsform der Schaltung nach Fig. 2 gezeigt, bei der die Lautstärke der Stimmwiedergabe, d. h. die in den Wandler (1) gelangende Leistung, beim Anschalten mit einer gewissen Zeitkonstante ansteigt, beim Abschalten mit einer gewissen Zeitkonstante wieder abfällt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung liegt ein An-/Aus-Schalter (S) mit einem Pol auf der positiven Versorgungsspannung, mit seinem anderen Pol auf der ersten Klemme eines Kondensators (C). Die andere Klemme des Kondensators (C) liegt auf einem geerdeten Widerstand (R) und auf dem einen Pol einer Licht emittierenden Diode (D), die mit ihrem anderen Pol geerdet ist. Die Licht emittierende Diode (D) ist optisch mit dem Gate eines Feldeffektransistors (T) gekoppelt, der mit seinen beiden anderen Klemmen den Widerstand (Rj) überbrückt. Der Feldeffekttransistor (T) wirkt hier als steuerbarer Widerstand, dessen Widerstandswert vom Lichtstrom abhängt, der aus der Licht emittierenden Diode (D) austritt.

Die Schaltung wirkt wie folgt: Drückt der Benutzer den An-/Aus-Schalter (S), so wird der Kondensator (C) auf die Versorgungsspannung gelegt. Über den Widerstand (R j) und die Licht emittierende Diode (D) lädt er sich mit der durch seine Kapazität und den fließenden Strom bestimmten Zeitkonstante auf. Während dieser Aufladungszeit sinkt der von der Licht emittierenden Diode (D) ausgesandte Fotostrom, der wiederum den Feldeffekttransistor (T) langsam sperrt, so daß sein Widerstandswert zunimmt. Dadurch, daß der Feldeffekttransistor (T) mit dem die Durchsteuerzeit des Transistors (T) mitbestimmenden Widerstand (Rj) parallel geschaltet ist, steigt die durch das Potentiometer (22) eingestellte Lautstärke nach dem Einschalten erst allmählich auf ihren vorbestimmten Wert an.

Die Lautstärke sinkt beim Ausschalten allmählich ab. Man muß aber darauf achten, daß der Feldeffekttransistor (T) dann, wenn die Licht emittierende Diode (D) keinen Lichtstrom aussendet, einen so hohen Widerstandswert aufweist, daß die Einschaltzeitdauer des Transistors (10) nur durch (Rj) bestimmt ist.

Die Aussteuerung kann durch einen Generator in analoger oder digitaler Technologie erfolgen.

Im folgenden wird anhand der Fig. 5 die Schaltung des Sprechhilfegerätes vor der Endstufe näher beschrieben.

Wie in dieser Abbildung gezeigt, weist die Schaltung einen spannungsgesteuerten Oszillator (12) (VCO) auf, dessen Ausgang das Signal mit der Grundfrequenz darstellt. Der Steuereingang des Oszillators (12) liegt auf vier Summierwiderständen (R), deren andere Enden auf den Ausgängen von via: Baugruppen (E), (D), (I) und (M) liegen. Abhängig von der Summe der Ausgangsspannungen der genannten Baugruppen ergibt sich somit die Ausgangsfrequenz des Oszillators (12). Im folgenden werden die Baugruppen (E), (D), (I) und (M) näher beschrieben.

Die Baugruppe (E) umfaßt ein Widerstandsnetzwerk (RF), mit mehreren in Reihe geschalteten Widerständen, deren Koppelpunkte jeweils zu Buchsen (RFj) - (RFn) geführt sind. Mit dem einen Ende liegt das Netzwerk auf der Versorgungsspannung (V+), mit dem anderen Ende auf einem Lastwiderstand und gleichzeitig auf einem der Summierwiderstände (R). Je nach dem nun, wie man die Einzelwiderstände im Netzwerk (RF) mittels Kurzschlußbrücken über die Klemmen (RFj) - (RFn) verschaltet, ändert sich die Ausgangsspannung der Baugruppe (E). Diese Ausgangsspannung bestimmt die "Endfitequenz”, wie weiter unten näher ausgeführt werden wird.

Die Baugruppe (D) umfaßt zwei derartige Widerstandsnetzwerke, nämlich (RS) mit Anschlüssen (RS j) - (RSn) und (RD) mit Anschlüssen (RD j) - (RDn). Das erste Widerstandsnetzwerk (RS) liegt mit seinem einen Ende auf der Versorgungsspannung (V+), mit seinem anderen Ende über einem Lastwiderstand auf dem ersten Pol eines Umschalters (S j). Das Widerstandsnetzwerk (RD) liegt mit seinem einen Pol auf Masse, mit seinem anderen Pol auf dem zweiten Kontakt des Umschalters (S j). Der Summenpol des Umschalters (S j)

Die Baugruppe (D) wirkt wie folgt: Befindet sich der Schalter (S j) in der in Fig. 5 gezeigten Stellung, so wird der Kondensator (Cp) über das Widerstandsnetzwerk (RS) bis auf den durch den Lastwiderstand am -4-

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Ausgang des Widerstandsnetzwerkes (RS) bestimmten Spannungsweit geladen, der dann am Eingang des Oszillators (12) aufsummiert wird. Schaltet man den Schalter (Sj) in seine zweite - hier nicht gezeigte -

Position, so wird der Kondensator (Cjj) über das Netzwerk (RD) vollständig entladen.

Da die Ausgänge der Baugruppen (E) und (D) aufsummiert werden, fällt die Summenspannung aus den Baugruppen (E) und (D) nie unter den durch die Baugruppe (E) bestimmten Wert ab.

Im folgenden wird die Baugruppe (I) beschrieben. Die Baugruppe (I) weist ein Widerstandsnetzwerk (RI) mit Anschlüssen (RIj) - (RIn) (wie oben beschrieben) auf, das mit seinem einen Ende auf der positiven

Versorgungsspannung und mit seinem anderen Ende auf einer Reihenschaltung von zwei Widerständen liegt, die wiederum auf Masse geführt ist, so daß sich eine Reihenschaltung aus insgesamt drei Widerstandsbauteilen ergibt. Das mittlere Widerstandsbauteil ist mit seinen beiden Klemmen auf zwei Klemmen eines Schalters (S2) geführt, dessen Summenklemme über einen Widerstand (RIg) und einen geerdeten Kondensator (CIg) auf einen Summierwiderstand geführt ist.

Die Baugruppe (I) wirkt wie folgt: Befindet sich der Schalter (S2) in der in Fig. 5 gezeigten Stellung, so wird die Ausgangsspannung der Baugruppe (I) durch den Spannungsabfall am Widerstandsnetzwerk (RI) bestimmt. Wird der Schalter (S2) in seine zweite Stellung gebracht, so sinkt die Spannung mit der durch den Widerstand (RIg) und den Kondensator (Cg) bestimmten Zeitkonstante auf eine niedrigere Spannung ab, die durch den Spannungsabfall über das Widerstandsnetzwerk (RI) und den nachgeschalteten Widerstand bestimmt wird.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Baugruppe (M) näher beschrieben. Befindet sich der Schalter (S) in der in Fig. 5 gezeigten Stellung, so ist die Batterie abgekoppelt, die Versorgungsspannung (V+) ist 0. Wird der Schalter (S) in seine zweite Stellung gebracht, so lädt sich zum einen der Ladekondensator (CL) schnell auf (aufgrund der niedrigen Batterieimpedanz), während ein auf Masse liegender Kondensator (Cj) über einen Widerstand (Rj) nur allmählich aufgeladen wird. Die Spannung am Kondensator (C) ist auf einen Summierwiderstand (R) geführt.

Die Gesamtwirkungsweise der Schaltung ist nun folgende: Der Schalter (S) ist mit dem Schalter (Sj) mechanisch verbunden, und zwar derart, daß sie im Ruhezustand die in Fig. 5 gezeigte Stellung einnehmen. Drückt der Benutzer auf den Schalter (S)/(Sj), so steigt die Steuerspannung am Oszillator (12) von einem durch die Summenausgangsspannung der Baugruppen (E), (D) und (I) bestimmten Wert auf den Gesamtsummenwert an. Die Zeitkonstante (t'oj) der Baugruppe (M) wird hiebei kurz gewählt, vorzugsweise mit 50 ms. Nach diesem schnellen Ansteigen der Eingangsspannung für den spannungsgesteuerten Oszillator (12) fällt diese dann langsam, und zwar bestimmt durch die Zeitkonstante aus Kondensator (CD) und Widerstandsnetzwerk (RD), auf einen Endwert ab, der im wesentlichen aus der Summe der Ausgangsspannungen aus den Baugruppen (E), (I) und (M) resultiert. Dieses langsame Abfallen der Summenspannung bewirkt ein langsames Absinken der Ausgangsfrequenz des Oszillators (12), so daß die in der natürlichen Sprache übliche Absenkung der Stimme während des Sprechens eines Satzes sichergestellt ist.

Der Schalter (S2) der Baugruppe (I) bewirkt dann, wenn man ihn aus seiner Ruhestellung in die in Fig. 5 gezeigte Stellung niederdrückt, ein Anheben der "Stimmfrequenz" - bei Loslassen ein Abfallen der Stimmfrequenz, wobei Anstiegs- und Abfallszeiten durch das Zeitglied (RIg), (CI§) bestimmt sind (in Fig. 5 ist also die "angehobene" Position gezeigt). Dieser "Intonationssprung" bewirkt eine natürlichere Sprachwiedergäbe.

Dadurch nun, daß die Widerstandsnetzwerke (RF), (RS), (RD) und (RI) jeweils mit Anzapfpunkten versehen sind, die über einfache Brücken kurzgeschlossen werden können, ist es möglich, die üblichen Stimmabsenkungen und Anhebungen während des Sprechens sowie Anfangs- und Endlage und einen Intonationssprung so zu programmieren, wie es die Sprache des Benutzers erfordert. Da diese Werte von Sprache zu Sprache ganz unterschiedlich sind, ist es durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Sprechhilfegeiätes möglich, trotz geringstem Bauteileaufwand eine optimale "Programmierbarkeit" sicherzustellen.

Im folgenden wird anhand der Fig. 6 eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung näher erläutert, die in Digitaltechnik ausgeführt ist. Die Schaltung nach Fig. 6 weist einen digitalen Oszillator (40) auf, der im wesentlichen aus einem über die Anschlüsse (RPj) und (RP2) einstellbaren Oszillator besteht, der einen

Synchronzähler durchtaktet. Die Parallelausgänge des Synchronzählers sind auf einen Komparator geführt, der seine Vergleichswerte über ein Latch erhält. Immer dann, wenn die Werte aus Synchronzähler und Latch übereinstimmen, wird ein Ausgangssignal auf den Ausgang (AU) gegeben. An den Ausgang (AU) kann eine Endstufe gemäß Fig. 1 bis 4 gekoppelt sein.

Das Latch erhält seine Eingangswerte aus einem digitalen Filter (60), das eine z-Transformation ausführt. Die Koeffizienten der z-Transformation werden hiebei von der Kontrollogik (64) bestimmt, die Programmieranschlüsse (DEC), (Mj) und (M2) aufweist. Die Taktrate des Filters (60) wird durch einen -5-

Claims (7)

1. Nr. 391 388 zweiten Oszillator (62) bestimmt, der Programmieranschlüsse (RTj) und (RT2) aufweist. Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist nun folgende: Durch den ersten Oszillator (OSC) im Taktgeber (40) wird die Grundfrequenz bestimmt. Abhängig davon, welche Werte aus dem digitalen Filter (60) über das Latch in den Komparator gelangen, wird diese Grundfrequenz modifiziert. Somit kann dadurch, daß man die Taktfrequenz des digitalen Filters (60) über die Programmiereingänge (RTj) und (RT2) des Oszillators (62) bestimmt und die Koeffizienten der z-Transformation über die Kontrollogik (64) anhand der Werte an den Steuereingängen (DEC), (Mj) und (M2) einstellt, jedes beliebige Frequenzverhalten vorprogrammiert werden. Hiebei finden selbstverständlich auch die weiter oben beschriebenen An-/Aus-Schalter und Intonationsschalter Verwendung bzw. sind in der dem Fachmann geläufigen Art und Weise angekoppelt. Die Einstellung des Gerätes auf die Sprache des Benutzers geschieht somit über die Programmiereingänge (RPj), (RP2); (RTj), (RT2) und (Mj), (M2), (DEC). Wie oben erwähnt, kann man vorteilhafterweise als Endstufe (anzukoppeln an den Ausgang (AU)) die anhand der Fig. 1 bis 4 beschriebene Endstufe verwenden, selbstverständlich aber auch eine konventionelle Endstufe. PATENTANSPRÜCHE 1. Sprechhilfegerät für Kehlkopfoperierte, mit einem elektromechanischen Wandler mit vorgeschalteter Leistungsendstufe, die durch mindestens einen einstellbaren Taktgeber zur Erzeugung einer Grundfrequenz angesteuert wird, sowie mit mindestens zwei von Hand betätigbaren Schaltern zur An-/Aus-Steuerung des Wandlers und zum Variieren der Taktfrequenz, wobei die Taktfrequenz durch mindestens ein elektrisches Filter variierbar und die Ausgangsleistung der Leistungsendstufe durch Einstellmittel einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsendstufe einen mit der Grundfrequenz angesteuerten elektronischen Schalter (10) aufweist und die Einstellmittel für die Ausgangsleistung der Leistungsendstufe einen den elektronischen Schalter (10) steuernden Taktgeber (20) umfassen, der den elektronischen Schalter (10) mit Priorität gegenüber der Grundfrequenz zeitweise ausschaltet
2. 2. Sprechhilfegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundfrequenz des den elektronischen Schalter (10) steuernden Taktgebers (20) über der oberen Grenzfrequenz des elektromechanischen Wandlas (1) liegt und das Taktverhältnis des ein Rechtecksignal erzeugenden Taktgebers (20) mittels eines Stellgliedes (22) veränderbar ist
3. 3. Sprechhilfegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den elektronischen Schalter (10) steuernde Taktgeber (20) als Univibrator ausgebildet ist, der von der Grundfrequenz getriggert wird und dessen Zeitkonstante (tjj) von einem Stellglied (22') veränderbar ist (Fig. 3).
4. 4. Sprechhilfegerät nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der den elektronischen Schalter (10) steuernde Taktgeber (20) mit einem (ersten) elektronischen Filter ((R), (C) (Fig. 4); (Ry), (Cy) (Fig. 5)) versehen ist, das mit dem An-/Aus-Schalter (S) so gekoppelt ist, daß beim Einschalten die Schließdauer des elektronischen Schalters (10) mit einer definierten Zeitkonstante (tgj) auf den durch das Stellglied (22, 22') bestimmten Maximalwert ansteigt und beim Ausschalten mit einer definierten Zeitkonstante (tQ2) abfällt, wobei beide Zeitkonstanten (t^y, t^2) vorzugsweise bei 50 ms liegen.
5. 5. Sprechhilfegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres (zweites) Filter (RIg, CIg) vorgesehen ist, das mit dem An-/Aus-Schalter (S) so gekoppelt ist, daß beim Einschalten die Grundfrequenz von einem niedrigeren Wert bis zum eingestellten Wert des Taktgebers ((40), Fig. 6) mit einer definierten Zeitkonstante (t'oj) ansteigt und beim Ausschalten die Grundfrequenz mit einer definierten Zeitkonstante (t'o2) abfällt, wobei die beiden Zeitkonstanten (Pqj, Pq2) vorzugsweise bei 50 ms liegen.
6. 6. Sprechhilfegerät nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Zeitabhängigkeiten der Variationen der Taktfrequenz die elektronischen Filter auftrennbaie Anschlüsse -6- Nr. 391 388 (RP1, RP2; RT1, RT2; Ml, M2, M3; DEC, RFj bis RF„; RSj bis RSn; RDj bis RD„; RIj bis Rln) zum Programmieren (Justieren) der Zeitkonstanten auf vorbestimmte Werte aufweisen (Fig. 5, 6).
7. 7. Sprechhilfegerät nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Filter als digitales Filter (60) mit einer Kontrollogik (64) und einem einstellbaren Taktgenerator (62) ausgebildet ist, und daß der Taktgeber (40) zur Erzeugung der Grundfrequenz für die Leistungsendstufe des elektromechanischen Wandlers (1) als digital gesteuerter Oszillator ausgebildet ist, wobei das digitale Filter (60) vorzugsweise nach dem Prinzip der z-Transformation arbeitet (Fig. 6). 10 15 Hiezu 4 Blatt Zeichnungen -7-