ДВУХКАНАЛЬНЫЙ АУДИОМЕТР Российский патент 2025 года по МПК A61B5/12 

Изобретение относится к медицинской технике и может использоваться для субъективной оценки степени тугоухости человека.

Известен цифровой синтезатор изменяющейся частоты (Патент на изобретение №2765264, кл. Н03В 23/00. 2022. Цифровой синтезатор изменяющейся частоты. В.Ю. Капустин), содержащий датчик кода длительности сигнала, датчик адреса периодической функции, датчик длины псевдослучайной последовательности, датчик кода диапазона частот, датчик кода начальной частоты, блока формирования псевдослучайной последовательности, первый перемножитель, первый сумматор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, блок вычисления периодической функции, коммутатор, генератор тактовых импульсов, блок вычисления фазы, блок вычисления амплитуды, датчик адреса амплитудно-модулирующей функции, блок вычисления амплитудно-модулирующей функции, второй перемножитель, цифро-аналоговый преобразователь, фильтр нижних частот.

Известен аудиометр (Патент на изобретение №2791159, кл. МПК А61В 5/12, 2022. Аудиометр. В.Ю. Капустин), содержащий датчик кода длительности сигнала, датчик адреса периодической функции, датчик длины псевдослучайной последовательности, датчик кода диапазона частот, датчик кода начальной частоты, блока формирования псевдослучайной последовательности, первый перемножитель, первый сумматор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, блок вычисления периодической функции, коммутатор, генератор тактовых импульсов, блок вычисления фазы, блок вычисления амплитуды, датчик адреса амплитудно-модулирующей функции, блок вычисления амплитудно-модулирующей функции, второй перемножитель, цифро-аналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, управляемый аттенюатор, управляемый коммутатор, постоянное запоминающее устройство, сумматор интенсивностей, датчик кода интенсивности и датчик кода тестируемого уха.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) к предлагаемому является аудиометр (Патент на изобретение №2809013, кл. МПК А61В 5/12, 2023. Аудиометр. В.Ю. Капустин), содержащий датчик кода длительности сигнала, датчик адреса периодической функции, датчик длины псевдослучайной последовательности, датчик кода диапазона частот, датчик кода начальной частоты, блока формирования псевдослучайной последовательности, первый перемножитель, первый сумматор, делитель частоты с переменным коэффициентом деления, блок вычисления периодической функции, первый коммутатор, генератор тактовых импульсов, блок вычисления фазы, блок вычисления амплитуды, датчик адреса амплитудно-модулирующей функции, блок вычисления амплитудно-модулирующей функции, второй перемножитель, цифро-аналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, управляемый аттенюатор, управляемый коммутатор, блок храпения опорных значений интенсивностей, блок хранения максимальных значений интенсивностей, второй коммутатор, схема сравнения, второй сумматор, датчик кода интенсивности и датчик кода тестируемого уха.

Однако недостатком таких аудиометров является невозможность формирования маскирующих и опорных сигналов, которые бывают необходимы для проведения пороговых и надпороговых аудиометрических тестов для более детального исследования слуха.

Цель изобретения - получение второго канала формирования сигнала, что обеспечит формирование маскирующих и опорных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в аудиометр, содержащий последовательно соединенные первый датчик адреса периодической функции, первый блок вычисления периодической функции, первый коммутатор, первый перемножитель, первый сумматор, первый блок вычисления фазы, первый блок вычисления амплитуды, второй перемножитель, первый цифро-аналоговый преобразователь, первый фильтр нижних частот, первый управляемый аттенюатор, первый управляемый коммутатор, а также последовательно соединенные первый датчик длины псевдослучайной последовательности и первый блок формирования псевдослучайной последовательности, выход которого соединен с вторым входом первого коммутатора, последовательно соединенные первый датчик кода длительности сигнала и первый делитель с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с тактовым входом первого блока вычисления периодической функции и тактовым входом первого блока формирования псевдослучайной последовательности, первый датчик кода диапазона частот, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя, первый датчик кода начальной частоты, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, с первым адресным входом первого блока хранения опорных значений интенсивностей и с первым адресным входом первого блока хранения максимальных значений интенсивностей, последовательно соединенные первый датчик адреса амплитудно-модулирующей функции и первый блок вычисления амплитудно-модулирующей функции, выход которого соединен с вторым входом второго перемножителя, второй вход первого блока вычисления амплитудно-модулирующей функции соединен с выходом первого коммутатора, последовательно соединенные первый датчик кода интенсивности, второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого блока хранения опорных значений интенсивностей, первую схему сравнения, второй вход которой соединен с выходом первого блока хранения максимальных значений интенсивностей, второй коммутатор, второй вход которого соединен с выходом первого блока хранения максимальных значений интенсивностей, третий вход соединен с выходом второго сумматора, а выход соединен с управляющим входом первого управляемого аттенюатора, первый датчик кода тестируемого уха, выход которого соединен с управляющим входом первого управляемого коммутатора, вторым адресным входом первого блока хранения опорных значений интенсивностей, с вторым адресным входом первого блока хранения максимальных значений интенсивностей, и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом первого делителя с переменным коэффициентом деления и тактовым входом первого блока вычисления фазы, дополнительно введены последовательно соединенные второй датчик адреса периодической функции, второй блок вычисления периодической функции, третий коммутатор, третий перемножитель, третий сумматор, второй блок вычисления фазы, тактовый вход которого соединен к выходу генератора тактовых импульсов, второй блок вычисления амплитуды, четвертый перемножитель, второй цифро-аналоговый преобразователь, второй фильтр нижних частот, второй управляемый аттенюатор, второй управляемый коммутатор, а также последовательно соединенные второй датчик длины псевдослучайной последовательности и второй блок формирования псевдослучайной последовательности, выход которого соединен с вторым входом третьего коммутатора, последовательно соединенные второй датчик кода длительности сигнала и второй делитель с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с тактовым входом второго блока вычисления периодической функции и тактовым входом второго блока формирования псевдослучайной последовательности, а тактовый вход второго делителя с переменным коэффициентом деления соединен к выходу генератора тактовых импульсов, второй датчик кода диапазона частот, выход которого соединен с вторым входом третьего перемножителя, второй датчик кода начальной частоты, выход которого соединен с вторым входом третьего сумматора, с первым адресным входом второго блока хранения опорных значений интенсивностей и с первым адресным входом второго блока хранения максимальных значений интенсивностей, последовательно соединенные второй датчик адреса амплитудно-модулирующей функции и второй блок вычисления амплитудно-модулирующей функции, выход которого соединен с вторым входом четвертого перемножителя, второй вход второго блока вычисления амплитудно-модулирующей функции соединен с выходом третьего коммутатора, последовательно соединенные второй датчик кода интенсивности, четвертый сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго блока хранения опорных значений интенсивностей, вторая схема сравнения, второй вход которой соединен с выходом второго блока хранения максимальных значений интенсивностей. четвертый коммутатор, второй вход которого соединен с выходом второго блока хранения максимальных значений интенсивностей, третий вход соединен с выходом четвертого сумматора, а выход соединен с управляющим входом второго управляемого аттенюатора, второй датчик кода тестируемого уха, выход которого соединен с управляющим входом второго управляемого коммутатора, с вторым адресным входом второго блока хранения опорных значений интенсивностей, с вторым адресным входом второго блока хранения максимальных значений интенсивностей, первый сумматор сигналов, первый вход которого соединен с первым выходом управляемого первого коммутатора, а второй вход соединен с первым выходом второго управляемого коммутатора, второй сумматор сигналов, первый вход которого соединен с вторым выходом первого управляемого коммутатора, а второй вход соединен с вторым выходом второго управляемого коммутатора.

На Фиг. 1 приведена структурная схема двухканального аудиометра.

Двухканальный аудиометр содержит последовательно соединенные первый датчик адреса периодической функции 4, первый блок вычисления периодической функции 19, первый коммутатор 18, первый перемножитель 12, первый сумматор 11, первый блок вычисления фазы 17, первый блок вычисления амплитуды 25, второй перемножитель 27, первый цифро-аналоговый преобразователь 34, первый фильтр нижних частот 38, первый управляемый аттенюатор 47. первый управляемый коммутатор 48, первый выход которого соединен с первым входом первого сумматора сигналов 55, а второй выход соединен с первым входом второго сумматора сигналов 56, а также последовательно соединенные первый датчик длины псевдослучайной последовательности 3 и первый блок формирования псевдослучайной последовательности 13. выход которого соединен с вторым входом первого коммутатора 18, последовательно соединенные первый датчик кода длительности сигнала 5 и первый делитель с переменным коэффициентом деления 20, выход которого соединен с тактовым входом первого блока вычисления периодической функции 19 и тактовым входом первого блока формирования псевдослучайной последовательности 13, первый датчик кода диапазона частот 2, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя 12, первый датчик кода начальной частоты 1, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора 11, с первым адресным входом первого блока хранения опорных значений интенсивностей 36 и с первым адресным входом первого блока хранения максимальных значений интенсивностей 37, последовательно соединенные первый датчик адреса амплитудно-модулирующей функции 29 и первый блок вычисления амплитудно-модулирующей функции 28, выход которого соединен с вторым входом второго перемножителя 27, второй вход первого блока вычисления амплитудно-модулирующей функции 28 соединен с выходом первого коммутатора 18, последовательно соединенные первый датчик кода интенсивности 54, второй сумматор 44, второй вход которого соединен с выходом первого блока хранения опорных значений интенсивностей 36, первую схему сравнения 45, второй вход которой соединен с выходом первого блока хранения максимальных значений интенсивностей 37, второй коммутатор 46, второй вход которого соединен с выходом первого блока хранения максимальных значений интенсивностей 37, третий вход соединен с выходом второго сумматора 44, а выход соединен с управляющим входом первого управляемого аттенюатора 47, первый датчик кода тестируемого уха 39, выход которого соединен с управляющим входом первого управляемого коммутатора 48, с вторым адресным входом первого блока хранения опорных значений интенсивностей 36, с вторым адресным входом первого блока хранения максимальных значений интенсивностей 37, последовательно соединенные второй датчик адреса периодической функции 7, второй блок вычисления периодической функции 22, третий коммутатор 23, третий перемножитель 15, третий сумматор 16, второй блок вычисления фазы 24, второй блок вычисления амплитуды 26, четвертый перемножитель 33, второй цифро-аналоговый преобразователь 35, второй фильтр нижних частот 41, второй управляемый аттенюатор 50, второй управляемый коммутатор 49, первый выход которого соединен с вторым входом первого сумматора сигналов 55, а второй выход соединен с вторым входом второго сумматора сигналов 56, а также последовательно соединенные второй датчик длины псевдослучайной последовательности 8 и второй блок формирования псевдослучайной последовательности 14, выход которого соединен с вторым входом третьего коммутатора 23, последовательно соединенные второй датчик кода длительности сигнала 6 и второй делитель с переменным коэффициентом деления 21. выход которого соединен с тактовым входом второго блока вычисления периодической функции 22 и тактовым входом второго блока формирования псевдослучайной последовательности 14, второй датчик кода диапазона частот 9, выход которого соединен с вторым входом третьего, перемножителя 15, второй датчик кода начальной частоты 10, выход которого соединен с вторым входом третьего сумматора 16, с первым адресным входом второго блока хранения опорных значений интенсивностей 43 и с первым адресным входом второго блока хранения максимальных значений интенсивностей 42, последовательно соединенные второй датчик адреса амплитудно-модулирующей функции 31 и второй блок вычисления амплитудно-модулирующей функции 32, выход которого соединен с вторым входом четвертого перемножителя 33, а второй вход второго блока вычисления амплитудно-модулирующей функции 32 соединен с выходом третьего коммутатора 23, последовательно соединенные второй датчик кода интенсивности 57, четвертый сумматор 53. торой вход которого соединен с выходом второго блока хранения опорных значений интенсивностей 43, вторую схему сравнения 52, второй вход которой соединен с выходом второго блока хранения максимальных значений интенсивностей 42, четвертый коммутатор 51, второй вход которого соединен с выходом второго блока хранения максимальных значений интенсивностей 42, третий вход соединен с выходом четвертого сумматора 53, а выход соединен с управляющим входом второго управляемого аттенюатора 50, второй датчик кода тестируемого уха 40, выход которого соединен с управляющим входом второго управляемого коммутатора 49, с вторым адресным входом второго блока хранения опорных значений интенсивностей 43, с вторым адресным входом второго блока хранения максимальных значений интенсивностей 42, и генератор тактовых импульсов 30, выход которою соединен с тактовым входом первого делителя с переменным коэффициентом деления 20, тактовым входом первого блока вычисления фазы 17, тактовым входом второго делителя с переменным коэффициентом деления 21 и тактовым входом второго блока вычисления фазы 24.

Двухканальный аудиометр работает следующим образом.

С помощью датчиков 1-5, 29 для тестового сигнала устанавливают необходимые значения начальной частоты F_T0, диапазона D_T изменения частоты, адреса требуемой функции изменения частоты или длины формируемой М-последовательности, длительности сигнала T_T, и адреса амплитудно-модулирующей функции. В зависимости от того, какой выбран закон изменения частоты, регулярный или псевдослучайный, на выход первого коммутатора 18 будет поступать код q_i, закона изменения частоты либо с выхода первого блока вычисления периодической функции 19, либо с выхода первого блока формирования псевдослучайной последовательности 13. По каждому импульсу с выхода первого делителя с переменным коэффициентом деления 20 на вход первого перемножителя 12 будет поступать новое значение кода q_i изменения частоты. Первый делитель с переменным коэффициентом деления 20 обеспечивает отработку необходимой длительности закона изменения частоты

T_T = Kт*T_C,

где T_C - период тактовой частоты F_C;

K_T - код длительности закона изменения частоты тестового сигнала.

Отработка необходимого диапазона D_T изменения частоты обеспечивается первым перемножителем 12, в котором код q_i умножается на величину D_T и далее полученный код суммируется первым сумматором 11 с кодом начальной частоты F_T0. Полученный код Q_T поступает на вход первого блока вычисления фазы 17, т.е.

Q_T = F_T0+D_T*q_i.

Первый блок вычисления фазы 17 и первый блок вычисления амплитуды 25 обеспечивают формирование выходной синусоидальной функции с частотой, определяемой выражением:

F_Tвых = F_c*Q_T/2^m = (F_T0 + D_T*q_i)*Fc/2^m,

где m - разрядность первого блока вычисления фазы 17;

q_i - код изменения частоты, который может изменяться в диапазоне от минус единицы до плюс единицы.

При условии, что F_c численно равна 2^m, имеем F_Твых, численно равную Q_T. Таким образом, величина Q_T полностью определяет значение выходной частоты.

F_Tвых = Q_T = (F_T0 + D_T*q_i).

При установленном диапазоне изменения частот, равным нулю, частота выходного сигнала будет фиксированной и равной значению кода F_T0, т.е. на выходе мы получим тональный сигнал. Если в качестве периодической функции изменения частоты будет использована какая-либо монотонная возрастающая функция, например, линейная, то частоты выходного сигнала будет меняться от значения F_T0 до F_T0 + D_T и, наоборот, если будет использована монотонная ниспадающая функция, то частота выходного сигнала будет изменяться от величины F_T0 - D_T до F_T0. При использовании в качестве периодической функции изменения частоты знакопеременной функции, например, синусоидальной, то частота выходного сигнала будет колебаться от значения F_T0 - D_T до значения F_T0 + D_T. Таким образом, видно, что величина F_T0, в зависимости от используемой функции изменения частоты может быть значением начальной частоты, конечной частоты и средней частоты. Точно так же, при использовании в качестве функции изменения выходной частоты псевдослучайной М-последовательности, можно получить в качестве выходного сигнала узкополосный шум с центральной частотой F_T0 полосой от F_T0 - D_T до F_T0 + D_T и при фиксированном знаковом разряде, плюсовом или минусовом, получим соответственно полосовой шум в диапазоне от F_T0 до F_T0 + D_T или от F_T0 - D_T до F_T0.

Одновременно, код q_i с выхода первого коммутатора 18 поступает на вход первого блока вычисления амплитудно-модулирующей функции 28, который формирует код амплитуды выходного сигнала, в зависимости от текущего значения девиации. Полученный код амплитуды, поступает на вход второго перемножителя 27. В результате на выходе получаем синусоидальный сигнал, амплитуда которого определяется выражением:

или при F_c = 2^m получим

В результате получаем на выходе устройства синусоидальный сигнал, амплитуда которого зависит только от текущего значения девиации q_i сигнала и не зависит от значения начальной частоты F_T0. При этом закон изменения амплитудной модуляции не зависит от величины девиации D_T и действует только в пределах выбранной полосы частот выходного сигнала.

Таким образом, устанавливая параметры для тестового сигнала следующим образом:

При D_T = 0; A_T = 1,0 - на выходе первого управляемого аттенюатора 47 получаем тональный тестовый сигнал с частотой F_T0 определяемой кодом первого датчика кода начальной частоты 1.

При D_T <> 0; A_T = 1,0; q_i = Sin(X) - на выходе первого управляемого аттенюатора 47 получаем частотно-модулированный тестовый сигнал с центральной частотой F_T0 определяемой кодом первого датчика кода начальной частоты 1 и девиацией частоты ±D_T определяемой первым датчиком кода диапазона частот 2 и синусоидальным законом амплитудной модуляции, устанавливаемым первым блоком вычисления периодической функции 28.

При D_T <> 0; A_T = 1,0; q_i = ±Случай(Х) - на выходе первого управляемого аттенюатора 47 получаем частотно-модулированный тестовый сигнал с центральной частотой F_T0 определяемой кодом первого датчика кода начальной частоты 1 и девиацией частоты ±D_T определяемой первым датчиком кода диапазона частот 2 и псевдослучайным законом модуляции по частоте, устанавливаемым первым блоком формирования псевдослучайной последовательности 13 или другими словами, получим узкополосный шум с девиацией ±D_T и центральной частотой F_T0.

При D_T = F_T; F_T0 = 0; A_T = 1,0; q_i = +Случай(Х) - на выходе первого управляемого аттенюатора 47 получаем частотно-модулированный тестовый сигнал с девиацией частоты от 0 до +F_T определяемой первым датчиком кода диапазона частот 2 и псевдослучайным законом модуляции по частоте, устанавливаемым первым блоком формирования псевдослучайной последовательности 13, или другими словами, получим белый шум в диапазоне частот от 0 до +F_T.

При D_T = F_T; F_T0 = 0; A_T = Речь(Х); q_i = +Случай(Х) - на выходе первого управляемого аттенюатора 47 получаем частотно-модулированный тестовый сигнал с девиацией частоты от 0 до +F_T определяемой первым датчиком кода диапазона частот 2 и псевдослучайным законом модуляции по частоте, устанавливаемым первым блоком формирования псевдослучайной последовательности 13, и речевой функцией модуляции по амплитуде, устанавливаемой первым датчиком адреса амплитудно-модулирующей функции 29, или другими словами, получим речевой шум в диапазоне частот от 0 до +F_T.

Полученный тестовый цифровой сигнал, после преобразования в аналоговый вид с помощью первого цифроаиалогового преобразователя 34 и первого фильтра низкой частоты 38, поступает через первый управляемый аттенюатор 47 на вход первого управляемого коммутатора 48. Первый управляемый коммутатор 48, в зависимости от кода поступающего с первого датчика кода тестируемого уха 39 подает тестовый сигнал либо через первый сумматор сигнала 55 на правое ухо (выход П), либо через второй сумматор сигнала 56 на левое ухо (выход Л). Код интенсивности, подаваемый на управляющий вход первого управляемого аттенюатора 47, состоит из двух частей, кода заданной интенсивности I_Tз и опорного эквивалентного порогового уровня звукового давления I_Tп для установленной частоты F_T0.

I_T = I_Tз + I_Tп(F_T0).

Опорные эквивалентные пороговые уровни звукового давления I_Tп(F_T0) для каждого значения тестовых частот хранятся в первом блоке хранения опорных значений интенсивностей 36. Код заданной интенсивности выходного сигнала I_Tз устанавливается с помощью первого датчика кода интенсивности 54, далее коды заданной интенсивности I_Tз и опорные эквивалентные пороговые уровни звукового давления I_Tп поступают на входы второго сумматора 44, где происходит их суммирование. Таким образом, если будет установлено значение заданной интенсивности I_Tз, равное нулю, то на выходе второго сумматора 44 будет установлена интенсивность равная опорному эквивалентному пороговому уровню звукового давления для этой частоты. Далее код интенсивности с выхода второго сумматора 44 поступает на вход первой схемы сравнения 45, где происходит сравнение этого кода с кодом максимального значения интенсивности для установленной частоты, поступающего с первого блока хранения максимальных значений интенсивности 37. Если код с выхода второго сумматора 44 будет меньше или равен коду, поступающему с выхода первого блока хранения максимальных значений интенсивностей 37, то на выход второго коммутатора 46 будет пропускаться установленное значение интенсивности с выхода второго сумматора 44 без изменения. Если код с выхода второго сумматора 44 будет больше кода поступающего с выхода первого блока хранения максимальных значений интенсивностей 37, то на выход второго коммутатора 46 будет пропускаться код с выхода первого блока хранения максимальных значений интенсивностей 37. Таким образом, на выход второго коммутатора 46 и соответственно на вход первого управляемого аттенюатора 47 всегда будет поступать код не более, установленных максимальных значений интенсивностей.

С помощью датчиков 6-10, 31 для маскирующего (опорного) сигнала устанавливают необходимые значения начальной частоты F_T0, диапазона D_M изменения частоты, адреса требуемой функции изменения частоты или длины формируемой М-последовательности, длительности сигнала T_M, и адреса амплитудно-модулирующей функции. В зависимости от того, какой выбран закон изменения частоты, регулярный или псевдослучайный, на выход третьего коммутатора 23 будет поступать код g_i закона изменения частоты либо с выхода второго блока вычисления периодической функции 22, либо с выхода второго блока формирования псевдослучайной последовательности 14. По каждому импульсу с выхода второго делителя с переменным коэффициентом деления 21 на вход третьего перемножителя 15 будет поступать новое значение кода g_i изменения частоты. Второй делитель с переменным коэффициентом деления 21 обеспечивает отработку необходимой длительности закона изменения частоты

T_M = K_M*T_C,

где T_C - период тактовой частоты F_C;

K_M - код длительности закона изменения частоты маскирующего (опорного) сигнала.

Отработка необходимого диапазона D_M изменения частоты обеспечивается третьим перемножителем 15, в котором код g_i умножается на величину D_M и далее полученный код суммируется третьим сумматором 16 с кодом начальной частоты F_M0. Полученный код Q_M поступает на вход второго блока вычисления фазы 24, т.е.

Q_M = F_M0 + D_M*g_i.

Второй блок вычисления фазы 24 и второй блок вычисления амплитуды 26 обеспечивают формирование выходной синусоидальной функции с частотой, определяемой выражением:

F_Mвых = F_c*Q_M/2ⁿ = (F_M0 + D_M*g_i)*Fc/2ⁿ,

где n - разрядность второго блока вычисления фазы 24;

g_i - код изменения частоты, который может изменяться в диапазоне от минус единицы до плюс единицы.

При условии, что F_c численно равна 2ⁿ, имеем F_Mвых, численно равную Q_M. Таким образом, величина Q_M полностью определяет значение выходной частоты.

F_Mвых = Q_M = (F_M0 + DM*g_i).

При установленном диапазоне изменения частот, равным нулю, частота выходного сигнала будет фиксированной и равной значению кода F_M0, т.е. на выходе мы получим тональный сигнал. Если в качестве периодической функции изменения частоты будет использована какая-либо монотонная возрастающая функция, например, линейная, то частоты выходного сигнала будет меняться от значения F_M0 до F_M0 + D_M и, наоборот, если будет использована монотонная ниспадающая функция, то частота выходного сигнала будет изменяться от величины F_M0 - D_M до F_M0. При использовании в качестве периодической функции изменения частоты знакопеременной функции, например, синусоидальной, то частота выходного сигнала будет колебаться от значения F_M0 - D_M до значения F_M0 + D_M. Таким образом, видно, что величина F_M0, в зависимости от используемой функции изменения частоты может быть значением начальной частоты, конечной частоты и средней частоты. Точно также, при использовании в качестве функции изменения выходной частоты псевдослучайной М-последовательности, можно получить в качестве выходного сигнала узкополосный шум с центральной частотой F_M0 полосой от F_M0 - D_M до F_M0 + D_M и при фиксированном знаковом разряде, плюсовом или минусовом, получим соответственно полосовой шум в диапазоне от F_M0 до F_M0 + D_M или от F_M0 - D_M до F_M0.

Одновременно, код g_i с выхода третьего коммутатора 23 поступает на вход второго блока вычисления амплитудно-модулирующей функции 32, который формирует код амплитуды выходного сигнала, в зависимости от текущего значения девиации. Полученный код амплитуды, поступает на вход четвертого перемножителя 33. В результате на выходе получаем синусоидальный сигнал, амплитуда которого определяется выражением:

или при F_c = 2ⁿ получим

В результате получаем на выходе устройства синусоидальный сигнал, амплитуда которого зависит только от текущего значения девиации g_i сигнала и не зависит от значения начальной частоты F_M0. При этом закон изменения амплитудной модуляции не зависит от величины девиации D_M и действует только в пределах выбранной полосы частот выходного сигнала.

Таким образом, устанавливая параметры для маскирующего (опорного) сигнала следующим образом:

При D_M = 0; A_M = 1,0 - на выходе второго управляемого аттенюатора 50 получаем тональный маскирующий (опорный) сигнал с частотой F_M0 определяемой кодом второго датчика кода начальной частоты 10.

При D_M <> 0; A_M = 1,0; g_i = Sin(X) - на выходе второго управляемого аттенюатора 50 получаем частотно-модулированный маскирующий (опорный) сигнал с центральной частотой F_M0 определяемой кодом второго датчика кода начальной частоты 10 и девиацией частоты ±DM определяемой вторым датчиком кода диапазона частот 9 и синусоидальным законом амплитудной модуляции, устанавливаемым вторым блоком вычисления периодической функции 32.

При D_M <> 0; A_M = 1,0; g_i = ±Случай(Х) - на выходе второго управляемого аттенюатора 50 получаем частотно-модулированный маскирующий (опорный) сигнал с центральной частотой F_M0 определяемой кодом второго датчика кода начальной частоты 10 и девиацией частоты ±DM определяемой вторым датчиком кода диапазона частот 9 и псевдослучайным законом модуляции по частоте, устанавливаемым вторым блоком формирования псевдослучайной последовательности 14 или другими словами, получим узкополосный шум с девиацией ±D_M и центральной часто той F_M0.

При D_M = F; F_M0 = 0; A_M = 1,0; g_i = +Случай(Х) - на выходе второго управляемого аттенюатора 50 получаем частотно-модулированный маскирующий (опорный) сигнал с девиацией частоты от 0 до +F_M определяемой вторым датчиком кода диапазона частот 9 и псевдослучайным законом модуляции по частоте, устанавливаемым вторым блоком формирования псевдослучайной последовательности 14, или другими словами, получим белый шум в диапазоне частот от 0 до +F_M.

При D_M = F_M; F_M0 = 0; A_M = Речь(Х); g_i = +Случай(Х) - на выходе второго управляемого аттенюатора 50 получаем частотно-модулированный маскирующий (опорный) сигнал с девиацией частоты от 0 до +F_M определяемой вторым датчиком кода диапазона частот 9 и псевдослучайным законом модуляции по частоте, устанавливаемым вторым блоком формирования псевдослучайной последовательности 14, и речевой функцией модуляции по амплитуде, устанавливаемой вторым датчиком адреса амплитудно-модулирующей функции 31. или другими словами, получим речевой шум в диапазоне частот от 0 до +F_M.

Полученный маскирующий (опорный) цифровой сигнал, после преобразования в аналоговый вид с помощью второго цифроаналогового преобразователя 35 и второго фильтра низкой частоты 41, поступает через второй управляемый аттенюатор 50 на вход второго управляемого коммутатора 49. Второй управляемый коммутатор 49, в зависимости от кода поступающего с второго датчика кода тестируемого уха 40 подает маскирующий (опорный) сигнал либо через первый сумматор сигнала 55 на правое ухо (выход П), либо через второй сумматор сигнала 56 на левое ухо (выход Л). Код интенсивности, подаваемый на управляющий вход второго управляемого аттенюатора 50, состоит из двух частей, кода заданной интенсивности I_Mз и опорного эквивалентного порогового уровня звукового давления Iп для установленной частоты F_M0.

I_M = I_Mз + I_Mп(F₀).

Опорные эквивалентные пороговые уровни звукового давления I_Mп(F₀) для каждого значения маскирующих (опорных) частот хранятся в втором блоке хранения опорных значений интенсивностей 43. Код заданной интенсивности выходного сигнала I_Mз устанавливается с помощью второго датчика кода интенсивности 57, далее коды заданной интенсивности I_Mз и опорные эквивалентные пороговые уровни звукового давления I_Mп поступают на входы четвертого сумматора 53. где происходит их суммирование. Таким образом если будет установлено значение заданной интенсивности I_Mз равное нулю, то на выходе четвертого сумматора 53 будет установлена интенсивность равная опорному эквивалентному пороговому уровню звукового давления для этой частоты. Далее код интенсивности с выхода четвертого сумматора 53 поступает на вход второй схемы сравнения 52, где происходит сравнение этого кода с кодом максимального значения интенсивности для установленной частоты, поступающего с второго блока хранения максимальных значений интенсивности 42. Если код с выхода четвертого сумматора 53 будет меньше или равен коду поступающему с выхода второго блока хранения максимальных значений интенсивностей 42, то на выход четвертого коммутатора 51 будет пропускаться установленное значение интенсивности с выхода четвертого сумматора 53 без изменения. Если код с выхода четвертого сумматора 53 будет больше кода поступающего с выхода второго блока хранения максимальных значений интенсивностей 42, то на выход четвертого коммутатора 51 будет пропускаться код с выхода второго блока хранения максимальных значений интенсивностей 42. Таким образом, на выход четвертого коммутатора 51 и соответственно на вход второго управляемого аттенюатора 50 всегда будет поступать код не более установленных максимальных значений интенсивностей.

В зависимости от состояния датчиков кода тестируемого уха 39 и 40 сформированные тестовый и маскирующий (опорный) сигналы могут поступать либо на разные уши, каждый на свое, например, тестовый сигнал - на правое ухо, а маскирующий (опорный) сигналы - на левое ухо или тестовый сигнал - на левое ухо, а маскирующий (опорный) сигналы - на правое ухо, либо оба сигнала могут поступать в одно ухо, например, оба сигнала - на правое ухо или оба сигнала - на левое ухо.

В качестве блоков вычисления периодической функции 19, 22 и блоков вычисления амплитудно-модулирующей функции 28. 32 могут быть использованы постоянные запоминающие устройства, в которые заранее занесены значения используемых функций изменения частоты и амплитуд, или любое другое вычислительное устройство, например, микропроцессор, который обеспечивает вычисления функции изменения частоты и амплитуды по заранее определенному алгоритму. Блоки формирования псевдослучайной последовательности 13, 14 могут представлять собой обычный генератор М-последовательности, состоящий из регистра сдвига с сумматорами по модулю 2 в цепи обратной связи.

В качестве блоков хранения максимальных значений интенсивностей 37, 42 и блоков хранения опорных значений интенсивностей 36, 43 могут быть использованы постоянные запоминающие устройства, в которые заранее занесены максимальные значения интенсивностей и значения опорных эквивалентных пороговых уровней звукового давления для каждой используемой частоты установленного сигнала.

Реализованы блоки формирования псевдослучайной последовательности 13, 14 могут быть также с использованием микропроцессора. Перемножители 12, 15 представляют собой устройства умножения кода без знака, поступающего с датчиков кода диапазона частот 2, 9, на код со знаком, поступающего с выходов коммутаторов 18, 23. В качестве сумматоров 11, 16 и 44, 53 используются обычные двоичные сумматоры кодов со знаками. Блоки вычисления фазы 17, 24 представляют собой накопительные сумматоры. В качестве блоков вычисления амплитуды 25, 26 может быть использованы постоянные запоминающие устройства, в которые заранее занесены значения выходного сигнала, например, синусоидального сигнала, либо любое вычислительное устройство, например, на основе микропроцессора. Перемножители 27, 33 представляют собой устройства умножения кода без знака, поступающего с блоков вычисления амплитудно-модулирующей функции 28, 32, на код со знаком, поступающего с выходов блоков вычисления амплитуды 25, 26. При выборе достаточно мощного и быстродействующего микропроцессора, аудиометр может быть весь реализован на его основе.

Таким образом, предлагаемый двухканальный аудиометр обеспечивает формирование тестовых, маскирующих и опорных сигналов, необходимых для проведения пороговых и надпороговых аудиометрических тестов.

Изобретение относится к медицинской технике и может использоваться для субъективной оценки степени тугоухости человека. Аудиометр содержит последовательно соединенные первый датчик адреса периодической функции (4), первый блок вычисления периодической функции (19), первый коммутатор (18), первый перемножитель (12), первый сумматор (11), первый блок вычисления фазы (17), первый блок вычисления амплитуды (25), второй перемножитель (27), первый цифро-аналоговый преобразователь (34), первый фильтр нижних частот (38), первый управляемый аттенюатор (47), первый управляемый коммутатор (48), а также последовательно соединенные первый датчик длины псевдослучайной последовательности (3) и первый блок формирования псевдослучайной последовательности (13), последовательно соединенные первый датчик кода длительности сигнала (6) и первый делитель с переменным коэффициентом деления (20), первый датчик кода диапазона частот (2), последовательно соединенные первый датчик адреса амплитудно-модулирующей функции (29) и первый блок вычисления амплитудно-модулирующей функции (28), последовательно соединенные первый датчик кода интенсивности (54), второй сумматор (44), первую схему сравнения (45), второй коммутатор (46), первый датчик кода тестируемого уха (39) и генератор тактовых импульсов (30). Также устройство содержит последовательно соединенные второй датчик адреса периодической функции (7), второй блок вычисления периодической функции (22), третий коммутатор (23), третий перемножитель (15), третий сумматор (16), второй блок вычисления фазы (24), второй блок вычисления амплитуды (26), четвертый перемножитель (33), второй цифро-аналоговый преобразователь (35), второй фильтр нижних частот (41), второй управляемый аттенюатор (50), второй управляемый коммутатор (49), а также последовательно соединенные второй датчик длины псевдослучайной последовательности (8) и второй блок формирования псевдослучайной последовательности (14), последовательно соединенные второй датчик кода длительности сигнала (6) и второй делитель с переменным коэффициентом деления (21), второй датчик кода диапазона частот (9), второй датчик кода начальной частоты (10), последовательно соединенные второй датчик адреса амплитудно-модулирующей функции (31) и второй блок вычисления амплитудно-модулирующей функции (32), последовательно соединенные второй датчик кода интенсивности (57), четвертый сумматор (53), вторую схему сравнения (52), четвертый коммутатор (51), второй датчик кода тестируемого уха (40), первый сумматор сигналов (55). Обеспечивается формирование тестовых, маскирующих и опорных сигналов, необходимых для проведения пороговых и надпороговых аудиометрических тестов. 1 ил.

Аудиометр, содержащий последовательно соединенные первый датчик адреса периодической функции, первый блок вычисления периодической функции, первый коммутатор, первый перемножитель, первый сумматор, первый блок вычисления фазы, первый блок вычисления амплитуды, второй перемножитель, первый цифро-аналоговый преобразователь, первый фильтр нижних частот, первый управляемый аттенюатор, первый управляемый коммутатор, а также последовательно соединенные первый датчик длины псевдослучайной последовательности и первый блок формирования псевдослучайной последовательности, выход которого соединен с вторым входом первого коммутатора, последовательно соединенные первый датчик кода длительности сигнала и первый делитель с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с тактовым входом первого блока вычисления периодической функции и тактовым входом первого блока формирования псевдослучайной последовательности, первый датчик кода диапазона частот, выход которого соединен с вторым входом первого перемножителя, первый датчик кода начальной частоты, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, с первым адресным входом первого блока хранения опорных значений интенсивностей и с первым адресным входом первого блока хранения максимальных значений интенсивностей, последовательно соединенные первый датчик адреса амплитудно-модулирующей функции и первый блок вычисления амплитудно-модулирующей функции, выход которого соединен с вторым входом второго перемножителя, второй вход первого блока вычисления амплитудно-модулирующей функции соединен с выходом первого коммутатора, последовательно соединенные первый датчик кода интенсивности, второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом первого блока хранения опорных значений интенсивностей, первую схему сравнения, второй вход которой соединен с выходом первого блока хранения максимальных значений интенсивностей, второй коммутатор, второй вход которого соединен с выходом первого блока хранения максимальных значений интенсивностей, третий вход соединен с выходом второго сумматора, а выход соединен с управляющим входом первого управляемого аттенюатора, первый датчик кода тестируемого уха, выход которого соединен с управляющим входом первого управляемого коммутатора, с вторым адресным входом первого блока хранения опорных значений интенсивностей, с вторым адресным входом первого блока хранения максимальных значений интенсивностей, и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом первого делителя с переменным коэффициентом деления и тактовым входом первого блока вычисления фазы, отличающийся тем, что с целью получения второго канала формирования сигнала введены последовательно соединенные второй датчик адреса периодической функции, второй блок вычисления периодической функции, третий коммутатор, третий перемножитель, третий сумматор, второй блок вычисления фазы, тактовый вход которого соединен к выходу генератора тактовых импульсов, второй блок вычисления амплитуды, четвертый перемножитель, второй цифро-аналоговый преобразователь, второй фильтр нижних частот, второй управляемый аттенюатор, второй управляемый коммутатор, а также последовательно соединенные второй датчик длины псевдослучайной последовательности и второй блок формирования псевдослучайной последовательности, выход которого соединен с вторым входом третьего коммутатора, последовательно соединенные второй датчик кода длительности сигнала и второй делитель с переменным коэффициентом деления, выход которого соединен с тактовым входом второго блока вычисления периодической функции и тактовым входом второго блока формирования псевдослучайной последовательности, а тактовый вход второго делителя с переменным коэффициентом деления соединен к выходу генератора тактовых импульсов, второй датчик кода диапазона частот, выход которого соединен с вторым входом третьего перемножителя, второй датчик кода начальной частоты, выход которого соединен с вторым входом третьего сумматора, с первым адресным входом второго блока хранения опорных значений интенсивностей и с первым адресным входом второго блока хранения максимальных значений интенсивностей, последовательно соединенные второй датчик адреса амплитудно-модулирующей функции и второй блок вычисления амплитудно-модулирующей функции, выход которого соединен с вторым входом четвертого перемножителя, второй вход второго блока вычисления амплитудно-модулирующей функции соединен с выходом третьего коммутатора, последовательно соединенные второй датчик кода интенсивности, четвертый сумматор, второй вход которого соединен с выходом второго блока хранения опорных значений интенсивностей, вторая схема сравнения, второй вход которой соединен с выходом второго блока хранения максимальных значений интенсивностей, четвертый коммутатор, второй вход которого соединен с выходом второго блока хранения максимальных значений интенсивностей, третий вход соединен с выходом четвертого сумматора, а выход соединен с управляющим входом второго управляемого аттенюатора, второй датчик кода тестируемого уха, выход которого соединен с управляющим входом второго управляемого коммутатора, с вторым адресным входом второго блока хранения опорных значений интенсивностей, с вторым адресным входом второго блока хранения максимальных значений интенсивностей, первый сумматор сигналов, первый вход которого соединен с первым выходом первого управляемого коммутатора, а второй вход соединен с первым выходом второго управляемого коммутатора, второй сумматор сигналов, первый вход которого соединен с вторым выходом первого управляемого коммутатора, а второй вход соединен с вторым выходом второго управляемого коммутатора.