Ларингостробоскоп Советский патент 1982 года по МПК A61B1/267 

(54) ЛАРИНГОСТРОБОСКОП

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к ларингоскопам, и предназначено для исследования голосовых связок.

Известен ларингостробоакоп, содержащий последовательно соединенные микрофон и низкочастотный усилитель и последовательно соединенные схему автоматического поиска доминирующей частоты, схему фазовой задержки, усилитель мощности и стробоскопическую лампу с системой поджига, а также частотомер, подключенный к выходу схемы автоматического поиска доминирующей частоты, и эадатчик фазовой задержки, выход которого подключен к второму входу схемы фазовой задержки 1.

Однако такой ларингостро)боскоп обладает низкой помехоустойчивостью, связанной с его чувствительностью к естественной амплитудной и частотной модуляции колебаний голосовых связок.

Целью .изобретения является повышение помехоустойчивости ларингостробоскопа.

Поставленная цель достигается тем, что в него дополнительно введены фильтр верхних ;4iacTOT и амплитудный ограничитель, причем вход фильтра верхних частот соединен с выходом низкочастотного усилителя, а выход, через амплитудный ограничитель, соединен с сигнальным входом схемы автоматического поиска доминирующей частоты, выполненной в виде следящего 5 полосового фильтра, управляющий вход которой соединен с выходом фильтра верхних частот.

Следящий полосовой фильтр имеет управляемый избирательный усилитель, детектор огибающей, два триггера Шмидта, тактируемый Д-триггер, коммутатор на два входа и два выхода, реверсивный М-разрядный счетчик, преобразователи «код-проводимость н «код-частота, при

15 этом сигнальный вход управляемого избирательного усилителя подключен к выходу амплитудного ограничителя, управляющий вход подключен к выходу преобразователя «код-проводимость, а выход через первый триггер Шмидта подключен к входам схемы фазовой задержки и частотомера, а также к первому сигнальному входу коммутатора и тактовому входу тактируемого Д-триггера, информационный вход которого соединен со входами сброса тактируемого Д-триггера и реверсивного М-разрядного ачетчика, выходы которого подключены к входам преобразователей «код- проводимость и «код-частота, выход

30 которого подключен к второму сигнальному входу KOMMyraropia, управляющие входы которого подключены к прямому и инверсному выходам тактируемого Д-триггера, а выходы подключены к сигнальным ходам реверсивного М-разрядного счетчика, причем выход фильтра верхних частот через детектор огибающей п второй триггер Шмидта подключен к информационному входу тактируемого Д-триггера.

На фиг. 1 изображена структуреая схема ларингостробоскопа; па фиг. 2 - функциопальная схема следящего полосового фильтра ларингостробоскопа.

Ларингостробоскоп содержит последовательно соедипенные микрофон 1, низкочастотный усилитель 2, фильтр 3 верхних частот, амплитудный ограничитель 4, следящий полосовой фильтр 5, схему 6 ф азовой задержки с задатчиком 7 фазовой залержки, подключенным к управляющему входу схемы 6, усилитель 8 мощпости и стробоскопическую лампу 9 с системой поджига. Кроме того, ларингостробоскоп содержит 14астотомер 10, включенный на выходе следящего полосового фильтра 5, управляющий вход которого подключен к выходу фильтра 3 верхних частот.

Следящий полосовой фильтр 5 (см. фи.г. 2) содержит перестраиваемый избирательный усилитель 11 и детектор 12 огибающей с двумя триггерами 13 и 14 Шмидта, падключенными своими входами соответственно к выходу усилителя 11 и детектора 12. Фильтр 5 содержит также тактируемый Д-трнггер 15, коммутатор 16 иа два входа и на два выхода, реверсив1:ыГ, М-.рГ13рялный счетчик 17 и преобразователи 18 и 19 «код-проводимость п «код-частота. При этом сигиальный вход избирательпого усилителя .И подключен к выходу амплитудного ограничителя 4, а управляющий вход - к выходу преобразователя 18 «код,-проводимость, вход детектора 12 огибающей подключен к выходу фильтр.а 3 верхних частот; информациоппый вход а Д-триггера 15, входы б и в сброса этого триггера и счетчнка 17 объедипены и подключены к выходу триггера 14 Шмидта, прямой и инверсный выходы Д-трнггера 15 подключены поразрядно к соответствующим управляющим «ходам гид коммутатора 16, сигнальный зход е этого коммутатора объединен с тактовым входом ж Д-триггера 15, с сигнальным входом схемы 6 фазовой задержки и подключен к выходу триггера 13 Штидта, второй сигнальный вход и коммутатора 16 подключен к выходу преобразователя 19 «код - частота, который своими входами поразрядно соединен с соответствующими входами преобразователя ;.8 «код - проводимость, с выходами ачеттка 17 н с информационными входами схемы 6 фазовой задержки и частотомера 10. Суммирующий вход к и вычитающий вход

л счетчика 17 подключены к соответствующим выходам коммутатора 16.

Ларингостробоскоп работает следующим образом.

5 Л1еханические колебания голосовых связок, преобразуются микрофоком 1 в электрические колебания, усиливаемые низкочастотным зсилителем 2. Фильтр 3 верхних частот подавляет низкочастотные помехи,

О вызываемые, например, механическими перемещениями микрофона относительно участка тела пациента, с которого снимается звуковой сигнал. Амплитудный ограничитель 4 клиппирует сигнал, получаемый с

15 выхода фильтра 3 рерхних частот, т. е. ограничивает его е двух сторон. При этом резко снижается зависимость спектрального состава выходного сигнала ограничителя от изменения амплитуды колебаний голосовых связок. Таким образом достигается низкая чувствительность ларннгостробоскопа к помехам, вызываемым естественной амплитудной модуля|Цией голоса, характерной для многих заболеваний голосовых связок. Полосовой фильтр 5 настроен в исходном состоянии (при отсутствии входного сигнала) иа самую низкую из всех возможных частот колебаиий голосовых складок.С появлением звукового сигнала на выходе

0 фильтра 3 верхних частот включается перестройка следящего полосового фильтра 5 (по его управляющему входу, нодкюченному к выходу фильтра 3). Независимая перестройка полосового фильтра 5 осуществляется до момента пересечения полосы пропускания этого фильтра и нижней гармоники клиппированного сигнала. После этого происходит захват и отслеживание этой гармоники следящим полосовым фильтром

О 5, измерение частоты этой гармоники час тотомером 10 н перестройка диапазона фазовой задержки, осуществляемой схемой 6 и задатником 7.

С помощью з адатчика фазовой задержки осуществляется ф1азовый сдвиг выходной импульсной последовательпости схемы 6 относительно фиксированной фазы входного сигнала в пределах диапазона, определяемого следящим полосовым фильтром 5. Вы ходные импульсы схемы 6 задержки усиливаются усилителем 8 мощности и подаются на соответствующие электроды импульсной стробоскопической лампы 9, снаб кенпой системой поджига. Световые

импульсы, освещающие голосовые связки человека, создают эффект неподвижности связок в любой фазе их колебаний в зависимости от установки задатчика 7, что позволяет диагностировать различные паталогические изменения на них (опухоли, узелки, трещины, и т. п.).

Следящий полосовой фильтр 5 работает следующим образом.

В исходном состоянии (при отсутствии

5 колебаний голосовых связок) триггер 14

Шмидта находится в отпущенном состоянии. Д-триггер 15 и счетчик 17 сброшены по своим входам б и в сброса. При этом на информационных входах преобразователей 18 и il9 «код - проводимость и «код - частота, частотомера 10 и схемы 6 фазовой задержки установлен нулевой код, соответствующий нижней границе частотного диапазона колебаний голосовых связок.

Избирательный усилитель И, перестраиваемый выходной проводимостью преобразователя 18, также настроен (в исходном состоянии) на минимальную частоту этого диапазона. С такой же частотой следуют выходные импульсы преобразователя 19.

Сброщеппое состояние Д-тригера 15 определяет исходное положение коммутатора 16, который подключает выход преобразователя 19 «код - частота к суммирующему входу к счетчика 17, а выход триггера 13 Шмидта - к вычитающему входу л этого счетчика. Переключение коммутатора 16 происходит лищь при изменении кода на его управляющих входах гид.

С появлепием колебаний толосовых связок выходной сигнал детектора 12 нарастает в соответствии с ростом огибающей этих колебаний. Если выходной сигнал детектора 12 огибающей превысит порог срабатывания триггера 14 Шмидта, на его выходе и, соответственно, на информационном входе а Д-триггера 16, на входах б и в сброса этого Д-триггера и счетчика 17 появится потенциал логической 1.

Этот потенциал разрещает функцию переклю|чения состояний как триггера 15, так и счетчика 17. Однако переключение состояния триггера 15 производят лищь после того, как выходная реакция избирательного усилителя 11 превысит порог срабатывания триггера 13 Шмидта. До наступления этого события триггер 15 остается в исходном, т. е. сброщенном состоянии, а на суммирующий вход счетчика 17 поступают выходные импульсы преобразователя 19 «код - частота. Появление разрещающего потенциала на входе в счетчика 17 сопровождается увеличением его содержимого в соответствии с количеством импульсов, поступивших на его суммирующий вход к с момента появления потенциала разрешения. При этом происходит пропорциональное увеличение выходной частоты преобразователя 19 и частоты настройки избирательного усилителя 11.

Если полоса пропускания избирательного усилителя перекроет нижнюю гармонику звукового сигнала, выходная реакция этого усилителя превысит порог срабатывания, триггера 13 Шмидта, а на тактовом входе ж Д-трнггера 15, на сигнальном входе схемы 6 фазовой задержки и на одном из сигнальных входов коммутатора 16 появляются импульсы, следующие с частотой нижней гармоники звукового сигнала. Первый из этих импульсов по тактовому входу ж (при з словии, что триггер 14 включен) переключнт состояние триггера 15, что приведет к переключению коммутатора 16 по его адресным управляющим входам г и д. После этого выход триггера 13 подключается к суммирующему входу к счетчика 17

и выход преобразователя 19 - к вычитающему входу этого счетчика.

Произойдет захват нижней гармоники звукового сигнала, т. е. установится динамическое равновесие между потоками выходных импульсов триггера 13 Шмидта и преобр1азователя 19. Благодаря тому, -что выходная частота преобразователя 19 «КОД-частота при любом состоянии счетчика 17 равна частоте настройки усилителя J,l, изменение основной частоты звукового сигнала будет отслеживаться следящим фильтром со скоростью, пропорциональной этому изменению. Это означает, что естественная частотная модуляция колебапий голосовых связок не будет приводить к пропаданию его выходного сигнала II срыву стробоэффекта.

Выходной код счетчика используется для управления диапазоном перестройки схемы 6 фазовой задержки и показаний частотомера 10 в соответствии с изменениями частоты нижней лармоники колебаний голосовых связок.

Формула изобретения

выход через амплитудный ограничитель соединен с сигнальным входом схемы автоматического поиска доминирующей частоты, выполненный в виде следящего полосового фильтра, управляющий вход которой соединен с выходом фильтра верхних частот.

триггера Шмидта, тактируемый Д-триггер, коммутатор на два входа и два выхода, реверсивный М-разрядный счетчик, преобразователи «код-проводимость и «код--частота, при этом сигнальный вход управляемого избирательного усилителя подключен к выходу амплитудного ограничителя, управляющий вход подключен к выходу преобразователя «код-проводимость, а выход через первый триггер Шмидта подключен к входам схемы фазовой задержки и частотомера, а также к первому сигнальному входу коммутатора и тактовому входу тактируемого Д-триггера, информационный вход которого соединен с входами сброса тактируемого Д-триггера и реверсивного М-разрядного очетчика, выходы которого подключены к входам преобразователей

«код-проводимость и «код-частота, выход которого подключен к второму сигнальному входу коммутатора, управляющие входы которого подключены к прямому и инверсному выходам тактируемого Д-триггера, а выходы подключены к сигнальным входам реверсивного М-разрядного счетчика, причем выход фильтра верхних частот через детектор огибающей и второй триггер Шмидта подключен к инфермационному входу тактируемого Д-триггера.

Источник информации,

принятый во внимание при экспертизе:

; 72

fDt/г. /