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Musikalische Anästhesie. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Elektronik in der Medizin Das den Lesern zur Kenntnis gebrachte Gerät dient der Schmerzlinderung bei Zahnbehandlungen und Prothetik. Jeder weiß, welche unangenehmen Versäumnisse bei der Bearbeitung eines Zahns mit einem Bohrer entstehen. Daher ist das Interesse von Spezialisten an der Problematik der Schmerzlinderung bei einer Zahnbehandlung durchaus verständlich. Zu einer Zeit wurden viele Methoden vorgeschlagen, aber keine davon war wirksam genug. Als erfolgversprechendste Methode erwies sich die sogenannte Schallanästhesiemethode. Es besteht darin, dass der Patient während der Behandlung ein Musikprogramm hört und weißes Rauschen (eine Mischung aller Komponenten des Audiofrequenzspektrums) über Kopfhörer einspeist. Musik wirkt sich positiv auf das Nervensystem des Patienten aus und weißes Rauschen löscht die durch Schmerzen verursachte Erregungsquelle in der Großhirnrinde. Das Anästhesiegerät (Sonic Analgizer) wurde vom Leningrader Ingenieur P. Weinboim in Zusammenarbeit mit dem Arzt der Military Medical Academy entwickelt. S. M. Kirov G. Mironenko. Die Techniker V. Kuznetsov und F. Gulyanitsiy leisteten große Hilfe bei der Erstellung des Geräts. Während der zweijährigen Tätigkeit in der zahnärztlichen Abteilung der Poliklinik der Militärmedizinischen Akademie hat das Schall-Analgetikum durchweg gute Bewertungen von Patienten erhalten. Das Gerät wurde auf der 17. Leningrader Ausstellung der Kreativität der Funkamateur-Designer DOSAAF ausgestellt und mit einem Diplom XNUMX. Grades ausgezeichnet. Das Blockdiagramm des Schallanalysators ist in Abb. dargestellt. 1. Das Gerät besteht aus einer Bassverstärkereinheit, einer Mischeinheit (Patientenkonsole), einem Netzteil und einem Bandlaufwerk mit einer Endlosschleife Magnetband. Sein Zweck besteht darin, gleichzeitig ein Musikprogramm und weißes Rauschen abzuspielen, das auf vier Magnetbandspuren aufgezeichnet ist. Das Gerät verwendet niederohmige Zweikanal-Wiedergabeköpfe mit einem Arbeitsspalt von 3 Mikrometern, Magnetband Typ 6, Bandgeschwindigkeit 9,53 cm/Sek.
Eine Frequenzgangkorrektur in der Bassvorverstärkerstufe erzielt eine hochwertige Wiedergabe im Frequenzbereich bis 10 kHz. In Abb. Abbildung 2 zeigt ein schematisches Diagramm eines Schallanalysators. Alle vier Signale werden durch Magnetköpfe aus den Magnetbandspuren entfernt, die Signalspannung wird dem entsprechenden Niederfrequenz-Vorverstärker zugeführt, der auf den Transistoren T1-T3 aufgebaut ist. Zwei Niederfrequenz-Vorverstärker verstärken die Signale des Musikkanals (Am und Bm) und die anderen beiden - die Signale des Rauschkanals (Ash und Bsh). Am Eingang des finalen Bassverstärkers werden Musik und Lärm mithilfe von Passivmischern (R10, R11, R23 und R24) im gewünschten Verhältnis gemischt. Nach dem Mischen und Verstärken der Signalspannung durch zwei letzte Niederfrequenzverstärker (T4-T9) werden die Signale As+Am einem der Kopfhörer und Bsh+Bm dem anderen zugeführt, was zu einem binatürlichen Effekt führt. Bei Bedarf kann der Patient die Musik- und Geräuschpegel separat von Null bis Maximum einstellen.
Der dreistufige Bassvorverstärker besteht aus den Transistoren T1-T3 (P13B). Der Verstärker unterliegt einer frequenzabhängigen Gegenkopplung mit einer Tiefe von 19 dB. Die erste Stufe des Verstärkers ist nach einer gemeinsamen Emitterschaltung aufgebaut. Der Wiedergabekopf ist über den Kondensator C1 mit dem Verstärkereingang verbunden. Der in der ersten Stufe verwendete Transistor muss einen minimalen Rauschpegel aufweisen. Um die erste Stufe an die nächste anzupassen, wird ein Emitterfolger verwendet, der galvanisch mit der ersten Stufe verbunden ist. Die dritte Kaskade ähnelt der ersten. Die Gegenkopplungsspannung wird vom Kollektorkreis des letzten Transistors (T3) über die Elemente C4R4R6 dem Emitterkreis des ersten zugeführt. Die Ausgangsstufe wird auf einen Pegelregler geladen, der sich in einer Remote-Einheit – einem Mischer – befindet. Die als separate Fernbedienung ausgeführte Mischereinheit ist ein Rheostatteiler, bestehend aus zwei gepaarten Potentiometern (R10 und R24) und Entkopplungswiderständen R11R23. Potentiometer fungieren als Musik- und Geräuschpegelregler. Entkopplungswiderstände werden benötigt, um die gegenseitige Beeinflussung der Ausgänge der NF-Vorverstärker zu eliminieren. Der Widerstandswert dieser Widerstände wird experimentell ausgewählt. Der Endverstärker hebt den Signalpegel auf den für die normale Wiedergabe über Kopfhörer notwendigen Pegel an. Dieser Verstärker sollte eine geringe harmonische Verzerrung, eine hohe Eingangsimpedanz, eine niedrige Spannungsverstärkung und eine zusätzliche Korrektur des Frequenzgangs im unteren Frequenzbereich (etwa 4 dB pro Oktave) aufweisen. Der Endverstärker besteht aus sechs Transistoren (T4-T9), von denen fünf vom p-n-p-Typ und der sechste (T9) vom n-p-n-Typ (P10) sind. Die erste und dritte Stufe, die gemäß einer gemeinsamen Emitterschaltung an den Transistoren T4 und T6 hergestellt sind, verstärken die Signalspannung. Die zweite und vierte Stufe an den Transistoren T5 und T7 (gemäß der Emitterfolgerschaltung) dienen dazu, die Ausgangswiderstände der vorherigen Stufen an die Eingangswiderstände der nachfolgenden anzupassen. Die Ausgangsstufe ist ein Gegentakt-Leistungsverstärker, der nach einer Schaltung mit gemeinsamem Kollektor aus Transistoren unterschiedlicher Leitfähigkeit aufgebaut ist. Dadurch kann auf eine phasenvertauschte Kaskade verzichtet werden. Der Verstärker ist durch eine tiefe Rückkopplung (26 dB) abgedeckt, die den nichtlinearen Klirrfaktor deutlich reduziert. Die Rückkopplungsspannung ist frequenzabhängig (frequenzabhängige Rückkopplung), wodurch eine zusätzliche Korrektur des Frequenzgangs des Wiedergabekanals im Tieftonbereich erreicht wird. Darüber hinaus erhöht sich die von der Rückkopplung betroffene Eingangsimpedanz des Endverstärkers. Der Verstärker ist nicht lastkritisch. Das Netzteil des Geräts enthält einen Spannungsstabilisator für T10T11-Transistoren. Die Referenzspannung wird von der Silizium-Zenerdiode Typ D811 abgenommen. Der Gleichrichter ist nach der Brückenschaltung auf vier D7A-Germaniumdioden aufgebaut. Das gesamte Gerät wird über einen Netztransformator mit Wechselstrom versorgt. Das kinematische Diagramm des Bandantriebsmechanismus ist in Abb. 3 dargestellt. 1. Die Verwendung einer Endlosschleife eines Magnetbands, das in einer speziellen Kassette angeordnet ist, ermöglichte es, den Bandantriebsmechanismus zu vereinfachen und einen Motor vom Typ EDG-XNUMXM mit geringer Leistung zu verwenden.
Die Kassette des Geräts ist eine Kunststoffbox mit einer 230 m langen Bandrolle, die auf einem Plattenträger aufgewickelt ist, der sich frei um die Achse der Kassette dreht. Der Arbeitsdurchmesser der Antriebswelle beträgt 5 mm. Dank der Verwendung einer Endlosbandschleife ist kein Zurückspulen erforderlich und das Gerät ist jederzeit einsatzbereit. Der Bandantriebsmechanismus wird durch einen Kippschalter aktiviert, der die Stromversorgung des Motors einschaltet und die Antriebsrolle an die Welle drückt. Direkt unter dem Kassettengehäuse befinden sich zwei Stereoköpfe. Für einen zuverlässigen Kontakt des Magnetbandes mit den Köpfen wird eine spezielle Filzklemme verwendet, die beim Einschalten des Geräts entfernt wird. Strukturell ist die gesamte Vorrichtung in Form einer separaten Einheit ausgeführt (Abb. 4). Das Gewicht des Gerätes beträgt 5 kg. Seine Abmessungen betragen 230 x 150 x 105 mm. Die obere Abdeckung ist abnehmbar.
Auf der Oberseite des Geräts sind eine Kassette mit einer Vorrichtung zum Anbringen und Andrücken eines Magnetbands an die Welle, zwei Stereoköpfe und ein Ein-/Aus-Kippschalter montiert (Abb. 5). Die Stereoköpfe sind mit einer Sicherheitskappe abgedeckt.
Unter der Platte befindet sich eine 95 mm dicke Platte aus V-6-Legierung. Darauf ist ein Bandantriebsmechanismus befestigt, der einen Elektromotor vom Typ EDG-1M, ein Schwungrad mit Antriebswelle, Steuer- und Klemmstangen umfasst (Abb. 6). Auf der gleichen Platine ist der gesamte elektronische Teil befestigt, bestehend aus einem Vierkanal-Wiedergabeverstärker, Netzteil, Leistungstransformator und Verbindungsblöcken.
Die Wiedergabevorverstärker sind als separate Einheit ausgeführt. Es ist auf einem kastenförmigen Stahlchassis montiert. Fahrgestellabmessungen 160x80x40 mm. Alle vier Verstärker sind auf Textolite-Platinen aufgebaut und durch Blenden voneinander getrennt (Bild 5). Die Endverstärker sind auf zwei Textolite-Platinen montiert und befinden sich auf der anderen Seite der Halterung der Vorverstärker. Das Bedienfeld ist in Form einer separaten Einheit ausgeführt. Dieses Gerät enthält zwei Doppelpotentiometer, die als Pegelregler dienen, und Ausgangsblöcke zum Anschließen von Arzt- und Patientenkopfhörern. Autoren: P. Weinboim, G. Mironenko; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru
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