Brevet FR2513841A1 — publié le 19830401

La présente invention concerne un appareil auditif de laboratoire pédagogique et, plus particu- lièrement, elle a trait à des laboratoires pédagogi- ques appartenant à la classe dans laquelle tant l'en- seignant que les étudiants sont ambulants et dans la- quelle diverses situations d'apprentissage sont pré- vues dans le cadre d'utilisation d'un laboratoire pédagogique Dans un type de système, des étudiants présentant des déficiences d'audition importantes, peuvent recevoir des communications par l'intermé- diaire de récepteurs de radio portatifs qui sont spé- cifiquement alimentés par batterie L'enseignant est équipé de la même manière d'un émetteur alimenté par batterie Dans le cadre d'utilisation de cette clas- se de laboratoires pédagogiques, l'enseignant doit être informé de l'intégrité du système de communica- tions, étant donné qu'il ne peut toujours savoir, d'après les réactions des étudiants à une instruction d'apprentissage, si celle-ci a été reçue ou non. Dans le cadre d'utilisation d'un laboratoire pédagogique auditif spécifique de la technique anté- rieure dont la Demanderesse a connaissance, un ensei- gnant est équipé d'un microphone radio qui assure la transmission à un transpondeur, lequel retransmet les matières d'enseignement à des récepteurs radio d'étu- diants pouvant également faire office d'appareils de correction auditive Avec ce système, l'enseignant n'avait aucun moyen de connaître l'état de fonctionne- ment des instruments dont disposaient les étudiants et, par conséquent, il n'était pas à même d'interpré- ter pleinement la réaction de ces derniers à un ensem- ble donné d'instructions. Dans l'appareil de laboratoire pédagogique de la présente invention, on prévoit un élément de télé- mesure destiné à informer l'enseignant de l'intégrité du système en ce qui concerne l'état ou la capacité de l'étudiant de recevoir des communications Dans une forme de réalisation de la présente invention, on utilise un élément visuel de télémesure pour four- S nir, à l'enseignant, une indication concernant l'inté- grité opératoire d'un système de communications à hau- te fréquence et/ou l'état de fonctionnement d'une ali- mentation par batteries pour des instruments de ré- ception portatifs destinés aux étudiants D'autres types d'éléments de télémesure peuvent également être mis en oeuvre pour avertir l'enseignant de divers dé- fauts de fonctionnement pouvant survenir dans un eys- tème de communications, ainsi que pour surveiller l'intégrité de l'état de fonctionnement à n'importe quel moment donné du programme. Dans un système de ce type, une lampe de si- gnalisation est prévue sur un récepteur portatif d'étudiant en vue de fournir une indication visuelle de l'état de fonctionnement des éléments récepteurs à haute fréquence de l'instrument de l'étudiant en détec- tant la réception prolongée du signal radio pertinent provenant de l'émetteur de l'enseignant et en réagis- sant à une condition provoquant l'extinction d'un in- dicateur de dérangement à diode électroluminescente. Ces différents objets de la présente inven- tion, ainsi que d'autres apparaîtront à la lecture de la description et des revendications ci-après, en se référant aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en plan par le dessus d'un cadre d'utilisation d'un laboratoire pédagogique auditif; la figure 2 est une vue partielle de face d'une enseignante pour le laboratoire; la figure 3 est une vue partielle de face d'un étudiant du laboratoire; et la figure 4 est un schéma fonctionnel et de montage d'un système de communications destiné à être utilisé dans le laboratoire t En se référant aux figures 1, 2 et 3, une personne enseignante est désignée d'une manière géné- rale par le chiffre de référence 21 et un étudiant est désigné d'une manière générale par le chiffre de référence 31 Dans la forme de réalisation illustrée, un émetteur à modulation de fréquence 20 comportant une antenne 22 est supporté autour du cou de la per- sonne enseignante 21 au moyen d'une Lavallière ou ana- logues De la même manière, un appareil de correction auditive et récepteur radio à modulation de fréquence combiné (désigné d'une manière générale par le chiffre de référence 30) est porté par un étudiant 31 Dans la forme de réalisation illustrée, le récepteur 30 com- prend un écouteur 32 raccordé, via un câble 33, à un récepteur d'étudiant 30, un indicateur à diode électro- luminescente sans modulation de fréquence 34, un indi- cateur de batterie faible 19, ainsi qu'une antenne 35 spécifiquement incorporée dans le câble 33 Le récep- teur 30 peut être suppporté sur le corps d'un étudiant par un moyen approprié tel qu'un harnais, une attache de ceinture, une Lavallière ou analogues - Comme on peut s'en rendre compte, dans le ca- dre d'utilisation du laboratoire illustré en figure 1, l'enseignant, ainsi que plusieurs étudiants sont spé- cifiquement ambulants et peuvent intervenir dans l'une ou l'autre des diverses activités d'apprentissage en différents endroits répartis dans toute la zone de tra- vail Dans une certaine mesure déterminée par les dé- ficiences d'audition des étudiants individuels, les récepteurs d'étudiants 30 peuvent fonctionner à la ma- nière d'instruments de correction auditive à grande puissance ou, comme c'est spécifiquement le cas, faire partie d'un système de communications à modulation de fréquence Un système à modulation de fréquence qui a été utilisé dans des systèmes opérationnels mettant en application les principes de la présente invention, peut fonctionner dans le spectre de fré- quences attribué par la Commission Fédérale des Com- munications du gouvernement des Etats-Unis d'Amérique dans la bande de 7276 M Hz, et l'émetteur comprend un microphone approprié (non représenté), ainsi qu'une antenne 22 destinée à propager le signal à modulation de fréquence dans le cadre d'utilisation du laboratoi- re. Les récepteurs d'étudiants 30 comprennent un circuit de traitement à-modulation de fréquence des- tiné à convertir les signaux reçus en un signal sonore qui est ensuite appliqué aux organes de Vouîe des étudiants, spécifiquement via un récepteur 32 Ce ré- cepteur 32 peut également être excité au départ d'un appareil de correction auditive à grande puissance disposé intérieurement (non représenté), d'une source d'enregistrement de matières de programme acoustique ou de n'importe quel autre milieu de programme d'ap- prentissage Tant l'émetteur que les récepteurs sont spécifiquement alimentés par batterie. On se référera à présent à la figure 4 dans le coin inférieur gauche de laquelle sont illustrés un émetteur d'enseignant 20 et son antenne 22, un ré- cepteur d'étudiant 30 étant contenu dans la partie restante du dessin telle qu'elle est délimitée par une ligne en traits discontinus. Ce récepteur 30 comprend une extrémité avant de réception 36 raccordée à une antenne 35, et il ren- ferme un circuit et un appareillage-appropriés pour convertir tout signal à modulation de fréquence capté en une fréquence intermédiaire plus basse spécifique- ment appelée première fréquence intermédiaire, qui sera soumise à un traitement complémentaire de la ma- nière décrite ci-après L'extrémité avant 36 peut être excitée à partir d'une source d'énergie appro- priée (non représentée) sous forme d'une batterie ou analogues. Une microplaquette de circuit intégré à fré- quence intermédiaire et à faible puissance est délimi- tée par une ligne en traits discontinus désignée par le chiffre de référence 37. Ce circuit intégré 37 comprend une borne de sortie 9, une borne d'entrée de filtre 10, une borne de sortie de filtre 11, une borne d'entrée de déclen- chement 12, une borne d'entrée d'amortissement 14, une borne de mise à la masse 15, ainsi qu'une borne d'en- trée 16 raccordée à la sortie de l'extrémité avant de réception 36 via un conducteur 18 Le circuit in- tégré 37 comprend également un amplificateur à fil- trage actif 38 raccordé entre les bornes 10 et 11, ainsi qu'un amplificateur de déclenchement 39 raccordé entre la borne 12 et une borne 41 d'un commutateur 40. La borne de sortie 9 du circuit intégré 37 est raccordée à un récepteur 32 via un conducteur 45, une borne 46, une résistance 47, un conducteur 48, une borne 49, un amplificateur de réception à basse fré- quence 44 et un conducteur 33 La borne 49 est rac- cordée à la masse via un condensateur 50 La borne 9 du circuit intégré 37 est également raccordée à la borne d'entrée de filtre 10 via le conducteur 45, la borne 46, un condensateur 51, une résistance 52, une borne 53, un condensateur 54 et une borne 55 Une résistance 56 est raccordée entre les bornes de filtre et 11 du circuit intégré 37 via une borne 57 et un conducteur 62 Un condensateur 61 est raccordé entre les bornes 53 et 57 via un conducteur 58 et une borne 59, laquelle est raccordée à la masse via une résis- tance 60 La borne de sortie de filtre 11 du circuit intégré 37 est raccordée à la borne de déclenchement 12 via le conducteur 62, la borne 57, un conducteur 63, une borne 64, une diode 77, une borne 66 et un conducteur 65 La diode 77 est raccordée en série avec une diode 76, ainsi qu'à la masse via des bornes 72 et 75, ainsi qu'un condensateur 74 avec lequel est raccordée en parallèle une résistance 73; un condensa- teur 69 et une résistance 68 sont raccordés en paral- lèle aux bornes des diodes 77 et 76, tandis que la borne 75 est raccordée à une source de potentiel posi- tif (borne 84) via la borne 72, une borne 71, un con- ducteur 70, une résistance 81 et une borne 83 La borne de commutateur d'amortissement 14 du circuit in- tégré 37 est raccordée à la borne 49 via un conduc- teur 80, une borne 79 et un conducteur 78 La borne d'amortissement 14 du circuit intégré 37 est raccordée au contact fixe 42 du commutateur 40, tandis que la borne de mise à la masse 15 du circuit intégré 37 est raccordée au contact mobile 43 de ce commutateur 40. Comme illustré dans la partie supérieure droite de la figure 4, deux transistors 88 et 95 sont raccordés pour commander l'excitation d'une diode élec- troluminescente 34 La base 89 du transistor 88 est raccordée à la borne 83 via une résistance 87, une borne 86 et une résistance 85; le collecteur 91 du transistor 88 est raccordé à la borne positive 84 via une résistance 93, tandis que l'émetteur 90 est rac- cordé à la masse La base 96 du transistor 95 est raccordée au collecteur 91 du transistor 88 via un conducteur 94 et une borne 92; le collecteur 98 du transistor 95 est raccordé à une source de potentiel positif (borne 101) via une résistance 100 et la diode électroluminescente 34, tandis que l'émetteur 97 est raccordé à la masse via un conducteur 99 La borne 86 située entre les résistances 85 et 87 est raccor- dée à la borne 14 du circuit intégré 37 via la borne 79 et le conducteur 80. Le tableau ci-après donne les valeurs des composants pertinents pour la forme de réalisation illustrée en figure 4. Chiffre de référence 4 56 73 85 et 95 100 Composant Circuit intégré type semi- conducteur cherry CS 188 et diode électroluminescente type Litronix LD 36 C Diode électroluminescente Litronix LD 32-2 Circuit intégré Motorola P/N type MC 3357 Résistance de 10 Kohms Condensateur de 0,001 p F Condensateur de 0,0047/u F Résistancede 5,6 Kohms Condensateur de 120 p F Résistance de 180 Kohms Résistance de 2,7 Kohms Condensateur de 120 p F Résistance de 100 Kohms Condensateur de 10/u F Résistance de 22 kohms Condensateur de l,0 F Diode type IN 4148 Diode type IN 4148 Résistance de 39 Kohms Résistance de 100 Kohms Résistance de 100 Kohms Paire de transistors type SGS L 159 M 3 Résistance de 56 Kohms Résistance de 820 ohms On peut supposer qu'un ou plusieurs ensei- gnants, ainsi que plusieurs étudiants sont présents dans un cadre d'utilisation de laboratoire comme il- lustré en figure 1; on peut également supposer que les enseignants sont en possession d'un émetteur 20 dont ils ont le contrôle et que chacun des étudiants est de la même manière en possession d'un récepteur 30 dont il a également le contrôle Les instruments sont prévus pour être prêts à fonctionner avec les éléments de transmission et de réception excités par les batteries dans chacune des unités Un signal vi- suel de télémesure destiné à indiquer une batterie fai- ble peut être présent dans un ou plusieurs des instru- ments et l'enseignant est à même de discerner cette défaillance et d'y remédier avant de poursuivre un programme d'enseignement En supposant à nouveau que toutes les unités portatives sont dans un état opéra- tionnel, l'enseignant continue à communiquer avec les étudiants par l'intermédiaire du système à modulation de fréquence Si chacun des récepteurs d'étudiants re- çoit un signal transmis, la lampe de signalisation 34 de l'élément visuel de télémesure (qui, de préférence, peut être de couleur rouge et est prévue sur chacun des récepteurs d'étudiants) n'est pas allumée et l'en- seignant peut alors continuer à communiquer avec les étudiants en ayant l'assurance que les messages et les instructions sont reçus par ces derniers. En résumé, lorsque l'émetteur 20 est convena- blement excité, une onde porteuse d'une fréquence pré- déterminée est propagée dans tout le cadre d'utilisa- tion du laboratoire et elle est transmise à chacun des récepteurs d'étudiants 30 La fréquence de cette onde porteuse est convertie en une première fréquence inter- médiaire dans l'extrémité avant de réception 36 et elle est acheminée à la borne d'entrée 16 du second 251384 1 circuit intégré à fréquence intermédiaire 37 via le conduc- teur 18 La seconde opération spécifique de conver- sion et de détection est effectuée par des parties du circuit intégré 37 qui ne sont pas indiquées dans le dessin, mais qui fournissent, à la borne 9, une sortie pouvant contenir une modulation et d'autres composan- tes de signaux, sortie qui est à son tour acheminée à l'amplificateur 44 et au récepteur ou à l'écouteur 32 disposé pour stimuler les organes de l'ouîe d'un étu- diant La sortie apparaissant à la borne 9 est égale- ment appliquée à la borne 12 du circuit intégré 37 via l'amplificateur à filtre 38 et un convertisseur cou- rant alternatif/courant continu L'amplificateur à filtre et les composants raccordant la borne 9 à la 1 S borne 10 comprennent un filtre passe-bande ayant une fréquence nominale de 80 k Hz On peut également noter que le convertisseur courant alternatif/courant continu fonctionne pour réduire la tension apparaissant à la borne 12 à mesure que la puissance du signal de sortie de l'amplificateur à filtre passe-bande 38 augmente. Lors d'une communication normale avec le système, le déclencheur 39 fonctionne pour actionner le commuta- teur 40 dans la position illustrée en figure 4. Au cas o la sortie apparaissant à la borne 9 du circuit intégré 37 contient une composante de fré- quence substantielle de 80 k Hz telle que celle normale- ment rencontrée en absence d'un signal à onde porteuse à la fréquence de transmission du système à modulation de fréquence, ou lorsque surviennent d'autres causes d'interférence, la sortie apparaissant à la borne 11 du circuit intégré 37 augmente et le convertisseur cou- rant alternatif/courant continu provoque une réduction du potentiel apparaissant à la borne 12 afin d'action- ner le déclencheur 39, lequel a alors pour effet d'en- gager le contact mobile 43 du commutateur sur le contact fixe de ce dernier pour mettre à la masse le signal apparaissant à la borne 9, ainsi que pour exciter la diode électroluminescente 34 en rendant le transistor 88 non conducteur et le transistor 95, conducteur. L'allumage de la diode électroluminescente 34 avertira l'enseignant de l'existence d'un défaut de fonctionnement dans le système, lequel doit être cor- rigé avant qu'une communication puisse être rétablie avec l'étudiant utilisant ce récepteur particulier. Bien que, dans le mode de télémesure d'un défaut de fonctionnement du système selon la forme de réalisa- tion préférée illustrée, on utilise un milieu visuel de communication, il peut à présent apparaître à l'homme de métier que d'autres formes de dispositifs de télémesure peuvent être utilisées pour avertir l'enseignant de l'existence des défauts de fonction- nement décrits ci-dessus à propos de la forme de réali- sation illustrée, ainsi que d'autres défaillances qui peuvent survenir. De la même manière, l'indicateur de batterie faible prévu sur les récepteurs d'étudiants 30 est des- tiné à constituer un moyen supplémentaire pour fournir, à l'enseignant, des informations de télémesure concer- nant les récepteurs d'étudiants 30, garantissant ainsi l'intégrité des communications d'un programme d'ensei- gnement. il REVENDICATIONS 1 Système pédagogique auditif par radio comprenant, en combinaison: un émetteur portatif d'enseignant comprenant un élement destiné à émettre un signal porteur à haute fréquence à l'intérieur d'un cadre d'enseignement; au moins un récepteur portatif d'étudiant des- tiné à fonctionner dans ce cadre d'enseignement, ce récepteur comprenant un élément de télémesure conçu pour émettre au moins un signal représentant l'état de fonctionnement de ce récepteur, de telle sorte que l'enseignant puisse être averti de l'aptitude de l'étudiant à recevoir des communications d'instruc- tion. 2 Système suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que l'élément de télémesure peut fonc- tionner dans un milieu visuel. 3 Système suivant la revendication 2, carac- térisé en ce que l'élément de télémesure peut fonc- tionner en réponse à la présence d'un signal porteur à haute fréquence. 4 Appareil suivant la revendication 3, carac- térisé en ce que le récepteur d'étudiant comprend un élément destiné à actionner l'élément de télémesure chaque fois que la puissance du signal porteur à haute fréquence est inférieure à un niveau prédéterminé.