DE3100135C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schulen des Gehörs eines Patienten nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist insbesondere zum Heilen von Sprechproblemen bzw. Sprachstörungen verwendbar.

Im folgenden werden zunächst theoretische Überlegungen näher erläutert, von denen die Erfindung ausgeht.

Im Vergleich zum Hören, das eine passive Tätigkeit bleibt, ist das Zuhören als eine Tätigkeit festgelegt, in der die Willensäußerung eine Rolle spielt. Zuhören bedeutet der Wunsch zu hören oder sich selbst an­ zubieten. Es bedeutet, das Gehör in seinen ge­ eignetsten Zustand zu bringen, um zu erfassen, was empfangen werden soll. Es hängt im wesentlichen mit dem Übergang vom Wahrnehmungs- zum Auffassungsver­ mögen zusammen.

Im wörtlichsten und bildlichen Sinn des Ausdruckes bedeutet es, "jemandem das Ohr zuzuwenden". Hierzu ist es erforderlich, alle Hilfsmittel voll anzupassen, die für diese Tätigkeit dem sensiviten/sensorischen Organ zugehörig sind: d. h. das Cochlea-Vestibulum, die Musku­ latur des Mittelohres und die Muskulatur des äußeren Ohres. Es ist auch erforderlich, eine gesamte neu­ rologische Struktur abhängig von dieser dynamischen Funktion zu organisieren, die wir als Zuhören be­ zeichnen.

Dies bedingt:

• 1. daß das Labyrinth oder der gesamte Cochlea-Vestibulum­ bereich spontan vorbereitet wird, und
• 2. daß dieser "einleitende Akt", der dem tatsächlichen Hören vorangeht, in der folgenden Weise durchge­ führt wird:
  • a) durch die Spannung des Hammermuskels (Mittel­ ohr), der sich selbst an die Spannung des Steig­ bügelmuskels anpassen muß, der die Tätigkeit des Labyrinths (Innenohr) steuert. Und so ist es ein vorbereitender, also einleitender Akt der Steig­ bügelspannung bezüglich der Gesamtheit aller Elemente, die die Funktion des Mittelohres be­ herrschen: Hammermuskeln, die Muskeln der Eustachi­ schen Röhre, das Zwischenspiel von Innenluftdrücken,
  • b) durch Insspielbringen des gesamten Nerven­ systems, so daß der gesamte neurologische Baum, d. h. die medullären, pontinen, cerebellaren und extrapyramidalen corticalen Bereiche für diesen spontanen Akt verfügbar sein müssen, der durch die motorische pyramidale "Wegstrecke" ("Spur") ausgeführt wird.

Durch dieses neurologische Zwischenspiel und durch dieses allein beherrscht nunmehr das Cochlea-Vestibulum- Labyrinth

• - die Muskelspannung des Körpers in statischer oder stationärer Stellung,
• - die Dynamik (Wechselwirkung),
• - die relative Stellung der Gliedmaßen und deren Segmente,

oder in anderen Worten die gesamte Haltung und Ge­ bärde.

Tatsächlich führt das Labyrinth die funktionelle und strukturelle Organisation des Nervensystems aus, so daß der Akt des Sprechens sich als Folge des Zuhörens entfaltet.

Dagegen ist es die Rolle des Nervensystems, kybernetisch das Ansprechen des Gehörs zu organisieren, so daß dieses sich wendet, anpaßt, vorbereitet zum Zuhören oder sich selbst in einen vorbereitenden Zustand der Bereitschaft zum Erfassen oder in einen Zustand der cochlea-vestibularen Vorbereitung bringt. Die vestibulare Funktion wird an­ geregt durch Knochenleitung, die der Luftleitung voran­ gehen muß, da sonst das Labyrinth nicht zum Hören be­ reit ist.

Es gibt bereits Systeme (vgl. US-PS 30 43 913 und US- PS 31 01 390), in denen Tonfrequenzsignale, die von der Stimme eines Patienten oder einer anderen Quelle erhalten sind, durch zwei parallele Filterkanäle zu einer Ausgangsstufe in der Form von Kopfhörern bzw. Hörkapseln geschickt werden. Jeder Kanal hat eine charakteristische Frequenzgang-Kurve, die bei Bedarf von Hand eingestellt werden kann. Insbesondere hat ein Kanal eine Frequenzgang-Kurve, die den Ruhezustand darstellt, der für das Gehör am meisten gewünscht wird, wobei dieser Ruhezustand durch Unterdrücken von Hochfrequenzkomponenten erhalten wird. Der ande­ re Kanal hat eine Frequenzgang-Kurve, in der niedere Frequenzen unterdrückt sind. Ein Signalpegel-Detektor stellt fest, ob das ankommende Signal über oder unter einem einstellbaren vorbestimmten Schwellenwertpegel ist, und ein Gatter ist betreibbar, um die Tonfrequenz­ signale durch den einen oder anderen Kanal zur Ausgangs­ stufe zu schicken, wenn der Schwellenwert nicht reicht bzw. überschritten wird.

Beide Systeme (vgl. US-PS 30 43 913 und US-PS 31 01 390) beschreiben vorteilhafte Wirkungen, die auf diese Technik zurückgehen. Das Gehör eines Patienten wird im wesentlichen geschult oder trainiert mittels der beiden verschiedenen Hörzustände, und dies führt zu einer Verbesserung zahlreicher Sprechprobleme. Diese Technik ist inzwischen als ein praktisches Hilfsmittel zur Sprechtherapie gut eingeführt.

Weiterhin wurde auch bereits an die Verwendung elektrome­ chanischer Vibratoren oder Schwinger in Tonschulgeräten gedacht (vgl. US-PS 40 21 611). Derartige Vibratoren sind seit längerer Zeit üblich, um das Gehör eines Patienten zu unterstützen, indem Schwingungen durch den Schädel des Patienten geleitet werden; auch die Kombination einer derartigen "Knochenleitung" mit der durch einen Kopfhörer erzeugten "Luftleitung" wurde bereits angeregt (vgl. US-PS 19 69 559).

Aus der GB 20 26 817 ist eine Vorrichtung der gattungsge­ mäßen Art bekannt, die ebenfalls zwei parallele Filterka­ näle sowie auch eine Ausgangseinheit mit Vibratoren zum Beaufschlagen des Schädels mit mechanischen Schwingungen und mit Kopfhörern bzw. Lautsprechern zum Beaufschlagen des Gehörs mit akustischen Schwingungen aufweist. Hierbei ist zusätzlich eine Zeitverzögerungseinrichtung vorgesehen, die die akustischen Schwingungen gegenüber den mechanischen Schwingungen zeitlich verzögert, um so den Patienten auf das Hören "vorzubereiten". Bei der bekannten Vorrichtung liegt diese Zeitverzögerungseinrichtung hinter einem Lei­ tungsverstärker, der seinerseits mit den Ausgängen beider Frequenzfilter-Kanäle verbunden ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist von Nachteil, daß impulsartige, den Schwellwert überschreitende Störsignale ein ungewolltes Umschalten der Filterkanäle verursachen, wodurch es zu erheblichen Beeinträchtigungen der Gehör-Schulung kommen kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekann­ te Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so zu verbessern, daß stets eine optimale Gehör-Schulung ohne Beeinflussung durch kurzzeitige Störimpulse möglich ist.

Erfindungsgemäß wird dies durch die kennzeichnenden Merkma­ le des Patentanspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbil­ dungen sind in den Unteransprüchen enthalten.

In der oben bereits genannten US-PS 30 43 913 ist zwar bereits eine Vorrichtung zum Schulen der Stimme beschrie­ ben, bei der eine Einrichtung zur Unterdrückung bzw. zum Herausfiltern von parasitären Störimpulsen vorgesehen ist. Jedoch ist die bekannte Vorrichtung gattungsgemäß unzutref­ fend, da sie ausschließlich Ohrhörer und keine Vibratoren aufweist. Der in ihr beschriebene "Zeitbasen-Schaltkreis" dient ausschließ­ lich zum langsamen Überblenden der Frequenzfilterkanäle bei deren Umschaltung.

Erfindungsgemäß ist die Verzögerungszeit zwischen den akustischen Schwingungen ("Luftleitung") und den Vibra­ tions-Schwingungen ("Knochenleitung") vorzugsweise im Bereich von 0 bis 0,25 s einstellbar, und zwar insbesondere in Intervallen von 15 ms. Diese Werte geben lediglich Beispiele an, und die Verzögerungszeit kann bis zu 1 s in kontinuierlich veränderlicher Weise an­ stelle einer stufenartigen Grundlage betragen.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung ist auch die Knochenleitung einer Zeitverzögerung bezüglich des Empfanges eines Eingangspegels unter­ worfen, der höher als der Schwellenwert ist. Wiederum liegt die Verzögerungsdauer insbesondere im Bereich von 0 bis 0,25 s, wobei sie in Intervallen von 15 ms einstellbar und sich wiederum der Bereich bis zu 1 s auf einer kontinuierlich veränderlichen Grundlage ausdehnen kann. Wenn eine Knochenleitung-Verzögerung vorliegt, beginnt die Luftleitung-Verzögerungszeitdauer am Ende der Knochenleitung-Verzögerungszeit. Die tat­ sächliche Verzögerung zur gewählten Knochenleitung hängt von der verwendeten Sprache ab, da verschiedene Sprachen jeweils eine verschiedene eigene Verzögerung zwischen dem Ruhezustand und dem Einsetzen eines hörbaren Tones, wie beispielsweise am Beginn eines Wortes oder einer Silbe, zeigen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verarbeiten akustischer Signale,

Fig. 2 den Verlauf eines typischen Eingangssignales in die Vorrichtung zusammen mit dem Hüll­ kurven-Stärkepegel dieses Signales,

Fig. 3 das Ausgangssignal eines Schwellenwert- Detektors der Fig. 1 in Abhängigkeit vom Eingangssignal der Fig. 2,

Fig. 4 die Verarbeitung des Ausgangssignales des Schwellenwert-Detektors, und

Fig. 5 in größeren Einzelheiten die durch die Blöcke in Fig. 1 dargestellten Komponenten.

In Fig. 1 umfassen parallele Eingangsabschnitte 1 a, 1 b, die jeweils von einem (nicht gezeigten) Mikrophon ober einem (nicht gezeigten) Magnetbandgerät gespeist sind, eine Schaltungsanordnung zum Verstärken und Einstellen des Pegels oder Volumens des ankommenden elektrischen Signales. Der Ausgangsanschluß des Ein­ gangsabschnittes 1 a ist direkt mit einem Mischer 2 verbunden, während der Ausgang des Eingangsabschnittes 1 b an den Mischer 2 über einen Hochpaß-Filterabschnitt 3 angeschlossen ist. Ein Tonfrequenzsignal wird am Ausgang des Mischers 2 erhalten, und Fig. 2 zeigt den typischen Verlauf eines erhaltenen Tonfrequenzsignales.

Der Ausgang des Mischers 2 liegt parallel zu Eingängen 5, 6 und 7 eines Hüllkurven-Pegeldetektors 8, eines "Nieder"-Filterkanales 9 bzw. eines "Hoch"-Filterkanales 10. Der Pegeldetektor 8 bestimmt, wenn der von einem Signal a erhaltene Hüllkurven-Pegel b einen vorbestimm­ ten Schwellenwert-Pegel c (vgl. Fig. 2) überschreitet, und er erzeugt ein Ausgangssignal d (vgl. Fig. 3), das bei einer logischen "1" liegt, während der Schwellen­ wert c durch das Hüllkurven-Signal b überschritten wird, und bei einer logischen "0", wenn der Schwellenwert c nicht überschritten wird. Der Schwellen­ wert-Pegel ist über den Umgebungsrauschpegel einge­ stellt, so daß das Vorliegen einer logischen "1" im Signal d das Auftreten eines richtigen Eingangssignales a bedeutet, wie wenn jemand in das Mikrophon spricht.

Der Ausgang 12 des Pegeldetektors 8 ist mit dem Ein­ gang 13 eines ersten Zeitverzögerungsmoduls 14 ver­ bunden, der eine Zeitverzögerung zwischen dem Zeit­ punkt, in dem der Pegeldetektor 8 eine Änderung von einem Wert unter dem Schwellenwert auf einen Wert über dem Schwellenwert c (d. h. ein Schalten von einer logischen "0" in eine logische "1" ) erfaßt, und der Leitung eines akustischen Signales durch den Schädel eines Patienten, was als Knochenleitung bezeichnet wird, wobei wiederum der Pegel von einem hohen auf einen niederen Wert übergeht, aufbaut. Der erste Zeitverzögerungsmodul 14 kann daher als Knochen­ leitungs-Verzögerungsmodul bezeichnet werden. Die Zeitverzögerung ist vorzugsweise in Intervallen von 15 ms bis hinauf zu 0,25 s einstellbar.

Das Signal d ist daher bis zu 0,25 s verzögert, und dieses verzögerte Signal liegt am Ausgang 15 des Moduls 14 vor. Es sei darauf hingewiesen, daß die Verzögerungszeit beginnt, sobald das Signal d am Eingang 13 empfangen wird, und dieses Signal d liegt am Ausgang 15 nur dann, wenn das Eingangssignal während der Verzögerungsdauer stabil war. Wenn sich während der Verzögerungsdauer das Signal d von 0 nach 1 oder umgekehrt ändert, wird die Zeit­ verzögerung rückgestellt. Somit werden Änderungen ausgefiltert, die kürzer als die Verzögerungszeit andauern. Fig. 4 gibt hierfür eine Darstellung. In Fig. 4 stellt die obere Kurve ein typisches Ausgangs­ signal d des Pegeldetektors 8 dar. Die nächste Kurve d′ stellt das Signal d dar, nachdem dieses um einen vorbestimmten Betrag zeitlich verzögert wurde. Es ist klar zu ersehen, daß die Änderungen im Signal d, die weniger als die Zeitverzögerung t andauern, im Signal d′ nicht beachtet werden und weggelassen sind. Teile 19 und 20 des Signales d stellen nicht beachte­ te Änderungen dar.

Der Ausgang 15 des Moduls 14 ist mit einem Steuer­ eingang 22 eines Kanalwählers 23 verbunden, der be­ stimmt, ob der "hohe" oder der "niedere" Filterkanal gewählt ist. Hierzu hat der Kanalwähler 23 einen hohen Eingang oder einen logischen "1"-Eingang 24 und einen niederen oder logischen "0"-Eingang 25, die mit dem Ausgang 26 des "hohen" Filterkanales 10 bzw. mit dem Ausgang 27 des "niederen" Filter­ kanales 9 verbunden sind. Der Kanalwähler 23 arbeitet unter der Steuerung des an seinem Steuereingang auf­ tretenden Signales d′. Wenn eine logische "0" am Steuereingang 22 vorliegt, d. h. wenn das Signal klei­ ner als der voreingestellte Schwellenwertpegel ist, bewirkt der Wähler 23, daß das Signal am Eingang 25 auch am Ausgang 28 des Kanalwählers auftritt. Somit wird der "niedere" Filterkanal 9 gewählt, und die niederen Frequenzkomponenten des Signales a treten am Ausgang 28 auf. Wenn eine logische "1" am Steuer­ eingang 22 vorliegt, d. h. wenn das Signal größer als der Schwellenwertpegel ist, wird der "hohe" Filter­ kanal 10 gewählt, und hohe Frequenzkomponenten des Signales a werden am Ausgang 28 abgeführt.

Der Ausgang 28 ist mit dem Eingang 29 eines Pegel- oder Volumen-Steuergliedes 30 verbunden, das einen Knochenleitungs-Leistungsverstärker 31 versorgt, dem wiederum ein Wandler 32 nachgeschaltet ist. Der Wand­ ler ist insbesondere ein elektromechanischer Vibra­ tor oder Schwinger, der an der Stirn eines Patienten angebracht wird und eine Leitung von auf dem Signal a beruhenden Schwingungen von der Stirn durch den Schädel zu dem Knochen des Innenohres bewirkt.

Der Ausgang des Verzögerungsmoduls 14 ist ebenfalls mit dem Eingang 34 eines zweiten Verzögerungsmoduls 35 verbunden, der als Luftleitungs-Verzögerungsmodul aus Gründen bezeichnet wird, die weiter unten näher erläutert werden. Der Luftleitungs-Verzögerungsmodul 35 ist ähnlich zu oder gleich mit dem Knochenleitungs- Verzögerungsmodul 14, und wiederum ist die Zeitver­ zögerung in Intervallen von 15 ms bis hinauf zu 0,25 s wählbar. Das Signal d′ liegt am Eingang 34 des Moduls 35, und nach der weiteren Zeitverzögerung wird ein Signal d″ (vgl. Fig. 4) am Ausgang 36 des Moduls 35 erhalten. Wenn wie beim Knochenleitungs-Verzögerungs­ modul 14 eine Änderung im Pegel des Eingangssignales (d′ in diesem Fall) nicht länger als für die vorbe­ stimmte Zeitverzögerung (t′ in diesem Fall) zurück­ bleibt, wird die Änderung im Ausgangssignal d″ nicht registriert. D. h., einige der Knochenleitungs- Übergänge werden im Signal d″ weggelassen, wenn die Luftleitungs-Verzögerung größer als die Knochen­ leitungs-Verzögerung ist. Teile 40, 41 und 42 sind Bei­ spiele für derartige kurzzeitige Übergänge.

Dies könnte die unerwünschte Wirkung haben, daß eine Luftleitung im "hohen" Kanal vorliegt, während eine Knochenleitung im "niederen" Kanal vorhanden ist, und um dies zu vermeiden, ist ein UND-Gatter 43 vor­ gesehen. Der Eingang 44 des UND-Gatters 43 ist mit dem Ausgang 36 des Luftleitungs-Verzögerungsmoduls 35 verbunden, und der Eingang 45 ist an den Ausgang 15 des Knochenleitungs-Verzögerungsmoduls 14 ange­ schlossen. Wenn jeweils die Signale d′ und d″ am Eingang 45 bzw. 44 vorliegen, wird ein Ausgangssignal d‴ (vgl. Fig. 4) am Ausgang 46 des UND-Gatters 43 erhalten. Es sei darauf hingewiesen, daß das UND- Gatter Übergänge von einer logischen "1" zu einer logischen "0" wieder herstellen soll, wie dies für die Teile 41 und 42 gilt.

Der Ausgang 46 des UND-Gatters 43 ist mit einem Steuer­ eingang 47 eines weiteren Kanalwählers 48 verbunden, der bestimmt, ob der "hohe" oder "niedere" Filterkanal für die Luftleitung gewählt ist. Der Wähler 48 hat einen logischen "1"-Eingang 49, der mit dem Ausgang 26 des "hohen" Filterkanales 10 verbunden ist, und einen logischen "0"-Eingang 50, der an den Ausgang 27 des "niederen" Filterkanales 9 angeschlossen ist. Der Kanalwähler 48 arbeitet in der gleichen Weise wie der Kanalwähler 23, so daß - wenn das Signal d‴ bei einer logischen "1" ist, der Wähler bewirkt, daß das Signal am Eingang 49 am Ausgang 51 des Wählers 48 auftritt und hohe Frequenzkomponenten des Signales a am Ausgang 51 liegen. Wenn das Signal d‴ bei einer logischen "0" ist, bewirkt der Wähler 48, daß niedere Frequenzkomponenten des Signales a vom Eingang 50 zum Ausgang 51 verlaufen.

Der Ausgang 51 ist mit einem Eingang 53 eines Volumen- Steuergliedes 54 und mit einem Abgleich-Steuerglied 55 verbunden. Der Ausgang 56 des Volumen-Steuergliedes 54 ist über einen Leistungsverstärker 57 an eine rechte Hörkapsel 58 eines Kopfhörers angeschlossen, und der Ausgang 59 des Abgleich-Steuergliedes 55 ist über einen Leistungsverstärker 60 an eine linke Hörkapsel 61 des Kopfhörers angeschlossen. Der Kopfhörer sendet Schall in die Ohren des Patienten aufgrund des Signales a, und dieser Schall wird in das Innenohr durch Luft im Gehörgang geleitet, worauf der Ausdruck "Luft­ leitung" beruht.

Der Hochpaß-Filterabschnitt 3 umfaßt eine Gruppe ver­ schiedener Hochpaßfilter, beispielsweise ein 1-kHz- Hochpaßfilter, ein 2-kHz-Hochpaßfilter . . . bis hinauf zu einem 8-kHz-Hochpaßfilter. Der Hochpaß-Filterab­ schnitt 3 wird durch einen Folge-Logik-Abschnitt 66 gesteuert, der die Filtergruppe nach einer gewünschten Folge abtastet, die durch eine Schaltergruppe 67 ein­ stellbar ist.

Die oben erläuterte Vorrichtung arbeitet auf die folgen­ de Weise: Ein Band mit der Stimme der Person wird auf dem Bandgerät abgespielt, und abhängig von der Einstellung der Schalter 67 werden die Filter im Abschnitt 3 nach einer vorbestimmten Folge abgetastet. So kann bei­ spielsweise das 8-kHz-Hochpaßfilter anfänglich für eine Zeitdauer von 5 Minuten betätigt werden, wonach dieses durch das 7-kHz-Hochpaßfilter für 5 Minuten er­ setzt wird usw., und auf diese Weise tritt eine Reihe gefilterter Signale a am Ausgang des Mischers 2 auf. Die Person wird unterwiesen, mit den vom Band erhaltenen Signalen in Wechselwirkung zu treten, in­ dem zu gewissen Zeiten in das Mikrophon gesprochen wird, und ungefilterte Signale a werden daher auch vom Mikrophon erhalten.

Beim Einsetzen eines gesprochenen Wortes entweder vom Bandgerät oder vom Mikrophon, das ein Eingangssignal a am Ausgang des Mischers 3 auftreten läßt, erfaßt der Pegeldetektor 8 einen Hüllkurvenpegel größer als der voreingestellte Wert, und nach einer im Modul 14 voreingestellten Zeitverzögerung bewirkt der Kanal­ wähler 23 ein Umschalten vom "niederen" Kanal 9 zum "hohen" Kanal 10, was dazu führt, daß hohe Frequenz­ komponenten des Signales a am Knochenleitungs-Verstär­ ker 31 und am Wandler 32 liegen. Inzwischen werden die niederen Frequenzkomponenten des Signales "a" durch den Wähler 48 zum Verstärker und Kopfhörer 54 gespeist. Nach einer weiteren Zeitverzögerung, die im Modul 35 voreingestellt ist, bewirkt der Kanalwähler 48 ein Um­ schalten vom "niederen" Kanal 9 zum "hohen" Kanal 10, was dazu führt, daß hohe Frequenzkomponenten des Signa­ les a am Kopfhörer-Verstärker und am Kopfhörer 54 auf­ treten. Somit wird eine Luftleitung der hohen Fre­ quenzkomponenten des Signales a bezüglich einer Kno­ chenleitung derselben hohen Frequenzkomponenten verzö­ gert.

Wenn der Hüllkurven-Pegel beispielsweise am Ende einer Silbe oder eines Wortes abfällt, gehen die Signale d′ und d‴ gleichzeitig auf eine logische "0" zurück (Teile 41 und 42), und somit schalten die Wähler 23 und 48 gleichzeitig, damit die niederen Frequenzkomponenten des Signales a zum Knochenleitungs-Verstärker und zum Wandler 30 sowie zum Kopfhörer-Verstärker und zum Kopf­ hörer 54 verlaufen. Jedoch tritt dieses gleichzeitige Schalten der Knochenleitung und der Luftleitung am Ende einer Silbe nur auf, wenn die Zeit zwischen den Silben kleiner als die durch den Luftleitungs-Modul 35 erzeugte Zeitverzögerung ist.

Im folgenden wird die Fig. 5 näher erläutert, die bevor­ zugte Bandelemente zeigt, die die verschiedenen Moduln und Blöcke in Fig. 1 bilden.

Die meisten Widerstände und Kondensatoren in Fig. 5 werden nicht näher erläutert, da deren Funktion und Betrieb von üblicher Art sind. Ein Mikrophon-Eingangs­ abschnitt 1 a umfaßt einen Vorverstärker 81, der mit einem Pegel-Steuerglied 82 verbunden ist, das einen Ausgangsanschluß 83 aufweist, der an den Mischer ange­ schlossen ist, der als ein Verstärker 84 ausgeführt ist.

Ein Band-Eingangsabschnitt 1 b umfaßt auch einen Vorver­ stärker 85, der über einen Anschluß 86 den (in Fig. 5 nicht gezeigten) Hochpaß-Filterabschnitt 3 speist. Ein Pegel-Steuerglied 87 ist mit dem Ausgang des Hochpaß- Filterabschnittes verbunden, und ein Ausgangsanschluß 88 ist zusammen mit dem Anschluß 83 an den Verstärker 84 angeschlossen.

Der Hüllkurven-Detektor 8 ist mit seinem Eingang 5 an den Ausgang des Mischers 2 angeschlossen, und das an­ kommende Tonfrequenzsignal 92 richtet das Signal gleich, und ein RC-Glied 93 filtert die Tonkomponenten aus, die das Hüllkurven-Signal 6 verlassen, das am Eingang 94 eines Vergleicher/Pegel-Anzeigers 95 liegt, der fünf Spannungsvergleicher und Lampen- bzw. Leuchtdioden- Ansteuerglieder enthält.

Jeder Vergleicher prüft den Eingangssignalpegel mit dem Bezugspegel c, wobei dies fünf gleiche Schritte von 0 bis 1 V sind, d. h., der Vergleicher 1 bestimmt, ob das Eingangssignal größer als 0,2 V ist, während der Ver­ gleicher 2 gegenüber 0,4 V prüft, usw., so daß - wenn der Eingangssignalpegel 1,0 V überschreitet - alle fünf Vergleicher ihre jeweiligen Leuchtdioden L 1 bis L 5 über Widerstands/Leuchtdioden-Leitungen 96 einschalten. Diese Vorrichtung liefert so eine Festkörper-Anzeige des Signalpegels. Der Ausgang 97 des Vergleichers 1 (0,2 V) wird auch als der Schwellenwert-Pegeldetektor für die Zeitverzögerungen verwendet. Wenn der Schwellenwert überschritten wird, wird das am Ausgang 97 auftretende Signal d klein. D. h., wenn der Vergleicher einen Pegel des Eingangssignales erfaßt, der größer ist als der Schwellenwert, so gibt er ein logisches "0"-Signal ab, das zur Erläuterung der Beschreibung als der wirkliche oder wahre Zustand für das Signal d angesehen wird.

Das logische Signal d wird zum Verzögerungsmodul 14 gespeist, der ein exklusives ODER-Gatter (XOR) 100, einen Zeitgeber-Chip 101 und ein Flip-Flop 102 auf­ weist. Der Modul ist so aufgebaut, daß nach einer gegebenen Zeitverzögerung der Zustand der Ausgangs­ leitung gleich ist mit dem Zustand der Eingangslei­ tung, d. h., ein wirkliches Eingangssignal verursacht ein wirkliches Ausgangssignal. Es sei darauf hinge­ wiesen, daß eine logische "0" ein wirklicher Wert für das Eingangssignal d ist, während ein wirkliches Ausgangssignal eine logische "1" hat; dies erfolgt durch einen Inverter 111. Das exklusive ODER-Gatter 100 hat einen Eingang 104, der zum Empfang des Signales d angeschlossen ist, und einen Eingang 105, der mit dem nicht-invertierenden Ausgang 153 des Flip-Flops 102 verbunden ist, so daß - wenn an den Eingängen 104 und 105 das gleiche Signal liegt - der Ausgang 106 des exklusiven ODER-Gatters eine logische "0" liefert und sich in eine "1" verändert, wenn das Eingangssignal d nicht gleich ist wie das Signal am Ausgang 153.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei einem stabilen Betrieb bei einem unteren Schwellenwert-Signalpegel für eine lange Zeit und einer plötzlichen Steigerung des Signalpegels , die das Signal d in eine logische "0" verändern läßt, die einen Hüllkurvenpegel größer als den Schwellenwert darstellt eine logische "1" durch das exklusive ODER-Gatter am Anschluß 106 er­ zeugt wird (dies zeigt an, daß das Eingangssignal nicht gleich mit dem Ausgangssignal ist). Diese Ände­ rung des Ausganges 106 von "0" nach "1" am Zeitgeber- Chip-Eingang 110 beginnt eine Zeitverzögerung um einen voreingestellten Faktor, wobei während dieser Zeit der Zeitgeber-Ausgang 150 von "1" in "0" übergeht. Am Ende der Zeitverzögerung kehrt der Ausgang 150 in einen "1"-Zustand zurück und bewirkt, daß das Flip- Flop 102 den logischen Pegel an seinem Dateneingang 152 zu seinem Ausgang 153 überträgt. Dies läßt beide Eingänge des exklusiven ODER-Gatters den Wert "0" an­ nehmen, und somit kehrt der Ausgang 106 in einen "0"- Zustand zurück. Dadurch kann nunmehr der Verzögerungs­ modul eine "1" am Eingang 104 annehmen, und eine ande­ re Zeitverzögerung beginnt, die den Eingang 105 (oder 153) so ändert, daß er gleich ist wie der Eingang 104. Der Modul ändert den Ausgang so, daß er nach einer festen Zeitverzögerung gleich ist mit dem Eingang, wie gezeigt werden kann.

Der Zeitgeber-Chip 101 hat auch eine Rückkopplungs­ schleife 155, die bewirkt, daß er zu der Zeitgeber- Verzögerungsperiode schwingt, um zu gewährleisten, daß unmittelbar nach Ansteigen der Leistung das Aus­ gangssignal gleich mit dem Eingangssignal wird. Da der Zeitgeber von einer erneut ansteuerbaren oder triggerbaren Art ist, übersteuert die Eingangsänderung am Eingang 110 die Rückkopplungsschleife 155, und so­ mit wird diese Schleife für den normalen Betrieb durch­ lässig.

Das Ausgangssignal des Flip-Flops 153 wird durch den Inverter 111 umgekehrt, um ein Signal d′ am Ausgang 157 zu ergeben, und in den Wähler-Modul eingespeist. Der Inverter korrigiert die Tatsache, daß das Signal d durch den Ausgang 97 des Vergleichers umgekehrt wurde.

Der Luftleitungs-Zeitverzögerungs-Modul 35 ist ähnlich wie der Modul 14 mit einem exklusiven ODER-Gatter 115, einem Zeitgeber 116 und einem Flip-Flop 117 aufge­ baut. Eingänge 118 und 119 des exklusiven ODER-Gatters 115 sind mit dem nicht-invertierenden Ausgang 153 des Flip-Flops 102 bzw. mit dem nicht-invertierenden Aus­ gang des Flip-Flops 117 verbunden. Der Betrieb ist identisch mit dem Betrieb des Moduls 14 mit der Aus­ nahme, daß anstelle des wirklichen Ausganges des Flip- Flops 117 der invertierte Ausgang verwendet wird, um den invertierten Zustand des Signals d zu korrigieren, bevor die Signale in das UND-Gatter 43 gespeist werden, um das Steuersignal für das Luftleitungs-Signal d‴ am Ausgang 156 hervorzurufen.

Ein Ausgang 157 ist über ein Wähler-Ansteuerglied aus einem RC-Glied bzw. Widerstands/Kondensator-Netzwerk 159 und einem Verstärker 112 an einen Gleichstrom-Ka­ nalwähler 23 angeschlossen, und ein Ausgang 156 ist über ein ähnliches Wähler-Ansteuerglied aus einem Widerstands/ Kondensator-Netzwerk 158 und einem Verstärker 120 an einen Wechselstrom-Kanalwähler 48 angeschlossen.

Der Nieder-Filterkanal 9 umfaßt ein Widerstands/Konden­ sator-Netzwerk einschließlich veränderlicher Wider­ stände 121 und 122, die eingestellt werden können, um einen gewünschten Frequenzgang über dem Tonfrequenz­ spektrum zu erhalten, und ein Verstärker 123 ist vor­ gesehen, um die gewählten Frequenzen zu verstärken. Insbesondere sind die Widerstände eingestellt, um eine Frequenzgang-Kurve zu erzielen, in der niedere Frequenzen mit verschiedenen Verstärkungsgraden durch­ gelassen und hohe Frequenzen gesperrt werden.

Der Hoch-Filterkanal 10 umfaßt die gleichen Bauteile, die mit einem Strich versehen sind, und in diesem Fall sind die Widerstände so eingestellt, daß eine Frequenz­ gang-Kurve erhalten wird, in der hohe Frequenzen mit verschiedenen Verstärkungsgraden durchgelassen und niedere Frequenzen gesperrt werden.

Das Signal a liegt an beiden Filterkanälen von einem Verstärker 84 der Mischerstufe 2 über einen Trenn­ kondensator 124.

Der Kanalwähler 23 umfaßt zwei optische Koppler 130 und 131, die jeweils eine Leuchtdiode (LED) 132, 132′ und eine Cadmiumsulfid-(CdS-)Zelle 133, 133′ aufweisen. Die Zelle 133 ist mit dem Ausgang des Nieder-Kanalfilters 9 am Verstärker 123 verbunden, und die Zelle 133′ ist an den Verstärker 123′ des Hoch-Kanalfilters 10 angeschlossen. Die Zellen 133 und 133′ sind an einem Punkt zusammengeschaltet, der den Ausgang 28 des Kanalwählers 23 darstellt.

Die Leuchtdioden 132 und 132′ sind an einen Verbin­ dungspunkt 135 angeschlossen, und dieser Verbindungs­ punkt ist mit dem Knochen-Ansteuerausgang des Ver­ stärkers 112 verbunden. Die Leuchtdioden liegen in Reihe zwischen zwei Bezugsspannungen +E und -E, und wenn eine logische "0" am Signal d′ vorliegt, wird ein negatives Knochen-Ansteuersignal an den Verbin­ dungspunkt 135 gelegt, um wirksam die Leuchtdiode 132′ auszuschalten. Der durch die Leuchtdiode 132 verlaufende Strom verursacht einen merklichen Ab­ fall im Widerstandswert der Zelle 133, wodurch das Signal vom Nieder-Filterkanal 9 zu einem Verbindungs­ punkt 28 verläuft. Somit wählt der Kanalwähler das Signal, das aus dem Nieder-Filterkanal 9 austritt.

Wenn das Signal d′ in eine logische "1" schaltet, wird ein positives Knochen-Ansteuersignal am Ver­ stärker 112 erhalten, der in seinem Einstellmaß durch das Widerstands/Kondensator-Netzwerk 159 begrenzt ist, und wenn dieses positiv werdende Signal entsteht, nimmt der Strom durch die Leuchtdiode 132′ zu, während der Strom durch die Leuchtdiode 132 abnimmt, was zu einer graduellen Verringerung des Widerstandswertes der Zelle 133′ und zu einer graduellen Steigerung des Widerstandswertes der Zelle 133 und folglich zu einem glatten Übergang von einem niederen Kanal zu einem hohen Kanal führt. Wenn der Übergang abge­ schlossen ist, verläuft das Signal vom Hoch-Filter­ kanal 10 vollständig zum Verbindungspunkt 28.

Der Kanalwähler 48 ist in genau der gleichen Weise wie der Kanalwähler 23 aufgebaut, wobei er jedoch anstelle durch die Knochenleitungs-Ansteuerung durch die Luftleitungs-Ansteuerung versorgt wird, die tatsächlich bezüglich der Knochenleitungs- Ansteuerung verzögert ist.

Claims (11)

1. Vorrichtung zum Schulen des Gehörs eines Patienten, mit
einer Eingangsstufe (1 a, 1 b, 2, 3), die aus akusti­ schen Signalen erzeugte, elektrische Tonfrequenzsigna­ le (a) liefert,
zwei parallelen, mit einem Ausgang der Eingangsstufe verbundenen Frequenzfilter-Kanälen (9, 10), wobei der erste Kanal (9) ein erstes Frequenzfilter aufweist, das eine erste Frequenzgang-Kurve des Tonfrequenzspek­ trums durchläßt, und der zweite Kanal (10) ein zweites Frequenzfilter aufweist, das eine zweite Frequenzgang- Kurve des Tonfrequenzspektrums durchläßt, und jeder Kanal einen Kanalwähler (23, 48) zum Ein- bzw. Um­ schalten der Kanäle (9, 10) aufweist,
einer mit den Kanälen (9, 10) verbundenen Ausgangsein­ heit, die einen elektromechanischen Vibrator (32) zum Anlegen von Schwingungen an den Patienten-Schädel sowie eine Lautsprechereinrichtung (58, 61) zum Beauf­ schlagen des Patienten-Gehörs mit akustischen Schwin­ gungen ansteuert, einem eingangsseitig mit dem Ausgang der Eingangsstufe und ausgangsseitig mit den Kanalwäh­ lern (23, 48) verbundenen Steuerkanal, der eine Ver­ gleicher-Einrichtung (8) besitzt, die einen Pegel (b) der Tonfrequenzsignale (a) mit einem vorbestimmten Schwellenwert-Pegel (c) vergleicht und auf der Basis dieses Vergleichs die Kanalwähler (23, 48) steuernde Logiksignale (d) erzeugt, sowie
einer Zeitverzögerungseinrichtung (14, 35) zum Erzeu­ gen einer Zeitverzögerung zwischen den Schwingungen des Vibrators (32) und den akustischen Schwingungen der Lautsprechereinrichtung (58, 61),
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangseinheit aus einer ersten, nur mit dem ersten Kanalwähler (23) verbundenen Ausgangsstufe (30, 31) für den Vibrator (32) und einer zweiten, nur mit dem zweiten Kanalwäh­ ler (48) verbundene Ausgangsstufe (54, 55, 57, 60) für die Lautsprechereinrichtung (58, 61) besteht, und daß die Zeitverzögerungseinrichtung in dem Steuerkanal angeordnet ist und einen mit der Vergleicher-Einrichtung (8) verbundenen Zeitverzöge­ rungsmodul (35) aufweist, der mit dem zweiten Kanal­ wähler (48) verbunden ist und aus den an dem ersten Kanalwähler (23) liegenden Logik-Signalen (d′) um eine vorbestimmte Verzögerungszeit (t′) verzögerte Logik- Signale (d″) erzeugt,
wobei durch Ansteuerung durch die verzögerten Logik-Signale (d″) der zweite Kanalwähler (48) jeweils den einen der beiden Kanäle (9, 10) mit der zweiten Ausgangsstu­ fe (54, 55, 57, 60) verbindet, wenn sich die verzöger­ ten Logiksignale (d″) in einem ersten Logik-Zustand befinden, und den jeweils anderen Kanal mit der zweiten Ausgangsstufe (54, 55, 57, 60) verbindet, wenn sich die verzögerten Logiksignale (d″) in einem zweiten Logik-Zustand befinden, wobei der mit dem zweiten Kanalwähler (48) verbundene Zeitverzögerungsmodul (35) derart ausgebildet ist, daß Änderungen der eingangs­ seitigen Logiksignale (d′) als Störimpulse unterdrückt werden, wenn diese kürzer als die vorbestimmte Verzögerungszeit (t′) sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen weiteren Zeitverzögerungsmodul (14) mit einem Eingang (13), der mit dem Ausgang (12) der Verglei­ cher-Einrichtung (8) verbunden ist, um die ersten Logik-Signale (d) um eine vorbestimmte Zeitverzögerung (t) zu verzögern, wobei der weitere Zeitverzögerungs­ modul (14) einen Ausgang (15) aufweist, der mit einem Steuer-Eingang (22) des ersten Kanalwählers (23) und mit einem Eingang (34) des mit dem zweiten Kanalwähler (48) verbundenen Zeitverzögerungsmoduls (35) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Handeinstellknopf des mit dem zweiten Kanalwäh­ ler (48) verbundenen Zeitverzögerungsmoduls (35) zum Einstellen von dessen vorbestimmter Zeitverzögerung (t′).

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen Handeinstellknopf des weiteren, mit dem ersten Kanalwähler (23) verbundenen Zeitverzögerungsmoduls (14) zum Einstellen von dessen vorbestimmter Zeitver­ zögerung (t).

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Zeitverzögerungsmodule (35, 14) ausgangssei­ tig mit Eingängen (44, 45) eines UND-Gatters (43) verbunden sind, dessen Ausgang (46) mit einem Steuer­ eingang (47) des zweiten Kanalwählers (48) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem zweiten Kanalwähler (48) verbundene Zeitverzögerungsmodul (35) eine Zeitverzögerung (t′) bis 1,00 s liefert.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsstufe einen ersten Eingangsabschnitt (1 a) zum Anschluß an einen Mikrophonausgang und einen zweiten Eingangsabschnitt (1 b) zum Anschluß an einen Bandgerätausgang aufweist, wobei der erste und der zweite Eingangsabschnitt (1 a, 1 b) jeweils Ausgänge besitzen, die mit Eingängen eines Mischers (2) verbun­ den sind, dessen Ausgang den Ausgang der Eingangsstufe bildet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hochpaß-Filterabschnitt (3) zwischen dem Ausgang des zweiten Eingangsabschnittes (1 b) und dem entsprechenden Eingang des Mischers (2) liegt und mehrere Hochpaßfilter mit verschiedenen Werten auf­ weist, und daß ein Abtaster mit dem Hochpaßfilterab­ schnitt (3) verbunden ist, um gemäß einer gewünschten Folge und für gewünschte Zeitdauern verschiedene Hoch­ paßfilter zuzuschalten.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochpaßfilter Durchlaßfrequenzen aufweisen, die in einem vorbestimmten Bereich abgestuft sind, und daß der Abtaster vorgesehen ist, um entlang des Be­ reichs abzutasten.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere, mit dem ersten Kanalwähler (23) verbundene Zeitverzögerungsmodul (14) derart ausgebil­ det ist, daß Änderungen seiner eingangsseitigen Logik- Signale (d) als Störimpulse unterdrückt werden, wenn diese kürzer als die vorbestimmte Zeitverzögerung (t) des weiteren Zeitverzögerungsmoduls (14) andauern.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanalwähler (23) und der zweite Kanal­ wähler (48) jeweils derart ausgebildet sind, daß der neugewählte Kanal allmählich wirksam wird und der andere Kanal allmählich unwirksam wird.