DD233784A1 - Schaltungsanordnung zur erzeugung von klick-impulsen - Google Patents

Abstract

Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Klick-Impulsen. Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Schaltungsanordnung fuer die objektive Hoerpruefung, zur Erzeugung von Rechteckimpulsen, die im Hoerer einen sogenannten Klick hervorrufen. Das Ziel besteht darin, eine solche Schaltungsanordnung anzugeben, mit der die Impulserzeugung in einem grossen Regelbereich durch weniger Aufwand moeglich ist. Die Aufgabe besteht darin, die Regelung des Ausgangspegels mit Fernbedienung fuer das rechte und linke Ohr und durch digitale Signale in weiten Grenzen einstellbar zu machen. Sie wird erfindungsgemaess durch eine Schaltung geloest, die einen als steuerbare Konstantspannungsquelle beschalteten OPV besitzt, dessen Referenzspannung durch verschiedene Spannungsteiler, die mittels eines Dekoders anschaltbar sind, geaendert werden kann. Weiterhin ist der Ausgangskreis des OPVs die Betriebsspannungsquelle von zwei Schaltstufen, die durch eine Verknuepfungsschaltung wechselweise ansteuerbar sind und in deren Emitterkreise sich jeweils eine Kopfhoererseite befindet. Die Schaltung ist in der Elektrodiagnostik anwendbar.

Description

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Vusführungsbeispiel

)ie Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbeispieles und einer Zeichnung näher erläutert werden. ;

η der Zeichnung zeigt: \

^:ig.1: ein Blockschaltbild . ·

-ig. 2: ein Schaltbild. | η Fig. 1 ist das Blockschaltbild einer Schaltung zur Klickerzeugung dargestellt. Kernstück ist eine spannungsgesteuerte Bpannungsquelle 1. Sie erzeugt die Betriebsspannung für zwei Schaltstufen 2 und 3. Im Ausgangskreis der Schaltstufen liegen

die Kopfhörer 4. Die Umschaltung Rechts/Links geschieht mit Hilfe eines elektronischen Umschalters 5. Zur Maskierung des j

lichtstimulierten Ohres kann eine Rauschspannungsquelle auf eine Seite eines Kopfhörers 4 über einen Relaiskontakt 6 j

geschaltet werden. Die Referenzspannungen am Eingang der spannungsgesteuerten Spannungsquelle 1 werden durch mehrere ; Spannungsteiler, angedeutet durch einen Widerstand 7 und einen einstellbaren Widerstand 8, bereitgestellt. Welcher

Spannungsteiler wirksam wird, wird durch einen Dekoder 9 entschieden. Je nach Eingangsdatenwert an seinem Digitaleingang

wird der entsprechende Spannungsteiler nach Masse geschaltet. Durch das Spannungsteilerverhältnis wird die '

Ausgangsspannung der Spannungsquelle 1 bestimmt und damit die Spannung, die impulsartig durch die Schaltstufen 2 und 3 ^; an die Kopfhörer 4 gelangt. Es wird also lediglich eine veränderliche Betriebsspannung an die Kopfhörer 4 geschaltet, die

unabhängig in ihrer Höhe von einem Reizimpuls ist, der durch einen Impulsgenerator 10 erzeugt wird. Die Steuerung des !

elektronischen Umschalters 5 erfolgt mittels TTL-Signalen „Rechts" und „Links", die von einem in der Figur nicht dargestellten i

Rechner oder Steuerteil geliefert werden. Am Dekoder liegen für die Einstellung der Lautstärke binär codierte Signale, ebenfalls j

im TTL-Pegel, an. j

In der Fig. 2 ist die detaillierte Schaltung gezeigt. Die spannungsgesteuerte Spannungsquelle wird aus dem Operationsverstärker i

11, einem Transistor 12 und einem Widerstand 13,14 und 15 gebildet. Sie ist eine Konstantspannungsquelle, bei der jedoch die |

Referenzspannung verändert wird. Die Ausgangsspannung am Emitter des Transistors 12 ergibt sich zu !

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Am Eingang eines NAND-Gatters 16 und 17 liegt der Reizimpuls als Rechteckimpuls von einem nicht dargestellten Rechner.

Durch das Signal „Rechts"/„Links" wird entschieden, welche Schaltstufe angesteuert wird. Dazu ist es notwendig, daß das „Rechts"/„Links"-Signal einmal negiert wird. Das geschieht mit Negator 18. Ist das „Rechts"/„Links"-Signal auf High-Pegel,so wird das NAND-Gatter 16 geöffnet, bei Low-Pegel das NAND-Gatter 17. Die NAND-Gatter 16 und 17 besitzen open-Kollektor-Ausgänge. Daran schließen sich die beiden Schaltstufen 2 und 3, bestehend aus Widerständen 19,20, Transistoren 21,22, Widerständen 23,24 sowie Transistoren 25 und 26 an. Die Wirkungsweise soll an einem Zweig erläutert werden. Der Transistor 22 ist eine Kollektorstufe, deren Emitterwiderstand durch die Spule einer Seite des Kopfhörers 4 gebildet wird. Der Widerstand 9 stellt den Basisstrom für den Transistor 22 bereit,

wenn der Transistor 21 gesperrt ist. Ist der Transistor 21 geöffnet, so sperrt der Transistor 22. Der Transistor 21 wird durch das NAND-Gatter 16 angesteuert. Ist das „Rechts"/„Links"-Signal „Low" am Eingang vom NAND-Gatter 16, wo wird der Transistor 21 geöffnet. Bei „High"-Pegel sperrt jeder „Low-High"-Impuls am Reizeingang den Transistor 21 und derTransistor 22 öffnet für die Dauer des Impulses.

Die Spannung an der Spule einer Seite des Kopfhörers 4 wird durch die Spannung am Kollektor vom Transistor 22 bestimmt.

Durch Veränderung dieser Spannung wird die Lautstärkeeinstellung vorgenommen. Die Einstellung der Lautstärke und die Wirkungsweise der Schaltstufe 3 für die andere Spule des Kopfhörers 4 erfolgt analog.

Die Bereitstellung der Referenzspannung erfolgt durch Spannungsteiler, angedeutet durch die Widerstände 27,28 und 29. Der Dekoder 9 legt je nach Eingangsdatenwert den dazugehörigen Spannungsteiler gegen Masse. Zur gegenseitigen Entkopplung sind Dioden 30 und 31 in die Ausgänge geschaltet. Durch die veränderlichen Widerstände 28 und 29 können die Pegel an den Kopfhörerseiten genau eingestellt werden. Der Widerstand 32 deutet an, wie die Flußspannungen der Dioden 30,31, die die Referenzspannung nach unten begrenzen, durch eine negative Hilfsspannung kompensiert werden.

Die Anschaltung der Rauchspannung, durch eine in der Figur nicht dargestellte Rauchspannungsquelle, geschieht mit den Relaiskontakten 6 eines Relais 33. Zur Umschaltung ist ein Transistor 34 vorgesehen, der durch das „Rechts'7„Links"-Signal angesteuert wird, wobei ein Widerstand 35 zur Basisstrombegrenzung dient.

Claims (2)

1. -1- 724 96

   Patentanspruch:

   Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Klick-Impulsen für ein Hirnstamm-Audiometer, bei der eine durch digitale Signale in weiten Grenzen einstellbare Spannung als Klick-Impuls an einen elektroakustischen Wandler insbesondere einen Kopfhörer gelangt und dazu ein Reizimpuls von definierter Impulsdauer im Bereich von ca. 50...100/XS durch einen Impulsgenerator erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein als steuerbare Konstantspannungsquellebeschalteter Operationsverstärker (11) vorhanden ist, dessen Referenzspannungseingang mit mehreren unterschiedlich dimensionierten bzw. eingestellten Spannungsteilern (7; 8; 27; 28; 19) in Verbindung steht und ein Dekoder (9) vorgesehen ist, an dessen Eingängen der binär codierte Ausgangsspannungswert liegt und an dessen Ausgängen die Spannungsteiler (7; 8; 27; 28; 29) über Entkopplungsdioden (30; 31) angeschaltet sind und der Ausgang des Operationsverstärkers (11) als Betriebsspannungsquelle an zwei Schaltstufen (2; 3) gelegt ist, deren Ausgänge mit jeweils einer Kopfhörerseite (4) verbunden sind und die Schaltstufen (2; 3) aus jeweils einem Steuertransistor (21; 25) und jeweils einem Schalttransistor (22; 26) bestehen und jeder Schalttransistor (22; 26) mit jeweils einem NAND-Gatter (16; 17) verbunden ist, an deren Eingängen jeweils einerseits der Reizimpuls und andererseits das Umschaltsignal bzw. das negierte Umschaltsignal für die Auswahl jeweils einer Kopfhörerseite (4) anliegt.

   Hierzu
2. 2 Seiten Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Schaltungsanordnung für ein Hirnstamm-Audiometer mit dem eine objektive Hörprüfung möglich ist. Dabei ist die Erzeugung von Rechteckimpulsen in einem großen Pegelbereich notwendig, die in einem elektroakustischen Wandler einen sogenannten akustischen Klick ergeben.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Ein Klick-Generator erzeugt Rechteckimpulse, z. B. mit einer Impulsdauer von 100/zs, die zur Prüfung des menschlichen Hörvermögens jeweils einer Seite eines Kopfhörers zugeführt werden. Gleichzeitig erfolgt die Ableitung von Hirnstammpotentialen, wodurch die elektrische Reaktion des Gehirns festgestellt werden kann. Damit eine objektive Bewertung des Gehörs erfolgen kann, müssen die Rechteckimpulse in einem dem Hörbereich entsprechenden Lautstärkebereich reproduzierbar sein. Der Bereich beträgt 0...10OdB und kann mit einem Verstärker nicht überstrichen werden. Es ist bekannt, solche Verstärker ausgangsseitig mit Abschwächern zu beschälten. Diese wiederum erfordern mechanische Kontakte in Form von mechanischen Schaltern oder Relais, welche bekanntlich recht störanfällig sind. Außerdem kommt noch hinzu, daß mechanische Schalter schwer fernsteuerbar sind und Relais einen relativ hohen Stromverbrauch haben. Bei der Anordnung von Regelstellern vor den Umschaltern Rechts/Links und den Endstufen ergibt sich das Problem, daß diese sehr kleine bis sehr große Pegel verarbeiten müssen. Bei der Umschaltung kleiner Rechtecksignale mit Relais treten Probleme bezüglich Kontaktsicherheit und Übergangswiderstand auf. Bei Abschwächern wird eine große Anzahl von Widerständen mit nicht genormten Widerstandswerten, großer Belastbarkeit und damit großem Platzbedarf gefordert. Hinzu kommt noch, daß die räumliche Anordnung durch die notwendige kapazitive Entkopplung schwierig ist. Bei dieser Bauart müssen die Schaltkontakte winzig kleine Signalspannungen aber auch große Ströme, bei einer anderen Bauart sehr kleine und sehr große Spannungen schalten. Die Nachteile dieser Bauarten sind offensichtlich. Da die Stimulation zur Ableitung von Hirnstammpotentialen Rechteckimpulse benutzen, können bei Anordnung der Regelsteller vor den Umschaltern Rechts/Links und den Endstufen nur analog arbeitende Stufen benutzt werden.

   Es ist weiterhin ein Klick-Generator für ein Hirnstamm-Audiometer bekannt, dessen Ausgangspegel in Grob- und Feinstufen veränderbar ist, wobei die Grobstufen in herkömmlicher Technik durch Schalterund die Feinstufen durch digitale Signale einstellbar sind. Dieser besitzt eine Einrichtung zum Erkennen eines Startimpulses, einen nachgeschalteten Treiber, bestehend aus einem Schaltteil und einer monostabilen Kippstufe zum Umformen des Startimpulses. Letzterer gelangt an einen nachgeschalteten Verstärker, dem der Abschwächer für Grobstufen folgt. Die Feinabstufung geschieht im Treiber mittels des Schaltteiles. Im Schaltteil ist z. B. ein Frequenzgenerator mit nachfolgenden parallelgeschalteten monostabilen Kippstufen oder Frequenzteilern, die durch UND-Schaltungen aktiviert werden. Das Regelprinzip besteht darin, den Gesamtimpuls, der letztlich den akustischen Klick im Kopfhörer bewirkt, aus einer Vielzahl von veränderbaren Teilimpulsen zusammenzusetzen, die durch die Trägheit des mechanischen elektroakustischen Umformungssystems zu einem einzigen akustischen Impuls integriert werden. Der Schalldruck ist dabei einerseits abhängig von der Impulsdauer der Einzelimpulse bei der Feinabstimmung und andererseits von der Impulshöhe der Einzelimpulse bei der Zuschaltung von Dämpfungswiderständen in der Grobstufe. Bei dieser Ausführung ist der hohe elektronische Aufwand von Nachteil.

   Ziel der Erfindung

   Dieses besteht darin, eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Klickimpulsen anzugeben, die mit weniger Aufwand an elektronischen bzw. mechanischen Bauteilen die Einstellung eines Ausgangspegels in eine^rvi großen Bereich erlaubt.

   Darlegung des Wesens der Erfindung

   DerErfindung liegt die Auf gäbe zu gründe, eine Schaltungsanordnung zu schaffenderen Ausgangspegel für die Stimulation der Hirnstammpotentiale durch die Abgabe von akustischen Klickimpulsen auf das rechte oder linke Ohr durch Fernbedienung und digitale Signale in weiten Grenzen einstellbar ist.
   Die Aufgabe wird entsprechend den in den Ansprüchen angegebenen Merkmalen erfindungsgemäß gelöst.