SE468828B - Talhjaelpapparat foer struphuvudopererade - Google Patents

Description

15 b! Un 40 IQ 468 823 omvandlas till värme. Genom att den elektroniska omkopplaren urkopplas tidvis med prioritet med avseende på grundfrekvensen säkerställs att grundfrekvensen, alltså det egentliga röst- ljudet, inte störes.

Vid en föredragen utföríngsform har den styrande taktgivaren en grundfrekvens, som ligger över den elektromekaniska omvand- larensínre gränsfrekvens och alstrar en fyrkantssignal, varvid taktgivaren med ett inställningsorgan kopplas på sådant sätt, att dess relativa pulslängd bestäms av inställningsorganet. Vid denna föredragna utföringsform bryts alltsa grundfrekvensen med en högfrekvent signal, så att - efter lågpassfiltreringen genom omvandlaren - visserligen effekten men inte frekvensen hos signalen ändras.

Vid en annan föredragen utföringsform är den styrande takt- givaren utformad såsom univibrator, alltså såsom tidsorgan, var- vid univibratorn triggstyrs av grundfrekvensen och med ett in- ställningsorgan kopplas på sådant sätt, att dess tídskonstant är betämd av inställningsorganet. På detta sätt definieras av varje svängning hos grundfrekvensen ett visst sammanhängande tidsomrade, varigenom likaledes grundfrekvensen erhalls men signalens effekt förändras.

För att låta talet klinga mindre monotont kan man låta ljud- styrkan förstärkas vid början av talet och låta den avklinga mot meningens slut. Övade användare åstadkommer detta genom att trycka och föra bort apparaten. För att kunna möjliggöra detta naturliga talsätt även för oövade användare och för att belasta övade användare mindre är vid en föredragen utföringsform av uppfinningen den styrande taktgivaren försedd med ett första ytterligare elektroniskt filter, som är sa kopplat med till- /fran-omkopplaren att vid inkopplingen den elektroniska omkopp- larens slutningstid ökar med en bestämd tídskonstant till det genom inställningsorganet bestämda maximivärdet och vid urkopp- lingen minskar med en bestämd tídskonstant. företrädesvis lig- ger härvid tidskonstanterna vid approximativt 50 ms. I Yid en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen styrs inte endast ljudstyrkan vid in- och urkopplingen utan även tonhöjden. Detta astadkommes genom att taktgivaren för alstring av grundfrekvensen är försedd med ett ytterligare filter, som med till-/fran-omkopplaren är sa kopplat, att vid inkopplingen grundfrekvensen ökar fran ett lågt värde till ett 10 15 b! U! 40 468 828 inställt värde hos taktgivaren med en definierad tidskonstant och vid urkopplingen minskar med en definierad tidskonstant. Även i detta fall ligger tidskonstanterna båda tvâ företrädesvis vid 50 ms.

För att nu kunna använda apparaten för allt tal måste de vanligtvis förekommande elektroniska filtren för alstring av tidsberoende av taktfrekvensens variation fast inställas på be- stämda värden. Detta uppnås enligt uppfinningen genom att de elektroniska filtren för alstring av tidsberoendena av takt- frekvensens variation har skiljbara anslutningar för programme- ring pá i förväg bestämda värden. Därigenom säkerställes att det med en minimal konstruktionsinsats - så att apparatens vikt förblir låg - likväl blir möjligt att erhålla en kvalitativt högvärdig stämalstring, som är anpassad till det aktuella talet.

Speciellt "prydligt" kan stämalstringen då ske när - såsom vid en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen - Jc elektroniska filtren består av ett enda digitalt filter med en icntrollogik och en ínställbar taktgenerator. Härvid är takt- r~ för alstring av grundfrekvensen utformad såsom digitalt 51-.. 1.1» ~f :M «scillator. Det digitala filtret arbetar företrädesvis .v'-' af.~.~ ;rincipen för z-transformationen. Genom denna digitala lj:'a¿¿nad ges för det första programmerbarheten speciellt .L»-.t sen för det andra är stämalstringen inte beroende av den m_¿ :iden minskande batterispänningen, eftersom apparatens i:'«t>:rekvenser är väsentligen spänningsoberoende. Vidare >aivrstalls genom denna utformning en speciellt låg strömför- brulning, eftersom man i dag kan tillverka digitala byggrupper 1 H05-teknik. Därutöver kan man utföra hela apparaten såsom integrerad krets, varigenom apparatens vikt kan reduceras högst väsentligt.

Ytterligare föredragna utföringsformer av uppfinningen för- klaras närmare i det följande med hjälp av utföringsexempel, varvid: Fig 1 visar den principiella uppbyggnaden av ett slutsteg enligt uppfinningen; Fig 2 visar en första utföringsform av slutsteget enligt fig 1; Fig 3 visar en ytterligare utföringsform av ett slutsteg enligt uppfinningen; Pig 4 visar ett slutsteg enligt fig 2 med ljudstyrkestyrning 10 15 ul UI 40 468 23213 vid in- resp urkoppling; Pig S visar en principkrets för tonalstringen med analog- byggrupper; Fig 6 visar ett kopplingsschema för den digitala utförings- formen av uppfinningen. * Såsom framgår av fig 1 består grundfrekvensen av en väsent- ligen fyrkantsformig signal, som fran 0 V stiger till en * väsentligen mot batterispänningen svarande spänning och efter en bestämd period âter minskar. Denna signal kommer till ingång- en hos den elektroniska omkopplaren 10, som styrs av en takt- givare 20. För att styrningen skall kunna ske på sådant sätt att taktgivaren 30 endast skall kunna frånkoppla den elektronis- ka omkopplaren 10 men inte tillkoppla densamma sänds signalen med grundfrekvensen till taktgivaren 20, som sedan utför fràn- kopplingen med prioritet av grundsignalen.

Fran den elektroniska omkopplaren 10 passerar signalen till en klämma hos den elektromekaniska omvandlaren, som företrädes- vis är utförd såsom magnetiskt system. Med sin andra klämma är omvandlaren 1 kopplad till strömkällan. Över klämmorna är en skyddsdiod kopplad.

I det följande beskrivs en föredragen utföringsform av an- närmare. Vid denna koppling ordningen enligt fig 2 passerar signalen med grundfrekvensen till en första íngang hos en NAXD-grind. NAND-grindens 33' utgång är kopplad parallellt till tva utgångar hos en andra NAND-grind 23". XAND-grindens 23" utgang leder dels till styrelektroden hos en fälteffekt- transistor 10 (VMOSFET), dels via en kondensator Cf till den andra ingangen hos den första NAND-grinden 23'. Till denna in- gmns andra ingång hes den första NAND-grinden 33' är katoden resp anoden hos tvâ dioder D D, kopplad; den andra anoden , resp katoden är via motsvaradde motstånd R1, R: kopplad till den ena änden hos en potentiometer. Potentiometerns 32 mitten- uttag är anslutet till den första XAND-grindens 23' utgång. kläm- kläm- Den elektroniska omkopplaren 10 är vidare med den ena man ansluten till jord och med den andra till den första man hos den elektromekaniska omvandlaren 1. Den elektro- till den positiva försörjningspotentialen. Omvandlaren 1 är dess- mekaniska omvandlaren 1 är med sin andra klämma ansluten utom pa känt sätt överbryggad av en diod.

I det följande beskrivs närmare Funktionssättet hos kopp- 10 15 I .J in bl UI 40 i/Û ÛÛQ lingen enligt fig 2. Så snart inspånningen vid dšbOförs%É:šAND- -grindens 23' första ingång hoppar till positiv nivå minskar ut- signalen hos denna NAND-grind till 0 V under förutsättning att NAND-grindens 23' ingång ligger på "1". Genom att den första NAND-grindens 23' utgång minskar till "O" ökar utgången hos den andra NAND-grinden 23" till "1", varigenom transistorn 10 genomstyrs. Genom ökningen hos den andra NAND-grindens 23" ut- gång ökas kondensatorns CE första pol till hög potential, så att en ström passerar genom potentiometern 22, motståndet R1 och dioden D1. urladdats till den första NAND-grindens 23' tröskelvårde ökar Sålunda urladdas kondensatorn Cf. Så snart den har dess utgang till "1", varvid den andra NAND-grinden 23" sluter (transistorn 10 spärrar) och kondensatorn Cf reduceras med sin första pol till låg potential. Därigenom uppladdas den via potentiometern 22, motståndet R, och dioden D, till dess dess potential åter överstiger den första NAND-grindens 23' tröskel- återigen minskar till "O". Sedan börjar detta följer att den tidslängd, under värde och dess utgång förloppet pa nytt. Av genomstyrs, är bestämd av potentiometern 22, motståndet R1 dioden D1, tid av potentiometerns 22 andra del, motståndet R: och dioden D,. Genom inställning av potentiometern 22 bestäms sålunda vilken transistorn 10 och transistorns 10 urkopplings- inte frekvensen utan den relativa pulslängden hos denna takt- generator.

När den första ingången hos den första NAND-grinden 23' ligger pa "O" så ligger oberoende av potentialen vid dess andra ingang dess utgång på "1" och följaktligen den andra XAND-grindens 23" utgång på "0", så att transistorn 10 förblir sparrad. Därigenom säkerställs den ovannämnda "prioritets- styrningen".

I det följande förklaras såsom exempel en ytterligare före- dragen utföringsform av uppfinningen med hjälp av fig 3. Denna figur visar en av två NAND-grindar 34', 24", en OR-grind 24"', en kondensator CF och ett reglerbart motstånd 22' bestående taktgivare 20. Denna i och för sig kända byggrupp bildar en univibrator, som triggstyrs av en från "O" till "1" ökande flank och förblir inkopplad under en viss tidsperiod, som be- stäms av det reglerbara motstandet 22' och kondensatorn Cf.

Härvid säkerstålles även vid denna koppling att vid OR~grinden 24"' utgången kan vara "1" endast när "1" förekommer vid den 10 b! UI 40 C: F; ñ (J 1. f. första NAND-grindens 23' ingång. Naturligtvis är det möjligt att i stället för denna i och för sig kända koppling använda vanliga univibratorer i integrerad koppling. OR-grindens 24"' utgang är kopplad till styrelektroden hos den här inte visade fälteffekttransistorn 10.

I det följande föringsform av kopplingen enligt fig 2, visas med hjälp avfig 4 en föredragen ut- varvid ljudstyrkan för stämätergivningen, dvs den till omvandlaren 1 tillförda effekten vid tillkopplingen ökar med en viss tidskonstant, vid fränkopp- ligen äter minskar med en viss tidskonstant. Vid denna ut- föringsform av uppfinningen är en till-/från-omkopplare S med den ena polen kopplad till den positiva försörjningsspänningen och med sin andra pol till den första klämman hos en kondensator C. Kondensatorns C andra klämma är kopplad till ett jordat mot- stånd R samt till den ena polen hos en lysdiod, som med sin andra pol är jordad. Lysdioden är optiskt kopplad till styr- elektroden hos en fälteffekttransistor T, som med sina båda andra klämmer överbryggar motståndet R1. Fälteffekttransistorn T verkar här sasom styrbart motstånd, vars motstandsvärde be- ror pa den ljusström, som utpasserar från lysdioden.

Kopplingens verkningssätt är nu följande.

Om användaren trycker pä till-/från-omkopplaren S sa kopplas kondensatorn C till försörjningsspänningen. Via motståndet R1 och lysdioden uppladdas den med den genom kondensatorkapacitansen och den passerande strömmen bestämda tídskonstanten. Under denna uppladdningstid minskar den från lysdioden utsända fotoström- men, som återigen långsamt spärrar fälteffekttransistorn T, så att dess motstàndsvärde ökar. Genom att fälteffekttransistorn T är parallellkopplad med det transistorns 20 genomstyrnings- tid medbestämmande motståndet R1 så ökar den genom potentie- metern 22 inställda ljudstyrkan efter inkopplingen först lang- samt till sitt förutbestämda värde.

Ljudstyrkan avtar långsamt vid frankopplingen. Man maste dock beakta att fälttransistorn T, när lysdioden inte utsänder nagon ljusström, har ett sa högt motstandsvärde, att inkopp- lingstiden för transistorn T endast är bestämd av R1.

Utstyrningen kan ske genom en generator enligt analog eller digital teknologi.

I det följande beskrivs kopplingen hos talhjälpapparaten före slutsteget närmare med hjälp av fig 5. 10 15 L/-l U! 40 7 468 828 Såsom visas i denna figur har kopplingen en spänningsstyrd oscillator 12 (VCO), vars utgång bildar signalen med grund- frekvensen. Den spänningsstyrda oscillatorns 12 styringäng är kopplad till fyra summeringsmotstånd R, vilkas andra ändar är kopplade till utgângarna hos fyra byggrupper E, D, I och M.

Beroende pä summan av de nämnda byggruppernas utgângsspänningar erhälls sålunda utgängsfrekvensen hos den spänningsstyrda oscillatorn 13. I det följande beskrivs byggrupperna E, D, I och M närmare.

Byggruppen E omfattar ett motstândsnät RF med flera i serie kopplade motständ, vilkas kopplingspunkter är kopplade till hylskontaktklämmor RF1 - Rfn. Med den ena änden är nätet kopp- lat till försörjningsspänningen och med den andra änden till ett belastningsmotstànd och samtidigt till ett av summerings- motstánden R. Allteftersom man nu kopplar de separata motstànden i nätet RF medelst kortslutningsbryggor över klämmorna RF1 -Rfn ändras bryggruppens E utspänning. Denna utspänning bestämmer "slutfrekvensen", vilket nedan kommer att förklaras närmare.

Byggruppen D omfattar tvâ motstândsnät RS med anslutningar RS1 - RSn Det första mot- ståndsnätet RS är med sin ena ände anslutet till försörjnings- spàndngmi och med sin andra ände via ett belastningsmotstand anslutet tíllden första polen hos en omkopplingsanordning S1.

Motständsnätet RD har sin ena pol kopplad till jord och sin andra pol till den andra kontakten hos omkopplaranordningen S1.

Omkopplaranordningens S1 summapol är kopplad till en jordad kondensator CD samt till ett summeringsmotstand R. resp RD med anslutningar RD] - RDH Byggruppens D verkningssätt är följande: Om omkopplaren S1 befinner sig i det i fig 5 visade läget sa laddas kondensatorn CD via motstandsnätet RS till det genom belastningsmotständet vid motstandsnätets RS utgång bestämda spänningsvärdet, som sedan summeras vid den spänningsstyrda oscillatorns 12 ingang. Om man kopplar omkopplaren S1 till dess andra - här inte visade - läge sa urladdas kondensatorn SD helt via nätet RD.

Eftersom byggruppernas E och D utgangar summeras minskar summaspänningen av byggrupperna E och D aldrig under det av byggruppen E bestämda värdet.

I det följande beskrivs hyggruppen I.

Byggruppen I har ett motstandsnät RI med anslutningar 10 15 [Q Uï b: UI 40 “v 468 ö' NS RI - Rln är kopplat till den positiva försörjningsspänningen och med sin 'x (såsom beskrivits ovan), vilket nät med sin ena ände andra ände till en seriekopplíng av två motstånd, som å sin sida är kopplade till jord, så att en seriekoppling av totalt tre motständsbyggdelar erhålles. Den mellersta motstàndsbygg- delen är med sina bada klämmer kopplad till två klämmer hos en omkopplare S2, vars summaklämma via ett motstånd RIS samt en jordad kondensator CIS är kopplad till ett summeringsmotstand.

Byggruppens funktionssätt är följande: Om omkopplaren S2 befinner sig på det i fig 5 visade läget, så bestäms byggruppens I utspänning av spänningsfallet vid motstandsnätet RI. Om omkopplaren S2 bringas till sitt andra läge, så sjunker spänningen med den genom motståndet RIS och kondensatorn CS bestämda tidskonstanten till en lägre spänning, som bestäms av spänningsfallet över motstandsnätet RI och det efterkopplade motståndet.

I det följande beskrivs byggruppens M funktionssätt närmare.

Om omkopplaren S befinner sig i det i fig 5 visade läget, sa är batteriet frankopplat och försörjningsspänningen V+ är 0.

Om omkopplaren S bringas till sitt andra läge, så uppladdas först laddningskondensatorn CL snabbt (pa grund av den låga batteriímpedansen), under det att en till jord kopplad konden- sator CT endast långsamt uppladdas via ett motstånd RT. Spän- ningen pâ kondensatorn CT är styrd enligt ett summeringsmot- stånd R.

Kretsens totala verkningssätt är nu följande: Omkopplaren S är mekaniskt förbunden med omkopplaren S1 och detta på sådant sätt att den i vilotillståndet intar det i fig 5 visade läget. Om användaren trycker på omkopplaren S/S, sa ökar den spänningsstyrda oscillatorns styrspänning från ett av byggruppernas E, D och I summautgängsspänning bestämt värde till totalsummavärdet. Byggruppens M tidskonstant väljs härigenom kort, företrädesvis till 50 ms. Efter denna snabba ökning av ingangsspänningen för den spänningsstyrda oscillatorn 12 avtar spänningen sedan långsamt, enligt vad som bestäms av tidskonstanten genom kondensatorn CD och motstandsnätet RD, till ett slutvärde, vilket väsentligen erhalls från summan av utspänningarna fran byggrupperna E, I och M. Denna långsamma minskning av summaspünningen astadkommer en langsam reducering av utgangsfrekvensen hos den spänningsstyrda oscillatorn 12, H 10 15 20 fu UI v] UI 40 9 468 828 sa att den vid det naturliga talet vanliga sänkningen av stämman under talandet av en mening är säkerställt.

Byggruppens I omkopplare S2 åstadkommer då, när den ned- trycks från sitt i fig 5 visade viloläge, en höjning av "stäm- frekvensen“ - vid frigivande en sänkning av stämfrekvensen - varvid öknings- och sänknhußtiden är bestämda genom tidsorganet RIS, CIS Li fig 5 är alltså det "höjda" läget visat). Detta "intonationsspräng" åstadkommer en naturlig talåtergivning.

Genom att nu motståndsnäten RP, RS, RD och RI är försedda med uttagspunkter, som kan kortslutas via enkla bryggor, är det möjligt att programmera de vanliga stämsänkningarna och -höj- ningarna under talet samt start- och ändläge och ett intona- tionssprang på det sätt, som erfordras för användarens tal.

Eftersom dessa värden är helt olika från tal till tal så är det genom utformningen av talhjälpapparaten enligt uppfinningen möj- ligt att trots obetydlig konstruktionsinsats säkerställa en optimal "programmerbarhet".

I det följande kommer med hjälp av fig 6 en ytterligare föredragen utföringsform av uppfinningen att förklaras närmare, vilken utföringsform är utförd med digitalteknik. Kopplingen enligt fig 6 har en digital oscillator 40, som väsentligen be- star av en via anslutningarna RP1 och RPZ inställbar oscillator, som styr en synkronräknare. Synkronräknarens parallellutgangar är kopplade till en jämförare, som erhåller sina jämförelse- värden via ett temporärt minne. Alltid då värdena frän synkronräknaren och det temporära minnet överensstämmer sänds en utsignal till utgången AU. Till utgången AU kan ett slut- steg enligt fig 1-4 vara kopplat.

Det temporära minnet erhaller sina ingangsvärden från ett digitalt filter 60, som utför en :-transformation. :-transforma- tionens koefficienter bestäms härvid av kontrollogiken 64, Filtrets som har programmeringsanslutningar DEC, M1 och M,. pulsfrekvens bestäms av en andra oscillator 62, som har programmeringsanslutningar RT1 och Rlfi.

Yerkningssättet för denna koppling är nu följande: Genom den första oscillatorn i taktgivaren 40 bestäms grund- frekvensen. Beroende pa vilka värden, som fran det digitala filtret via det temporära minnet nar till jämföraren, modifi- eras denna grundfrekvens. Genom att man bestämmer det digitala filtrets 00 pulsfrekvens över oscillatorns 02 programmerings- U1 10 10 468 595 ingångar RT1 och RT2 och inställer z-transformationens koefficienter via kontrollogiken 64 med hjälp av värdena på styr- ingångarna DEC, M1 och M2 så kan sålunda varje godtyckligt frekvensförhällande förprogrammeras. Härvid kommer naturligtvis även de också ovan beskrivna till-/från-omkopplarna och intonationsomkopplarna till användning, varvid de är inkopplade på det för fackmannen vanliga sättet. Apparatens inställning till användarens tal sker sålunda via programmeringsingángarna RP1, RP2; RT1, RT: och M1, MZ, DEC.

Såsom nämnts ovan kan man med fördel såsom slutsteg (till- koppling till utgången AU) använda det med hjälp av fig 1-4 beskrivna slutsteget men naturligtvis även ett konventionellt slutsteg. q-

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 40 H 468 az: Patentkrav

1. Talhjälpapparat för struphuvudopererade, med en elektromekanisk omvandlare med förkopplat effektslutsteg, med åtminstone en inställbar tongenerator för alstring av en grundfrekvens, med åtminstone två av användaren påverkbara omkopplare för till-/från-styrning av omvandlaren samt för ändring av grundfrekvensen samt med inställningsorgan för inställning av ljudstyrkan, k ä n n e t e c k n a d därav, att effektslutsteget omfattar en elektronisk omkopplare (10), som styrs av en taktgivare (20) på sådant sätt, att grund- frekvensens signal åtminstone delvis bryts, och att ett första filter (30) är anordnat, vilket är anslutet till en av användaren påverkbar omkopplare (S) och är kopplat till taktgivaren (20) på sådant sätt, att den elektroniska omkopplarens (10) slutningsvaraktig- het och därmed ljudstyrkan ökar med en genom det första filtret (30) bestämd tidskonstant upp till ett genom inställnings- organen (22, 22') i förväg bestämt värde och vid urkopplingen av omkopplaren (S) minskar med en bestämd tidskonstant.

2. Talhjälpapparat enligt kravet 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att grundfrekvensens signal bryts med en över grundfrekvensen liggande taktfrekvens.

3. Talhjälpapparat enligt kravet 2, k ä n n e t e c k - n a d därav, att taktfrekvensen ligger över den elektromeka- niska omvandlarens (1) övre gränsfrekvens.

4. S 4. Talhjälpapparat enligt kravet 2 eller 3, k ä n n e- t e c k n a d signaler väsentligen är rektangelformiga.

5. Talhjälpapparat enligt något av kraven 1-4, därav, att omkopplaren (S) av därav, att grundfrekvensens och taktfrekvensens k ä n n e t e c k n a d omkopplarna är avsedd för den elektromekaniska omvandlarens (1) till-/från-styrning.

6. Talhjälpapparat enligt något av kraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d därav, att tongeneratorn (40) för alstring av grundfrekvensen är försedd med ett andra filter (50), vilket är anslutet till en omkopplare (SQ, varvid om- kopplaren (SQ är kopplad till omkopplaren för den elektromeka- niska omvandlarens (1) till-/från-styrning, så att grundfrek- 468 /1 vensen vid inkopplingen av omvandlaren (1) ökar med en av det andra filtret (50) bestämd tidskonstant och vid urkopplingen minskar med en bestämd tidskonstant.

7. Talhjälpapparat enligt något av kraven 1-6, k ä n n e t e c k n a d därav, att tongeneratorn (40) för alstring av grundfrekvensen är försedd med ett tredje filter (51), som är anslutet till en omkopplare (S2) för stämíntona- tion, så att grundfrekvensen vid inkopplingen av omkopplaren (SQ ökar med en av det tredje filtret (51) bestämd tidskons- tant och vid urkopplingen minskar med en bestämd tidskonstant.

8. Talhjälpapparat enligt kravet 6 eller 7, k ä n n e- t e c k n a d därav, att filtret eller filtren (50, 51) för alstringen av tidsberoendena av grundfrekvensens variationer har separerbara anslutningar (RSy-RSM RD,-RD,,, RII-RID) för programmeringen till i förväg bestämda värden.

9. Talhjälpapparat enligt något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d därav, att filtren består av ett enda digitalt filter (60) med en kontrollogik (64) och en inställbar oscíllator (62) samt att tongeneratorn (40') för alstringen av grundfrekvensen är utformad såsom digitalt styrd oscíllator.

10. Talhjälpapparat enligt kravet 9, k ä n n e - t e c k n a d därav, att det digitala filtret (60) arbetar enligt principen för z-transformationen.