DE2209440A1

DE2209440A1 - Lerngeraet

Info

Publication number: DE2209440A1
Application number: DE19722209440
Authority: DE
Inventors: Gert Breidenbach
Original assignee: INTERTIP AG ZUERICH ZWEIGNIEDE
Current assignee: INTERTIP AG ZUERICH ZWEIGNIEDE
Priority date: 1972-02-28
Filing date: 1972-02-28
Publication date: 1973-09-06

Description

Lerngerät Die Erfindung betrifft ein Lerngerät zum Anschluß an einen Cassettenrecorder, das das Auswählen einer von mehreren Antworten auf Fragen des auf dem Recorderband gespeicherten Lernprogramms ermöglicht und die Richtigkeit der getroffenen Auswahl prüft.
Beim auditiven Unterricht in Lehrinstituten oder beim Selbstunterricht ist es üblich, das zu lernende Programm auf einem Tonband zu speichern. Der Schüler kann beim Abspielen dieses Bandes auf einem Tonbandgerät das Lernprogramm über Lautsprecher bzw. Kopfhörer aufnehmen. Damit der Schüler eine Kontrolle hat, ob er das Lernprogramm sich vollständig eingeprägt und verstanden hat, ist es üblich, das Lernprogramm durch Fragen zu unterbrechen, von deren richtiger Beantworten das Fortschreiten in dem Lernprogramm abhängig gemacht wird.
Diese Lernmethode ist mit einigen Nachteilen behaftet. Wird z.B. in einem Lehrinstitut eine größere Anzahl von Schüler auf diese Weise unterrichtet, wobei das Lernprogramm für alle Schüler gemeinsam abgespielt wird, so muß das Programm bei jeder Frage so lange unterbrochen werden, bis alle Schüler diese Frage richtig beantwortet haben. Dies bedeutet eine erhebliche Behinderung der besseren Schüler. Soll dagegen jeder Schüler die Geschwindigkeit, mit der er im Lernprogramm fortschreitet, selbst bestimmen.können, oder verwendet ein Schüler ein solches auf Band gespeichertes Lernprogramm zum privaten Selbstunterricht, so muß für jeden einzelnen Schüler ein vollständiges Abspielgerät vorhanden sein.
Dies bedeutet in einem Lehrinstitut einen beträchtlichen apparativen und finzanziellen Aufwand, der die Wirtschaftlichkeit des Institutes in Frage stellen kann. Ein gewichtiger Nachteil besteht auch darin, daß der Schüler unmittelbar nach jeder Frage das Abspielgerät abstoppen muß, bevor das Lernprogramm weiterläuft, was einen Teil der Konzentration des Schülers von dem eigentlichen Lernstoff abzieht Nachdem der Schüler die gestellte Frage beantwortet hat und die Richtigkeit seiner Antwort überprüft hat, muß er das Abspielgerät wieder starten, was eine weitere Bedienung des Abspielgerätes erfordert. Diese ständige Bedienung des Abspielgerätes ist umständlich, ablenkend und macht eine gesonderte Bedienungsanleitung für den Schüler notwendig.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Lerngerät zu schaffen, das als einfacher wenig aufwendiger Zusatz zu einem handelsüblichen ctssettenrecorder verwendet werden kann.
Auf diese Weise wird die für die oben beschriebene Lernmethode erforderliche technische Einrichtung verhältnismäßig billig, da als Grundgerät ein in Massenproduktion hergestellter g Settenrecorder verwendet werden kann, an den keine hohen Qualitätsanforderungen gestellt werden. Außerdem soll das Lerngerät jede Bedienung durch den Schüler überflüssig machen, so daß sich der Schüler ausschließlich auf das Lernprogramm konzentrieren kann. Der gasse tenrecorder soll also nach jeder in dem Lernprogramm gestellten Frage automatisch anhalten und erst dann wieder weiterlaufen, wenn der Schüler auf einer Tastatur eine Taste niederdrückt, die der richtigen Antwort auf diese Frage entspricht. Der Schüler soll also nicht mehr selbst die Richtigkeit seiner Antwort überprüfen müssen und soll auch das Gerät nicht mehr selbst starten dessen, um in dem Lernprogramm voranzuschreitens Erfindungsgemäß wird dies bei einem Lerngarät der eingangs beschriebenen Art zum Anschluß an einen Cassettenrecorder erreicht durch eine Banderzeugunt7svorrichtung zum Auf zeichnen von Code-Signalen auf der Bandspur du Lernprogramms, die aus einer in Form einer rechteckigen Pulsgruppe amplituden modulierten Trägerfrequenz bestehen, und durch eine Antwortauswahlvorrichtung zum Abstoppen des Record @rs beim Abspielen eines solchen Code-Signals und znrn Wiederstarten des Recorders nach dem Niederdrücken einer der richtigen Antwort entsprechenden Taste, wobei diese Antworta@swahlvorrichtung besteht aus einem auf die Trägerfrequenz de@ Cod@-Signale abgestimmten selektiven Verstärker,einem @em@dulator zur Umwandlung der Code-Signale in eine Rech@eck-@mpuls@ruppe, eine@ Code-Erkennung, die die Impulsgruppe in S@@@erimpulse unJ die Ant;-wortinformation enthaltende Impulse unte@scheidet, einem Speicher, der die Information digitai spei-hert und den Recorder-Stopp-Befehl nach der Übernahme eines vollständigen Signals gibt, einer Tastencodierung, die die durch Niederdrücken einer Taste der Tastatur ausgewählte Antwort in die entsprechende digitale Information umwandelt, und durch einen Vergleicher, der die digitalen Informationen von Speicher und Tastenkodi erung vergleicht und bei Übereinstimmung einen Recorder-Start-Befehl gibt.
Um das Lerngerät klein, handlich und billig zu machen, ist es vorteilhaft, daß die Spannungsversorgung der Antwortauswahlvorrichtung durch das Netzteil des Recorders mitgespeist wird. Um das Netzteil des Recorders dabei nicht unzulässig zu belasten, wird die Spannungsversorgung der Antwortauswahl-Vorrichtung durch einen ersten Impuls der Impulsgruppe der Code-Signale eingeschaltet, so daß sie das Netzteil des Recorders während dessen Laufen nicht belastet. Ein zweiter Impuls dieser Impulsgruppe bewirkt bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung das Abschalten des Recorders nach der Übernahme eines vollständigen Code-Signals, und weitere Impulse enthalten in digitaler Form die Information über die richtige Antwort auf die in dem Lernprogramm gestellte Frage.
Um eine einwandfreie Durchführung der Lernmethode zu sichern, ist es zweckmäßig, die Au swahl tastatur zu sperren, bis ein vollständiges Code-Signal übernommen ist, sie dann für die Auswahl einer Antwort freizugeben, was durch eine Signallampe angezeigt werden kann, und sie nach dem Niederdrücken einer gewählten Taste wieder zu sperren. Ist die der niedergedrückten Taste entsprechende Antwort richtig, so daß der Recorder wieder startet, so kann eine zweite Anzeigelampe aufleuchten. Ist die gewählte Antwort falsch, so wird zweckmäßigerweise die Tastatur nach einer gewissen Zeit erneut freigegeben, um eine neue Antwort auszuwählen, wobei die erste Anzeigelampe erneut aufleuchtet.
Eine weitere Verringerung des elektronischen Aufwandes des Lerngerätes kann dadurch erreicht werden, daß die Code-Erkennung gleichzeitig dazu dient, beim Niederdrücken einer Auswahl taste der Tastatur einen Löschimpuls für die Tastencodierung zu erzeugen, und die Zeitverzögerung beim Aufleuchten der Lampe für die Anzeige einer richtigen Antwort, beim kurzzeitigen Erlöschen der Lampe für die Anzeige der Tastaturfreigabe und beim gleichzeitigen Sperren der Tastatur bei falscher Antwortauswahl zu erzeugen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Banderzeugungsvorrichtung besteht aus einem Rechteck-Impulsgenerator für die Trägerfrequenz der Code-Signale, einem Signalgenerator zur Erzeugung der Rechteckimpulsgruppe des Codesignals entsprechend der über eine Tastatur eingegebenen richtigen Antwort, einem Taktsynchronmodulator zum Modulieren der Impulsgruppe mit der Trägerfrequenz, einem auf die Trägerfrequenz abgestimmten selektiven Verstärker zum Umwandeln der Rechteckimpulse der Trägerfrequenz in die amplitudenmodulierte Sinuswelle der Code-Signale und aus einem Mischer, der das so erzeugte Code-Signal mit dem Lernprogramm mischt, wobei das Lernprogramm dem Mischer über ein aktives Filter zugeführt wird, welches das Frequenzband der Trägerfrequenz sperrt. Auf diese Weise kann aus einem in üblicher Weise auf einem Band gespeicherten Lernprogramm oder aus einem in einem Tonstudio hergestellten Programm ein Band erzeugt werden, das sich zum Abspielen mit Hilfe des erfindungsgemäßen Lerngeräts eignet. Durch den Taktsynchronmodulator und den selektiven Verstärker wird dabei erreicht, daß das Code-Signal kein störendes Knacken im Lautsprecher beim Abspielen des Lernprogramms verursacht. Durch das aktive Filter wird bewirkt, daß die Antwortauswahlvorrichtung nicht durch in dem Lernprogramm enthaltene Frequenzen gestört wird, die in das Frequenzband der Trägerfrequenz fallen. Um das auf diese Weise erzeugte Band zu kopieren, wenn es in einer größeren Anzahl z.B. in einem Lehrinstitut benötigt wird, kann die Banderzeugungsvorrichtung so mit der Antwortauswahlvorrichtung verbunden werden, daß die vom Mutterband übernommene Antwortinformation im Speicher der Auswahl vorrichtung anstelle der programmierten Eingabe durch die Tastatur für die Signalerzeugung im Signalgenerator verwendet wird. Auf diese Weise kann auch mit Hilfe eines handelsüblichen Cassetten-Recorders mit seiner verhältnismäßig schlechten Wiedergabequalität das Mutterband so kopiert werden, daß die Code-Signale in ihrer Qualität nicht verschlechtert werden, so daß keine Störung der Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Lerngeräts auftreten kann.
Im folgenden soll die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird.
Fig. 1 zeigt schematisch die Antwortauswahlvorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 2 zeigt einen Schaltplan der Antwortäuswahlvorrichtung, wobei die einzelnen Funktionselemente schematisch als Kästen angegeben sind.
Fig. 3 zeigt einen Impulsplan, der die Form der Impulse an den verschiedenen Punkten der Schaltung nach Fig. 2 zeigt.
Fig. 4 zeigt den selektiven Verstärker 1 der Fig. 2.
Fig. 5 zeigt den Demodulator 2 der Fig. 2.
Fig. 6 zeigt die Verzögerungsstufe 41 der Fig. 2.
Fi9. 7 zeigt den Schmitt-Trigger 15 und die monostabile Stufe 3 der Fig. 2.
Fig. 8 zeigt die monostabile Stufe 5 der Fig. 2.
Fig. 9 zeigt das Netzgerät 40 und die Einschaltkontrolle 23 für die Versorgungsspannung der Fig. 2.
Fig. 10 zeigt die retriggerbare Zeitstufe 4 der Fig. 2.
Fig. 11 zeigt den Speicher 6 der Fig. 2.
Fig. 12 zeigt die Tastatur 9, die Tastencodierung 8 und den Vergleicher 7 der Fig. 2.
Fig. 13 zeigt den Relaisverstärker 10, und die Schaltungen für die Anzeigelampen 13 und 14 der Fig. 2.
Fig. 14 zeigt schematisch die Banderzeugungsvorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 15 zeigt einen Schaltplan des Signalgenerators 107, der Tastatur 112 und der Starttaste 113 der Fig. 14.
Fig. 16 zeigt einen Schaltplan des Taktsynchronmodulators 104 der Fig. 14.
Fig. 17 zeigt einen Schaltplan des selektiven Verstärkers 109 der Fig. 14.
Fig. 18 zeigt schematisch die Verbindung von Banderzeugungsvorrichtung und Antwortauswahlvorrichtung zum Kopieren von Bändern.
Es soll zunächst anhand der Fig. 1 die Antwortauswahlvorrichtung des erfindungsgemäBen terngerätes beschrieben werden.
Diese Antwortauswahlvorrichtung kann an einen handelsüblichen Cassetten-Recorder angeschlossen werden. Auf dein Tonband des Recorders befinden sich auf der gleichen Spur, auf der das Lernprogramm aufgeschrieben ist, Code-Slgnale, die in der später zu beschreibenden Weise durch die erfindungsgemäß Banderzeugungsvorrichtung zusätzlich zu dem Lernprogramm auf die Tonband spur aufgeschrieben sindf Diese Code-Signale bestehen aus einer konstanten Trägerfrequenz, deren Amplitude in Form von Rechteckimpulsgruppen moduliert ist. Diese Code-Signale werden zusammen mit dem Lernprogramm über den im Cassetten-Recorder befindlichen Wiedergabeverstärker wiedergegeben und auch an den Phonoausgang zum Anschluß von Radiogeräten usw. geführt. An diesen Phonoausgang ist die Antwortauswahlvorrichtung der Erfindung angeschlossen. In dieser Antwortauswahlvorrichtung werden die Signale zunächst zu einem selektiven Verstärker 1 geführt, der auf die Trägerfrequenz der Signalgruppen abgestimmt ist. Dieser Verstärker verstärkt nur die Trägerfrequenz sehr -tark} so drs an seinem Ausgang die Sprache oder Musik des uernprogramms stark unterdrückt ist, während die Signalgtuppen stark verstärkt erscheinen.
In einem anschließenden Demodulator 2 werden die Signalgruppen von der Trägerfrequenz befreit und in reine Rechteckimpulse umgewandelt. Diese Rechteckimpulse einer Signal gruppe enthalten die Befehle für die Steuerung der Antwortauswahlvorrichtung und die Information, welche der möglichen Antworten die richtige ist. Das aus Rechteckimpulsen bestehende Code-Signal wird zunächst in einer Code-Erkennung 3, 4 und 5 decodiert, d.h. die einzelnen Rechteckimpulse werden ihrem Verwendungszweck nach verarbeitet, und dann in einen Befehlsspeicher 6 geleitet. Ist eine vollständige Signalgruppe übertragen, so wird aus diesem Speicher 6 zunächst der Recorder-Stopp-Befehl abgeleitet, der über die Verstärkerstufe 10 den Cassetten-Recorder anhält, d.h. den Antriebsmotor abschaltet.
Gleichzeitig wird die Tastatur 9 freigegeben, die eine der Anzahl der zur Auswahl stehenden Antworten entsprechende Zahl von Tasten aufweist. Es kann nun über diese Tastatur 9 und über eine Tastenkodierung 8 eine digitale Information eingegeben werden, die der ausgewählten Antwort entspricht. Nach dem Niederdrücken einer Taste wird über die Torschaltung 61 die Tastatur sofort wieder gesperrt. Die durch die Tastencodierung erzeugte digitale Information wird an den Vergleicher 7 weitergegeben, der sie mit der im Befehlsspeicher 6 gespeicherten digitalen Information vergleicht, die aus der Signalgruppe vom Tonband stammt. Stellt der Vergleicher 7 eine Übereinstimmung beider Informationen fest, so gibt er den Recorder-Start-Befehl an den Verstärker 10, der das Laufwerk des Recorders wieder ein schaltet. Das Ein- und Abschalten des Recorders geschieht über einen Zusatzstecker, der üblicherweise für die Fernbedienung des Recorders, z.B.
durch einen am Mikrophon befindlichen Schalter, vorgesehen ist. Stellt der Vergleicher 7 jedoch keine Übereinstimmung der Informationen fest, so wird eine Zeitstufe 12 angestoßen, die nach einer gewissen Zeit die Verriegelung der Tastatur wieder freigibt, so daß nun die einer anderen Antwort entsprechende Taste gedrückt werden kann.
Aus der obigen Beschreibung gehen die wesentlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Antwortauswahlvorrichtung klar hervor.
Die Vorrichtung kann an einen handelsüblichen Cassetten-Recorder angeschlossen werden, wobei keinerlei Umbau des handelsüblichen Gerätes erforderlich ist, und der Anschluß in äußerst einfacher Weise über die serienmäßig an dem Recorder vorgesehenen Anschlußsteckerbuchsen möglich ist. Die Bedienung der Antwortauswahlvorrichtung ist äußerst einfach, da das Abstoppen und Wiederstarten des Recorders automatisch erfolgt. Der Schüler kann sich also vollständig auf das Lernprogramm konzentrieren, da er nur die Antwortauswahltastatur betätigen muß.
Im folgenden soll anhand der Fig. 2 bis 13 gezeigt werden, wie die Vorrichtung der Fig. 1 beispielsweise elektronisch im einzelnen ausgeführt werden kann. In Fig. 2 sind dabei die einzelnen Funktionselemente der elektronischen Schaltung nur als Kästen angegeben, deren konkreter Aufbau in den Fig.
4 bis 13 angegeben ist. Zur Vereinfachung der Beschreibung und um das Prinzip der Erfindung klarer darzustellen, ist das im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel auf eine Auswahl unter 4 möglichen Antworten beschränkt, d.h. die Tastatur 9 weist in diesem Falle nur vier Tasten auf. Es besteht jedoch prinzipiell keine Beschränkung in Bezug auf die Anzahl der Antworten, die zur Auswahl stehen, und in Bezug auf die Anzahl der Befehle, die von der erfindungsgemäßen Antwortauswahlvorrichtung weitergegeben werden. Zur Erhöhung der Bit-Zahl der Information, die die Auswahl der richtigen Antwort betrifft, ist es lediglich erforderlich, die Zahl der Rechteckimpulse der Code-Signalgruppen und die Speicherkapazität des Speichers 6 zu erhöhen. Ebenso kann es wichtig sein, eine größere Zahl von Befehlen zu erzeugen, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung z.B. dazu verwendet werden soll, zusätzliche visuelle Lerngeräte zu steuern.
Bei dem Beispiel von vier zur Auswahl stehenden Antworten besteht das Code-Signal, das auf dem Tonband aufgezeichnet ist, aus vier Impulsen. In Fig. 3 ist dieses Code-Signal in der ersten Zeile in der Form gezeigt, wie es den selektiven Verstärker 1 am Punkt 20 verläßt. Am Ausgang 21 des Demodulators 2 haben diese Impulse 16, 17, 18 und 19 die in Zeile 2 der Fig. 3 gezeigte Form. Der erste Impuls 16 dieser Gruppe dient dazu, die Antwortauswahlvorrichtung einzuschalten. Dies ist erfindungsgemäß deshalb erforderlich, weil die erfindungsgemäß Vorrichtung energetisch zusätzlich aus dem Netz des Recorders mitgespeist wird. Das Netzgerät eines handelsüblichen Recorders ist aber im allgemeinen nicht so ausgelegt, daß es gleichzeitig den Recorder und dieaerfindungsgemäße Vorrichtung versorgen kann. Daher wird erst durch den Impuls 16 die Spannungsversorgung im Zusatzgerät eingeschaltet, wobei als Schalter der Regeltransistor des ohnehin erforderlichen stabilisierten Netzgerätes 40 verwendet wird. Der folgende Impuls 17 ist stets ein "langer" Impuls. Er dient dazu, den Recorder nach Übernahme einer vollständigen Impulsgruppe abzuschalten und zu erkennen, ob eine vollständige Impulsgruppe vom Recorder übernommen worden ist. Dies ist vor allen Dingen dann wichtig, wenn der Recorder so eingeschaltet wird, daß sich der Tonkopf innerhalb einer Impulsgruppe befindet, was anderenfalls zu einer falschen Steuerung der Vorrichtung führen würde. Die folgenden Impulse 18 und 19 sind wahlweise "lange" Impulse oder "kurze" Impulse. Die vier verschiedenen Kombinationsmöglichkeiten von "langen" und "kurzen" Impulsen liefern die Information darüber, welche der vier zur Auswahl stehenden Antworten die richtige ist, bzw. welche der vier Tasten der Tastatur 9 den Recorder nach dem Abstoppen wieder in Gang bringen kann.
Es soll nun im folgenden die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Antwortauswahlvorrichtung beschrieben werden. Es wird von einem Ausgangszustand ausgegangen, bei dem der Recorder läuft. Über den Phonoausgang des Recorders kommt nun eine Code-Signalgruppe, wie sie oben beschrieben wurde, und wird über den selektiven Verstärker 1 verstärkt zum Demodulator 2 geleitet. Am Ausgang 21 des Demodulators 2 entsteht daraus eine Gruppe von Rechteckimpulsen 16, 17, 18 und 19, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist. Vom Punkt 21 gelangt der erste Impuls 16 auf eine Verzögerungsstufe 41 (Fig. 6) und entlädiin ihr den Kondensator C8. Dadurch wird der Transistor T5 gesperrt, so daß sich der Kondensator C9 aufladen kann und damit das Netzgerät 40 (Fig. 9) langsam ansteigend zur Vermeidung von störenden Geräuschen im Lautsprecher des Recorders eingeschaltet wird, so daß am Punkt 22 die Spannung auf +5 Volt ansteigt. Das Netzgerät 40 stabilisiert also die am Punkt 45 anliegende Versorgungsspannung des Recorder-Netzteils. Da das Netzgerät 40 der erfindungsgemäßen Antwortauswahlvorrichtung nur im Bedarfsfalle eingeschaltet wird, kann das Netzteil eines handelsüblichen Cassetten-Recorders zum Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung mitverwendet werden, ohne daß dieses Netzteil unzulässig beansprucht wird, was den Vorteil hat, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung kein eigenes Netzteil benötigt und daher einfacher, kleiner und billiger hergestellt werden kann. Ist die Spannung am Punkt 22 auf +5 Volt angestiegen, lädt sich über die Basis des Transistors T9 der Kondensator ClO auf, wodurch zunächst der Punkt 24 am Ausgang der Einschaltkontrolle 23 (Fig. 9) auf 0 gehalten wird, wodurch über den Einschaltvorgang des Netzgerätes 40 die digitale Schaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf einen eindeutigen Zustand eingestellt wird.(Null-Zustand).
Anschließend gelangt der zweite Impuls 17 vom Punkt 21 über den Schmitt-Trigger 15 an den Eingang der monostabilen Stufe 3 (Fig. 7) und stößt diese Stufe am Ausgang 26 auf, wobei die Zeitkonstante dieserStufe durch das Potentiometer POT2 und den Kondensator Cll gegeben ist. Gleichzeitig wird in der retriggerbaren Zeitstufe 4 (Fig. 10) über den Widerstand R31 der Kondensator C13 entladen, der unabhängig von der durch das Netzgerät 40 erzeugten Betriebsspannung des Digitalteils über den Widerstand R30 durch die Betriebssparlnung des Recorder-Netzteils aufgeladen ist, und dadurch wird der Ausgang 28 der retriggerbaren Zeitstufe 4 etwas verzögert auf Null geschaltet, wie es in Zeile 8 der Fig. 3 zu sehen ist.
Dadurch entsteht am Gatter 2G2 nach der Anstiegsflanke des Impulses 17 der Löschimpuls 29, der über den Inverter I4 auf das Gatter 2G3 wirkt. Solange der Recorder läuft, ist der Punkt 55 des Befehl speichers 6 (Fig. 11) auf L gesetzt, so daß der Löschimpuls 29 über das Gatter 2G3 die Flip-Flops FF1 und FF2 an deren Ausgängen 31 und 32 (Fig. 11) auf Null setzt. Sind im Befehl speicher die Ausgänge der Flip-Flops alle auf Null gesetzt,.so ist damit im Befehlsspeicher 6 ein eindeutiger Ausgangszustand für die Übernahme des neuen Signals hergestellt. Außerdem wird durch den Löschimpuls 29 der Tastenkodierer 8 (Fig. 12) gelöscht und der Punkt 56 befindet sich auf Null-Potential. Weiter wird dadurch der Punkt 39 am Ausgang des Vergleichers 7 (Fig. 12) auf L gesetzt und damit das Gatter 3G5 (Fig. 11) von den Punkten 39 und 55 aus zum Weiterleiten eines Impulses vom Punkt 27 vorbereitet. Nach dem Zurückkippen der monostabilen Stufe 3 wird ihr Ausgang 26 auf Null geschaltet. Durch die abfallende Flanke am Punkt 26 wird die monostabile Stufe S angestoßen, so daß an deren Ausgang 27 ein kurzer Impuls entsteht (Fig. 8), Dieser Impuls gelangt nun über das Gatter 3G5 in den als Schieberegister aufgebauten Befehlsspeicher 6 und schiebt die in den einzelnen Bit-Plätzen stehenden Informationen jeweils um einen Platz nach rechts (Fig. 11). Da, wie oben beschrieben, zunächst alle Flip-Flops des Befehlsspeichers 6 an ihren Ausgängen 31, 32 und 33 auf Null geschaltet sind, werden also nach diesem Schiebevorgang die Ausgänge 32 und 33 nach wie vor Null-Potential besitzen. Dagegen {rd in den Flip-Flop FF1 mit dem Ausgang 31 die Information des Punktes 21 über den Schmitt-Trigger 15 eingeschrieben. Da der Impuls 17 der Signalgruppe stets ein "langer" Impuls ist, wird also der Flip-Flop FF1 in die L-Lage gekippt, so daß an seinem Ausgang 31 das L-Potential erscheint. Da nun der Punkt 25 wieder auf Null geschaltet ist, beginnt sich der Kondensator C13 aufzuladen, so daß die Spannung am Punkt 30 ansteigt (Fig. 10).
Dieses Aufladen führt aber nicht zum Zurückschalten der retriggerbaren Zeitstufe 4, denn am Punkt 21 erscheint nun der Impuls 18. Seine ansteigende Flanke stößt die monostabile Stufe 3 wieder an, so daß der Punkt 26Lwird. Da Punkt 28 aber nach wie vor auf Null steht, entsteht am Punkt 29 in diesem Falle kein Löschimpuls. Außerdem wird der Kondensator C13 wieder entladen.
Als Beispiel für eine bestimmte auszuwählende Antwort ist hier der Impuls 18 als "kurzer" Impuls gewählt, so daß am Eingang 58 des Befehlsspeichers 6 das Potential Null anliegt, wenn durch die abfallende Flanke des Signals am Punkt 26 in der monostabilen Stufe 5 am Ausgang 27 der Schiebeimpuis für den Befehlsspeicher 6 erzeugt wird. Da bisher der Flip-Flop FF1 am Ausgang 31 Lwar, entsteht nun am Flip-Flop FF2 am Ausgang 32 ein L. Da bei diesem gewählten Beispiel des Impulses 18 an den Eingang eine Null gelegt wird, erscheint nach dem Schiebeimpuls 27 am Ausgang 31 des Flip-Flop FF1 eine Null.
Der Ausgang 33 des Befehlsspeichers 6 ist nach wie vor Null.
Daran anschließend wird in entsprechender Weise der Impuls 19 in das Schieberegister eingeführt. Da in dem gewählten Beispiel der Impuls 19 ein "langer" Impuls ist, erscheint jetzt am Flip-Flop FF1 ein L am Ausgang 31. Am Ausgang 32 erscheint die Null, die zuvor im Flip-Flop FF1 stand. Das L, das zuvor im Flip-Flop FF2 stand, erscheint nun am Ausgang 33. Der Ausgang 55 des Befehl speichers 6 wird dabei Null und erzeugt dadurch den Recorder-Stop-Befehl zum Anhalten des Motors des Cassetten-Recorders über den Relais-Verstärker 10 (Fig.
13).
Auf die beschriebene Weise wird also durch die aus den Baugruppen 3, 4 und 5 bestehende Code-Erkennung die Signalgruppe, die der erfindungsgemäßen Antwortauswahlvorrichtung zugeführt wird, nach ihrer Funktion in Steuerbefehle und in die richtige Antwort enthaltende Information unterschieden, wobei die die richtige Antwort enthaltende Information aus "langen" und kurzen" Impulsen in eine digitale Information umgewandelt wird, die im Speicher 6 gespeichert wird.
Wird nach der vollständigen Übernahme der Signalgruppe der Ausgang 55 des Befehlspeichers Null, so werden außerdem die Gatter 2G3 und 3G5 gesperrt, so daß in die Flip-Flop FF1 und FF2 des Speichers 6 keine weiteren Signale mehr eingeschrieben werden können und auch kein Löschimpuls gegeben werden kann. Außerdem wird das Gatter 2G01 (Fig. 6) auf Null geschaltet, so daß der Kondensator C8 entladen und damit das Netzteil 40 am Ausgang 22 eingeschaltet bleibt.
Am Ende des Impulses 19 wird der Punkt 25 wieder auf Null geschaltet. Dadurch wird der Kondensator C13 wieder aufgeladen und dieses. Aufladen wird jetzt nicht mehr durch das Auftreten eines Eingangsimpulses unterbrochen, so daß die retriggerbare Zeitstufe 4 nunmehr entsprechend der Zeitkonstante, die durch den Widerstand R32 bestimmt ist, umschaltet.
Punkt 28 nimmt dann ein positives Potential an und die Übernahme der Signalgruppe ist damit beendet. Die vollständige Übernahme der Signal gruppe wird dem Schüler dadurch angezeigt, daß eine rote Lampe aufleuchtet. Diese Lampe wird durch den Transistor T15 eingeschaltet, denn die Punkte 28 und 33 zeigen L-Potential und damit ist der Lampenverstärker 13 durchgesteuert (Fig. 13). Parallel dazu wird das mit 61 bezeichnete Gatter 2G10 am Ausgang Null und gibt die Tasten der Tastatur 9 zur Auswahl frei, indem nun über die Tasten das Null-Potential an die Eingänge der Tastenkodierung 8 und an das Gatter 4G1 gebracht werden kann.
Es sei nun angenommen, daß durch den Schüler die Taste 34 betätigt wird, die einer falschen Antwort entspricht. Der Ausgang 35 der Tastatur 9 wird dadurch an das Potential L gelegt und dadurch springt der Punkt 25 der monostabilen Stufe 3 von Null nach L. Die monostabile Stufe 3 wird dadurch angestonen und der Punkt 26 nimmt ein positives Potential an.
Parallel zu der monostabilen Stufe 3 wird die retriggerbare Zeitstufe 4 angestoßen und in dieser zunächst der Kondensator C13 entladen, so daß am Punkt 29 in der oben beschriebenen Weise wieder ein Löschimpuls erscheint. Dieser Löschimpuls kann nun aber nur auf die Tastenkodierschaltung wirken und setzt dabei zunächst die Punkte 37 und 38 auf L-Potential und gleichzeitig den Punkt 56 auf Null-Potential. Da der Löschimpuls am Punkt 29 nur einige Mikrosekunden lang ist, ist die falsche Taste 34 nach dem Ende dieses Löschimpulses immer noch geschlossen, so daß jetzt die Tastenkodierschaltung gesetzt wird. Dies geschieht dadurch, daß nunmehr die Punkte 37 und 38 auf Null-Potential und dadurch der Punkt 56 auf L-Potential geschaltet werden. Gleichzeitig wird etwas verzögert die Tastatur über das Gatter 2G10 blockiert, da am Ausgang dieses Gatters L-Potential erscheint und dadurch die Tasten der Tastatur gegenüber den Eingängen der Kodierschaltung unwirksam werden. Je nach dem, welche der Tasten der Tastatur betätigt wird, werden die Punkte 37 und 38 L oder Null sein und also in digitaler Form darstellen, welche der zur Auswahl stehenden vier Tasten betätigt worden ist. Diese kodierte Information wird nun in dem Vergleicher 7 (Fig. 12) mit der in dem Speicher 6 gespeicherten digitalen Information verglichen. Da angenommen wurde, dal3 die niedergedrückte Taste 34 einer falschen Antwort entspricht, kann keine Übereinstimmung zwischen der im Speicher 6 stehenden Information und der in der Tastenkodierung erzeugten Information festgestellt werden. Das hat zur Folge, daß der Ausgang 39 des Vergleichers 7 auf L bleibt. Dadurch wird über den Inverter I7 das Gatter 2G5 (Fig. 11) gesperrt. Der an der abfallenden Flanke des Impulses 26 erzeugte Schiebeimpuls 27 kann daher nicht über das Gatter 2G5 gelangen. Da außerdem aber der Punkt 56 auf L steht, wird das Gatter 2GC5 über den Punkt 65 an seinem Ausgang Null. Dadurch wird der zunächst für die Zeitkonstante wirksame kleine Widerstand R32 (etwa lkChm) unwirksam und die Zeitkonstante wird durch den Widerstand R 30 und den Kondensator C13 bestimmt. Da R30 ein hochchmiger Vilderstand ist, erhöht sich die Zeitkonstante der retLiggerfaren Zeitstufe 4 auf etwa das 10-fache, so daß jetzt erst nach etwa einer Sekunde der Punkt 28 auf L zurückschaltet. Die rote Anzeigelampe 13 bleibt daher für eine Sekunde ausgeschaltet. Wie schon beschrieben wurde, wird über diesen Punkt 28 außerdem auch die Tastatur für dieselbe Zeit von etwa'l Sekunde blockiert, so daß während dieser Zeit keine neue Antwortauswahl getroffen werden kann. Wenn die rote Lampe wieder aufleuchtet, wird auch die Tastatur freigegeben, so daß nun eine neue Auswahl getroffen werden kann.
Es werde nun als Beispiel die Taste 36 der Tastatur 9 niedergedrückt, die der richtigen Antwort entsprechen soll. Dadurch wird zunächst der Ausgang 35 der Tastatur 9 auf L und damit auch der Punkt 25 in der monostabilen Stufe 3 auf L gesetzt, wodurch am Ausgang 26 dieser monostabilen Stufe ein positiver Impuls entsteht. Parallel dazu wird auch die retriggerbare Zeitstufe 4 betätigt. Etwas verzögert wird der punkt 28 auf Null gesetzt, so daß am Punkt 29 wieder der Söschimpuls entsteht. Dieser Löschimpuls setzt die Tastenkodierschaltung wieder in den Null zustand und läßt dann die Taste 36 wirksam werden. Das hat zur Folge, daß der Punkt 38 der Kodierschaltung auf Null gesetzt wird und der Punkt 37 auf L verbleibt. Außerdem wird durch den Punkt 38 der Punkt 56 der Kodierschaltung L, so daß die Kodierschaltung gesetzt wird. Über die exclusiven ODER-Gatter E01 und EO2 des Vergleichers 7 wird nun die Gleichheit der im Speicher 6 stehenden und der im Tastencodierer erzeugten Zeichen festgestellt.
Dadurch wird der Ausgang 39 des Vergleichers auf Null gesetzt und über den Inverter I7 das Gatter 2G5 vorbereitet. Der nun an der abfallenden Flanke des Impulses am Punkt 26 erzeugte Impuls 27 gelangt daher über das Gatter 2G5 und setzt im Befehlsspeicher 6 den Ausgang 55 auf L, wobei der Ausgangspunkt 33 auf Null gesetzt wird. Dadurch läuft der Motor des Cassettenrecorders wieder an, d.h. es wird der Recorder-Start-Befehl erzeugt. Wenn der Ausgang des Inverters I7 dabei L ist, wird die grüne Anzeigelampe des Lampenverstärkers 14 (Fig. 13) eingeschaltet. Der Ausgang 39 des Vergleichers 7 bleibt so lange Null, bis die nun einsetzende Aufladung des Kondensators C13 in der retriggerbaren Zeitstufe 4 dazu führt, daß der Ausgang 28 dieser Stufe auf L geschaltet wird. In diesem Moment entsteht an dem Punkt 39 das Potential L und die grüne Anzeigelampe 14 wird wieder abgeschaltet.
Außerdem wir dadurch, daß der Ausgang 33 des Befehlsspeichers 6 nun wieder auf Null-Potential liegt, das Gatter 2GOl (Fig. 6) am Ausgang L, so daß sich der Kondensator C8 aufladen kann und damit die Verzögerungsstufe 41 nach einer gewissen Zeit das Netzgerät 40 wieder abschaltet. Damit ist die gesamte Anordnung wieder in den susgangszustand zurückgeführt worden. Der Recorder läuft wieder, die Versorgungsspannung für die Antwortauswahlvorrichtung ist wieder abgeschaltet, so daß diese das Recorder-Netzteil nicht unnötig belastet, und dieser Zustand bleibt bestehen, bis eine neue Signal gruppe vom Tonband auf die Antwortauswahlvorrichtung übernommen wird.
Es soll nun anhand der Fig. 14 die Banderzeugungsvorrichtung beschrieben werden. Die Banderzeugungsvorrichtung dient dazu, ein Lernprogramm, das in herkömmlicher Weise auf einem Band aufgezeichnet ist oder in einem Tonstudio hergestellt wird, so auf einem Band aufzuzeichnen, daß dieses Band in dem erfindungsgemäßen Lerngerät verwendet werden kann. Diese Banderzeugung bietet einige Schwierigkeiten, die vor allem daher kommen, daß erfindungsgemäß das Band durch einen handelsüblichen Cassetten-Recorder abgespielt wird, wobei sich das Lernprogramm und die Code-Signale, die die Steuerbefehle für den Recorder und die Information über die richtige Antwort enthalten, auf derselben Spur des Bandes aufgezeichnet sind. Die oben beschriebene Antwortauswahlvorrichtung spricht in dem selektiven Eingangsverstärker 1 auf die Trägerfrequenz der Code-Signale an. Diese Trägerfrequenz liegt aber im hörbaren Frequenzbereich, da sie in die Bandbreite des Cassetten-Recorders fallen muß, damit die Code-Signale ausreichend gut wiedergegeben werden. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird z.B. eine Trägerfrequenz von 8,8 kHz gewählt, die im oberen Teil der Bandbreite der handelsüblichen Cassetten-Recorder liegt. Da die Trägerfrequenz im hörbaren Bereich liegt, werden von dem selektiven Eingangsverstärker 1 der Antwortauswahlvorrichtung auch die entsprechenden Frequenzen des auf dem Band aufgezeichneten Lernprogramms verstärkt. Um ein einwandfreies Arbeiten der Antwortauswahlvorrichtung zu erreichen, muß eine Störung durch diese Frequenzen verhindert werden. Dies wird erfindungsgemäß bei der Banderzeugung dadurch erreicht, daß das Lernprogramm vom Toneingang, d.h. z.B. von einem üblichen Mischpult über ein Filter 101 läuft,das eine Bandsperre für die Trägerfrequenz darstellt. Das Lernprogramm, das über den Mischer 102 auf dem Band aufgezeichnet wird, enthält also die Trägerfrequenz der Code-Signale nicht mehr.
Ein weiteres Problem besteht darin, daß die in Form von Rechteckimpulsen aufgezeichneten Code-Signale störende Geräusche, wie z.B. ein Knacken, bei der Band-Wiedergabe über den Lautsprecher des Cassettenrecorders erzeugen können. Ein solches Knacken wird erfindungsgemäß dadurch verhindert, daß die Code-Signale exponentiell in ihrer Amplitude anschwingen. Wie Fig. 14 zeigt, wird dies dadurch erreicht, daß die vom Rechteckimpulsgenerator 103 kommenden Signale an den Eingang 105 des Taktsynchronmodulators 104 geleitet werden. An den zweiten Eingang 106 des Taktsynchronmodulators 104 wird das Rechteck-Codesignal angelegt, das aus dem Signalgenerator 107 kommt.
Der Taktsynchronmodulator 104 mischt nun erfindungsgemäß nicht einfach beide Signale, sondern gibt an seinem Ausgang 108 nur Rechteckimpulse der Generatorfrequenz aus, die mit dieser Generatorfrequenz synchron sind. Das heißt, auch der erste Rechteckimpuls, der am Ausgang 108 des Taktsynchronmodulators 104 erscheint, hat bereits die volle Länge eines Rechteckimpulses des Generators 103.
Wie Fig. 14 zeigt, wird die so modulierte Rechteckfrequenz nun auf einen selektiven Verstärker 109 geleitet, der auf die'Frequenz des Generators 103 abgestimmt ist. Dieser selektive Verstärker 109 verstärkt nun aus der Rechteckfrequenz genau die Grundsinusschwingung heraus und gibt also ein sinusförmiges Signal an den Mischer und Verstärker 102 weiter.
Dieses Sinus-Signal nimmt in der Schwingungsamplitude exponentiell zu, bleibt dann über die Dauer eines Rechteck-Impulses des Signalgenerators 107 konstant und nimmt dann wieder exponentiell ab. Auf diese Weise erscheint bei der späteren Wiedergabe des Signals über den Lautsprecher des Recorders dieses Signal an schwingend und ein Knacken wird vermieden. Die auf diese Weise in Form einer Rechteck-Impulsgruppe in der Amplitude modulierte Trägerfrequenz wird dem Mischer und Verstärker 102 zugeführt, in diesem mit dem Ton des bernprogramms gemischt und auf den Recorder gegeben, der das für die Verwendung in dem Lerngerät geeignete Band aufnimmt.
Um die richtige Pegelgröße des Code-Signals einstellen zu können, ist erfindungsgemäß parallel zu dem Taktsynchronmodulator 104 ein Tor 110 geschaltet. Solange dieses Tor 110 geöffnet ist, läuft das Rechtecksignal des Generators 103 über das Tor 110 direkt auf den selektiven Verstärker 109 und erzeugt an dessen Ausgang einen Sinusdauerton. Dieser Dauerton gelangt über den Mischer und Verstärker 102 zu der Pegelanzeige 111, so daß die richtige Pegelstärke eingestellt werden kann. Die digitalen Signale, die die Steuerbefehle und die Antwortinformation enthalten, werden durch den Signalgenerator 107 mit Hilfe der Tastatur 112 für die Eingabe der richtigen Antwort und der Starttaste 113 erzeugt.
Das aktive Filter 101, der Mischer und Verstärker 102, der Rechtecksignalgenerator 103, das Tor 110 und die Pegelanzeige 111 sind übliche elektronische auelerrente, die hier nicht näher beschrieben zu werden brauchen. Im folgenden sollen daher nur der Signalgenerator 107 mit der Tastatur 112 und der Starttaste 113, sowie der Tak@synchronmodul@tor 104 und der selektive Verstärker 109 in eine@ konk@eten elektronischen Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden.
Fig. 15 zeigt einen Schaltplan des Signalgenerators 107 mit der Tastatur 112 und der Starttaste 113. Die aus dem Trdnsformator 114 kommende Wechselspannung mit 50 Hz wird in einer Kombination aus einem Widerstand und einer Zenerdiode 115 in positive Impulse verwandelt, die durch einen Schmitt-Trigger 116a in Rechteckform umgeformt werden. km Ausgang des Schmitt-Triggers 116a wird also eine Rechteckimpulsfolge geliefert, die mit der Netzfrequenz synchron ist. Es soll nun von dem Grundzustand des Signalgenerators 107 ausgegangen werden. Wird die Starttaste 113 gedrückt, so kippt der RF-Flip-Flop 116 in der Weise, daß der Ausgang 117 des folgenden IK-Master-Slave- Flip-Flops 118 am rinde des nächsten Kechteckimpulses auf L steht. Dadurch wird das Gatter 119 an seinen Eingängen vorbereitet und der nächste Rechteckimpuls gelangt über das Gatter 119 und den Inverter 120 an den Eingang des Flip-Flops 121 und kippt diesen. Am Ende des Impulses ist also das Gatter 119 wieder gesperrt. Auf diese Weise kommt über den Inverter 120 nur ein einzelner Impuls nach dem Drücken der Starttaste. Dieser Impuls gelangt über das Gatter 122 als negativer Impuls und über das als ODER-Gatter wirkende Gatter 123 auf den Eingang des Flip-Flops 124. Der Flip-Flop 124 wird gekippt und gibt die Freigabeeingänge der Zähler 125 und 126 frei. Außerdem wird das Gatter 122 gesperrt, so daß vom Eingang her mit der Starttaste 113 der ablaufende Programmiervorgang bis zu seinem Ende nicht mehr beeinflußt werden kann. Da die Zähler auf Null stehen, ist der 25Ausgang des Zählers 125 auf Null und damit der Inverter 127 an diesem Ausgang L, so daß das Gatter 128 an seinem Eingang für die Weiterleitung der Rechteckimpulse vorbereitet ist. Der Zähler 126 ist dagegen an seinem Eingang durch das Gatter 129 gesperrt, da der Inverter 130 an seinem Ausgang eine Null erzeugt. Der erste nun folgende Impuls wird vom Zähler 125 gezählt, wobei sich dieser auf 1 einstellt. Dadurch wird der Ausgang A des Zählers 125 auf L und damit der Ausgang des Inverters 130a auf Null gescFtal-~ tet. Demzufolge wird der Ausgang des Gatters 131 auf L ge-5 schaltet und, da die 23-, 2 und 2 -Ausgänge des Zählers 125 noch auf Null stehen, ist das Gatter 132 am Ausgang Null und somit der Inverter 133 am Ausgang L, so daß das Gatter 134 durch den Ausgang des Inverters 133 und den Ausgang des Gatters 131 an den Eingängen auf L liegt. Damit ist der Ausgang des Gatters 134 Null und folglich der Ausgang des Gatters 135 L. Dies bedeutet also den Beginn des ersten Rechteckimpulses der Code-Signalgruppe am Ausgang des Signalgenerators 107, wie die Impulsskizze der Fig. 15 zeigt.
Wie diese Impulsskizze zeigt, folgen nun 6 weitere Impulse bis zur abfallenden Flanke des siebten Impulses. Nach dem 7. Impuls wird der Zähler 125 auf 23 geschaltet. Damit wird der Ausgang des Inverters 136 Null, der Ausgang des Gatters 132 wird L, der Ausgang des Inverters 133 wird Null und folglich wird der Ausgang des Gatters 134 L. Da der Zähler 126 weiterhin auf Null steht, sind alle Eingänge des Gatters 135 nun L, so daß das am Ausgang erscheinende Rechtecksignal beendet wird. Auf diese Weise ist am Ausgang des Signalgenerators 107 der erste Rechteckimpuls der Signalgruppe mit einer Länge von 7 Impulsen der Netzfrequenz erzeugt. Dieser4 erste Rechteckimpuls wird wie oben beschrieben in der Antwortauswahlvorr.i chtung dazu verwendet, die elektronische Schaltung dieser Auswahlvorrichtung einzuschalten.
Beim Weiterlaufen des Zählers 125 bleiben die 2 oder 2 4-Ausgänge stets L, bis schließlich nach 32 Impulsen der Zähler 5 125 auf 2 geschaltet wird. Dadurch wird der Ausgang des Inverters 127 Null und der Zähleingang des Zählers 125 wird über das Gatter 28 gesperrt. Der Ausgang des Inverters 130 wird dabei L, so daß nun das Gatter 129 vor den Zähler 126 für den folgenden 33. Impuls vorbereitet ist. Dieser 33. Impuls schaltet nun an seiner abfallenden Flanke den Zähler 126 auf 1. Dadurch wird der Ausgang 1 des Codierers 137 auf Null und der Ausgang des Gatters 135 auf L geschaltet. Dieser Zustand bleibt auch während der nächsten beiden Impulse bestehen, so daß vom 33. bis 36. Impuls der Ausgang des Gatters 135 über die Länge von 3 Impulsen L ist. Nach dem 36. Impuls schaltet der Zähler 126 auf 4. Die Stelle 4 ist aber im Codierer 137 nicht belegt, so daß der Ausgang auf Null schaltet. Wenn der Zähler 126 dagegen auf 5 schaltet, wird der Ausgang wieder auf L geschaltet. Während der nächsten zwei Impulse hängen die Ausgänge für die Stellen 6 und 7 des Codierers 137 am Gatter 138 und schalten dessen Ausgang auf L. Hier setzt nun die Wirkung der Tastatur 112 ein. Ist der Schalter S1 in der Tastatur 112 so geschaltet, daß er den einen Eingang des Gatters 139 an Erdpotential legt, .. ist der Ausgang des Gatters 139 auf L gesetzt und somit bleibt der Ausgang des Signalgenerators 107 für die Dauer auf Null geschaltet, in der der Zähler 126 auf 6 und 7 steht. Ist dagegen der Schalter S1 in der Tastatur 112 so geschaltet, daß er den Eingang des Gatters 139 nicht auf Null legt, so ist der Eingang des Gatters 139 auf L und somit der Ausgang des Gatters 139 auf Null und der Ausgang des Signalgenerators auf L geschaltet. Je nach der in die Tastatur eingegebenen Programmierung kann also an dieser Stelle das Ausgangssignal des Signalgenerators 107 ein Rechteckimpuls mit der Länge von 3 Impulsen oder nur mit der Länge von einem Impuls sein. In entsprechender Weise erfolgt die Erzeugung des vierten Impulses der Rechtecksignalgruppe, wenn sich der Zähler 126 auf den Zahlen 10 oder 11 befindet, so daß durch die Stellung des Schalters S2 in der Tastatur 112 wiederum die Erzeugung eines kurzen oder langen Rechteckimpulses möglich wird. Es ist somit die vollständige Code-Signalgruppe erzeugt, wie sie in der Antwortauswahlvorrichtung verarbeitet wird.
Läuft nun der Zähler 126 weiter auf die Zahl 13, so wird der Ausgang des Inverters 140 auf L geschaltet und damit der Eingang des Gatters 141 für den folgenden Rechteckimpuls vorbereitet. Dieser Impuls gelangt über das Gatter 123 an den Eingang des Flip-Flops 124 und kippt diesen in die Ausgangslage zurück. Dadurch werden die Zähler 125 und 126 wieder auf Null zurückgestellt und gleichzeitig sind damit alle Zähleingänge der Zähler gesperrt. Ein neuer Start des Signalgenerators 107 ist jetzt nur noch durch ein erneutes Drücken der Starttaste 113 möglich.
Eine Schaltung sau sführung des Taktsynchronmodulators 104 ist in Fig. 16 gezeigt. Das als Trägerfrequenz verwendete Rechtleck signal vom Generator 103 kommt über den Eingang 105 auf das Gatter 142 und auf den Zähleingang des Flip-Flops 143.
Wird der Eingang 106 dieses Flip-Flops durch zonen vom Signalgenerator 107 kommenden Rechteckimpuls positiv, so wird der nächste Rechteckimpuls am Eingang 105 den Flip-Flop 143 kippen und dadurch an seiner abfallenden Flanke das Gatter 142 vorbereiten. Der folgende Impuls kann also das Gatter 142 passieren und gelangt als erster Rechteckimpuls einer ganzen Folge von Impulsen mit der Trägerfrequenz an den Ausgang 108. Geht der Rechtckimpuls am Eingang 106 wieder auf Null zurück, so kippt der Flip-Flop 143 wieder zurück und schließt das Gatter 142. Auf diese Weise werden die vom Signalgenerator 107 kommenden Rechteckimpulse des Code-Signals durch Rechteckimpulsgruppen mit der Trägerfrequenz nachgebildet.
Der sich an den Taktsynchronmodulator 104 anschließende selektive Verstärker 109 ist in Fig. 17 dargestellt. Dieser selektive Verstärker 109 ist aus einem Operationsverstärker 145 mit zwei Summiereingängen a und b aufgebaut. Der Operationsverstärker 145 hat in seiner Rückkopplungsschleife ein Doppel-T-Filter 144. Dieses Doppel-T-Filter ist auf die Trägerfrequenz abgestimmt und sorgt dafür, daß die auf die Summiereingänge vom Ausgang 108 des Taktsynchronmodulators 104 bzw. vom Tor 110 kommenden Rechtecksignale in Sinussignale derselben Frequenz umgewandelt werden.
Soll ein auf die oben beschriebene Weise erzeugtes Band kopiert werden, so ist dies im allgemeinenÆdurch ein einfaches Überspielen von einem Recorder auf einen anderen nicht möglich, da infolge der verhältnismäßig schlechten Wiedergabequalität der handelsüblichen Recorder einmal die auf dem Band aufgezeichneten Code-Signale verschlechtert werden und außerdem durch die Verzerrung der Wiedergabe auch der Frq uenzbereich der Trägerfrequenz der Code-Signale wieder von dem Lernprogramm überdeckt wird. Die Erfindung ermöglicht nun ein einwandfreies Kopieren der für das Lerngerät geeigneten Bänder, indem die oben beschriebene Banderzeugungsvorrichtung mit Teilen der Antwortauswahlvorrichtung kombiniert wird.
e daraus resultierende Schaltungsanordnung zum Kopieren der Bänder ist in Fig. 18 gezeigt. Das auf die oben beschriebene Weise erzeugte Mutterband wird von einem handelsüblichen Recorder abgespielt, dabei der Phonoausgang des Recorders einmal zu dem oben beschriebenen aktiven Filter 101 der Banderzeugungsvorrichtung geführt wird und außerdem zu dem selektiven Eingangsverstärker 1 der Antwortauswahlvorrichtung.
In der Antwortauswahlvorrichtung wird das verstärkte Code-Signal in der bereits beschriebenen Weise verstärkt, demoduliert, und über die Code-Erkennung 3, 4, 5 dem Speicher 6 zugeführt. Hat der Speicher 6 eine vollständige Code-Signalgruppe übernommen, so gibt er eine Ausgangsinformation, die jedoch bei dem Kopieren von Bändern dem Signalgenerator 107 der Banderzeugungsvorrichtung zugeführt wird und nicht dem Vergleicher 7 der Antwortauswahlvorrichtung, wie bei dem ursprünglichen Verwendungszweck. Das Aufleuchten der roten Lampe 13 der Antwortauswahlvorrichtung bedeutet bei diesem Verwendungszweck, daß ein vollständiges Code-Signal übernommen ist und der Signal generator 107 gestartet werden kann. Nach dem Starten des Signalgenerators 107 erzeugt dieserin der oben beschriebenen Weise die Code-Signale völlig neu, worauf diese in der Banderzeugungsvorrichtung in derselben Weise wie bei der Erzeugung des Mutterbandes mit dem Lernprogramm im Mischer 102 gemischt werden, wobei im Lernprogramm das Frequenzband der Trägerfrequenz durch das aktive Filter 101 freigehalten ist. Das kopierte Band hat daher dieselbe Qualität wie das ursprüngliche Mutterband. An den Mischer und Verstärker 102 kann, wie in Fig. 18 gezeigt ist, ein Verteiler angeschlossen werden, so daß das Mutterband gleichzeitig mehrfach kopiert werden kann.
Die Erfindung ermöglicht es, daß ein Lehrinstitut mit einem einfachen und wenig aufwendigen Zusatzgerät zu einem handelsüblichen Cassetten-Recorder die Bänder für das Lernprogramm selbst erzeugen kann. Dabei ist es möglich, das so erzeugte Band beliebig oft mit unveränderter Qualität für eine größere Zahl von Schülern zu kopieren, ohne daß irgendwelche weiteren Geräte benötigt werden.
In der Zeichnung verwendete Symbole: NAND-Gatter mit Schmitt-Trigger, exclusives ODER-Gatter NAND-Gatter I Inverter 2G NAND-Gatter mit 2 Eingängen 3G NAND-Gatter mit 3 Eingängen 4G NAND-Gatter mit 4 Eingängen 2GO NAND-Gatter mit 2 Eingängen, offener Kollektor FF Flip-Flop OP Operationsverstärker R Widerstand POT Potentiometer C Kondensator D Diode ZD Zener-Diode T Transistor Relais 4ST Schmitt-Trigger mit 4 Eingängen

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e (iJLerngerät zum Anschluß an einen Cassetten-Recorder, das das Auswählen einer von mehreren Antworten auf Fragen des auf dem Recorderband gespeicherten Lernprogramms ermöglicht und die Richtigkeit der getroffenen Auswahl prüft, gekennzeichnet durch eine Banderzeugungsvorrichtung zum Aufzeichnen von Code-Signalen auf der Bandspur des Lernprogramms die aus einer in Form einer Rechteckimpulsgruppe amplitudenmodulierten Trägerfrequenz bestehen, und durch eine Antwortauswahlvorrichtung zum Abstoppen des Recorders beim Abspielen eines solchen Code-Signals und zum Wiederstarten des Recorders nach dem Niederdrücken einer der richtigen Antwort entsprechenden Taste, wobei diese Antwortauswahlvorrichtung besteht aus einem auf die Trägerfrequenz der Code-Signale abgestimmten selektiven Verstärker (1), einem Demodulator (2) zur Umwandlung der Code-Signale in eine Rechteckimpulsgruppe, einer Code-Erkennung (3, 4, 5), die die Impulsgruppe in Steuerimpulse und die Antwortinformation enthaltende Impulse unterscheidet, einem Speicher. (6), der die Information digital speichert und den Recorder-Stopp-Befehl nach der Übernahme eines vollständigen Signals gibt, einer Tastencodierung (8), die die durch Niederdrücken einer Taste der Tastatur (9) ausgewählte Antwort in die entsprechende digitale Information umwandelt, und durch einen Vergleicher (7), der die digitalen Informationen von Speicher (6) und Tastencodierung (8) vergleicht und bei Übereinstimmung einen Recorder-Start-Befehl gibt.
2. Lerngerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgung der Antwortauswahlvorrichtung durch ein stabilisiertes Netzgerdt (40) erfolgte das vom Netzteil des Recorders gespeist wird.
3. Lerngerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsversorgung der Antwortauswahlvorrichtung nur während des Auswahlvorgangs angeschaltet ist.
4. Lerngerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschalten der Spannungsversorgung langsam stetig ansteigend erfolgt, so daß kein Knacken im Recorderlautsprecher erzeugt wird.
5. Lerngerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einschaltkontrolle (23) vorhanden ist, die die Antwortauswahlvorrichtung nach dem Einschalten auf einen eindeutig festgelegten Null-Zustand einstellt.
6. Lerngerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulsgruppe der Code-Signale aus einem ersten Impuls (16) zum Einschalten der Spannungsversorgung der Antwortauswahlvorrichtung, aus einem zweiten Impuls (17) zum Abschalten des Recorders nach der Übernahme eines vollständigen Code-Signals und aus Impulsen (18, 19) besteht, die digital die Information über die richtige Antwort enthalten.
7. Lerngerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verriegelung, die die Tastatur (9) nach Übernahme eines vollständigen Code-Signals (16, 17, 18, 19) freigibt und nach dem Niederdrücken einer Antwortauswahltaste wieder sperrt.
8. Lerngerät nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Zeitstufe (12), die beim Niederdrücken einer einer falschen Antwort entsprechenden Taste vom Vergleicher (7) angestoßen wird und die Tastatur (9) nach einer gewissen Zeit wieder für eine neue Antwortauswahl freigibt.
9. Lerngerät nach. einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anzeigelampe (13), die aufleuchtet, wenn die Tastatur f9) für die Auswahl einer Antwort freigegeben ist.
10.-Lerngerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine weitere Anzeigelampe (14), die aufleuchtet, wenn die richtige Antworttaste niedergedrückt wird und der Recorder wieder startet.
11. Lerngerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß- die Code-Erkennung (3, 4) gleichzeitig dazu dient, beim Niederdrücken einer Auswahltaste der Tastatur (9) einen Löschimpuls für die Tastencodierung (8) zu erzeugen.
12. Lerngerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitstufen in der Code-Erkennung (3, 4) in ihrer Zeitkonstanten umschaltbar sind und beim Niederdrücken einer Auswahltaste der Tastatur (9) zur Erzeugung von Verzögerungsimpulsen für die Sperrung der Tastatur (9), für das kurzzeitige Löschen der ersten Anzeigelampe (13), bzw. zum kurzzeitigen Aufleuchten der zweiten Anzeigelampe (14) dienen.
13. Lerngerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Banderzeugungsvorrichtung aus einem Rechteckimpulsgenerator (103) für die Trägerfrequenz der Code-Signale, einem Signalgenerator (107) zur Erzeugung der Rechteckimpulsgruppe des Code-Signals entsprechend der über eine Tastatur (112) eingegebenen richtigen Antwort, einem Taktsynchronmodulator (104) zum Modulieren der Impulsgruppe mit der Trägerfrequenz, einem auf die Trägerfrequenz abgestimmten selektiven Verstärker (109) zum Umwandeln der Rechteckimpulse der Trägerfrequenz in die amplitudenmodulierte Sinuswelle der Code-Signale, und einem Mischer (102) besteht, der das so erzeugte Code-Signal mit dem Lernprogramm mischt, wobei das Lernprogramm dem Mischer (102) über ein aktives Filter (101) zugeführt wird, welches das Frequenzband der Trägerfrequenz sperrt.
14. Lerngerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zum Kopieren der für das Lerngerät geeigneten Bänder die Banderzeugungsvorrichtung so mit der Antwortauswahlvorrichtung verbunden wird, daß die vom Mutterband übernommene Antwortinformation im Speicher (6) der Auswahlvorrichtung anstelle der programmierten Eingabe durch die Tastatur (112) für die Signalerzeugung im Signalgenerator (107) verwendet wird.

L e e r s e i t e