Аудіометр
Формула / Реферат
1. Аудіометр, що містить корпус та підключені до нього перший і другий головні телефони, кістковий низькочастотний (НЧ) вібратор та кнопку відповіді пацієнта, зв’язані між собою перші мікрофон та масштабний перетворювач (МП), перший і другий одноканальний регульований масштабний перетворювач (ОРМП), перший і другий комутатори, другий, третій, четвертий, п’ятий МП, перший і другий цифро-аналоговий перетворювач (ЦАП), послідовно зв’язані мікрокомп’ютер, відеоконтролер та рідинно-кристалічний дисплей, пристрій клавіатури, принтер та пристрій індикації, при цьому перший і другий ОРМП зв’язані з першими входами відповідно першого і другого комутатора, перші виходи яких підключені через третій МП на перший головний телефон, другі виходи - через четвертий МП на другий головний телефон, треті виходи - через п’ятий МП на кістковий НЧ вібратор, пристрій клавіатури підключений до першого входу мікрокомп’ютера, другий вхід якого зв’язаний із вказаною кнопкою відповіді пацієнта, а другий вихід мікрокомп’ютера підключений до входу принтера, третій вихід - до входу пристрою індикації, четвертий та п’ятий виходи - до другого входу відповідно першого і другого комутаторів, виходи першого і другого ЦАП підключені до перших входів відповідно першого та другого ОРМП, який відрізняється тим, що в нього введено послідовно зв’язані стереоаудіокодек, цифровий сигнальний процесор (ЦСП) та двопортовий оперативний запам’ятовуючий пристрій, підключений до шостого виходу мікрокомп’ютера, перший та другий фільтри низьких частот (ФНЧ), при цьому виходи першого та другого МП зв’язані відповідно з першим і другим входами стереоаудіокодека, другий та третій виходи якого підключені до входів відповідно першого і другого ФНЧ, виходи яких зв’язані з другими входами відповідно першого і другого ОРМП, другий та третій виходи ЦСП зв’язані з входами відповідно першого та другого ЦАП.
2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що містить послідовно зв’язані, шостий МП та кістковий високочастотний (ВЧ) вібратор, при цьому вхід шостого МП підключений до четвертих виходів першого і другого комутаторів.
3. Пристрій за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що містить перший та другий кодокеровані МП, підключені першими входами до виходів відповідно першого і другого ОРМП, другими входами зв’язані з виходами мікрокомп’ютера, а виходи першого і другого кодокерованих МП підключені до входів відповідно першого і другого комутаторів.
4. Пристрій за пп. 1, 2 або 3, який відрізняється тим, що містить зв’язані між собою третій маскувальний внутрішньовушний телефон та сьомий МП, підключений по входу до п’ятого виходу першого та другого комутаторів.
5. Пристрій за п. 4, який відрізняється тим, що містить восьмий та дев’ятий МП, підключені входами відповідно до шостого та сьомого виходів першого та другого комутаторів.
6. Пристрій за п. 5, який відрізняється тим, що містить перший та другий гучномовці, підключені до виходів відповідно восьмого та дев’ятого МП.
7. Пристрій за пп. 1-6, який відрізняється тим, що містить підключений до виходу мікрокомп’ютера оперативний запам’ятовуючий пристрій (ОЗП).
8. Пристрій за пп. 1-7, який відрізняється тим, що містить підключений до входу мікрокомп’ютера перепрограмувальний постійний запам’ятовуючий пристрій (ППЗП).
9. Пристрій за пп. 1-8, який відрізняється тим, що містить підключений до входу мікрокомп’ютера електрично-перепрограмувальний постійний запам’ятовуючий пристрій (ЕППЗП).
10. Пристрій за пп. 1-9, який відрізняється тим, що містить підключену до виходу мікрокомп’ютера стандартну клавіатуру.
11. Пристрій за пп.1-10, який відрізняється тим, що містить підключений до виходу мікрокомп’ютера модем.
12. Пристрій за пп.1-11, який відрізняється тим, що містить підключений до виходу мікрокомп’ютера персональний комп’ютер (ПЕОМ).
13. Пристрій за пп. 1-12, який відрізняється тим, що містить підключений до входу ЦСП електрично-перепрограмувальний постійний запам’ятовуючий пристрій (ЕППЗП).
14. Пристрій за пп. 1-13, який відрізняється тим, що містить підключений до входу ЦСП перепрограмувальний постійний запам’ятовуючий пристрій (ППЗП).
15. Пристрій за пп.1-14, який відрізняється тим, що містить десятий та одинадцятий МП, включені відповідно між виходами першого і другого ЦАП та першими входами першого і другого ОРМП.
16. Пристрій за пп.1-15, який відрізняється тим, що рідинно-кристалічний дисплей виконано у вигляді символьного однорядкового або дворядкового.
17. Пристрій за пп.1-16, який відрізняється тим, що до нього введено перший та другий релейні перемикачі, включені відповідно між третім МП та першим головним телефоном, четвертим МП та другим головним телефоном.
18. Пристрій за пп. 6 - 16, який відрізняється тим, що до нього введено перший, другий, третій та четвертий релейні перемикачі, включені відповідно між третім МП та першим головним телефоном, четвертим МП та другим головним телефоном, восьмим МП та першим гучномовцем, дев’ятим МП та другим гучномовцем, а входи керування вказаних релейних перемикачів зв’язані між собою та підключені до сигналу системного скидання Reset винаходу.
19. Пристрій за пп.1-18, який відрізняється тим, що до нього введено послідовно зв’язані дванадцятий МП, третій комутатор, третій ОРМП та тринадцятий МП, підключений до другого виходу пристрою клавіатури, послідовно зв’язані четвертий комутатор, четвертий ОРМП та чотирнадцятий МП, підключений до третього виходу пристрою клавіатури, при цьому виходи дванадцятого МП зв’язані з першим входом четвертого комутатора, виходи першого МП - з другими входами третього та четвертого комутаторів, а виходи другого МП - з третіми входами третього та четвертого комутаторів, другі виходи третього і четвертого ОРМП підключені відповідно до першого і другого входів стереоаудіокодека.
20. Пристрій за п. 19, який відрізняється тим, що містить другий мікрофон, підключений до входу дванадцятого МП.
21. Пристрій за п. 19 або 20, який відрізняється тим, що до нього введено послідовно зв’язані третій мікрофон, п’яті ОРМП і комутатор, шостий ОРМП, п’ятнадцятий МП та третій гучномовець, а також підключені виходами до других входів п’ятого та шостого ОРМП відповідно нововведені шістнадцятий та сімнадцятий МП, входи яких зв’язані з четвертим та п’ятим виходами пристрою клавіатури, другий вхід п’ятого комутатора підключений до виходу першого ФНЧ, третій вхід п’ятого комутатора - до виходу другого ФНЧ, четвертий вхід пятого комутатора - до виходу мікрокомп’ютера, а другий вихід п’ятого комутатора зв’язаний з входом п’ятнадцятого МП.
22. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що містить магнітофон, підключений до входу другого МП.
23. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що містить програвач компакт-дисків (CD-плеєр), підключений до входу другого МП.
Текст
Винахід, що описується, належить до приладобудування, зокрема, до засобів вимірювальної техніки медичного призначення і може бути використаний в якості приладу для суб'єктивних досліджень органа слуху людини. Відомо діагностичний аудіометр, який містить послідовно зв'язані звуковий генератор, перший формувач тестового сигналу, перший масштабний перетворювач (МП), перший комутатор та один або декілька телефонів та кісткових вібраторів, послідовно зв’язані одна або декілька кнопок відповіді пацієнта, блок узгодження та блок аналізу у ви гляді блока пріоритетних переривань, таймери інтервалів тестового сигналу, реакції пацієнта та паузи між тестовими сигналами, кількість яких відповідає числу обстежуваних, оперативний (ОЗП) та постійний (ПЗП) запам'ятовуючі пристрої, принтер, блок індикації та клавіатури, центральний процесор, послідовно зв'язані генератор широкосмугового шуму, кодокерований смуговий фільтр, другі комутатор, формувач тестового сигналу та МП, а обидва формувачі тестового сигналу для кожного із обстежуваних виконані у вигляді послідовно зв'язаних одноканального регульованого МП (ОРМП) та електронного ключа, а також цифро-аналогового перетворювача (ЦАП), підключеного до входу керування підсиленням ОРМП. Недоліком цього засобу є обмежені його функціональні можливості, обумовлені відсутністю проведення обстеження слуху методами мовної та високочастотної (ВЧ) аудіометрії, в умовах вільного звукового поля, а також із-за відсутності як прямого, так і зворотнього зв'язку оператора з обстежуваним. (Патент України UA 662853A, А61В5/12, 2003; Орнатський П.П. Вступ до методології науки про вимірювання. - К.: ІСДО - 1994.-160с.; Тугоухость / Н.А. Преображенский, Б.М. Сагалович и др. /Под ред. Н.А. Преображенского. - М.: Медицина, 1978. - 440с.). Найбільш близьким до винаходу за технічної суті є діагностичний ВЧ аудіометр, що містить корпус та підключені до нього перший і другий головні телефони, кісткові низькочастотний (НЧ) та ВЧ вібратори, а також кнопка відповіді пацієнта, зв'язані між собою мікрофон та перший МП, другий МП, зв'язані між собою генератор широкосмугового шуму та кодокерований вузькосмуговий фільтр, кодокерований генератор синусоїдального сигналу, перший і другий комутатори, підключені першими та другими входами до виходів відповідно першого і другого МП, третіми входами - до виходу вказаного генератора шуму, че твертими входами - до виходу вказаного фільтра, п'ятими входами - до виходу кодокерованого генератора синусоїдального сигналу, а ви ходами зв'язані відповідно через перший і другий електронні ключі, перший і другий ОРМП з першими входами третього та четвертого комутаторів, перші виходи яких підключені через третій МП на перший головний телефон, другі виходи - через четвертий МП на другий головний телефон, треті виходи - через п'ятий МП на кістковий НЧ вібратор, четверті виходи - через шостий МП на кістковий ВЧ вібратор, перший і другий ЦАП, послідовно зв'язані мікрокомп'ютер, відеоконтролер та рідинно-кристалічний дисплей, пристрій індикації, принтер, пристрій клавіатури, підключений до першого входу мікрокомп'ютера, другий вхід якого зв'язаний із вказаною кнопкою відповіді пацієнта, а другий вихід мікрокомп'ютера підключений до входу принтера, третій вихід - до входу пристрою індикації, четвертий вихід - до входу кодокерованого генератора синусоїдального сигналу, п'ятий вихід до другого входу вказаного фільтра, шостий та сьомий виходи - до шостих входів відповідно першого і другого комутаторів, восьмий та дев'ятий виходи - до др уги х входів відповідно першого і другого електронних ключів, десятий та одинадцятий виходи - відповідно через перший та другий вказані ЦАП до други х входів першого і другого ОРМП, дванадцятий та тринадцятий виходи - до других входів відповідно третього і четвертого комутаторів. Недоліком діагностичного ВЧ аудіометра є відсутність "мовного" маскувального шуму при реалізації методу мовної аудіометрії, зворотного зв'язку обстежуваного з оператором, а також можливості проведення дослідження слуху в умовах вільного звукового поля. (Лисенко О.М. Сучасні методи та засоби дослідження слуху людини: Монографія. - К.: Видавництво "КВІЦ", 2002. - 176с.). В основу винаходу поставлено задачу удосконалити діагностичний ВЧ аудіометр шляхом введення в нього послідовно зв’язаних стерео аудіо кодека, цифрового сигнального процесора (ЦСП) та двухпортового оперативного запам'ятовуючого пристрою, підключеного до шостого виходу мікрокомп'ютера, першого та другого ФНЧ, першого та другого кодокерованих МП, підключених першими входами до виходів відповідно першого і другого ОРМП, другими входами зв’язані з виходами мікрокомп'ютера, а виходи першого і другого кодокерованих МП підключені до входів відповідно першого і другого комутаторів, ви ходи першого та другого МП зв'язані відповідно з першим і другим входами стерео аудіо кодека, другий та третій виходи якого підключені до входів відповідно першого і другого ФНЧ, виходи яких зв'язані з другими входами відповідно першого і другого ОРМП, другий та третій виходи ЦСП зв'язані з входами відповідно першого та другого ЦАП, що забезпечить розширення динамічного діапазону регулювання рівня інтенсивності стимула та формування у вушн у порожнину обстежуваного акустичних стимулів різного спектрального складу, розширивши тим самим функціональні та діагностичні можливості приладу. Додатковим удосконаленням засобу є введення в нього третього маскувального внутрішньовушного телефону та сьомого МП, підключеного по входу до п'ятого ви ходу першого та др угого комутаторів, першого та другого гучномовців, підключені до виходів відповідно нововведених восьмого та дев'ятого МП, що дозволить проводити дослідження слуху в умовах вільного звукового поля та забезпечити маскування необстежуваного вуха і, як наслідок, розширити функціональні та діагностичні можливості засобу. Ще одним удосконаленням засобу є введення в нього персонального комп'ютера та/або стандартної зовнішньої клавіатури, підключених до мікрокомп'ютера, що забезпечить можливість ведення аудіологічної бази даних результатів обстеження та введення анкетних даних кожного із обстежуваних. Додатковим удосконаленням засобу є введення в нього першого, другого, третього та четвертого релейних переключателів, включених відповідно між третім МП та першим головним телефоном, четвертим МП та другим головним телефоном, восьмим МП та першим гучномовцем, дев'ятим МП та другим гучномовцем, а входи керування вказаних релейних переключателів зв'язані між собою та підключені до сигналу системного скидання Reset винаходу, що забезпечить відключення як головних телефонів, так і гучномовців від виходу електронного блоку приладу під час перехідних процесів, наприклад, при включенні засобу та захистить слухову систему обстежуваного від виникаючих при цьому інтенсивних акустичних подразників. Ще одним удосконаленням засобу є введення в нього послідовно зв'язаних другого мікрофона, дванадцятого МП, третього комутатора, третього ОРМП та тринадцятого МП, підключеного до другого ви ходу пристрою клавіатури, послідовно зв'язаних четвертого комутатора, четвертого ОРМП та чотирнадцятого МП, підключеного до третього виходу пристрою клавіатури, при цьому виходи дванадцятого МП зв'язані з першим входом четвертого комутатора, виходи першого МП - з другими входами третього та четвертого комутаторів, а виходи другого МП - з третіми входами третього та четвертого комутаторів, другі виходи третього і четвертого ОРМП підключені відповідно до першого і другого входів стерео аудіо кодека, що забезпечить реалізацію процедури мовної аудіометрії у повному обсязі. Додатковим удосконаленням засобу є введення в нього послідовно зв'язаних третього мікрофона, п'ятих ОРМП і комутатора, шостого ОРМП, п'ятнадцятого МП та третього гучномовця, а також підключених виходами до други х входів п'ятого та шостого ОРМП відповідно нововведених шістнадцятого та сімнадцятого МП, входи яких зв'язані з четвертим та п'ятим виходами пристрою клавіатури, др угий вхід п'ятого комутатора підключений до виходу першого ФНЧ, третій вхід п'ятого комутатора - до ви ходу другого ФНЧ, четвертий вхід п’ятого комутатора до виходу мікрокомп'ютера, а другий вихід п'ятого комутатора зв’язаний з входом п'ятнадцятого МП, що забезпечить як зворотній зв’язок обстежуваного з оператором, так і дозволить оператору прослуховувати і контролювати проходження стимулюючих сигналів, які надходять на вуха обстежуваного, тим самим розширивши функціональні та діагностичні можливості засобу. Інші удосконалення засобу стануть очевидними після знайомства з описаним нижче одним із кращих варіантів його реалізації та показані в формулі винаходу, що додається. Поставлена задача виконується тим, що в діагностичному ВЧ аудіометрі, що містить корпус та підключені до нього перший і другий головні телефони, кістковий НЧ і ВЧ вібратори та кнопка відповіді пацієнта, зв'язані між собою перші мікрофон та МП, перший і другий ОРМП, перший і другий комутатори, другий, третій, че твертий, п'ятий та шостий МП, перший і другий ЦАП, послідовно зв'язані мікрокомп'ютер, відеоконтролер та рідиннокристалічний дисплей, пристрій клавіатури, принтер та пристрій індикації, при цьому перший і другий ОРМП зв'язані з першими входами відповідно першого і другого комутатора, перші виходи яких підключені через третій МП на перший головний телефон, другі виходи - через четвертий МП на другий головний телефон, треті виходи через п'ятий МП на кістковий НЧ вібратор, четверті виходи - через шостий МП на кістковий ВЧ вібратор, пристрій клавіатури підключений до першого входу мікрокомп’ютера, другий вхід якого зв’язаний із вказаною кнопкою відповіді пацієнта, а другий вихід мікрокомп'ютера підключений до входу принтера, третій вихід - до входу пристрою індикації, четвертий та п’ятий виходи - до другого входу відповідно першого і другого комутаторів, виходи першого і другого ЦАП підключені до перших входів відповідно першого та другого ОРМП, новим є те, що в нього введено послідовно зв’язані стерео аудіо кодек, ЦСП та двухпортовий оперативний запам'ятовуючий пристрій, підключений до шостого виходу мікрокомп'ютера, перший та другий ФНЧ, при цьому виходи першого та другого МП зв'язані відповідно з першим і другим входами стерео аудіо кодека, другий та третій ви ходи якого підключені до входів відповідно першого і другого ФНЧ, виходи яких зв'язані з другими входами відповідно першого і другого ОРМП, др угий та третій ви ходи ЦСП зв'язані з входами відповідно першого та друго го ЦАП. Новим також є введення в нього третього маскувального внутрішньовушного телефону та сьомого МП, підключеного по входу до п'ятого виходу першого та другого комутаторів, першого та другого гучномовців, підключені до виходів відповідно нововведених восьмого та дев'ятого МП, першого та другого гучномовців, підключені до виходів відповідно нововведених восьмого та дев'ятого МП, персонального комп'ютера та/або стандартної зовнішньої клавіатури, підключених до мікрокомп'ютера, першого, другого, третього та че твертого релейних переключателів, включених відповідно між третім МП та першим головним телефоном, четвертим МП та другим головним телефоном, восьмим МП та першим гучномовцем, дев'ятим МП та другим гучномовцем, а входи керування вказаних релейних переключателів зв'язані між собою та підключені до сигналу системного скидання Reset винаходу, послідовно зв'язаних другого мікрофона, дванадцятого МП, третього комутатора, третього ОРМП та тринадцятого МП, підключеного до другого ви ходу пристрою клавіатури, послідовно зв'язаних четвертого комутатора, четвертого ОРМП та чотирнадцятого МП, підключеного до третього виходу пристрою клавіатури, при цьому виходи дванадцятого МП зв'язані з першим входом четвертого комутатора, виходи першого МП - з др угими входами третього та четвертого комутаторів, а ви ходи друго го МП - з третіми входами третього та четвертого комутаторів, другі ви ходи третього і четвертого ОРМП підключені відповідно до першого і другого входів стерео аудіо кодека, а також послідовно зв'язаних третього мікрофона, п'ятих ОРМП і комутатора, шостого ОРМП, п'ятнадцятого МП та третього гучномовця, а також підключених виходами до други х входів п'ятого та шостого ОРМП відповідно нововведених шістнадцятого та сімнадцятого МП, входи яких зв'язані з четвертим та п'ятим виходами пристрою клавіатури, другий вхід п'ятого комутатора підключений до виходу першого ФНЧ, третій вхід п'ятого комутатора - до виходу др угого ФНЧ, четвертий вхід пятого комутатора - до виходу мікрокомп'ютера, а другий ви хід п'ятого комутатора зв’язаний з входом п'ятнадцятого МП. Такі удосконалення засобу забезпечать формування у вушну порожнину обстежуваного акустичних стимулі в, а на мастоїд обстежуваного - механічних коливань різної інтенсивності та спектрального складу, що дозволить суб'єктивно у відповідності з його реакцією визначати пороги чутності його слухової системи при повітряному та кістковому проведенні звуків, в тому числі в умовах звукового поля, визначати мовну розбірливість та наявність у обстежуваного феномена прискореного наростання гучності (ФПНГ), забезпечити двохсторонній зв’язок оператора з обстежуваним, розширивши тим самим функціональні та діагностичні можливості приладу. (Лисенко О.М. Сучасні методи та засоби дослідження слуху людини: Монографія. - К.: Видавництво "КВІЦ", 2002. - 176с.). На фіг.1 представлено приклад конструктивного виконання корпуса та складових аудіометра, на фіг.2, фіг.3 тафіг.4 - відповідно структурна схема одного із кращих варіантів та приклади реалізації окремих її ланок, а саме кодокерованого МП та стерео аудіо кодека, на фіг.5 - додаток до стр уктури на фіг.2, що пояснюють принцип дії винаходу, а на фіг.6 - приклад відображення на екрані дисплею або реєстрації на паперовому носії принтером винаходу результатів обстеження методом тональної порогової аудіометрії. Аудіометр складається із корпуса 1 та підключених до нього кісткового вібратора 2, кнопки 3 відповіді пацієнта та головних телефонів 4. В свою чергу корпус 1 містить графічний рідинно-кристалічний дисплей 5, наприклад, типу DMF6104 фірми Optrex Co. з числом елементів 256х128, принтер 6, наприклад, типу EPL1002 фірми Datamega GmbH з шириною термопаперу 112мм, який вбудовано в засіб, пристрій 7 клавіатури, а також пристрій 8 індикації, виконаний на основі світлодіодів різного кольору. Електронна частина винаходу складається із мікрофонів 45, 53 та 65, мікрофонних підсилювачів МП 31, 54 та ОРМП 66, попередніх підсилювачів МП20, 21, 36, 49, 52, 57, 71, 72 та вихідних підсилювачів МП26, 28, 30, 32, 34, 36, 38 та 69, виконаних на основі інтегральних операційних підсилювачів (ОП) із застосуванням відомих схемотехнічних рішень, ФНЧ13, 14, реалізованих на ОП у вигляді RC- фільтрів другого порядку з частотою зрізу, наприклад, 20кГц. (П. Хоровиц, У. Хилл. Искусство схемотехники: Пер. с англ. - 5-е изд., перераб. - М.; Мир, 1998. - 704с.) Іншими складовими електронного тракту винаходу є ОРМП18, 19, виконані на основі інтегральних ОП із змінним коефіцієнтом перетворення, наприклад, типу SSM2018T фірми Analog Devices, інтегральні ЦАП15, 16, аналогові комутатори 24, 25, 50, 55, 67, що являють собою мікросхеми мультиплексора/демультиплексора на основі інтегральних серій типу CD4000, наприклад, фірми Varies. Мікрокомп'ютер 12 виконаний на основі мікропотужного інтегрального однокристального мікроконтролера, наприклад, серії MSP430 фірми Texas Instruments і забезпечує керування режимами роботи приладу та його периферійними компонентами, зокрема, пристроями клавіатури 7 та індикації 9, принтером 6, модемом 44, зовнішніми ПЕОМ46 та клавіатурою 47, а також через відеоконтролер 43, що реалізований на основі інтегральної схеми, наприклад, типу SED 1335 фірми Seiko, рідинно-кристалічним дисплеєм 5. При цьому мікрокомп'ютер 12 здійснює також виведення отриманих результатів обстеження на графічний принтер 6 або екран рідинно-кристалічного дисплею 5, а також аналізує стан кнопки 3 відповіді пацієнта під час проведення аудіометричного обстеження. Можливості мікрокомп'ютера 12 та винаходу в цілому можуть бути розширені шляхом застосування зовнішніх по відношенню до мікрокомп'ютера 12 та зв'язаних з ним стандартних інтегральних оперативного ОЗП41 та постійних перепрограмувальних ППЗП40. ЕППЗП42 запам'ятовуючи х пристроїв. З метою розширення динамічного діапазону регулювання рівня інтенсивності стимулу у винаході застосовуються два кодоксровані МП22, МП23, кожен із яких складається із кодокерованого комутатора 58, наприклад, типу CD4052 фірми Varies, з набором резисторів, наприклад, R1-R4 та МП на ОП59 (фіг.3). При надходженні поточного кода керування з боку мікрокомп'ютера 12 на вихід комутатора 58 підключається один із вхідних резисторів, наприклад, R1, номінал якого визначає результат відношення опору резистора R5 зворотного зв'язку ОП59 до опору вхідного резистора і, як наслідок, коефіцієнт масштабування (підсилення) ланки R5 K ОП = R1 . Номінали вхідних резисторів R1-R4 вибирають такими, щоб комутація двох сусідніх резисторів викликала змінювання коефіцієнта перетворення ОП59 на 5 дБ. Таким чином, кодокерований МП дає змогу із ступінню, наприклад, 5дБ або стрибком, наприклад, через 20дБ змінювати рівень інтенсивності стимулюючого сигналу та додатково до ОРМП розширити динамічний діапазон регулювання. Генерація сигналів різного спектрального складу, наприклад, тональних стимулів на фіксованих частота х аудіометричного ряду від 125Гц до 18000Гц, широкосмугового ("білого"), вузькосмугового, мовного шумів то що для кожного із двох аудіометричних каналів (ФНЧ13, ОРМП 18, кодокерований МП 22, комутатор 24 та ФНЧ14, ОРМП19, кодокерований МП23, комутатор 25) винаходу, керування інтенсивністю зазначених ви ще стимулі в через ЦАП15, МП20 та ЦАП16, МП21 здійснюється за допомогою нововведених стерео аудіо кодека 10, виконаного на основі інтегральної схеми, наприклад, послідовного 18-ти розрядного стерео аудіо кодека типу РСМ3001 фірми Burr-Brown, та цифрового сигнального процесора ЦСП 11, реалізованого у вигляді інтегрального DSP-мікропроцесора, наприклад, серії ADSP2100 фірми Analog Devices або TMS320 фірми Texas Instruments. Як правило, функціонування ЦСП 11 здійснюється у режимі "відомого" по командам керування, що надходять з боку "ведучого" мікрокомп'ютера 12 через двохпортовий ОЗП17, наприклад, типу CMS3-67130. Найпростіший послідовний стерео аудіо кодек 10 (фіг.4) містить в собі по два (стерео) дельта-сигма (DS ) АЦП 60, 61 та ЦАП62, 63, а також перетворювач 64 паралельного коду в послідовний і навпаки разом із схемою керування, які зв'язані одним із стандартних послідовних протоколів обміну із зовнішнім ЦСП. При цьому частота DS - дискретизації при вимірюванні та відтворенні сигналів в ко деку перевищує в 64 рази частоту 44,1кГц, яка застосовується в якості стандартної в цифровому звукозапису. При проведенні аудіометричних обстежень на вихід приладу через комутатори 24, 25 та вихідні МП підключаються головні телефони 27, 29, наприклад, типу TDH39 фірми Telephonies, кістковий НЧ вібратор 2, наприклад, типу В71 фірми Radioear з маскувальним внутрішньовушним телефоном 35, наприклад, типу CIR22 та кістковий ВЧ вібратор 33, наприклад, типу ВКПВЧ-01 фірми "П'єзоприлад" (Ростов-на-Дону). При обстеженні слуху в діапазоні частот від 8000 до 18000Гц в якості головних телефонів 27, 29 можуть бути застосовані телефони, наприклад, типу HDA200 фірми Sennheiscr. Реалізація мовних процедур винаходом здійснюється за допомогою мовних тестів, записаних попередньо на магнітну стрічку або компакт-диск і які відтворюються магнітофоном або CD-програвачем 48, а також безпосередньо через зовнішній мікрофон 53. Зв'язок оператора з пацієнтом здійснюється через вмонтований в корпус 1 приладу мікрофон 45, а зворотній зв’язок обстежуваного з оператором - через мікрофон 65 (фіг.5). Живлення аудіометра здійснюється за допомогою блока 9, який формує також сигнал Reset початкового скидання, наприклад, тривалістю 0,8с. Принцип роботи винаходу полягає у реалізації: - методу тональної порогової, ВЧ та мовної аудіометрії, а також окремих надпорогових процедур (зокрема, тесту ІМПІ) для визначення порогів чутності обстежуваного при повітряному та кістковому звукопроведенні, мовної розбірливості та наявності у обстежуваного ФПНГ. Розглянемо детально роботу винаходу при реалізації ним вищезгаданих методів. В режимі тональної порогової аудіометрії при повітряному звукопроведенні, який встановлюється шляхом натиску на одну із клавіш пристрою 7 клавіатури, що супроводжується включенням відповідних світлодіодів пристрою 8 індикації, розміщених над клавішами, обидва аудіометричні канали винаходу (ЦСП11, кодек 11, ФНЧ13, ОРМП18, КМП22, комутатор 24 та ЦСП11, кодек 11, ФНЧ14, ОРМП19, КМП23, комутатор 25) функціонують ідентично. При цьому мікрокомп'ютер 12 шляхом видачі кода керування на комутатори 24, 25 підключає до виходу комутатора 24 через МП26, наприклад, лівий головний телефон 27, а до виходу комутатора 25 через МП28 - відповідно, наприклад, правий головний телефон 29. ЦСП11 формує цифровий синусоїдальний сигнал і-ї частоти із аудіометричного ряду, наприклад, від 125 до 8000Гц, який надходить у вигляді послідовних даних на стерео аудіо кодек 10, де вони перетворюються у паралельний код та поступають на перший DS ЦАП62. Відтворений на його виході синусоїдальний сигнал фіксованої амплітуди після фільтрації ФНЧ13 поступає на ОРМП18, коефіцієнт перетворення якого в ¶Б має наступний вигляд: К ¶Б = 20 lge-4 × DU = -34,74 × DU , звідки К ¶Б = 1¶Б при DU = - 28.78 мВ . Знак "мінус" означає, що збільшення коефіцієнту підсилення на 1¶Б досягається шляхом зменшення напруги керування на виході МП 20 на 28 .78 мВ . Якщо розрядність n застосованого ЦАП 15 складає, наприклад, 12 двійкових розрядів, то при динамічному діапазоні його вихідної напруги, наприклад, 5B ступінь її квантування U -U qU = maxn min 2 -1 дорівнює 1,22мВ. Це означає, що зміна коефіцієнта перетворення K ¶Б ОРМП 18 на 1¶Б забезпечується шляхом змінювання , коду керування D U на m = 28 .78мВ / 1 22мВ » 23 одиниці молодшого розряду (при випадку КМП35=1). Тим самим стає можливим встановлення необхідного для проведення окремих надпорогових процедур (наприклад, тесту ІМПІ) мінімального ступеню регулювання рівня інтенсивності тестового сигналу від 0,2дБ та вище, що досягається змінюванням ЦСП11 декількох одиниць молодшого розряду коду керування D N . Отриманий на виході ОРМП18 тональний сигнал заданої частоти та рівня інтенсивності поступає через КМП2.2, комутатор 24, МП26 на підключений до його виходу лівий головний телефон 27, де перетворюється з електричного сигналу в акустичний і надходить на ліве вухо обстежуваного. При цьому тональний стимул може бути безперервним, періодичним або його тривалість визначається оператором шляхом натиску на відповідну клавішу. Якщо обстежуваний сформований акустичний стимул не чує (про що він не подає про це сигнал натиском кнопки 3 відповіді пацієнта), то після паузи, наприклад, в 1-2 с ЦСП11 через ЦАП15 та МП20 формує наступний сигнал керування перетворенням ОРМП18, який збільшує інтенсивність сигналу на встановлене оператором значення і т.д. до того рівня, коли обстежуваний почує стимул (про що він подає сигнал натиском кнопки 3 відповіді) або до максимального рівня, наприклад 120дБ. У цьому випадку особа, що проводить дослідження стану слуху, може обмежитися фіксацією даного рівня інтенсивності стимулу на обстежуваній частоті в якості порога чутності обстежуваного. Під час визначення порогу мікрокомп'ютер 12 виводить як поточні частоту і рівень інтенсивності, так і отримане значення порогу чутності через відеоконтролер 43 на екран дисплею 5 для його відображення, після чого надсилає через двохпортовий ОЗП17 на ЦСП11 команду на формування тонального сигналу наступної частоти. Після цього описана вище процедура повторюється до визначення порогів чутності обстежуваного на кожній із аудіометричних частот. В результаті на екран дисплею 5 та, при необхідності, на принтер 8 винаходу виводиться аудіограма, тобто залежність порогів чутності (в дБ) від частоти тонального стимулу fстим. (фіг.6). Після проведення дослідження, наприклад, лівого вуха аналогічним чином проводиться обстеження правого з тією лише різницею, що для формування тонального стимулу задіюються складові другого каналу (ЦСП11, кодек 10, ФНЧ14. ОРМП19, КМП23, комутатор 25, МП28 та головний телефон 29). Визначення порогів може здійснюватися винаходом не тільки під керуванням оператора, а й у автоматизованому режимі. При цьому частота та рівень чергового стимулу встановлюються мікрокомп'ютером 12 та ЦСП11, виходячи із наявних в мікрокомп'ютері 12 даних про реакцію пацієнта на попередній стимул, згідно підпрограмі, що реалізує одну із відомих адаптивних процедур обстеження слуху, наприклад, метод параметричної оцінки за допомогою послідовного тестування. (Гельфанд С.А. Слух: введение в психологическую и физиологическую акустику: Пер с англ. — М.: Медицина, 1984. - 352с.). Тривалість стимулу, наприклад, 1 с забезпечується ЦСП11 шляхом змінювання кода управління ЦАП62 стерео аудіо кодека 10 та ЦАП15. По його закінченні під час паузи тривалістю, наприклад, також 1с ЦСП11 здійснює або формування нового стимулу, який надходить у вигляді послідовних даних на стерео аудіо кодек 10, або встановлює новий код керування інтенсивністю поточного стимулу. Після цього описана процедура повторюється. При дослідженні слуху в умовах вільного звукового поля обидва аудіометричніканали функціонують аналогічно описаному вище, за винятком того, що на ви хід кожного із них підключається через МП36 гучномовець 37 та через МП38 гучномовець 39, які розміщуються в приміщенні, де проводиться обстеження. В режимі тональної порогової аудіометрії при кістковому проведенні звуків, який встановлюється також шляхом натиску на відповідну клавішу пристрою 7 клавіатури, також функціонують обидва розглянуті канали. При цьому тональний стимул поступає з виходу першого із каналів через комутатор 24 через МП30 на вхід кісткового ПЧ вібратора 2 (або через МП32 на кістковий ВЧ вібратор 33 при обстеженні слуху в області ВЧ), встановленого на мастоїді (соскоподібному відростку) вуха обстежуваного, де перетворюється у механічні вібрації з частотою стимулу. Оскільки при роботі кісткового вібратору частина енергії звуку випромінюється у повітря, що може призвести до прояву ефекту переслуховування тонального стимулу краще чуючим вухом і, як наслідок, до недостовірних результатів обстеження, на краще чуюче вухо через маскувальний внутрішньовушний телефон 35 під час обстеження при кістковому проведенні звуку подають маскувальний шум. Його формування здійснюється за допомогою другого із каналів винаходу. При цьому ЦСП11 формує псевдовипадкову кодову послідовність (при генерації "білого" шуму), який надходить у вигляді послідовних даних на стерео аудіо кодек 10, де вони перетворюються у паралельний формат та поступають на другий DS ЦАП63. Відтворений на його виході сигнал після фільтрації ФНЧ14 з частотою зрізу, наприклад, 20кГц поступає через ОРМП19, КМП23, комутатор 25, МП34 на маскувальний внутрішньовушний телефон 35. Регулювання інтенсивності маскера здійснюється ОРМП19 за допомогою вихідної напруги постійного струму МП21, яка в свою чергу через ЦАП16 визначається кодом керування з виходу ЦСП11. При цьому на відміну від тонального стимулу маскувальний шум надходить на внутрішньовушний телефон 35, встановлений на протилежному обстежуваному вусі пацієнта, безперервно. Тим самим забезпечується можливість одночасного надходження на кожне із вух обстежуваного відповідно тестового стимулу та маскувального сигналу, що необхідно при визначенні порогів чутності при кістковому проведенні звуків. Рівень маскувального шуму встановлюється обслуговуючим персоналом за допомогою клавіатури пристрою 7 винаходу. Аналогічно описаному вище для режиму обстеження при повітряному звукопроведенні отримані дані у вигляді аудіограми відображаються на екрані дисплею 5 або реєструються на принтері 6. Реалізація окремих надпорогових процедур, наприклад, одного із найбільш поширених в аудіологічній практиці теста ІМПІ здійснюється наступним чином. Тест ІМПІ є однією із модифікацій визначення диференціального порогу чутності обстежуваних на окремих частотах а удіометричного ряду, при цьому на фоні постійного звучання вибраного тону інтенсивністю до 20дБ над порогом 1 раз в 5с багатократно (звичайно 20 разів) формується приріст інтенсивності на 1дБ тривалістю 0,2с. Людині з нормальним станом слуху важко виявляти такі прирости гучності, тоді як особи з пошкодженнями завитки вуха чують більшу їх частину. При ураженні рецептора завитки вуха (наявність ФПНГ) індекс складає від 70% до 100%. При цьому перед початком тесту у винаході передбачено можливість вибору та встановлення обслуговуючим персоналом за допомогою пристрою 7 клавіатури приросту інтенсивності стимулу із ряду 0,2-0,40,6-0,8-1–2–3-5дБ. (Тугоухость / Н.А. Преображенский, Б.М. Сагалович и др. /Под ред. Н.А. Преображенского. - М.: Медицина, 1978. - 440с.). Для реалізації у винаході тесту ІМПІ використовуються також обидва розглянуті вище а укдіометричні канали формування стимулюючого тону. Рівень інтенсивності стимулу в 20дБ над порогом на вибраній частоті встановлюється для вибраного, наприклад, лівого вуха перед початком тесту за допомогою клавіатури пристрою 7 обслуговуючим персоналом після отримання аудіограми обстежуваного при повітряному звукопроведенні. При цьому мікрокомпютер 12 через блок 17 та ЦСП11 встановлює безперервний тон заданої оператором частоти на першому каналі винаходу, підключає через вихід комутатора 24 через МП26 на лівий головний телефон 27 обстежуваного, а ЦСП11 формує на вході ЦАП15 кодовий сигнал, що відповідає встановленому рівню інтенсивності тонального стимулу, після чого запускається виконання тесту в а втоматизованому режимі. Через кожні 4,8с на 0,2с код керування ЦАП15 змінюється на необхідну для встановленого рівня приросту інтенсивності кількість одиниць молодшого розряду (наприклад, для приросту на 0,2 дБ амплітуди вихідного сигналу ОРМП18 на основі схеми SSM2018T при ступені квантування qU = 1. 22мВ ЦАП 15 потрібно змінити - 5 двійкових розрядів). Якщо обстежуваний чує прирости інтенсивності звукового стимулу, він сигналізує про це натиском кнопки 3 відповіді пацієнта, що фіксується мікрокомп'ютером 12. Сутність тесту полягає у підрахуванні кількості натискань обстежуваним кнопки 3 під час надходження 20 приростів тонального стимулу, обчислення результату в % відношенні та відображенні отриманого значення на екрані дисплея 5. Аналогічним чином проводиться виконання тесту для правого вуха обстежуваного, при цьому задіється другий канал формування стимулюючого сигналу винаходу та правий головний телефон 29. Реалізація винаходом методу мовної аудіометрії здійснюється шляхом підключення до його входу, а саме МП49, зовнішнього джерела мовного сигналу, наприклад, магнітофона або програвача компакт-дисків (CDплейера) із попередньо записаними на них наборами мовних тестів, наприклад, у вигляді фонограм. Вони підготовлені із застосуванням спеціально розроблених артикуляційних таблиць односкладових та багатоскладових слів, таблиць числівників тощо. При цьому, наприклад, комутатор 50 під керуванням мікрокомп'ютера 12 підключає вихід вказаного МП49 до входу АЦП60 стерео аудіо кодека 61, що дозволяє відтворений зовнішнім джерелом мовний сигнал вводити в ЦСП12 та відтворювати його на вихід вибраного каналу, наприклад, на лівий або правий головний телефони 27, 29, змінюючи при цьому його інтенсивність за допомогою пристрою 7 клавіатури. Окрім цього, винахід надає змогу особі, що проводить дослідження слуху, через зовнішній мікрофон 53, підключений до МП54 винаходу, через комутатор 55, керований мікрокомп'ютером 12, на другий АЦП61 стерео аудіо кодека 10 самостійно з голосу аналогічно фонограмі транслювати тестові слова або числівники на вихідвибраного каналу (або обох каналів) на головні 27, 29 або на кісткові вібратори 2, 33 або на гучномовці 37, 39. Це дозволяє визначити пороги сприйняття мови, а також спроможності її розпізнавання обстежуваним при різних рівнях інтенсивності мовних сигналів. Одержані результати досліджень можуть бути передані на зовнішню ПЕОМ46, наприклад, в аудіологічну базу даних або через модем 44 на віддалений абонент. При бажанні за допомогою зовнішньої клавіатури 47, підключеної до винаходу, можна вводити розгорнуті анкетні дані про кожного із обстежуваних. Таким чином, проведені удосконалення засобу забезпечать формування у вушн у порожнину обстежуваного акустичних стимулів, а на мастоїд обстежуваного - механічних коливань різної інтенсивності та спектрального складу, що дозволить суб'єктивно у відповідності з його реакцією визначати пороги чутності його слухо вої системи при повітряному та кістковому проведенні звуків, мовну розбірливість та наявність у обстежуваного феномена прискореного наростання гучності (ФПНГ), тобто реалізувати в засобі методи тональної порогової, ВЧ і мовної аудіометрії, а також окремих надпорогових процедур (наприклад, ІМПІ то що), забезпечивши при цьому двохсторонній зв’язок оператора з обстежуваним, що тим самим розширило функціональні та діагностичні можливості приладу.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюAudiometer
Автори англійськоюLysenko Oleksandr Mykolaiovych
Назва патенту російськоюАудиометр
Автори російськоюЛысенко Александр Николаевич
МПК / Мітки
МПК: A61B 5/12
Мітки: аудіометр
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/7-69369-audiometr.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Аудіометр</a>
Попередній патент: Спосіб одержання поліфункціональних кисневмісних сполук
Наступний патент: Спосіб діагностики атеросклеротичного ураження брахіоцефальних артерій
Випадковий патент: Спосіб та пристрій для розбирання штабеля або відокремлення один від одного листових або панелеподібних, по суті, плоских предметів з листового металу