DE2813857A1

DE2813857A1 - Elektronische uhr mit alarmeinrichtung

Info

Publication number: DE2813857A1
Application number: DE19782813857
Authority: DE
Inventors: Takuro Fukuichi; Fumikazu Murakami
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1977-05-23
Filing date: 1978-03-31
Publication date: 1978-11-30
Also published as: FR2392434B1; US4205517A; SG44182G; CH630503GA3; DE2813857C2; HK50982A; GB1570162A; CH630503B; JPS6026988B2; JPS54669A; FR2392434A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Uhr mit Alarmeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Im allgemeinen geben elektronische Uhren dadurch eine Zeitanzeige wieder, daß die Ausgangssignale eines Bezugssignaloszillators geteilt werden, wobei der Oszillator einen Quarzschwinger oder dergleichen verwendet. Bei elektronischen Uhren mit Alarmeinrichtung ist es Üblich, dasjenige Signal als Signalquelle zur Ansteuerung
eines tonerzeugenden Körpers, d.h. einer Alarmeinrichtung, zu
verwenden, welches von dem Uhrschaltkreis erzeugt wird. Der tonerzeugende Körper wird üblicherweise derart angesteuert, wie dies im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 näher erläutert

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ist. Der Vorteil eines intermittierenden Alarmtons besteht dabei darin, daß er die Monotonie eines andauernden Tones unterbricht, jedoch besteht die Möglichkeit, einen intermittierend auftretenden Alarmton angenehmer zu gestalten, da der betreffende Ton dem Hörer ein unangenehmes Gefühl vermittelt, weil ein intermittierender Ton unter Ausnutzung einer Rechteckwellenform erzeugt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Uhr zu schaffen, bei welcher der Klang des Alarmtones verbessert, d.h. angenehmer ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. V/eitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den UnteransprUchen.

Obgleich bei der elektronischen Uhr die Änderung des Schalldruckes eine stufenweise Änderung darstellt, wird die Klangänderung vom Ohr als sanft oder weich empfunden. Da außerdem die Wiederholungsperiode der Schaltdruckänderung bei einer Ausführungsform 1/8 Sekunden ist und schneller sein kann als bei einer anderen Ausführungsform, wird ein Tremolo-Effekt erreicht.

Gemäß den beiden Ausführungsformen der elektronischen Uhr wird im Gegensatz zu den üblichen, monotonen und unangenehmen Klängen des Alarmtons ein als angenehm empfundener und eindrucksvoller Klang bzw. Alarmton ermöglicht. Es können verschiedene Alarmtöne, d.h. eine Variation des Alarratones erreicht werden, beispielsweise durch Änderung der Anordnung für den Arbeitszyklus, durch Änderung der Abstufung des Arbeitszyklus und durch Änderung der Zahl der Ringzähler und der Frequenz des Taktes, infolgedessen die verschiedenartigsten Alarmtöne erreichbar sind. Bei der Uhr sind insbesondere Analogschaltungen, wie Digital/

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Analog-Wandler, ein Analogsignal-Verstärker oder ähnliches nicht erforderlich, um eine analoge Änderung des Schalldruckes zu bewirken und die elektronische Uhr kann aus digitalen Schaltungselementen hergestellt werden, wodurch der Schaltungsaufbau sehr einfach ist. Die Schaltung der elektronischen Uhr kann auch leicht in Form von MOS-Chips bzw. integrierten Schaltungen realisiert werden, welche die elektronische Schaltung von Armbanduhren bilden.

Der Alarmton kann somit aus verschiedenen Tönen oder Klängen zusammengesetzt sein. Beispielsweise kam bei einer elektronischen Uhr mit Alarmeinrichtung, die mehrkanaligen Aufbau aufweist, der Originalalarmton in jedem der Kanäle abgegeben werden, wobei darüber hinaus der originale Zeitsignalton ertönen kann, der für das Zeitsignal geeignet ist. Durch die Miniaturisierung des elektronischen Schaltungsteils kann eine elektronische Uhr mit verschiedenen zusätzlichen Funktionen _Ver sehen werden und es läßt sich eine Uhr schaffen, die nicht nur eine Zeitanzeigefunktion liefert, sondern auch eine tragbare Einheit bildet, welche Informationen liefert. In diesem Fall wird eine derartige Uhr oder Einheit mit einer hörbaren Anzeigeeinheit ausgerüstet, wodurch die Wirkung und der Betrag der Nachrichtensignale im Vergleich zu herkömmlichen visuellen Anzeigeeinrichtungen vergrößert wird.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der elektronischen Uhr mit Alarmeinrichtung anhand von Zeichnungen zur Erläuterung weiterer Merkmale beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 den Aufbau einer bekannten elektronischen Uhr mit Alarmeinrichtung, die eine Schaltung zur Erzeugung eines Alarmsignals und eine Steuerschaltung enthält,

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Fig. 2 und 3 die Arbeitsweise der Uhr nach Fig. 1,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer elektronischen Uhr mit Alarmeinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 5 die Schaltung einer Teilerschaltung,

Fig. 6 die Schaltung der das Alarmsignal abgebenden Schaltung und der Steuerschaltung,

Fig. 7 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Arbeitsweise der Teilerschaltung nach Fig. 5,

Fig. 8 bis Π Zeitdiagramme zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 6 gezeigten Simultanschaltung,

Fig. 12 ein Diagramm des Ausgangssignals der Alarmsignal-Simultanschaltung,

Fig. 13 einen Teil der Alarmsignal-Simultanschaltung einer abgewandelten Ausfuhrungsform,

Fig. 14 eine Darstellung des Ausgangssignals der Schaltung nach Fig. 13,

Fig. 15 eine Darstellung zur Veranschaulichung des Verhältnisses zwischen dem Arbeitszyklus und dem Schalldruck des elektromagnetischen Lautsprechers bei der Ausführungsform nach Fig. 13,

Fig. 16 ein Zeitdiagramm des Schalldruckes für die Schaltung nach Fig. 6, und

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Fig. 17 ein Zeitdiagramra des Schalldruckes für die Schaltung nach Fig. 13.

In Fig. 1 ist der Schaltungsaufbau eines Teils einer elektronischen Uhr dargestellt, bei dem gemäß Fig. 2A ein hörbares Signal mit 4096 Hz und ein Unterbrechungssignal von 8 Hz (Fig. 2B) angelegt werden, wobei diese Signale von den Teilungsstufen eines nicht dargestellten Schaltungsabschnitts der Uhr erzeugt und an die Eingänge einer UND-Schaltung 101 angelegt werden. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 101 wird ebenso wie ein Alarmsignal einer UND-Schaltung 102 zugeführt, deren Ausgang der Basis eines Steuer- oder Aktivierungstransistors 72 zugeführt wird, dessen Kollektor mit einem Lautsprecher 14 verbunden ist. Bei diesem Aufbau wird das Ausgangssignal, d.h. das hörbare Signal mit 4096 Hz durch ein intermittierendes Signal von 8 Hz moduliert und von der UND-Schaltung 101 abgegeben; dieses modulierte Ausgangssignal wird der Basis des Transistors 72 über die UND-Schaltung 102 zugeführt, wenn das Alaramsignal einen hohen Pegel annimmt, so daß der Lautsprecher 14 aktiviert wird. Eine in den Zeich nungen nicht dargestellte Einheit zur Abgabe eines einen Alarm hervorrufenden Signals liefert dann ein Signal, wenn der Alarmton benötigt wird, beispielsweise zu einer vorbestimmten Alarmzeit oder für einen Zeitservice. Die Wellenform der vom Lautsprecher 14 erzeugten Schallwelle ist in Fig. 3 dargestellt,demzufolge der Betrieb auf solche Weise erfolgt, daß das Signal mit 4096 Hz intermittierend durch das Signal von 8 Hz abgegeben wird. Der Vorteil eines intermittierenden Alarmtones besteht darin, daß die Monotonie eines kontinuierlich auftretenden Signals unterbrochen wird; jedoch läßt sich das intermittierende Alarmsignal verbessern, um diesem Signal ein angenehmeres Empfinden zu verleihen, wobei die intermittierende Erzeugung auf der Basis eines Rechteckwellensignals erfolgt.

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Durch die Erfindung soll durch eine einfache logische Operation in der elektronischen Uhr dem intermittierenden Tonsignal ein möglichst angenehmes Empfinden verliehen werden, indem durch die logische Operation ein natürlicherer und angenehmerer Klang erreicht wird. Insbesondere wird erfindungsgemäß der Arbeitszyklus dadurch verbessert, daß in vorteilhafter Weise der Schalldruck durch Änderung des Arbeitszyklus des hörbaren Signals variiert wird. Als hörbares Signal wird dasjenige Signal bezeichnet, welches innerhalb des hörbaren Frequenzbereiches liegt und die Grundwelle des Klanges darstellt im Gegensatz zu demjenigen Signal, welches die Alarmzeit oder das intermittierende Signal von den Signalen bestimmt, die der Alarmeinrichtung bzw. der den Klangkörper aktivierenden Schaltung zugeführt werden« Bei der im folgenden beschriebenen ersten Ausführungsform soll ein Klang oder Ton realisiert werden, dessen Klangkurve einen scharfen Anstieg und anschließend eine allmähliche Dämpfung aufweist, wie dies beispielsweise bei einem Klingelton der Fall ist, während bei der zweiten Ausführungsform eine Amplitudenmodulation des Klanges entsprechend einem Tremolo-Effekt erreicht werden soll. Bei beiden Ausführungsformen wird der intermittierend auftretende Ton infolge der üblichen Rechteckwelle verbessert, obgleich keiner der Töne einen natürlichen Ton darstellt und eine unterschiedliche oder abweichende Norm bei der Beurteilung vorliegt, ob der Ton als Alarmton geeignet ist oder nicht, nicht.

Im folgenden wird in Verbindung mit Fig. 4 eine erste Ausführungsform der elektronischen Uhr mit Alarmeinrichtung beschrieben.

Nach Fig. 4 wird der Ausgang einer Oszillatorschaltung 1 einer Teilerschaltung 2 zugeführt, deren Ausgangssignale aufeinander

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folgend einem Sekundenzähler 3, einem Minutenzähler 4, einem Stundenzähler 5 und einem Tageszähler 6 zugeführt werden. Der Inhalt des Sekundenzählers 3, des Minutenzählers A₁ des Stundenzählers 5 und des Tageszählers 6 werden jeweils einer Decodierund Steuerschaltung 7 zugeführt, während das Ausgangssignal der Schaltung 7 einem Anzeigeabschnitt 8 zugeleitet wird. Der Inhalt des Minutenzählers 4 und des Stundenzählers 5 werden einer Koinzidenzschaltung 9 zugeleitet. Der Inhalt einer Alarm-Minutenspeicherschaltung 10 und einer Alarm-Stundenspeicherschaltung 11 wird ebenfalls der Koinzidenzschaltung 9 zugeführt und das Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung 9 (bei Übereinstimmung des Inhalts der Zähler 4, 5 mit dem Inhalt der Zähler 10, 11) wird einer Schaltung 12 zugeleitet. Ein Zwischenausgangssignal der Teilerschaltung 2 wird ebenfalls der Schaltung 12 zugeführt, die eine ein Alarmsignal erzeugende Simultan- oder Verbindungsschaltung darstellt. Das Ausgangssignal der Schaltung 12 wird einer Steuerschaltung 13 zugeführt, an die der Lautsprecher 14 angeschaltet ist.

Die Arbeitsweise der in Fig. 4 gezeigten Schaltung wird im folgenden näher erläutert.

Die Oszillatorschaltung 11 erzeugt ein Zeit-Bezugssignal, beispielsweise ein Rechteckwellensignal mit 32,768 Hz. Die Teilerschaltung 2 , die aus mehreren Stufen von Flipflopschaltungen besteht, teilt das Ausgangssignal der Oszillatorschaltung 11 in 1-Hz-Signale. Das Ausgangssignal der Teilerschaltung 2 wird dem Sekundenzähler 3 zugeführt, der aus einem 60-Stufen-Zähler besteht und die Sekunden zählt und ein Uberlaufsignal bzw. Erhöhungssignal dem Minutenzähler 4 zuführt, der ebenfalls durch einen 60-Stufen-Zähler gebildet wird und die Minutenzahl zählt. Das Uberlaufsignal oder Erhöhungssignal des

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Minutenzählers 4 wird dem Stundenzähler 5 zugeführt, der durch einen 24-Stufen-Zähler dargestellt wird und die Stundenzahl zählt und ebenfalls ein Überlauf- oder Erhöhungssignal dem Tageszähler 6 zuführt. Die Bit-Signale des Sekundenzählers 3, des Minutenzählers 4, des Stundenzählers 5 und des Tageszählers 6 werden der Decodier- und Steuereinheit 7 zugeleitet, um die Bit-Signale zu decodieren und den Anzeigeabschnitt 8 anzusteuern. Der Anzeigeabschnitt 8 besteht aus Anzeigeelementen, beispielsweise einem Quarzkristall, einer lichtemittierenden Diode oder dergleichen und zeigt die Sekunden, Minuten, Stunden und Tage an.

Die Koinzidenzschaltung 9 erzeugt ein Alarmeinstellungssignal hohen Werts ("1" bzw. H), wenn der Inhalt des Minutenzählers 4-mit der Minuten-Speicherschaltung 10 und der Inhalt des Stundenzählers 5 mit dem Inhalt des Stundenspeichers 11 Übereinstimmt und somit ein Alarmzeitpunkt festgestellt wird.

Die das Alarmsignal abgebende Simultan-Schaltung 12 kombiniert oder mischt eine Vielzahl von Signalen unterschiedlicher Periode oder Impulsdauer auf Grund eines von den Zwischenstufen der Teilerschaltung 2 erzeugten Signals und empfängt das im hörbaren Bereich liegende Tonsignal, welches dem jeweiligen Zweck entsprechend aufgebaut ist, von der dieses Signal bildenden Schaltung. Das Ausgangssignal der die verschiedenen Signale zusammenfassenden bzw. kombinierenden Schaltung 12 zur Abgabe des Alarmsignals wird der Steuerschaltung 13 zur Ansteuerung des Lautsprechers 14 zugeführt. Die Erläuterung der Korrekturschaltung, der Alarmzeit-Stellschaltung und anderer zusätzlicher Funktionsschaltungen, welche die elektronische Uhr insgesamt bilden, unterbleibt zum einfacheren Verständnis der Arbeitsweise der Erfindung.

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Fig. 5 zeigt eine AusfUhrungsform der Teilerschaltung 2, die an die das Alarmsignal abgebende Schaltung 12 angeschlossen ist. Das Ausgangssignal Q_ der Oszillatorschaltung 1 wird nach Fig. 5 einem Inverter 20 und das Ausgangssignal Q- wird einem Flipflop 21 zugeführt, dessen Ausgang Q. einem Flipflop 22 zugeführt wird. Flipflops 23 bis 35 sind in der gleichen Schaltung wie vorstehend angegeben, vorgesehen, d.h. jeder Ausgang Q eines Flipflops ist mit dem Eingang des nachfolgenden Flipflops verbunden, wie aus Fig. 5 ohne weiteres hervorgeht. Eine Stufe dieser Flipflopschaltungen teilt das Eingangssignal durch 2, wie ebenfalls in Fig. 5 dargestellt ist, so daß entsprechend dem Zeitdiagramm nach Fig. 7 das Signal Q mit 32 768 Hz in 16 384 Hz (Q₁), 8 192 Hz (Q₂), 4 096 Hz (Q₃) usw. geteilt wird.

Die Signale Q., Q_ und Q„ stellen in dieser Reihenfolge die Ausgangssignale der Flipflops 21, 22 und 23 dar. Das Ausgangssignal Q._ des Flipflops 35 entspricht dann 1 Hz. Somit läßt sich das Signal mit der Frequenz 2 leicht von der Teilerschaltung ableiten.

Im folgenden wird Bezug' genommen auf die das Alarmsignal abgebende Schaltung 12 und die Steuerschaltung 13 in Verbindung mit der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform. Die Signale Q-, CL, Q-, Q-Q„, CL, Q„ und CL werden von der in Fig. 5 gezeigten Teilerschaltung erzeugt und der Schaltung 12 zugeführt. Die Schaltung 12 enthält UND-Schaltungen 41 bis 48 mit jeweils vier Eingängen. Demzufolge werden die Signale Q , Q₁, Q₂ und Q₃ der UND-Schaltung 41, die Signale Q_Q, (L, Q und Q der UND-Schaltung 42, die Signale Q₀, Q₁, Q₂, und Q₃ der UND-Schaltung 43, die Signale Q , Q₁, O₂

und Q₀ der UND-Schaltung 44, die Signale Q"_, Q₁, CL und Q_ der ο UlZo

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UND-Schaltung 45, die Signale Q , Q-, Q₂, und Q₃ der UND-Schaltung 46, die Signale Q_Q, Q., Q und Q der UND-Schaltung 47 und die Signale Q., Q₁, Q₀ und CL der UND-Schaltung 48 zugeleitet. Die Ausgangssignale D₁ bis D₀ dieser UND-Schaltungen 41 bis 48 werden zusammen an einen RUckstell-Anschluß (Reset-Anschluß) eines D-Flipflops 70 jeweils über Übertragungsgatter 51 bis 58 zugeführt. Mit 80 ist ein 16-stufiger Ringzähler bezeichnet, der aus einer Gatterschaltung besteht und das Flipflop und dessen Inhalt decodiert; an den Takteingang des Ringzählers wird das Ausgangssignal Q^ mit 16 Hz angelegt, welches vom Flipflop 32 (Fig. 5) abgegeben wird. Die Ausgangssignale Q., Q_R, Q-, Qj. und Qp des Ringzählers 80 sind in dieser Reihenfolge an Punkte T₀ bis T, und die Ausgangssignale Q_, Q- an eine ODER-Schaltung geschaltet, während die Signale Q , Q und Q , einer ODER-Schaltung 82 zugeführt werden. Die Signale CL bis Q_ des Ringzählers 80

K r

werden einer ODER-Schaltung 83 zugeführt.

Die Ausgänge der ODER-Schaltungen 81 bis 83 sind an den Punkt Τ«, T₀ und T. geschaltet. Der Punkt T₁ steht mit dem N-Kanal-Gate-Anschluß des Übertragungsgatters 51 und dem P-Kanal-Gate-Anschluß des Ubertragungsgatters 51 über einen Inverter 61 in Verbindung. Auf ähnliche Weise sind die*T_o bis T₀ mit dem

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N-Kanal-Gate-Anschluß der Übertragungsgatter 52 bis 58 verbunden und jeder dieser Punkte ist mit dem betreffenden P-Kanal-Gate-Anschluß über Inverter 62 bis 68 verbunden. An den D-Anschluß des D-Flipflops 70,wird das Signal Q„ angelegt und der Takt-Anschluß empfängt das Signal Q₀. Das Ausgangssignal des . Flipflops 70 wird an einen Eingang einer UND-Schaltung 71 angelegt, während ein weiterer Eingang dieser UND-Schaltung ein Alarm-Set-Signal empfängt, das das Ausgangssignal der Koinzidenz

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schaltung 9 gemäß Fig. 4 darstellt. Die Schaltung 12 weist somit auch das Flipflop 70 sowie die UND-Schaltung 71 auf.

Die Steuerschaltung 13 besteht nach Fig. 6 aus einem Transistor 72, an dessen Basis das Ausgangssignal der UND-Schaltung 71 angelegt wird, während der Emitter des Transistors 72 an Masse geschaltet ist. Der Kollektor des Transistors 72 ist mit einem Anschluß des Lautsprechers 14 verbunden. Der andere Anschluß des Lautsprechers 14 liegt an einem Speiseanschluß (+1,5 Volt) an, was in der Zeichnung nicht dargestellt ist.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der Schaltung 12 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau erläutert. Fig. 8 gibt ein Zeitdiagramm der Ausgangssignale D₁ bis D₀ der UND-Schaltungen 41 bis wieder, welche die Impulse mit ©iner Phasenverzögerung von 1/66536 Sekunde abgeben. Die Arbeitsweise der UND-Schaltungen 41 bis 48 dient der Decodierung der Flipflop-Ausgangssignale CL bis

CL der Teilerschaltung 2 und deren invertierten Signale, ο

Die Ausgangssignale D. bis D_ß werden jeweils dem Rückstell-Anschluß des Flipflops 70 über das jeweilige Übertragungsgatter zugeführt. Da das leitende Übertragungsgatter 51 das Flipflop 70 durch das D..-Signal zurückstellt, erzeugt beispielsweise die Ausgangswellenform des Flipflops 70 das Signal mit der Periode l/l6 und 4 096 Hz, wobei die Impulsdauer oder Impulslänge 1/66536 Sekunden beträgt. Wenn das Übertragungsgatter 52 leitend ist, erzeugt das Flipflop das Signal mit der Periode 2/16 gemäß Fig. 9B; wenn die Ubertragungsgatter 53 bis 58 leitend sind, gelangen die Signale D_ bis D_Q

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durch die betreffenden Übertragungsgatter und die Ausgangssignale des Flipflops 70 ergeben sich entsprechend Fig. 9C bis 9H. Hit

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anderen V/orten heißt dies, daß ein Signal mit 4 096 Hz abgegeben wird, dessen Periode entsprechend 3/16, 4/16 usw. bis 8/16 ist. Zu diesem Zeitpunkt sind die Ubertragungsgatter 51 bis 58 gleichzeitig nicht leitend und werden durch das jeweilige Ausgangssignal vom Ringzähler 80 gesteuert. An den Takteingang des Ringzählers wird dann ein Signal mit 16 Hz (Q₁₁) angelegt und die Ausgangssignale Q. bis Q_n. des Ringzählers 80 sind um einen Phasenunterschied A P ^a

von l/l6 verzögert und liegen innerhalb einer Periode von einer Sekunde vor, wie aus Fig. 10 hervorgeht.

Jedes der Ubertragungsgatter ist dann leitend, wenn der N-Kanal-Gate-Anschluß auf hohem Pegel ("1" oder H) liegt und der P-Kanal-Gate-Anschluß auf niedrigem Pegel ("0" oder L) liegt. Der N-Kanal-Gate-Anschluß des Übertragungsgatters 58 liegt beispielsweise auf hohem Pegel, wenn das Signal Q. einen hohen Pegel aufweist, da das Eingangssignal an den Punkt T₀ angelegt wird, während der

P-Kanal-Gate-Anschluß über den Inverter 68 auf niedrigem Pegel liegt, so daß das Übertragungsgatter in den Leitzustand geschaltet wird. Dann wird das Signal D„ vom Übertragungsgatter 58 durchgelassen und liefert das Signal mit der 8/l6-Periode. Das Übertragungsgatter 57 leitet dagegen, wenn das Signal Q auf hohem Pegel liegt und liefert das Signal mit der Periode 7/16. Wenn somit die Signale Q_r, Q_, Q₁- sich auf hohem Pegel befinden, leiten die betreffenden Ubertragungsgatter 56, 55, 54 und geben das Signal mit der Periode 6/16, 5/16, 4/16 ab. Die Signale Q_ und Q- werden über die ODER-Schaltung 81 zum Punkt T„ geführt, die Signale Q_u, Q_ und

ο Hl-

Q_ über die ODER-Schaltung 82 zum Punkt T₀ und die Signale Q₁. bis T Δ \\

Qp über die ODER-Schaltung 83 an den Punkt T.. Wenn sich daher die Ausgänge der ODER-Schaltungen 81, 82 und 83 auf hohem Pegel befinden, sind die Ubertragungsgatter 53, 52, 51 leitend und der Ausgang

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des Flipflops 70 liefert Signale mit der Periode 3/16, 2/16 und 1/16.

Fig. 11 veranschaulicht die Signale an den Punkten T₀ bis T₁, wobei

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die Signale an diesen Punkten T„ bis T, jeweils dem betreffenden Signal Q. bis CL. entsprechen, wobei die Periode des hohen Pegels dieser Signale 1/16 Sekunde ist. Die Periode für das auf hohem Pegel liegende Signal am Punkt T_ ist 2/16 und entspricht den Signalen Q_, Q_r, die Periode des auf hohem Pegel liegenden Signals am Punkt T_ beträgt 3/16 Sekunden und ergibt sich auf Grund der Signale (X,, CL und Q ., während die Periode des auf hohem Pegel liegenden Signals am Punkt T₁ 6/16 Sekunden beträgt und sich dieses Signal infolge der Signale Q bis Q_p ergibt. Die Impulsperiode des Ausgangssignals des Flipflops 70 ändert sich auf Grund des vorstehend erläuterten Betriebs; ein Modell-Diagramm dieser Signale ist in Fig. 12 wiedergegeben. Fig. 12 zeigt, daß die Signalperiode (-dauer)von 8/16 bis 1/16 variiert und die Wiederholungsperiode eines solchen Signals eine Sekunde beträgt. Somit wird als Ausgangssignal des Flipflops 70, das eine Wiederholungsfrequenz von 4 096 Hz aufweist, der UND-Schaltung 71 zugeführt und das Alarm-Stellsignal der Koinzidenzschaltung 9 nach Fig. 4 wird ebenfalls der UND-Schaltung 71 zugeführt, demzufolge die UND-Schaltung 71 das Ausgangssignal des Flipflops 70 zu dem vorgewählten bzw. eingestellten Alarmzeitpunkt durchläßt.

Nach Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung 12 der Blockschaltung nach Fig. 4 wird nunmehr die Arbeitsweise der Steuerschaltung 13 beschrieben, die das Ausgangssignal der Schaltung empfängt, d.h. somit das Ausgangssignal der UND-Schaltung 71 und den Lautsprecher 14 steuert. Der Lautsprecher ist vorzugsweise ein

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elektromagnetischer Lautsprecher mit einer Spule mit 80 Ohm und einer Induktanz von 4 mH. Fig. 15 zeigt ein Meßergebnis des Schalldrucks bei Anlegen eines Signals mit verschiedenen Perioden an die Basis des Transistors 72 der S"teuerschaltung mit dem Aufbau nach Fig. 6, wobei vorausgesetzt wird, daß die Frequenz gleich 4 096 Hz ist. Die in einem Abstand von 10 cm vom Schalldruck (Schalldruckquelle) gemessene Speisespannung betrug 1,5 Volt; für OdB ergeben sich 0,0002 /ubar. Bei einer Steuer-Schaltung mit dem Aufbau nach Fig. 6 ergibt sich eine Leitperiode des Transistors 72, die entsprechend der Impulsperiode unterschiedlich ist, d.h. entsprechend der Periode des der Basis des Transistors zugeführten Signals mit hohem Pegel; daher ergibt sich durch die Änderung der Stromflußperiode im Lautsprecher 14 ein Schalldruck, wie er in Fig. 15 aufgetragen ist. Die UND-Schaltung 71 gibt somit das Signal ab, dessen Periode sich ändert, wie in Fig_o 12 dargestellt ist, wenn sich das Alarmsignal auf hohem Pegel befindet und der Transistor 72 entsprechend dem Ausgangssignal in den Leitzustand geschaltet ist; die zeitliche Änderung des Schalldrucks des Lautsprechers 14 ist in Fig. 16 darges'teLlt. Obgleich aus Fig. 16 hervorgeht, daß sich der Schalldruck stufenweise ändert, ist der tatsächlich auftretende Ton ähnlich dem Klingeln von Glocken und die Dämpfung der Glocke scheint allmählich bzw. sanft zu erfolgen. Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß das Empfinden des Gehörs des Menschen nicht empfindlich auf Schalldruckänderungen (auf Schallspannungsänderungen) innerhalb einer kurzen Periode reagieren kann. Die Änderung der Periode des hörbaren Signals bewirkt eine Änderung des Schalldrucks und der Ton ist ähnlich dem Klingplⁿvon Glocken. Weiterhin können verschiedene Töne durch Änderung des Aufbaus der Schaltung 12 erhalten werden. Eine entsprechende, abgewandelte Ausführungsform wird im folgenden beschrieben.

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Fig. 13 gibt einen Teil der Schaltung 12 wieder und zwar den Teil der Schaltung 12, der gegenüber Fig. 6 abgewandelt ist. Mit 80 ist ein 16-stufiger Ringzähler bezeichnet, der entsprechend Fig. 6 aufgebaut ist und an dessen Takteingang ein Ausgangssignal Q₀ mit 128 Hz angelegt, das vom Flipflop 29 (Fig. 5) ο

abgegeben wird. Das Ausgangssignal Q. des Ringzählers 80 wird

an den Punkt T,, das Ausgangssignal Q an den Punkt T, und die 4 bo

Signale Q_r bis Q_ an eine ODER-Schaltung 91 angelegt, deren Ausgang an den Punkt T„ geschaltet ist. Die Signale Q_Q und CL werden einer ODER-Schaltung 92 zugeleitet, deren Ausgang mit dem Punkt T₇ verbunden ist. Das Ausgangssignal Q₁ wird außerdem dem Punkt T,, das Signal Q dem Punkt T-, das Signal Q dem Punkt T., das Signal Q. dem Punkt T„ und die Signale Q , Q^ und Q einer ODER-Schaltung 93 zugeführt, deren Ausgang mit dem Punkt T~ verbunden ist. Das Signal Q_D wird dem Punkt T₀ zugeführt. Die übri-

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gen Teile und die Arbeitsweise der elektronischen Uhr mit Alarmeinheit, die in Verbindung mit Fig. 4 dargestellt ist, sowie der Aufbau und die Arbeitsweise der in Verbindung mit Fig. 5 erläuterten Teilerschaltung, die Schaltung 12 und die Steuerschaltung entsprechen Fig. 6 mit Ausnahme des Ringzählers 80 sowie der Verbindung zwischen dem Ringzähler 80 und den Punkten 'T, bis T„ entsprechen der bereits vorher beschriebenen Ausführungsform. Die Ausgangssignale Q. bis Q_p des Ringzählers 80 entsprechen dem Zeitdiagramm nach Fig. 10 unter der Voraussetzung, daß an den Takteingang ein Signal mit 128 Hz (ÖL) angelegt wird und die Periode jedes der Ausgangssignale 1/8 Sekunden beträgt, wobei die Periode bzw. Dauer des Signals mit hohem Pegel }/l28 Sekunden ist. Am Punkt T., T,, T_R und Ty ergeben sich somit Signale mit hohem Pegel mit einer Dauer von l/l28, l/l28, 4/128 und 2/128 Sekunden, an den Punkten T,, Tg, T. und T_ liegen Signale mit hohem Pegel mit einer

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Dauer von 1/128 an, am Punkt T_ ein Signal mit hohem Pegel mit einer Dauer von 2/128 Sekunden und am Punkt T„ ein Signal mit hohem Pegel mit einer Dauer von 3/128 Sekunden. Wie unter Bezugnähme auf Fig. 6 erläutert ist, ergibt sich bei dieser Ausführungsform das Ausgangssignal mit der Frequenz von 4 096 Hz am Ausgang des Flipflops 70, wenn an den Punkten T_ bis T„ Signale mit hohem Pegel vorliegen, wobei die Periode oder Dauer dieser Signale entsprechend den Punkten T bis T_R in dieser Reihenfolge 2/16 bis 8/16 betragen, so daß sich das in Fig. 14 gezeigte Signalmodell ergibt. Die Schallspannung bzw. der Schalldruck bei Ansteuerung des Lautsprechers 14 durch die Steuerschaltung nach Fig. 6 und bei Vorliegen des Ausgangssignals des Flipflops 70 entspricht der Darstellung nach Fig. 17.

Obgleich sich der Schalldruck bei dieser Ausführungsform ebenfalls stufenförmig ändert, wird die Schalländerung bzw. Tonänderung vom Ohr als sanft empfunden. Da die Wiederholungsperiode der Schalldruckänderung bei dieser Ausführungsform 1/8 Sekunde und somit schneller als bei der vorher beschriebenen Ausführungsform ist, wird ein Tremolo-Effekt erhalten.

Somit läßt sich bei den beiden Ausführungsformen ein angenehmer und eindrucksvoller Alarmton im Gegensatz zu den monotonen und unangenehmen Alarmtönen der bekannten elektronischen Uhren realisieren. Durch Änderung der Periode entsprechend der Ausführungsform nach Fig. 12 und 14, durch Änderung der Abstufung der Perioden (acht Stufen von 1/16 bis 8/16 bei der dargestellten Ausführungsform) und durch Änderung bestimmter Anschlüsse des Ringzählers bzw. der Stufenzahl des Ringzählers und der Taktfrequenz (16 Hz und 128 Hz bei 16 Stufen), lassen sich verschiedene Alarm-

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töne erreichen. Obgleich bei der beschriebenen Ausführungsform eine Änderung der Signaldauer um l/l6 ausgeführt wird, kann der Gehalt des Schalldrucks entsprechend der Zahl der Stufen bestimmt und während der Impulsperiode, d.h. der Gehalt während des Arbeitszyklus des Alarmsignals.verbessert werden. Wenn die höchste Frequenz, die in der elektronischen Uhr erhalten wird, d.h. die Schwingfrequenz der Oszillatorschaltung 1 f = 932 768 Hz beträgt und die Frequenz des hörbaren Tonsignals f. (4 096 Hz als Beispiel) beträgt, ändert sich diePeriode des hörbaren Signals um f_A/f (l/l6 bei dieser Aus-

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führungsform) als Minimum.

Wenn beispielsweise die Frequenz des hörbaren Signals 2 048 Hz beträgt, wird die Periode des hörbaren Signals um l/32 variiert und es ist eine weichere Änderung des Schalldrucks möglich.. Während bei den dargestellten Ausführungsformen die Frequenz des hörbaren Signals auf 4 096 Hz festgelegt ist, läßt sich der Alarmton mit unterschiedlichem Klang durch eine Änderung und Verbindung bzw. Kombinierung der Perioden erreichen, die auf verschiedene Werte bestimmt sind. Auf diese Weise läßt sich ein monotoner, mechanischer und künstlicher Alarmton, der durch das intermittierende Auftreten infolge einer Rechteckswelle erzeugt wird, insov/eit verbessern bzw. angenehmer gestalten, daß eine sanfte bzw. weiche Amplitudenänderung des Schalldrucks erreicht wird. Das Tonsignal kann somit einem natürlichen Ton nachgeahmt werden, beispielsweise dem Klingeln von Glocken oder entsprechend einem Tremolo-Effekt.

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DIPL.-PHYS. F. ENDLICH -3-8034 uN-r-RPFAFn-NHcn-^O. März 1978 S/kn

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Patentansprüche

Elektronische Uhr mit Alarmeinrichtung, bestehend aus einer Zeitschaltung zum Empfang von Signalen von einem Bezugszeit-Signaloszillator für eine Zeitanzeige, einem Zeitanzeigeabschnitt und einer Steuerschaltung für die Ansteuerung der Alarmeinrichtung und Abgabe eines Alarmtons,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung (12) zur Erzeugung eines Alarmsignals vorgesehen ist, die eine, erste Einrichtung (41 bis 48) zum Empfang von Signalen unterschiedlicher Periode mit einer Frequenz im hörbaren Frequenzbereich auf Grund eines Frequenzsignals von der Zeitschaltung sowie eine zweite Einrichtung (51 bis 58, 80) aufweist, daß die zweite Einrichtung die der ersten Einrichtung zugeführten Signale zeitlich versetzt und daß das Ausgangssignal der die Signale kombinierenden Schaltung (12) der Steuerschaltung zugeführt wird,

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ORIGINAL INSPECTED

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wobei das der Steuerschaltung zugeführte Ausgangssignal aus seriell auftretenden Signalkomponenten unterschiedlicher Signalperiode zusammengesetzt ist.
2. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Änderungswert von f./2f minimal gewählt ist, wobei f die Schwingfrequenz des Bezugszeit-Signaloszillators (l) und f. die Frequenz des Alarm-Auslösesignals ist.
3. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die serielle Änderung der Impulsperiode des Ausgangssignals eine einfache Abnahme darstellt, wodurch das Volumen des Alarmtones allmählich verringert wird.
4. Elektronische Uhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die serielle Änderung der Impulsperiode des Ausgangssignals in einem bestimmten Zeitintervall konstant wiederholt wird.
5. Elektronische Uhr nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mehrere Eingangssignale kombinierende Schaltung (12) UND-Schaltungen (41 bis 48) aufweist, die über Ubertragungsgatter (51 bis 58) an ein Flipflop (70) zum Empfang eines aus mehreren Signalkomponenten bestehenden Eingangssignals angeschlossen sind und daß das Flipflop (7/) über eine UND-Schaltung (71) an die Steuerschaltung (72) angeschlossen ist.
6. Elektronische Uhr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ringzähler (80) zur Steuerung der Ubertragungsgatter (51 bis 58) vorgesehen ist.

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7. Elektronische Uhr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringzähler (80) über Inverter (61 bis 68) mit den Übertragungsgattern (51 bis 58) gekoppelt ist.
8. Elektronische Uhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ausgänge des Ringzählers über ODER-Schaltungen (81 bis 83; 91 bis 93) mit den Übertragungsgattern (51 bis 58) verbunden sind.

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