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Audiometer Die Erfindung betrifft ein Audiometer zur Überprüfung
der Hörschwelle einer Versuchsperson, das einen Tonfrequenzgenerator und einen zur
Einstellung der Lautstärke dienenden, veränderbaren Widerstand enthält5 dessen Abgriff
mit einem reversiblen Stellmotor gekuppelt ist, der von einem durch die Versuchsperson
betätigbaren Handschalter gesteuert wird und je nach der Schalterstellung den Widerstand
im Sinne abnehmender oder zunehmender Lautstärke verstellt, und ferner mit einer
Registriereinrichtung, die ein Registrierpapier und einen gegenüber einer Bezugslinie
des Registrierpaplers auslenkbaren Schreibstift enthält, der mit dem Abgriff des
Widerstandes gekuppelt ist, Bei bekannten Audiometern dieser Art werden der zu untersuchenden
Versuchsperson über einen Kopfhörer die vom Tonfrequenzgenerator erzeugten und in
einem regelbaren Verstärker verstärkten Schallwellen angeboten, Durch langsames
Steigern oder Abschwächen der Lautstärke wird dabei derjenige, als Hörschwelle bezeichnete
Wert ermittelt, bei welchem die Versuchsperson die angebotenen Schallwellen gerade
noch wahrzunehmen vermag. Die Lautstärke-Abschwächung erfolgt bei den bekannten
Messgeräten meist durch Schalter in dB-Stufen von ca 100 dB bis -10 dB unterhalb
der international genormten, menschlichen Hörschwelle0. Da die Hörschwelle abhängig
von der jeweiligen Tonhöhe unterschiedliche Werte aufweist, sind die der Versuchsperson
angebotenen Tonfrequenzen häufig in Oktav-Stufen von 125 Hz bis 12 000 Hz abgestimmt.
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Bei der #1mittlung der Hörschwelle muß bei den bekannten Audiometern
eine Bedienungsperson die jeweilige Testfrequenz am Tonfrequenzgenerator einstellen
und dann mit hilfe eines Stufenschalters die Lautstärke langsam so weit steigern,
bis die Versuchsperson die erste Reaktion zeigt. Hiernach werden in der Regel diezu
denjeweiligen
Tonfrequcnzwerten gehörenden Schalterstellungen und
somit der zur Hörschwelle gehörende Lautstärke-Wert in ein Diagrarnrn-Blatt eingetragen.
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Die im Gegensatz hierzu automatisch arbeitenden und gleichzeitig registrierenden
Audiometer der eingangs beschriebenen Art enthalten getrennte Motoren für die virstelung
der Höhe der Tonfrequenz und der Lautstärke. Für den Frequenzwechsel ist bei diesen
Geräten gleichzeitig der für den Transport eines Registrier- oder Diagramm-Papiers
vorgesehene Vorschubmotor verwendet. Dort ist außerdem ein reversibler Stellmotor
mit einem als Lautstärke-Regler dienenden Widerstand gekuppelt und bewegt bei seiner
Verstellbewegung außerdem einen Schreibstift quer zur Vorschubrichtung des Registrierpapiers
umso weiter von einer Bezugslinie weg, auf je höhere Lautstärkewerte der veränderbare
Widerstand eingestellt wird.
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Der zur der der Lautstärke dienende Stellmotor kann bei den selbsttätig
arbeitenden urd registrierenden Audiometern mit einem unmittelbar von der Versuchsperson
betätigbaren Handschalter in der Weise gesteuert werden, daß der Stellmotor die
Lautstärke so lange achsen läßt, bis der Handschalter betätigt wird. Dabei wird
die Drehrichtung des Stellmotors umgekehrt. Wenn die Versuchsperson den Handschalter
weiterhin geschlossen hält. läuft der Stellmotor zurück und vermindert dabei die
Lautstärke so lange, bis die Versuchsperson keinen Ton mehr wahrnimmt und den Handschalter
loslässt. Mit der Freigabe des Handschalters läuft der Stellmotor in der ursprünglichen
Drehricht'#ng und steigert dann die Lautstärke so lange, bis die Versuchsperson
den Handschalter erneut betätigt. Auf diese Weise hat die Versuchsperson die Möglichkeit,
sich auf ihre Hörschwelle einzupendeln.
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Bei den seither bekanntgewordenen Audiometern wird die Meßfrequenz
unabhängig von der Reaktion der Versuchsperson entweder kontinuierlich oder in Stufen
durch den für den Transport des Registrierpapiers vorgesehenen Vorschubmotor erhöht.
Dies kann zu erheblichen Schwierigkeiten führen, weil viele Versuchspersonen bei
der Durchführung eines solchen Testvorganges durch die gleichzeitig erfolgenden
Frequenzänderungen
irritiert werden. In einem solchen. Falle lassen
sxch keine be-friedigenden Meßergebnisse erzielen0 Der Erfindung liegt die Aufgabe
zugrunde, ein- selbsttätig regi strierendes Audiometer zu schaffen, das in seiner
Bedienung durch die Versuchsperson wesentlich vereinfacht ist und eine sichere Auswertung
des auf dem Registrierpapier aufgezeichneten Diagramms erlaubt. Dies lät sich gemäß
der Erfindung dadurch erreichen9 daß das Ui.steuerrdais durch impulsartige Betätigung
des Handschalters auf abnehmende Lautstärke umsteuerbar ist. Hierdurch wird der
Vorteil erreicht, daß die Versuchsperson sich in der Folgezeit lediglich darauruonzentrieren
braucht, daß der Testton erneut hörbar wird. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung
ist vorges sehen, daß das Umsteuerrelais nach dem Abschwächen der Lautstärke um
ca. 20 bis 30 dB automatisch, vorzugsweise elektronisch auf zunehmende Lautstärke
umgeschaltet wird. Hierdurch ergibt sich eine wesentliche Bedienungserleiehterung
gegenüber den seither bekannten, selbstschreibenden Audiometern, bei welchen die
Lautstärke ständig zunimmt, solange der Handschalter nicht betätigt wird, hingegen
eine Verstellung in Richtung abnehmender Lautstärke solange erfolgt, bis die Versuchsperson
den Handschalter wieder loslässt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist unter Ausnutzung der impulsartigen
Betätigung des Handschalters vorgesehen> daß der Schreibstift der Registriereinrichtung
mit einer Punktierungseinrichtung ausgestattet ist.
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Die Aufzeichnung der zur gleichen Testfrequenz gehörenden Markierungspunkte
kann bei still stehendem Registrierpapier derart vertikal übereinander erfolgen,
daß sich im Idealfall einer exakten Hörschwellenbestimmung alle meßpunkte in einem
einzigen Punkt sereinlK gen.
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in weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann jedoch auch ein mittels
des Handschalters steuerbarer Vorschubmotor für das Registrierpapier vorgesehen
sein, der jeweils beim Erreichen des Lautstärkemaximums bzw. Lautstärkeminimums
das Registrierpapier um einen kleinen Schritt weiterbewegt so daß ein punktierte
Hörschwellenkurve entsteht. Mit besonderem Vorteil kann an den Handschalter ein
vorzugsweise elektronisches Zählwerk angeschlossen sein, das jeweils erst nach einer
voreinstelbaren Anzahl von Betätigungen des Handschalters den Vorschubmotor für
das Registrierpapier kurzzeitig einschaltet.
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Hierbei kann eid,U. zweckmässig sein, daß der Vorschubmotor das Diagrammpapier
nicht nur in Vorschubrichtung bewegt, sondern in entgegengesetzter Drehrichtung
einen Rücktransport des Papiers bewirkt.
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Bei der herkömmlichen Hörschweienbestimmung war es seither üblich,
mit einer erfahrungsgemäß gut wahrnehmbaren Frequenz von 1 000 Hz zu beginnen und
dann die Tonfrequenz bis zu 12 000 Hz zu steigern.
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Erst zum Abschluß der Messung werden dann die Tiefentestfrequenzen
unterhalb von 1000 Hz eingeschaltet. In Anlehnung an diese manuelle Bestimmung kann
bei einem automatisch arbeitenden Audiometer in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
ein bei der Einschaltung des Vorschubmotors betätigbares Schrittschaltwerk zur Änderung
der Frequenz des Tonfrequenzgenerators vorgesehen sein. Ein solches Schrittschaltwerk
zur Xnderung der Frequenz des Tonfrequenzgenerators kann ohne weiteres von dem an
den Handschalter angeschlossenen elektronischen Zählwerk gesteuert werden. Ein solches
Zählwerk kann vorteilhaft binär ausgelegt sein. In diesem Fall ergibt sich ohne
weiteres die Möglichkeit nach 1,2,4,8,12,16 Betätigungsvorgängen des Handschalters
einen Transportschritt am Vorschubmotor auszulösen, oder nach einer solchen Anzahl
von Transportschritten das Schrittschaltwerk zur Änderung der Frequenz des Tonfrequenzgenerators
in Tätigkeit zu setzen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß
der Vorschubmotor nach liner einstellbaren Anzahl von in Vorschubrichtung erfolgenden
Transportschritten auf Rücktransport umsteuerbar ist. Dies bietet die Möglichkeit,
daß der Vorschubmotor bei 1 000 Hz beginnend
jeweils nur wenige,
beispielsweise ein oder zwei Meßpunkte bei den einzelnen, schrittweise bis auf 12
000 Hz erhöhten Testfrequenzen zulässt und nach dieser, der Anzahl der hierbei zurückgelegten
Frequenzstufen entsprechenden Anzahl von Vorwärts-Transportschritten auf Rücktransport
umgesteuert wird.
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Wenn eine Bedienungsperson die Hörschwellenbestimmung für eine Versuchsperson
durchführt, so wird von ihr zunächst die -Lautstärke bis zur Wahrnehmung durch die
Versuchsperson langsam gesteigert. Wenn die Hörschwelle erreicht und die Versuchsperson
durch Betätigen des Handschalters ihr Wahrnehmungs s ignal# gegeben hat, wird bei
der manuellen Bedienung der zur Einstellung der Lautstärke dienende Widerstand mög#-lichst
rasch, im allgemeinen um 20 bis 50 dB unter die# Hörschwelle zurückgestellt. Dies
bringt zwar in der Regel einen Verzicht auf Feststellung des Lautstärkeninimums
mit sich, ermöglicht aber eine wesentlich beschleunigte Durchführung der Versuchsmessungen,
indem nur jeweils die Hörschwelle bei ansteigender Lautstärke festgestellt wird.
Bei einen erfindungsgemäß gestalteten Audiometer kann in Anpassung-an andas manuelle
Einstellverfahren eine Beschleunigung der Schwellwertermittlung erzielt werden,
wenn der reversible Stellmotor in einer seiner beiden Drehrichtungen, vorzugsweise
im Sinne abnehmender-Lautstärke, auf eine wesentlich höhere Zahl als in der anderen
Drehrichtung eingestellt ist. Hierdurch wird erreicht, daß der automatische Testvorgang
keinen größeren Zeitaufwand als bei der üblichen manuellen Bedienung benötigt.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispieles näher beschrieben und erläutert0 Das in der Zeichnung teilweise
schematisch wiedergegebene Audiometer enthält in seinem durch unterbrochene Linien
angedeuteten Gehäuse 10 einen in Stufen einstellbaren Tonfrequenzgenerator 11, an
dessen Ausgang ein als Lautstärke-Regler dienendes Pontentiometer 12 angeschlossen
ist, und einen Verstärker 15, mit dessen Ausgangsklemmen 24
ein
Kopfhörer 15 angeschlossen werden kann. Uber den Kopfhörer 15 können einer hinsichtlich
ihres Hörvermögens und vor allem hinsichtlich ihrer Hörschwelle zu prüfenden Versuchsperson
Schallwellen wählbarer Intensität und am Tonfrequenzgenerator 11 einstellbarer Tonhöhe
angeboten werden.
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Um den Prüfvorgang weitgehend automatisieren zu können, ist eine Registrier-Einrichtung
vorgesehen, zu der eine horizontale Schreibplatte 16 gehört. Diese wird in der unten
näher beschriebenen Weise in kleinen Schritten An deg mit einem Pfeil P angedeuteten
Vorschub-bzw. hlückholrich ung richtungjmit Hilfe einer Vorschubspindel 17 verstellt,
die Init ihrem Außengewinde 18 in ein nicht näher bezeichnetes i-luttergewinde in
einem Träger 19 eingnift, auf welchem die Schreibplatte 16 befestigt ist.
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Die Vorschubspindel 17 wird von einem Vorschubmotor 20 angetrieben,
der von einer -im einzelnen nicht näher dargestellten- Zähleirrichtung kurzzeitig
mit einem an ein (nicht dargestelltes) Gleichstromnetz angeschlossenen Netzgleichrichter
verbundenYrird.
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Zur Aufzeichnung der jeweiligen Lautstärke und zur Veränderung dieset
Lautstärke ist eine quer zur Vorschubrichtung P verlaufende Stellspindel 25 und
ein mit dieser gekuppelter Stellmotor 26 vorgesehen, welcher die Stellspindel 27
und eine Treibscheibe 28 in zwei zueinander verschiedenen Drehrichtungen anzutreiben
vermag. Auf der Stellspindel läuft eine Stellmutter 29. Diese trägt einen Schreibstift
30, der zusammen mit dem ebenfalls auf der Stellmutter 29 befestigten Abgriff 31
des Potentiometers 12 im Sinne einer Vergrößerung der Lautstärke in Richtung des
Pfeiles L quer zur Vorschubrichtung umso weiter von einer von einer Bezugslinie
33 eines Registrierpapiers entfernt wird, je länger der Stellmotor 26 in seiner
Yorwärtsdrehrichtung eingeschaltet bleibt.
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Damit die hinsichtlich ihres Hörvermögens zu untersuchende Versuchsperson
ihre Hörschwelle selbst ermitteln kann, ist ein von der Versuchsperson betätigbarer,
als Druckknopfschalter ausgebildeter Handschalter 36 vorgesehen, welcher mit einem
Umsteuerrelais 37 derart zusammenarbeitet, daß er in der Vorwärtsdrehrichtung eingeschaltet
bleibt,
bis die Versuchsperson infolge der bei Vorwärtsdrehrichtung des Stellmotors ansteigenden
Lautstärke den Handschalter 56 drückt, sobald sie im Kopfhörer 15 einen Meßton wahrnimmt.
Bis zu diesem Zeitpunkt wird gleichzeitig mit dem Abgriff 31 des Potentiometers
12 auch der Schreibstift 30 quer zur Schreibplatte 16 verstellt, ohne daß er jedoch
bei dieser Verstellbewegung eine Spur auf dem Registrierpapier 34 erzeugt.
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Sobald die Versuchsperson den Meßton wahrnimmt und den Handschalter
56 drückt, wird impulsförmig eine Punktiereinrichtung in Tätigkeit gesetzt, die
im wesentlichen aus einem einen Anker 40 und eine Magnetwicklung 41 umfassenden
Elektromagneten und zwei die Stellspindel 25 tragenden Schwenkhebeln 42 und 43 besteht,
welche um eine zur Drehachse des Stellmotors 26 konzentrische Achse 44 schwenkbar
sind. Damit der Schreibstift 30 zur Ausführung eines Registrierpunktes in der mit
einem Pfeil #$a%#g%deuteten Richtung gegen das Registrierpapier 54 von dem Elektromagneten
bewegt wird, erhält dessen Magnetwicklung 41 einen Stromstoss aus dem Netzgleichrichter
22 über einen Kondensator 45, der in den Pausen zwischen zwei Schaltvorgängen am
Handschalthebel 36 über einen hochohmigen Entladewiderstand 46 entladen werden kann.
Gleich'-zeitig mit dem Punktierungsvorgang wird das Umsteuerrelais 37 erregt und
schaltet nach kurzer Schaltverzögerung den Stellmotor 26 auf Rückwärtsdrehrichtung
um. Bei dieser Rückwärtsdrehrichtung läuft der Stellmotor 26 wesentlich rascher
als in Vorwärtsdrehrichtung und bewirkt somit sehr rasch eine Lautstärkeverminderung
um 20 bis 30 dB. Da hierbei die Hörschwelle der Versuchsperson mit Sicherheit unterschritten
wird, ist es für den nächsten, ebenfalls mit anschwellender Lautstärke durchzuführenden
Prüfvorgang lediglich notwendig, daß die Prüfperson die Anweisung befolgt, beim
Verschwinden des Meßtons den Handschalter freizugeben. Sobald dies geschieht, wird
das Umsteuerrelais 57 erneut betätigt und schaltet den Stellmotor 26 auf seine ursprüngliche
Vorwärtsdrehrichtung und auf verminderte Antriebsdrehzahl zurück.
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Bei dem bislang beschriebenen Betrieb des Audiometers ist angenommen,
daß das Registrierpapier zunächst keinem Vorschub unterworfen wird.
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Die jeweils am Abschluß eines mit steigender Lautstärke erfolgenden
Prüfvorgangs
eingetragenen Meßpunkte liegen in diesem Falle auf einer zur Bezugslinie 33 senkrechten
Linie. Im Idealfall würden sich alle Markierungspunkte bei einer einzigen Lautstärke
vereinigen.
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Damit selbsttätig eine Hörschwellenkurve aufgezeichnet wird, die aus
einzelnen Meßpunkten besteht, ist das Zählwerk 21 mit einem Wähischalter 48 versehen,
der es erlaubt, wahlweise nach je 1,2, 4,8,16 vom Schreibstift 50 mit Hilfe der
Puntiereinrichtung er# zeugten Meßpunkten den Vorschubmotor 20 kurzzeitig einzuschalten,
so daß er die Schreibplatte 16 samt den Registrierpapier 34 in der er per 3 Pfeilrichtung
um einen kurzen Registiierschritt weiterbewegt.
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Der Transportschritt kann vorteilhaft beim Umschalten von einer# Testfrequenz
zur nächsten vergrößert sein.
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An einem zweiten Ausgang des Zählwerks 21 ist ein weiteres Schrittschaltwerk
50 mit seiner Magnetwicklung 51 angeschlossen, die es -vorteilhaft nach jeweils
einer frei wählbaren Anzahl von Vorschubsohritten des Vorschubmotors 20- ermöglicht,
den Tonfrequenzschalter 52 des Tonfrequenzgenerators 11 um eine Oktave höher zu
stellen, bis der ganze Frequenzbereich durchlaufen ist.Hierbei kann der Tonfrequenzschalter
so ausgebildet sein, daß er zunächst bei 1 000 Hz beginnend bei jedem Schaltschritt
des Schrittschaltwerks 50 den Meßton von 12 000 Hz jedoch wieder jeweils um eine
Oktave zurückschaltet. In den nach UberschAiten des Tonhöhenmaximums erreichten
Schaltstellungen kann jeweils ein zweiter Kontaktsatz vorgesehen sein, mit welchem
der Vorschubmotor 20 rückwärts läuft und dann in den am Wählschalter 48 eingestellten
Meßabschnitten das Registrierpapier 34 entgegen der Vorschubrichtung P in Richtung
des Pfeiles S rückwärts bewegt, so daß die Meßkurve von rückwärts aufgetragen wird.
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Der besondere Vorteil der beschriebenen Audiometer-Ausbildung besteht
darin, daß der zeitliche Ablauf der Hörschwellenmessung über den interessierenden
Frequenzbereich unmittelbar durch die Reaktion der Prüf- oder Versuchsperson bestimmt
wird und daß infolge der punktförmigen Eintragungen der Meßergebnisse auf dem Registrierpapier
eine deutlich erkennbare Meßkurve entsteht. Darüberhinaus ist eine echte Mittelwertbildung
bei den einzelnen Vorschubschritten, welche das Registrierpapier 14 erfährt, möglich.
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