HU215864B - Horkolásgátló készülék - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya hőrkőlásgátló készülék, amely készülékházban vanelrendezve. A készülékre az jellemző, hőgy mikrőfőnjának (1a) kimeneteegy erősítőegység (1) bemenetére csatlakőzik, melynek kimenetéhez egyaktív sávszűrő (2) kapcsőlódik, ennek kimenete egy feszltségkétszerező egyenirányítóhőz (3) van kapcsőlva, és ennekkimenetére egy Schmitt-triggeren (4) keresztül, kapcsőló ésdifferenciáló áramkörön (5) át, mőnőstabil műltivibrátőr (7)kapcsőlódik és en ek kimenetére berregő (8) van kapcsőlva, tővábbá azerősítőegység (1), az aktív sávszűrő (2) és a feszültségkétszerezőegyenirányító (3) közös pőntjára referenciafeszültséget szőlgáltatóegység (6) c atlakőzik, és az erősítőegység (1), a kapcsőló ésdifferenciáló áramkör (5), valamint a mőnőstabil műltivibrátőr (7)táplálási pőntjára kőndenzátőrral párhűzamősan kapcsőltegyenfeszültség-főrrás csa lakőzik. ŕ

Description

A találmány tárgya horkolásgátló készülék, amely készülékházban van elrendezve.

A horkolás az alvás közben létrejövő akusztikus jelenség, amely egyrészt kellemetlen a környezet számára, másrészt néhány esetben komoly egészségkárosodást is okozhat.

A horkoló egyének az alábbiak szerint csoportosíthatók:

- alkalmi horkolók,

- krónikus, illetve szokásból horkolók - patologikus okok nélkül,

- patologikus okból horkolók.

A horkolás nem csupán kellemetlen a horkolók környezetére nézve, hanem a tartós, nagy hangerősséggel történő horkolás patologikus elváltozásokat is okozhat, ugyanis a horkolás alatt fellépő oxigénhiány miatt komoly károsodás léphet fel.

A cél tehát a horkolás megszüntetése vagy legalább az alvási szakasz folyamán ritkábbá tétele, illetve a horkolás decibel értékének csökkentése.

Igen régi próbálkozás olyan módszerek kifejlesztése, amellyel a horkolási periódusok csökkenthetők vagy megszüntethetek.

A horkolás kezelésére alkalmas módszerek:

- súlycsökkentés,

- alkohol- és nikotinmegvonás,

- testhelyzet-változtatás és ébresztőberendezések alkalmazása,

- kondicionáló terápia,

- gyógyszeres kezelés,

- nyak és áll tartására szolgáló készülékek,

- a nyelv és fogak helyzetének szabályozására szolgáló eszközök,

- orron keresztül túlnyomás alkalmazása,

- az orr és orrüreg operációja stb.

Ottó Franké már 1892-ben kidolgozott és szabadalmaztatott egy olyan készüléket, amely a mélyalvás periódusában az alsó állkapcsot megfelelően pozícionálja.

1982-ben a Cartwright és Samelson egy folyóiratcikkben (JAMA 248 /1982/ 705-709) egy olyan nyelvvisszahúzó protézist ismertet, amelyet ha éjjelre felhelyeznek, csökkenteni lehet a horkolás hangerejét és gyakoriságát az alvási periódus alatt.

Cartwright az Arch. Otolaryngol 1 11 (1985) 385-388 folyóiratban megjelent cikkben szintén egy olyan készüléket ismertet, amely a nyelvre helyezve csökkenti, illetve megszünteti a horkolást.

Ez a készülék azonban csak a normál súlyú horkolók esetében volt hatásos, akik oldalsó pozícióban alszanak.

AZahnaerztl. Mitteilungen 75 (1985) 1540-1541 folyóirat cikkében az úgynevezett Esmarch protézist ismertetik, amely a szájba, a fogakra helyezhető protézis.

Ismert olyan módszer is, melynek során az orrba egy maszkon keresztül 5-15 cm vízoszlop nyomásnak megfelelő nyomású levegőt vezetnek a horkolási periódus csökkentése céljából (Láncét 1 /1981/ 862-865).

Ismert egy olyan eljárás is, amely azon alapul, hogy az alvó párnája alá egy olyan berendezést helyeznek, amely egy adott zaj szintnél vibrálni kezd és felébreszti a horkolót. (Südwestpresse, 06. 1986).

A Sleep 8 (1985) 87-94 folyóiratcikkben olyan elektronikus ébresztőberendezést írtak le, amely felébreszti a horkolót és az oldalt fekvés szokását rögzíti a horkolóban.

A DE 3 018 336 számú közzétételi irat olyan horkolásgátló készüléket ismertet, melynek mikrofonegysége, erősítője és sávszűrője van.

A DE 3 439 329 számú német szövetségi köztársaságbeli közzétételi irat által bemutatott készüléknél a horkolás jellemző frekvenciájára beállított mikrofon- és erősítőegységet, hanggenerátort, hangszórót vagy fejhallgatót tartalmaz.

A készülék a horkolás hangfrekvenciájának függvényében beállítható hangerősítő zavarásjelet ad ki a horkolás megszüntetésére.

A fent ismertetett készülékek és módszerek egy részének hátránya az, hogy minden esetben felébresztik a horkoló személyt, és emiatt az nem tudja megfelelően kipihenni magát.

Az ismert készülékek másik csoportja nem feltétlenül ébreszti fel a horkoló személyt, azonban a környezeti zajok zavarhatják a készülék hatásos működését. Célul tűztük ki olyan készülék kifejlesztését, amely nem ébreszti fel a horkolót, de testhelyzet-változtatásra kényszeríti és ezáltal a horkolás intenzitása csökken, vagy a horkolás meg is szűnik, és emellett a zavaró környezeti zajok sem befolyásolják a készülék hatékony működését.

A kifejlesztett készülék azon az elven alapszik, hogy a horkolásra jellemző frekvenciát (31-151 közötti) mint jelet különválasztjuk a környezeti zajoktól, és ennek a jelnek hatására egy piezo „zömmert”, berregőt működésbe hozunk, amely beállítható időzítésnek megfelelő hosszúságú hangjelzést ad.

Ez a hangjelzés készteti a horkoló személyt testhelyzet-változtatásra anélkül, hogy felébresztené.

A készülékre, amely mikrofont, arra csatlakozó erősítőegységet, aktív sávszűrőt, a kimenetre csatlakozó berregőt tartalmaz, az jellemző, hogy az aktív sávszűrő kimenete feszültségkétszerező egyenirányítóhoz van kapcsolva, és ennek kimenetére Schmitt-triggeren keresztül, kapcsoló és differenciáló áramkörön át, monostabil multivibrátor kapcsolódik, és ennek kimenetére van a berregő kapcsolva, továbbá az erősítőegység, az aktív sávszűrő és a feszültségkétszerező egyenirányító közös pontjára referenciafeszültséget szolgáltató egység csatlakozik, és az erősítőegység, a kapcsoló és differenciáló áramkör, valamint a monostabil multivibrátor táplálási pontjára kondenzátorral párhuzamosan kapcsolt egyenfeszültség-forrás csatlakozik.

A készülék blokkvázlatát az 1. ábrán mutatjuk be.

A 2. ábrán a készülék egyes egységeinek kapcsolási elrendezését és az egységek kapcsolatát mutatjuk be.

Az 1. ábrán látható a készülék blokkvázlata, amelyről leolvasható, hogy a készülék az la mikrofonból, az 1 erősítőegységből, a 3 feszültségkétszerező egyenirányítóból, a 4 Schmitt-trigger egységből, az 5 kapcsoló és differenciáló áramkörből, a 6 referenciafeszültséget

HU 215 864 Β szolgáltató egységből, a 7 monostabil multivibrátorból és a 8 berregőbői van összeállítva.

Az 1 erősítőegység, a 2 sávszűrő és a 3 feszültségkétszerező egyenirányító közös pontjára csatlakozik a 6 referenciafeszültséget szolgáltató egység.

A tápfeszültségforrással, amely például egy gombakkumulátor lehet, az 1 erősítőegység, az 5 kapcsoló és differenciáló áramkör, valamint a 7 monostabil multivibrátor van közvetlenül összekapcsolva.

A 2. ábrán is látható, hogy az 1 erősítőegység az R_b R₂, R₃ ellenállásból, a P, változtatható ellenállásból, a C] kondenzátorból és az IC 1/1 műveleti erősítőből áll.

A 2 sávszűrő az R4, R₅, R₆, R₇ ellenállásból, a C₃, C₄ kondenzátorból és IC 1/2 műveleti erősítőből áll.

A 3 feszültségkétszerező egyenirányító R₈, R₉ ellenállásból, C₅, C₆ kondenzátorból és a D_b D₂ diódából áll.

A 4 Schmitt-trigger az R₁₀, R, | ellenállást, a C₇ kondenzátort és az IC 1/3 műveleti erősítőt tartalmazza.

Az 5 kapcsoló és differenciáló áramkör az R₁₂, R,₃, R_l4, R,₅ ellenállást, a C₈ kondenzátort és T) tranzisztort tartalmazza.

A referenciafeszültséget szolgáltató egység, amely az U, tápfeszültségből U,/2-t szolgáltat, az R₁₆, R₁₇, R₁₈ ellenállásból, a C₁₀ kondenzátorból és az IC 1/4 műveleti erősítőből épül fel.

A 7 monostabil multivibrátor, amely a 8 berregővei van összekapcsolva, a nyolc kimenetű IC 2 integrált áramkörből, az R₁₉, R₂₀ ellenállásból, a P₂ változtatható ellenállásból és a C_H, C₁₂, C_l3 kondenzátorból áll.

Az U_t tápfeszültségforrással egy C₉ kondenzátort kapcsolunk párhuzamosan.

A készülék érzékelőeleme az la kétpólusú mikrofon, aminek munkapontját az Rj ellenállás állítja be. Az la mikrofon kimenőjele a C| csatolókondenzátoron keresztül az IC 1/1 műveleti erősítőből, R₂, R₃ ellenállásokból és a P] változtatható ellenállásból álló hangfrekvenciás erősítőre kerül. Ennek erősítése - ezzel a készülék érzékenysége - a P| változtatható ellenállás segítségével szabályozható.

A felerősített jelből (U_pp mintegy 0,7 V) a Q=5, f₀=92 Hz, A_u=10 paraméterekkel rendelkező, az IC 1/2 erősítőből és a hozzá csatlakozó R₄, R₅, R₆, R₇ ellenállásokból és C₃, C₄ kondenzátorokból álló többszörös negatív visszacsatolású 2 aktív sávszűrő választja ki a horkolásra jellemző frekvenciájú jeleket. Ez 35 Hz és 151 Hz közötti érték.

A 2 aktív sávszűrő kimenete 3 feszültségkétszerező egyenirányítóra csatlakozik. Ennek kimeneti terhelését az R₈, R₉ ellenállásokból álló feszültségosztó képezi, ennek eredő ellenállása a C₆ kondenzátorral körülbelül 0,5 s-os időállandóra van beállítva.

Ilyen módon a készülék működését impulzusszerű zavarok nem befolyásolhatják.

A kimenet a 4 Schmitt-triggerre csatlakozik. Ennek kimenete az R₎₂, R₁₃ ellenállásokból álló feszültségosztón keresztül a Tj tranzisztorból, R,₄, R|₅ ellenállásokból és C₈ kondenzátorból álló 5 kapcsoló és differenciáló áramkört vezérli.

Ennek negatívba futó impulzusa indítja a 7 monostabil multivibrátort.

A 7 monostabil multivibrátor késleltetési ideje a P₂ változtatható ellenállással körülbelül 1 és 10 s között szabályozható.

Ennek kimenetére csatlakozik a 8 berregő, amely az időzítésnek megfelelő hosszúságú, körülbelül 4 kHz frekvenciájú hangjelzést ad.

Az 1 erősítőegység, a 2 aktív sávszűrő és a 3 feszültségkétszerező egyenirányító áramköreinek működéséhez szükséges U,/2 értékű referenciafeszültséget a 6 referenciafeszültséget szolgáltató egység állítja elő.

A készülék 1 erősítőegysége olyan műveleti IC 1/1 erősítőt tartalmaz, melynek nem invertáló bemenete R₃ ellenálláson keresztül az la mikrofon negatív kimenetére, invertálóbemenete pedig az la mikrofon pozitív kimenetére sorosan kapcsolt C) kondenzátoron és R₂ ellenálláson keresztül kapcsolódik. Az la mikrofon pozitív kimenete egy R_t ellenálláson keresztül a tápfeszültség közös pontjára csatlakozik, a műveleti IC 1/1 erősítőkimenete egymással párhuzamosan kötött C₂ kondenzátoron és P, változtatható ellenálláson keresztül az invertálóbemenetre van visszacsatolva.

A 2 aktív sávszűrőnek olyan műveleti IC 1/2 erősítője van, amelynek invertálóbemenete egy C₃ kondenzátorral párhuzamosan és egy másik C₄ kondenzátorral sorosan van kapcsolva, és a C₃, C₄ kondenzátorok közös pontjára R₄, R₅ ellenálláson keresztül kapcsolódik a 2 aktív sávszűrőn át az 1 erősítőegységhez, míg a másik R₅ ellenálláson keresztül az la mikrofon negatív kimenetére kapcsolódik, ezzel van összekapcsolva egy R₇ ellenálláson keresztül az IC 1/2 műveleti erősítő nem invertáló bemenete is, míg az IC 1/2 műveleti erősítő kimenete egy R₆ ellenálláson keresztül az invertálóbemenetre van visszacsatolva.

A 3 feszültségkétszerező egyenirányító C₅ kondenzátoron keresztül kapcsolódik az aktív 2 sávszűrő kimenetére. A C₅ kondenzátor és egy, arra anódjával csatlakozó D, dióda közös pontjára katódjával egy másik D₂ dióda, és a D, dióda és egy R₈ ellenállás közös pontjára egy C₆ kondenzátor kapcsolódik, és a D₂ dióda anódja és a C₆ kondenzátor másik pontja az la mikrofon negatív kimenetére kapcsolódik. Az R₈ ellenállás másik pontjára, amely egyben a 3 feszültségkétszerező egyenirányító kimenete, másik R₉ ellenállás kapcsolódik, melynek másik pontja a tápfeszültség negatív kimenetére van kötve.

A 4 Schmitt-trigger egy olyan IC 1/3 műveleti erősítőt tartalmaz, melynek invertálóbemenete egy R₁₀ ellenálláson keresztül van összekapcsolva az la mikrofon negatív kimenetével, és az IC 1/3 műveleti erősítő kimenete egy R| 1 ellenálláson keresztül van a nem invertáló bemenetre visszacsatolva, míg az IC 1/3 műveleti erősítő kimenete egy C₇ kondenzátoron keresztül van az invertálóbemenetre visszacsatolva.

Az 5 kapcsoló és differenciáló áramkör olyan, amely egy R₁₂ ellenálláson keresztül a Schmitt-trigger kimenetéhez, egy másik R|₃ ellenálláson keresztül pedig a tápfeszültség negatív kimenetére csatlakozik és az R12, Ríj ellenállások közös pontja egy T[ tranzisztorhoz

HU 215 864 Β csatlakozik, melynek emittere a tápfeszültség negatív kimenetére, kollektora pedig egy R₁₄ ellenálláson, valamint az R|₄ ellenállással párhuzamosan, egymással sorba kötött C₈ kondenzátoron és R₁₅ ellenálláson keresztül a tápfeszültség pozitív kimenetére kapcsolódik, és a C₈ kondenzátor és az R₁₅ ellenállás közös pontján keresztül a 7 monostabil multivibrátorhoz csatlakozik.

A 7 monostabil multivibrátomál az IC 2 integrált áramkör harmadik kimenete egy 8 berregővei, második kimenete az 5 kapcsoló és differenciáló áramkörrel, nyolcadik kimenete közvetlenül, míg negyedik kimenete R₂o ellenálláson keresztül, össze van kapcsolva a referenciafeszültséget szolgáltató 6 egységgel, míg a hatodik kimenet egy P₂ változtatható ellenálláson és egy R|9 ellenálláson keresztül, össze van kapcsolva a referenciafeszültséget szolgáltató 6 egységgel, és a hatodik kimenettel összekötött hetedik kimenet egy C₁₂ kondenzátoron keresztül kapcsolódik a tápfeszültség negatív kimenetére, ugyancsak a tápfeszültség negatív kimenetére kapcsolódik közvetlenül az első kimenet, továbbá az ötödik kimenet egy C₁₃ kondenzátoron keresztül. Az IC 2 integrált áramkör egy monostabil multivibrátor IC.

A 6 referenciafeszültséget szolgáltató egységnek olyan IC 1/4 műveleti erősítője van, ahol a kimenet vissza van csatolva az invertálóbemenetre egy R₁₈ ellenálláson keresztül, és a műveleti IC 1/4 erősítő konvertálóbemenete egymáshoz képest párhuzamosan kapcsolt R₁₇ ellenálláson és C₁₀ kondenzátoron keresztül a tápfeszültség negatív kimenetére, továbbá a nem invertáló bemenete és az R₁₇ ellenállás közös pontja egy másik R₁₆ ellenálláson keresztül van a tápfeszültség pozitív kimenetére kapcsolva, és az IC 1/4 műveleti erősítő kimenete C₁₀, Cn kondenzátorokon keresztül van a nem invertáló bemenetre visszacsatolva, továbbá egy Cn kondenzátoron keresztül van a tápfeszültség negatív kimenetével összekapcsolva.

Az általunk kifejlesztett készülék előnye, hogy a kellemetlen és egészségre káros horkolást csökkenteni, megszüntetni képes a horkoló személy ébrenlétig történő felébresztése nélkül.

Claims (9)

1. Horkolásgátló készülék, amelynek mikrofonja, a mikrofon kimenetére csatlakozó erősítőegysége, annak kimenetére kapcsolódó aktív sávszűrője, valamint a készülék kimenetére csatlakozó berregője van készülékházban elrendezve, azzal jellemezve, hogy az aktív sávszűrő (2) kimenete feszültségkétszerező egyenirányítóhoz (3) van kapcsolva, és ennek kimenetére Schmitttriggeren (4) keresztül, kapcsoló és differenciáló áramkörön (5) át, monostabil multivibrátor (7) kapcsolódik, és ennek kimenetére van a berregő (8) kapcsolva, továbbá az erősítőegység (1), az aktív sávszűrő (2) és a feszültségkétszerező egyenirányító (3) közös pontjára referenciafeszültséget szolgáltató egység (6) csatlakozik, és az erősítőegység (1), a kapcsoló és differenciáló áramkör (5), valamint a monostabil multivibrátor (7) táplálási pontjára kondenzátorral (C₉) párhuzamosan kapcsolt egyenfeszültség-forrás csatlakozik.

2. Az 1. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy erősítőegysége (1) olyan műveleti erősítőt (IC 1/1) tartalmaz, melynek nem invertáló bemenete ellenálláson (R₃) keresztül a mikrofon (la) negatív kimenetére, invertálóbemenete pedig a mikrofon (la) pozitív kimenetére szorosan kapcsolt kondenzátoron (C]) és ellenálláson (R₂) keresztül kapcsolódik, és a mikrofon (la) pozitív kimenete egy ellenálláson (R,) keresztül a tápfeszültség pozitív kimenetére csatlakozik, a műveleti erősítő (IC 1/1) kimenete egymással párhuzamosan kötött kondenzátoron (C₂) és változtatható ellenálláson (P|) keresztül az invertálóbemenetre van visszacsatolva.

3. Az 1. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy aktív sávszűrőjének (2) olyan műveleti erősítője (IC 1/2) van, amelynek invertálóbemenete egy kondenzátorral (C₃) párhuzamosan és egy másik kondenzátorral (C₄) sorosan van kapcsolva, és a kondenzátorok (C₃, C₄) közös pontjára ellenállások (R₄, R₅) kapcsolódnak, és az egyik ellenálláson (R₄) keresztül kapcsolódik az aktív sávszűrő (2) az erősítőegységhez (1), míg a másik ellenálláson (R₅) keresztül a mikrofon (la) negatív kimenetére kapcsolódik, ezzel van összekapcsolva ellenálláson (R₇) keresztül a műveleti erősítő (IC 1/2) nem invertáló bemenete, míg a műveleti erősítő (IC 1/2) kimenete ellenálláson (R₆) keresztül az invertálóbemenetre van visszacsatolva.

4. Az 1. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy olyan feszültségkétszerező egyenirányítója (3) van, amely kondenzátoron (C₅) keresztül kapcsolódik az aktív sávszűrő (2) kimenetére, és a kondenzátor (C₅) és egy, arra anódjával csatlakozó dióda (D[) közös pontjára katódjával egy másik dióda (D₂), és a dióda (DJ és egy ellenállás (R₈) közös pontjára kondenzátor (C₆) kapcsolódik, és a dióda (D₂) anódja és a kondenzátor (C₆) másik pontja a mikrofon (la) negatív kimenetére kapcsolódik, míg az ellenállás (R₈) másik pontjára, amely egyben a feszültségkétszerező egyenirányító (3) kimenete, másik ellenállás (Ry) kapcsolódik, melynek másik pontja a tápfeszültség negatív kimenetére van kötve.

5. Az 1. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy Schmitt-triggere (4) egy olyan műveleti erősítőt (IC 1/3) tartalmaz, melynek invertálóbemenete ellenálláson (R₁₀) keresztül van összekapcsolva a mikrofon (la) negatív kimenetével, és a műveleti erősítő (IC 1/3) kimenete ellenálláson (Rn) keresztül van a nem invertáló bemenetre visszacsatolva, míg a műveleti erősítő (IC 1/3) kimenete kondenzátoron (C₇) keresztül van az invertálóbemenetre visszacsatolva.

6. Az 1. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy olyan kapcsoló és differenciáló áramköre (5) van, amely egy ellenálláson (R₁₂) keresztül a Schmitttrigger kimenetéhez, egy másik ellenálláson (R_l3) keresztül pedig a tápfeszültség negatív kimenetére csatlakozik, és az ellenállások (R_i2, R₁₃) közös pontja tranzisztorhoz (T,) csatlakozik, melynek emittere a tápfeszültség negatív kimenetére, kollektora pedig ellenállá4

HU 215 864 Β són (R₁₄), valamint az ellenállással (R_]4) párhuzamosan, egymással sorba kötött kondenzátoron (C₈) és ellenálláson (R₁₅) keresztül a tápfeszültség pozitív kimenetére kapcsolódik, és a kondenzátor (C₈) és az ellenállás (R_1S) közös pontján keresztül a monostabil multivibrátorhoz (7) csatlakozik.

7. Az 1. igénypont szerinti készülék, azzal jellemezve, hogy olyan monostabil multivibrátora (7) van, amelynél az integrált áramkör (IC 2) harmadik kimenete berregővei (8), második kimenete a kapcsoló és differenciáló áramkörrel (5), nyolcadik kimenete közvetlenül, míg a negyedik kimenete ellenálláson (R₂₀) keresztül össze van kapcsolva a referenciafeszültséget szolgáltató egységgel (6), míg a hatodik kimenet változtatható ellenálláson (P₂) és ellenálláson (R,t>) keresztül össze van kapcsolva a referenciafeszültséget szolgáltató egységgel (6), a hatodik kimenettel összekötött hetedik kimenet kondenzátoron (C ,₂) keresztül kapcsolódik a tápfeszültség negatív kimenetére, ugyancsak a tápfeszültség negatív kimenetére kapcsolódik közvetlenül az első kimenet, továbbá az ötödik kimenet kondenzátoron (C_l3) keresztül.

8. Az 1. igénypont szerinti készülék, azzaljellemez5 ve, hogy olyan referenciafeszültséget szolgáltató egysége (6) van, amelynek olyan műveleti erősítője (IC 1/4) van, ahol a kimenet vissza van csatolva az invertálóbemenetre ellenálláson (R,_s) keresztül, és a műveleti erősítő (IC 1/4) nem invertáló bemenete egymáshoz

10 képest párhuzamosan kapcsolt ellenálláson (R₁₇) és kondenzátoron (C_1Q) keresztül a tápfeszültség negatív kimenetére, továbbá nem invertáló bemenete és az ellenállás (R,₇) közös pontja egy másik ellenálláson (R₁₆) keresztül van a tápfeszültség pozitív kimenetére kap15 csolva, és a műveleti erősítő (IC 1/4) kimenete kondenzátorokon (Cio, C_H) keresztül van a nem invertáló bemenetre visszacsatolva, továbbá egy kondenzátoron (C_H) keresztül van a tápfeszültség negatív kimenetével összekapcsolva.