電子語言訓練器的製作方法

2023-10-05 21:20:29

專利名稱：電子語言訓練器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子醫療器械，特別是一種治療中風失語病症的電子語言訓練器。
中風失語是語言中樞受損所致，傳統的治療方法主要依賴於人為的訓練和針灸，對患病半年以上的病人療效不佳。經中國軍事醫學科學院檢索，未見到治療中風失語病症的電子語言訓練器的文獻。
本實用新型的目的是提供一種治療中風失語病症的電子語言訓練器。本訓練器通過形、聲、光、電刺激患者的感官和穴位，加速語言能力的恢復。
本實用新型是這樣實現的設置一話筒，其中的送話器可採用多種形式如駐極體式、碳粒式、動圈式等，本實用新型中採用的是駐極體式。話筒中並設置吸音泡沫和減震墊，以克服環境雜音的幹擾。話筒由話筒引線經插頭插入主機中的輸入插座，由主機內的音頻信號放大電路進行音頻信號電壓放大，這個放大電路用一片集成電路做為放大元件。配置一些電阻電容元件接成標準通用的單電源供電放大電路，能用來做放大元件的集成電路很多。例如LM386、μA741等。
音頻信號經放大電路放大到一定幅度之後，經音頻信號整流濾波電路將其變為一個較為平滑的直流電平。這個直流電平被直流放大電晶體加以放大。能用來做直流電壓放大的電晶體很多，在此可以選用3DG6等，放大後的直流信號被接在其後的聲控響應電路延遲，所說的聲控響應電路就是指設置較大容量的電容器，在一個音頻信號結束後，電容上充得的電壓仍維持一段時間，電晶體集電極與電阻、電容接點處在一定時間內處於原來的電平，保持設計要求的工作連續性。在這個接點上，接入下一級電路，即施密特電路的輸入端。施密特觸發器在此做為常規的電壓甄別器，有音頻信號時，它的工作狀態翻轉，輸出一控制信號，分別控制脈衝串長度和間隔發生電路與脈衝發生電路，使這兩個電路開通工作。當音頻信號結束時，施密特電路重又翻轉回去，關斷脈衝發生電路與脈衝串長度和間隔發生電路。
脈衝發生電路由NE555或1／2雙時基電路與一些外圍元件組成。這是一種常見的多諧振蕩器電路，其頻率由外圍元件的參數決定，可以任意設計。
脈衝串長度和間隔發生電路也可以由NE555或1／2雙時基電路與一些外圍元件組成，也接成多諧振蕩器電路。其輸出端接脈衝發生電路的輸入端，這樣，脈衝發生電路的工作與否同時受施密特電路和脈衝串長度、間隔發生電路的控制。
脈衝發生電路的輸出，推動功率放大電路進行功率放大，功率放大電晶體的負載為一輸出變壓器，它將脈衝信號變成高電壓脈衝由輸出插座輸出。在變壓器次級與輸出插座CZ2之間可以接一隻電位器，用來調節輸出電壓的大小。
輸出的高電壓脈衝，由電極插頭，電極導線輸送到頭戴式電極塊上，電極塊為左右對稱的兩個，其幾何形狀無特殊要求，以患者感到舒適為好，質地選擇能軟一些的，導電性能好一些的為佳，如導電橡膠。電極塊固定在頭架上，頭架為一有彈性的類似於常見的耳機架的架子。
本實用新型的電源部分可以安裝在主機外殼內，這樣給使用帶來方便，在主機內設置一電源變壓器、整流電路和穩壓電路為主機供電。在主機外殼內還可以設置一組乾電池組，防備交流電源停電時使用。交流供電和乾電池供電之間的轉換採用常見的收錄機中的交流電插頭插入時，乾電池組自動斷開，交流電插頭拔出後，乾電池自動接入的聯鎖插座。
本實用新型主機的外殼可以任意設計。
以下結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明。


圖1為本實用新型所說的電子語言訓練器的話筒的形狀示意圖。
圖2為本實用新型所說的電子語言訓練器的話筒的組裝圖。
圖3為本實用新型所說的電子語言訓練器的頭戴式電極的形狀示意圖。
圖4為本實用新型所說的電子語言訓練器的主機的電原理圖。
圖5、圖6、圖7為本實用新型所說的電子語言訓練器的脈衝波形圖。
參照
圖1。［1］為話筒，［2］為話筒插頭，［3］為話筒引線。
參照圖2。送話器［6］設置在減震墊［5］之中，減震墊套入吸音泡沫［4］之中，再由話筒罩［13］罩住之後，固定在手柄［7］之上，話筒引線［3］從手柄中穿過，焊接在送話器上。
參照圖3。［8］為彈性頭架，［9］為電極塊，固定在彈性頭架上，電極塊為左右對稱的兩塊，通過電極引線［10］與電極插頭［11］接在一起。彈性頭架可以採用任意一種常見的耳機上使用的頭架，電極塊可以採用導電橡膠或是金屬材料製做，其幾何形狀可以任意設計。
參照圖4。CZ1接受由話筒傳來的微弱的音頻信號，經電容C1輸送到集成運放電路IC1的輸入端，IC1與R1、C1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、C2組成音頻放大電路，IC1可以選用LM386、μA741或其他單電源供電的運放集成電路。音頻信號放大後，由電容器C3耦合，輸送到音頻信號整流濾波電路，該電路由D1、D2和C4組成。D1的負極和D2的正極相接後接在C3的負極，D1的正極接地，D2的負極和C4的正極相接後接BG1的基極，進行直流電壓放大。D1、D2可以選用2CP、2AP系列整流檢波二極體，也可以選用其他類似型號的二極體。BG1可以選用3DG系列小功率NPN電晶體。BG1的發射極直接接地，集電極接R8、C5組成的聲控響應電路和IC2的輸入端。R8的阻值在10K～470K之間選取，可以選用220K，C5的容量在0.1μ～100μF之間選取，可以選用1μ，IC2可以選用1／6CH10406，其輸出接IC3、IC4NE555的控制端。
IC3接成常見的多諧振蕩器電路用來產生控制脈衝串的長度和間隔的控制信號。W1、BG2用來調節振蕩器的頻率和佔空比。IC3的輸出端第3腳通過D4接IC4的第2腳，控制IC4的工作與否。
IC4也可以選用NE555或1／2雙時基電路，接成常見的多諧振蕩器電路作為脈衝發生器。其振蕩頻率由R10、R11、C7決定。其輸出第三腳通過發光二極體D5接功率放大電路中的BG3的基極。BG3可以選用3DA87、3DG12等中功率NPN電晶體，其集電極接輸出變壓器B的初級。R12為集電極限流電阻。輸出變壓器為一升壓變壓器，次級線圈並接一個電位器W2，CZ2的兩個接點接W2中心接頭和一邊接頭，實現輸出電壓可調。
本實用新型的電源電路設計成交直流兩用式。DC為一直流乾電池組，在聯鎖開關K2向DC方閉合時，DC經K2、K1向系統供電。CZ3、K2為聯鎖開關，採用常見的收錄機上使用的那種插入交流220V電源插頭後，K2自動斷開DC，拔出交流電源插頭後，K2自動接入DC，斷開IC5的輸出端的聯鎖開關。
變壓器為一電源變壓器，初級通過熔斷器RD與聯鎖開關上的插座CZ3聯接，次級可以繞成單組低電壓的，也可以繞成雙組並繞低電壓的。單組時接橋式整流電路，雙組並繞時接全波整流(本圖畫的是全波整流的形式)。D6、D7為整流二極體，可以選用2CP系列。C9、C10為濾除幹擾電容。整流電路的輸出，也就是兩隻整流二極體的負極接集成穩壓器IC5的輸入端，IC5可以選用W7809等三端集成穩壓器。C11、C12為濾波電容，K1為電源開關。
本實用新型的實施例之一的各元件的參數如下R14.7K，R21.1K，R31.1K，R415K，R51.1K，R61.25K，R782K，R8220K，R930K，R103.9K，R11100K，R1210Ω，W1100K，W247K，D1、D22AP9，D3、D42CK、2CP，D5φ3LED，D6、D72CP，
C14.7μ，C20.013μ，C34.7μ，C42.2μ，C51μ，C62.2μ，C70.01μ，C80.022μ，C90.01μ，C100.01μ，C11100μ，C121μ，IC1LM386，IC21／6CH10406，IC3、IC4NE555，IC5W7809，BG13DG6，BG23DJ，BG33DA87。
參照圖5。圖為音頻信號電壓波形。
參照圖6。圖為對應於圖5音頻信號電壓的IC2施密特觸發器輸出端的電壓波形。
參照圖7。圖為CZ2輸出插座輸出的高壓脈衝波形。其指標為輸出脈衝幅值最大單向脈衝幅值不小於60V單脈衝周期1毫秒脈衝串間隔時間t160毫秒脈衝串周期t2120毫秒～2秒可調本實用新型是這樣工作的將頭戴式電極戴在患者頭上，電極塊壓在患者的穴位上，把電極插頭［11］插入CZ2，將話筒插頭［2］插入CZ1，然後將W2旋到最小或合適的位置，不致於一開機就電壓太高，最後打開主機上的開關K1。因為話筒經過防雜音處理，在無人用口對準話筒說話時，話筒不會有信號輸出，主機也就不會有高壓脈衝輸出。
當醫護人員或患者對準話筒說話或吹氣時，IC1將這個音頻信號放大到一定幅度，經音頻信號整流濾波電路的濾波，變成為一脈動直流，然後由直流放大電路放大，幅度變得更大，施密特電路將這個直流電壓信號進行甄別，只要電壓信號達到或超過一定數值，施密特電路就翻轉，反過來，只要電壓信號低於一定數值，施密特觸發器就又翻轉到原來的狀態。施密特觸發器的輸出控制脈衝發生電路與脈衝串長度和間隔發生電路的工作與否，而脈衝發生電路同時還受脈衝串長度和間隔發生電路的控制。當這兩個電路都開始振蕩工作時，發光二極體點亮，功率放大電路將一定頻率的脈衝串的電壓升高到幾十伏，從CZ3輸出，通過電極插頭、電極導線送到兩個頭戴式電極塊上，患者的穴位會感受到較強的電刺激，患者的耳朵會聽到醫護人員或自己的聲音，患者的眼睛會看到醫護人員的口形和發光二極體的閃爍，同時受到形、聲、光、電刺激，加速語言能力的恢復。
本實用新型的實施例之一經過臨床使用，已收到明顯的療效。
本實用新型再增加三隻開關或一隻三聯開關就可以將輸出的雙向脈衝改為單向脈衝，用來做常見的電針治療儀。
本實用新型稍作改動還可以用來做大型的電子治療器。
權利要求1.一種由話筒、頭戴式電極和主機構成的電子語言訓練器，其特徵在於a、話筒[1]通過話筒引線[3]、話筒插頭[2]與主機上的CZ1連接，b、主機由以下電路構成--音頻電壓放大電路由集成電路IC1與電阻器、電容器組成，IC1可以選用多種型號，如LM386、μA741等，IC1的輸入端通過電容C1接CZ1，輸出端通過C3接音頻信號整流濾波電路的D2正極、D1的負極，--音頻信號整流濾波電路由D1、D2和C4組成，D1、D2可以選用2AP系列、2CP系列，也可以選用其他直流檢波二極體，D2的負極接直流電壓放大電路BG1的基極，--直流電壓放大電路由BG1、R8組成，BG1可以選用小功率NPN型晶體三極體，例如3DG6，其輸出由BG1的集電極引出接聲控響應電路，--聲控響應電路由電容器C5和R8構成，R8的阻值為10KΩ～500KΩ之間，可選用220K，C5的容量在10μF～470μ之間，可選用1μF，--施密特觸發電路可以用1/6CH10406，其輸入接C5的正極，也就是BG1的集電極，其輸出接脈衝串長度和間隔發生電路中的IC3的控制端，同時還接脈衝發生電路中的IC4的控制端，--脈衝串長度和間隔發生電路由IC3NE555為主組成，其輸出端通過二極體D4接IC4的第2腳，--脈衝發生器電路由IC4NE555組成，輸出端第3腳、通過發光二極體D5接功率放大電路中的BG3的基極，--功率放大電路由BG3、輸出變壓器B1、W2、CZ2組成，BG3的集電極接輸出變壓器初級的一端，輸出變壓器初級的另一端通過電阻R12接電源正極，輸出變壓器次級並接一隻電位器W2、W2的中心接頭接CZ2的一個接頭，CZ2的另一個接頭接電位器的一個邊接頭，--電源電路由變壓器B2、整流電路、濾波電容、集成穩壓電路IC5、插座CZ3、開關K1、開關K2、直流乾電池組成，整流後輸出的直流電壓正極接集成三端穩壓器IC5的輸入端，IC5的輸出通過K2和K1與主機各電路相接，直流乾電池組DC的正極在K2向DC端閉合時，DC正極通過K2和K1與主電路接通，DC的負極接地，整流電路負極也接地與主電路的接地端接在一起，c、電極塊[9]分為左右對稱的兩個，分別固定在帶彈性的頭架[8]上，電極塊[9]通過電極引線[10]經插頭[11]與主機CZ2連接。
2.如權利要求1所述的電子語言訓練器，其特徵在於話筒〔1〕構造如下送話器〔6〕設置在減震墊［5］之中，減震墊套入吸音泡沫〔4〕之中，再由話筒罩〔13〕罩住後，固定在手柄〔7〕上，話筒引線〔3〕從手柄〔7〕中穿入焊在送話器〔6〕的引出端。
3.如權利要求1和2所述的電子語言訓練器，其特徵在於話筒〔1〕中送話器的〔6〕為駐極體話筒芯。
4.如權利要求1所述的電子語言訓練器，其特徵在於插座CZ3、K2為常見的收錄機上使用的插入交流220伏電源插頭後，便可以斷開機內乾電池組，撥出插頭便能自動接通機內乾電池組的聯鎖開關插座。
5.如權利要求1所述的電子語言訓練器，其特徵在於IC3和IC4可以用兩隻單獨的NE555，也可以使用一隻雙時基集成電路。
6.如權利要求1所述的電子語言訓練器，其特徵在於頭戴式電極塊〔9〕可以用導電橡膠或是其他導電性能良好的材料製成。
專利摘要本實用新型公開了一種電子語言訓練器，本訓練器由特製的話筒、主機和頭戴式電極構成，使用時將電極塊壓在患者的穴位上，調節脈衝串輸出電壓的大小和其他參數，給於患者較強的形、聲、光、電刺激，可以加速患者語言能力的恢復。本實用新型交直流兩用，使用方便，安全可靠。
文檔編號A61N1/18GK2060074SQ8921369
公開日1990年8月8日 申請日期1989年7月11日 優先權日1989年7月11日
發明者張炳然, 梁淑凡, 張金良 申請人:解放軍152醫院