Ларингостробоскоп

 

Саюз Советских

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

>940735

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.04.77 (21) 2481476. 28-13 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.07.82. Бю.плетень № 25 (45) Дата опубликования описания 37.07.82 (51) М.Кл з А 61 В 1/26

Государственный комитет ао делам изобретений и открытий (53) УДК 615.471:

:611.22 (088.8) (72) Авторы изобретения В. К. Горелик, В. И, Евдокимов, О. В. Проник и А. А. Смердов !

«

1 " (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский и конструфо1тек й-. =:,:,::-,. - ;-: « институт радиоэлектронной медицинской annaôòóðû -":- пг ".i "., « (54) ЛАРИНГОСТРОБОСКОП ъ 1

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 (11.

Однако такой ларингостробоскоп обладает низкой помехоустойчивостью, связанной с его чувствительностью к естественной амплитудной и частотнои модуляции колебаний голосовых связок.

Целью .изобретения является повышение помехоустойчивости ларингостробоскопа.

Поставленная цель достигается тем, что в него, дополнительно введены фильтр верхних вастот и амплитудныи 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 полосового фильтра, управляющий вход которой соединен с выходом фильтра верхних частот.

Следящий паласовой фильтр имеет управляемый избирательный усилитель, де10 тектор огибающей, два триггера Шмидта, тактируемый Д-триггер, коммутатор на два входа и два выхода, реверсивный

N-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 пер20 вый триггер Шмидта подключен к входам схемы фазовой задержки и частотомера, а также к первому сигна.пьному входу коммутатора и тактовому входу тактируемого

Д-триггера, информационный вход которо25 го соединен со входами сброса тактируемого Д-триггера и реверсивного М-разрядного ачетчика, выходы которого подключены к входам преобразователей «код— проводимость» и «код — частота», выход зо которого подключен к второму сигнально940735 му входу коммутатора, 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 и второй триггер Шмидта подключен к информационному входу тактируемого Д-триггера.

На фиг. изображена структурная схема ларингостробоскопа; на фиг, 2 — функциональная схема следящего полосового фильтра ларпнгостробоскопа.

Ларингостробоскоп содержит последовательно соединенные 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 за 1ер! KIi, поди;.ючеццым к управляющему входу схемы 6, усилитель 8 мощности и стробоскопическую лампу 9 с системой подхкига. Кроме того, ларингостробоскоп содержит частотомер 10, включенный на выходе следящего полосового фильтра 5, управляющий вход которого по1дключен к выходу фильтра 3 верхних частот.

Следящий полосовой фильтр 5 (см. фиг. 2) содержит перестраиваемый избирательный усилитель 11 и детектор 12 огибающей с двумя триггерами 13 и 14

Шмидта, подкл1оченным11 своими входами соответственно к выходу усилителя 11 и

1етектора 12. Фильтр 5 содержит также гактируемый Д-триггер 15, коммутатор 16 иа два входа и на два выхода, реверсивI;!!I; М-р;..рядпый с ет,ик 17 и преооразователи 18 и 19 «код †проводимос» 11

«код — частота». При этом сигнальный вход избирательно; о усилителя 11 подключен к выходу амплитудного ограничителя 4, а управляющий вход — к выходу преобразователя 18 «код — проводимость», вход детектора 12 огибающей подключен к выходу фильтра 3 верхних частот; информационный вход а Д-триггера 15, входы б и в сброса этого триггера и счетчика 17 объединены и подключены к выходу триггера 14 Шмидта, прямой и инверсный вы:,оды Д вЂ” триггера 15 подключены поразр ядноо к соответствующим управляющим

1зхадам г и д коммутатора 16, сигнальный зход е этого коммутатора объединен с тактовым входом ж Д-триггера 15, с сиг1альным входом схемы 6 фазовой за1ержки и подключен к выходу триггера

13 Штидта, второй сигнальный вход и коммутатора 16 подключен к выходу преобра;ователя 19 «код — частота», который своими входами поразрядно соединен с соответствующими входами преобразователя ;8 «код — проводимость», с выходами ачет1ик1а 17 и с информационными входами схелы 6 фазовой задержки и частотомера 10.

Суммирующий вход к и вычитающий вход

lO

25 зо

35 ло

65 л счетчика 17 подключены к соответствующим выходам коммутатора 16.

Ларингостробоскоп работает следующим образом.

Механические колебания голосовых связок преобразуются микрофоном 1 в электрические колебания, усиливаемые низкочастотным усилителем 2. Фильтр 3 верхних частот подавляет низкочастотные помехи, вызываемые, например, механическими перемещениями микрофона относительно участка тела пациента, с которого снимается звуковой сигнал. Амплитудный ограничитель 4 клиппирует сигнал, получаемыи с выхода фильтра 3 верхних частот, т. е. ограничивает его с двух сторон. При этом резко снижается зависимость спектрального состава выходного сигнала orpaiii«i»zeля от изменения амплитуды колебаний голосовых связок. Таким образом достигается низкая чувствительность ларингостробоскопа к помехам, вызываемым естественной амплитудной модуляцией голоса, характерной для многих заболеваний голосовых связок. Полосовой фильтр 5 настроен в исходном состоянии (при отсутствии входного сигнала) на самую низкую из всех возможных частот колебаний голосовых складок. С появлением звукового сигнала на выходе фильтра 3 верхних частот включается перестройка следящего полосового фильтра 5 (по его управляющему входу, подкюченному 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

5, измерение частоты этой, гармоники частотомером 10 и перестройка диапазона фазовой задержки, осуществляемой схемой 6 и задатчиком 7.

С помощью задатчика фазовой задержки осуществляется фазовый сдвиг выходной импульсной последовательности схемы 6 относительно фиксированной фазы входного сигнала в пределах диапазона, определяемого следящим полосовым фильтром 5. Выходные импульсы схемы 6 задержки усиливаются усилителем 8 мощности и подаются на соответствующие электроды импульсной стробоскопической лампы 9, снабженной системой поджига. Световые импульсы, освещ ающие 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 колебаний голосовых связок) триггер 14

940735

5.

35

65

Шмидта находится B отпущенном состоянии. Д-триггер 15 и счетчик 17 сброшены по своим входам б и в сброса. При этом на информационных входах преобразователей 18 и,19 «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 11, перестраиваемый выходной проводимостью преобразователя 18, также настроен (в исходном состоянии) на минимальную частоту этого диапазона. С такой же частотой следуют выходные импульсы преобразователя 19.

Сброшенное состояние Д-тригера 16 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 лишь при изменении кода на

его управляющих входах r и д.

С появлением колебаний голосовых 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 15, на входах о и в сброса этого Д-триггера и счетчика 17 появится потенциал логической 1.

Этот потенциал разрешает функцию переклкнчения состояний как триггера 15, так и счетчика 17. Однако переключение со- стояния триггера 15 производят лишь после того, как выходная реакция избирательного усилителя 11 превысит порог срабатывания триггера 13 Шмидта. До наступления этого события триггер 15 остается в исходном, -,. е. сброшенном состоянии, а на суммирующий вход счетчика 17 поступают выходные импульсы преобразователя 19 «код — частота». Появление разрешающего 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 этогс усилителя превысит порог срабатывания триггера 13 Шмидта, а на тактовом входе ж Д-триггера 1 5, 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 условии, что триггер 14 включен) переключит состояние триггера 15, что приведет к переключению коммутатора 16 по

его адресным управляющим входам r и д.

После этого выход триггера 13 подключается к суммирующему входу к счетчика 17 н 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 преобразователя 19. Благодаря тому, что выходная частота преобразователя 19

«код — частота» при любом состоянии счетчика 17 равна частоте настройки усилителя 1.1, изменение основной частоты звукового сигнала будет отслеживаться следящим фильтром со скоростью, пропорциональной этому изменению. Это означает, что естественная частотная модуляция колебаний голосовых связок не будет приводить к пропаданию его выходного сигнала и срыву стробоэффекта.

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

Формула изобретения

1. Ларингостробоскоп, содержащий последовательно соединенные микрофон и низкочастотный усилитель и последовательно соединенные схему автоматического поиска доминирующей частоты, схему фазовой задержки, усилитель мощности н стробоскопическую лампу с системой поджига, а также частотомер, подключенный к выходу схемы автоматического поиска доминирующей частоты, и задатчик фазовой задержки, выход которого подключен к второму входу схемы фазовой задержки, отличающий ся тем, что, с целью повышения его помехоустойчивости, в него дополнительно введены фильтр верхних частот 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, выполненный в виде следящего полосового фильтра, управляюшни вход которой соединен с выходом фильтра верхних частот.

2. Ларингостробоскоп по п. 1, о тл ич ающийся тем, что следящий полосовой фильтр имеет управляемый избирательный усилитель, детектор огибающей, два

940735 айаг. 1 с

Составитель Л. Соловьев

Техред А. Камышникова

Коррскто С. Файн

Редактор С. Титова

Заказ 686/552 Изд, № 176 Тираж 7!7 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиГг

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент» 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 счетчика, выходы которого подключены к входам преобразователей

«код — проводимость» и «код — частота», BbIход которого подключен к второму сигнальному входу коммутатора, упр авляющие входы которого подключены к прямому и

5 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 триг10 гер Шмидта подключен к инфермационному входу тактируемого Д-триггера.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР № 553967, кл. А 61 В 1/26, 1975 (прототип).