DE1961883A1 - Akustisch-optische Vorrichtung fuer Lehrzwecke - Google Patents

Description

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BIiUMiC SYPiK(J, XJDiO., 665 national Press Building, Washington, ΰ.Ο. 20004 (USA)

Akustisoh-optisohe Vorrichtung für Lehrzwecke

Die Erfindung "betrifft eine ak^stisoh-optische Vorrichtung für lehrzweoke, wobei der Ausdruck "Lehrzwecke" hie;* in seinem breitesten Sinne gemeint ist, so daß die llrfiii&isng Vorrichtungen, welche vornehmlich zum .Erleichtern des Lernprozesses, beispielsweise in einem typischen Klassenzimmer zur Unterstützung des Lehrers, dienen, und auch Vorrichtungen umfaßt, welche vornehmlich zum Üben des Schülers, d.h„ zum Verbessern des Auffassungs- und tfiedergabeverfflb'gens des Schülers bestimmt sind·

±iin .Beispiel für eine Übungsvorrichtung ist eine Vorrichtung zum Üben oder Lernen an eine Bediemmgstastatur aufweisenden instrumenten oder Geräten wie Schreibmaschinen, wobei eine derartige Vorrichtung in der Lage sein soll, des. Übungsvorgang bzw. das Lernen ohne die Anwesenheit eines Lehrers oder Instrukteurs durchführen zu können. Jüs versteht sich und ergibt sich auch aus der naohfolgenden Beschreibung, daß die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung auf beide vorstehend genannten Systeme und praktisch an jedem Ort anwendbar ist, wo synchrom eine akustische und eine optische bzw· visuelle Anweisung erwünscht ist·

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Es ist langt bekannt, daß Lern- oder Übungsproaesee durch akustische oder optische Hilfamittel bedeutend erleichtert werden können. Eine bekannte akustische Lernhilfe verwendet programmierte Magnetbänder, auf denen rolletändige Programme gespeichert sind, die dem Schüler beim Abspielen entweder über einen zentralen Lautsprecher oder über einseine Tom Schüler verwendete Kopfhörer od. dgl« vermittelt werden« Bekannte optische Hilfsmittel sind beispielsweise Filme oder Diaprojektoren oder für eine Be&iemmgstastatur aufweisende Instrumente geeignete Vorführ-» oder Anseigetafeln. Zum Einüben des Schreibmaschineschreibens ist eine inEeigentofel in Form eines Abbildes der Schreibmaschinentastatur bekamst$ welche für eine in Übereinstimmung mit jeder

Betätigung mit elektrischen Ecfec-ln und liF-m ist, vm einzelne PiiöJic-tab^i} cl^x- Syiabole der A Sel^Giteasehiiient&s-ta";-^ -.iinselu c&?-t in eines? tfelg© e.-ntspreehv-sc! der LcE& beisuchton»

la sind auch ÜfeurngsTorriGiit-ngea f-2s eiae Beäi sufwaissnde Instrumente ^sr'.-Trf.skc-lt worden? die wolil ©ptiseh als aueh ak£:?-V;isch Seile &©r LektioE. äea isMilsz· üb&nsi'ir&eln» wodi^elL dsi-

bsifs wirksamer wird» "BIe 1)©Laantüa ajnefovon e,s?u, optissMen Had akue«iachea lorgiohMm^n hauen άοτ lerweiee Magnetbänder zum Erzeugen sowohl der akastisshe als auen der optischen Signale oder Nachrichten leim man eine übliches zweispuriges lagnsttsacl dient eine Spur zum Speichern d®a akastissiic-iL S Programmes und die andere Spur zum Speichere, τ a pulsen, welche synchron ?.u den akusui^öL^ii Zw^i?-. tische Lernhilfe betätigen«. Die die '■' de Spur des Magnetbandes au3 noiweacii speichern, welch® dia optische israMlfe betätigen kömisa, so daß di® optis-sL? Wi

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mit dem Abtasten der Tonspur erfolgt. Dieses scharfe !'rennen wird daduroh erreicht, daß man für jeden Buchstaben oder Jedes Symbol der einzelnen Stunde oder Lektion einen ϊοη mit unterschiedlicher frequenz verwendet. Daher ist das Programmieren der optischen Wiedergabe viel schwieriger, und man muß praktisch so viele unterschiedliche Frequenzen vorsehen, wie verschiedene Buchstaben oder Symbole in einer einzigen Stunde oder Lektion durchgenommen werden. Diese Beschränkung ist besonders dann unerwünscht und unangenehm, wenn an Geräten gelehrt wird, die eine größere Anzahl von Buohstaben, Symbolen od. dgl. als übliche Schreibmaschinen aufweisen.

Bei bekannten Magnetbandvorriohtungen bilden die Größe und Kosten ernste Probleme. Die installationskosten sind verhältnismäßig hoch und die Größe der Vorrichtung hat aue ästhetischen Gründen dazu geführt, daß man die optisohe Wiedergabetafel von den anderen Teilen der Vorrichtung getrennt anbringt,

Die Hauptaufgabe der .Erfindung besteht darin, eine verbesserte akustiBOh-optisohe Vorrichtung für Lehrzweoke zu schaffen, bei der der SoÄtiler oder der Übende gleichzeitig synchron aufeinander abgestimmte akustische und optisohe Anweisungen oder Darbietungen erhält.

Durch die jsrfindung wird eine insbesondere zur Lösung dieser Aufgabenstellung dienende Vorrichtung geschaffen, die beispielsweise ein Magnetband zum Darbieten oder Wiedergeben des akustisohen !Teiles der Lektion und ein Gedächtnis zum synchronen Betätigen einer optischen Lehrtafel od. dgl. verwendet. Erfindungsgemäß wird das programmierte Gedächtnis durch ein Signal von der Signalspur der Wiedergabeeinrichtung - beispielsweise ein Magnetband - betätigt, wobei das Gedächtnis bzw. die das Gedäohtnis enthaltende Vorrichtung wiederum die optische

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Lehrtafel betätigt, um gleichzeitig eine Anzeige auf dieser Tafel au erhalten. Die Torrichtung enthält außerdem Einrichtungen xuB Entschlüsseln der in das Gedächtnis eingehenden und aus dem Gedächtnis ausgehenden Signale und außerdem Einrichtungen zuB richtigen Auswählen des gewünschten Teiles der iB Gedächtnis gespeicherten Signale oder Vorgänge, wenn mehr als ein Gedächtniseleaent in der Vorrichtung vorhanden ist, so daß, wenn ein Gedächtniselement angesprochen ist, die anderen Gedächtnieelemente oder Gedächtnisse stillgelegt sind und somit nicht arbeiten können.

Durch die Erfindung ist es möglich, eine Lenkvorrichtung zu schaffen, die vollständig innerhalb der Anzeige- oder Wiedergabetafel untergebracht ist, so daß man eine ästhetisch ansprechende Konstruktion ausführen kann.

Weiterhin ist es gemäß der Erfindung möglich, eine kompakte und in einem Kasten od. dgl. untergebrachte Vorrichtung zu schaffen, die ein ungewöhnlich geringes Gewicht aufweist, so daß das Befördern und Installieren dieser Vorrrichtung sehr erleichtert ist.

Weiterhin ist es gemäß der Erfindung möglich, eine Vorrichtung für lehrewecke zu schaffen, die sehr leicht zu bedienen ist. Wie gesagt, bildet die Vorrichtung eine in sich geschlossene Einheit und ist so ausgebildet, daß sie an das übliche Spannungsnetz über eine normale Steckdose angeschlossen werden kann.

Weiterhin ergibt sich durch die Erfindung der Vorteil, daß die vorgeschlagene Vorrichtung mit verhältnismäßig geringen Kosten hergestellt werden kann und praktisch keine Wartung erfordert.

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Bin weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die vorgeschlagene Vorrichtung keinen Betätigungecode "benötigt, nachdem die anfängliche gewählte Frequenz das gewünschte Gedächtnis ausgewählt hat.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer akustischoptischen lehrvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Pig. 1 eine schaubildliche Ansicht, aus der die typische Installation der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu erkennen ist, wobei Schüler gleichzeitig akustische und optische Darbietungen für lehrzwecke erhalten,

Fig. 2 eine schematische Darstellung, teil?/eise in Form eines Blockdiagrammes, der Vorrichtung,

Jj¹Ig. 3 eine schematische Darstellung des das Gedächtnis enthaltenden Teiles der Vorrichtung und

Fig. 4 eine schematische blockhafte Darstellung

einer bevorzugten Aufnahme- und Wiedergabeeinrichtung gemäß der Erfindung.

Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß die gesamte Vorrichtung in einem Gehäuse 10 untergebracht ist, das an einer Wand 12 aufgehängt oder sonstwie befestigt werden kann. Dabei ist aus Fig. 1 zu erkennen, daß das Gehäuse 10 in einer geeigneten Höhe angebracht ist, damit Schüler S oder sonstige lernende Personen die Vorrichtung in optimal günstigster Weise betrachten können.

An der Vorderseite des Gehäuses 10 iat eine Wiedergabetafel H angebracht, die gegenüber dem Gehäuse bewegt werden kann, beispielsweise mittel» Scharnieren 16, damit man die

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Wiedergabetafel nach oben klappen kann, üb das Innere des Gehäuses und die dort befindlichen Teile der Torrichtung zugänglich zu machen.

In den Seitenwänden 20 sind zwei Lautsprecher 18 angeordnet, von denen in Pig. 1 nur einer zu erkennen ist. In einer der Seitenwände 20 ist außerdem ein Tonbandgerät 24 nahe dem unteren Ende des Gehäuses 10 befestigt, wobei die Oberseite und die Stirnseite des Tonbandgerätes nach außen frei liegt, um Tonbänder oder Tonbandkassetten leicht in das Tonbandgerät einlegen bzw. aus demselben herausnehmen oder auswechseln zu können. Außerdem ist ein elektrisches Anschlußkabel 26 vorgesehen, das von der einen Seitanwand 20 ausgeht und dessen Stecker in eine in der Wand angebrachte Steckdose 28 gesteckt werden kann, im die Vorrichtung mi·'; ir. aötigen Betriebeenergie zu versorgen« Auf der C -^v„5«.-it-a ■-"■..:s Gehäuses 10 ist Eiißerder. sin Handgriff 30 befestigt, ma. «las Tragen Oa¹Sx- sonstiges Befördern der Torrichtung su erleiohtern.

Das Gehäuse 10 ist vorzugsweise aus einem Material mit geringem spezifischem Gewicht hergestellt, beispielsweise aus Aluminium, wodurch der Transport und die Installation der Torrichtung sehr erleichtert wird. Außerdem ist die gesamte Torrichtung in dem Gehäuse 10 untergebracht, und es ist Inbetriebsetzen der Torrichtung lediglich erforderlich.? elektrische Anschlußkabel 26 in eine Steckdose 28 ein^ustekken.

Jeder Schüler sitzt an einer Schreibmaschine 32 „ ClU:oM. die akustischen Informationen vollständig durch die Li:'v5sps;-jo,hm 18 übertragen werden können, kann jeder Schii'.-l- ä £V3fe_P ^j erwünscht, einen Kopfhörer 34 erhalten, um den ak_x ;i 3o;i3^ Teil der Stunde oder Lektion zu empfangen. &ie ober· SEgcg:> ben und nachstehend näher erklärt wird, ist asr afcisjL,£u::j. Teil der Lektion mit dem optischen Seil dsr Iselc feit :i syaöln .=

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nieiert, d. h. sum Erlernen und Üben dee Schreibmaschineeohreibene werden erzählende Instruktionen gleichseitig bzw. ■yohron mit einer vorbestimmten Betätigung der optischen Wiedergabetafel 14 dargeboten.

Bei· dargestellten Ausführungsbeispiel enthält die Wiedergabetafel 14 die Tastatur einer Schreibmaschine, wobei die auf dtr Wiedergabetafel befindlichen Buchstaben und sonstigen Zeiohen gani genauso wie an der Tastatur einer Schreibmaschine angeordnet sind. Mit Jede» auf der Wiedergabetafel 14 vorgesehenen Symbol ist eine Lampe oder Glühbirne verbunden, um dieses Symbol bzw. den Buchstaben programmiert und synchron mit dem ersählenden feil der Lektion zu beleuchten. So erhält der Schüler beispielsweise die Instruktion, den Buchstaben "a" zu tippen, während gleichseitig der Buchstabe "a" auf der Wiedergabetafel H erleuchtet wird.

Sie in Pig. 1 dargestellte Aueführungeform der Vorrichtung ist eine mögliche AusfUhrungsform der Erfindung. Sie erfindungsgemäfie Torrichtung kann sum Erlernen der Bedienung praktieoh aller eine Tastatur aufweisenden Instrumente, wie Orgeln, Klariere und dgl.,verwendet werden oder praktisch auoh dort, wo das Erlernen oder Üben einer Wertigkeit aufgrund simultan gegebener akustischer und optischer Instruktionen zum Erzielen optimaler Lehrerfolge sinnvoll erscheint. Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verwendung in typischen Klassenräumen geeignet, wo eine besondere Lektion wirkungsvoller als bisher durch gleichzeitige akustische und optische Informationen dargeboten werden kann.

Wie Pig. 4 zeigt, besitzt das Tonbandgerät 24 zwei voneinander getrennte schematisch angedeutete Signalspuren 36 und Sie Signalspur 38 nimmt die akustischen Signale oder Informationen auf, während die Spur 36 die Signale aufnehmen

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soll, durch welche das .Gedächtnis der Vorrichtung betätigt wird. Biese letztgenannten Signale können auf die Signalspur 36 in jeder geeigneten Weise aufgegeben werden, beispielsweise mittels eines Oscillators 40, wobei es sich bei diesen Signalen um !Töne handeln kann, welche dieselbe oder auch eine unterschiedliche Frequenz aufweisen können. Die Signale werden in die Signalspur 36 so eingegeben, daß sie die optische Wiedergabe mit den auf der Signalspur 38 vorhandenen akustischen Informationen synchronisieren. Außerdem sind Toneinander getrennte Abspielköpfe 42 und 44 vorgesehen, wobei ein Verstärker 46 die vom Abspielkopf 44 gelieferten akustischen Signale verstärkt, bevor dieselbei in den Lautsprecher 18 gelangen. Ein weiterer Verstärker 48 ist als Aufnahmeverstärker mit einem Mikrofon 50 verbunden. Außerdem sind voneinander getrennte Aufnahmeköpfe 52 und 54 vorgesehen, um das Band in bekannter Weise zu bespielen, wobei der Aufnahmekopf 54 mit dem Verstärker 48 verbunden ist, während der Aufnahmekopf 52 last- oder Anzeiga^signale vom Oszillator 40 erhält.

Obwohl das beschriebene und dargestellteAusführungsbeispiel der Erfindung ein Tonbandgerät mit einem doppelspurigen Magnetband enthält, können auch andere Aufnahme- und Wiedergabevorrichtungen verwendet werden. So könnte beispielsweise auch eine Schallplatte oder sonstige Platte mit zwei Kanälen oder Rillen verwendet werden, um gleichzeitig die akustischen und Anzeige- oder Auelösesignale für die optische Wiedergabetafel zu tragen. Auch ist es möglich, ein nur eine einzige Signalspur aufweisendes Magnetband zu verwenden, bei dem die Auslösesignale für die Wiedergabetafel der akustischen Information überlagert sind. Wichtig ist es bei der verwendeten Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung, daß sie eine Synchronisation zwischen den akustischen und den optischen Instruktionen erzielen kann.

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Pig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung schematisch in Form eines Blockdiagrammes. Wie oben gesagt, besitzt der akustische Teil der elektrischen Anlage ein Tonbandgerät 24 bzw. ein sonstiges Aufnahmegerät, einen Verstärker 46 und lautsprecher 18. Im Signal- oder Steuerstromkreis werden die auf der Signalspur 36 des Magnetbandes befindlichen Informationen in eine Verstärker- und Umformervorrichtung 60 eingegeben und das von dieser Vorrichtung abgegebene Signal läuft in einer Richtung durch einen Impulsgenerator €2 und einen Zähler (Counter) 64 zu Gre&ächtniseinheiten 66 und 6S₅ Bas verstärkte Signal gelangt wahlweise auch durch einen Filter 70 und . ein Register 72 bzw. einen Impulsspeicher iSiir 9eä£eiitniseinheit 66 oder durch einen filter 74 und ein Register 76 bzw. einen entsprechenden Impulsspeicher zur {5ä'l£l3b.t2iic:i:i!ieit 63, Bas verstärkte Signal wird außerdem durch ein lii^tl-aaoiialtelement 78 in einen Umrechner (Decoder) SO siiageg^yin, Bas Ausgangs signal der jeweils gewählten bsw, Ts^Miiictöa Gedächtnis einheit 66 oder 68 gelangt ebenfalls in <isn JJureomier 80, so daß das hier entschlüsselte Signal wahlweise Jjasvpsn 32 ein- und ausschaltet, die gemeinsam In d^s Ssiiä'ise Iu hinter der Wiedergabetafel 14 angeordnet u»d ,jeweils einem Buchstaben oder Symbol der Wiedergabetafel zugeordnet slneL Bevor das vom Umrechner 80 ausgehende entschlüsselte Signal zn der jeweils gewünschten lampe 32 gelangt, um dieselte sinsuschalten, geht dieses Signal durch eine Reihe von SCSI-Steuerelementen 84 hindurch. Die SGR-Steuerelemente 84 liefern in bekannter Weise, wenn sie ausgelöst sind» ein Ausgangssignal zu den lampen 82.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß ?ig. 2 sind zwei öedächtniseinheiten 66 und 68 vorgesehen. Die Anzahl der tatsächlich benötigten Gedächtniseinheiten in der Gedächtnisvorrichtung hängt von der bestimmten Lektion bzw· den Lektionen ab» die durch die Vorrichtung vermittelt werden sollen. Eine verhältnismäßig kurze Lektion, die relativ wenig Auflösesignale

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benötigt, setzt dementsprechend nur ein Gedächtnis mit verhältnismäßig kleiner Kapazität voraus. Wenn die Lektion hingegen verhältnismäßig lang ist, können zahlreiche Gedächtniseinheiten wie die Gedächtniseinheiten. 66 und 68 notwendig werden, um die gewünschte Gedächtniskapazität zu erreichen. Daher ist es für einen Gedächtnissciialtkreis mit verhältnismäßig großer Kapazität erforderlich, die für diesen größeren Schaltkreis erforderlichen Bauelemente und deren Anordnung cteGli Vervielfachen der entsprechenden Elemente aus Fig* 2 zn 6-rstellen.

in erläutert» arbeitet (Lo^ G-sääeM-nissGiialtkreio

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der iigüalspui⁵ des Magnetbands β Tsrhaiiaeiisa 3-κΐ.~ίΐ' "von άοιι aiäsreji lektioseii nsterBohiedet. und somit a^Egelöot weraoa! Naolidea eine !Lektion einmal ausgewählt worfisn ist_? kssm fies auf dem Magnetband gespxeicher'be fön inneriie-lb weiter fe?B= ζen außerhalb der Auflösefrequenzen der dächtniseinheit und der stillgelegten bzw» G-edäciitniseinheit verändert; werden, um den Zähler su lassen, die ausgewählte (Jedächtniseinheit egs^: die Wiedergabetafel H in der gewünschten IcI π

Die Sedaohtniseinlieiten werden mittele ä®^ ^iI---j·:? ausgewählt bzw. abgeschaltet. Jedes Filter ±ετ so det, daß es ein Signal einer Torbestimates, ?Peque:

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den Durchgang τοη Signalen anderer Frequenzen blockiert. Ub beispielsweise die Gedächtniseinheit 66 auszulösen, gelangt ein Ton mit der Arbeitsfreien* des dieser Gedächtniseinheit zugeordneten filters 70 zu den Filter und dann zum Register 72, wodurch die Gtedäohtniseinheit 66 zum Abfragen ausgelöst wird. Sie für andere Betriebsfrequenzen ausgestatteten übrigen filter lassen den betreffenden Signalton nicht durch, so daß die anderen Gedäehtniseinheiten ausgeschaltet und somit stillgelegt bleiben.

Obwohl in dem sohematisohen Schaltbild gemäß Fig. 2 die Auelöseleitung des Zählers direkt an jedes Register angeschlossen ist, können auoh nicht dargestellte zusätzliche Bauelemente verwendet werden, um den Auslöseimpuls zu formen.

Nachdem einmal eine bestimmte Gedächtniseinheit ausgewählt worden 1st, schaltet jeder auf der Signalepur 36 befindliche Ton mit einer anderen Frequenz als der Anfangston den Zähler 64 weiter, der wiederum in entsprechender Folge die ausgewählte Gedächtniseinheit abfragt, die so programmiert ist, daß sie synchron mit dem erzählenden bzw. gesprochenen Teil der Lektion, der sich auf der akustischen Signalspur 38 befindet, die entsprechenden Buchstaben oder Symbole aufleuchten läßt.

Das an der betreffenden Gedächtniseinheit auftretende Ausgangssignal gelangt zum Umrechner 80, wo es entschlüsselt wird, bevor es durch das SCR-Steuerelement 84 zu der betreffenden Lampe 82 gelangt.

Wie oben angegeben, besitzt das Tonbandgerät 24 magnetische Abspielköpfe 42 und 44 und magnetische Aufnahmeköpfe 52 und 54, was in Fig. 4 schematisch dargestellt ist. Der Oszillator 40 kann in bekannter Weise Töne jeder gewünschten Frequenz liefern. Der Oszillator 40 wird durch einen Druckknopf-

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schalten 90 "betätigtj um Signale in den Aufnahmekopf 52 einzugeben, wodurch die Signalspur 36 des Magnetbandes programmiert wird, Vorzugsweise werden die "beiden für optische und akustische informationen bestimmten Signalspuren 36 und 38 gleichzeitig programmiert, wobei der Druckknopfsohelter 90 geschlossen gehalten wird, um das Signal mit dem akustischen i'eil der Lektion zu synchronisieren. Die bestimmte Gedäehtnisßinheit wird durch die Frequenz des zuerst auf der Signalspur erscheinenden Sones ausgewählt, d«h. die nachfolgenden Signaltöne sind bezüglich ihrer Frequenz nicht kritisoh, weil sie die anderen Gedäohtniseinheiten nicht mehr auswählen oder stillegen können. Die Länge des auf der Signalspur 36 vorhandenen i'ones steuert die Aufleuchtzeit der Lampen 82, die au steuern und veränderbar sein muß, um das Lehrverfahren verfeinern und verbessern zu können.

Beim Umschalten von einer Tonfrequenz auf eine andere mit Hilfe des Oszillators 40 wird eine andere Gedächtniseinheit durch das zugeordnete Filterelement ausgewählt und der Zähler so zurückgestellt, daß er die betreffende Gedächtniseinheit von Anfang an abfragt.

Die Yerstärker- und Umformervorrichtung 60 ist ein Schaltelement üblicher Ausführung und dient lediglich dazu, Veränderungen des Signales auszuschließen und sicherzustellen, daß ein geeignetes Signal in den impulsgenerator 62, die Filter 70 und 74 und das Enableschaltelement 78 bzw. Auslöseschaltelement gelangt.

Die Filter 70 und 74 sind Zungenvibrationsfilter (vibrating reed type filter), die sich durch hohe Auswahlgenauigkeit auszeichnen und die eine Vielzahl getrennter Ausgangskanäle in einem äußerst kleinen Paket aufweisen, so daß derartige Filter besonders gut für tragbare Vorrichtungen der genannten Art verwendet werden können.

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Die Register 72 und 76 können voneinander -Unabhängige 3?lip~ Plop-Sehaltelemente enthalten und werden in den eingeschalteten Zustand gebracht, wenn ein geeigneter ϊοη durch das entsprechende Filter 70 oder 74 eingegeben worden ist* Me Ausgangssignale der Register 72, 76 liefern durch eine Leitung 94 bzw» 96 ein £etriebsbedingungen bewirkendes Signal, wobei jede dieser leitungen mit einer der CfeaäOh-tniseiEheiten 66 oder 63, außerdem dem Zähler 64 zum Zurückstellen desselben und schließlich no oh mit dem durofc de» betreffend, en '.ton nicht aktivierten Register, um dasselbe einfalle zinnioIfabstellen, verbunden ist. Die du'ech dia Leitungen 94 u&d 96 herangeführten Signale regen die betreffende Geiäohtnisein- · heit 66 oder 68 derart an, da 3 wegen der Parallelschaltung der Credächtniseinheiten nur eines der beiden ein gs äignetes Äusgangssignal liefert, das in den ümreohner 80 sir? j2.ntschlüsseln eingeleitet werden kann. Es sei darauf hingewiesen, daß nachfolgende i'onsignaie nicht dieselbe Frequenz aufweisen sollten, weil dadurch der Wähler 64 immer wieder zurückgestellt werden würde. Unter Berücksichtigung dieser Begrenzung können die nachfolgenden iöne von der Signalspur 36 des Magnetbandes jede beliebige andere gewünschte Frequenz aufweisen, um den Zähler 64 ablaufen zu lassen. Der impulsgenerator 62 iet ein Impulsregister üblicher Bauart, das geeignet ist, üb den von der Verstärker- und umformervorrichtung 60 kommenden Eonstoß in einen einzigen impuls umzuwandeln, der in den Zähler 64 eingegeben werden soll·

Die meisten der elektrischen Schaltelemente sind bekannter bauart und brauchen daher hier nicht näher beschrieben zu werden· Der Zähler 64 kann ein bekannter Plip-Flop-Zähler sein, der ein Ausgangssignal in üblichem binärem Code in sieben Ausgangeleitungen 98 ist· ±Jin einzelner Zählvorgang durch Umschalten des Zählers 64 erfolgt, wenn ein impuls vom impulsgenerator 62 eingegeben wird, während sich der Zähler 64 auf seine Ausgangestellung zurückschaltet, wenn er Signale

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durch die Leitungen 94 und 9β erhält. JUmliüli Ist der Uareeh= nei? 80 Bekannter Konstruktion und enthält einss logischen Schaltkreis zum Umwandeln einea durch fünf Siingangsl ei tragen 100, welche die Außgangsleitungeii der 'ladäcätalssinheitan 66 und 68 sind, eingegebenen "binären öoisa in -aiii Signal, das durch eine einsigs Ausgangaleitimg einer TislzaM. τοη Ausgangsleitungen 102 weiterläuft* Ia ^arliegsnuiJi lalle sind -

τοώ,θinender- getrennte Ausgszigslsii-isngen 102 welche die mügiiekeü Ec^sisatlc:^.^ lez- lingaags= sipialo darstellen,

Bac SGR-Steuerelement 84 enthält olE SlGioiiriisiiterj ima zwar für jftü: ü,U-Isrartlgen 'Sleiaiirishter υηά sIbg sr.

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'Iiiyoh Umschalten sit eine nioii'v t/~'^:;. :-ί*ν.έ1χ'55 »£· quslle angeschlossen. Wenn beispielsweise dia Seäächtniseinheit-66"durch einen das Pilger 70 zum AuslS stsrs 72 passierenden geeignet*^ ΰοΐΐ aiißgswä.2,^, bewirken weitere SonatöEÄj da2 der Sähler -3<· i.n lisraioli coi=

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nsr Eählkapaaität abläuft, um die iiei^nmiseraiieit 66 absü·= fragen und nacheinander Lampen 62 einzuachaltsn» Die Biaschaltzeit einer Lampe 82 wird durch die Länge äes entsprechenden iEonstoßes bestimmt, da das Snablesohsltelement 75 ein Signal duroh eine Leitung 104 leitet, welsl a^ ^en Js-= rechner 80 solange im Betriebszustand hält, wi3 ä22? 2os andauert .

Die Gedächtniseinheiten 66 und 68 siüd Torzagsxs:.?o ^ώΐώ^Ι^ übliche nur lesende Halbleitergedächtnisse ^?n fy5' M03_s GIfwährend der Herstellung programmiert sind* *äs TC3?aeBüi^^6 Informationen zu liefern. Die GedäohtniseislLs-it 56 ist ii

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Einzelheiten in Pig« 3 in Form eines BlookdiagraMses dargestellt und enthält eine Zweiunddreißig-ZweiuEcMreiSig-Matrize, welche in acht Zweiunddreißig-Yier-Üntermatriisssi unterteilt ist» von denen im Torliegenden Falle imr fünf Oateriaatrizen 106» 107, 108, 109 und 110 benutzt werden» jJeae der Untermatrizen ist ein unabhängiges mir lesendes Gedächtnis mit gemeinsamen Eingangsleitungen, die zwaiunddreißig horizontal verlaufende Reihen 112 und vier senkrecht verlaufende Reihen 114 umfassen. Mittels einee In der öedäclitnisediÄsIt 66 enthaltenen Entschlüsselungs-ScheltCteaentes 116 wird die durch die Leitungen 98 Eugsführte Information umgewandelt, um eine der waagerechten Heiiisra 112 und eine der senkrechten Reihen 114 auszuwählen, wodurch eine bestimmte Position in jeder Untermatriee 106 bis 110 angesprochen wird, die jeweils am Schnittpunkt einer horizontalen und einer senkrechten Linie liegen.

Jede Untermatrize 106 bis 110 ist mit einer einzigen Ausgangskleame 120, 121, 122» 123 bzw. 124 versehen, die an die Eingangsleitungen 100 des Umrechners 80 angeschlossen sind« Somit ist das beispielsweise an der Ausgangsklemme 120 erscheinende Signal eine von 128 in der Untermatrize gespeicherten Informationen, die durch die Leitungen 112 und 114 ausgewählt worden ist. Daher wird ein aus fünf Informationen bestehendes Ausgangswort in den Umrechner 80 eingegeben, um in demselben derart umgewandelt zu werden, daß eine einzige Leitung 102 und eine einzige Anzeigelampe 82 betätigt wird.

Es ergibt sich für den Fachmann, daß diese vorprogrammierte Form eines Gedächtnisses besonders geeignet für die Anwendung in einer Vorrichtung 1st, bei der ein InstrpJEtionsprogramm entwickelt und an eine Vielzahl von Orten übertragen werden muß. Es können jedoch auch andere Gedächtnisarten verwendet werden, wenn es erwünscht ist, das gespeicherte Programm vielseitig abzuwandeln, jedoch wird es hierdurch notwendig,

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zahlreiche zusätzliche .Schaltelemente vorzusehen, so daß die Wirtschaftlichkeit einer derartigen Torrichtung fraglich ist.

Durch die Erfindung wird also eine Vorrichtung für Lehrewecke geschaffen, die synchron aufeinander abgestimmte akustische und optische Instruktionen erteilt, wobei diese Vorrichtung vollständig in einem Gehäuse untergebracht ist, das die für die optischen Instruktionen verwendete Wiedergabetafel zeigt. Die Lektion oder die Lektionen sind in einer oder mehreren Gedächtniseinheiten programmiert bzw. gespeichert, welche wahlweise durch eine Signalspur eines Hagnetbandes mittels eines Signaltones bestimmter Freqmens eingeschaltet werden. Mit Ausnahme des am Infang abgegebenen Tones, welcher das jeweils gewünschte Gedächtnis einschaltet und die anderen Gedächtnisse ausschaltet oder stillegt, kann jedes Gedächtnis ohne Verwendung eines Codes oder Schlüssels nacheinander ablaufen und abgefragt werden, was ein bedeutender Vorteil beim Programmieren der Lektionen ist. Die Vorrichtung kann einfach dadurch betriebsbereit gemacht werden, daß man ein elektrisches Anschlußkabel in eine vorhandene Steckdose einsteckt. Auch ist die vorgeschlagene Vorrichtung zuverlässig im Betrieb und erfordert praktisch keine Wartung.

Patentansprüche t

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Claims (1)

1. Patentansprüche t -Λ.

   /O Akustisoh-optisohe Vorrichtung für lehrzweoke, daduroh gekennzeichnet, daß sie Wiedergabeelemente enthält, welohe Signale liefern können, die repräsentativ für akustische und Steuerfunktionen sind, daß sie ferner ein Gedächtnis, das ein vorbestimmtes Programm enthält und in der Lage ist, dieses Programm in einer bestimmten Folge wiederzugeben oder abzuspielen, daß sie außerdem auf akustische Signale ansprechende, einen akustisohen Ausgang od. dgl. liefernde Einrichtungen, ferner auf die Kontrollsignale ansprechende Einrichtungen zum elektronischen Abspielen und Abfragen des Gedächtnisses, Einrichtungen zum Synchronisieren des akustisohen Ausganges und des Abfragens des Gedächtnisses und auf die Ausgangssignale des Gedächtnisses ansprechende Einrichtungen aufweist, um das im Gedäohtnie gespeicherte Programm optisoh wiedergeben zu können, damit man eine synohrone akustische und eine optische Darbietung eines vorgegebenen Programms erhält.

   2· Vorrichtung nach Anspruoh 1, daduroh gekennzeichnet, daß das Gedächtnis (66, 68) eine Vielzahl von Speiohern besitzt, von denen jeder ein vorbestimmtes informationsprogramn enthält, und Einrichtungen aufweist, die auf die zweiten Einrichtungen ansprechen, um stets nur eine der Speiohervorriohtungen zum Steuern der Wiedergabeeinriohtungen auszuwählen·

   3· Vorrichtung nach Anspruoh 2, daduroh gekennzeichnet, daß zum Auswählen stets nur eines Speiohers eine Vielzahl von filtern (70, 74), die jeweils Signale nur einer bestimmten frequenz durchlassen, vorgesehen ist·

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   4· Vorrichtung naoh einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Wiedergabe gespeicherter informationen ein Tonbandgerät (24) mit magnetischem Tonband, das getrennte Signalspuren (36, 38) für optische und akustische informationen trägt, vorgesehen ist.

   5. Vorrichtung naoh einem oder mehreren der Ansprüche 1 his 4, daduroh gekennzeichnet, daß sie einen Zähler (64) enthält, um in bestimmter Folge das Gedächtnis (66, 68) ablaufen zu lassen·

   6. Vorrichtung naoh einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, daduroh gekennzeichnet, daß sie ein Gehäuse (10) besitzt, dessen Vorderseite aus einer Wiedergabetafel (14) besteht, welche siohtbar zu maohende Zeichen, die feile des Programme sind, trägt.

   7· Vorrichtung naoh Anspruch 6, daduroh gekennzeichnet, daß sämtliche Teile der Vorrichtung in dem Gehäuse (10) untergebracht sind.

   3. Vorrichtung naoh einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, daduroh gekennzeichnet, daß die Steuersignale veränderbar lang sind und daß die Wiedergabeeinrichtung auf die Steuersignale anspricht, um somit das Wiedergabeintervall zu verändern·

   9· Vorrichtung naoh einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis &₉ daduroh gekennzeichnet, daß sie mehr als ein Gedächtnis (6Θ, 68) enthält, von denen im Betrieb stets mir eines eingesohaltet ist, während die anderen ausgeschaltet oder etui gelegt sind·

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   10· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (10) hinter der Wiedergabetafel (14) elektrische Lampen (82) od. dgl· zum Beleuchten der auf der Wiedergabetafel rorhandenen Zeichen oder Symbole angeordnet sind, wobei diese Lampen mit Hilfe der Gedächtniseinheiten (66, 68) synchron mit den akustischen Informationen oder Instruktionen ein- und ausgeschaltet werden·

   11· Torrichtung nach Anspruch 5, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gedächtniseinheiten (66, 68) entsprechend der Arbeitsweise des Zählers (64) abgefragt werden und dadurch Auegangesignale in einen,Umrechner oder Umformer (Beooder) (80) eingeben, welcher das Signal umformt und das ««geformte Signal weiterleitet, um die elektrischen Glühbirnen (82) synchron mit der akustischen Information ein- und ausbusehalten.

   12· Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Tonbandgerät (24) mit doppelten Aufnahme- und Wiedergabekanälen zum gleichzeitigen Liefern τοη akustischen und elektrischen Steuer-Signalen, eine Wiedergabetafel (14) in Form eines Abbildes der Tastatur τοη über Tasten zu betätigenden Instrumenten oder Maschinen, ein nur lesendes Gedächtnis (66, 68), welches mit einem vorbestimmten Code programmiert ist, und eine Reihe τοη Anzeigelampen (82), die hinter Buchstaben oder Symbolen der Wiedergabetafel angeordnet sind und den umgeformten Informationsinhalt des Gedächtnisses durch Einzelanzeigen wiedergeben, enthält und daß ferner ein Umrechner (80) zum Entschlüsseln und Umwandeln jeder verschlüsselten Information des Gedächtnisses zum Betätigen jeweils einer einzelnen Lampe, welcher entsprechend einem Steuersignal des Tonbandgerätes arbeitet, und ein Zähler (64), welcher die Torschlusselten Informationen aus dem Gedächtnis in Torbestimmter Folge freigibt und auf ein Steuersignal des Tonbandgerätes (24) anspricht.

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   vorgesehen ist, wobei die Steuersignale !Donstöße vorbestimater Dauer sind, üb den Zähler (64) ablaufen zu lassen und ud den Umreohner (80) zu betätigen und somit die einzelnen lampen (82) aufleuchten oder erlösohen zu lassen·

   Vorrichtung naoh Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Gedächtnisse (66, 68) jeweils einen best! ten Code oder Schlüssel enthalten und alle parallel geschaltet sind und daß außerdem jedem Gedächtnis ein Tonfilter (70, 74) zugeordnet ist, um die einzelnen Gedächtnisse entsprechend unterschiedlichen akustieohen Steuersignalen auszulösen und den Zähler (64) auf den Ausgangspunkt zurückzustellen·

   14« Vorrichtung naoh Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß jedem Xonfilter (70, 74) ein Register (72, 76) zur Aufnahme des ersten !Tones einer vorbestimmten frequenz zugeordnet ist, das den Zähler (64) auf den Ausgangswert zurückstellt und das zugeordnete Gedächtnis (66 oder 68) im Wiedergabezustand hält.

   15· Vorrichtung naoh Anspruch 14, daduroh gekennzeichnet, daß der Zähler (64) eine Folge von Ausgangssignalen in binärem Code liefert und daß die Gedächtnisse (66, 68) einen Entsohlüsselungsteil aufweisen, um den binären Code umzufornen und um einzelne Reihen und Querreihen von Matrizenleitungen in einer Vielzahl von Untermatrizen (106 - 110) der Gedächtniseinheiten (66, 68) auszuwählen, damit man ein Ausgangssignal in Form eines binären Codes erhält.

   16. Vorrichtung nach Anspruch 15, daduroh gekennzeichnet, daß der Umrechner (80) in der Lage ist, einen binären Code so umzuformen, daß eine von mehreren Ausgangsleitungen ausgewählt wird, und daß er ein Jönablesehaltelement (78) aufweist, das auf die Länge des !Donstoßes des Steuersignales anspricht·

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   17. Vorrichtung naoh Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gedächtnisse nur lesende MOS-Halbleiterspeiohervorrichtungen sind, in die während der Herstellung ein vorbestimmtes verschlüsseltes Programm eingespeichert worden ist.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anzeigelampe (82) ein SCE-Steuerelement (84) zugeordnet ist, wobei jedes dieser SCR-Steuerelemente von einen entsprechenden Ausgangssignal des Umrechners (80) ausgelöst wird, um die entsprechende zugeordnete lampe einzuschalten, und daß die Schaltelemente oder Schaltkreise durol eine Weohselstromquelle in !Tätigkeit gesetzt werden, wo-" durch die SOK-Steuerelemente bei jedem Arbeitszyklus ausgesohaltet werden, um bei fehlen von Auegangssignalen des Umreohners die Lampe abzuschalten.

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