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Sprechende Uhr
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Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung
zur Umsetzung eines akustischen in ein elektrisches Signal mit einem Mikrofon und
einer ersten, mindestens eine Uerstärkerstufe aufweisenden Baueinheit und einem
von der Verstärkerendstufe gesteuerten Relais.
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Eine solche Schaltung ist z.B. zum Einschalten von Tonbandgeräten
bekannt. Dabei wird bei Auftreten eines bestimmten Schalldruckes über den Uerstärker
ein Re lais betätigt, durch das das Tonbandgerät eingeschaltet und zum Laufen gebracht
wird, so daß das Gerät nur während der Zeit in der gesprochen wird läuft.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Schaltungsanordnung der oben
beschriebenen Art in der Hinsicht weiterzubilden, daß eine sprechende Uhr, insbesondere
für Sehbehinderte Personen geschaffen wird, die bei Auftreten eines bestimmten Schallpegels
am Mikrofon von einem Sprachgenerator einem Lautsprecher die Uhrzeit in Form elektrischer
Schwingungen zugeführt wird.
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Die Lösung der gestellten Auf abs ist bei der eingangs rekennzeic
net erwähnten Schaltung durch eine zweite, von einem Quarz gesteuerte, elektrische
Zeitsignale erzeugende Anordnung und die Zeitsinnale in digitale elektronische Signale
umsetzende Baueinheit (Zeiteinheit), sowie eine
weitere, einen Umsetzer
für die digitalen Signale in elektrische Sprachsignale aufweisende Baueinheit, an
welche ein Lautsprecher angeschaltet ist, wobei die Baueinheiten in einer solchen
Weise schaltungstechnisch miteinander verknüpft sind, daß bei einem bestimmten Schalldruck
am Mikrofon der Sprachgenerator in Betrieb gesetzt und diesem von der zweiten Baueinheit
Zeitsignale zugeführt und diese in der gesprochenen Uhrzeit entsprechende elektrische
Schwingungen umgesetzt und dem Lautsprecher zugeführt und von diesem akustisch ausgestrahlt
werden.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei der
ersten Baueinheit zwischen dem Emitter des Endstufentransistors des Verstärkers
und einem Pol der Stromquelle die Reihenschaltung aus einer ersten Diode, eines
ersten Widerstandes,einer zweiten Diode.
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und eines zweiten Widerstandes angeschloßen list, und ein Kondensator
mit der Uerbindungsleitung zwischen der ersten Diode und dem ersten Widerstand angeschlossen
ist, während der zweite Anschluß des Kondensators an den zweiten Pol der Stromquelle
angeschlossen ist und.
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daß an die Verbindungsleitung zwischen dem zweiten Widerstand und
der zweiten Diode der eine Anschluß eines Zeitgliedes angeschlossen ist. Auf diese
Weise wird erreicht,daß nach einem einmal gegebenen Signal über das Zeitglied der
Sprachgenerator nur so lange eingeschaltet-ist, bis eine Zeitansage durchgegeb,en
wird.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Ansprüchen 3 bis 6 zu
entnehmen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß
die erste Baueinheit (Verstärkerstufe)
und die dritte Baueinheit
(Sprachgenerator) in einem Gehäuse zusammengefaßt sind, und daß als zweite Baueinheit
die Zeiteinheit einer Digitaluhr mit Leuchtdiodenanzeige dient, welche Zeiteinheit
über eine mehradrige Verbindungsleitung mit der dritten Baueinheit elektrisch verbunden
ist. Bei dieser Anordnung läßt sich die sprechende Uhr wesentlich verbilligen, da
solche Digitaluhren in sehr großen Stückzahlen hergestellt und damit preiswert zu
erhalten sind. Es ergibt sich dabei auch der Vorteil, daß die Zeit für Personen
mit normalem Sehvermögen jederzeit optisch abgelesen werden kann.
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Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ebenfalls vorgesehen,
daß die erste und die dritte Baueinheit in einem Gehäuse zusammengefaßt sind, wobei
aber als zweite Baueinheit die Zeiteinheit eines Radiogerätes mit eingebauter Digitaluhr
mit Leuchtdiodenanzeige dient, und daß weiterhin der Empfangsteil des Radiogerätes
durch einen Ausschaltkontakt des Relais der ersten Baueinheit für die Zeitdauer
einer Zeitdurchsage abschaltbar ist. Wenn das Radiogerät z,B, mit Zimmerlautstärke
eingeschaltet ist, wird bei einem lautstarken Besprechen des Mikrofons oder duch
Klatschen in die Hände vor diesem der Empfangsteil des Radiogerätes aus und der
Sprachgenerator solange eingeschaltet w durch diese die Zeit angesagt, bis eine
Wiedereinschaltung bei Abfallen des Relais erfolgt.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus dem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel zu entnehmen.
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Es zeigen die Fig. 1 ein Blockschaltbild der Schaltung nach der Erfindung
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Schaltung nach der Erfindung, bei welcher die Zeiteinheit
und die Diodeneinheit Bestandteile eines Radiogerätes sind, Fig. 3 die Schaltung
der ersten Baueinheit Fig. 4 die Schaltung der vierten Baueinheit In dem Ausführungsbeispiel
Fig. 1 ist das als Lautsprechersystem ausgebildete Mikrofon mit 1, und die erste
Baueinheit, in welcher das Mikrofonsignal elektrisch verstärkt wird, mit 2 bezeichnet.
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Die zweite Baueinheit, die Zeiteinheit, in welcher mit einer quarzgesteuerten
Frequenzteilerschaltung die Minuten und Stunden gezählt werden, und die Zeitsignale
in digitale Signale für die Ansteuerung der Leuchtdioden einer Digitaluhr mit vier
Zahlenanzeigen und je sieben Leuchtdioden umgesetzt werden, ist mit 3 bezeichnet.
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In der dritten Baueinheit 4 (Sprachgenerator), werden die in der Zeiteinheit
erzeugten Signale in als elektrische Schwingungen dargestellte Sprachsignale umgesetzt,
die dem Lautsprecher b zugeführt und von diesem akustisch als Zeitansage ausgestrahlt'werden.
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In der Fig. 2 ist das Blockschaltbild einer Schaltung nach der Erfindung
dargestellt, bei welchem die Zeiteinheit 3 Bestandteil eines Radiogerätes 7 mit
eingebauter Digitaluhr mit Leuchtdiodenanzeige 71 sind.
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In Fig, 3 ist die Schaltung der ersten Baueinheit 2, und deren schaltungsmäßige
Verknüpfung mit der Saueinheit 4 dargestellt. Die Stromquelle ist nicht dargestellt,
Bei der Kombination der Schaltungsanordnung nach der Erfindung mit einem Radiogerät
dient dessen Netzteil, also Netztransformator und Gleichrichter als Stromquelle
für die erste Baueinheit. Die zweite Baueinheit ist dauernd an das Stromnetz angeschaltet.
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Die erste Baueinheit enthält eine an die Stromquelle angeschlossene
Spannungsteilerschaltung aus zwei Widerständen 204 und 205. An die Verbindungsleitung
der beiden Widerstände ist der eine Anschluß des als Lautsprechersystem mit Schwingspule
ausgebildeten Mikrofones 1 angeschloßen.
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Dir zweite Anschluß des Mikrofons 1 ist an die Basis des Transistors
201 der ersten Verstärkerstufe 200 angeschloßen. Dies besteht aus der Reihenschaltung
eines Widerstandes 202 mit dem ersten Transistor 201 und einem Widerstand 203. Der
Collector des Transistors 201 ist über einen Kondensator 206 an die Uerbindungsleitung
der beiden Widerstände 204 und 205 angeschloßen.
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Die zweite Uerstärkerstufe 210 besteht aus der Reihenschaltung eines
Stellwiderstandes 213, eines Widerstandes 214 und des Transistors 211, wobei die
Basis des Transistors 211 mit einem an den Collector des Transistors 201 angeschloßenen
Kondensator 207 angeschloßen ist. An die Basis des Transistors 211 ist weiterhin
eine Diode 212 angeschloßen, deren zweiter Anschluß mit dem negativen Pol der Stromquelle
elektrisch verbunden ist. Der Stellwiderstand 213 gestattet die Empfindlichkeit
des Mikrofons 1 auf einen passenden Ansprechwert bei einem bestimmten Schailpegel
einzustellen.
Die dritte Verstärkerstufe 220 ist aus einer Reihenschaltung eines Widerstandes
222 und eines dritten Transistors 221 aufgebaut. Die Basis dieses Transistors 221
ist mit dem Collector des zweiten Transistors 211 verbunden. Der Emitter des dritten
Transistors 221 ist mit der Basis des vierten Transistors 231 der vierten Verstärkerstufe
230 verbunden.
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Die vierte Uerstärkerstufe 230 ist beginnend am positiven Pol der
Stromquelle aus einem Widerstand 235, einer Diode 234, einem weiteren Widerstand
233, einer weiteren Diode 232 aufgebaut, deren-zueiter Anschluß an dem Emitter des
Transistors 231 angeschloßen ist.
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Der Collector dieses Transistors 231 ist mit dem negativen Pol der
Stromquelle verbunden. An der Verbindungsleitung des zweiten Widerstandes 233 und
der zweiten Diode 232 ist ein Kondensator 236 angeschloßen, dessen zweiter Anschluß
an den negativen Pol der Stromquelle angeschloßen ist. An die Verbindungsleitung
zwischen der-ersten Diode 234 und dem zweiten Widerstand 233 ist eine Verbindungsleitung
zu einem Anschluß des Zeitgliedes 238 an5eschloßen.
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Die fünfte Verstärkerstufe 240 besteht aus der Reihenschaltung eines
Transistors 241 und eines Schaltrelais 242, dem eine Diode 243 parallelgeschaltet
ist. Das Schaltrelais 242 weist einen Umschaltkontakt- auf, welcher den Empfangsteil
mit dem Netzteil des Radiogerätes 7 verbindet und bei angezogenem Relaisanker 242
den Lautsprecher des Gerätes mit dieser Verbindung unterbricht. Die Basis des Transistors
241 ist mit einem Anschluß des Zeitgliedes 238 versenden.
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Weiter ist an die Verbindungsleitung zwischen dem Emitter des Transistors
241 und dem Schaltrelais 242 eine Verbindungsleitung an die Anschlüsse 415 und 419
des Sprachgenerators 4 angeschloßen,
In Fig. 4 ist die Schaltung
der dritten Baueinheit 4 dargestellt. Der Sprachgenerator 4 ist über l5Verbindungsleitungen
unter Zwischenschaltung von jeweils einer Diode mit den Leuchtdiodenanschlüssen
mit der Zeiteinheit 3 elektrisch verbunden.
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Die Funktionsweise der Anordnung nach der Erfindung wird im folgenden
näher beschrieben.
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Bei einem bestimmten Schallpegel, am Mikrofon 1, z.8.
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bei lautem Sprechen oder Klatschen in die Hände wird an der Schwingspule
des als Mikrofon wirkenden Lautsprechers 1 eine Spannung induziert und der erste
Verstärkerstufe 200 zugeführt, dort verstärkt und der zweiten Verstärkerstufe 210
zugeführt, weiter verstärkt, und in einen negativen Signalimpuls umgewandelt. Der
Verstärkungsgrad kann am Stellglied 213 eingestellt werden. Das negative Impulssignal
wird der dritten und dann der vierten Verstärkerstufe 220 bzw. 230 zugeführt und
dort so weit verstärkt daß der Kondensator 236 entladen wrrd und das Zeitglied 238
angestoßen. Das negative Signal wird in ein positives Impulssignal umgesetzt und
der Basis des Transistors 241 der fünften Verstärkerstufe 240 zugeführt, Das Signal
wird dort verstärkt und der dritten Baueinheit dSprachgenerator) zugeführt, wodurch
diese Baueinheit eingeschaltet wird. Von der Zeiteinheit 3 wird ein aus mindestens
15 Bit bestehendes Signal, das der an der Zeiteinheit abgegriffenen Uhrzeit entspricht,
dem Sprachgenerator 4 zugeführt, dort in der Sprache entsprechende elektrische Schwingungen
umgesetzt und vom Lautsprecher 6 die Uhrzeit akustisch ausgestrahlt.
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Falls der Schallpegel am Mikrofon 1 nur kurzzeitig erhöht war, wird
der Kondensator 236 wieder aufgeladen,
wobei nach dessen Aufladung
das Signal zum Zeitglied 238 und am Transistor 241 der fünften Verstärkerstufe verschwindet.
Damit wird der Sprachgenerator 4 ausgeschaltet. Das Zeitglied 238 ist so bemessen,
daß seine Laufzeit einer kompletten Zeitdurchsage entspricht.
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Bei der in Fig. 2 dargestellten Anordnung ist die Zeiteinheit 3 Bestandteil
eines Radiogerätes 7 mit eingebauter, Leuchtdioden aufweisender Anzeigg 71 für die
Uhrzeit. Der Empfangsteil des Radiogerätes wird dabei durch einen Umschaltkontakt
242.1 des Schaltrelais 242, dessen Anker bei Überschreiten eines bestimmten Schallpegels
am Mikrofon 1 über den Transistor 241 zum Anziehen gebracht wird, so lange abgeschaltet,
bis eine komplette Zeitdurchsage erfolgt ist, und nach Abfall des Schaltrelais 242
wieder zugeschaltet. Bei dieser Anordnung ist der Stellwiderstand 213 für die Einstellung
der Ansprechempfindlichkeit des Mikrofons 1 im Gehäuse des Radiogerätes 7 eingebaut.
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Die für sich bekannte Zeiteinheit (5weist eine aus jeweils sieben
Leuchdioden bestehende Zeitanzeige mit vier Zahlen auf. Die Anschlüße der Leuchtdioden
sind wie in Fig. 4 dargestellt, über 15 Verbindungsleitungen mit jeweils einer Diode
301, 302,..315 mit den Eingängen 440, 439, 438, 437, 436, und 402 bis 411 des Sprachgenerators
4 verbunden. Über dies Leitungen wird die Anzeige der Leuchtdioden in den Sprachgenerator.
eingegeben und in entsprechende Sprachsignale umgesetzt.
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Zur Potentialtrennung der Baueinheit 3 von den anderen Baueinheiten
ist für die Zeiteinheit 3 eine galvanisch getrennte Stromversorgung über eine separate
Sekundärwicki
lung 712 des Netztransformators 71 und eine Gleichrichterbrückenschaltung
32 vorgesehen. Die Gleichrichterschaltung 32 ist über eine Diode 316 mit dem Anschluß
420 des Spannungsreglers 42 des Sprachgenerators 4 elektrisch verbunden.
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Die Zeiteinheit 3 weist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung
weiterhin eine akustische Anzeige eines vorausgegangenen Netzausfalles auf, wenn
also die' Leuchtdiodenanzeige nicht mehr mit der Uhrzeit übereinstimmt.
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Zu diesem Zwecke ist einer aus zwei Widerständen 331 und 332 sowie
einem Transistor 333 bestehender Inverter 33 vorgesehen, der von dem Gleichrichter
31 gespeist ist.
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Der eine Anschluß des Widerstandes 331 ist an die Leuchtdiode b der
Zehnerstundenanzeige angeschloßen, während der zweite Anschluß an der Basis des
Transistors 333 angeschloßen ist. Dem Inverter 33 ist eine aus wei Widerständen
341 und 344. sowie einem Transistor 343 beste hende, ebenfalls an den Gleichrichter
32 angeschloßene Verstärkerstufe nachgeschaltet, welche einen Summer 35 speist.
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Diese Überwachungsschaltung arbeitet wie folgt: Bei nach einem Netz
ausfall wiederkehrender Spannung beginnen die Leuchtdioden zu blinken und die Zahlen
der Zeitanzeige beginnen wieder mit der Anzeige der Uhrzeit oo.oo. Dabei wechselt
nur die Leucht diode b der Zehnerstundenanzeigezahl dauernd zwischen Aufleuchten
und Erlöschen. Jedesmal beim Erlöschen gibt der Inverter 33 ein Plussignal zum Verstärker
34 womit der Summer 35 intermittierend zum Ertönen gebracht wird.
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Der Sprachgenerator 4 ist an die StromuersorgunX der Baueinheit 2
angeschloßen, welche über eine weitere Gleichrichterbrückenschaltung 41 an die erste
Sekundärwicklung
711 desTransformators 71 des Radiogerätes 7 angeschloßen
ist. Die Innenschaltung des Sprachgenerators ist, da für sich bekannt, in der Beschreibung
nicht näher erläutert.