音楽麻酔。スキーム、説明

音楽麻酔。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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読者の注意を引いたこの装置は、歯科治療や補綴物の痛みを軽減することを目的としています。ドリルで歯を治療するときにどのような不快な漏れが起こるかは誰もが知っています。したがって、歯科治療中の痛みの軽減の問題に対する専門家の関心は非常に理解できます。かつては多くの方法が提案されましたが、どれも十分な効果はありませんでした。最も有望な方法は、いわゆる健全な麻酔法であることが判明しました。それは、治療中に患者がヘッドフォンに供給される音楽番組とホワイトノイズ（可聴周波数スペクトルのすべての成分の混合物）を聞くという事実にあります。音楽は患者の神経系に有益な効果をもたらし、ホワイトノイズは痛みによる大脳皮質の興奮源を消します。

麻酔用の装置 (音波分析器) は、レニングラードのエンジニア P. ワインボイムが陸軍医学校の医師と協力して設計しました。 S. M. キーロフ G. ミロネンコ。技術者の V. Kuznetsov と F. Gulyanitsiy は、デバイスの作成に多大な支援を提供しました。

ミリタリーメディカルアカデミーのポリクリニックの歯科部門での 17 年間の運用中、音響鎮痛器は患者から一貫して良い評価を受けてきました。この装置は、第 XNUMX 回レニングラードで開催されたアマチュア無線デザイナー DOSAAF の創造性展に出品され、XNUMX 等級の卒業証書を授与されました。

音波アナジャライザーのブロック図を図に示します。 1. この装置は、低音増幅ユニット、ミキサーユニット (患者コンソール)、電源、および磁気テープの無限ループを備えたテープドライブメカニズムで構成されます。その目的は、3 つの磁気テープトラックに記録された音楽プログラムとホワイトノイズを同時に再生することです。このデバイスは、作動ギャップ 6 ミクロン、タイプ 9,53 磁気テープ、テープ速度 XNUMX cm/秒の低抵抗 XNUMX チャネル再生ヘッドを使用します。

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低音プリアンプ段の周波数特性補正により、10kHzまでの周波数帯域で高音質再生を実現。

図では、図 2 にサウンドアナライザの概略図を示します。 1 つの信号はすべて磁気ヘッドによって磁気テープトラックから除去され、信号電圧はトランジスタ T3 ～ T10 で作られた対応する低周波プリアンプに供給され、11 つの低周波プリアンプが音楽チャンネルの信号を増幅します。 (Am と Bm)、および他の 23 つはノイズチャネルの信号 (Ash と Bsh)。最終ベースアンプの入力では、パッシブミキサー (R24、R4、R9、RXNUMX) を使用して、音楽とノイズが必要な比率で混合されます。 XNUMX つの最終低周波アンプ (TXNUMX ～ TXNUMX) によって信号電圧を混合および増幅した後、信号 As+Am が一方のヘッドフォンに供給され、Bsh+Bm がもう一方のヘッドフォンに供給され、バイナチュラル効果が得られます。必要に応じて、患者は音楽と騒音のレベルをゼロから最大まで個別に調整できます。

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1 段のベースプリアンプは、トランジスタ T3 ～ T13 (P19B) を使用して作られています。アンプは、深さ 1 dB の周波数依存の負帰還によってカバーされます。アンプの初段はエミッタ接地回路で構成されています。再生ヘッドはコンデンサ C3 を介してアンプ入力に接続されています。初段で使用されるトランジスタは、最小のノイズレベルを持つ必要があります。最初の段と次の段を一致させるには、最初の段に電気的に接続されたエミッタフォロワが使用されます。 4 番目のカスケードは最初のカスケードと似ています。負帰還電圧は、最終段のトランジスタ（Ｔ３）のコレクタ回路から第１スルー素子Ｃ４Ｒ４Ｒ６のエミッタ回路に供給される。出力ステージは、リモートユニットであるミキサーにあるレベルレギュレーターにロードされます。

別のリモートコントロールとして設計されたミキサーブロックは、10 つの対になったポテンショメータ (R24 と R11) とデカップリング抵抗 R23RXNUMX で構成されるレオスタット分割器です。ポテンショメータは、音楽およびノイズレベルコントロールとして機能します。 LFプリアンプの出力の相互影響を排除するために、デカップリング抵抗が必要です。これらの抵抗器の抵抗値は、実験的に選択されます。

ファイナルアンプは、ヘッドフォンでの通常の再生に必要なレベルまで信号レベルを上げます。このアンプは、高調波歪みが少なく、入力インピーダンスが高く、電圧ゲインが低く、低周波数領域での周波数応答の追加補正 (オクターブあたり約 4 dB) を備えている必要があります。

最終増幅器は 4 つのトランジスタ (T9 ～ T9) で組み立てられ、そのうち 10 つは p-n-p タイプで、XNUMX つ目 (TXNUMX) は n-p-n タイプ (PXNUMX) です。

共通エミッタ回路に従ってトランジスタＴ４およびＴ６上に形成された第１段および第３段は、信号電圧を増幅する。トランジスタ T4 と T6 の 5 番目と 7 番目のステージ (エミッタフォロワ回路による) は、前のステージの出力抵抗を後続のステージの入力抵抗と一致させる役割を果たします。

出力段はプッシュプルパワーアンプであり、異なる導電率のトランジスタを使用した共通コレクタの回路に従って組み立てられています。これにより、位相反転カスケードを使用せずに済みます。アンプは深いフィードバック (26 dB) でカバーされており、非線形歪み率が大幅に減少します。フィードバック電圧は周波数に依存します (周波数依存フィードバック)。これにより、低周波数領域での再生チャンネルの周波数応答の追加の補正が実現されます。さらに、フィードバックがかかる最終アンプの入力インピーダンスが増加します。アンプは負荷が重要ではありません。

デバイスの電源ユニットには、T10T11トランジスタの電圧安定器が含まれています。基準電圧は、シリコンツェナーダイオードタイプ D811 から取り除かれます。整流器は、7 つの DXNUMXA ゲルマニウムダイオードのブリッジ回路に従って組み立てられます。デバイス全体は、電源トランスを介して AC 電源から給電されます。

テープドライブメカニズムの運動学的スキームを図3に示します。 1. 専用カセットに装着した磁気テープのエンドレスループの採用により、テープ駆動機構の簡素化と低電力EDG-XNUMXM型モーターの採用を実現しました。

米。 3. テープドライブ機構の運動図 (クリックして拡大): 1. 成形ディスク、2. フィルムロール、3. ディスクスリーブ、4. ベース、5. 加圧ローラー、6. ガイドコラム、7. ドライブシャフト、8 . 磁気再生ステレオヘッド、9. プレッシャーストリップ、10. フェルトパッド、11. 磁気テープループ。 12. フライホイール、13. マイラーベルト、14. エンジン軸、15. フライホイールベアリング、16. 電気モーター。

この装置のカセットは、長さ 230 m のテープのロールが入ったプラスチックの箱で、カセットの軸を中心に自由に回転するディスクベースに巻き付けられています。ドライブシャフトの作動径は5mmです。テープのエンドレスループを使用しているため、巻き戻す必要がなく、デバイスはいつでも使用できる状態にあります。テープドライブ機構はトグルスイッチによって作動し、モーターへの電力がオンになり、ドライブローラーがシャフトに押し付けられます。カセット本体の直下にXNUMXつのステレオヘッドが配置されています。

磁気テープをヘッドに確実に接触させるために、デバイスの電源を入れた瞬間に取り外される特別なフェルトクランプが使用されています。

構造的には、装置全体が独立したユニットの形で作られています（図4）。装置の重量は5kgです。その寸法は230X150X105mmです。トップカバーは取り外し可能です。

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磁気テープをシャフトに取り付けて押し付ける装置を備えたカセット、5つのステレオヘッド、およびオン/オフのトグルスイッチが装置の上部パネルに固定されています（図XNUMX）。ステレオヘッドは安全キャップで覆われています。

Pic.5

パネルの下には、厚さ 95 mm の V-6 合金製のボードがあります。 EDG-1Mタイプの電気モーター、ドライブシャフト付きのフライホイール、コントロールロッド、クランプロッドを含むテープドライブメカニズムが固定されています（図6）。同じ基板上に、XNUMXチャンネルの再生アンプ、電源、電源トランス、および接続ブロックからなる電子部品全体が固定されています。

Pic.6

再生プリアンプは別ユニットの形で作られています。ボックス型のスチール製シャーシに搭載。シャーシ寸法 160x80x40 mm。 5 つのアンプはすべて textolite ボード上に組み立てられ、スクリーンによって互いに分離されています (図 XNUMX)。

最終的なアンプは XNUMX つの textolite ボード上に組み立てられ、プリアンプのマウントの反対側にあります。コントロールパネルは別ユニットの形で作られています。このユニットには、レベルコントロールとして機能する XNUMX つのデュアルポテンショメータと、医師と患者のヘッドフォンを接続するための出力ブロックが含まれています。

著者: P. ワインボイム、G. ミロネンコ。出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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