МУЗИЧНА "АНЕСТЕЗІЇ"


Інж. П. ВАЙНБОЙМ, Г. МИРОНЕНКО, м. Ленінград



Розбираючи старі архіви, натрапив на дану статтю і вирішив поділитися нею з відвідувачами сайту. Колись давно, будучи студентом Горьковського радіотехнічного технікуму, цей прилад був темою дипломного проекту мого однокурсника і товариша по лабораторії. Весь процес складання та випробувань пристрою проходив на моїх очах. Конструкція зібраного приладу була дещо іншою – використовувався високоякісний на ті часи котушковий магнітофон (здається "Юпітер 001-стерео") і трохи змінена схемотехніка.
Первісне скептичне ставлення до даного пристрою змінилося впевненістю в його ефективності після перших-же випробувань в кабінеті стоматолога. Крім того ми використовували цей пристрій просто для одтиха в перервах між роботою.
Зацікавлені можуть зробити подібний прилад, спираючись на принцип іздложенний у такій статті. А використовуючи сучасні засоби звуковідтворення, наприклад CD-проігривтель, і сучасну схемотехніку можна створити компактний прилад. І так, ідея є – вперед!
Микола Большаков.

Пропонований увазі читачів прилад призначений для знеболювання в процесі лікування зубів і протезування. Всім відомо, які неприємні опущення виникають при обробці зуба бормашиною. Цілком зрозумілий тому інтерес спощалістов до проблеми знеболювання при лікуванні зубів. Свого часу було запропоновано багато способів, але жоден з них не був достатньо ефективним. Найбільш перспективним виявився так званий метод звуковий аналгезні. Полягає він у тому, що під час лікування пацієнт прослуховує музичну програму і білий шум (суміш всіх компонентів звукового спектру частот), які подаються на головні телефони. Музика благотворно впливає на нервову систему хворого, а білий шум гасить вогнище збудження в корі головного мозку, викликаний больовими відчуттями.

Прилад для знеболювання (звуковий аналгізатор) був сконструйований ленінградським інженером П. Вайнбоймом у співдружності з лікарем Військово-медичної академії ім. С. М. Кірова Г. Мироненко. У створенні приладу велику допомогу надали техніки В. Кузнєцов і Ф. Гуляніцій.

За час дворічної експлуатації в стоматологічному відділенні поліклініки Військово-медичної академії звуковий аналгізатор незмінно отримував хороші відгуки пацієнтів. Прилад експонувався на 17-й ленінградської виставці творчості радіоаматорів-конструкторів ДТСААФ і був удостоєний диплома I ступеня.

Блок-схема звукового аналгізатора показана на рис. 1. Прилад складається з блоку посилення НЧ, блоку змішувача (пульт пацієнта), блоку живлення і механізму протягування стрічки з нескінченною петлею магнітної стрічки. Його призначення полягає в тому, щоб одночасно відтворювати музичну програму і білий шум, записані на чотирьох доріжках магнітної стрічки. У приладі використано низькоомних двоканальні відтворюють головки з робочим зазором 3 мк, магнітна стрічка типу 6, швидкість руху стрічки 9,53 см / сек.

./240820101200002884.gif

Корекція частотної характеристики в каскаді попереднього підсилювача НЧ дозволяє добитися високоякісного відтворення в частотному діапазоні до 10 кГц.

На рис. 2 зображена принципова схема звукового аналгізатора. Всі чотири сигналу знімаються магнітними голівками з доріжок магнітної стрічки, напруга сигналу надходить на відповідний попередній підсилювач НЧ, виконаний на транзисторах Т1-Т3 Два попередніх підсилювача НЧ підсилюють сигнали каналу музики (Ам і БМ), а два інших – сигнали каналу шуму (Аш і Бш). На вході крайового підсилювача НЧ за допомогою пасивних змішувачів (R10, R11, R23 і R24) музика і шум змішуються в необхідних співвідношеннях. Після змішування та посилення напруги сигналу двома кінцевими підсилювачами НЧ (Т4-Т9) сигнали Аш + Ам подаються на один з головних телефонів, а Бш + БМ – на іншій, внаслідок чого виникає бінатуральний ефект. При необхідності пацієнт може регулювати окремо величину рівня музики і шуму від нуля до максимуму.

./240820101200002885.gif

Трехкаскадний попередній підсилювач НЧ виконаний на транзисторах Т1-Т3 (П13Б). Підсилювач охоплений частотнозавісімой негативним зворотним зв'язком глибиною 19 дб. Перший каскад підсилювача виконаний за схемою з загальним емітером. Головка відтворення з'єднана з входом підсилювача через конденсатор С1. Транзистор, використаний у першому каскаді, повинен мати мінімальний рівень шумів. Для узгодження першого каскаду з наступним застосований емітерний повторювач, гальванічно пов'язаний з першим каскадом. Третій каскад аналогічний першому. Напруга негативного зворотного зв'язку подається з колекторної ланцюга останнього транзистора (Т3) у емітерний ланцюг першого через елементи C4R4R6. Вихідний каскад навантажений на регулятор рівня, який знаходиться у виносному блоці – змішувачі.

Блок змішувача, оформлений у вигляді окремого пульта, представляє собою реостатних дільник, що складається з двох спарених потенціометрів (R10 і R24) і розв'язувати резисторів R11R23. Потенціометри виконують роль регуляторів рівня музики і шуму. Розв'язуйте резистори необхідні, щоб усунути взаємний вплив виходів попередніх підсилювачів НЧ. Опору цих резисторів підбирають експериментально.

Крайовий підсилювач підвищує рівень сигналу до необхідного для нормального відтворення в головних телефонах. Цей підсилювач повинен мати невеликий коефіцієнт нелінійних спотворень, висока вхідний опір, незначний коефіцієнт посилення по напрузі і додаткову корекцію частотної характеристики в області низьких частот (приблизно 4 дб на октаву).

Крайовий підсилювач зібраний на шести транзисторах (Т4-Т9), п'ять з яких типу р-n-р, а шостий (Т9) – типу n-р-n (П10).

Перший і третій каскади, виконані на транзисторах Т4 і Т6 за схемою з загальним емітером, підсилюють напругу сигналу. Другий і четвертий каскади на транзисторах Т5 і Т7, (за схемою емітерний повторювача) служать для узгодження вихідних опорів попередніх каскадів з вхідними опорами наступних.

Вихідний каскад являє собою двотактний підсилювач потужності, зібраний по схемі із загальним колектором на транзисторах різної провідності. Це дозволяє обійтися без фазоінверсного каскаду. Підсилювач охоплений глибокою зворотним зв'язком (26 дБ), що різко знижує коефіцієнт нелінійних спотворень. Напруга зворотного зв'язку залежить від частоти (частотнозавісімая зворотній зв'язок), завдяки чому досягається додаткова корекція частотної характеристики каналу відтворення в області нижчих частот. Крім того, вхідний опір крайового підсилювача, охопленого зворотним зв'язком, підвищується. Підсилювач не критичний до навантаження.

Блок живлення приладу містить стабілізатор напруги на транзисторах Т10Т11. Опорне напруга знімається з кремнієвого стабілітрон типу Д811. Випрямляч зібраний по бруківці схемою на чотирьох германієвих діодах Д7А. Всі пристрій живиться від мережі змінного струму через силовий трансформатор.

Кінематична схема механізму протягування стрічки показана на рис. 3. Застосування нескінченної петлі магнітної стрічки, вміщеній у спеціальну касету, дозволило спростити механізм протягування стрічки та будуть використані малопотужний двигун типу ЕДГ-1М.

./240820101200002886.gif
Рис. 3. Кінематична схема механізму протягування стрічки: 1. Фасонний диск, 2. Рулон плівки, 3. Втулка диска, 4. Підстава, 5. Притискний ролик, 6. Напрямна колонка, 7. Ведучий вал, 8. Магнітна відтворювальна стереоголовка, 9. Притискна планка, 10. Фетровий накладка, 11. Петля магнітної стрічки. 12. Маховик, 13. Лавсановій ремінь, 14. Вісь двигуна, 15. Підп'ятник маховика, 16. Електродвигун.

Кассета апарату представляє собою пластмасову коробку з рулоном стрічки довжиною 230 м, яка намотана на дисковому підставі, вільно обертається на осі касети. Робочий діаметр ведучого валу 5 мм. Завдяки застосуванню нескінченної петлі стрічки в перемотуванні немає необхідності, і апарат завжди готовий до дії. Стрічкопротягувальний механізм приводиться в дію тумблером, що включає харчування двигуна та тулили провідний ролик до валу. Дві стереофонічні головки розташовані безпосередньо під корпусом касети.

Для надійного контакту магнітної стрічки з головками застосований спеціальний фетровий притиск, який відводиться в момент включення апарату.

Конструктивно весь апарат виконаний у вигляді окремого блоку (рис. 4). Вага апарата 5 кг. Його розміри 230Х150Х105 мм. Верхня кришка знімна.

med-9664.gif
Puc.4

На верхній панелі апарату укріплені касета з пристроєм для установки і притиску магнітної стрічки до валу, дві стереофонічні головки і тумблер включення і виключення (рис. 5). Cтepeофoнічecкіe головки закриті запобіжної кришкою.

med-9665.gif
Puc.5

Під панеллю знаходиться плата зі сплаву В-95 товщиною 6 мм. На ній укріплений стрічкопротягувальний механізм, до складу якого входять електродвигун типу ЕДГ-1М, маховик з ведучим валом, тяги управління та притиску (рис. 6). На цій же платі укріплена вся електронна частина, що складається з чотирьохканальний підсилювача відтворення, блоку живлення, силового трансформатора та сполучних колодок.

med-9666.gif
Puc.6

Попередні підсилювачі відтворення виконані у вигляді окремого блоку. Він змонтований на коробчатої сталевому шасі. Розміри шасі 160Х80Х40 мм. Всі чотири підсилювача зібрані на текстолітові платах і відокремлені один від одного екранами (рис. 5).

Кінцеві підсилювачі зібрані на двох текстолітові платах і розташовані по інший бік від монтажу попередніх підсилювачів. Пульт керування виготовлений у вигляді окремого блоку. До складу цього блоку входять два здвоєних потенціометра, що грають роль регуляторів рівня, і вихідні колодки для підключення головних телефонів лікаря і пацієнта.


Радіо N 9 1966р., С. 48-50.