DE2921294A1

DE2921294A1 - Schritt-zeitgebereinrichtung

Info

Publication number: DE2921294A1
Application number: DE19792921294
Authority: DE
Inventors: Shigeru Morokawa
Original assignee: Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1978-05-27
Filing date: 1979-05-25
Publication date: 1979-12-06
Also published as: HK9887A; GB2025093B; HK63486A; GB2025093A; JPS6148675B2; JPS54155080A; US4337529A; GB2100856A; GB2100856B

Description

BeSchreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schritt-Zeitgebereinrichtung zum Erzeugen einer hörbaren Zeitgabeinformation, um Schritte oder Bewegungen bei physikalischen Übungen mit einer geeigneten bestimmten Wiederholungsgeschwindigkeit durchzuführen.

Gegenwärtig besteht ein großes Interesse an der Benutzung regelmäßiger physikalischer Übungen als Hilfsmittel zur For derung und Aufrechterhaltung der körperlichen und psychologischen Gesundheit. Verschiedene medizinische Behörden haben solche Übungen, wie Laufen und "Jogging" empfohlen, so daß diese in verschiedenen Ländern sehr populär geworden sind. Die medizinische Wissenschaft hat in den vergangenen Jahren ebenfalls festgestellt, daß selbst Personen, die unter Herzbeschwerden leiden, eine Verbesserung der Herzfunktionen durch Ausführen solcher Übungen, vie Jogging, erreichen könne, wenn dieses in einer vorsichtigen und vorbestimmten Weise erfolgt. Ein übermäßiges Haß an solchen Übungen kann jedoch ungünstige Wirkungen auf den Körper in einigen Fällen haben, besonders bei älteren Personen. Im Falle von Herzleiden, kann natürlich ein übermäßiges Maß an physikalischen Übungen gefährliche oder sogar fatale Wirkungen haben. Ein übermäßiges Maß an Übungen kann z.B. durch Laufen oder Jogging mit einer ungewöhnlich hohen Laufgeschwindigkeit oder durch ein Laufen mit geeigneter Laufgeschwindigkeit jedoch einer übermäßigenZeitdauer gegeben sein, was auch als ein Laufen über eine übermäßige Entfernung betrachtet werden kann. Es hat sich daher ein Bedarf an einer Einrichtung ergeben, mit der eine solche Übungen ausführende Person, ein Arzt oder eine andere diese Übungen überwachende Person das Maß der Übung messen kann, d.h. die Geschwindigkeit, mit der die Übung ausgeführt wird, oder die Zeit und

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Entfernung, über die die Übung ausgeführt wird. Eine solche Einrichtung sollte vorzugsweise vollständig tragbar und einfach zu bedienen sein undsollte klare und eindeutige Anzeigen liefern. Besonders im Falle von älteren Personen oder Herzpatienten ist es auch erwünscht, eine Einrichtung zu schaffen, mit der die Pulsfrequenz der übenden Person während oder unmittelbar nach der Beendigung der Übung gemessen werden kann. Es wurde allgemein festgestellt, daß, wenn die Pulsfrequenz über einen bestimmten Wert im Anschluß an die Beendigung der Übung bleibt, dieses eine Anzeige dafür ist, daß das Maß der Übung für diese besondere Person übermäßig groß war.

Bei einer erfindungsgemäßen Schritt-Zeitgebereinrichtung wird ein hörbares ^ignal in;periodischer Itorm erzeugt, um die bestimmte geeignete Geschwindigkeit der Übung, d.h. die Geschwindigkeit, mit der Laufschritte oder andere Tätigkeiten ausgeführt werden sollten, anzugeben. Außerdem kann eine hörbare Angabe gemacht werden, daß eine bestimmte Zeitdauer oder Entfernung für die Übung erreicht wurde. Eine erfindungsgemäße Schritt-Zeitgebereinrichtung kann auch eine hörbare Angabe einer Zeitdauer bewirken, die der Beendigung der Übung folgt, während der die Pulsfrequenz des Teilnehmers gemessen werden kann. Die Einrichtung kann auch mit einer Hilfserfassungsexnrxchtung versehen sein, durch die die Pulsfrequenz und dgl. unmittelbar erfaßt und in digitaler Eorm angezeigt werden kann. Die erfindungsgemäße Schritt-Zeitgebereinrichtung kann extrem leicht sein und kleine Abmessungen haben,, so daß sie in gleicher Weise wie eine Armbanduhr getragen werden kann, oder kann mit einer digitalen elektronischen Uhr, wie einer Armbanduhr, kombiniert werden»

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Erfindungsgemäß wird eine Schritt-Zeitgebereinrichtung geschaffen, die sich auszeichnet durch eine Quelle eines ersten Frequenzsignals, durch einen auf dieses ansprechenden Schrittsignal-Generator zum Erzeugen eines Schrittsignals und durch eine auf dieses ansprechende akustische Einrichtung zum Erzeugen eines hörbaren Schritt-Zeitgabesignals.

Gemäß einem bevorzugten Gedanken d?r Erfindung gibt die Schriifr-Zeitgebereinrichtung zum zeitlichen Festlegen von Schritten oder anderen Bewegungen während physikalischer Übungen hörbare Tonsignale als Zeitgabeinformation ab, wobei die Einrichtung mit Mitteln zum Einstellen der Wiederholungsfrequenz und des Bhythmus der Tonsignale auf geeignete Werte versehen ist.Hörbare und sichtbare Anzeigen können für die verstrichene Zeit für die Anzahl von beendeten' Bewegungen während eines Übungsvorganges gegeben xirerden und die Pulsfrequenz oder andere physiologische Parameter der übenden Person können während der Übung gemessen und sichtbar oder hörbar angezeigt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt:

Pig« 1 ein das Prinzip der Erfindung angebendes Blockschaltbild ,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der wesentlichen Teile einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schritt-Ze itgebereinrichtung,

Fig. 5 eine Schaltung eines einfachen Ausführungsbeispiels einer Schritt-Zeitgebereinrichtung nach Haßgabe des Blockschaltbilds der Fig. 2,

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Pig. 4- ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die außerdem eine Zeitgebereinrichtung aufweist,

Fig. 5 eine Schaltung eines einfachen Ausführungsbeispiels einer Schritt-Zeitgebereinrichtung gemäß dem Blockschaltbild der Pig. 4-,

Pig. 6 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform der Erfindung, die eine Einrichtung zum Zählen und Angeben einer Anzahl von Schritten bei einer physikalischen "Übung aufweist,

Pig. 7 ein Blockschaltbild einer vierten Ausführungsform der Erfindung, die sowohl eine Einrichtung zum Zählen und Angeben einer Anzahl von Schritten als auch eine Einrichtung zum Zähl,en und Angeben der verstrichenen Zeit hat,

Pig. 8A ein Blockschaltbild, das ein Verfahren angibt, mit dem Ausgangssignale von einem Schrittzähler und einem zeithaltenden Zähler an eine Modulatorschaltung zum Modulieren eines Schrittsignals gegeben werden können,

Pig. 8B ein Blockschaltbild, das ein Verfahren angibt, mit obm eine einzige Zählerschaltung selektiv sowohl als ein Schrittzähler oder als ein zeithaltender Zähler benutzt werden kann,

Pig. 9 ein Blockschaltbild einer fünften Ausführungsform der Erfindung, die eine Einrichtung zum Erfassen und Messen eines physiologischen Parameters zusätzlich zu Einrichtungen für die

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zeithaltende Funktion und zum Zählen und Anzeigen eines Schrittzählerstandes aufweist,

Pig. 1OA einen Stromlaufplan einer Hingoszillatorschaltung, die bei der erfindungsgemäßen Schritt-Zeitgebereinrichtung benutzt werden kann,

Pig. 1OB einen Stromlaufplan einer weiteren Ringzählerschaltung, die bei der Erfindung benutzt werden kann,

Fig. 11 einen einstellbaren Widerstand, der in eine Ringzählerschaltung, wie die der Pig* 1OA oder 1OB eingebaut werden kann, um eine Oszillatorschaltung einstellbarer Frequenz zu bilden,

Fig. 12 ej.nen einstellbaren Kondensator, der in eine Kingzählerschaltung, wie die in Fig. 1OA oder 1OB gezeigten eingebaut werden kann, um eine Oszillatorschaltung einstellbarer Frequenz au bilden,

EIg. 15A„ 13B und 130 Blockschaltbilder von Beispielen von Frequenz-Synthesesystemen, die bei der örfindungsgemaßen Schritt-Zeitgebereinrichtung benutzt werden können, um ein einstellbares Frequenzsignal zu erzeugen,

Fig. 14 ein Blockschaltbild einer eine Frequenzsyntheseeinrichtung benutzenden Schritt-Zeitgeberein richtung,

Fig. 15 ein Signaldiagramm für die Frequenz-Syntheseein-

der Fig. 14,

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Fig. 16A einen Stromlaufplan einer stabilisierten Spannungs quelle, die zum Erzeugen einer stabilisierten Spannung für eine bipolare Transistoren benutzende Oszillatorschaltung geeignet ist,

iig. 16B und 16C ein Verfahren zum Kompensieren der Änderung in der Basis-Emitter-Durchlaßspannung eines bipolaren Transistors mit der Temperatur,

Pig. 17 einen Stromlaufplan einer stabilisierten Spannungsquelle, die zum Erzeugen einer stabilisierten Speisespannung für eine Oszillatorschaltung geeignet ist, die komplementäre Feldeffekttransistoren benutzt,

Fig. 18A ein Blockschaltbild einer LadeanOrdnung für eine aufladbare Batterie von einer Solarzellenanordnung her in einer Schritteinstelleinrichtung,

Pig.. 18B einen Stromlaufplan einer Ladeanordnung für eine aufladbare Batterie nach Maßgabe des Blockschaltbildes in Pig.16A,

Hg« 19 " θΙώθε StromlaufplaB einer Ladeanordnuag für eine auf ladbare Batterie einer Scliritteinstelleinricktrag düraÄ eine herkömmliche Uetzspannung,

20 ©la Bloekschaltfeild eines ÄusfiiirttHgsbeisr|cfelß einer Schritteinsteileinrichtung Äit eiaea Prequenz-Syiitiiesesysteii,, einer zeithaltend©D Zählereinrichtung-und einer Schrittzählereinrichtung,

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21A, 21B, 210 und 21D Teile eines detaillierten Stromlaufplans eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Schritt-Zeitgebereinrichtung,

Signaldiagramme, die die Arbeitsweise der Schal- und 23 tung der Fig. 21A bis D zeigen,

Fig. 24A, 24B und 24-0 Signalformen, die angeben, wie die Schrittsignale mit einem bestimmten Bhythmus durch die Schaltung der Fig. 21A bis D erzeugt werden,

Fig. 25 ein Signal diagramm, das angibt, wie Signale von extern betätigten Schaltern die Arbeitsweise der Schaltung der Fig. 21A bis D steuern,

Fig. 26 eine graphische Darstellung, die die Frequenzeigenschaften eines Miniatur-Lautsprechers angibt, der als akustische Einrichtung in der erfindungsgemäßen Schritt- Zeitgebereinrichtung geeignet ist,

Hg. 27A bis 270 Teile eines detaillierten Stromlaufplans eines anderen Ausführungsbeispiels der Schritt-Zeitgebereinrichtung, bei der ein Binärschalter benutzt wirdj um eine gewünschte Schrittaignal-Frequenz einzustellen,

KLg₁₀ 2E ein die Arbeitsweise der Schaltung der !ig. 27A bis 27c zeigendes Signaldiagramm,

I⁵Ig. 29A einen Stromlaufplaa einer Pulsfrequenz-Erfassungs- und Verstärkungseinrichtung zur Verwendung bei der erfindungsgemäßen Schritt-Zeitgebereinrichtung,

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Fig. 29B bis 29E den allgemeinen Aufbau einer Sehritt-Zeitgebereinrichtung mit einer Erfassungseinrichtung für die Pulsfrequenz,

eine Außenansicht einer kombinierten Digitaluhr und Schritt-Zeitgebereinrichtung,

eine Außenansicht einer Schritt-Zeitgebereinrichtung, die mit einem Kopfhörer als Hilfsgerät ausgerüstet ist,

Fig. 32 einen Schnitt einer Schritt-Zeitgebereinrichtung mit einer von außen einsetzbaren Batterie,

.,- 53A und 33B Schnitte von wasserdichten Miniaturlautsprecheranordnungen für eine Schritt-Zeitgebereinrichtung,

. 34- einen ßeiraitt einer Ausführungsform einer erfinduögsgemäße© ßeteltt-Zöilugebereinrishtung,

Fig. 55 56 und 3>7 Schnitte weiteres? Ausfühnmgsformen von Miniatur-iiautsprecheiK für Bcteitt-Zeitgebereinrichtungen,

Flg. 38 ein Signaldiagramm, das die Signalform angibt, die an einen Miniatur-Lautsprecher änderbaren magnetischen Wideretandes, wie er in Fig. 36 gezeigt let, anzulegen.ist und

. 59 eine Außenansicht einer Ausführungsform einer Schritt-Zeitgebereinrichtung.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild dargestellt, das das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Schritt-Zeitgebereinrichtung zeigt. Ein Grundsystem 10 der Schritt-Zeitgebereinrichtung führt die Zeitgabe, Messung und andere Punktionen aus. Information zum Einstellen verschiedener Parameter des Systems kann über eine Eingabeeinrichtung 12 von einer Bedienungsperson 14 eingegeben werden. Information, die von dem Grundsystem 10 verarbeitet oder erzeugt wurde, wird über eine Ausgabeeinrichtung 16 an den Benutzer 18 der Einrichtung gegeben. Diese Ausgabe kann in Form von hörbaren oder sichtbaren Signalen für den Benutzer erfolgen. Wie durch gestrichelte Linien angegeben ist, kann der Benutzer und die Bedienungsperson die gleiche oder unterschiedliche Personen sein. So kann z.B. die Bedienungsperson ein Arzt sein, der die körperliche Übung überwacht, die von dem Benutzer 18 ausgeführt wird oder der Benutzer 18 kann die Übung selbst überwachen. In federn Fall wird eine geschlossene Schleife zwischen Person und Einrichtung geschaffen. Dabei muß sichergestellt sein, daß die Information frei in dieser Schleife fließen kann, nan die Benutzung der Einrichtung zu erleichtern.

In Fig. 2 ist ein Blockschaltbild der prinzipiellen Merkmale einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sehritt-^eingabeeinrichtung gezeigt. Mit einer Einstelleinrichtung 20 kann eine Bedienungsperson einen Schrittsignal-Generator 22 dazu veranlassen, daß er ein sich periodisch wiederholendes Schrittsignal mit einer gewünschten Wiederholungsfrequenz erzeugt. Das Schrittsignal/ weist gewöhnlich sich .wiederholende Spitzen eines Rechteck- oder Sinussignals auf, dessen Frequenzkomponenten im menschlichen Hörbereich liegen. Das Schrittsignal wird an eine Treiberschaltung 24 gegeben, die Ausgangssi

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geeigneter Amplitude zum Betätigen einer akustischen Ein- ■ richtung 26 erzeugt, die dadurch ein hörbares Schritt-Zeitgabesignal erzeugt, das periodische Tonspitzen aufweist. Der Benutzer kann daher Bewegungen oder körperliche Übungen, wie Laufen, Jogging usw. mit einer Geschwindigkeit ausführen, die durch die sich wiederholenden Tonspitzen bestimmt sind. Als Speisequelle 30 ist gewöhnlich eine Batterie im Falle einer tragbaren Schritt-Zeitgebereinrichtung vorgesehen. Eine opto-elektirische Anzeigeeinrichtung 28 kann ebenfalls vorgesehen sein, um eine sichtbare Anzeige der eingestellten Wiederholungsfrequenz des Schrittsignals zu bewirken. In einigen Fällen sind auch einige Schalter erforderlich, mit denen die Speisung der Einrichtung unterbrochen werden-.kann , um eine unnötige Belastung der Batterie zu vermeiden. Solche Schalter können in der Einstelleinrichtung 20 vorgesehen sein. Mit der Einstelleinrichtung 20 können auch Start- und Stillset zvorgänge der Einrichtung, das Bewirken und Unterbinden der Erzeugung eines hörbaren Schrittsignals, die Einstellung der Wiederholungsfrequenz der Schrittsignale, der Abgleich des Grundtons und des Tonklanges des Schrittsignals und verschiedene andere Punktionen ausgeführt werden, die später noch erläutert werden.

Ein besonderes Ausführungsbeispiel einer extrem einfachen erfindungsgemäßen Schritt-Zeitgebereinrichtung, die dem Blockschaltbild der Hg. 2 entspricht, ist in Fig. 3 gezeigt. Das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 benutzt bipolare Transistoren und kann sowohl mit Einzelbauelementen als auch in Form einer integrierten Schaltung aufgebaut werden· Eine erste Oszillatorschaltung 29 erzeugt ein Signal, d&B die Wiederholungsfrequenz des Schrittsignals bestimmt. Bas von der ersten Oszillatorschaltung 29 er-

Signal wird als das erste Frequenzsignal bezeich-Si© ©3?#te Oszillator schaltung 29 weist eine swei-

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stufig'e Eingoszillatorschaltung auf, deren !Frequenz mit Hilfe eines einstellbaren Widerstandes 13 gesteuert wird. Das erste Frequenzsignal wird über einen 'Widerstand 19 an die Basis eines Transistors 23 in einer zweiten Oszillatorschaltung 21 gegeben. Speisung von der Batterie 30 an die Schaltung erfolgt über einen Schalter 9 , so daß sie ein- und ausgeschaltet werden kann. Die akustische Einrichtung 26 weist einen Miniatur-Lautsprecher auf, der mit dem Kollektor eines Transistors 25 in der zweiten Oszillatorschaltung 21 verbunden ist. Die Arbeitsweise dieser Schaltung wird jetzt erläutert. Wenn die an den Widerstand 19 der ersten Oszillatorschaltung 29 gegebene Spannung ein niedriges Potential der Batterie 30, was nachfolgend als L-Pegel bezeichnet wird, hat, dann schwingt die zweite Oszillatorschaltung 21, um ein Trägersignal mit einer relativ hohen hörbaren Frequenz zu erzeugen, wodurch vom lautsprecher 26 ein hörbarer Ton erzeugt wird. Wenn die von der ersten Oszillatorschaltung 29 an den Widerstand 19 gegebene Spannung auf dem hohen Potential der Batterie 30 liegt, was nachfolgend als Η-Pegel bezeichnet· wird, dann fließt ein Strom in die Basis des Transistors 23, wodurch dieser Transistor gesättigt wird, was ein Schwingen der zweiten ^szillatorschaltung 21 verhindert. Mit der Schwingung der ersten Oszillatorschaltung 29 wird daher die Arbeitsweise der zweiten Oszillatorschaltung 21 periodisch zugelassen und verhindert, so daß Tonsignalstöße von dem Miniatur-Lautsprecher 30 erzeugt werden» wobei die Wiederholungsfrequenz dieser Töne, d.h. des Schrittsignals, durch die Schwingungsfrequenz des ersten Oszillators 29 bestimmt ist. Der mit der Basis des Transistors 23 verbundene Widerstand 19 wirkt daher als eine Modulatoreinrichtung zum Modulieren des von dem zweiten Oszillator 21 erzeugten Signals mit dem ersten Frequenzsignal, das von dem ersten Oszillator 29 erzeugt wird. Die Schwingungsfrequenz des ersten

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Oszillators 29 kann z.B. in der Größenordnung von 2 bis 3 Hz sein, während die des zweiten Oszillators 21 in der Größenordnung von 4- KEzV sein kann.

Eine Schritt-Zeitgebereinrichtung der in Fig. 3 gezeigten Form kann mit sehr niedrigen Kosten hergestellt werden. Es können dabei nur diskrete Bauelemente benutzt werden, wenn dieses gewünscht ist. Es ist auch möglich, alle Bauelemente außer dem einstellbaren Widerstand 13» dem Lautsprecher 30 und den Kondensatoren 15 und 17 des ersten °szillators 29 in einer integrierten Schaltung auszuführen. Infolge der niedrxgen Betriebsfrequenz des erstenOszillators 29 haben die Kondensatoren 15 und 17 zu hohe Werte, um durch eine integrierte Schaltung ausgeführt werden zu können. Es ist jedoch auch möglich, eine Oszillatorschaltung mit einer relativ hohen Frequenz für die erste Oszillatorschaltung 29 zu benutzen, der mehrere Stufen eines Frequenzteilers folgen, um eine geeignet niedrige Frequenz als erstes Frequenzsignal au erzeugen» Wenn dieses durchgeführt wird, kann eine Schritt-Zeitgeberefarichtrag sehr niedriger Herstellungskosten erhalten werden, bei der die gesamte Schaltung integriert ist.

Sin Nachteil der in Fig· 5 gezeigten Anordnung ist der, daß die ßchwingungsfrequenz der erstenOszillatorschaltung 29 eich mit Änderungen in der Speisespannung und der Betriebs-_φ temperatur infolge von Änderungen der Basis-Emitter-Durcb.-laßspannung (^vj,_e) der !transistoren mit der temperatur ändert» Sine geeignete stabilisierte Speisequelle zum Beseitigen dieses Problems wird anschließend erläutert.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel kann die Wiederholungsfrequenz des Schrittsignals betreffende Information an die Bedienungsperson oder den Beamtzer mit Hilfe

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einer mit dem einstellbaren Widerstand 13 gekoppelten Einstellskala zurückgeführt werden, die zur Angabe der Schrittfrequenz geeicht ist.

In Pig. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Schritt-Zeitgebereinrichtung als Blockschaltbild gezeigt. Dieses ist ähnlich dem in Fig. 2 gezeigten, (jedoch weist eine Zeitgebereinrichtung auf. Wenn Übungen nach Maßgabe eines bestimmten Programms ausgeführt werden sollen, ist es wichtig, daß die Dauer der Übung genau bestimmt werden sollte, wie auch die Geschwindigkeit, mit der die Übung ausgeführt wird. Es sollen daher Einrichtungen vorgesehen werden, mit denen die Beendigung einer bestimmten Zeitdauer angegeben werden kann, die dem Beginn der Arbeitsweise der Schritt-Zeitgeber-Einrichtung folgt, d.h. nach dem Beginn der Abgabe von hörbaren Schritt-Zeitgabesignalen. In B¹Xg. 4 erzeugt eine Zeitbasis-Signalquelle ein Zeitbasissignal fester !Frequenz, das an eine Zeitgeberschaltung 34 gegeben wird. Die Zeitgeberschaltung 34 kann eine Zählerschaltung aufweisen, die ein Zeitgabesignal erzeugt, wenn eine bestimmte Anzahl von Impulsen des Zeitbasissignals gezählt wurden, nachdem ein anfänglicher Bücksetzzustand des Zeitgebers 34 freigegeben wurde. Das Zeitgabesignal wird an die Treiberschaltung 24 gegeben, um eine hörbare Zeitgabeanzeige durch die akustische Einrichtung 26 abzugeben, daß das bestimmte Zeitintervall verstrichen ist. Diese Zeitgabeanzeige kann z.B. durch einen Tonstoß unterschiedlicher !Frequenz oder Klangfarbe von der der Schritt-Zeitgabesignale bewirkt werden, die von der akustischen Einrichtung 26 abgegeben werden.

In Fig. 4 erhält der Zeitgeber 34 das Zeitbasissignal von der Quelle 32 für das Zeitbasissignal. Da jedoch eine eehr hohe Genauigkeit nicht erforderlich ist, kann auch irgendeine andere Art von Zeitgeberanordnung benutzt werd<-- wie z.B. ein die Ladegeschwindigkeit eine? Kondensators be-

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nutzender Zeitgeber.

Vie im Falle der Fig. 2 kann eine sichtbare Anzeige der Schritt-Zeitgabeinformation mit Hilfe einer wahlweisen opto-elektronischen Anzeige 28 bewirkt werden, die z.B. eine Flüssigkristall-Anzeige sein kann.

Ein einfaches Ausführungsbeispiel einer Schritt-Zeitgebereinrichtung, die prinzipiell dem Blockschaltbild der Fig.4 entspricht, ist in Fig. 5 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird eine Zeitgeberschaltung benutzt, die auf der Ladegeschwindigfceit eines Kondensators anstelle einer Zählerschaltung, die mit einem Zeitbasissignal angesteuert wird, beruht. Es ist darauf hinzuweisen, daß, wie es bei elektronischen Uhren üblich ist, das hohe Potential, d.h. der positive Anschluß der Batterie mit Erde verbunden ist. Das Erdpotential wird daher in dieser Beschreibung als der H-Pegel bezeichnet und das Symbol für das Erdpotential bezeichnet in den Figuren das gleiche Potential wie das +-Symbol. Eine erste Oszillatorschaltung 44 weist einen Ringoszillator einstellbarer Frequenz auf. Die Schwingungsfrequenz des Oszillators 44._;wird durch einen einstellbaren Widerstand gesteuert und sein Ausgangssignal wird an einen dreistufigen Frequenzteiler 65 gegeben. Die Ausgangssignale des Frequenzteilers 65 werden an Eingänge eines NAND-Gliedes 69 gegeben, so daß der Ausgang des NAND-Gliedes 69 L-Pegel für die Dauer einer Periode des Ausgangssignals von dem ersten Oszillator 44 jeweils einmal für acht Perioden des ersten Oszillators 44- annimmt. Mit dem NAND-Glied 69 wird daher ein erstes Frequenzsignal mit geringer Impulsbreite erzeugt. Eine zweite Oszillatorschaltung 42 erzeugt ein Trägersignal, die ebenfalls als Ringoszillator aufgebaut ist. Die Frequenz des Trägersignals der zweiten Oszillator-

schaltung 42 liegt in der Größenordnung von 8000 Hz. Das Ausgangssignal von dem zweiten Oszillator 42 wird an ein T-Flip-Flop 43 gegeben, das als eine einzige Stufe einer !Frequenzteilung wirkt und das Ausgangssignal von dem Flip-Flop 43 wird an einen Eingang eines Verknüpfungsgliedes 71 und über einen Inverter 75 an einen Eingang eines weiteren Verknüpfungsgliedes 73 gegeben. Das erste Frequenz-Signal von dem NAND-Glied 69 wird auch, an Eingänge der Verknüpfungsglieder 71 und 73 ebenso wie ein Ausgangssignal von einem NAND-Glied 61 gegeben. Während das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 61 auf Η-Pegel liegt und sowohl der erste Oszillator 44 als auch der zweite Oszillator 42 im Betrieb sind, werden Tonstöße mit der Frequenz des Ausgangssignals des Flip-Flops 43 und mit der Wiederholungsfrequenz des ersten Frequenz-Signals vom NAND-Glied 69 abwechselnd von den Verknüpfungsgliedern 71 und 73 abgegeben. Diese Ausgangssignale von den Verknüpfungsgliedern 71 und 73 werden an Eingänge von Invertern 72 und 74 gegeben, deren Ausgangssignale an Eingänge von Treiberinvertern 76 und 78 ä^eweils gegeben werden. Die Ausgangssignale von den Treiberinvertern 76 und 78 werden an die Spule eines elektromagnetischen Miniatur-Lautsprechers 79 gegeben, die damit im Gegentaktbetrieb gespeist wird.

Ein extern betätigter Schalter 54 wird zum Ein- und Ausschalten der Schaltung benutzt. Der Schalter 54 ist mit einem Eingangsanschluß 49 verbunden, der auf L-Pegel gehalten ist, solange der Schalter 54 nicht betätigt ist, da er über einen sehr hohen Widerstand 62 mit dem L-Pegel verbunden ist. Dieser Widerstand kann aus einem Diffusionswiderstand oder aus einem N-Kanal-Feldeffekttransistor gebildet sein. Der Widerstand 62 ist zwischen die Drain- und Source-Elektrode eines Verriegelungstransistors 64 geschaltet, der ein N-Kanal-Feldeffekt-

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transistor ist, dessen Gate-Elektrode mit dem Ausgang eines Inverters 66 verbunden ist und dessen Drain-Elektrode mit dem Eingang des Inverters 66 und mit einem Anschluß 49 verbunden ist. Solange der Schalter 54 nicht betätigt ist, d.h. er geöffnet ist, ist der Eingang des Inverters 66 mit dem L-Pegel über den Widerstand 62 verbunden, so daß ein Eingangssignal mit Η-Pegel an die Gate-Elektrode des N-Kanal-Transistors 64 vom Ausgang des Inverters 66 abgegebenwird. Der Transistor 64 ist daher leitend, so daß ein Pfad niedriger Impedanz über den Transistor 64 zwischen dem Eingangsanschluß 49 und der L-Pegel führenden Seite der Batterie gebildet wird. Diese niedrige Impedanz des Eingangsanschlusses ist wichtig, um eine zuverlässige Arbeitsweise einer Feldeffekttransistoren benutzenden Schaltung sicherzustellen, die extrem empfindlich gegenüber Beschädigungen durch elektrostatische Potential oder durch Aufnahme von Bauschen aus äußeren Quellen infolge der sehr hohen Eingangsimpedanz dieser Transistoren ist. Bei der beschriebenen Anordnung wird kein Strom aus der Batterie durch die Schaltung zum Halten des Eingangsanschlusses 4-9 auf einer niedrigen Impedanz gezogen, unabhängig davon, ob der Schalter 54 betätigt ist oder nicht.

Wenn der Schalter 54 betätigt ist, wird ein Eingangssignal mit Η-Pegel an den Inverter 66 gegeben, so daß sein Ausgangssignal L-Pegel> annimmt, wodurch der N-Kanal-Transistor 64 gesperrt wird, also eine hohe Impedanz annimmt, so daß kein Strom durch den Transistor 64 fließt. Der Ausgang des Inverters 66 ist auch mit dem invertierenden Rücksetzeingang eines D-Flip-Flops 60 verbunden, dessen Dateneingangs-Anschluß der Η-Pegel zugeführt wird. Der Takteingang des Flip-Flops 60 ist mit dem Ausgang des NAND-Glieds 69 und der Q-Ausgang ist mit dem T-Anschluß eines T-Flip-Flops 70

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verbunden. Der Q-Ausgang des Plip-Plops 70 ist mit einem Eingang des NAND-Gliedes 61 verbunden, dessen anderer Eingang mit dem Ausgang eines Verknüpfungsgliedes 68 verbunden ist.

Eine Zeitgeberschaltung 48 weist einen Zeitgeberkondensator 52 und einen einstellbaren Widerstand 50 auf, der so voreingestellt werden kann, daß er eine gewünschte Ladegeschwindigkeit des Zeitgeberkondensators 52 vom Potential mit Η-Pegel aus bewirkt. Ein elektronischer Schalter 56 weist einen N-Kanal-Transistor auf, dessen Gate-Elektrode mit dem Eingangs ans chluß 49 und dessen Source- und Drain-Elektroden mit der Verbindung zwischen dem Zeitgeberkondensator 52 und dem einstellbaren Widerstand 50 und mit dem L-Pegel jeweils verbunden sind. Der Verbindungspunkt zwischen Zeitgeberkondensator 52 und Widerstand 50 ist auch über ein Paar von Pufferinvertern 57 sit dem Eingang einer Schmitt-Trigger-Schaltung 58 verbunden, deren Ausgang mit einem Eingang des Verknüpfungsgliedes 68 verbunden ist.

Die Arbeitsweise der Schaltung der IPig. 5 wird jetzt erläutert. Im nicht-wirksamen Zustand wird der Zeitgeberkondensator 52 auf den Η-Pegel über den einstellbaren Widerstand 50 aufgeladen. Die Ausgänge der Inverter 57 und damit auch der Ausgang der Schmitt-Trigger-Schaltung 58 befinden eich daher auf Η-Pegel. Der Q-Ausgang des ELip-Flops 60 befindet sich ebenfalls auf Η-Pegel, so daß der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 68 L-Pegel führt. Beide NAND-Glieder 37 und 39 der Oszillatorschaltungen 46 und 42 Bind daher jeweils gesperrt, so daß keine Schwingung auftritt. L-Pegel wird an. die Gate-Elektrode des Transistors 56 gegeben, so daß kein Strom von diesem Transistor gezogen wird, das gleiche für den Transistor 64 gilt, da di** *>rain-

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und Source-Elektroden sich auf dem. gleichen Potential, nämlich L-Pegel, befinden. Bei diesem Zustand wird nur ein sehr kleiner Strom der Batterie 30 infolge der Verwendung von komplementären Feldeffekttransistoren gezogen. Ein Ein/Aus-Schalter ist daher nicht unbedingt erforderlich. Wenn der Schalter 54 nicht betätigt ist, nimmt die Gate-Elektrode des Transistors 56 Η-Pegel an, wodurch dieser Transistor in seinen leitenden Zustand gelangt. Der Zeitgeberkondensator 52 wird daher schnell entladen, so daß der Ausgang der Schmitt-Trigger-Schaltung 58 auf L-Pegel schaltet. Der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 68 nimmt daher H- Pegel an, wodurch die NAND-Glieder 37 und 39 der Oszillatorschaltung 44 und 42 leitend werden, so daß diese Schaltungen zu schwingen beginnen. Es ist darauf hinzuweisen, daß alle bei diesem Ausführungsbeispiel beschriebenen Flip-Flops und auch die bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen jeweils von der negativen Planke angesteuert werden, d.h. der Q-Ausgang eines Flip-Flops ändert seinen Signalzustand bei der ins Negative gehenden Planke eines Taktsignals, das an den Takt-Eingangsanschluß oder Kipp (T)-Eingangsanschluß gegeben wird. Nachdem sieben Impulse von der ersten Oszillatorschaltung 44 erzeugt wurden, ändert sich das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 69 von H- auf L-Pegel und dieser Signal-Übergang bewirkt, daß der Ausgang des D-Flip-Flops 60 H-Pegel annimmt. Dieses ist notwendig, da, wenn der Schalter 54 betätigt ist, der Ausgang des Inverters 66 L-Pegel annimmt, wodurch das Flip-Flop 60 zurückgesetzt wird und damit ein H- nach L-Pegel-Signalübergang am T-Anschluß des Flip-Flops "»70 auftritt. Der Signal zustand am Q-Ausgang des Flip-Flops 70 kann daher vom H- auf den L-Pegel und umgekehrt durch aufeinanderfolgende Betätigungen abs Schalters 49 geändert werden. Zwischen aufeinanderfolgenden Betätigungen wird das Flip-Flop 60 durch das Ausgangssignal

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von dem NAND-Glied 69 gesetzt. Wenn der Ausgang des Flip-JfPlpps 70 L-Pegel führt, befindet sich der Ausgang des NAND-Gliedes 61 auf dem Η-Pegel, so daß die Verknüpfungsglieder 71 und 73 gesperrt sind. Der Benutzer kann daher die Erzeugung von hörbaren Schritt-Zeitgabesignalen unterbrechen, bevor das eingestellte Zeitintervall durch die Zeitgeberschaltung 4-8 verstrichen ist, indem einfach der Schalter einmal betätigt wird.

Wenn angenommen wird, daß der Schalter 54 betätigt worde und daß der Q-Ausgang des Plip-llops 70 Η-Pegel führt, wird ein Schrittsignal an die Inverter 72 und 73 der Treiberschaltung 24 gegeben, wodurch vom Lautsprecher 79 ein hörbares Schritt-Zeitgabesignal erzeugt wird. Wenn das Potential am Kondensator 52 infolge seiner Aufladung über den einstellbaren Widerstand 50 einen bestimmten Wert erreicht, wird dieses durch die Schmitt-Triggerschaltung 58 verfaßt, so daß sein Ausgang Η-Pegel annimmt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich auch der Ausgang des llip-Elops 60 auf dem Η-Pegel, wie dieses zuvor beschrieben wurde, so daß der Ausgang des Verknüpfungsgliedes 68 L-Pegel annimmt. Der Frequenzteiler 65 befindet sich daher in seinem zurückgesetzten Zustand und die NAND-Glmeder 37 und 39 sind gesperrt, so daß die Arbeitsweise der Oszillatorschaltungen 42 und 46 unterbrochen ist. Die Benutzung der Schmitt-Triggerschaltung 58 zum Erfassen des Anstiegs der Spannung am Zeitgeberkondensator 52 bis auf den bestimmten Wert dient dazu, eine größere Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Erfassung infolge der Hysterese der Schmitt-Trigger-Schaltung zu bewirken, da die Möglichkeit einer fehlerhaften Erfassung des Endes des bestimmten ZeitIntervalls vermin! ert wird.

Die gesamte Schaltung der Schritt-Zeitgebereinrichtung der Fig. 5 ist in einer einzigen monolithischen integrierten

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Schaltung enthalten, mit Ausnahme des Widerstandes 4-6, des Schalters 54» des Zeitgeberkondensators 52, des einstellbaren Widerstandes 50 und des Lautsprechers 79· Jeder der Treiberinverter 76 und 78 besteht aus einem komplementären Feldeffekttransistor großer Abmessungen, wie ein Transistor mit isolierter Gate-Konstruktion, der einen Ausgangswiderstand in der Größenordnung von mehreren Zehnern von Ohm im leitenden Zustand hat. Diese Transistoren haben eine hohe Gate-Eingangskapazität, so daß Treib ereingangsinverter 72 und 74- benutzt werden müssen, um sicherzustellen, daß die Signalformen der den Treiberinvertern 76 und 78 zugeführten Treibersignale niedrige Anstiegs- und Abfallzeiten haben. Wenn die Anstiegs- und Abfallzeiten der an die Treiberinverter 76 und 78 gegebenen Treibersignale übermäßig lang sind, würde ein hoher Strom durch diese Transistoren infolge des Aufbaus mit komplementären Feldeffekttransistoren gezogen.

Zum Betrieb der Einrichtung stellt der Benutzer zuerst den einstellbaren Widerstand 46 auf eine geeignete Einstellung ein, um eine gewünschte Wiederholuagsfrequenz d®s Schrittsignals zu bewirken. Eine Einstellskala kann zu diesem Zweck vorgesehen sein. Danach wird der Schalter 5**· betätigt, worauf hörbare Schritt-Zeitgabesignale "Pi,Pi,Pi..¹¹ zu hören sind. Dieses Signal besteht aus Tonstößen mit einer Impulsbreite bzw. einem Tastverhältnis von 1/8 infolge der Wirkungsweise der Teilerschaltung 65· Am Ende eines bestimmten Zeitintervalls, das durch die Kapazität und Ladegeschwindigkeit des Kondensators 52 bestimmt ist, wird die Arbeitsweise der Einrichtung durch die Zeitgeberschaltung *k8 beendet. Zu irgendeinem Zeitpunkt vor dem Verstreichen dieses Zeitintervalls kann der Benutzer die Erzeugung der hörbaren Schritt-Zeitgabesignale durch einfaches Betätigen

des Schalters 54· unterbrechen

Obwohl die in S¹XS- 5 gezeigte Schaltung einen Zeitgeberkondensator und eine Ladeeinrichtung in der Zeitgeberschaltung 48 benutzt, kann auch eine Quelle ehes Zeitbasissignals und eine Zählerschaltung zum Zählen des Zeitbaissignals vorgesehen werden, um die Punktion der Zeitgeber schaltung 48 auszuführen.

In I*ig. 6 ist ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung gezeigt, das eine hörbare Anzeige bewirkt, daß eine bestimmte Anzahl von Schritten oder anderen körperlichen Bewegungen einer Übung ausgeführt wurde. Es ist darauf hinzuweisen, daß bei diesem Ausführungsbeispiel die Anzahl von Schritten nicht der Anzahl von Tonstößen des hörbaren Schritt-Zeitgabesignals entsprechen muß. Dieses beruht auf der Möglichkeit, daß ein regelmäßiger Rhythmus in das Schrittsignal bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 eingeführt wird. Ein regelmäßig und kontinuierlich wiederholtes Schritt-Zeitgabesignal neigt dazu, eine monotone Wirkung zu haben, die den Benutzer irritieren kann. Es ist daher möglich, daß abwechselnde Tonstoßgruppen aus dem hörbaren Schritt-Zeitgabesignal for-jjgelassen werden. Wenn z.B. ein einziger Tonstoß eines Schrittsignals durch das musikalische Symbol Φ bezeichnet wird, dann hat das Schrittsignal eine Rhythmuskomponente, die durch die regelmäßig wiederkehrenden Pausen bewirkt wird, die als "JJfCJJ. .f[J" bezeichnet werden können, wobei das Symbol ^ einen Rest in der musikalischen Schreibweise angibt, und damit das Fortlassen eines Tonstoßes in dem hörbaren Schritt-Zeitgabesignal im vorliegenden Fall angibt. Auf diese Weise wird ein Schrittsignal mit einem freundlichen und anregenden Rhythmus bewirkt, das die Benutzung der ^ Zeitgebereinrichtung leichter und natürlicher macht. In

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diesem Pall ist die tatsächliche Anzahl der Schritte jedoch doppelt so groß wie die Anzahl der Tonstöße des hörbaren Schritt-Zeitgebersignals. In Fig. 6 werden die Impulse eines ersten Frequenzsignals, das die tatsächliche Schrittfrequenz bestimmt, d.h. die Wiederholungsfrequenz des hörbaren Schritt-Zeitgabesignals einschließlich aller zuvor beschriebenen IOrtlassungen, einer Modulatorschaltung 86 und einer Schrittzähler schaltung 84· zugeführt. Die Modulatorschaltung 86 dient zum Modulieren eines Signals einer relativ hohen hörbaren Frequenz mit dem ersten Frequenzsignal, um das Schrittsignal zu erzeugen. Sie dient auch zum Einführen der rhythmischen Komponente, falls erforderlich, durch regelmäßiges Fortlassen sich wiederholender Gruppen von ^onstößen des Schrittsignals. Der Schrittzähler 84- kann ein Dezimalzähler sein und gibt ein Schrittzählsignal an die Modulatorschaltung bei der Beendigung einer bestimmten Anzahl von Schritten, wodurch die Modulatorschaltung ein moduliertes Schrittzählsignal erzeugt, das in seiner Trägerfrequenz Dauer und harmonischen Komponenten von dem Schrittsignal sich unterscheidet.

Nachdem jeweils 100 Schritte beendet wurden, bewirkt das Schrittzählsignal, daß der Modulator einen Tonstoß erzeugt, der eine unterschiedliche Klangfarbe, Grundton oder Dauer als die des normalen Schrittsignals hat, um den Benutzer darauf aufmerksam zu machen. In gleicher Weise kann ein ^Tonstoß unterschiedlicher Eigenschaften erzeugt werden, wenn 1000 Schritte beendet sind. Ein anderes Verfahren zum Angeben, daß 1000 Schritte oder ein Vielfaches von diesen, beendet sind, ist die Benutzung einer Maßnahme, die bisher in einigen Uhren benutzt wurde, um die Zeitinformation in hörbarer Weise anzugeben. Bei einer solchen Uhr, di© im Pail© einer Ulm als "Wiederholer"-Uhr bezeichnet

10!

wird, wird eine einzige Note zur Angabe von 1 Uhr, zwei aufeinanderfolgende Noten zur Angabe von 2 Uhr usw. abgegeben. In der folgenden Beschreibung des vorliegenden und der nachfolgenden Ausführungsbeispiele der Erfindung wird eine solche Einrichtung zum Angeben von Information in hörbarer Weise als eine "Wiederholer"-Einrichtung der Eürzeheit halber bezeichnet. Wenn eine solche Wiederholer-Einrichtung benutzt wird, um z.B. eine Zählung der Schritte bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 anzugeben, wird ein einziger Tonstoß einer bestimmten Frequenz und Dauer mit Hilfe der Modulatorschaltung 86 in Abhängigkeit von einem Aus gangs signal von dem Schrittzähler 84 nach der Zählung von 1000 Schritten abgegeben, zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Tonstöße der gleichen Frequenz und Dauer erzeugt, nachdem 2000 Schritte gezählt wurden, drei Tonstöße erzeugt, wenn 3000 Schritte gezählt wurden usw. Es ist auch möglich, anstelle der automatischen Erzeugung dieser Tonstöße die als Wiederholer-Signale bezeichnet werden, den Benutzer einen Schalter betätigen zu lassen, um damit zu befehlen, daß ein Wiederholersignal erzeugt werden soll, um die angenäherte Anzahl von Schritten anzuzeigen, wie ausgeführt wurde, was z.B. zum nächstliegenden 1000er Schritt erfolgen kann. Es ist auch möglich, die zurückgelegte Entfernung, z.B. beim Laufen, Jogging und so weiter anstelle einer Anzahl von zurückgelegten Schritten zu messen. Dieses wird durch Multiplizieren der Anzahl von zurückgelegten Schritten mit der Schrittlänge des Benutzers bewirkt. Hat z.B. der Benutzer eine Schrittlänge von 80 cm und die zurückgelegte Anzahl der Schritte beträgt 125, so entspricht dieses einer zurückgelegten Entfernung von 100 m. Die zurückgelegte Entfernung kann hörbar in gleicher Weise angezeigt werden,, wie dieses zuvor für die Anzahl von Schritten beschrieben wurde, in-dem die Tonfrequenz oder -dauer moduliert wira_s was-mit Hilfe einer Wiederholereingesclielisn teimso

U, U t

In Fig. 7 ist eine sichtbare Anzeigeeinrichtung 28, wie eine elektrooptische Anzeige, vorgesehen. Diese kann als ein wahlweises Merkmal z.B. die Anzahl von Schritten, die ausgeführt wurde, oder die gesamte zurückgelegte Entfernung anzeigen. Die Information kann in digitaler Form oder in analoger Form, wie als Balkendiagramm, angezeigt werden. Die in Fig. 6 gezeigte Schritt-Zeitgebereinrichtung kann mit einer digitalen elektronischen Uhr kombiniert werden. In diesem Fall wird der digitale Anzeigeteil der Uhr, der gewöhnlich zum Anzeigen des Datums u.dgl. in digitaler -⁸Om benutzt wird, zum Anzeigen der Anzahl von ausgeführten Schritten oder der zurückgelegten Gesamtentfernung, z.B. in Metern oder Yard benutzt werden, wenn die Einrichtung sich in der Betriebsweise für die Schritt-Zeitgabe befindet.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Schrittanzahl oder die zurückgelegte Entfernung nicht bei jeder Benutzung der Einrichtung wieder auf Hull zurückgestellt werden muß. Die Gesamtzahl an Schritten oder die Entfernung kann über eine Anzahl von Übungsperioden integriert werden, um damit dem Benutzer eine Information über die Gesamtgröße der über eine relativ lange Zeitspanne ausgeführten Übungen zu geben. Der Benutzer kann daher ermuntert werden, mit seinem Übungsprogramm fortzufahren.

Das Ausführungsbeispiel der Fig. 6 kann auch mit einer Zeitgebereinrichtung, wie der der Fig. 4-, versehen werden, wodurch die Arbeitsweise der Einrichtung automatisch nach Verstreichen einer bestimmten Zeitdauer unterbrochen wird.

In Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Blockschaltbild gezeigt, das eine Anzeigeeinrichtung für die verstrichene Zeit zusätzlich zu den bei dem in Fig.6

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gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehenen Funktionen hat. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist eine Zeitgebereinrichtung vorgesehen, wodurch der Betrieb der Schritt-Zeitgebereinrichtung beendet wird, nachdem ein bestimmtes Zeitintervall nach dem Beginn des Betriebes verstrichen ist. Da die Erzeugung der hörbaren Schritt-Zeitgabesignale dadurch unterbrochen wird, kann eine solche Einrichtung dazu benutzt werden, den Benutzer darauf aufmerksam zu machen, daß eine bestimmte Dauer der Übung verstrichen ist. Andererseits kann eine solche Zeitgebereinrichtung einfach dazu dienen, sicherzustellen, daß eine unnötige Batteriebelastung nicht auftreten kann, wenn die Einrichtung unbeabsichtigt in ihrem Betriebszustand belassen wird. Mit der bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 7 vorgesehenen Zeitgebereinrichtung wird jedoch eine hörbare Anzeige an den Benutzer gegeben, wenn jeweils eine Folge von Zeitintervallen bestimmter Länge verstrichen ist. Diese Anzeige kann durch Erzeugen eines Tonstoßes unterschiedlicher Eigenschaften gegenüber den des Schritt-Zeitgabesignals, d.h. unterschiedlich im Grundton, Klangfarbe oder Dauer bewirkt werden, wenn jedes der bestimmten Zeitintervalle verstrichen ist. Die Anzeige der verstrichenen Zeitintervalle kann auch mit Hilfe einer Wiederholereinrichtung vorgenommen werden, wie dieses zuvor in Verbindung mit der Anzeige der Schrittzahlen beschrieben wurde. Auf diese Weise können ein Tonstoß bestimmter Frequenz und Dauer nach dem Verstreichen von 5 Minuten der Übung, zwei dieser Tonstöße nach dem Verstreichen von 10 Minuten, 3 Tonstöße nach dem Verstreichen von 15 Minuten usw. erzeugt werden.

In Fig. 7 erzeugt eine Zeitbasis-Signalquelle ein Zeitbasissignal fester Frequenz, die relativ hoch ist. Diese Quelle ist erforderlich, um aufeinanderfolgende Zeitintervalle ad*- ausreichender Genauigkeit zu messen. Das Ausgan&asignal von der Quelle wird an einen Frequenzteiler 90 gegeben, der die Frequenz des Zeitbasis-Pi_t- Is auf eine geeignete

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Größe zur Eingabe in eine zeithaltende Zählerschaltung 86 herunterteilt. Wenn o'edes der bestimmten Zeitintervalle verstrichen ist, wird ein Ausgangssignal von dem zeithaltenden Zähler 86 erzeugt und an eine Modulatorschaltung 85 gegeben. Eine Frequenz-Syntheseschaltung 88 erhält ein Zeitbasissignal von einer Signalquelle 87 und außerdem Steuersignale von der Einstelleinrichtung 20. Die Frequenz-Syntheseschaltung 88 erzeugt ein erstes Frequenzsignal, das an eine Schritt-Zählschaltung 85 gegeben wird. Wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung weist das erste Frequenzsignal eine Folge von Impulsen auf, deren Wiederholungsfrequenz die Frequenz bestimmt, mit der Schritte oder Bewegungen ausgeführt werden silen. Die Anzahl von Bewegungen wird daher durch den Schrittzähler 84-gezählt. Die Frequenz dieses ersten Frequenzsignals wird durch ein Steuereingangssignal an die Frequenzsyntheseschaltung 88 von der Einstelleinrichtung 20 bestimmt. Die Frequenz-Syntheseschaltung 88 erzeugt auch ein Signal, das später als modifiziertes erstes Frequenzsignal bezeichnet wird. Mit Hilfe eines an die Frequenz-Syntheseschaltung 88 von der Einstelleinrichtung 20 zugeführten Steuersignals kann das modifizierte erste Frequenzsignal entweder identisch zu dem ersten Frequenzsignal gemacht werden oder es können abwechselnde Gruppen von Impulsen unterdrückt werden,um eine rhythmische Komponente in der zuvor beschriebenen Weise zu erzeugen. Das modifizierte erste Frequenzsignal wird an eine Modulatorschaltung 85 zusammen mit einem (Erägersignal mit einer relativ hohen hörbaren Frequenz gegeben, das von dem Frequenzteiler 90 erzeugt wird. Ein Schrittsignal wird auf diese Weise von der Modulatorschaltung 85 erzeugt, das aus Sonstößen mit einer bestimmten Wiederholungsfrequenz des modifizierten ersten Frequenzsignals besteht,, das über die Treiberschaltung 24· an die akustische Einrichtung 26 gegeben wird. Dadurch werden von dieser hörbare Schritt™

Zeitgabesignale mit oder ohne einer rhythmischen Komponente erzeugt, wie dieses durch den Benutzer gewählt wird.

Ein Ausgangssignal von dem Frequenzteiler 90 wird auch an eine zeithaltende Zählerschaltung 86 gegeben, die auch ein Zeitgabesignal jedesmal dann erzeugt, wenn ein bestimmtes Zeitintervall verstrichen ist. Dieses Zeitgabesignal wird an die Modulatorschaltung 85 gegeben und bewirkt, daß ein mit der Trägerfrequenz moduliertes Zeitgabesignal von der Modulatorschaltung 85 erzeugt und über die Treiberschaltung 24- an die akustische Einrichtung 26 gegeben wird. Eine hörbare Anzeige der verstrichenen Zeit wird damit vorgenommen .

Wie zuvor beschrieben wurde, kann eine Wiederholereinrichtung sowohl mit dem Zeitzähler 86 oder dem Schrittzähler 84- oder mit beiden von diesen vorgesehen werden. Auf diese Weise kann der Benutzer sowohl von jedem Verstreichen einer bestimmten Zeitdauer als auch der gesamten verstrichenen Zeitdauer sowie der Ausführung einer bestimmten Anzahl von Schritten und auch der gesamten .Anzahl von ausgeführten Schritten in Kenntnis gesetzt werden, ohne daß diese Information sichtbar angezeigt werden muß.

Eine sichtbare Anzeigeeinrichtung 28 kann vorgesäen werden, um die Zeitinformation in digitaler Form und die Information über die Anzahl der ausgeführten Schritte oder der zurückgelegten Entfernung in digitaler oder analoger Form anzuzeigen. Dieses Ausführungsbeispiel kann auch mit einer elektronischen digitalen Uhr kombiniert werden.

Von einigen medizinischen Behörden wird empfohlen, daß das Maß der Anstrengung infolge einer Übung einer bestimmten Person durch Messung der Pulsfrequenz nach einer bestimmten

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Übungszeit mit einer bestimmten Geschwindigkeit überprüft werden soll. Bei dem in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel kann dieses bewirkt werden, indem eine bestimmte Markierungsnote ausgesendet wird, nachdem eine bestimmte Dauer der Übung verstrichen ist, z.B. nach acht Minuten oder 10 Minuten , um den Benutzer darauf aufmerksam zu machen, daß' er die Übung unterbricht und seine Pulfrequenz mißt. Each Verstreichen einer Minute kann eine weitere Markierungsnote erzeugt werden, um den Benutzer darauf hinzuweisen, daß er das Zählen beendet. Auf diese Weise kann die Pulsfrequenz nach einer Übung in geeigneter Weise gemessen werden.

Ein Teil des Blockschaltbildes von Fig.? ist in Fig. 8A gezeigt. Fig. 8B zeigt, wie dieses Ausführungsbeispiel so modifiziert werden kann, daß ein einziger Zähler 90 sowohl die Punktionen des zeithaltenden Zählers 86 als auch des Schrittzählers 84- ausführt. Wie in Pig. 8B gezeigt ist, kann entweder das Ausgangssignal von der Frequenzteilershhaltung 90 , das mit PRD bezeichnet ist, oder das erste Prequenzsignal von der Frequenz-Synthesesehaltung 88 wahlweise an den Zähler 90 mit Hilfe eines Umschalters 92 gegeben werden, so daß entweder Zeitintervalle oder Schrittzahlen mit dem Zähler 90 gemessen werden können. Es ist darauf hinzuweisen, daß, obwohl der Schalter 92 als ein einfacher Umschalter dargestellt ist, gewöhnlich eine kompliziertere Schalteranordnung infolge der unterschiedlichen Erfordernisse für die Übertragsfunktion eines zeithaltenden Zählers und eines Schrittzählers vorgesehen werden muß. Der Umschalter 92 wird von einem Umsehaltsignal SWP gesteuert, das von der Einstelleinrichtung 20 nach Maßgabe der Befehle des Benutzers erzeugt wird. Wie durch gestrichelte Linien dargestellt ist, kann das SWP-Signal auch an den Modulator 85 gegeben werden, um unterschiedliche Arten einer hörbaren Anzeige der Zeitzählinformation und der Schritt-Zählinformation jeweils zu

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bewirken. In Pig. 8B ist das erste Prequenzsignal und das modifizierte erste Prequenzsignal durch. Buchstaben I¹I¹S und MPPS bezeichnet.

In Pig. 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, das eine Einrichtung zum Erfassen eines oder mehrerer physiologischer Parameter des Benutzers vorgesehen ist, während die Übung ausgeführt wird. In einigen Pällen und besonders im Pail von älteren Personen oder Herzpatienten, müssen solche physiologischen Parameter, wie die Pulsfrequenz, der Blutdruck, die Körpertemperatur u.dgl. überwacht werden, um sicherzustellen, daß sichere Grenzen dieser Parameter nicht überschritten werden. Bei dem Ausführungsbeispiel in Pig. 9 der Erfindung können einer oder mehrere dieser Parameter mit Hilfe eines Detektors 96 überwacht werden. Die erfaßte Information kann dann mit Hilfe eines Verstärkers 98 verstärkt werden, der geröhnlich ein Schmalband-Selektivverstärker ist, und das Verstärkte Ausgangssignal wird an eine Meßschaltung 100 gegeben. Die Meßschaltung 100 kann Zählerschaltungen im Palle der Pulsfrequenzmessung, Spannungsvergleicher zum Messen des Blutdruckes oder der Temperatur in Bezug auf Bezugsspannungen u.dgl. aufweisen. Ausgangssignale von der Meßschaltung 100 werden an die Modulatorschaltung 85 gegeben, so daß hörbare Warnanzeigen abgegeben werden können, wenn ein Grenzwert eines physiologischen Parameters überschritten wird. Der Benutzer wird daher gewarnt, um seine Übung zu beenden oder die Schritte der Übung zu verkleinern. Es ist möglich, das Ausführungsbeispiel der Pig. 9 so abzuändern, daß die Prequenz des Schrittsignals durch die Ausgangssignale von der Meßschaltung 100 gesteuert wird. Sollte z.B. die Pulsfrequenz des Benutzers einen bestimmten Wert überschreiten, kann die Schrittfrequenz erniedrigt

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werden. Es ist auch möglich., ein Auslesen der physiologischen Parameterinformation mit Hilfe der sichtbaren Anzeigeeinrichtung in digitaler oder analoger Form sau bewirken.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die erzeugte hörbare Information in drei unterschiedlichen Arten moduliert werden. Zur Modulation mit einem Bhythmus kann das Signal, das die Wiederholungsfrequenz der Schritte oder anderen Bewegungen bestimmt, das als erstes Frequenzsignal bezeichnet wird, mit einem Signal niedriger Frequenzmoduliert werden. Auf diese Weise wird eine Unterdrückung von einem oder mehreren Tonstößen der hörbaren Information in einer regelmäßigen, sich wiederholenden Weise bewirkt. Eine zweite Art der Modulation ist die des Grundtons. In diesem Fall wird die Frequenz des Trägersignals, die moduliert wird, um die Tonstöße zu bewirken, geändert. So kann z.B. die Trägerfrequenz von 4096 Hz auf 3072 Hz geändert werden. Eine dritte Art der Modulation ist die der Klangfarbe. In diesem Fall werden die höheren Harmonischen des Trägersignals geändert. Dieses kann durch Modulation des Trägersignals mit einem Signal höherer Frequenz erreicht werden. Wenn jedoch das Modulationssignal nicht sinusförmig ist, kann&s gleiche Ziel durch Modulation des Trägersignals mit einem Signal niedriger Frequenz erreicht werden. Dieses liegt daran, daß das Trägersignal durch die harmonischen Komponenten des Modulationssignals moduliert wird, so daß eine Änderung in der Klangfarbe des modulierten hörbaren Signals erreicht werden kann. So kann z.B. ein Trägersignal von 4096 Hs durch ein Eechtecksignal mit einer Frequenz von 1024 Hz moduliert werden. Die sich ergebende .Änderung der Toneigenschaften des erzeugten hörbaren Signals ist klar zu unterscheiden.

Jetzt vrerden die Ringoszillator schaltungen, die zum Erzeugen der festen und änderbaren Frequenzsignale in der erfindungsgemäßen Schritt-Zeitgebereinrichtung erläutert. In Fig.iOA haben Inverter 104, 106 und 108 jeweils einen Verstärkungsfaktor von größer als 1, der jedoch ein negatives Vorzeichen hat. Widerstände 105, 107 und 109 sind zwischen die Inverter 104, 106, 106 und 108 und 108 und 104 jeweils geschaltet. Kondensatoren 110, 111 und 112 sind zwischen die Eingänge der Inverter 106 , 108 und 104 jeweils geschaltet. Die Arbeitsweise der Schaltung der Fig. 1OA wird jetzt unter der Annahme betrachtet, daß der Ausgangswiderstand eines jeden Inverters in dem zugeordneten Widerstand enthalten ist, der mit seinem jeweiligen Ausgang verbunden ist, und daß die Eingangskapazität eines jeden Inverters in dem Kondensator enthalten ist, der mit dem jeweiligen Eingang verbunden ist. Die Schwingungsbedingungen werden näherungsweise unter Zugrundelegung einer kleinen Amplitude der Schwingung und unter dsr Annahme einer linearen Charakteristik der Inverter betrachtet. Die Übertragungsfunktion vom Ausgang des Inverters 104 zum Eingang des Inverters 106 kann ausgedrückt werden zu:

wobei R₁ den Widerstandswert des Widerstandes 105 und O₁ die Kapazität des Kondensators 110 bezeichnen. Wird angenommen daß S =» jw ist, wobei j = -1 und w = 2f sind, und daß R₁ = R₂ = R* = R und das O₁ » O₂ = C-, = C gilt, ist die Schwingungsfrequenz f8A der in Fig. 8A gezeigten Schaltung gleich

f8A -

6RO

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Dieses wird unter der Annahme erhalten, daß eine Phasenverschiebung von TT-Bogenmaß in jeder der Verstärkungsstufen auftritt und daß die Phasenverzögerung einer jeden Stufe TC Bogenmaß beträgt. Die Schleifenverstärkung der Schal- tung ist größer als 1, da jeder Inverter mit einem Verstärkungsfaktor von größer als 1 angenommen wird. Die Schwingungsfrequenz wird wie folgt erhalten:

1 + jwRC

wobei/U = Verstärkung einer jeden Inverterstufe η = O,+1, +2 ... , j= -i/^'-^{w =} Schwingungsfrequenz in Bogenmaß/Sekunde sind.

3 (2η + 1) π j

= e

/.2η + lVnj
ZU -·ν 3 J

■ jwRC

/. -V- {cos (- ^n-±JL,)₊ JBln(--%i^0)^{<1 +}

t- V= Il + j.tan -JL. I= 2
wRC = tan —5— ⁼ 4 3

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2321294

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Schwingungsfrequenz auch unter Verwendung eines anderen Modells auf der Grundlage einer quantitativen Analyse erhalten werden kann.

Tatsächlich wird eine Verzögerung in jedem der Inverter infolge der Ausgangsimpedanz und der Eingangskapazität auftreten, so daß die tatsächliche Schwingungsfrequenz niedriger sein wird als die aufgrund der vorstehenden Analyse erhaltene. Wenn angenommen wird, daß jeder Inverter eine Zeitverzögerung erster Ordnung einführt und daß die Übertragungsfunktion eines Inverters gleich

/U. η -%— anstelle von/U ist,

so kann die Schleifenübertragungsfunktion G(S) der Oszillatorschaltung ausgedrückt werden als:

G(S) ..,u? , r

/ i

(1 + 3 +Tr₀)^ (1 + SRO)-

Der Wert von ist in der Größenordnung von 1 bis 1000

mal 10 Sekunden für die meisten komplementären MOS integrierten Schaltungen. Die Schwingungsfrequenz kann daher durch Vermindern des Wertes von "³^₀Z(R C) durch Benutzen einer niedrigen Schwingungsfrequenz stabilisiert werden, so daß RO groß ist, oder durch Stabilisieren von "Π" ο in Bezug auf Änderungen in der Betriebstemperatur und -spannung. Die Eingangskapazität eines Halbleiterbauelemente benutzenden Inverter wie im Falle eines als integrierte Schaltung ausgebildeten Ringoszillators ändert sich mit der an den Inverter gegebenen Speisespannung. Es muß daher eine stabilisierte Spannungsquelle für die Speisung eines Ringoszillators benutzt werden. Die maximale Betriebsfrequenz des Inverters sollte im Vergleich mit der Schwingung frequenz

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BAD ORiGiMAL

Die Schwingungsfrequenz eines Ringoszillators in Form des in Fig. 1OA dargestellten kann durch Ändern eines der Widerstände 105, 107 oder 109 oder eines der Kondensatoren 110, 111 oder 112 geändert werden. Die Anzahl der Inverter muß ungerade sein, wie z.B. drei oder mehr. Die Verstärkung eines jeden Inverters muß größer als 1 sein, so daß die Schlexfenverstarkung der Gesamtschaltung größer als 1 ist. Die Anzahl der RC-Verzögerungsschaltungen ist nicht auf drei begrenzt, sondern kann größer gemacht werden. Da die Schleifenverstärkung für Gleichspannung ein negatives Vorzeichen hat, wird ein Gleichspannungspegel, der zwischen den Η-Pegel und L-Pegeln liegt, in den Anfangsstufen der Schwingung bewirkt, wodurch ein Zustand hoher Verstärkung erreicht wird, so daß die Schwingung mit der gewünschten Frequenz einsetzen kann.

Fig. 1OB zeigt eine andere Au sTührungsform einer Ringoszillatorschaltung, die in gleicher Weise untersucht werden kann, wie die Schaltung der Fig. 1OA. Die Schaltung hat eine gerade Anzahl von Stufen, jedoch ist die Schleifenverstärkung bei Gleichspannung gleich Null infolge der Sperrwirkung des Kondensators 117·

Bei den in einer Ringoszillatorschaltung, wie bei denen der Fig. 1OA und 1OB, benutzten Inverter, sollten Eingangs- und Ausgangsimpedanzen und eine Verstärkung haben, die soweit wie möglich stabilisiert sind, tun eine stabile Schwingungsfrequenz sicherzustellen. Dieses kann dadurch erreicht werden, daß Widerstände oder andere Impedanzelemente in Reihe oder parallel mit den Eingangsund Ausgangsanschlüssen der Inverter verbunden werden und durch Anwendung einer örtlichen negativen Rückkopplung bei einem oder mehreren der Inverter in dem Oszillator. Dieses ist in Fig. 1OB ausgeführt, wo die Verstärkung

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des Inverters 113 durch eine negative Rückkopplung über den V/iderstand 118 stabilisiert ist und die Ausgangsimpedanz des Inverters 113 mit Hilfe eines in Reihe geschalteten Widerstandes 119 stabilisiert ist.

Fig. 11 zeigt einen einstellbaren V/iderstand, der bei der Schaltung der Fig. 1OA oder 1OB benutzt werden kann, um eine einstellbare Schwingungsfrequenz zu bewirken. Dieses wird durch Verbindung der Anschlüsse M und A, oder B und M des einstellbaren Widerstandes 121 anstelle des Widerstandes 105, 107 oder 109 in Fig. 1OA oder des Widerstandes 120 oder 119 in Fig. 1OB bewirkt. Andererseits kann ein in Fig. 12 gezeigter einstellbarer Kondensator 122 anstelle der Kondensatoren 11 ο, 111 oder 112 in Fig. 1OA oder 117 in Fig. 1OB benutzt werden.

In den Fig. 13A, 13B und 130 sind Frequenz-Syntheseschaltungen gezeigt, die bei der erfindungsgemäßen Schritt-Zeitgebereinrichtung benutzt werden können. Eine Frequenz-Syntheseschaltung ist von sich aus in der Lage, eine höhere Genauigkeit und Stabilität als Quelle eines einstellbaren Frequenzsignals zu bewirken, da ein Ausgangssignal erzeugt werden kann, das ein ganzzahliger Faktor einer konstanten festen Frequenz ist. Diese konstante feste Frequenz kann durch eine Quelle, wie einer Quarzkristall-Oszillatorschaltung erzeugt werden, die ein Ausgangssignalhoher Stabilität in Bezug auf Änderungen der Speisespannung, der Betriebstemperatur und dgl. erzeugt. In Fig. 13A gibt F1 ein Bezugsfrequenzsignal relativ hoher Frequenz an und F2 bezeichnet das Ausgangssignal, dessen Frequenz ein Faktor der des Signals F2 ist. Eine Frequenzteilerschaltung 123 bewirkt einen Teilerfaktor von M an ihrem letzten Ausgang.

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Eine Schaltung 124 dient als ein Zähl vergleicher und als ein Speicher, wobei die Speicherfunktion mit Hilfe einer Rechnerschaltung bewirkt wird.Ein Frequenzsteuersignal SU wird an die Speicherschaltung der Schaltung 124 gegeben, um ein Vergrößern oder Vermindern -eines in ihr gespeicherten Zählerstandes zu bewirken. Eine Steuerspeicherschaltung 125 enthält z.B. ein Flip-Flop. Der Ausgang der Steuerspeicherschaltung 125 ist mit einem Steuereingang einer Verknüpfungsschaltung 126 verbunden, um das Durchlassen von Impulsen des Signals FI durch die Verknüpfungsschaltung 126 hindurch zu steuern. Es kann der Einfachheit halber angenommen werden, daß die Verknüpfungsschaltung 126 leitend ist, wenn der Q-Anschluß der Schaltung 125 H-Pegel führt und gesperrt ist, wenn der Q..-Anschluß L-Pegel führt. Der in der Speicher-Vergleichsschaltung 124- gespeicherte Zählerstand kann von einem minimalen Wert von SO, der gleich 0 sein kann, bis zu einem maximalen Wert von z.B. M reichen. Der tatsächlich gespeicherte Wert wird durch den Buchstaben K bezeichnet. Wenn die Schaltung 12A- Übereinstimmung zwischen dem minimalen Wert NO und dem Zähler— stand in dem Frequenzteiler 123 feststellt, wird ein Ausgangssignal erzeugt, das die bistabile Steuerschaltung 125 in einen Schaltzustand setzt, bei dem der Q-Ausgang Η-Pegel führt, so daß die Impulse F1 durch die Verknüpfungsschaltung 126 hindurchgelangen können. Wenn der Zählerstand des Frequenzteilers 123 gleich dem Wert N wird, dann wird diese Übereinstimmung ebenfalls erfaßt und ein Signal durch die Schaltung 124 erzeugt, das den Q-Ausgang der Steuerspeicherschaltung 125 auf den L-Pegel zurücksetzt, wodurch ein weiteres Hindurchlaufen der Impulse F1 verhindert wird. Anschließend, wenn der Zählerstand des Frequenzteilers 123 erneut einen Wert von NO erreicht, wird die Verknüpfungsschaltung 126 wiederum leitend, um Impulse FI hindurchzulassen· Auf diese V/eise w=^«*"! von der Ver-

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knüpf ungs schaltung 126 periodisch Stöße von Impulsen abgegeben, um das Signal F2 zu bilden. Die mittlere Frequenz des Signals F2 über eine relativ lange Zeitdauer ist gegeben durch

₌ — . pi oder § · Fl, wenn NO = 0.

Die Tatsache, daß die Impulse in periodischen Stoßen erzeugt werden, kann ein Nachteil sein, jedoch kann dieses unbeachtlich sein, wenn das Signal F2 mit Hilfe einer relativ großen Anzahl von Stufen frequenzgeteilt wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß auch ein Ausgangs signal von irgendeiner Stufe des Frequenzteilers 123 an den Eingang der Verknüpfungsschaltung 126 anstelle des Signals F1 gegeben werden kann.

Eine weitere Form einer Frequenz-Syntheseschaltung ist in Fig. 13B gezeigt. Eine Frequenzteilerschaltung 127 erhält ein festes Frequenzsignal F1 relativ hoher Frequenz und erzeugt dadurch Ausgangssignale an unterschiedlichen Stufen von nacheinander abnehmenden Frequenzen. Diese werden an eine Decoderschaltung 128 gegeben, die eine Gruppe von Verknüpfungssignalen bestimmter Wertigkeit erzeugt. Jedes dieserSignale hat die gleiche Periodendauer, die die der niedrigsten Frequenz an den Ausgängen des Frequenzteilers 127 ist, haben jedoch aufeinanderfolgend ansteigende Impulsbreiten beginnend vom Ausgang des Frequenzteilers 127 mit der höchsten Frequenz bis zu dem mit der niedrigsten Frequenz. Diese Signale werden an eine Wahl- und Speicherschaltung 129 gegeben, die auf ein Wahleingangssignal SN zum Auswählen eines oder mehrerer der Verknüpf ungs signale unterschiedlicher Wertigkeiten anspricht. Die ausgewählten

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Signale werden an eineAusgangs-Verknüpf ungsschaltung 130 gegeben, um das Hindurchleiten eines Signals zu steuern, das aus Impulsen einer relativ hohen Frequenz besteht, das das Eingangssignal F1 ist oder aber das Ausgangs signal einer früheren Stufe des Frequenzteilers 127 sein kann. Auf diese Weise können, wie bei der Schaltung der Fig. I3A wiederholte Stöße von Hochfrequenzimpulsen erzeugt werden, wobei die Anzahl von Impulsen in jedem Stoß, und damit die mittlere Frequenz des Ausgangssignals F2¹ durch die Wertigkeiten der durch das Eingangssignal SN ausgewählten Verknüpfungssignale bestimmt ist. Die Wertigkeiten liegen normalerweise in einer binären Progression vor, d.h. sind ^ o° o¹ o2

In Fig. 130 ist eine dritte Art einer Frequenzsyntheseschaltung gezeigt. Diese weist eine phasenverriegelte Schleife auf und hat den Vorteil eines Ausgangssignals,das im wesentlichen frei von Unregelmäßigkeiten oder Helligkeiten ist, wenn sie mit den Schaltungen der Fig. I3A und 13B verglichen wird. Ein Frequenzteiler I3I erhält ein Eingangssignal F1 fester Frequenz und hat ein Teilerverhältnis von 1/M. Das Ausgangssignal von einem spannungsgesteuerten Oszillator 132 wird an eine Zählerschaltung 133 gegeben, dessen Ausgangssignal an einen Eingang eines Phasendetektors gegeben wird. Das Ausgangssignal des Frequenzteilers I3I wird an einen weiteren Eingang des Phasendetektors 135 gegeben. Wenn eine Phasendifferenz zwischen dem Ausgangssignal des Frequenzteilers I3I und des Zählers 133 festgestellt wird, wird von dem Phasendetektor 135 ein Steuersignal erzeugt und über ein Tiefpaßfilter 136 an einen Steuereingangsanschluß des spannungsgesteuerten Oszillators 132 gegeben. Die Ausgangssignale des Frequenzteilers I3I und des Zählers 133 sind daher in ihrer Phasenlage verriegelt, so daß die Frequenz des Ausgangssignals F2", das von dem

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spannungsgesteuerten Oszillator 132 erzeugt wird, durch die Frequenz des Ausgangssignals des Frequenzteilers I3I und des Zählfaktors des Zählers 133 bestimmt ist. Eine Speicher-und Vergleichsschaltung 134 kann einen Zählerstand W speichern, die durch ein Signal SN eingegeben

wird. Wenn die Schaltung 134 erfaßt, daß der Zählerstand in dem Zähler133 gleich N ist, wird ein Rucksetζsignal erzeugt und an den Zähler 133 gegeben, um dessen Zählerstand auf ITuIl zurückzusetzen. Der Zählfaktor des Zählers 133 kann auf diese Weise wirksam mit Hilfe des Eingangssignals SW gesteuert werden, so daß die Frequenz des Signals F2" in der erforderlichen Weise geändert werden kann.

Das Bezugszeichen 137 in S¹Ig- 130 gibt eine geeignete Schaltung für den spannungsgesteuerten Oszillator 132 als integrierte Schaltung in O-MOS-Technik an. Diese ist eine Ringzählerschaltung, in der die Phasenverschiebungen infolge der Eingangskapazitäten und Ausgangswiderstände der C-MOS-Inverterstufen benutzt werden, um ein Schwingen der Schaltung zu erreichen.

Fig. 14 zeigt ein allgemeines Blockschaltbild einer Schritt-Zeitgebereinrichtung, die eine Frequenz-Syntheseschaltung in Form der zuvor in Verbindung mit Fig. I3B beschriebenen aufweist. Die Signalformencer Ausgangssignale Q1 bis Q5 des Frequenzteilers 324 in Fig. 14 und der bestimmte Wertigkeiten aufweisenden Verknüpfungssignale WO, W2, V/4, V/8 und W16, die von der Decoderschaltung 328 erzeugt v/erden, sind in Fig. 15 gezeigt. Eine Wahl- und Speicherschaltung 230 führt die Funktionen des Blocks 129 in Fig. I3B aus, d.h. wählt die besonderen Kombinationen der von dem Decoder 328 erzeugten Verknüpfungssignale bestimmter Wertigkeiten aus, wie dieses von dem

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-n-

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Eingangssignal von der Einstelleinrichtung 331 befohlen ist. Die ausgewählte Kombination der Verknüpfungssignale wird an eine Ausgangs-Verknüpfungsschaltung 332 gegeben um das Hindurchleiten der Hochfrequenzimpulse TB vom Eingang zum Frequenzteiler 324 zu steuern, wie dieses in Fig. 14 gezeigt ist. Die Form der Verknüpfungssignale bestimmter Wertigkeiten ist in Fig. 15 gezeigt, wo zu erkennen ist, daß die Wertigkeiten in binärer Progression von WO bis V/16 ansteigen, also von 2 bis 2 · Es ist zu erkennen, daß sich die Verknüpfungssignale WO bis W16 sich nicht überlappen, so daß verschiedene Kombinationen dieser Signale benutzt werden können, um das Verknüpfen der Unterschiedlichen Anzahlen von Hochfrequenzimpulsen in der Ausgangs-Verknüpfungsschaltung 332 zu steuern. Die logischen Kombinationen der Ausgangssignale Q1 bis Q5 des Frequenzteilers 324, mit denen die Verknüpfungssignale Unterschiedlicherwertigkeiten erzeugt werden, sind die folgendem

W1 = iQ5.Q4".§3.Q2.Q1 , W2 - ^."OJ.Q5.Q2, W4 = T£>.TJi.Q3, \Ü8 s Qf?.Q4, V/16 sa Q5. Bei einer Periode des Signals Q5, können Verknüpfungssignale W1, V/2, W4, V/8 und W16 Impulsgruppen des Signals TB hindurchleiten, die jeweils aus 1,2,4,8 und 16 Impulsen bestehen. Der Schaltungsblock weist auch eine Zählerschaltung zum Zählen der so hindurchgeleiteten Impulse auf, um ein erstes Frequenzsignal zu erzeugen, das aus einerlmpulsfolge von regelmäßig wiederkehrenden Impulsen mit einer Wiederholungsfrequenz besteht, die durch die mittlere Frequenz der Hochfrequenzimpulse bestimmt ist, die durch die Verknüpfungssignale hindurchgelassen Werden. Diese mittlere Frequenz kann durch Auswahl verschiedener Kombinationen der Verknüpfungssignale durch Signale bestimmt werden, die vond?r Einstelleinrichtung 331 erzeugt werden-

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Wie zuvor in Verbindung mit der Oszillator schaltung der Fig. 3 erläutert wurde, wird die Stabilität einerRingoszillatorschaltung mit bipolaren Transistoren durch Änderungen in der Basis-Emitter-Durchlaßspannung Vbe mit Temperaturänderungen und durch Änderungen in der Gleichspannungsspeiseschaltung der Schaltung beeinflußt· Fig. 16A zeigt eine stabilisierte Speisespannung, die zur Speisung einer solchen, bipolare Transistoren benutzenden Oszillatorschaltung durch Erzeugen einer stabilisierten Gleichspannung geeignet ist, die die Basis-Emitter-Durchlaßspannung der bipolaren Transistoren als Bezugsspannung benutzt. Die stabilisierte Gleichspannung ändert sich daher mit der Temperatur so, daß die Wirkungen der Änderungen der Basis-Emitter-Durchlaßspannung in der Oszillatorschaltung kompensiert werden. Die Bezugsspannung wird über in Reihe geschaltete Transistoren 142 und 144 erzeugt, die jeweils als eine Diode zwischen Basis und Emitter geschaltet sind, wobei der Kollektor nicht angeschlossen ist. Ein von einem Widerstand 140 bestimmter Strom fließt durch die Basis und den Emitter der Transistoren 142 und 144. Diese Bezugsspannung wird an die Basis eines Transistors 148 gegeben und hat einen V/ert von 2 χ Vbe, wobei Vbe die Durchlaßspannung ist, die über jedem der Transistoren 142 und 144 erzeugt wird. Ein Widerstand ist mit dem Emitter des Transistors 145 verbunden. Die über dem Widerstand 148 auftretende Spannung ist annähernd Vbe, so daß ein Strom in der Größenordnung Vbe/R4 in den Kollektor des Transistors 145 fließt, wobei R4 der Widerstandswert des Widerstandes 148 ist. Transistoren I50 und 152 sind in der bekannten Stromspiegelungsschaltung geschaltet, so&ß ein Strom auch durch den Transistor 152 fließt, der etwa gleich dem Strom'ist, der durch die Basis und den Emitter des Transistors I50 fließt. Der Trasistor ^ als eine Stromquelle ^'.1 einen Strom von

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Vbe/R4· zuführt. Dieser Strom wird an den Kollektor eines Transistors 154- und die in Reihe geschalteten Widerstände 156 und 158 gegeben. Infolge der negativen Rückkopplung zwischen dem Kollektor und der Basis des Transistors 154· durch die Ί'/iderstände 156 und I58 wird die Kollektorspannung des Transistors 154- im wesentlichen konstant auf einem W_ert von Vbe.(R6 + R2)/R6 gehalten, wobei R2 und R6 die Widerstandswerte der Widerstände 155 und 158 jeweils sind. Jede Änderung dieser Spannung ergibt einen Strom, der in die Basis des Transistors 154-fließt und eine Kompensationsänderung in der Kollektorspannung des Transistors 154- bewirkt.

Der Transistor 160 ist als Emitterfolger geschaltet und die an seinem Emitter auftretende Spannung ist etwa Vbe.(R6 + R2)R6 - Vbe, was gleich R2/R6 . Vbe ist. Die stabilisierte Ausgangsspannung ist daher unabhängig von der Speisespannung der Stabilisierschaltung und ändert sich mit Vbe.

Die I¹Xg. 16B und 16G geben eine einfache Maßnahme zum Vermindern der Wirkung von Änderungen von Vbe eines Transistors in einer Oszillatorschaltung an. Wenn ein in Pig. 16B gezeigter Transistor eine in Reihe mit seinem Kollektor geschaltete Diode hat, wobei diese ein Transistor in Diodenschaltung sein kann,so;ist eine Änderung von Vbe . des Transistors von einer gleichartigen Änderung der Spannung begleitet, die an den Kollektor gegeben wird, wodurch eine Änderung von Vbe kompensiert wird.

Fig. 17 zeigt eine Spannungsstabilisierschaltung, die zum Speisen einer Oszillatorschaltung geeignet ist, die komplementäre Feldeffekttransistoren (OMOS) benutzt. Bei dieser"Schaltung wird eine Kombination der Schwellwert-

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spannungen von P-Kanal und N-Kanal-MOS-Transistoren als Bezugsspannung benutzt. Bei der Schaltung der Fig. 17 sind Widerstände 164, 174, 182, und 196 vom linearen Diffusionstyp oder nichtlinearen Typ, obwohl diese als durch P-Kanal-Feldeffekttransistoren gegeben gezeigt sind. Diese Widerstände dienen als scheinbare Konstantstrom-Belastungswiderstände, um eine höhere Verstärkung in der Verstärkungsschaltung der Spannungs-Stabilisierschaltung zu bewirken, und sind so ausgebildet, um einei geringeren Platz auf dem integrierten Schaltungschip verglichen mit linearen Diffusionswiderständen zu beanspruchen. Die Schaltung weist auch N-Kanal-Feldeffekttransistoren 167, 168, 170, 172, 192, 194, 210, 212, 214 und 216 und P-Kanal-Transistoren I78, I76, 180 und 198 auf. Das Bezugszeichen 212 bezeichnet einen Operationsverstärkerteil. Die stabilisierte Ausgangsspannung wird an eine Oszillatorschaltung 162 gegeben, die z.B. das erste Frequenzsignal für eine Schritt-Zeitgebereinrichtung erzeugt . Eine Pegel-Verschiebeschaltung 164 ermöglicht, daß eine stabilisierte Spannung an die Oszillatorschaltung gegeben wird,die wesentlich niedriger als die Speisespannung der Spannungs-Stabilisierspannung ist, ohne daß dabei jedoch ein Leistungsverlust auftritt. Diese Verminderung der an die Oszillatorschaltung gegebenen Spannung ist erwünscht, da die CMOS-integrierte Schaltung, die mit sehr niedrigen Speisepegeln arbeitet, einen extrem hohen Leistungsverbrauch bei einer hohen Schwingungsfrequenz verglichen mit anderen Teilen der Schaltung aufweist. Das Ausgangssignal von der Oszillatorschaltung kann auf den normalen Pegel mit Hilfe einer zweiten Pegelverschiebeschaltung 164 zurückgeführt werden.

Die Arbeitsweise dieser Schaltung ist prinzipiell gleich derdsr Fig. 16A und wird im einzelnen nicht erläutert .Die

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Bezugsspannungen werden an Transistoren I67, 168 und 170 sowie 190 und 192 , die alle vom N-Kanal-Typ sind, und auch an Transistoren I76 und 178 erzeugt, die vom P-Kanal-Typ sind.

Die Art der Batterie, die bei einer tragbaren elektronischen Einrichtung, wie der Schritt-Zeitgebereinrichtung benutzt wird, hat einen wichtigen Einfluß auf die Betriebsweise der Einrichtung. Der erforderliche Spitzenstrom zum Speisen einer akustischen Einrichtung, z.B. zum Erzeugen einer Schritt-Zeitgabeanzeige, reicht von 1 mA bis 100 mA. ftenn die Batterie auch Speisung an eine Oszillatorschaltung , wie eine Ringoszillatorschaltung, gibt, wird die Betriebsfrequenz der Oszillatorschaltung durch die Betriebsweise der akustischen Einrichtung beeinflußt, wenn die Batterie nicht einen ausreichend niedrigen Innenwiderstand hat. Dieses Problem kann jedoch durch Zuführen einer Speisung an dieOszillatorschaltung mit Hilfe einer stabilisierten Speisequelle des in Verbindung mit den Fig. 16 und 17 beschriebenen Typs beseitigt werden.Es wurde festgestellt, daß eine Ringoszillatorschaltung wirksam als ein Oszillator änderbarer Frequenz benutzt werden kann, wenn die Schwingfrequenz geeignet gewählt ist und die Speisespannung stabilisiert ist. Batterien, wie Nickel-Cadmium- oder Blei-Sekundärbatterien, haben einen geeigneten niedrigen Innenwiderstand für solche Anwendungen, so daß in einigen Fällen eine Stabilisierung der Speisung der Oszillatorschaltung nicht nötig ist. Silberoxidzellen, die einem Kalium-Hydroxid-Elektrolyten oder einen Ratrium-Hydroxid-Elektrolyten benutzen, haben ebenfalls einen geeigneten niedrigen Innenwiderstand. Jedoch haben handelsübliche Mangan-Dioxid-Zellen einen relativ hohen Innenwiderstand wie auch Zellen, die einen organischen Elektrolyten benutzen. Bei solchen

Zellen muß eine stabilisierte Speisequelle benutzt werden, um eine Oszillatorschaltung zu betreiben, wenn eine genaue Ausgangsfrequenz erforderlich ist.

Die Durchschnittsgröße des Leistungsverbrauchs der Schritt-Zeitgebereinrichtung einer typischen Ausbildung ist gewöhnlich gering, da die hörbaren Signale nur intermittierend erzeugt werden. Wird z.B. angenommen, daß eine Schritt-Zeitgebereinrichtung während 60 Minuten am Tag benutzt wird und daß die Gesamtzeit der Arbeitsweise äss Lautsprechers 60 Sekunden einschließlich der Pausen beträgt, dann ist, wenn das Tastverhältnis der Impulse.in dem Treibersignal für den Lautsprecher 1/8 und der maximale Treiberstrom ein M betragen, der Jährliche Leistungsverbrauch gleich
1 mA χ (1/8) χ 60 Sekunden χ 365 Tagen = 0,76 mA Std.

Daher kann eine Miniatur-Silberoxidzelle mit einer Kapazität von 10 mA-Stunden eine Betriebsdauer von etwa 10 Jahren erreichen. Dieses ist länger als die Speicherzeit einer solchen Batterie, die gewöhnlich in der Größenordnung von 3 bis 5 Jahren liegt. Es ist daher vorteilhaft, eine Batterie mit einerlangen Speicherzeit, wie eine Lithiumzelle zu benutzen. Da eine solche Zelle einen vergleichsweise hohen Innenwiderstand hat, sollte ein elektromagnetischer Lautsprecher als akustische Einrichtung benutzt werden, der eine hohe Impedanz hat, und ein Kondensator sollte parallel zur Batterie geschaltet werden, um die Wechselstrom-Impedanz zu vermindern.

Es ist auch möglich, eine wiederaufladbare Batterie, wie eine Nickel-Cadmium-Zelle zu benutzen. Eine Silberoxidzelle kann ebenfalls als eine wiederaufladbare Zelle benutzt werden, Jedoch muß in Jedem Fall ein Überladen verhindert werden.

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Fig. 18A zeigt ein allgemeines Blockschaltbild einer tragbaren elektronischen Einrichtung, wie der Schritt-Zeitgebereinrichtung, die mit einer wiederaufladbaren Batterie und einer Ladesteuerschaltung ausgerüstet ist, die ein Wiederaufladen von einem fotoelektrisohen Energie-Umformer aus, wie einer Anordnung von Solarzellen 226 ermöglicht und ein Überladen verhindert. 220 bezeichnet die wiederaufladbare Batterie und 222 bezeichnet die Hauptschaltung der Einrichtung. 224 bezeichnet eine Ladesteuerschaltung, die ein Überladen der Batterie 220 durch die Solarzellenanordnung 226 und auch ein Entladen der Batterie verhindert, wenn die Spannung der Solarzellenanordnung 226 unter einen bestimmten Wert fällt. Die Anzahl der Zellen der Solarzellenanordnung wird durch die Batteriespannung und durch die erwartete Beaufschlagung der Anordnung mit Licht bestimmt. Die Ausgangsspannung einer Halbleiter-Solarzelle bleibt im wesentlichen konstant, wenn die Intensität des auftreffenden Lichtes ansteigt, jedoch nimmt der Innenwiderstand der Solarzelle ab. Wenn die erwartete Intensität des Lichtes konstant ist, dann wäre es möglich, nur ausreichend Solarzellen zu benutzen, um eine etwas größere Spannung zu erzeugen als die Batteriespannung beträgt, die bei einer Silberoxid-Batterie etwa 1,6 V beträgt. In der Praxis ist jedoch die Beaufschlagung mit Licht im Falle einer Einrichtung, wie einer amHandgelenk getragenen Schritt-Zeitgebereinrichtung, sehr stark veränderlich, so daß bei einer minimalen Anzahl von Solarzellen die Gefahr einer Entladung der Batterie über die Solarzellen bsteht. Es soll daher eine größere Anzahl von Zellen in der Solarzellenanordnung von z23. 6 '-Solarzellen, die jeweils 0,45 Volt Ausgangsspannung erzeugen, benutzt werden, um eine Silberoxid-Batterie mit einer Nennspannung von 1,6 Volt zu laden. Dieses führt jedoch zur Gefahr eines Überladens der

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Batterie. Bei der in Fig. 18A gezeigten Schaltung wächst die über den V/iderstand 236 erzeugte Spannung mit dem Ansteigen des Ladestroms, so daß das an dem Verbindungspunkt von Widerständen 233 und 235 erzeugte Potential Vb fällt. Wenn Vb unter einen bestimmten Pegel fällt, wird ein Schmitt-Trigger 230 angesteuert, wodurch die an die Gate-Elektrode eines Transistors 234- gegebene Spannung auf einen niedrigen Pegel, d.h.den L-Pegel umgeschaltet wird. Da der Transistor..234· ein N-Kanal-Feldeffekttransistor ist, wird er daher gesperrt, so daß ein v/eiteres Aufladen der Batterie 220 von der Solarzellenanordnung unterbrochen wird. Die Verwendung eines Schmitt-Triggers stellt sicher, daß der Transistor 234- entweder in seinem vollständig leitenden oder seinem vollständig gesperrten Zustand ist.

Die von der Solarzellenanordnung 226 während des Ladens erzeugte Spannung wird von einem zweiten Schmitt-Trigger 228 mit Hilfe der an dem Verbindungspunkt von V/iderständen 238 und 240 erzeugten Spannung Vm erfaßt. Wenn die Spannung Vm unter einen bestimmten Pegel fällt, nimmt der Ausgang des ersten Inverters 229 des Schmitt-Triggers 228 Η-Pegel an,,vrodurch ein S_chalttransistor 232 in den gesperrten Zustand gelangt. Eine Entladung der Batterie 220 über die Solarzellenanordnung 226 wird dadurch verhindert .

Fig. 18B zeigt eine in der Praxis benutzte Schaltung für ein Batterie-Ladesystem einer von Solarzellen gespeisten Schritt-Zeitgebereinrichtung nach dem allgemeinen Blockschaltbild der Fig. 18A. Eine Solarzellenanordnung 246 weist z.B. getrennte epiaxiale-Schichten auf, die auf einer Siliziumplatte ausgebildet sind, die auch weitere Schaltungen der Einrichtung trägt. Widerstände 258, 260, 262, 264-, 266, 270, 272, 274- und 276 sind aus Bor-dotiertem Polysilizium gebildet oder sind Dif fus ions widerst ände ·

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Transistoren 278, 280, 282 und 284 sind P-Kanal-Transistoren und Transistoren 286, 288, 290, 292, 294 und 296 sind N-Kanal-Transistoren. Eine Überlade-Schutzschaltung 242 ist ähnlich der in Fig. 18A ausgebildet, in der eine über dem Wider stand 268 auftretende Spannung erfaßt wird, wodurch die Spannung Vp abfällt, wenn der Ladestrom der Batterie 220 ansteigt. Wenn Vp unter einen bestimmten Pegel fällt, fällt das Ausgangssignal eines Schmitt-Triggers, der mit dem Verbindungspunkt der Widerstände 258 und 262 zum Zuführen der Spannung Vp verbunden ist, unter den L-Pegel, so daß ein Schalttransistor 290 gesperrt wird. Infolge der Hysterese des Schmitt—Triggers xtfird die an die Gate-Elektrode des Schalttransistors 234 gegebene Ausgangs spannung auf dem L-Pegel durch die Rückkopplung über den Widerstand 260 solange gehalten, bis die Ausgangsspannung der Solarzellen— anordnung 246 unter einen bestimmten zweiten Pegel ;fällt, der niedriger als der zuvor erwähnte bestimmte Pegel ist. Der Schmitt-Trigger ist aus Transistoren 278, 280, 282 284, 286 und 288 sowie dem Rückkopplungswiderstand 260 gebildet.

Wenn in gleicher Weise die Spannung der Solarzellenanordnung 246 unter einen bestimmten P_egel fällt, dann wird der sich ergebende Spannungsabfall Vm an dem Verbindungspunkt der Widerstände 263 und 265 durch einen aus Transistoren 294 und 296 und Invertern 298 und 300 mit einem Rückkopplungswiderstand 270 gebildeten Schmitt-Trigger erfaßt. Ein Schalt-Transistor 292 vrird daher gesperrt, um ein Entladen der Batterie 220 über die Solarzellen-Anordnung 246 zu verhindern.

Die Zusammenschaltung der Schalttransistoren 290 und 292 mit ihren jeweiligen Drain-Elektroden verhindert, daß

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irgendeine der Drain-Elektroden in Durchlaßrichtung in Bezug auf das Substrat vorgespannt werden kann, wodurch ein Lecksfcrom und damit eine unnötige Belastung der Batterie verhindert wird.

Fig. 19 zeigt eine Schaltung zum Laden einer Batterie, wie der Batterie 220 der Fig. 18B, von einem herkömmlichen Netzanschluß aus. Die Schaltung weist einen mit der Primärwicklung eines Transformators 312 über einen Kondensator 310 verbundenen Netzstecker 3O8 auf, wobei der Kondensator die an den Transformator 312 gegebene Spannung vermindert. Dadurch kann die Größe des Transformators 312 ohne Ableitung von Wärme vermindert werden. Die Sekundärwicklung des Transformators 312 ist mit Gleichrichtern 316 und 314-verbunden, deren Ausgangssignal über einen Widerstand 318 abgegeben wird. Dieser Widerstand dient als Schutz gegen übermäßige Ströme im Falle eines Kurzschlusses der Ausgangsanschlüsse, die über einen Glättungskondensator 320 miteinander verbunden sind. Die Ausgangsspannung der Speisespannungsschaltung kann unmittelbar an die Anschlußpunkte X und Y in der Schaltung der Fig. 18B gegeben werden.

In Fig. 20 ist ein allgemeines Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schritt-Zeitgebereinrichtung gezeigt. Eine Quelle 87 einesZeitbasissignals fester Frequenz ist z.B. als ein Quarzkristall-Oszillator aufgebaut. Das Zeitbasissignal wird an einen Frequenzteiler 34-2 in einem Frequenzsynthese-Schaltungsblock 340 gegeben. Die Einstelleinrichtung 20 weist Schalter u.dgl. auf, mit denen Eingangssignale durch den Benutzer eingegeben werden können, um verschiedene Parameter der Einrichtung in der erforderlichen V/eise einzustellen. Die Einstelleinrichtung kann zum

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Einspeichern eines numerischen V/ertes in einer Frequenz-Syntheseschaltung 34-4- benutzt v/erden, wobei dieser Wert mit den Inhalten eines Frequenzteilers 34-2 mit Hilfe einer Frequenz-Synthese-Vergleichsschaltung ^³A- verglichen wird. Ein Signal der gewünschten Frequenz wird dadurch durch die Frequenzsynthese-Vergleichsschaltung 34-6 erzeugt. Ein von dem Frequenzteiler 34-2 erzeugtes Zeiteinheitssignal wird an einen Zeitzähler 34β in einem zeithaltenden Schaltungsblock 34-6 gegeben. Ein gewünschter numerischer Wert, der die Dauer eines Zeitintervalls angibt, kann in einem Zeitgabespeicher 352 mit Hilfe von von der Einstelleinrichtung 20 zugeführten Signalen gespeichert werden. Eine Detektorschaltung 350 für die verstrichene Zeit vergleicht den gespeicherten Wert in dem Zeitgabespeicher 352 mit den Inhalten der Zeitzählschaltung 348 und erzeugt bei Erfassung der Übereinstimmung ein Zeitgabesignal, das an eine Modulatorschaltung 364- gegeben wird. Ein Trägersignal relativ hoher Hörfrequenz wird dadurch in der Modulatorschaltung 364- moduliert und an die Treiberschaltung 24- gegeben, wodurch ein hörbarer Tonstoß von der akustischen Einrichtung 26 erzeugt wird, wenn ein Zeitintervall verstrichen ist, das dem in dem Zeitgabespeicher 352 gespeicherten numerischen Wert entspricht. Ein Ausgangssignal von dem Frequenz-Synthesevergleicher 346, das ein erstes Frequenzsignal zum Bestimmen der Wiederholungsfrequenz der Schritte oder anderen körperlichen Bewegungen ist, wird ebenfalls an einen Eingang der Modulatorschaltung 364- wie auch an einen Eingang einer Schrittzählschaltung 356 gegeben» Ein numerischer Wert zur Angabe einer Schrittzahl kann in einem Schrittzahlspeicher 356 durch Signale eingespeichert werden, die von der Einstelleinrichtung 20 erzeugt werden- Dieser gespeicherte numerische Wert wird mit den Zählerständen des Schrittzählers 356 durch eine D@tektorschaltung 358 für die

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Übereinstimmung der Schrittzahl verglichen und beim Feststellen der Übereinstimmung ein Ausgangssignal erzeugt, das an einen Eingang der Modulatorschaltung 364· gegeben wird. Auf diese Weise wird ein Tonstoß mit einem bestimmten Grundton, einer Klangfarbe und Dauer für jeden der Impulse des ersten Frequenzsignals erzeugt, das von dem Frequenzsynthesevergleicher 3^6 erzeugt·wird, während ein Tonstoß eines unterscheidbar unterschiedlichen Grund— tons, Klangfarbe oder Dauer von der akustischen Einrichtung 26 erzeugt wird, wenn eine Anzahl von Schritten gleich dem numerischen Viert gezählt wurde, der in dem Schrittzahl-Speicher 356 gespeichert ist.

Wie zuvor in dieser Beschreibung erläutert wurde, kann eine hörbare Information, die die vergangene Zeit, die Schrittanzahl u.dgl. betrifft, mit Hilfe einer Wiederholer-Einrichtung erzeugt werden . Werte wie 10 Minuten, 20 Minuten, 30 Minuten usw. oder 1000 Schritte, 2000 Schritte, 3000 Schritte, usw. , können daher durch einen einzigen Tonstoß, durch zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Tonstöße, drei unmittelbar aufeinanderfolgende Tonstöße usw., erzeugt werden. Bei dem Ausführungsbeispxel der Fig. 20 ist eine solche V/iederholereinrichtung zum Angeben des Durchlaufens aufeinanderfolgender Zeitintervalle, wie z.B. 10 Minuten-Intervalle, vorgesehen.Die tatsächliche Dauer der zu messenden Intervalle kann von dem Benutzer eingestellt werden, indem ein zugeordneter numerischer Wert über von der Einstelleinrichtung 20 erzeugte Signale in einem Zeitwiederholer-Speicher 360 eingestellt vrird. Der gespeicherte numerische Wert wird mit den Inhalten des Zeitzählers 34β mit Hilfe einer Detektorschaltung 362 für eine Zeitübereinstinmung verglichen, so daß ^jedesmal, wenn die Inhalte des Zeitzählers 3^8 um eine Größe weitergezählt sind, die gleich dem gespeicherten Wert in der Speicherschaltung 360

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sind, ein Ausgangssignal von der Detektorschaltung 362 an die Modulatorschaltung 364- gegeben wird. Dieses Ausgangssignal wird derart gesteuert, daß ein einziger Tonstoß von der akustischen Einrichtung 26 erzeugt wird, wenn die erste Zeitübereinstimmung erfaßt wird, ein Paar von Tonstößen erzeugt vrird, wenn die zweite Zeitübereinstimmung erfaßt wird, drei Tonstöße erzeugt werden, wenn die dritte Zeitübereinstimmung erfaßt wird usw. Der Grundton, die Klangfarbe oder Dauer dieser Tonstöße wird unterscheidbar unterschiedlich von denen der Schritt-Zeitgabesignale mit Hilfe der Modulatorschaltung 364· gemacht. Dem Benutzer wird daher das Verstreichen der Zeit mitgeteilt, während die ausgeführte Übung fortschreitet, ohne daß er auf ein Uhrzifferblatt schauen muß.

Der Benutzer kann auch eine ungefähre Angabe der verstrichenen Zeit an jedem gewünschten Punkt der Übung erhalten, während die Übung ausgeführt wird. Dieses wird durch Zuführen eines Signals relativ hoher "Frequenz von dem Frequenzteiler 3^2 an einen Eingang des Zeitwiederholer-Speichers 360 bewirkt-, um damit die Inhalte des Zeitwiederholerspeichers 360 schnell vor zuverschieb en, bis eine Übereinstimmung durch die Detektorschaltung 362 festgestellt wird, worauf eine Wxederholerzeitanzeige hörbar dem Benutzer mitgeteilt wird. Die Zuführung des Hochfrequenzsignals, die in Fig. 20 durch gestrichelte Linien gezeigt ist, wird von dem Benutzer mit Hilfe der Einstelleinrichtung 20 gesteuert.

Eine Anzeigeeinrichtung, wie eine elektro-optische Anzeigeeinrichtung kann vorgesehen sein, um die verschiedenen Informationen anzuzeigen, wie dieses durch das Bezugszeichen 28 dargestellt ist.

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Ein detailliertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schritt-Zeitgebereinrichtung wird jetzt anhand der Stromlaufpläne der Fig. 21A, 21B, 21C-und 21D und der Signaldiagramme in den Fig. 22, 23, 24A, 24B, 240 und 25 erläutert. Dieses Ausführungsbeispiel kann von dem Benutzer so eingestellt werden, daß es ein S_chritt-Zeitgabesignal entweder mit oder ohne eine rhythmische Komponente erzeugen kann, und der Benutzer kann auch bewirken, daß eine hörbare vtfiederholer-Anzeige nach jeweils 10 Minuten der Übung oder nach jeweils 1000 Schritten einer Übung bewirkt wird. Allgemein gesprochen, erzeugt die in Fig.21A gezeigte Schaltung verschiedene Zeitgabe-Bezugssignale aufgrund eines Zeitbasissignals von einem Quarzkristall-Oszillator, die in Fig. 21B gezeigte Schaltung erzeugt die verschiedenen Signale, die für die Arbeitsweise der Wiederholer-Einrichtung erforderlich sind, die in Fig. 21C gezeigte Schaltung erzeugt von dem Benutzer veranlaßte Eingabesignale, zB. durch Schalterbetätigungen, und verarbeitet diese um verschiedene Betriebszustände einzustellen und die Schaltung der Fig. 210 erzeugt die hörbaren Schritt-Zeitgabesignale und dgl.

In Fig . 21A erzeugt ein Quarzkristall-Oszillator ein Zeitbasissignal. Zusätzlich zu dem Quarzkristall kann auch ein kristallines Idthium-Tantalat oder Barium-Titanat z.B. als Materialien für einen piezoelektrischen Schwinger $70 benutzt werden. Der Schwinger 370 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein abgestimmter Gabeltyp, mit einer +5°-X-Schnitt-Konfiguration und einer Schwingfrequenz

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von 2 ^J Hz. Es ist darauf hinzuweisen, daß alle Bauteile dieses Ausführungsbeispiels außer dem Schwingerelement 370 einem Steuerschalter 486 und einem Miniatur-Lautsprecher 458 auf einem einzigen integrierten Schaltungschip vorge-

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sehen sind. Kondensatoren 372 und 374 der Oszillatorschaltung 87 sind auf dem Schaltungschip mit SiO₂ als Elektrikum ausgebildet. Ein Vorspann-Widerstand 372 und ein Steuergatter 378 bilden ein NAM)-Glied. Wenn ein an das Steuergatter 378 gegebenes Steuersignal Qopr H-Pegel hat, kann die Oszillatorschaltung 87 arbeiten, xfährend bei einem L-Pegel des Signals Qopr ein Schwingen unterbunden v/ird. Das Ausgangs signal des Steuergatters 378 wird als das Eingangssignal an zwei in Reihe geschaltete Inverter 380 und 382 zur Signalformung gegeben. Die Schaltung 87 kann als eine Oszillatorschaltung ohne ein piezoelektrisches Schwingerelement betrieben x^erden, indem der Anschluß 15 und· der Anschluß X^ miteinander über einen Widerstand und einen Kondensator verbunden werden, um eine Ringoszillatorschaltung zu bilden.

Frequenzteiler 384 und 386 weisen Zählschaltungen auf, wobei das Ausgangssignal von dem Frequenzteiler 384 an den Eingang des Frequenzteilers 386 gegeben wird. Dieses mit 0s,c bezeichnete Signal hat eine Frequenz von 1024 Hz. Eine Schritt-Speicherschaltung 388 speichert einen numerischen Wert, der die Frequenz bestimmt, mit der die Schritt-Zeitgabesignale zu erzeugen sind. Dieser in dem Schrittspeicherzähler 388 als eine Binärzahl gespeicherte Wert v/ird mit den Inhalten des Frequenzteilers 384 mit Hilfe der Vergleichsschaltung 390 verglichen«, Der in dem Zähler 388 gespeicherte Wert kann durch, den Benutzer durch Erzeugung eines Schrittspeieher-Voreilungssignals Pe in einer später noch zu beschreibenden Weise geändert werden» Für ^eden Signalübsrgang des Signals Pc vom Positiven zum Negativen wird der Zählerstand des Zählers 388 um 1 weitergezahlt«, Der Vergleicher 390 weist fünf EZCGLIJSIf= ODER-Glieder 392 bis 394 und ein NOR-Glied 396 auf_s dessen

ο* 2921234

—öb-

Ausgang Η-Pegel annimmt, wenn Übereinstimmung zwischen den Inhalten der Zählerschaltungen 388 und 384 auftritt. Das Ausgangssignal des NOR-Gliedes 396 wird an einen Eingang eines NAND-Gliedes 398 gegeben, das auch das Eingangssignal 0λχζ erhält, das an den Frequenzteiler 384 gegeben wird. Das Signal ^₁- wird auch an den Taktanschluß eines D-Flip-Flops 402 und an einen Eingang eines NAND-Gliedes 404 gegeben, das auch das Ausgangssignal Qb des Flip-Flops 402 erhält, das nachfolgend mit FF abgekürzt wird. Das Q-Ausgangssignal des FF 400 wird an den Daten-Eingangsanschluß des FF 402 gegeben. Das Ausgangssignal 0s,q von der letzten Stufe des Frequenzteilers 384, das eine Frequenz von 1024 Hz hat, wird an den Taktanschluß des FF 400 gegeben. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 398 wird an den Rücksetzanschluß des FF 400 gegeben. Bei allen Flip-Flop dieses Ausführungsbeispiels bewirkt ein L-Pegel-Signal an dem Rücksetzanschluß ein Rücksetzen des Flip-Flops . Das NAND-Glied 404 erzeugt sich wiederholende Impulsstöße, wobei die Anzahl der Impulse eines jeden Stoßes gleich dem in dem Zähler 388 gespeicherten numerischen Wert ist, wie dieses jetzt erläutert wird. Jedesmal, wenn das Signal 0y, vom Η-Pegel den L-Pegel annimmt, nimmt der Ausgang Qa des EF 400 den Η-Pegel an, da sein D_atenanschluß H-Potential erhält. Beim nächsten Übergang^.des Signals 0^₁- vom H-Pegel auf den L-Pegel nimmt der Ausgang Q^ des FF 402 daher Η-Pegel an. Da angenommen wird, daß ein numerischer Wert N in dem Zähler 338 gespeichert ist, nimmt nach N-Impulsen des Signals /JyJ₁- der Ausgang des HOR-G liedes 396 Η-Pegel an, so daß der Ausgang des IfMB-Gliedes L-Pegel annimmt. Das ΈΤ 400 wird daher zurückgesetzt, so daß das Signal Qa L-Pegel annimmt. Beim ins negative gehenden Signalübergang des nächsten ^₁- -Impulses sirnait der Ausgang Qb des ¥W 402 L-Pegel an, d.h. beim (U + 1) tsn «2L_C~

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Impuls. Wenn das Signal Qb Η-Pegel hat, werden IT-Impulse des 0XJ ,--Signals von dem NAND-Glied 404- bindurchgelassen. Es ist zu erkennen, daß die von demFF 402 bewirkte Synchronisation das Hindurchlassen des Signals 0^_n- durch das NAND-Glied 404- bewirkt, ohne daß zufällige Spitzen dadurch erzeugt werden, die auftreten könnten, iirenn die Signale 0 y,t- und Qa zusammen unmittelbar an ein Verknüpfungsglied gegeben wurden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Wiederholungsfrequenz des Schritt-Zeitgabesignals ohne rhythmische Komponete 120 Schritte pro Minute, wenn ein V/ert von 12 im Zähler 388 gespeichert ist. Das Ausgangssignal 0^ vom NAND-Glied 4O4- wird daher einer Frequenzteilung von 1/6 in Teilern 4O6 und 408 und einer Erequenzteilung um einen

—10

Faktor von 2 in einem Frequenzteiler 4-10 ausgesetzt» Das Ausgangssignal 0^ von dem Frequenzteiler 4-10 wird an eine Verzögerungsschaltung 4-12 gegeben, deren Ausgangssignal an einen Eingang eines NORr-Gliedes 4-17 gegebenwird. Die invertierte Signalform des Signals 0^ vrird an den anderen Eingang des NOR-Gliedes 4-17 gegeben. Die Verzögerungsschaltung 4-12 v/eist vier D-Flip-Flops auf. Das Ausgangssignal eines NOR-Gliedes 4-14- besteht aus einer Folge von Impulsen, die das erste Frequenzsignal bildet, dessen Frequenz identisch der des Ausgangssignals von dem Frequenzteiler 4-10 ist, dessen Impulsbreite jedoch von der Verzögerungsschaltung 4-12 bestimmt ist. Dieses mit ED1 bezeichnete Signal ist in dem Signaldiagramm der Fig. 23 gezeigt. Es ist zu erkennen, daß die Kombination der Verzögerungsschaltung 4-12 und des NOR-Gliedes 4-14- dazu dient,

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ein· erstes Frequenz signal'.-¹PEI zu erzeugen, das das jeweilige Tastverhältnis hat.

Das Signal PT1 wird an einen T-Anschluß eines Paars von T-Flip-Flops 420 gegeben, die zusammen mit einem UND_ Glied 416 und einem Inverter 4-19 eine Rhythmus steuerschaltung bilden. Das invertierte Ausgangssignal des FF 420 vrird zusammen mit dem Signal PT1 an Eingänge des TMD-Gliedes 416 gegeben, dessen Ausgangs signal an den Inverter 419 gegeben wird. Ein erstes Frequenzsignal mit einer Rhythmuskomponente PT2 wird daher durch den Inverter 419 erzeugt, das die in Fig. 23 gezeigte Signalform hat. Das Signal PT 2 ist eine Impulsfolge, die identisch der des Signals PT1 ist, mit der Ausnahme, daß abwechselnde Paare von aufeinanderfolgenden Impulsen aus dem Signal PT2 fortgelassen sind. Das Signal PT 2 kann daher benutzt werden, um ein hörbares Schritt-Zeitgabe-Signal mit einer rhythmischen Komponente zu erzeugen. Ein solches Signal kann attraktiver als ein regelmäßig sich wiederholendes Schritt-Zeitgabesignal zum Bestimmen der Zeitpunkte von Körperübungen sein, wie dieses bereits zuvor erläutert wurde.

Ein Ausgangssignal von dem Frequenzteile? 386 wird über das D-Flip-Flop 38? an das NOR-Glied 389 abgegeben und dient als ein Zeiteinheitssignal PT. Dieses Signal P⁷T wird an einen Eingang eines NOR-Gliedes 413 gegeben. Das Signal PT1 wird an einen Eingang eines NAND-Gliedes gegeben« Ein Steuersignal Qtm. wird an die anderen Eingänge des NOR-Gliedes 413 und des NAND-Gliedes 411 gegeben. Wenn das Signal "Qtm einen Η-Pegel hat, wird das Signal PT1 durch das NAND-Glied 411 hindurchgelassen und dann durch ein Verknüpfungsglied 418, um als ein Signal P2x an eine Zählerschaltung in Fig.21B gegeben zu v/erden. V/enn das

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Signal Qtm L-Pegel hat, dann wird das Signal PI mit einem L-Pegel durch das NOR Glied 413 und das Verknüpfungsglied 418 hindurchgelassen, um als Signal P2x an den Zähler der Pig. 21B gegeben zu werden. Der Benutzer kann daher bestimmen, ob eine Zählung von Schritten durch das Signal PT1 oder von Zeitintervallen durch das Signal PT durchgeführt werden soll, was durch Einstellung des Pegels des Signals Qtm in der erforderlichen V/eise erfolgt'. Das Signal PT ist also invertiert und wird an die Schaltung der Fig* 21G zur Benutzung als ein Zeitgabesignal PI in der später beschriebenen V/eise gegeben.

In Fig. 21A und in Fig. 23 sind verschiedene Signale, die mit 0Jj^J 0JJ2 ^usw· bezeichnet sind, gezeigt. ¹¹N" gibt hier den im Zähler 3S8 gespeicherten Zählerstand wieder, "der die Frequenz dieser Signale bestimmt. Ist der Zählerstand des Zählers 388 z.B. 12, so ist die Frequenz des Signals ^ durch:

2¹⁵ χ (N/32) - 6 χ 2~¹⁰, d.h. N/6 Hz oder 2 Hz.

Die Impulsbreite eines jeden der Signale PT1 und PT2 beträgt etwa 120 msec. Jedoch kann diese leicht geändert werden. V/enn ein Signal 0g an die Taktanschlüsse der Verzögerungsschaltung 412 anstelle des Signals 0c- gegeben wird, wird die Impulsbreite der Signale PT1 und PT 2 z.B.» gleich 60 msec»

V/ie in Fig„ 21B gezeigt ist_s wird das Signal P2x an den Eingang eines Frequenzteilers 424 gegeben _s der eine Frequenzteilung um einen Faktor 1/8 bewirkt und ein Ausgangs signal an einen Frequenzteiler 426 gibt«, i'/enn das Signal Qtm den Η-Pegel hat, führt der Frequenzteiler 426 eine Zählung durch 1/60 in Verbindung mit dem NAWD-Glied 434

durch. In diesem Fall wird eine Zeitzählung durchgeführt, da ein Zeiteinheitssignal an den Zähler 424 gegeben wird und ein Ausgangs signal mit einerPeriodendauer von einer Minute von dem NAND-Glied 434 erzeugt wird.

V/enn das Signal Qtm den L-Pegel hat, dann bewirkt die Zähler schaltung 426 infolge des Ausgangssignals von einem Inverter 433 zusammen mit dem NAND-Glied 432 eine Zählung um einen Faktor von 1/100. In diesem Fall werden Schritte gezählt, da das Eingangssignal für den Zähler 424 dem Signal PT1 entspricht, wie dieses zuvor erläutert wurde. Bei einem Zählerstand von 60 oder 100 wird ein Ausgangssignal von der Schaltung 435 erzeugt, wodurch der Zähler 426 auf einen Zählerstand von O zurückgesetzt wird und ein Übertragssignal an eine Zählersciialtung 428 gegeben wird. Der Zähler 428 zählt um einen Faktor von 1/10. Bei einem Zählerstand von 10 wird ein Ausgangssignal von der Schaltung 440 erzeugt, das den Zähler 428 zurücksetzt und als ein Übertragssignal an einen Zähler 430 gegeben wird. In gleicher V/eise wie der Zähler 426 zählt der Zähler 430 einen Faktor von 1/6, wenn das Signal Qtm den H-Pegel hat, d.h. wenn Zeitintervalle gezählt werden und um einen Faktor von 1/10, wenn das Signal Qtm den L-Pegel hat, d.h« wenn die S_chritte gezählt werden. Das Ausgangssignal von der Schaltung 440 zählt den Zähler 430 für jeden Zählerstand von 10 Minuten oder 1000 Schritten um 1 weiter. Auf diese Ifeise zählt des? Zähler 430 entweder bis zu einer Stunde oder bis au 10 000 Schritten· Wenn ein solcher Zählerstand erreicht ist, ninmt ein Beendigungssignal von der Schaltung 442 den L-Pegel Bn₅ wodurch der Zähler 430 auf lull zurückgesetzt wird» Das invertierte dieses Rücksetzsignals, das mit EMB bezeichnet ist, gent vom L-Pegel auf den Η-Pegel zsu diese© Zeitpunkt über«,

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Eine Zahlerschaltung 4-33 "und ein Vergleicher 444 werden als eine Wiederholer-Einrichtung benutzt, wodurch hörbare Signale erzeugt werden, um eine verstrichene Zeit oder zurückgelegte Anzahlen von Schritten anzugeben, wie dieses zuvor erläutert wurde. Es wird angenommen, daß Zeitintervalle von den Zählern ^:426, 428 und 4-30 gezählt werden und daß der Zählerstand des Zählers 4-30 gleich Null ist. Wenn ein Zählerstand von 10 Minuten von dem Zähler 4-28 erreicht wird, geht das Ausgangs signal der Schaltung 440 vom Η-Pegel auf den L-Pegel über, wodurch ein Zählerstand von 1 in dem Zähler 4-30 gespeichert wird.

Vor diesem Zeitpunkt hatte das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 440 den Η-Pegel, da die Inhalte beider Zähler 4-30 und 4-33 gleich Hull waren, so daß der Q-Ausgang des Daten-Flip-Flops 4-37 den L-Pegel hatte. Dieses L-Pegel-Signal, das an ein NAND-Glied 4-27 gegeben wird, hindert die Taktimpulse, die aus dem Signal PTI bestehen daran, an den Zähler 4-33 gegeben zu werden. Wenn jedoch ein Zählerstand von 1 in dem Zähler 4-30 gespeichert ist, nimmt der Ausgang des Vergleichers 4M- den L-Pegel an und der nächste Impuls des Signals PT1, das an den Taktanschluß des ΈΕ 4-37 gegeben wird, bewirkt, daß der Q-Ausgang des W 4-37 den Η-Pegel annimmt, wodurch Impulse über das NAND-Glied 4-27 an den Zähler 4-33 gegeben werden können. Dieses V/iederholer-Signal, das an den Zähler 4-33 gegeben wird, ist mit TSD bezeichnet und erscheint an dem Ausgang eines Inverters 4-29. Es besteht aus den Impulsen des Signals PTL tfenn einer dieser Wiederholer—Impulse an den Zähler 4-33 gegeben wurde, so daß ein Zählerstand von 1 in dem Zähler 4-33 gespeichert wird, kehrt der Ausgang des Vergleichers 444 auf den H-Pegel zurück, da die Inhalte der Zähler 450 und 433 er-

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neut übereinstimmen, so daß das NAND-Glied 497 daran gehindert wird, Taktimpulse an den Zähler 433 zu geben. Wenn daher der erste Zählerstand von 10 Minuten in dem Zähler 430 gespeichert ist, wird ein einzelner Impuls als Ausgangssignal bzw. Wiederholer-Signal TSD abgegeben. Dieser Impuls hat die gleiche Impulsbreite wie das Signal PT1.

Wenn ein Zählerstand von 10 erneut durch den Zähler erreicht wird, wird der zuvor beschriebene "Vorgang wiederholt. Das Ausgangssignal der Schaltung 440, das über Verknüpfungsglieder 431 und 435 zugeführt wird, setzt die Inhalte des Zählers 433 auf Null und bewirkt einen Zählerstand von 2 in dem Zähler 430. Der Q-Ausgang des FF 437 nimmt erneut den Η-Pegel an, wodurch das NAND-Glied 427 leitend wird. In diesem Pail müssen zwei Wiederhol er- Impulse an den Zähler 433 gegeben werden, bevor Übereinstimmung zwischen den Inhalten des Zählers 430 und 433 hergestellt wird. Zwei Impulse werden daher als Signal TSD erzeugt, die zwei aufeinanderfolgenden Impulsen des Signals PT entsprechen.

Auf diese Weise wird, jedesmal, wenn die Inhalte des Zählers 430 sich auf einen neuen Wert andern, eine Gruppe von aufeinanderfolgenden Wiederholer-Impulsen als TDS erzeugt, wobei die Anzahl der Impulse in der Gruppe dem neuen Zählerstand in dem Zähler 430 gleich ist. Das Signal TDS wird benutzt, um ein hörbares Wiederholersignal zu erzeugen, das hörbare Tonstöße aufweist, so daß die Benutzungsperson die Anzahl der Zehner-Minuten oder der Tausender-Schritte erfährt, die seit Beginn der Übungsdauer bereits verstrichen bzw. ausgeführt sind. Die-

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se Wiederholer-Einrichtung maclit es daher für den Benutzer unnötig, kontinuierlich daran zu denken, auf das Ziffernblatt einer Uhr zu schauen, um sicherzustellen, daß ein bestimmtes Maß der Übung nicht überschritten wird.

Es wird in einigen Fällen empfohlen, daß die die körperliche Übung ausführende Person während einer bestimmten Zeitdauer, z.B. von 12 Minuten, die Übung auszuführen und dann die Übung zu unterbrechen und die Pulsfrequenz zu messen hat. Dieses wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dirch ein NAND-Glied Win Jig. 21B ermöglicht, dessen Ausgang den L-Pegel annimmt, wenn 12 Minuten der Übung verstrichen sind. Ein Signal Pmark wird dadurch durch einen Inverter 445 mit einem H-Pegel erzeugt, was die Erzeugung eines hörbaren Tonstoßes in der später beschriebenen Weise bewirkt.

Wenn eine Übungszeit von einer Stunde oder annähernd 10 000 Schritte im Falle einer Schrittzählung verstrichen bzw. ausgeführt wurden, nimmt ein Beendigungssignal END , das von der Schaltung 442 erzeugt wird, den Η-Pegel infolge einer Erfassung eines Zählerstandes von 10 oder 6 in dem Zähler 430 an. Das Signal END kehrt kurz danach zum L-Pegel in Abhängigkeit von einem vom Zähler 426 an die Schaltung 442 gegebenen Signal zurück. Während das Signal END den Η-Pegel hat, hat auch das Signal Pmark vom Inverter 445 den Η-Pegel,, so daß ein hörbarer Tonstoß erzeugt wird, der anzeigt, daß die maximale Übungsdauer verstrichen ist. Wenn das Signal END dann den L-Pegel wieder annimmt, wird das Signal Qopr auf den L-Pegel in der später beschriebenen Weise zurückgeführt und die Betriebsweise der Schritt-Zeitgebereinrichtung beendet.

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Bei Beginn der Betriebsweise werden die Zähler 424 und 426 zusammen mit dem Zähler 433 auf einen Zählerstand von Null mit Hilfe eines Signals Ro zurückgesetzt, das ein allgemeines Rücksetzsignal ist. Auch der Zähler 433 wird über das Verknüpfungsglied 431 durch ein Signal "SV t zurückgesetzt, wie dieses später beschrieben wird.

Ein in Pig. 21C gezeigter Betätigungsschalter 466 wird von dem Benutzer betätigt, um verschiedene Betriebsbedingungen der Einrichtung einzustellen und auch die Betriebsweise der Einrichtung zu beginnen und zu beenden. Wenn der Schalter 466 geöffnet isi?, wird der zugehörige Eingangsanschluß 467 auf dem L-Pegel durch einen Widerstand 468 mit sehr hohem Widerstandswert, der hier als ein Diffusionswiderstand gezeigt ist, und einem Transistor 472 gehalten. Infolge des über den Widerstand 468 zugeführten L-Pegels führt der Ausgang eines Inverters 473 den Η-Pegel, wodurch der Transistor 472 leitend ist, so daß der Anschluß 467 eis© niedrige Impedanz hat. Wenn der Schalter 466 betätigt wird, nimmt der Ausganges Inverters 473 den L-Pegel an, so daß der Transistor 472 gesperrt wird und damit eine hohe Impedanz darstellt. Auf diese Weise wird der Anschluß 467 immer auf einem Zustand niedriger Impedanz gehalten, wodurch keinerlei Strom der Batterie entzogen wird«

Die Barcii die Betätigung des Schalters 466 sich ergebenden Wirkungsweisen werden erläutert, wobei smex'st angenommen wird, daß sich die Einrichtung nicht In Betrieb befindet. Wenn der Schalter 466 betätigt ist, wird ein L-Pegel-Slgnal vom Inverter 473 an den Rücksetzaaschluß eines B-Ellp-Flops 476 gegeben, das damit zurückgesetzt wird, so daß sein Q-Ausgang den L-Pegel führt. Dieses Ausgangssignal wird an den Rücksetzanschluß eines B-Pllp-Plops 482 gegeben, das damit ebenfalls zurückgesetzt wird. Der

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Q-Ausgang des FF 482, der ein Einschaltsignal Qopr fuhrt, nimmt daher den Η-Pegel an. Wenn das Signal Qopr den Η-Pegel hat, wird die Betriebsweise der Einrichtung veranlaßt, da wie zuvor beschrieben wurde, dieses Signal die Betriebsweise des Zeitbasis-Oszillators 87 in Fig.2iA steuert. Bevor der Betrieb des Oszillators 87 beginnt, wird die Steuerung der FF 476 und FF 482 asynchron mit dem Schalter 466 durchgeführt. Da das Signal Qopr auch an die in ELg. 21D gezeigten "Verknüpfungsglieder gegeben wird, die die Erzeugung der hörbaren Signale durch die Einrichtung steuern, wenn das Signal Qopr den 1-Pegel hat, wird die Erzeugung [jedes hörbaren Signals durch diese später beschriebenen Verknüpfungsglieder verhindert.

Kurz nachdem der Betrieb der Oszillatorschaltung 87 begonnen wurde und der Schalter 466 losgelassen ist, bewirkt das an den Taktanschluß des FF 476 gegebene Signal 0t-, daß der Q-Ausgang des FF 476 den Η-Pegel annimmt, da der Η-Pegel immer an den Datenanschluß des I¹F 476 gegeben wird. Jedesmal, wenn der Betätigungsschalter 466 betätigt ist, bewirkt das sich ergebende Betätigungssignal, das einen ins Negative gehenden Signalübergang des Ausgangssignals iom FF 476 ist, die Ansteuerung eines T-Flip-Flops 486, so daß von diesem FF 486 ein Steuersignal Qsud erzeugt wird, das sich von einem logischen Pegel auf den anderen ändert.

Die D-Flip-Flops 478 und 480 erzeugen Signale, die tun eine feste Größe relativ zu Änderungen in dem Ausgangssignal des FF 476 verzögert sind. Das ^-Ausgangssignal des FF und das Q-Ausgangssignal des FF 480 werden an Eingänge eines Verknüpfungsgliedes 500 gegeben, das damit ein zweites Betätigungssignal erzeugt, das einen kurzen Impuls jedesmal dann aufweist,venn der Schalter 476 betätigt

ist, und zwar kurz nachdem die Betätigung bzw. das Schließen des Schalters beginnt. Das Ausgangssignal von dem Verknüpfungsglied 500 wird mit SWa bezeichnet.

Während der Betätigungsschalter 466 betätigt gehalten wird, bleibt das Q-Ausgangssignal des FF 478 auf dem Η-Pegel, wodurch Taktimpulse 0,- durch ein NAND-Glied 479 hindurchgehen können, um von einem Zähler 492 gezählt zu werden. Die Taktimpulse 0c haben eine frequenz von 32 Hz, so daß nach etwa einer Sekunde die Ausgangssignale von dem Zähler 492, die an die Eingänge eines NAND-Gliedes 508 gegeben werden, bewirken, daß das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 508 den L-Pege-1 annimmt. Ein Flip-Flop 514 wird dadurch zurückgesetzt, so daß ein Programmeinschaltsignal Qprg den L-Pegel annimmt. Wenn der Betätigungsschalter 466 geschlossen bleibt, wird eine Folge von als Signal K1 bezeichneten Impulsen von dem NAND-Glied 508 abgegeben. Dieses ist in dem Signaldiagramm der Fig. 25 gezeigt. Diese Impulse werden an einen Zähler 494 gegeben, dessen Ausgangssignale an ein NAND-Glied 510 gegeben werden. Wenn sieben der E/l-Impulse gezählt wurden, nimmt das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 510 den L-Pegel an, wodurch eine weitere Eingabe von Impulsen durch das NAND-Glied 508 verhindert wird. Das !-Ausgangssignal des NAND-Gliedes 510 bewirkt das Setzen des FF 514» so daß das Programm-Einschaltsignal Qprg den Η-Pegel annimmt. Die Einrichtung wird damit in einen programmierbaren Zustand eingestellt, bei dem der Benutzer die Wiederholungsfrequenz des Schritt-Zeitgabesignals steuern kann. Der Benutzer wird darauf aufmerksam gemacht, daß dieser programmierbare Zustand erreicht wurde, da ein hörbares tonsignal erzeugt wird. Dieses wird durch das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 510 bewirkt, das an einen Eingang eines Verknüpfungsgliedes

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gegeben wird, dessen Ausgangssignal mit SUD bezeichnet ist. Wenn das Signal SUD den Η-Pegel annimmt, wird von der in S¹Xg. 21D gezeigten Schaltung in der später beschriebenen Weise ein hörbarer Ton erzeugt.

Das Signal Qprg wird an einen Eingang eines NAND-Gliedes 4-98 gegeben, das auch Ein gangs signale von den FF 4-78 und 480 erhält. Wenn der Betätigungsschalter 466 jetzt losgelassen wird, so daß das Schaltsignal SW den L-Pegel annimmt, wie dieses in Fig. 25 gezeigt ist, wird daher von dem NAND-Glied 498 ein mit SWb bezeichneter kurzer Impuls erzeugt, der ein FF 516 setzt, wodurch ein Signal Sx den Η-Pegel annimmt. Das Signal Sx wird an einen Eingang eines NAND-Gliedes 518 gegeben, das damit ein Rücksetzsignal erzeugen kann, das einen mit Έο bezeichneten kurzen Impuls aufweist, der den Zählerstand des Zählers 388 (in Pig. 21A) auf Null zurücksetzt. Wie zuvor angegeben wurde, wird die Frequenz des Schritt-Zeitgabe signals durch den in dem Zähler 388 gezählten Zählerstand bestimmt. Das NAND-Glied 522 wird zu diesem Zeitpunkt durch den Η-Pegel des Signals Sx' von dem Flip-Flop 516 leitend geschaltet. Daraufhin wird jedesmal, wenn der Schalter 466 für die Dauer von weniger als einer Sekunde betätigt wird, ein Impuls von dem NAND-Glied erzeugt, der zur Bildung des Signals Pc invertiert wird. Dieses wird an den Takteingang des Zählers 388 gegeben, so daß der Benutzer den Zählerstand des Zählers 388 auf jeden beliebigen Wert durch aufeinanderfolgendes Betätigen des Schalters 466 für kurze Zeitdauern einstellen kann. Wenn der gewünschte Wert in dem Zähler 388 gespeichert ist, wird der Schalter 466 für eine Zeitdauer von mehr als einer Sekunde, jedoch weniger als sieben Sekunden betätigt, wodurch das FF 514 durch das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 508 zurückgesetzt wird, so daß das Signal Qprg auf den L-Pegel zurückgeht. Das System

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ORIGINAL INSPECTED

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befindet sich, jetzt in seinem normalen, d.h.. nicht programmierbaren Betriebszustand.

Das Signal K1 wird von einem Inverter 513 invertiert und durch, das Signal GL_Q in einem NAND-Glied 515 moduliert, dessen Ausgangssignal an das Verknüpfungsglied 512 gegeben wird. Ein hörbares Signal, das aus modulierten Tonstößen besteht, von denen jeder einem Impuls des Signals E1 entspricht, wird daher erzeugt, um den Benutzer darauf hinzuweisen, daß der normale Betriebszustand durch. Zurückstellen des Betätigungsschalters 466 für mehr als eine Sekunde wieder erreicht wurde.

Das Signal K1 wird auch an ein Verknüpfungsglied 511 gegeben, um das ^Eücksetzsignal RO zu erzeugen, das zum Zurücksetzen der Zähler 424, 426, 428 und 430 auf Null benutzt wird. Auf diese Weise kann der Benutzer den Zählerstand der Zeit oder einer Anzahl von Schritten, die in diesen Zählern gespeichert sind, durch, einfaches Betätigen des Betätigungsschalters 466 für eine Zeitdauer von mehr als eine Sekunde zurücksetzen.

Ein Zähler 490 wird zum Einstellen einer begrenzten Zeitdauer für die Erzeugung eines hörbaren Schritt-Zeitgabesignals benutzt. Jedesmal, wenn der Betätigungsschalter 466 betätigt wird, wird der Zähler 490 durch das Signal Swa von einem Inverter 501 zurückgesetzt. Das Ausgangssignal von einem NAND-Glied 504 nimmt daher den H-Pegel an, wodurch die über ein NAND-Glied 505 an einen Zähler 490 zu gebenden Taktimpulse P1 durchgelassen werden. Die Taktimpulse P1 haben eine Frequenz von 2 Hz. Wenn ein Zählerstand von 60 oder mehr von dem Zähler 490 erreicht wird, was eine verstrichene Zeit von mehr als 30 Sekunden angibt, nimmt das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 504 den L-Pe gel an und sperrt das NAND-Glied 505- Ein Flip-

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Flop 502 wird dadurch gesetzt, so daß ein L-Pegel-Signal an den invertierenden Eücksetzanschluß des FF 486 gegeben wird. Das Signal Qsud von FF 486 nimmt daher den L-Pegel an, so daß die Erzeugung von hörbaren Signalen infolge eines Ausgangssignals von dem NAND-Glied 489 verhindert wird. Das FF 502 wird von einem Signal SWa jedesmal dann zurückgesetzt, wenn der Schalter 466 betätigt ist, so daß der Benutzer die Erzeugung von hörbaren Schritt—Zeitgabe-Signalen für aufeinanderfolgende 30 Sekunden-Intervalle, falls gewünscht durch einfaches Betätigen des Betätigungsschalters 466 befehlen kann, wenn die hörbaren Signale unterbrochen sind. Der Benutzer kann auch die Erzeugung von hörbaren Schritt-Zeitgabesignalen zu jedem Zeitpunkt durch Betätigen des Betätigungsschalters 466 für weniger als eine Sekunde unterbinden, wodurch das FF 486 angesteuert wird, so daß das Signal Qsud den L-Pegel annimmt. Die hörbaren Signale können durch Betätigung des Schalters 466 für weniger als eine Sekunde erneut wieder hergestellt werden.

Das Signal SWa wird auch über das Verknüpfungsglied 431 (Fig. 21B) zugeführt, um den Zählerstand des Zählers 433 auf Null zurückzusetzen. Wenn daher der Benutzer die Bestimmung der ungefähren Zeit wünscht, die seit dem Beginn der Übung verstrichen ist, wenn sich die Einrichtung im Zeitzählbetrieb befindet, oder die Anzahl von ausgeführten Schritten beim Schrittzählbetrieb, so muß lediglich der Betätigungsschalter 466 kurz betätigt werden, worauf eine Folge von Impulsen als Signal von TSD erzeugt wird, die die Erzeugung einer Folge von hörbaren Xonstößen bewirken, um die ungefähre Anzahl von Schritten oder Anzahl von Zeitintervallen anzugeben, die verstrichen sind.

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Wenn der maximale Zählerstand des Zählers 430 von der Schaltung 442 (Pig. 21B) erfaßt wird, nimmt das Beendigungssignal EJH) den H- -Pegel und dann den L-Pegel an. Das Signal END wird an den Taktanschluß des FF 482 gegeben, so daß, wenn die maximale Anzahl von Schritten oder Zeitintervallen erreicht ist, die von dem Zähler 430 gezählt werden kann, das Signal Qopr vom FF 482 auf den L-Pegel zurückkehrt. Die Betriebsweise der Einrichtung wird damit beendet, da der Zeitbasis-Oszillator 87 abgeschaltet wird.

Jetzt wird beschrieben, xd.e der Benutzer die verschiedenen Betriebszustände der Schaltung auswählt, wobei auf die S¹Ig. 21C und die Signalformen der J¹Xg. 25 Bezug genommen wird. Das Signal E1 wird an den Taktanschluß eines Ei¹ gegeben und das Ausgangssignal der ersten Stufe des Zählers 494 wird an den Datenanschluß des S¹E¹ 484 gegeben. Das von dem IT 484 erzeugte Ausgangssignal ist mit Qtm bezeichnet und ändert sich daher mit aufeinanderfolgenden K1-Impulsen, wie dieses in Pig. 25 gezeigt ist. Die !Punktion des Signals Qtm x-rarde bereits zuvor beschrieben und bewirkt, wenn sich dieses Signal auf dem Η-Pegel befindet, daß die Zähler 426, 428 und 430 eine Zeitintervallzählung ausführen, während sie eine Schrittzählung ausführen, wenn das Signal Qtm sich auf dem L-Pegel befindet. Das Signal Qtm von dem Q-Ausgang des Fi¹ 484 wird an den T-Anschluß eines T-I¹Iip-Flops 488 gegeben, dessen Ausgangssignal mit Qpt bezeichnet ist. Das Signal Qpt ändert daher seinen Zustand mit aufeinanderfolgenden, ins Negative gehenden Signalübergängendes Signals Qtm, wie dieses gezeigt ist. Das Signal Qpt und seine inverse Form werden an eine Wahlschaltung 487 zusammen mit den Signalen PT1 und PT2 gegeben. Wenn das Signal Qpt den H- Pegel hat, wird das ^uignal PT2 von der Wahlschaltung 487 abgegeben, während, wenn das Signal QpIt den L-Pegel hat, das Signal PT1 abgegeben wird. Dieses Ausgangssignal von der Wahlschaltung

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487 wird an einen Eingang des Verknüpfungsgliedes 489 gegeben, dessen Ausgangssignal an das Verknüpfungsglied 512 gegeben wird. Hat daher das Signal Qpt den H-Pegel, so wird ein Schritt-Zeitgabesignal mit einer rhythmischen Komponente infolge des Signals PT2 in der zuvor beschriebenen Weise erzeugt, und wenn das Signaö Qpt den L-Pegel . hat, wird ein Schritt-Zeitgabesignal erzeugt, das identisch in seinen Zeitpunkten mit dem ersten Prequenzsignal PT1 ist, d.h. aus sich regelmäßig wiederholenden Tonstößen ohne eine rhythmische Komponente besteht. Wenn daher der Benutzer den Schalter 466 betätigt, bevor ein einzelner Tonstoß infolge des Signals K1 erzeugt wird, und dann den Schalter wieder losläßt, so hat das Signal Qtm den Η-Pegel und das Signal Qpt den L-Pegel. In diesem Pail werden Zeitintervalle durch die Zähler 426 bis 430 gezählt und es wird keine rhythmische Komponente in das hörbare Schritt-Zeitgabesignal eingefügt. Wenn der Benutzer stattdessen den Schalter 466 betätigt hält, bis zwei aufeinanderfolgende Tonstöße des Signals K1 gehört wurden, dann den Schalter 466 losläßt, so wird die Einrichtung in einen Betriebszustand gebracht, bei dem das Signal Qtm den L-Pegel und das Signal Qpt den Η-Pegel hat, so daß ein hörbares Schritt-Zeitgabesignal mit einer rhythmischen Komponente erzeugt wird und eine Anzahl von Schritten von den Zählern 426 bis 450 gezählt wird. Die anderen möglichen Kombinationen der Schritt/Zeit-Intervallzählung der der Schritt-Zeitgäbe mit und ohne rhythmische Komponente können in gleicher Weise durch Betätigung des Schalters 466 bis drei oder vier aufeinanderfolgende Tonstöße gehört wurden und anschließendes Freigeben des Schalters gewählt werden. Es ist zu erkennen, daß auf diese Weise eine Anzahl von Punktionen oder Betriebsweisen der Einrichtung durch einfaches Betätigen eines einzigen Be-

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tätigungsschalters 466 gesteuert werden können.

Ein iUnktions-Einstellanschluß 464 ist ebenfalls vorgesehen, womit die Einrichtung zwangsläufig in dem programmierten Schaltzustand ohne Benutzung des Betätigungsschalters 466 gehalten werden kann. Dieser Anschluß' wird ebenfalls in einem Zustand niedriger Impedanz mit Hilfe eines Widerstandes 470 hohen Widerstandswertes und eines Transistors 474 in der gleichen Weise wie der Anschluß 467 gehalten. Palis gewünscht, kann ein von dem Benutzer betätigbarer Schalter mit dem Anschluß 464 so verbunden sein, daß die Einrichtung unmittelbar in den programmierbaren Betriebszustand sofort eingestellt werden kann· Wenn der Anschluß 464 auf den Η-Pegel eingestellt wird, wird ein Eingangssignal mit dem L-Pegel -an das FE 514 zu seinem Setzen gegeben, so daß das Signal Qprg den H-Pegel annimmt.

Die verschiedenen Signale, die die Erzeugung der hörbaren Tonsignale steuern, wie die Signale PT1 oder PT2, die von der Wahlschaltung 487 ausgewählt sind, werden an die Eingänge des Verknüpfungsgliedes 512 gegeben, das eine ODER-Funktion in Bezug auf die L-Pegel-Signale ausübt. Das Signal K1 wird durch das Signal 0^₀ mit einer Frequenz von 1024 Hz in dem Verknüpfungsglied 515 moduliert und das sich ergebende Signal wird an das Verknüpfungsglied 512 gegeben.

Wie in Fig. 21D gezeigt ist, wird das Signal SÜD von dem Verknüpfungsglied 512 an das NAND-Glied 451 gegeben. Dieses NAND-Glied dient zum Verhindern eines hörbaren Schritt-Zeitgabesignals, wenn ein hörbares Signal erzeugt wird, das eine verstrichene Zeitdauer oder eine

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Anzahl von Schritten angibt, und wird von dem Signal TSE gesteuert. Das Ausgangssignal des ÜTAHD-Gliedes 451 wird über das Verknüpfungsglied 455 an Eingänge von Verknüpfungsgliedern 4-56 und 4-57 gegeben, von denen oedes leitend ist, wenn das Signal Qopr den Η-Pegel hat. Taktsignale 0^2 ^unü- ^2 ^werden ebenfalls an die Verknüpfungsglieder -4-56 und 4-57 jeweils slLs Trägersignale gegeben, so daß die Verknüpfungsglieder 4-56 und 4-57 als eine Modulatorschaltung wirken. Die modulierten Signale SPl* und SP2* werden an Vorverstärker-Inverter 4-58 und 459 gegeben, deren Ausgangssignale an die Treiberverstärker 460 und 461 gegeben werden. Ein Miniatur-Lautsprecher 462 wird dadurch im Gegentakt durch die Ausgangssignale SPI und SP2 von den Treiberverstärkern 460 und 461 gespeist. Wenn Impulse vom Signal TSD erzeugt werden, um hörbare Signale zu erzeugen, die eine Anzahl von Schritten oder verstrichene Zeitdauern mit Hilfe der Wiederholer-Eiiariehtung angeben so werden diese Impulse über ein MHD-Glied 453 zugeführt, indem sie mit dem Signal 0^₀ moduliert werden und das modulierte Signal wird über das Verknüpfungsglied 455 an die Treiberverstärkungsschaltung gegeben. Es ist zu erkennen, daß die Signale K1 und TSD zweimal durch die Signale 0^_Q und ^₂ moduliert werden, bevor sie an den lautsprecher 462 gegeben werden«. Dieses wird nachfolgend erläutert.

Um einen maximalen Wirkungsgrad der Geräuscherzeugung durch eine akustische Einrichtung, wie einen elektromagnetischen lautsprecher, zu erreichen, soll die Besonanzfrequenz der akustischen Einrichtung identisch mit der Trägerfrequenz der modulierten Impulse sein, die der alogischen Einrichtung zugeführt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Trägerfrequenz 4096 Hz. Hg. 24A zeigt die Signalformen SP1 und SP2, wenn das Signal PT2 moduliert wird,

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um ein hörbares Schritt-Zeitgabesignal mit einer rhythmischen Komponente zu erzeugen. Wie durch gestrichelte Linien dargestellt sind, werden Paare von Impulsen periodisch aus dem Signal PT2 fortgelassen. Das Signal Vsp bezeichnet die Spannung, die an der Antriebsspule des Lautsprechers 462 auftritt.

Um hörbare Tonsignale unterscheidbar unterschiedlicher Eigenschaft von denen zu erzeugen, die durch die in Fig. 24A gezeigten Signale erzeugt werden, werden beide mit einer Trägerfrequenz von 4096 Hz und mit einer Frequenz moduliert, die ein Bruchteil oder .ein Faktor der Trägerfrequenz ist. Dieses ist in Fig. 24B gezeigt, wo das sich aus der Modulation durch beide Signale 0,.p und 0,.Q sich ergebende Signal Vsp gezeigt ist. Dadurch können Töne unterschiedlicher Eigenschaft erzeugt werden, während ein hoher Wirkungsgrad der Arbeitsweise des Lautsprechers 462 beibehalten wird. Die sich ergebende Signalform des Signals Vsp, wenn das Signal K1 sowohl mit 1024 als auch 4096 Hz moduliert wird, ist in Fig. 24C gezeigt. Eine Treiber-Signalform ähnlicher Form wird an den Lautsprecher 462 gegeben, wenn die Impulse des Signals TSD erzeugt werden, um hörbar eine Anzahl von Schritten oder eine verstrichene Zeit durch die Wiederholer-Einrichtung anzugeben.

Eine Schritt-Zeitgabeeinrichtung der zuvor beschriebenen Art kann mit nur 6 Teilen, ausgenommen das Gehäuse, aufgebaut werden, nämlich einem Druckschalter für die Funktion des Schalters 466, einer Silberoxid-Zelle für die Batterie 463» einem-elektromagnetiscten Lautsprecher als akustische Einrichtung 462, einem im Handel erhältlichen, billigen Quarzkristallschwinger als Schwingelement 370 und mit

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der gesamten Schaltung, die auf einem einzigen integrierten, CMOS-Schaltungschip vorgesehen ist. Es ist nicht erforderlich einen EUT-AUS-Schalter vorzusehen, da die Schaltung so ausgelegt werden kann, daß, wenn sich die Einrichtung in ihrem nicht wirksamen Betriebszustand befindet, d.h. das Signal Qopr hat den L-Pegel, alle Transistoren in der Schaltung in ihren gesperrten Zustand vorgespannt sind. In diesem Fall kann der Leckstrom beim unwirksamen Schaltzustand auf weniger als 1 χ 10 'A begrenzt werden. Dieses ist ausreichend klein, daß ein EHT/AUS-Schalter nicht vorgesehen sein muß.

Pig. 26 zeigt die Beziehung zwischen dem Ausgangs-Geräuschpegel und der Frequenz bei einem elektromagnetischen Hiniatur-LautSprecher, der bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung benutzt wird. Die Lautsprecher-Impedanz war 100 Ohm und die Treiberspannung von Spitze zu Spitze betrug 3 V. Es ergibt sich eine scharfe Resonanzcharakteristik, wie dieses gezeigt ist. Wenn der Lautsprecher mit einer Frequenz nahe der Resonanzfrequenz gespeist wird, wird ein hoher Wirkungsgrad erhalten, und das sich ergebende Geräusch ist angenehm und nicht irritierend.

Ein weiteres detailliertes Ausführungsbeispiel einer Schritt-Zeitgabeeinrichtung nach Maßgabe der Erfindung ist in den Fig. 27A bis 27C gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist etwas weniger kompliziert als das der Fig.21A bis 21D und hat keine Wiederholer-Einrichtung zum Anzeigen einer verstrichenen Zeit oder der Anzahl von Schritten. Jedoch wird eine hörbare Anzeige am Ende von jeweils einem 5 Minuten-Zeitintervall gegeben, das dem Beginn der Übung folgt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich auch von dem der Fig. 21A bis 21D darin, daß ein digitaler Schalter, der unmittelbar binäre

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Codekombinationen erzeugt, zum Eingeben und Speichern der Schritt-Zeitgabe-Frequenz-Information anstelle einer elektronischen Zählschaltung vorgesehen ist. Wie in Fig. 27A gezeigt ist, ist ein Quarzkristallschwinger 53O Biit Anschlüssen einer Oszillatorschal— tung 532 verbunden, um einen Zeitbasis-Oszillator mit einer Frequenz von 2 ^J Hz zu bilden. Die Schwingung wird durch eine Steuerverknüpfungsschaltung 570 gesteuert. Wenn ein Einschaltsignal, das mit OER bezeichnet ist, den Η-Pegel hat, wird eine Schwingung zugelassen, während, wenn das Signal OPE den L-Pegel hat, ein Schwingen verhindert wird und die gesamte Schaltung unwirksam gemacht wird, so daß der Leistungsverbrauch vernachlässigbar wird. Das Zeitbasis-Signal wird über einen Pufferverstärker 558 an den Eingang eines Frequenzteilers gegeben, der damit verschiedene Ausgangssignale &ja» 0>jz 0^2 ··· usw. erzeugt, die jeweils Frequenzen von 2 , 2 ^D, 2 ... usw. haben.

Ein digitaler Schalter 550 wird von dem Benutzer betätigt, um verschiedene Kombinationen von binären Codesignalen an Eingabeanschlüssen 551 zu erzeugen. Diese Eingangssignale werden über die Pufferverstärker 556 an Eingänge von Exclusiv-ODER-Gliedern 566 einer Vergleichsschaltung gegeben, in der sie mit Aus gangs Signalen 0,,q bis ßL^ des Frequenzteilers 536 verglichen werden. Die Ausgangssignale der Verknüpfungsglieder 566 werden an Eingänge eines NOR-Gliedes 546 zusammen mit dem inversen des Signals 0^ und dem Signal 0q gegeben. Das Ausgangssignal 0*h des Frequenzteilers 536 wird zusammen mit den Signalen 0g, 0^₁, 0^₂ ^und &13 ^{an ein} NAND-Glied 544 gegeben, dessen Ausgangssignal an den Rücksetzanschluß eines D-Flip-Flops 570 gegeben wird. Das Ö^-Ausgangss-ignal des FF 570 wird zusammen mit dem Signal 0^₂, an

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ein NAND-Glied 54-8 gegeben, dessen Ausgangssignal an einen 1/12-Zähler 54-2 gegeben wird. Das Ausgangssignal des Zählers 54-2 wird an einen 1/28-Zähler 540 gegeben, dessen Ausgangssignale an ein NAND-Glied 576 gegeben werden. Das mit Tt bezeichnete Ausgangssignal des NAND-Gliedes 576 ist ein Signal, das die Wiederholungsfrequenz eines hörbaren Schritt-Zeitgabesignals bezeichnet, das von der Einrichtung erzeugt wird. Jetzt wird beschrieben, wie das Signal Tt erzeugt und seine Frequenz gesteuert wird, was aahand des Signaldiagramms der Fig. 28 geschieht. In Pig. 28 sind 32 aufeinanderfolgende Impulse des Signals 0^ aufeinanderfolgend von 0 bis 31 numeriert. Wenn ein Zählerstand von 23 in dem Frequenzteiler 536 von dem NAND-Glied 54-4- erfaßt wird, nimmt dessen Ausgangssignal den L-Pegel' an, wodurch das FF 570 zurückgesetzt wird, so daß das Ausgangssignal Qs von FF 570 vom L-Pegel auf den Η-Pegel geht. Das .. NAND-Glied.54-8 wird dadurch leitend, um das Signal 0^ hindurchzulassen, und die Ausgangsimpulse vom NAND-Glied 54-8 werden durch den Zähler 54-2 gezählt, dessen Ausgangssignale in den Fig. 27A und Fig. 28 mit 0™ bezeichnet sind. Die Bezeichnung 0 ._w bezeichnet ein Signal der Frequen 2^Ü, wobei j = 0,+1, +2, ... und N den numerischen Wert der binären Codekombination angeben, die mit dem digitalen Schalter 550 voreingestellt ist, wenn N auf 120 eingestellt ist. Allgemein ist die Frequenz eines Signals 0.^ 2** χ N/120 Hz, wobei N in Schritten pro Minute angegeben ist.

Wenn die mit dem digitalen Schalter 550 eingestellte binäre Godekombination als identisch mit den Inhalten der Stufen Q₁₀ bis CL* des Frequenzteilers 53 festgestellt ist, wird das Ausgangsignal des Verknüpfungsgliedes

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vom Η-Pegel auf den L-Pegel gehen, wodurch, der Qs-Ausgang des FF 570 den L-Pegel annimmt, da der Datenanschluß des FF 570 den Η-Pegel erhält. Das NAND-Glied 54-8 wird daher gesperrt, so daß die Abgabe der Impulse 0™ unterbrochen wird, wie dieses in I¹Ig. 28 gezeigt ist. TJm eine sichere Erfassung der Übereinstimmung zwischen den Inhalten des !Frequenzteilers 536 und der Codekombination des digitalen Schalters 550 zu erreichen, wird die Koinzidenzerfassung durchgeführt, wenn das Signal 0^ den Η-Pegel annimmt, da dieses Signal eine höhere Frequenz als das höchste Frequenzsignal hat, für das eine Koinzidenzerfassung durch geführt werden soll, nämlich das Signal 0^·

Das Ausgangssignal von dem NAND-Glied 54-8, das mit 0-^ bezeichnet ist, hat eine Frequenz von 2/ χ (10 + 1) Hz. Dieses Signal wird durch den Zähler 54-2 frequenzgeteilt, der ein Ausgangssignal 0^ erzeugt- Dieses wird an einen Frequenzteiler 54-0 gegeben, deren Ausgangs signale 0?^-« 0OW? 0s]T<T an Eingänge eines NAND-Gliedes 576 gegeben werden. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 576 wird mit PF bezeichnet. Wenn das an einen Funktions-Steueranschluß 560 gegebene Eingangssignal auf dem Η-Pegel gehalten wird, so daß das Ausgangssignal eines ODER-Gliedes 579 auf dem Η-Pegel gehalten wird, ist das Signal W das erste Frequenzsignal, d.h. ein Signal, das die Frequenz des regelmäßig wiederholten hörbaren Schritt-Zeitgabesignals bestimmt. Wird jedoch der Funktionsanschluß 560 auf demL-Pegel gehalten, so wird das Ausgangssignal von dem ODER-Glied 579, das an einen Eingang des NAND-Gliedes 576 gegeben wird, von dem Ausgangssignal der zweiten Stufe des Zählers 574- gesteuert. Der Zähler 574- ist ein zweistufiger Zähler, der das Signal 0^ erhält. Wenn der Funktionsanschluß 560 auf dem L-Pegel gehalten wird, nimmt das Signal Pt* eine rhythmische Komponente an, d.h. es werden

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aufeinanderfolgende Paare von Impulsen abwechselnd fortgelassen, wie dieses zuvor in Verbindung mit den anderen Ausführungsbeispielen erläutert vrurde.

Die Frequenz des Signals ßL-, das von dem UAITD-Glied 54-8 erzeugt wird, ändert sich, von 100 auf 190 Impulse/sec., . wenn der Wert von Ν, d.h. der numerische Wert, der durch den digitalen Schalter 550 eingestellt ist, sich von 0 auf 9 ändert, während die Frequenz des Signals 0-^ sich von 100 auf 290 Impulse/sec ändert, wenn sich der Wert von N von 0 auf 19 ändert. Allgemein wird die Frequenz von C^j- gegeben durch 2/ χ (10 + IT) Hz. Neun Impulse des Signals 0·^ werden hindurchgelassen, bevor ein Übergang des Signals ßL von dem H- auf den L-Pegel stattfindet, und (H" + 1)-Impulse werden nach diesem Übergang hindurchgelassen. Infolge der 1/12-Frequenzteilung im Zähler

und der 1/2 Frequenzteilung .in dem Zähler 54Ο wird daher die Frequenz des Signals Pt" von 2 Hz erhalten, wenn Έ z.B. gleich 12 ist.

Eine Zeit-Zählschaltung 538 zählt das Signal 0q vom Frequenzteiler 536, um ein Zeiteinheitssignal 0q zu erzeugen.

Eine Eingabeschaltung 554- hält den Eingabeanschluß des Schälters 550 oder den Funkt ions ans chluß 560 in einem Zustand niedriger Impedanz beim L-Pegel, wenn der Anschluß nicht auf den Η-Pegel während des Betriebs der Einrichtung eingestellt wird. Dieses verhindert zuverlässiger die Aufnahme von Rauschen an den Eingabeanschlüssen. Die Verknüpfungsglieder, die die Eingabeschaltung für den Funktionsanschluß 560 bilden, sind z.B. mit 552 und 553 bezeichnet. Wenn der Anschluß 560 unbeschaltet gelassen wird und sich die Einrichtung im Betrieb befindet, bewirkt ein Signal OPR, daß immer während der Betriebsweise

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der Schaltung den Η-Pegel hat, daß das Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 552 den L-Pegel in Verbindung mit dem Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 553 annimmt. Die Verknüpfungs glieder 552 und 554- sind miteinander so verbunden, daß sie ein Flip-Flop bilden, das wiederholt von einem Signal P™, zurückgesetzt wird, das an einen Eingang des Verknüpfungsgliedes 553 gegeben wird . Dieses Signal hat eine Wiederholfrequenz von einem Impuls in 1/8 Sekunden und eine Impulsbreite von etwa 2 msec. Das Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 552 wird daher auf dem L-Pegel gehalten, solange wie der Anschluß 560 abgetrennt gehalten wird. Wenn der Anschluß 560 dagegen mit dem H-Pe gel verbunden wird, dann wird das Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 552 zwangsläufig ebenfalls auf dem Η-Pegel gehalten. Die Zeitperioden zwischen dem Rücksetzen der Eingabeschaltungen können vergrößert werden, indem die Perioden des Eücksetzsignals in die Größenordnung von einer Sekunde oder mehreren Sekunden vergrößert werden. Die von den Ein gäbe schaltungen verbrauchte Leistung kann ebenfalls dirch Vermindern der Impulsbreite des Eücksetzsignals vermindert werden, d.h. der Zeit, während der sich das Rücksetzsignal auf dem L-Pegel befindet, und zwar in die Größenordnung von mehreren Zehnern von Mikrosekunden. Dieses vermindert ebenfalls die Möglichkeit einer Aufnahme von induziertem Rauschen.

Fig.27B zeigt die Eingabeschaltung, mit der der Benutzer verschiedene Funktionen steuert. Ein Betätigungsschalter 578 ist mit einem Eingangsanschluß 579 verbunden, der auf dem L-Pegel bei einem Zustand niedriger Impedanz mit Hilfe eines hohen Widerstandes 580 und einem Feldeffekttransistor 582 gehalten wird. Eine solche Anordnung wurde zuvor in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Fig.

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erläutert. Der Anschluß 579 ist über zwei Inverter mit dem Datenanschluß eines Flip-Hop 586 und über einen einzigen Inverter 581 mit einem Eingang eines Verknüpfungsgliedes 608 verbunden. Das Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 608 ist mit OPE bezeichnet, das das Sinschaltsignal für den Beginn der Betriebsweise der Oszillatorsehaltung 532 (Pig. 27A) ist. Wenn daher der Schalter 579 betätigt ist, nimmt das Ausgangssignal des Inverters 608 den L-Pegel an, wodurch das Signal OER den Η-Pegel annimmt, wodurch das Schwingen beginnt. Das Taktsignal 0c wird dadurch durch den Frequenzteiler 538 erzeugt, das an den Taktanschluß des FF 584- gegeben wird. Der erste Übergang vom Η-Pegel auf den L-Pegel des Signals 0c bewirkt, daß das Q-Ausgangssignal des FF 584 den Η-Pegel annimmt. Dieses ■Ausgangssignal wird zuammen mit dem Q -Ausgangssignal des FF 586 an Eingänge eines NAND-Gliedes 590 gegeben, so daß von diesem ein ins Negative gehender Impuls kurzer Dauer unmittelbar auf die Betätigung des Schalters 578 folgend erzeugt wird. Dieser Impuls wird an den T-Anschluß eines T-Flip-Flop 592 und auch an die Rücksetzanschlüsse einer Zählerschaltung 596 gegeben. Auf diese Weise wird, jedesmal wenn der Schalter 578 betätigt wird, das Q-Ausgangssignal des FF 592, das als Signal JPlPSf bezeichnet ist, von dem H- auf den L-Pegel oder umgekehrt gehen. Wenn das Signal PTS den L-Pegel. hat, wird die Erzeugung des hörbaren Schritt-Zeitgabesignals ermöglicht und beim Η-Pegel itfird die Erzeugung verhindert, wie dieses nachfolgend erläutert wird. Der Benutzer Icann auf diese Weise die Erzeugung von hörbaren Schritt-Zeitgabesignalen durch kurzes Betätigen des Schalters 577 steuern.

Wenn die Schaltung sich nicht im Betrieb befindet, befindet sich das D_aten-Flip-Flop 588 in seinem gesetzten Zustand, so daß das Q-Ausgangssignal dieses Flip-Flops Η-Pegel hat. Wenn der Benutzer den Schalter 578 bei diesem Betriebs-

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zustand betätigt, wird, wie zuvor beschrieben, das Q-Ausgangssignal des FF 584 den Η-Pegel annehmen und damit das Q-Ausgangssignal des FF 584, das an den Rücksetzanschluß des FF 588 gegeben ist, den L-Pegel annehmen. Das FF 588 wird dadurch zurückgesetzt, so daß das Q-Ausgangssignal des FF 588 den L-Pegel an das Verknüpfungsglied 608 gibt. Das FF 588 dient damit zum Speichern der Schalterbetätigung, die die Betriebsweise der Schaltung einleitet, indem das Signal OPR auf dem Η-Pegel gehalten wird, nachdem der Schalter 578 losgelassen, d.h. geöffnet wird.

Wenn der Schalter 578 betätigt ist, wird das Ausgangssignal eines Inverters 583 den Η-Pegel annehmen. Eine Eingabesteuer-Zählerschaltung 594, die normalerweise in ihrem zurückgesetzten Zustand durch ein Signal mit L-Pegel gehalten wird, das von dem Inverter 583 zugeführt wird, kann daher ein Signal 0_Q zählen, das über ein NAND-Glied 600 zugeführt wird. Das Signal 0_Q ist ein Zeiteinheitssignal mit einer Frequenz von 1 Hz, so daß das Ausgangssignal eines NAND-Gliedes 598 den L-Pegel anaimmt, wenn der Schalter 578 während 3 Sekunden oder langer betätigt gehalten wird, d.h. bis ein Zählerstand von 3 von dem Zähler 594 erreicht ist. Wenn ein Zählerstand von 3 erfaßt wird, verhindert der L-Pegel am Ausgang des NAND-Gliedes 598 die weitere Eingabe von Taktimpulsen durch das NAND-Glied 600 an den Zähler 594 und bewirkt, daß der Ausgang eines Verknüpfungsgliedes 597 den Η-Pegel annimmt. Der Η-Pegel am Ausgang des Verknüpfungsgliedes 597, der als ein Signal EESEiD bezeichnet ist, bewirkt ein Zurücksetzen eines Flip-Flops 606, wodurch ein Signal mit dem L-Pegel an den Rücksetzanschluß des ΈΊ? 592 angelegt wird, wodurch die Erzeugung von hörbaren Schritt-Zeitgabesignalen verhindert wird. Das EESEI-Signal

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wird auch zum Zurücksetzen verschiedener zeithaltender Zählerschaltungen benutzt, wie dieses später erläutert wird. Eine Zeitgeber-Steuer-Zählerschaltung 596 unterbricht die Erzeugung eines hörbaren Schritt-Zeitgabe signals nach einem Intervall von 30 Sekunden,das der Betriebsaufnahme der Schaltung folgt. Wenn der Schalter '578 betätigt ist, setzt der von dem NAND-Glied 590 erzeugte kurze Impuls -den Zähler 596 aufNull zurück und es beginnt damit die Zählung des über das NAND-Glied 604 zugeführten Taktsignals 0q. Wenn ein Zählerstand von 30 oder mehr durch das NAND-Glied 602 festgestellt wird, nimmt das Ausgangssignal dieses NAND-Gliedes den L-Pegel an, wodurch eine weitere Eingabe von Taktimpulsen an den Zähler 596 verhindert wird. Das Ausgangssignal des NAND-Gliedes 602 wird über einen Inverter an das H? 606 gegeben, so daß, wenn das 30-Sekunden-Zeitintervall verstrichen ist, das an den Rücksetzanschluß des S¹E¹ 592 gegebene Ausgangssignal des IT 606 den L-Pegel annimmt, wodurch das I¹S¹ 592 zurückgesetzt wird und damit die Erzeugung eines hörbaren Schritt-Zeitgabesignals verhindert wird. Der Benutzer kann bewirken, daß das hörbare Schritt-Zeitgabesignal während weiterer 30 Sekunden erzeugt wird, falls dieses erforderlich ist, indem er kurz den Betätigungsschalter 578 nochmals drückt.

Das Q-Ausgangssignal des S¹J¹ 588_Λ das als Signal Qopr bezeichnet ist, wird auf dem H- Pegel gehalten, während sich die Einrichtung in Betrieb befindet, d.h. während das Signal OPE den Η-Pegel hat. Der L-Pegel des Signals Qopr wird dazu benutzt, die Erzeugung aller hörbaren Signale durch die Einrichtung zu unterbinden, wie dieses später erläutert wird.

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Anhand der Fig. 27C wird jetzt die Arbeitsweise des Zeitzählers und der Ausgabeschaltungen erläutert. Ein Signal 0_Q mit einer Frequenz von 1 Hz wird an den Eingang einer Zeitzählerschaltung 614- gegeben, die die Zeitsekunden zählt. Eine Schaltung 620, die ein Erfassungs-Verknüpfungsglied und Hip-Flops aufweist, erzeugt ein Ausgangsignal mit dem L-Pegel, wenn ein Zählerstand von 60 oder mehr, d.h. eine Minute, erfaßt wird. Dieses ^signal wird durch ein Verknüpfungsglied 621 und einen Inverter zugeführt, um ein Signal E3T zu erzeugen, das den Zähler 614- zurücksetzt. Das Ausgangssignal der Schaltung 620 wird außerdem an den Takteingangsanschluß eines Zählers 616 gegeben, der die Zeitminuten im Zusammenwirken mit einem Zähler 617 zählt. Eine Erfassungsschaltung 622 erfaßt einen Zählerstand von 6 oder mehr im Zähler 616 und setzt damit den Zähler 616 zurück und gibt den L-Pegel an ein Verknüpfungsglied 619 für die Erfassung von 5 Minuten. Das Q-Ausgangssignal des Zählers 617 und ein Signal ^T. werden ebenfalls an das Verknüpfungsglied 619 gegeben, dessen Ausgangssignal jedesmal dann den H-Pegel annehmen, wenn ein Intervall von 5 Minuten verstrichen ist, wodurch ein 5-Minuten-Zeitgabesignal erzeugt wird. In gleicher Weise nimmt das Ausgangssignal eines Verknüpfungsgliedes 621 für die Erfassung von 10 Minuten den Η-Pegel jedesmal dann an, wenn ein Intervall von 10 Minuten verstrichen ist, um damit ein ZeitgabesL gnal für die 10 Minuten zu erzeugen. Das Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 621 wird an den Takteingang eines Stundenzählers 618 gegeben, dessen letzte zwei Aus gangs stufen mit den Eingängen eines Verknüpfungsgliedes 624 verbunden ist. Wenn ein Zählerstand von mehr als 6 durch das Verknüpfungsglied 624- erfaßt ist, nimmt sein Ausgang den Η-Pegel an. Ein Verknüpfungsglied 625 wird dadurch leitend, um ein Signal. V^_2 ^an

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lakteingangsanschluß des Stunden zähl, ers 618 zu geben, so daß der Zählerstand in ihm schnell geändert wird. Das Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 624 kehrt daher zu dem L-Pegel zurück. Das Ausgangssignal von dem Verknüpfungsglied 624 wird als EHD-Signal bezeichnet und wird an den Takteingangsanschluß des IT 588 (S¹Ig. 27A) gegeben. Wenn daher eine Zeitdauer von einer Stunde seit Betriebsbeginn der Schritt-Zeitgabeeinrichtung verstrichen ist, tritt ein Übergang vom H-Pegel auf den L-Pegel des Signals END auf, wodurch das Q-Ausgangssignal des S¹S¹ 588 den Η-Pegel annimmt, da der Dateneingangsanschluß des M? 588 mit dem Η-Pegel verbunden ist. Das Signal OPR wird daher zwangsläufig auf den L-Pegel gezwungen, so daß die Schwingung des Oszillators 532 unterbrochen ist und die Schritt-Zeitgabeeinrichtung abgeschaltet wird.

Bei der voranstehenden Beschreibung wurde angenommen, daß das Signal Qopr von dem EfP 588 erhalten wird. Es ist jedoch auch möglich, ein Signal OPB¹ zu benutzen, das von einem BABD-Glied und einem Inverter 557 in S¹Xg. 2?A als Signal Qopr erzeugt wird. Dieses wird durch eine XJmschaltanordnung 589 in Fig. 27B gezeigt. Wenn sich die Einrichtung in ihrem abgeschalteten Zustand befindet, so daß das Signal OPR den L-Pegel 3iat, werden die Ausgangssignale von allen KAUD-Gliedeam der Eingabeschaltung 554 (Fig. 27A) auf dem Η-Pegel gelialten. Alle dem HAHD-Glied 555 zugeführten Eingangssignale haben daher den Η-Pegel, so daß das Aus^-gangssignalcbs NAND-Gliedes 555 und damit das Ausgangssignal OPS¹ von der NAND-Glied-Inverterkombination 557 auf dem B-Pegel sich befindet. Wenn das Signal OPR den Η-Pegel hat, hat natürlich auch das Signal OPR¹ den Η-Pegel- Bas Signal OPR¹ kann daher als Signal Qopr benutzt werden, um die Abgabe

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aller hörbaren Signale durch die Einrichtung zu verhindern, solange sie sich in ihrem abgeschalteten Betrieb befindet. Das Signal Qopr wird an einen Eingang eines NAND-Gliedes 619 (Fig. 2/?0) gegeben^ um den Hindurchgang verschiedener Signale durch das Verknüpfungsglied 619 zu steuern.

Das Signal T⁵T wird an ein Verknüpfungsglied 613 gegeben, das von einem Signal PiES von dem FF 592 gesteuert wird, so daß die Erzeugung-der. hörbaren Schritt-Zeitgabesignale durch das Signal T⁵Ss" gesteuert wird. Das Ausgangssignal des Verknüpfungsgliedes 613 wird über das Verknüpfungsglied 615 an eine Verknüpfungsschaltung 634· gegeben. Die Zeitgäbesignale von den Erfassungsschaltungen 621 und 624 für die 10 Minuten und die Stunde werden an eine Modulatorschaltung 611 gegeben, um mit dem Taktsignal 0c moduliert zu xtferden. Die Signale von dem Verknüpfungsglied 619 für die Erfassung der 5 Minuten werden mit dem Signal CLq moduliert- Die- so erzeugten modulierten Zeitgabe signale werden ,über-die Verknüpfungsschaltung 634-an Verknüpfungsglieder 623 und 625 gegeben, um erneut mit dem Taktsignal ίί,,ο moduliert zu werden. Es ist zu erkennen, daß das Schritt-Zeitgabesignal Tt erneut durch das Signal 0Lp moduliert wird, während die die Beendigung der 5 Minuten-, 10 Minuten-und eine Stunde-Zeitintervalle angebenden Zeitgabesignale durch die Signale ßLo und Cf₁- im Falle der die 10 Minuten und die eine Stunde angebenden Signale und durch die Signale 0^₂ ^und &aq ^^m ^alle des die 5 Minuten angebenden Signals zweimal moduliert werden. Wie zuvor in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Fig. 21A bis 21G erläutert wurde, ermöglicht eine solche Doppelmodulation hörbare Töne von zu unterscheidenden unterschiedlichen Eigenschaften. Der Benutzer wird daher in einer klaren und unterscheidbaren Weise durch die hörbaren

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Zeitgabesignale, die von denen der Sehritt-Zeitgabesignale unterschiedlich, sind, darauf aufmerksam gemacht, daß die 5-Minuten-, 10 Minuten- und 1 Stunden-Zeitintervalle verstricken sind.

das Signal 12L₂ in se iaaer normalen und invertierten Form Jeweils an die "Verknüpfungsglieder 62J und 625 gegeben wird, werden Gegentakt-Eingangssignale über Pufferinverter an die iDreiberverstärker 628 und 630 gegeben, um einen elektromagnetischen Lautsprecher 652 zu speisen.

Alle Bauteile des zuvor erläuterten Ausführungsbeispiels sind in einem einzigen integrierten Schaltungschip enthal ten, außer dem Betätigungsschalter 578, dem Digitalschalter 550, demQuarz-Kristallschwinger 530, dem Lautsprecher 632 und der Batterie 633. Der !funktion sanschluß 560 kann auf den H- oder L-Pegel vor eingestellt werden, um eine rhythmische Komponente in dem Schritt-Zeitgabesignal zu ermöglichen oder zu verhindern, oder kann mit einem weiteren Betätigungsschalter verbunden werden, der von dem Benutzer gesteuert wird.

Ein Prüfanschluß 626 ist vorgesehen, wodurch ein Signal relativ hoher Frequenz an die zeithaltenden Zähler 612, 614 usw. gegeben werden kann. Dieses ermöglicht eine schnelle Durchführung der Prüfung, da ein Signal einer höheren Frequenz als die des Signals 0q benutzt werden kann.

Wenn die Betriebsweise der Schaltung einmal eingeleitet wurde, wird sie diese normalerweise bis zu einer maximalen Dauer von 1 Stunde fortsetzen, wonach das END-Signal durch das Verknüpfungsglied 624 erzeugt wird, um die Betriebsweise der Schaltung zu unterbrechen. Jedoch kann

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jederzeit während des Betriebs der Benutzer die Zähler 614^616 land 618 auf einen Zählerstand von O durch. Betätigung des Schalters 578 tür 3 Sekunden oder langer zurücksetzen, J5O daß 4as Signal ISSb von dem Verknüpfungsglied 598 erzeugt wird. Die Betriebsweise wird Jetzt für eine weitere Zeitdauer von einer Stunde fortgesetzt, Ms das END-Signal erzeugt wird.

Es ist darauf hinzuweisen, daß, obwohl ein Digitalschalter, der die binären Codekombinationen der Signale erzeugt, bei dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel benutzt ist, auch eine andere -^orm eines Schalters benutzt werden kann. Jedoch vermindert ein solcher Schalter, wie er in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel zum Erzeugen von Eingabesignalen in Form, von Codekombinationen benutzt wird, die Anzahl von Verbindungen, die zwischen dem Schalter und dem integrierten Schaltungschip hergestellt werden müssen.

Es ist ebenfalls darauf hinzuweisen, daß verschiedene Vereinfachungen des Ausführungsbeispels der Fig. 27A bis 27c vorgenommen werden können. So kann z.B. die Eingabeschaltung 554 (Fig. 27A) durch Ersetzen der HAHD-Gl ie der dieser Schaltung durch Inverter vereinfacht werden und durch Invertieren des Signals OPE, um ein Signal "ÖRl an den Einganges NAND-Gliedes 565 zu geben.

Die Schaltung des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels ist aus CMOS-Peldeffekttransistoren auf einem integrierten Silizium-Schaltungschip gebildet. Die Batterie 633 ist eine 1,58 Volt-Silberoxid-Zelle. Der Stromverbrauch der Einrichtung im abgeschalteten Zustand, d.h. wenn das Signal OPR den L-Pegel hat, ist geringer als 100 mA, und reicht etwa von 0,5 bis 1,0 /uA, wenn der elektromagnetische Lautsprecher 632 nicht gespeist ist. Der ge-

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zogene Strom bei gespeistem Laut Sprecher ist nicht mehr als 0.8 mA bei einer lautsp^echerijttpedanz von iOO Ohm und einer SpeisesignalfreauenEsvop 4 KHz. Die Treiber-r signalformen, die an den Lautsprecher 63.2 gegeben werden, SXiJd₅SOi wie zuvor in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Jig. 244 bis 21D erläutert und in den Fig 24B_: und,24X3 gezeigt wurde* ,.....". ,

Fig. 29A zeigt die Schaltung eines Ausftfecungsbeispiels eines Pulsfrequenz-Meßsystems zur Benutzung mit einer erfindungsgemäßen Schritt-Zeitgeb^reinflchtung» Bei diesem System wird die Änderung der lastübertragung durch das Fleisch des Benutzers infolge der Änderungen in den Blutgefäßen gemessen, die durch den PaIs des. Benutzers bewirkt werden. Diese Änderungen in den Blutgefäßen bewirken» daß die zerstreute Lichtmenge beim Hindurchgang durch da» Fleisch mit einer Frequenz geändert wird, die identisch zur. Pulsfrequenz des Benutzers ist. Om den Leistungsverbrauch durch das Pulsfrequenz-Meßsystem so klein wie möglich zu machen, wird die Messung periodisch durchgeführt, wie dieses beschrieben wird. Ein lichtemittierendes Element 640 besteht aus einer Junktionshalbleitereinrichtung, wie einer Gallium-Arsen, Gallium-Phosphor oder Gallium-Aluminium-Diode, die Licht im Bereich zwischen den sichtbaren und infraroten Wellenlängen aussendet. Dieses lichtemittierende Element ist in Eeihe mit einem Transistor 660 geschaltet, an dessen Gate-Elektrode ein Aktivierungs Signal gegeben wird, das eine Folge von Taktimpulsen Gk aufweist. Jedesmal, wenn ein ins Positive gehender Taktimpuls Ck an die Gate-Elektrode gegeben wird, leitet der Transistor 660, wodurch Licht von dem lichtemittierenden Element 640 abgestrahlt wird. Dieses Licht gelangt durch einen Teil des Fleisches des Benutzers oder der Haut, wie dieses durch das Bezugszeichen 641 angegeben ist, und der Teil des Lichtes, der nicht zerstreut oder reflektiert wird,

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gelangt auf ein fotoelektr3sch.es Erfassungselement 64-2, das ein Halbleiterelement, wie eine Silizium-, Germanium - oder Blei-Sulfid-Diode ist und mit Hilfe eines Widerstandes in Sperrichtung vorgespannt ist. Spannungsänderungen über dem Widerstand 644 infolge des auf das Erfassungselement 642 fallenden Lichtes werden über einen Gleichstrom-Sperr-Kondensator 646 an die erste Stufe einer Verstärkerschaltung gegeben. Diese ist so ausgebildet, daß sie nur während eines kurzen Zeitintervalls wirksam ist, während dem ein Aktivierungsimpuls an die Gate-Elektrode des Transistors 660 gegeben wird, so daß Licht von dem lichtemittierenden Element 640 ausgesendet wird. Es wurde festgestellt, daß die Dauer der Aktivierungsimpulse, die den Transistor 660 treiben, in der Größenordnung von 30 Mikrosekunden sein sollten, mit einer Wiederholungsfrequenz, die wesentlich höher als die maximale zu messende Pulsfrequenz ist, also z. B. über 10 Hz liegt. Impulse eines Detektor-tlberwachungssignals, das eine Eolge von Impulsen aufweist, die mit den Aktivierungs-Signalimpulsen synchronisiert sind, schalten die "Verstärkungsschaltung in einen wirksamen Zustand. Diese bestehen aus den Takt impulsen ^ck und den invertierten Taktimpulsen ClE", die mit Hilfe eines Inverters 647 erzeugt werden. Die erste Stufe des Verstärkers wird durch die Schalttransistoren 664 und 648 gesteuert, die in den leitenden Zustand geschaltet werden, wenn die Signale Ck und Vk je\reils den Η-Pegel und den L-Pegel haben. Die nächste Stufe des Verstärkers wird durch die Schalttransistoren 650 und 652 gesteuert, die in ihren leitenden Zustand geschaltet werden, wenn die Signale Ck und Ck jeweils ihre H- und L-Pegel annehmen. Wenn die zweite Stufe abgeschaltet ist, d.h. die Transistoren 650 und 652 gesperrt sind, wird die Ausgangsspannung der zweiten Stufe als eine Ladung auf einem Kondensator 652 kleiner Kapazität gespeichert. Die Schalttransistoren 653 und 655» die die dritte

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Stufe des Verstärkers steuern, werden leitend, wenn die Signale jeweils die L- und Η-Pegel annehmen, und das verstärkte Ausgangssignal der dritten Stufe wird in einem Kondensator 655 gespeichert, wenn diese Stufe unwirksam wird. Die vierte Stufe des Verstärkers wird wirksam geschaltet, wenn die Signale Ck und Sk jeweils den H- und . L-Pegel annehmen. Auf diese Weise werden aufeinanderfolgende Verstärkerstufen während abwechselnder Phasen des Taktsignals Ck wirksam geschaltet und jeder Verstärker verstärkt die Spannung des npeicherkondenaators der vorangehenden Stufe- Auf diese Weise kann eine sehr hohe Verstärkung mit großer Stabilität und einem einfachen Schaltungsaufbau erreicht werden. Die Ausgangssignale der verschiedenen Stufen werden mit Hilfe von Transistoren 658, 659, usw., summiert, von denen jeder über einen Widerstand mit einem Mittelwert-Verstärker 660 verbunden, ist. Das Ausgangssignal des Mittelwert-Verstärkers 660 erscheint über einem Kondensator 661 als eine Spannung, die sich synchron mit der Pulsfrequenz des Benutzers ändert und diese Spannung wird über einen Ausgangsverstärker 662 abgegeben. Das so erzeugte Pulsfrequenzsignal kann gemessen und in digitaler oder analoger Form angezeigt werden und kann auch dazu benutzt werden, ein Alarmsignal abzugeben, wenn eine bestimmte maximale Pulsfrequenz überschritten wird oder aber in irgendeiner anderen Weise den Benutzer warnen, daß die Geschwindigkeit der Übung ungeeignet ist.

TJm ein maximales ^ignal-Rausch-Verhältnis bei der Schaltung der Pig. 29 zu erreichen, wird vorzugsweise jede der Stufen des Verstärkers wirksam geschaltet, unmittelbar nachdem die Lichtabstrahlung durch das Element 640 begonnen wurde, und werden wieder abgeschaltet, bevor die Lichtabstrahlung beendet ist. Um die Beschreibung zu vereinfachen., wurden Einrichtungen zum Erzielen dieser Wirkung

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in Jig. 29 nicht gezeigt. Die Dauer, während der das lichtemittierende Element 640 durch die Taktimpulse gespeist wird, hängt von den Anstiegs- und Abfallzeiten des jeweils benutzten Bauelementes ab, und können auch von der i'requenzansprechempfindlichkeit des Transistors 660 abhängen, der das Element speist. Eine einen hohen Wirkungsgrad aufweisende Laserdiode kann als lichtemittierendes Element benutzt werden.

Der Wellenlängenbereich, innerhalb dem das fotoelektrische Erfassungselement 642 empfindlich ist, sollte so dicht wie möglich an den Wellenbereich des lichtemittierenden Elementes 640 angepaßt werden. Es ist auch möglich, das von dem Element 640 abgegebene Licht zu modulieren und eine Demodulation der empfangenen elektrischen Signale synchron mit dieser Modulation vorzunehmen. TJm das Signal-Rausch-Verhältnis durch Verminderung der Wirkungen von Umgebungs-Lichtänderungen zu verbessern, kann ein optisches Filter in den Lichtpfad zwischen den Elementen 640 und 642 eingefügt werden. Auch kann entweder eine elektrische Verbindung zwischen dem Element 642 und der Verstärkerschaltung, oder eine optische Verbindung durch eine optische Phaser zwischen der Haut des Benutzers und dem fotoelektrischen Erfassungselement 642 benutzt werden.

Ein fotoelektrisches Erfassungselement hoher Ansprechgeschwindigkeit wird durch Benutzung einer Silizium-PIN-Diode erhalten, oedoch sind auch gewöhnliche Siliziumoder Germaniumdioden wegen ihrer niedrigen Kosten vorteilhaft. Cadmium-Sulfid- oder Bleisulfid-Elemente bieten eine hohe Empfindlichkeit und im Falle eines Bleisulfid-Elementes wird diese besonders gegenüber langen Wellenlängen des Lichtes erreicht.

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Fig. 29B zeigt einen Schnitt; einer Erfassungseinheit zur Benutzung mit einer Schaltung, wie sie in Pig- 29A dargestellt ist, um ein Erfassungssystem für die Pulsfrequenz zu bilden. Ein Gehäuse 671 ist mit Öffnungen 682 und 684- versehen, in denen ein lichtemittierendes Element 640 und ein fotoelektrisches Erfässungselement 64-2 befestigt sind, die durch einen nicht lichtdurchlässigen Brückenteil 672 voneinander getrennt sind. Elektrische Verbindungen zu den Elementen 640 und 642 werden dirch Leitungen 686 und 688 gebildet. Bei der Benutzung wird der Oberteil der Einheit in die Haut des Benutzers hineingedrückt, so daß IdLcht das fotoelektrische Erfassungselement 642 von dem lichtemittierenden Element 640 nur nach einem Hindurchgang durch die Haut des Benutzers erreichen kann. .Bas Maß der Idchtübertragung ändert sich periodisch und synchron mit der PuIsfrquenz des Benutzers infolge von Änderungen in den verschiedenen Blutgefäßen, die zwischen dem lichtemittierenden und dem lichtaufnehmenden Element 604 und 642 liegen.

29c zeigt das äußere Erscheinungsbild einer erfindungsgemäßen Schritt-Zeitgebereinrichtung, die mit einem Pulsfrequenz-Meßsystem ausgerüstet ist. Die Schaltung, Batterie usw. sind in einem Gehäuse 678 enthalten, das einen Anzeigebereich 674- aufweist, an dem die Pulsfrequenz oder die Schritt-Zeitgabe-Frequenz angezeigt werden kann. Das Gehäuse wird am Handgelenk des Benutzers mit Hilfe eines Bandes 676 befestigt, das eine Verlängerung 672 hat, die einen Hing 671 trägt, auf dem die Pulsfrequenz-Erfassungseinheit 670 angeordnet ist, die in Fig. 29B gezeigt ist. Die Einrichtung wird an der Hand des Benutzers in der in Fig. 29D gezeigten Weise befestigt. TJm die Pulsfrequenz-Erfassungseinheit 670 vollständig in Berührung mit der Haut des Benutzers zu bringen, wird die Faust, in der in Fig.29E

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gezeigten Weise geschlossen.

Öffnungen 682 und 684 in der Pulsfrequenz-Erfassungseinheit 670 können mit einer lichtdurchlässigen Substanz ausgefüllt werden. Andererseits können eines oder beide Elemente 640 und 642 innerhalb des Gehäuses der Schritt-Zeitgebereinrichtung 674 angeordnet und mit der Pulsfrequenz-Erfassungseinheit 670 mit Hilfe einer optischen Faser verbunden werden.

Es wurde festgestellt, daß der Benutzer die zwischen der Pulsfrequenz-Erfassungseinheit 670 und der Haut aufgebrachte Kraft durch die Größe der Kraft„einstellen kann, die beim Bilden einer Faust aufgebracht wird, um eine zuverlässige Erfassung der Pulsfrequenz unabhängig von den bestimmten körperlichen Eigenschaften des Benutzers sicherzustellen. Wenn dieses vorgenommen wird, wird auch das Außenlicht von dem fotoelektrischen Erfassungselement 642 durch die Konstruktion des Gehäuses 671 der Pulsfrequenz-Erfassungseinheit abgeschirmt.

In Fig. 30 ist die Außenansicht einer kombinierten Schritt-Zeitgebereinrichtung und einer digitalen Uhr gezeigt. Ein Armband 700 trägt ein Gehäuse 702. Die Frequenz des Schritt-Zeitgabe sign als wird durch eine digitale Anzeige 704 als eine Schrittanzahl pro Minute angezeigt. Die aufsummierte Anzahl von Schritten von irgendeinem ursprünglichen Startpunkt wird durch die Anzeige 708 in digitaler Form angezeigt. Die Anzeige 706 vermittelt die laufende Zeit und das Datum oder dgl., wie dieses gezeigt ist, oder gibt eine Stoppuhranzeige, wobei die Umschaltung zwisden den Anzeigen einer Stoppuhrzeit und der laufenden Zeit durch Betätigung eines Steuerteils 710 gesteuert werden kann, der mit einem Schalter gekoppelt ist. Die Frequenz des

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Schritt-Zeitgabesignals wird durch Betätigung eines Steuerteils 714- vergrößert und durch Betätigung eines Steuerteils 712 vermindert. Die Frequenz des Schritt-Zeitgabesignals wird in Fig. 30 mit "pitch" (Grundton) ■ \ -.0 bezeichnet. Dieses gibt die tatsächliche Frequenz an, mit der Bewegungen ausgeführ-t werden sollen, unabhängig von irgendwelchen Pausen in dem hörbaren Zeitgabesignal infolge einer rhythmischen Komponente.

Die verschiedenen Anzeigen dieses Ausführungsbeispiels können z.B. durch Flüssigkristall-Anzeigezellen bewirkt werden. Eine einzige große Zelle kann für alle Anzeigen benutzt werden, oder es können individuelle kleinere Anzeigezellen für jede der verschiedenen Anzeigen benutzt werden. Wenn eine einzige große Anzeigezelle benutzt wird, können die verschiedenen Anzeigebereiche durch eine Maskenplatte mit Fenstern voneinander getrennt werden. In diesem Fall ist es vorteilhaft, ein Matrix-Speisesystem zu benutzen, um die große Anzahl von erforderlichen Verbindungen mit der Anzeigezelle zu vermindern.

Es wird angenommen, daß die Einrichtung auf die Stoppuhr-Betriebsweise eingestellt ist und die Anzeige erfolgt, wenn die Schritt-Zeitgabeeinrichtung benutzt wird. Die Schaltung, mit der die Betätigungsteile 714- und 712 gekoppelt sind, ist derart, daß jedesmal, wenn eines dieser Betätigungsteile betätigt wird, die Schritt-Zeitgabefrequenz um einen Schritt pro Minute vergrößert oder verkleinert wird. Wenn das Betätigungsteil langer als eine Sekunde lang gedrückt gehalten wird, beginnt die Schritt-Zeitgabefrequenz mit einer Geschwindigkeit von mehreren Hertz sich schnell zu vergrößern oder zu verkleinern. Auf diese Weise kann die .Änderung der Frequenz des Schritt-Zeitgabesignals in ge-

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eignerer Weise durch den Benutzer gesteuert werden.

Fig. 31 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Schritt-Zeitgabeeinrichtung, die mit einem Kopfhörer 726 ausgerüstet ist. Der Kopfhörer ist mit der Schritt-Zeitgabeeinrichtung über eine Verbindungsschnur 724- und einen Stecker 722 verbunden, der in eine Steckerbuchse 720 in dem Gehäuse 718 der Schritt-Zeitgebereinrichtung eingesteckt wird. Wenn der Stecker 722 eingesteckt ist, wird die Erzeugung von hörbaren Signalen durch den Miniatur-Lautsprecher der Schritt-Zeitgebereinrichtung unterbrochen und die hörbaren Signale werden von dem Kopfhörer 726 erzeugt. Wenn der Stecker 722 entfernt ist, werden die hörbaren Signale durch den Miniatur-Lautsprecher in dem Gehäuse 718 der Schritt-Zeitgabeeinrichtung erzeugt- Der Kopfhörer kann elektromagnetischer oder piezoelektrischer Bauart seil, indem z.B. Rochelle-Salz benutzt wird-

Eine erfindungsgemäße Schritt-Zeitgebereinrichtung kann auch so konstruiert werden, daß die Batterie in ähnlicher Weise wie bei einer herkömmlichen digitalen elektronischen Uhr eingebaut wird, d.h. daß die Batterie innerhalb des Gehäuses der Schritt-Zeitgebereinrichtung derart eingeschlossen wird, daß sie für den Benutzer nicht zugänglich ist, so daß die Einrichtung in einem einschlägigen Geschäft oder einer Wartungsstelle des Herstellers zum Ersetzen der Batterie behandelt werden muß, wenn ein solcher Ersatz erforderlich ist. Dieses ist in einigen Fällen jedoch unerwünscht. Fig. 32 zeigt einen Schnitt eines Teils einer Schritt-Zeitgebereiirichtung mit einer Batterie, die freizügig von außerhalb der Einrichtung in diese eingesetzt und auch wieder entfernt werden kann. Die Anordnung ist wasserdicht und zur Benutzung von LdtMum-Batterien, zylindrischer Form , geeignet, die leicht erhältlich sind

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und bereits in Verbindung mit verschiedenen Einrichtungen kleiner Abmessungen, wie elektronischer Taschenrechner, benutzt werden. Eine solche Anordnung ist auch zur Benutzung einer Silberoxid-Zelle geeignet. In Pigi 32 ist das Gehäuse 728 der Schritt-Zeitgebereinrichtung mit einer öffnung versehen, die O-Einge 730 und 732 aufweist, die z.B. aus Silicium-Gummi bestehen. Die Batterie wird durch die O-Einge 730 und 732 gehaltert und die Anordnung bildet eine wasserdichte Konstruktion. Die Außenvrand der Batterie 73²J- dient als eine Elektrode, die ein i*ederkontaktteil 733 berührt, während das andere Kontaktteil 738 die Innenelektrode 736 der Batterie berührt. Die Kontaktteile 733 und 738 sind mit der Schaltung der Schritt-Zeitgebereinrichtung verbunden, um diese zu speisen.

Es ist darauf hinzuweisen, daß die Konstruktion des Ausführungsbeispiels der I¹Xg. 32 auch für andere Arten kleiner elektronischer Einrichtungen, wie Hörhilfen u.dgl. wegen der Leichtigkeit eines Austausches der Batterie geeignet ist.

Fig. 33A und 33B zeigen Schnitte von Teilen von Ausführungsbeispielen einer Schritt-Zeitgebereinrichtung, die Anordnungen einer wasserdichten Konstruktion eines Miniatur-Lautsprechers erläutert. In 3?ig. 33A ist ein Gehäuse 740 mit einem O-Eing 742 ausgestattet. Eine Membran 744, die zum Erzeugen von akustischen Wellen schwingt, besteht aus einem weichen, d.h. nicht permanenten ferromagnetischen Material. Ein Gewicht 746 ist aus einem weichen ferromagnetischen Material gebildet und wird zur Einstellung der Resonanzfrequenz des Lautsprechers benutzt. Ein gewellter Teil 746 der Membran 744 ermöglicht es dem Innenteil der Membran 744 sich frei zu bewegen. Die Lautsprecher-Kon-

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struktion umfaßt außerdem ein Außenteil 74-8, das aus einem magnetisch permeablen Material, wie Permaloy oder Weicheisen, hergestellt ist, eine Antriebswicklung 750 und einen Permanentmagneten 752 zum Erzeugen einer magnetischen Vorspannung, der aus einem 3?erritmagneten, einem Cobalt-Samarium-Magneten oder einem Cobalt-Promethium-Magneten beispielsweise besteht.

Obwohl der Permanentmagnet bei dieser Anordnung in dem Kern der Antriebsspule angeordnet ist, kann der Permanent magnet auch an anderen beliebigen Teilen des magnetischen Kreises angeordnet werden .

Das Gehäuse 7^-0 hat ein Gewinde 75^-1 in das ein Schraubengewinde 756 des Außenteils 74-8 eingreifen kann. Wenn der Lautsprecher in das Gehäuse eingeschraubt wird, wird der O-Ring 7^-2 gegen das Gehäuse durch den Umfang der Membran gepreßt, um eine wasserdichte Konstruktion zu bilden.

Eine weitere Anordnung eines Lautsprechers für die Schritt-Zeitgebereinrichtung ist in Pig. 33B gezeigt. Diese Anordnung umfaßt ein Gehäuse 760, einen O-Ring 762, einen Vorspann-Magneten 768, eine Antriebsspule 770 und Federn 772 und 774-j die die Lautsprecheranordnung innerhalb des Gehäuses in einer elastischen Weise halten.

Bei beiden Ausführungsbeispielen der I¹Xg. 33A und 33B können die Gehäuse 7^-0 und 760 aus Kunststoff Tnit verschiedenen Ausnehmungen und Ifederteilen in dem Kunststoff ausgebildet werden, um den Lautsprecher und die verschiedenen anderen kleinen Teile der Einrichtung festzuhalten. Diese Federn und Ausnehmungen können alle gleichzeitig beim Gießen des Gehäuses geformt werden oder können getrennt voneinander durch Wärmebehandlung zum Verformen des Gehäuses geformt werden.

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Obwohl die Anordnungen der Fig. 33A und 33B "keine hochwertige Wasserdichtheit bewirken, verhindern sie jedoch wirksam den Eintritt von Schweiß, Eegen und dgl. in das Innere des Gehäuses und haben praktisch keine nachteilige Wirkung auf die Tonqualität des Lautsprechers.

"Fig. 34- zeigt einen Schnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Schritt-Zeitgebereinrichtung. Es sind ein Gehäuse 780, ein Wählteil 782, ein Druckschalter 784, ein Lautsprecher 786, ein Drehschalter 788 und eine Batterie 790 gezeigt. Bezugszeichen 792, 794- und 796 bezeichnen O-Einge. Verschiedene Bauteile werden mit Hilfe von Klammern 798, 800, 802 und 804- festgehalten. Kontaktteile sind mit dem Bezugszeicheη 806, 808, und 812 bezeichnet. Der Druckknopfschalter 784- ist mit Hilfe einer Feder 814- festgehalten. 816 bezeichnet ein Armband. Der Lautsprecher strahlt Töne über eine Öffnung 818 ab. Dieses Ausführungsbeispiel ist eine wasserdichte Konstruktion und die verschiedenen Bauteile sind in dem Gehäuse 780 mit Hilfe von einstückig mit dem Gehäus e 780 ausgebildeten Teilen festgehalten, das aus "Kunststoff gefertigt ist. Eine rückwärtige Abdeckung 84-2 wird in dichter Berührung mit dem Gehäuse 780 mit Hilfe eines O-Einges 792 gehalten. Diese Konstruktion ist sehr wirtschaftlich und benutzt in vorteilhafter Weise Gießtechniken, die zur Ausbildung von Kunststoffteilen unter Benutzung von Metallformen üblich sind.

Verschiedene Arten von Miniatur-Lautsprechern können bei der erfindungsgemäßen Schritt-Zeitgebereinrichtung benutzt werden, wie dieses jetzt erläutert wird. In 5*ig.35 ist ein Lautsprecher mit sich bewegender Spule gezeigt, bei dem eine Spule 826 einen Permanentmagneten 828 umgibt und fest mit einer Membran 830 verbunden ist. Die

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Membran 830 ist an ihrem Umfang durch ein Außenteil 831 gelagert, das aus einem permeablen ferromagnetischen Material gefertigt ist. Die Membran 830 kann aus einer Phosphorbronze, Aluminium, Kunststoff oder Papier hergestellt sein.

36 zeigt einen Lautsprecher änderbaren magnetischen Widerstandes, der keinen Permanentmagneten als Quelle für die magnetische Vorspannung benutzt. Dieser weist eine Antriebsspule 832, ein permeables ferromagnetisch.es Innenteil 834, ein Außenteil 835 und eine Membran 836 auf, die aus einem permeablen weichen ferromagnetischen Material hergestellt ist. Dieser Lautsprecher muß mit einem Gegentakt-Speisesignal gespeist werden, das Impulse aufweist, die voneinander durch Zeitintervalle getrennt sind, wie dieses in i"ig. 37 gezeigt ist. In 3?ig. 37 bezeichnet IcO den Speisestrom für den Lautsprecher.

38 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Lautsprechers mit einem sich bewegenden Magneten. Ein an einer Membran 844 befestigter Magnet 838 wird von einer Antriebsspule 840 betätigt, die in einem Außenteil 842 festgehalten ist, das aus einem magnetisch permeablen Material besteht.

Die Intensität der von einem Miniatur-Lautsprecher abgegebenen Geräusche, der mit einem Impulssignal gespeist ist, kann durch Impulsbreiten-Modulation gesteuert werden. Dieses kann mit Hilfe eines einstellbaren Widerstandes durchgeführt werden, der vom Benutzer von Hand eingestellt wird. Eine einfacherere Maßnahme zum Einstellen des abzugebenden Geräuschpegels ist jedoch die in Pig.39 gezeigte, die eine Außenansicht einer erfhdungsgemäßen Schritt-Zeitgebereinrichtung zeigt. Dieses Ausführungs-

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beispiel weist ein Gehäuse 84-6 mit einer öffnung 84-9 auf. durch das die Geräusche hindurchgehen. Die wirksame Größe der öffnung 849 kann durch Bewegen eines Gleitteils 840 nach links oder rechts eingestellt werden. Das Gleitteil 850 hat eine öffnung 848, so daß die wirksame Größe der Öffnung, durch die die Geräusche abgestrahlt werden, gesteuert werden kann.

Das Bezugszeichen852 bezeichnet eine Wählscheibe, die gedreht werden kann, um die !frequenz des Schritt-^Zeitgabesignals einzustellen. Die Wählscheibe ist in linearer Weise in Bezug auf die Frequenz geeicht. Die Wählscheibe 852 weist eine lichtdurchlässige Akrylplatte auf, auf die die Schrittzahl pro Minute in schwarzen Ziffern aufgedruckt ist. Eine Markierung 854 ist auf dem Gehäuse 846 vorgesehen, wobei die Markierung 854 eine weiße Farbe hat, während das Gehäuse 846 dunkelbraun gefärbt ist. In Fig. 59 wird die Wählscheibe 852 in die Stellung der STOP-Anzeige eingestellt, die angibt, daß sich die Einrichtung in ihrem abgeschalteten Zustand befindet. Ein Betätigungsteil 856 steuert einen Druckschalter, der zum Einleiten oder Beenden des Betriebes der Einrichtung vorgesehen ist. Wenn angenommen wird, daß die Schaltung des in Fig. 59 gezeigten Ausführungsbeispiels die des in den Fig. 27A bis 270 gezeigten Ausführungsbeispieles ist, dann wird der Schalter 578 in Fig. 27B durch das Betätigungsteil 856 betätigt, während der digitale Schalter55O mit der Wählscheibe 852 gekoppelt ist, um verschiedene Codekombinationen zu erzeugen. Die STOP-Stellung der Wählscheibe 852 kann der Einstellung des Digitalschalters 550 entsprechen, bei der alle Eiugangsanschlüsse 551 (Fig. 27A) den Η-Pegel führen. Um eine wirksame Tonübertragung von der Einrichtung zum Ohr des Benutzers auch in dem Falle sicherzustellen, wo eine laufende Person

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ihre Arme in etwa rechten Winkeln abgewinkelt hat, sollte die die Töne abstrahlende öffnung der Einrichtung nahe dem rechten TJmfangsteil der Einrichtung vorgesehen sein, wie dieses in Fig. 39 gezeigt ist. TJm die Verkehrssicherheit zu verbessern, wenn Übungen bei Nacht ausgeführt werden , können reflektierende Perlen an den Kanten des Gehäuses 846 vorgesehen sein, um die Aufmerksamkeit anderer Straßenbenutzer durch Eeflektion von Licht von vorbeifahrenden Fahrzeugen bei Nacht zu erregen.

Die Einrichtung kann so angeordnet werden, daß eine Lampe zum Beleuchten der Wählscheibe 852 vorgesehen ist, wobei diese Lampe eingeschaltet wird, wenn der Benutzer den Betrieb der Einrichtung mit Hilfe des Sehalters 856 einleitet.

Ein Schlüsselhalterteil ist auf dem Armband 858 vorgesehen, um Schlüssel aufzubewahren, solange die Übungen ausgeführt werden.

Wie zuvor erläutert wurde, kann entweder ein Oszillator änderbarer Frequenz oder ein System benutzt werden, das änderbare Frequenzsignale aufgrund eines Bezugssignals fester Frequenz ableitet, um ein Sehritt-Zeitgabesignal zu erzeugen, das von dem Benutzer auf eine gewünschte Frequenz eingestellt werden kann. Im Falle eines Oszillators änderbarer Frequenz hat ein Eingoszillator bestimmte Vorteile der vorzugsweise von einer stabilsierten Speisequelle gespeist ist. Die Speisequelle kann so aisgebildet sein, daß sie die Wirkungen von Temperaturänderungen und Änderungen der Batteriespannungen auf die Oszillatorfrequenz kompensiert. Bei der üblichen Maßnahme zum Steuern der Frequenz eines solchen Oszillators änderbarer Frequenz, d.h.mit Hilfe eines einstellbaren Steuerelementes, wie eines einstellbaren Widerstandes oder Kondensators hat die Bewegung des einstellbaren Steuerelementes

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jedoch. gewöhnlich eine sehr nichtlineare Beziehung zu der gesteuerten !Frequenz. Eine bevorzugte Maßnahme ist die Verwendung eines* Frequenz- Spannungs-Umformers zum Messen der gesteuerten Frequenz und einer Vergleichsschaltung, die die Ausgangs spannung von dem Umsetzer mit der von einem einstellbaren Widerstand erzeugten Spannung vergleicht, wobei die Ausgangsspanung der Vergleichsschaltung zur Steuerung der gewünschten Frequenz benutzt wird. Auf diese Weise kann eine lineare Beziehung zwischen der Bewegung des einstellbaren Widerstandes und der gesteuerten Frequenz erreicht werden.

Eine andere Maßnahme benutzt einen Drehschalter anstelle eines einstellbaren Widerstandes oder Kondensators, um die Oszillatorfrequenz eines Oszillators einstellbarer Frequenz zu steuern. In diesem Fall kann die Oszillatorschaltung so angeordnet werden,daß deine lineare Beziehung zwischen den inkrementellen Schalterstellungen und der Oszillatorfrequenz besteht.

Die Benutzung eines Oszillators fester Frequenz als Quelle einer Bezugsfrequenz zum Ableiten eines einstellbaren Frequenzsignals ist andererseits dann bevorzugt, wenn mit der Schritt-Zeitgebereinrichtung Zeitintervalle gemessen v/erden. Im Falle einer kombinierten elektronischen Uhr und einer Schritt-Zeitgebereinrichtung kann der Bezugsfrequenz-Oszillator, der das Zeiteinheitssignal für die Uhrfunktion erzeugt, auch zum Ableiten eines änderbaren Frequenzsignals für die Schritt-Zeitgebereinriehtung benutzt werden. Dieses kann z.B. mit Hilfe einer der in den Fig. 13A, 13B und 13c eräuterten Maßnahmen geschehen, die zuvor erläutert wurden. Die Quelle des festen Frequenzsignals kann einen QuarzkristäTLschwinger, einen Lithium-Tantalat-Schwinger, einen Barium-Titanat-Schwinger oder andere piezoelektri»

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sclie Schwinger benutzen. Die Verwendung eines Quarzkristallschwingers ist vorteilhaft, da derartige Schwinger gegenwärtig in großem Umfang hergestellt werden. Geeignete Arten von Quarzlcristallschwingern sind ein +5°- X-Schnitt-Stimmgabeltyp, ein durch einen Ätzprozess hergestellter dünner Quarzschwinger oder ein AT-Schnitt-Quarzkristallschwinger, die Schwingungsfrequenzen von mehreren MHz haben.

Wenn die Frequenz des Schritt-Zeitgabesignals durch Einstellung eines einstellbaren Widerstandes oder Kondensators mit Hilfe eines Drehschalters gesteuert wird, kann eine Skala auf dem Drehelement vorgesehen sein, um die jeweils gewählte Frequenz anzuzeigen. Die verschiedenen Frequenzen können auf dieser Skala angezeigt werden, wobei eine feste Markierung auf dem Gehäuse neben der Wählscheibe vorgesehen ist, oder die Frequenzen können auf dem Gehäuse neben der Wählscheibe angegeben werden, während eine Markierung auf der Wählscheibe vorgesehen ist, um die gewählte Frequenz anzuzeigen. Wenn ein einstellbarer Widerstand oder Kondensator benutzt wird, kann die Wählscheibe entweder direkt oder über ein Untersetzungsgetriebe mit dem einstellbaren Bauelement gekoppelt werden. Die gewählte Schritt-Zeitgabe-Signalfrequenz kann auch in digitaler oder analoger Form auf einem Anzeigeteil angegeben werden.

Die Schritt-Zeitgabefrequenz kann mit einer höheren Genauigkeit gewählt werden, wenn die Auswahl in aufeinanderfolgenden Inkrementen mit Hilfe eines Schalters vorgenommen wird. Der Schalter kann ein einfacher Drehschalter sein, der mit einer Oszillatorschaltung gekoppelt ist, um deren Frequenz zu steuern, oder kann ein Digital-Drehschalter sein,

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der Eingabesignale an ein i^equenz-Omformersystem. wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig- 27A gibt. Ein einzelner Druckknopfschalter kann ebenfalls benutzt werden, um die Schritt-Zeitgabefrequenz in diskreten Inkrementen in Verbindung mit einer Zählersehaltung auszuwählen, die als ein Speicher benutzt wird, um die von dem Druckknopfschalter erzeugte !frequenz—Information zu speichern, wie dieses bei dem Ausführungsbeispiel der ülg. 21A bis 21D der Pail ist, wo^: der Schalter 466 zum Wählen der !Frequenz des Schritt-Zeitgabe signals dient. Wie bei dem Ausführungsbeispiel der *ig. 21A bis 2iD kann die Steuerung der mit einem einzigen Druckschalter eingegebenen Information auch durch Messung der Dauer erfolgen, während der der Schalter betätigt ist, und es konnenauch verschiedene Schaltungsfunktionen nach Maßgabe der Unterschiede in der Betätigungsdauer des Schalters lamgesehaltet werden. Wie bei diesem Ausführungsbeispiel gezeigt wurde, kann die Information zu dem Benutzer der Einrichtung mit Hilfe hörbarer Signale zurückgegeben werden, um anzuzeigen, daß der Schalter in einer bestimmtem Weise eingestellt wurde, so daß eine bestimmte !Punktion gewählt wurde oder daß eine bestimmte Information ,getzt durch aufeinanderfolgende Betätigungen das Schalters eingegeben werden kann . Durch Benutzung eines einzigen Brackknopf schalters in dieser Weise kann eine Sehritt-Zeitgefoerelnrichtung kompakter Abmessungen sehr wirtschaftlich hergestellt werden.

Wie bei den Ausführungstoexspielen der Eig. 21 und 27 gezeigt wurde, kann eine Zeiifcgeberschaltung in der Schritt-Zeitgebereinrichtung vorgesehen sein, mit der der Betrieb der Einrichtung nach einem bestimmten Zeitintervall von z.B. i Stunde beendet isird. ¥enn der Betrieb beendet wird, wird das Arbeiten der QszilLlatorschaltung beendet. 3m 3?alle einer integrierten Schaltung,, die komplementäre MOS-EeId-

effekttransistor-Elemente benutzt, kann diese so angeordnet werden, daß eine vernachlässigbare Leistungsgröße von der Einrichtung im betriebsunwirksamen Zustand verbraucht wird, ind^m · alle Transistorelemente in einen in Sperrichtung vorgespannten Schaltzustand versetzt werden. Dadurch ist es nicht nötig, einen EIU/AüS-Schalter zu benutzen und es besteht auch nicht die Gefahr, daß die Batterie sich entladen kann, wenn die Einrichtung unbeabsichtigt im eingeschalteten Zustand gelassen wird«

Wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 21 gezeigt ist, kann das Verstreichen von aufeinanderfolgenden Zeitintervallen durch hörbare Signale mit Hilfe eines Wiederholer-Systems angezeigt werden, wobei die Anzahl der Zeitintervalle, die verstrichen ist, durch eine entsprechende Anzahl von Tonstößen angezeigt wird. Andererseits kann ein solches Wiederholer-System dazu benutzt werden, die Anzahl von Schritten anzuzeigen, die zurückgelegt wurden. Getrennte elektronische Zähler können als ein Schrittzähler und als ein Zeitgeber-Wiederholersystem oder es kann ein einziger Zähler für beide funktionen in Verbindung mit einer Umschaltereinrichtung benutzt werden, wobei eine geeignete Anordnung zum Indern des Zählfaktors für den Zähler z.B. von 60 auf 100, vorgesehen ist. Anstelle des Anzeigens von Schrittzahlen kann ein solches System auch die zurückgelegte Entfernung anzeigen, indem eine bestimmte Schrittlänge angenommen und diese mit der Anzahl der zurückgelegten Schritte multipliziert wird. Eine Anzeige kann jede Minute,jede 10 Minuten oder zu anderen Zeitintervallen im Palle der Zeitmessung oder auch alle Kilometer, alle 10 Kilometer im Palle einer Entfernungsmessung gegeben werden. Bei dem Ausführungsbeispiel der S¹Xg. 21 können die hörbaren Tonsignale, die die verstrichene Zeit, Anzahl von

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Schritten oder Entfernung angeben, in unterschiedlicher Weise gegenüber den Tonsignalen moduliert werden, die die Schritt-Zeitgabe angeben, so daß keine Verwechslungen auftreten können. Dieses kann durch ein zweimaliges Modulieren mit zwei unterschiedlichen !Frequenzen geschehen, wie bei den Ausführungsbeispielen der S¹Xg. 21 und 27. Um eine solche Verwechslung zu vermeiden, sollten die hörbaren Signale, die die verstrichene Zeit oder dgl. angeben, die Schritt-Zeitgabesignale ersetzen, die sonst gleichzeitig auftreten würden. Solche hörbaren Signale können auch benutzt werden, um die bisher zurückgelegte Gesamtzahl von Schritten oder die Gesamtentfernung über eine Anzahl von unterschiedlichen Übungen anzugeben, wie auch die Anzahl von Schritten oder die Entfernung bei geder bestimmten tJbungsdauer.

Wenn die Anzeige einer solchen Vielzahl von Daten wahlweise durch die Betätigung eines einzigen Betätigungsteils, wie eines Druckknopfschalters, vorgenommen werden soll, muß Vorsorge getroffen werden, daß der Benutzer leicht die Betätigungsmaßnahmen verstehen kann. So kann z.B. die wesentliche Bedienungsinformation unmittelbar auf die Schritt-Zeitgebereinrichtung oder auf einen Papier- oder Kunststoffstreifen aufgedruckt werden, der an dieser befestigt ist. Wenn ein optisches Anzeigesystem benutzt wird, können verschiedene sichtbare Anzeigen vorgesehen sein, um z.B. anzugeben: "Anzeige für die verstrichene Zeit ist eingeschaltet", "Anzeige für die augenblickliche Zeit ist eingeschaltet", "Anzeige für die aufgelaufene Zeit ist eingeschaltet", usw., was nach Maßgabe der Betätigung von einem oder mehreren Betätigungsteilen durch den Benutzer erfolgt. Eine andere Maßnahme ist die Benutzung mäirerer . getrennter Betätigungsteile für unterschiedliche Sanktionen

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in Verbindung mit einer optischen Anzeige. Ein Druckknopf kann vorgesehen sein, der mit "Verstrichene Zeitdauer" beschriftet ist und der, wenn er betätigt ist, die Anzeige der verstrichenen Zeitdauer auf der Anzeigeeinrichtung bewirkt.

Akustische und optische Anzeigen können in verschiedener Weise kombiniert werden. So kann z.B. ein Symbol oder eine Markierung,die die "Schrittzahl" anzeigt, auf der Anzeige flackern, während die entsprechende Anzahl von Schritten als eine hörbare Anzeige mit Hilfe einer Wiederholeinrichtung angezeigt wird.

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Claims

PAfEiNTANWALfH A. GRUNECKER

DIPL-ING

H. KINKELDEY

oa-ΐΝα

W. STOCKMAIR

OfI-ING-AeE(CMJECH)

2921294 K. SCHUMANN

, DRR31NAT-O«.-PHYS

P. H. JAKOB

DtPL-ING.

P 13 913 G- BEZOLD

OR REfI NAX- DPL-CHBA

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE A3

25. Mai 1979 Ha /

CIiEIZM WATCH COMPAHX LIMITED Uo.' 1-1, 2-chome, ITishishinjuku, Tokyo, Japan

Schritt-- Zeitgebere inrichtung Patent an Sprüche

1« Schritt-Zeitgebereinrichtung,, gekenazeichn e t durch eine Quelle (32) eines ersten 3?requenzsignals, durch einen auf dieses ansprechenden Schrittsignal-Generator (22) zum Erzeugen eines Schrittsignals und durch eine auf dieses ansprechende akustische Einrichtung (26) zum Abgeben eines hörbaren Schritt-Zeitgabesignals.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Treiberschaltung (24), die das Schritt·-' signal zum Erzeugen eines Treibersignals erhält, auf das die akustische Einrichtung (26) zum Erzeugen des hörbaren Signals anspricht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Quelle (32) für das erste Ifrequenzsignal eine Oszillatorschaltung änderbarer Frequenz aufweist und daß der Schrittsignal-Generator (22)

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TELEFON (Ο89) 22 28 62 TELEX 06-23 380 TELEGRAMME MONAPAT TgLEKOPlERER

eine Oszillatorschaltung fester Frequenz zum Erzeugen eines Trägersignals und eine mit der Oszillatorschaltung fester Frequenz und der Oszillatorschaltung einstellbarer Frequenz verbundene Modulatorschaltung zum Modulieren des Trägersignals mit dem ersten Frequenzsignal aufweist, um dadurch das Schrittsignal zu erzeugen.

4·. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Modulatorschaltung auf das erste Frequenzsignal anspricht, um das Schwingen der Oszillatorschaltung fester Frequenz zu ermöglichen und zu verhindern.

5· Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4-, dadurch g e kenazeichaet , daß die Oszillatorschaltung änderbarer FrequsüJi sine Hingoszillatorschaltung aufweist»

6. Einrichtung nach Anspruch, 5» dadurch. gekennzeichnet , daß die Kingoszillatorschaltung einen einstellbaren Widerstand zum Einstellen ihrer Frequenz auf einen gewünschten Wert aufweist.

7. Einrichtung nach einea der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet _t daß mindestens eine der Oszillatorschaltungen fester Frequenz und änderbarer Frequenz eine Ringoszillatorschaltung aufweist und daß ferner eine stabilisierte Speisequelle (30) zum Zuführen einer stabilisierten Speisespannung an die Ringoszillatorschaltung vorgesehen ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die stabilisierte Speisequelle (30)

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eine Bezugsspannungsquelle und eine Spannungssteuerschaltung aufweist, die mit einer Quelle einer unstabilisierten Spannung und einer Bezugsspannung verbunden ist, um eine stabilisierte Ausgangsspannung eines Pegels zu erzeugen, der proportional dem Wert der Bezugsspannung ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Bezugsspannungsquelle einen bipolaren Transistor aufweist und daß eine Einrichtung zum Hindurchlassen eines Stroms zwischen der Basis und dem Kollektor oder Emitter des bipolaren Transistors in Durchlaßrichtung vorgesehen ist, um eine Durchlaßspannuhg zu erzeugen," die die Bezugsspannung bildet.

10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß dfe Bezugsspannungsquelle einen Feldeffekttransistor aufweist und diß eine Einrichtung zum Erfassen einer Schwellwertspannung des Feldeffekttransistors vorgesehen ist, die die Bezugsspannung bildet.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ge- ' kennzeichnet durch eine Zeitgeberschaltung zum Erzeugen eines Zeitgabesignals, wenn eine bestimmte Zeitdauer verstrichen ist, die mit dem Beginn der Arbeitsweise der Zeitgeberschaltung beginnt.

12. Einrichtung nach Anspruch. 11, dadurch gekennzeichnet , daß die Zeitgeberschaltung einen Kondensator, eine Ladesteuerschaltung zum Bewirken einer Änderung der Ladung des Kondensators mit der Zeit in einer bestimmten Richtung und mit einer bestimmten ünderungsgröße nach der Einschaltung der Zeitgeber schaltung, einen mit der Ladungssteuerschaltung verbundenen Schalter zum -Einstellen

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der Ladung am Kondensator auf einen bestimmten Anfangswert bei der Einschaltung der Zeitgeberschaltung und eine Spannungs-Erfassungsschaltung aufweist, mit der zu erfassen ist, wenn die Spannung über dem Kondensator einen bestimmten Schweilwert erreicht hat und zum Erzeugen des Zeitgabesignals beim Erfassen des Spannungswertes.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, gekennzeichnet durch eine Schrittzählerschaltung zum Zählendes ersten Frequenzsignals und zum Erzeugen eines Schrittzählsignals, wenn eine bestimmte Anzahl von Impulsen des Schrittzählsignals gezählt wurden, wobei die Modulatorschaltung auf das Schrittzählsignal zum Erzeugen eines modulierten Schrittzählsignals anspricht und die akustische Einrichtung auf das modulierte Schrittzählsignal zum Erzeugen eines hörbaren Schrittzählsignals anspricht.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 131 dadurch gekennzeichnet , daß die Quelle des ersten Frequenzsignals eine Quelle eines Zeitbasissignals, eine extern betätigte Frequenzeinstelleinrichtung und eine auf das Zeitbasissignal und auf von der Einstelleinrichtung erzeugte Signale ansprechende Synthesesdialtung zum Erzeugen des ersten Frequenzsignals aufweist.

15- Einrichtung nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet , daß der Schrittsignal-Generator einen Frequenzteiler, der das Zeitbasissignal erhält und dadurch ein Trägersignal erzeugt, und eine Modulatorschaltung zum Modulieren des Trägersignals mit dem ersten Frequenzsignal aufweist, um damit das Schrittsignal zu erzeugen.

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16. Einrichtung nach Anspruch 15, g e k e η η ζ e i ahnet durch eine zeithaltende Zählschaltung, die ein von der Frequenzteilerschaltung-erzeugtes Zeiteinheitssignal erhält, um ein Zeitgabesignal zu erzeugen, wenn ein bestimmter Zählerstand des Zeiteinheitssignals erreicht ist, wobei das ZeitgabesL gnal an die Modulatorschaltung gegeben wird, um das Trägersignal zu modulieren und dadurch ein moduliertes Zeitgabesignal zu erzeugen, und die akustische Einrichtung auf das modulierte Zeitgabesignal zum Erzeugen eines hörbaren Zeitgabesignals anspricht.

17· Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch g e k en η zeichnet , daß die Frequenzteilerschaltung ein erstes Trägersignal und ein zweites Trägersignal unterschiedlicher Frequenzen erzeugt, daß das erste Trägersignal mit dem ersten Frequenzsignal in der Modulatorschaltung zum Erzeugen des Schrittsignals moduliert wird und daß das zweite Trägersignal mit dem Zeitgäbesignal zum. Erzeugen des modulierten Zeitgabesignals moduliert wird.

18. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch g e k e η η zeichnet , daß der Frequenzteiler ein erstes Trägersignal und ein zweites Trägersignal unterschiedlicher Frequenzen erzeugt, daß das zweite Trägersignal mit dem Zeitgabesighal moduliert wird und daß das sich aus dieser Modulation ergebende Signal zum Modulieren des ersten Trägersignals zugeführt wird, um das modulierte Zeitgabesignal zu erzeugen.

19. Einrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine elektro-optische Anzeigeeinrichtung zum Aufnehmen des modulierten Zeitgabesignals und zum Bewirken einer sichtbaren Anzeige einer verstrichenen Zeitdauer.

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20. Einrichtung nach Anspruch 15) gekennzeichnet durch eine Zählerschaltung und durch eine extern betätigte Umschalter einrichtung, die mit der Zählerschaltung verbunden ist, wodurch die Zählerschaltung selektiv das erste Frequenzsignal und ein Zeiteinheitssignal, das von der Frequenzteilerschaltung erzeugt wird, nach Maßgabe mit der Umschalteinrichtung zählt, wobei die Zähle rs chaltung ein Zeitgabesignal erzeugt, wenn das Zeiteinheitssignal gezählt wird, und ein Schrittzählsignal erzeugt, wenn das erste Frequenzsignal gezählt wird.

21. Einrichtung nach Anspruch 1⁷J-, dadurch gekennzeichnet , daß die Frequenz-Syntheseschaltung die folgenden Bauteile aufweist: eine Zählerschaltung zum Zählen von Impulsen abs Zeitbasissignals, einen auf die von der Einstelleinrichtung erzeugten Signale zum Speichern eines numerischen Wertes ansprechenden Speicher, eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen des Zählerstandes des Zählers mit dem numerischen Wert und zum Erzeugen eines ersten Aus— gangssignals, wenn Übereinstimmung zwischen dem Zählerstand und dem numerischen Wert festgestellt wird, und zum Erzeugen eines zweiten Ausgangsignals, wenn ein bestimmter Zählerstand von der Zählerschaltung erreicht wird, eine auf das erste Ausgangssignal von der Vergleichsschaltung ansprechende Kippstufe zum Erzeugen eines ersten Steuersignals, die auf das zweite Ausgangssignal von der Vergleichsschaltung zum Erzeugen eines zweiten Steuersignals anspricht, und eine Verknüpfungsschaltung, die das Zeitbasissignal erhält und auf das zweite Steuersignal zum Hindurchlassen des Zeitbasissignals an einen Ausgangsanschluß anspricht und außerdem auf das zweite Steuersignal anspricht, um das Hindurchlassen des Zeitbasissignals an den Ausgangsanschluß zu verhindern.

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22.. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz-Syntheseschaltung die folgenden Bauteile aufweist: eine Frequenzteilerschaltung zum Teilen der Frequenz des Zeitbasissignals, eine Decoderschaltung, die Ausgangssignale von mehreren Stufen der Frequenzteilerschaltung erhält und dadurch Verknüpfungssignale unterschiedlicher Wertigkeit erzeugt, eine auf die von der Einstelleinrichtung erzeugten Signale ansprechende Auswahl- und Speicherschaltung zum Auswählen mindestens eines der Verknüpfungssignale und eine Verknüpfungsschaltung zum Aufnehmen des Zeitbasissignals und zum Ansprechen auf das ausgewählte Verknüpfungssignal zum Hindurchlassen des Zeitbasissignals an einen Ausgangsanschluß.

23· Einrichtung nach Anspruch 14·, dadurch gekennzeichnet , daß die Frequenz-Syntheseschaltung die folgenden Bauteile aufweist: eine Frequenzteilerschaltung zum Teilen der Frequenz des Zeitbasissignals, eine spannungsgesteuerte Oszillatorschaltung, eine Zählerschaltung zum Zählen eines Ausgangssignals der spannungsgesteuerten Oszillatorschaltung, einen auf die Signale der Einstelleinrichtung zum Speichern eines numerischen Wertes ansprechenden Speicher, einen Vergleicher zum Vergleichen des Zählerstandes der Zählerschaltung mit dem numerischen Wert und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn Übereinstimmung zwischen dem Zählerstand und dem numerischen Wert erfaßt wird, wobei dieses Ausgangssignal an den Zähler gegeben wird, um diesen auf einen Zählerstand von Null zurückzustellen, und eine Phasendetektorschaltung zum Vergleichen der Phasenlage eines Ausgangssignals, das von der Zählerschaltung erzeugt wird, und der Phasenlage eines Ausgangssignals der Frequenzteilerschaltung sowie zum Erzeugen eines Steuersignals, das die Phasendifferenz angibt und an die spannungsgesteuerte Oszillatorschaltung zum Steuern der Phasenlage

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ihres Ausgangssignals gegeben wird.

24. Einrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsgesteuerte Oszillatorschaltung eine Ringoszillatorschaltung aufweist.

25· Einrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingoszillatorschaltung mehrere komplementäre leldeffekttransistorelemente aufweist.

26. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25» gekennzeichnet durch eine Schaltung zum periodischen Unterbrechen des Schritt-Zeitgabe sign als, um ein hörbares Schritt-Zeitgabesignal mit einer rhythmischen Komponente zu erzeugen.

27. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet , daß die akustische Einrichtung (26) ein Miniatur-Lautsprecher mit sich bewegender Spule ist, der die folgenden Bauteile aufweist: ein Außenteil konkaver Form, das aus einem magnetisch permeablen Material hergestellt ist, einen zentrisch innerhalb des Außenteils befestigten Permanentmagneten, eine flexible Membran, die umfangsmäßig an dem Außenteil und neben dem Permanentmagneten befestigt ist, und eine an der Membran befestigte Antriebsspule, wobei der Permanentmagnet innerhalb eines zentrischen Teils der Antriebsspule angeordnet ist.

28. Einrichtung nach Anspruch Λ bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die akustische Einrichtung (26) ein Miniatur-Lautsprecher mit sich bewegendem Magneten ist, der die folgenden Bauteile aufweist: ein aus einem

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magnetisch, permeablen Material gebildetes Außenteil mit einer zentrisch angeordneten-zylindrischen öffnung, einer längs des Umfangs der zylindrischen öffnung angeordneten Antriebsspule, eine umfangsmäßig an dem Außenteil befestigte flexible Membran und einen an der flexiblen Membran befestigtenPermanentmagneten, der innerhalb der zylindrischen ' öffnung neben der Antriebsspule angeordnet ist.

29. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeich η e t , daß die akustische Einrichtung ein Miniatur-Lautsprecher änderbaren magnetischen Widerstandes ist und die folgenden Bauteile aufweist: ein Außenteil konkaver Form, das aus einem magnetisch., permeablen Material gebildet ist, einen zentrischen Magneten, der innerhalb des Außenteils in einer zentralen Lage gehaltert ist, eine längs des Umfangs des zentrischen Magneten befestigte Antriebsspule und eine umfangsmäßig an dem Außenteil und neben dem zentrischen Magneten befestigte flexible Membran«

30. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet , daß die akustische Einrichtung (26) einen piezoelektrischen Summer aufweist.

31. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet , .daß die akustische Einrichtung ein Miniatur-Lautsprecher mit beweglichem Magneten ist.

32. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die akustische Einrichtung (26) ein piezoelektrischer Miniatur-Lautsprecher ist.

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33. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet , daß die akustische Einrichtung (26) ein Miniatur-Lautsprecher änderbaren magnetischen Widerstandes ist.

34-. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 33» dadurch gekennzeichnet , daß die Quelle des ersten Irequenzsignals und der Schrittsignal-Generator (22) eine einzige integrierte Schaltung umfassen.

35· Einrichtung nach Anspruch 34-, dadurch gekennzeichnet , daß die integrierte Schaltung eine Vielzahl komplementärer Metalloxid-Silizium-Feldeffekttransistoren aufweist.

36. Einrichtung nach Anspruch 35» dadurch gekennzeichnet , daß die Feldeffekttransistoren in den gesperrten Zustand vorgespannt sind, wenn das Schrittsignal nicht erzeugt wird.

37· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 36, g e kennze ichnet durch eine Erfassungseinrichtung zum Feststellen, daß der Zählerstand in dem Schrittzähler einen Wert erreicht hat, der ein ganzzahliges Vielfaches eines bestimmten Zählerstandes ist_?und zum Erzeugen eines Steuersignals, wenn ein solcher Zählerstand erfaßt wird, und durch eine auf die Zählerstände des Schrittzählers und auf das Steuersignal ansprechende Einrichtung zum Erzeugen eines Zählschritt-Wiederholsignals, das den Wert des ganzzahligen Vielfachen angibt.

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38. Einrichtung nach Anspruch 37» dadurch gekennzeichnet, daß das Schrittzähl-Wiederholsignal einen einzigen Impuls aufweist, wenn die Erfassungseinrichtung zuerst erfaßt, daß ein Zählerstand gleich dem bestimmtenZählerstand durch den Schrittzähler erreicht wurde, und anschließend mehrere Impulse aufweist, die Jedesmal dann erzeugt werden, wenn ein Wert des ganzzahligen Vielfachen von größer als 1 erfaßt wird, wobei die Anzahl der mehreren Impulse gleich dem ganzzahligen Vielfachen ist.

39- Einrichtung nach Anspruch 38, gekennzeichn e t durch eine Quelle eines Trägersignals und durch eine Modulatorschaltung, die das Träger signal mit dem Schrittzähl-Wiederholsignal moduliert und ein moduliertes Schrittzähl-Wiederholsignal erzeugt, wobei die akustische Einrichtung (26) auf das modulierte Schritt zähl Wiederholsignal zum Erzeugen eines akustischen Schrittzähl-Wiederholsignals anspricht.

40. Einrichtung nach Anspruch 39» dadurch g e k e η η zeichnet , daß die Schrittzählschaltung eine erste und eine zweite Schrittzählschaltung aufweist, und daß ein Ausgangssignal von der ersten Schrittzählschaltung an den Eingang der zweiten Schrittzählschaltung als ein Übertragssignal jedesmal dann gegeben wird, wenn der Zählerstand in der ersten Schrittzählerschaltung um den bestimmten Zählerstand heraufge zählt wurde, und daß das Ausgangssignal der ersten SchrittZählerschaltung das Steuersigna 1 bildet.

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41. Einrichtung nach. Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen des Schrittzähl-Wiederholsignals die folgenden Bauteile aufweist: eine Wiederholsignal-Zählerschaltung,die auf das Steuersignal zum Rücksetzen ihres Zählerstandes auf KuIl anspricht, eine Verknüpfungsschaltung, die das erste Ifrequenzsignal erhält und einen Ausgangsanschluß hat, der mit einem Takt-Eingangsanschluß der Wiederholsignal-Zählerschaltung verbunden ist, eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen des Zählerstandes in der zweiten Schrittzählerschaltung mit dem Zählerstand der Wiederholsignal-Zählerschaltung und zum Erzeugen eines Koinzidenzsignals, wenn Übereinstimmung zwischen diesen Zählerständen erfaßt wird, eine auf das Koinzidenzsignal zu ihrem Setzen ansprechende Kippstufe, um ein Ausgangssignal eines ersten logischen Pegels zu erzeugen, das an einen Eingang der Verknüpfungsschaltung gegeben wird, damit das erste Frequenzsignal an die Wiederholsignal-Zählerschaltung gegeben werden kann, wenn es den ersten logischen Pegel hat, und eine Quelle eines ^ücksetzsignals, das ein bestimmtes Zeitintervall nach der Erzeugung des Steuersignals erzeugt und an die Kippstufe gegeben wird, um diese zurückzusetzen, die dann ein Ausgangssignal mit einem .zweiten logischen Pegel erzeugt, wodurch die Verknüpfungsschaltung gehindert wird, die Taktimpulse an die Wiederholsignal-Zählerschaltung zu geben, wobei das Ausgangssignal der Verknüpfungsschaltung das Schrittzähl-Wiederholsignal bildet.

42. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zählerschaltung für eine verstrichene Zeit und eine Schrittanzahl,durch eine Quelle eines Umschaltsteuersignals, durch eine Quelle eines Zeitbasissignals, durch einen Frequenzteiler zum Teilen des Zeitbasissignals, um ein Zeiteinheitssignal zu erzeugen, eine Umschalt-Verknüpfungsschaltung, die das Zeiteinheitssignal und das erste

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Frequenzsignal erhält und auf das UmsehaltSteuersignal anspricht, um wahlweise das Zeiteinheitssignal und das erste Frequenzsignal an einen Eingang der Zählerschaltung für die verstrichene Zeit und die Schrittzahl zu geben, durch eine Übertragssteuer-Verknüpfungsschaltung, die auf das Umschaltsteuersignal anspricht, um zu bewirken, daß die Zählerschaltung für die verstrichene Zeit und die Schrittzahl um einen erstenZählfaktor zählt, wenn das erste Prequenzsignal ihr zugeführt wird, und um einen zweiten Zählfaktor zählt, wenn das Zeiteinheitssignal ihr zugeführt wird,durch eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen, daß der Zählerstand in der Zählerschaltung für die verstrichene Zeit und die Schrittzahl einen Wert erreicht hat, der ein ganzzahliges Vielfaches eines bestimmtenZählerstandes ist, und zum Erzeugen eines Steuersignals, wenn dieser Zählerstand erfaßt wird, und durch, eine auf die Zählerstände der Zählerschaltung für die verstrichene Zeit und die Schrittanzahl sowie auf das Steuersignal ansprechende Einrichtung, um ein Schrittzahl- und Wiederholsignal für die verstrichene Zeit zu erzeugen, das den Wert des ganzzahligen Vielfachen angibt.

4-3. Einrichtung nach Anspruch 4-2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schrittzahl- und Wiederholsignal für die verstrichene Zeit einen einzigen Impuls hat, wenn die Erfassungseinrichtung zuerst feststellt, daß ein Zählerstand gleich dem bestimmten Zählerstand von der|Zählerschaltung gezählt wurde, und anschließend mehrere Impulse hat, die jedesmal dann erzeugt werden, wenn ein Wert des ganzzahligen Vielfachen von größer als 1 erfaßt wird, wobei die Anzahl dieser Impulse gleich dem ganzzahligen Vielfachen ist.

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44-. Einrichtung nach Anspruch 4-3, gekennzeichnet durch eine Quelle eines Trägersignals und eine Modulatorschaltung, die das Trägersignal mit dem Schrittzahl- und Wiederholsignal für die verstrichene Zeit moduliert und ein moduliertes Schrittzahl- und Wiederholsignal erzeugt, wobei die akustische Einrichtung auf das modulierte Schrittzahl- und Wiederholsignal zum Erzeugen eines hörbaren Schrittzahl- und Wiederholsignals anspricht.

4-5· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Quelle (32) des ersten Frequenzsignals eine Oszillatorschaltung und außerdem die folgenden Bauteile aufweist: ein mit einem externen Betätigungsteil gekoppelter Betätigungsschalter zum Erzeugen eines einzelnen Betätigungssignals jedesmal dann, wenn das Betätigungsteil betätigt wird, eine auf das Betätigungssignal zu ihrem Setzen und Erzeugen eines ersten Steuersignals ansprechende Kippstufe, eine mit der Oszillatorschaltung zu deren Steuerung verbundene Verknüpfungsschaltung, die auf das erste Steuersignal zum Wirksamschalten der Oszillatorschaltung anspricht, eine Frequenzteilerschaltung, die ein von der Oszillatorschaltung erzeugtes Zeitbasissignal erhält und ein Zeiteinheitssignal erzeugt, und eine zeithaltende Schaltung, die das Zeiteinheitssignal erhält und ein Beendigungssignal erzeugt, wenn eine bestimmte Zeitdauer verstrichen ist, das an einen Rücksetzanschluß der Kippstufe zu ihrem Eücksetzen gegeben wird, wodurch die Verknüpfungsschaltung das Schwingen der Oszillator schaltung verhindert.

4-6. Einrichtung nach Anspruch 4-5, dadurch gekennzeichnet , daß der Betätigungsschalter mit einer Eingangsschaltung verbunden ist, die die folgenden Bauteile aufweist: einen Widerstand relativ hohen Wertes, dessen

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einer Anschluß mit dem Eingangsanschluß verbunden ist und dessen anderer Anschluß einen ersten logischen Pegel erhält, einen Feldeffekttransistor, dessen Drainelektrode mit dem Eingangsanschluß verbunden ist und dessen Source-Elektrode den ersten logischen Pegel erhält, einen Inverter, dessen einer Eingang mit dem Eingangsanschluß und dessen einer Ausgang mit einer Gateelektrode des Feldeffekttransistors verbunden ist, wodurch der Eingangsanschluß, bei dem ersten logischen Pegel eine niedrige Impedanz hat, wenn der Betätigungsschalter geöffnet ist, und beim Schließen des Be1ä tigungsschalters der Eingangsanschluß auf einen zweiten logischen Pegel eingestellt wird, wobei dieser Übergang zwischen dem ersten und zweiten logischen Pegel das Betätigungssignal bildet.

47- Einrichtung nach Anspruch 45, gekennzeichnet durch eine Kippstufe, die auf das aufeinanderfolgende Auftreten des Betätigungssignals zum Erzeugen eines Ausgangssignals anspricht, das aufeinanderfolgend zwischen den ersten und zweiten Pegeln sich ändert, durch eine zwischen den Schrittsignal-Generator (22) und die akustische Einrichtung (26) geschaltete Treiberschaltung (24·) und durch eine Steuer-Verknüpfungsschaltung, die mit der Treiberschaltung verbunden ist und auf den ersten Pegel des Ausgangssignals von der Kippstufe anspricht, damit das Schrittsignal an die Treiberschaltung gegeben werden kann und auf den zweiten Pegel des Ausgangssignals der Kippstufe anspricht, um das Zuführen des Schrittsignals an die Treiberschaltung zu verhindern.

48. Einrichtung nach Anspruch 46, gekennzeichnet durch eine erste Eingangssteuer-Zählerschaltung, die

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auf den erstenPegel des Eingangsanschlusses anspricht, um ihren Zählerstand auf Null zurückzusetzen, durch eine erste Verknüpfungsschaltung, die ein von der irequenzteilerschaltung erzeugtes Taktsignal erhält und einen mit einem Eingangsanschluß der ersten Eingangssteuer-Zählerschaltung verbundenen AusgangsanSchluß hat, durch eine zweite Verknüpfungsschaltung, die mit den Ausgangsanschlüssen der ersten Eingangssteuer-Zählerschaltung verbunden ist und einen mit einem Eingang der ersten Verknüpfungsschaltung verbundenen Ausgangsanschluß hat, wodurch die erste Verknüpfungsschaltung durch ein .Ausgangssignal von der zweiten Verknüpfungsschaltung daran gehindert wird, die Taktimpulse an die erste Eingangssteuer-Zählerschaltung zu geben, wenn ein bestimmter Zählerstand in dieser Zählerschaltung erreicht ist, und die Taktimpulse in anderer Weise weitergeben kann, wobei das Ausgangssignal von der zweiten Verknüpfungsschaltung an einen Rücksetzanschluß der zeithaltenden Schaltung gegeben wird, wodurch die Inhalte der zeithaltenden Schaltung auf IFuIl zurückgesetzt werden, wenn der bestimmte Zählerstand von der ersten Eingangssteuer-Zählerschaltung erreicht wird.

4-9. Schritt-Zeitgebereinrichtung, die von einer Batterie gespeist ist, gekennzeichnet durch eine Zeitbasis-Oszillatorschaltung (32), die eine Steuer-Verknüpfungsschaltung aufweist, die ein Schwingen der Zeitbasis-Oszillatorschaltung verhindert, wenn die Verknüpfungsschaltung sich in ihrem gesperrten Zustand befindet,und' ein Schwingen zuläßt, wenn die Verknüpfungsschaltung sich in ihrem leitenden Zustand befindet, durch einen eine Zählerschaltung aufweisenden Frequenzteiler, die ein von der Zeitbasis-Oszillatorschaltung erzeugtes Zeitbasissignal erhält, durch eine erste Zeitzählschaltung, die ein Ausgangssignal von der Erequenzteiler-Zählerschaltung erhält und dadurch ein Zeiteinheitssignal erzeugt, durch

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eine zweite Zeitzählerschaltung, die das Zeiteinheitssignal erhält und dadurch ein Zeitgabesignal jedesmal dann erzeugt, wenn ein erstes Zeitintervall verstrichen ist, und ein Beendigungssignal erzeugt, wenn ein zweites Zeitintervall verstrichen ist, wobei das zweite Zeitintervall ein ganzzahliges Vielfaches des ersten Zeitintervalls ist, durch einen extern betätigten Digitalschalter zum Einstellen einer einen numerischen Wert angebenden Codekombination, die mehrere elektrische Signale aufweist, durch eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen dieser Codekombination mit einem Zählerstand in der Frequenzteiler-Zählerschaltung und zum Erzeugen eines Koinzidenzsignals, wenn Übereinstimmung zwischen der Kohlekombination und dem Zählerstand erfaßt wird, durch eine erste Verknüpfungsschaltung zum Erfassen eines bestimmten Zählerstandes, der Frequenzteiler-Zählerschaltung und zum Erzeugen eines Erfassungssignals, wenn dieser Zählerstand erfaßt wird, durch eine auf das Erfassungssignal zu ihrem Zurücksetzen und Erzeugen eines ersten Ausgangssignals ansprechende Kippstufe, die auf das Koinzidenzsignal zu ihrem Setzen und zum Erzeugen eines zweiten Ausgangssignals anspricht, durch eine zweite Verknüpfungsschaltung, die ein erstes Taktsignal relativ hoher Frequenz von einer Eingangsstufe der Frequenzteiler-Zählerschaltung erhält, auf das erste Ausgangssignal zum Hindurchlassen des ersten Taktsignals anspricht und auf das zweite Ausgangssignal zum Sperren des Hindurchgangs der ersten Taktimpulse anspricht, durch einen Schrittsignal-Zähl,er zum Zählen der Ausgangssignalimpulse von der zweiten Verknüpfungsschaltung, durch eine dritte Verknüpfungsschaltung, die Ausgangssignale von dem Schrittsignal-Zähler erhalten, um dadurch ein erstes Frequenzsignal zu erzeugen, das eine Folge von Impulsen mit einer durch die Codekombination des Digitalschalters bestimmten durchschnittlichen Frequenz hat, durch einen

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Ehythmussignal-Zähler, der ein Ausgangssignal von dem Schrittsignal-Zähler erhält und ein mit abwechselnd aufeinanderfolgenden Paaren von Impulsen des ersten Frequenzsignals übereinstimmende Ausgangssignal erzeugt, das an die dritte Verknüpfungsschaltung zum Sperren von abwechselnd aufeinanderfolgenden Paaren von Impulsen des ersten Frequenzsignals gegeben ist, durch eine vierte Verknüpfungsschaltung, die zwischen den Ehythmussignal-Zähler und die dritte Verknüpfungsschaltung zum Steuern der Zuführung dieses Ausgangssignals von dem Ehythmussignal-Zähler an die dritte Verknüpfungsschaltung geschaltet ist, durch einen Funktionssteueranschluß, der einen extern gesteuerten Anschluß aufweist, der mit einem Eingang der vierten Verknüpfungsschaltung verbunden ist, wodurch das Ausgangssignal von dem Ehythmussignal-Zähler an die ebitte Verknüpfungsschaltung gebbar ist, wenn sich der Funkt ion ssteueranschluß auf einem ersten Potential befindet und nicht gebbar ist, wenn der Funktionssteueranschluß sich auf einem zweiten Potential befindet, durch eine Modulatorschaltung, die das erste Frequenzsignal, das Zeitgabesignal, das Beendigungssignal und-Trägersignale erhält, die dritte und vierte iDaktsignale relativ niedriger Frequenz aufweisen, die von der ersten Zeitzählerschaltung erzeugt sind, wodurch die erste -Frequenz das dritte Taktsignal moduliert, um ein Schritt-Zeitgabesignal, zu erzeugen, das Zeitgebersignal das vierte Taktsignal moduliert und das sich ergebende Signal das dritte Taktsignal moduliert, um ein moduliertes Zeitgabesignal zu erzeugen, sowie das Beendigungssignal das vierte Frequenzsignal moduliert und das sich ergebende Signal das dritte Taktsignal moduliert, um ein moduliertes Beendigungssignal zu erzeugen, durch eine Treiberschaltung, die das Schrittsignal, das modulierte Zeitgabesignal und das modulierte Beendigungssignal erhält und dadurch Treibersignale erzeugt, durch einen auf die Treiber-

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signale zum. Erzeugen eines akustischen Schritt-Zeitgebersignals, eines akustischen Zeitgabesignals und eines akustischen Beendigungssignals ansprechenden elektrodynamischen Lautsprecher, durch einen extern betätigten Betätigungsschalter zum Erzeugen eines einzigen Betätigungssignals, das einen Übergang von einem ersten Potential auf ein zweites Potential hat, wenn er betätigt ist, durch eine zweite Kippstufe, die auf das Betätigungssignal zu ihrem Setzen und zum Erzeugen eines Einschaltsignals anspricht, wobei dieses Einschaltsignal an das Steuerverknüpfungsglied der Zeitbasis-Oszillatorschaltung zu ihrem Schwingen gegeben ist, durch eine Eingangssteuer-Zählerschaltung, die auf das zweite Potential des Betätigungsschalters zum Zurücksetzen ihres Zählerstandes auf Mull anspricht, durch eine fünfte Verknüpfungsschaltung, die ein von der ersten Zeitzählerschaltung erzeugtes Signal erhält und einen mit einem Eingangsanschluß der Eingangssteuer-Zählerschaltung verbundenen Ausgangsanschluß hat, durch eine sechste Verknüpfungsschaltung, die mit Ausgangsanschlüssen der Eingangssteuer-Zählerschaltung zum Erfassen eines bestimmten Zählerstandes von ihr verbunden ist und einen mit einem Eingang der fünften Verknüpfungsschaltung verbundenen Aus gangs ans chluß hat, um diese zu sperren, wenn der bestimmte Zählerstand erfaßt wird, durch eine Verbindung des Ausgangs der sechsten Verknüpfungsschaltung mit den Rücksetzanschlüssen der zweiten Zeitzählerschaltung,wodurch diese zurückgesetzt ist, wenn der bestimmte Zählerstand der Eingangssteuer-Zählerschaltung erfaßt wird, durch eine Zeitsteuer-Zählschaltung, die auf das Betatigungssignal zum Zurücksetzen ihres Zählerstandes auf Bull anspricht, durch eine siebte Verknüpfungsschaltung, die ein von der ersten Zeitzählerschaltung erzeugtes Taktsignal erhält und einen mit einem Eingangsanschluß der Zeitsteuer-Zählschaltung verbundenen Ausgangsanschluß hat,

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durch eine mit den Ausgangsanschlüssen der Zeitsteuer-Zählschaltung verbundene achte Verknüpfungsschaltung zum Erfassen eines bestimmten Zählerstandes von dieser, die einen mit einem Eingang der siebten Verknüpfungsschaltung verbundenen Ausgangsanschluß hat, um diese zu sperren, wenn der bestimmte Zählerstand erfaßt wird, und durch eine Verbindung des Ausgangs der achten Verknüpfungsschaltung mit einem Steueranschluß der Modulatorschaltung, wodurch diese das Schrittsignal vor dem Erfassen des bestimmten Zählerstandes der Zeitsteuer-Zählerschaltung erzeugt und nach dem Erfassen des bestimmten Zählerstandes an der Erzeugung des Schrittsignals gehindert wird.

50. Schritt-Zeitgebereinrichtung, die von einer Batterie gespeist ist, gekennzeichnet durch eine eine Steuerverknüpfungsschaltung aufweisende Zeitbasis-Oszillatorschaltung, durch einen eine Zählerschaltung aufweisenden Frequenzteiler, der das von der Zeitbasis-Oszillatorschaltung erzeugte Zeitbasissignal erhält, durch eine erste Zeitzählschaltung, die ein Ausgangssignal von der Zählschaltung des Frequenzteilers erhält und dadurch ein Zeiteinheitssignal erzeugt, durch einen extern betätigten Betätigungsschalter zum Erzeugen eines Betätigungssignals, dirch eine auf das Betätigungssignal zu ihrem Zurücksetzen und Erzeugen eines Einschaltsignals ansprechende erste Kipps-tufe, wobei das Einschaltsignal an die Steuerverknüpfungsschaltung der Zeitbasis-Oszillatorschaltung gegeben wird, um deren Schwingen zu ermöglichen, durch einen ersten Eingangssteuerzähler, der ein Taktsignal von der ersten Zeitzählerschaltung erhält und an Steueranschlüssen das Betätigungssignal zum Ermöglichen seines Zählens erhält, durch eine erste Verknüpfungsschaltung zum Erfassen eines bestimmten Zählerstandes des ersten Eingangs-Steuerzählers und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn der bestimmte Zählerstand erfaßt

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wird, durch einen zweiten Eingangssteuerzähler, der das Ausgangssignal von der ersten Verknüpfungsschaltung erhält und das aufeinanderfolgende Auftreten des Ausgangssignals zählt, wobei das Zählen des zweiten Eingangs-Steuerzählers durch das Betätigungssignal ermöglicht wird, durch eine zweite Verknüpfungsschaltung zum Erfassen eines bestimmten Zählerstandes des zweiten Eingangs-Steuerzählers und zum Erzeugen eines Ausgangssignals, wenn dieser Zählerstand erfaßt wird, wobei das Ausgangssignal der zweiten Verknüpfungsschaltung an die erste Verknüpfungsschaltung gegeben ist, um die Zuführung des Taktsignals an den ersten Eingangssteuerzähler zu verhindern, durch eine auf das Ausgangssignal der zweiten Verknüpfungsschaltung zu ihrem Setzen und zum Erzeugen eines ersten Verknüpfungs-Steuersignals ansprechende Kippstufe, durch eine auf das Ausgangssignal der ersten Verknüpfungsschaltung zu ihrem Setzen und zum Erzeugen eines zweiten Verknüpfungs-Steuersignals ansprechende dritte Kippstufe, durch eine ein zweites Betätigungssignal erzeugende Schaltung, das einen bei Beginn des Betätigungssignals erzeugten Impuls kurzer Dauer hat, wenn der Betätigungsschalter betätigt wird, durch eine auf das zweite Betätigungssignal und auf das logisch invertierte erste Verknüpfungssteuersignal ansprechende dritte Verknüpfungsschaltung zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das der dritten Kippstufe zu ihrem Zurücksetzen und Erzeugen eines vierten Gattersteuersignals zugeführt ist, durch eine auf das erste Verknüpftragssteuersignal, das zweite Verknüpfungssteuersignal und das zureite -Betätigungssignal zum Erzeugen eines Schritt-Speicher-Rücksetzsignals ansprechende vierte Verknüpfungsschaltung, durch ©ine auf das logisch invertier=· te zweite Verknüpfungssteu. ersignal von der drittes Kippstufe HHd auf das zweite Bet&tigimgssigaal zum Erzeugea eines Schritt-Speicher-Vorsehubsignals aasprechenäe fünfte Verknüpfungsschaltung, durch eiaea Sehritt-Speieher-Zäiilep,, der auf das Schritt-Speicher-Bücksetzsignal sum Zurücksetzen

auf einen Zählerstand von Mull und auf jedes Auftreten des Schritt-Speicher-Vorschubsignals anspricht, um einen gespeicherten Zählerstand um 1 zu erhöhen, durch eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen der Inhalte des Schritt-Speicher-Zählers und des Frequenz-Teiler-Zählers und zum Erzeugen eines Übereinstimmung angebenden Signals, wenn Übereinstimmung zwischen den Inhalten erfaßt wird, durch eine auf ein Aus gangs signal von dem Frequenzteiler-Zähler zu ihrem Setzen und zum Erzeugen eines ersten Steuersignals ansprechende vierte Kippstufe, wenn ein bestimmter Zählerstand des Frequenzteiler-Zählers erreicht wird, und zu ihrem Zurücksetzen auf das die Übereinstimmung angebende Signal anspricht, wodurch das Schritt-Verknüpfungssteuersignal beseitigt wird, durch eine fünfte Verknüpfungsschaltung, die das Zeitbasissignal und das Schritt-Verknüpfungssteuersignal erhält und dadurch das Zeitbasissignal an einen Ausgangsaaschluß von ihr gibt, durch eine Schrittzeitgabe-Teilerschaltung, die das Ausgangssignal von der fünften Gatterschaltung erhält, durch eine Verzögerungsschaltung, die das Ausgangssignal von der Schrittzeitgabe-Teilerschaltung erhält und ein um eine bestimmte Dauer zeitlich verzögertes Ausgangssignal erzeugt, durch eine achte Verknüpfungsschaltung, die das Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung und das von der Schrittseitgabe-Teilerschaltung erhält, um ein erstes Frequenzsignal zu erzeugen, durch eine Rhythmussteuerschaltung, die das erste Erequenzsignal erhält und ein erstes Frequenz sign al mit rhythmischer Komponente erzeugt, durch eine vierte Kippstufe, die auf das abwechselnde Auftraten des Ausgangssignals von der ersten Verknüpfungsschaltung zum Erzeugen eines Ausgangssignals anspricht, durch eiae auf das abwechselnde Auftreten des Ausgangssignals von άβτ vierten Kippstufe ansprechende fünfte Kippstufe zum Erseugen eines Ausgangssignals, durch, eine erste Wahlsclialtung^ die das erste 3Frequenzsignal und das ZeiteiBlieitssignal erhält, auf das Aus gangs signal von der viertes Kippstufe und

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auf das logisch invertierte Ausgangssignal dieser vierten Kippstufe anspricht, um selektiv das erste Frequenzsignal und das Zeiteinheitssignal an einen Ausgangsanschluß von ihr hindurchzulassen, durch einen zusammengefaßten Schrittzahl- und Ze it-Zähler für die verstrichene Zeit, der das an dem Ausgangsanschluß der fünften Verknüpfungsschaltung erzeugte Signal erhält, durch eine Übertrags-Verknüpfungsschaltung, die mit dem Schritt zahl- und Zeit-Zähler verbunden ist und auf das Ausgangssignal von der vierten Kippstufe sowie auf deren logischen invertierten Wert anspricht, um selektiv zu bewirken, daß der Schrittzahl- und Zeitzähler eine bestimmte Anzahl von Schritten und ein bestimmtes verstrichenes Zeitintervall zählt, und daraufhin ein Signal für die verstrichene Zeit und ein Schrittzahl-Signal erzeugt, durch eine Wiederholsignal-Zähler schaltung, die auf das zweite Betätigungssignal zum Zurücksetzen auf einen Zählerstand von Muli anspricht, durch eine siebte Verknüpfungsschaltung, die das erste Frequenzsignal erhält und einen mit einem Takteingangsanschluß der Wiederholsignal-Zählerschaltung verbundenen Ausgangsanschluß hat, durch eine Vergleichsschaltung zum Vergleichen des Zählerstandes in dem Schrittzahl- und Zeit-Zähler mit dem in dem Wiederholsignal-Zähler .und zum Erzeugen eines Koinzidenzsignals, wenn Übereinstimmung zwischen diesen erfaßt ist, durch eine auf das Koinzidenzsignal zum Setzen und zum Erzeugen eines Ausgangssteuersignals ansprechende fünfte Kippstufe, wobei dieses Ausgangssteuersignal an einen Eingang der siebten Verknüpfungsschaltung gegeben wird, damit das erste Ifrequenzsignal in den Wiederholsignal-Zähler eingebbar ist, durch eine zweite Wahlschaltung, die das erste Frequenzsignal und das erste Frequenzsignal mit einer rhythmischen Komponente erhält und auf das Ausgangssignal von der fünften Kippstufe und dessen logischen invertierten Wert anspricht, um selektiv das erste Frequenzsignal und das erste Frequenzsignal mit einer rhythmischen Komponente an einen Ausgangsanschluß zu geben, durch eine sechste Kippstufe, die auf das aufeinanderfolgende Auftreten des Be-

tätigungssignals zum abwechselnden Erzeugen eines Steuersignals und des logisch invertierten Wertes dieses Steuersignals anspricht, durch eine neunte Verknüpfungsschaltung, die das Ausgangssignal von der zweiten Wahlschaltung erhält und auf das Steuersignal von der sechsten Kippstufe anspricht, um das Ausgangssignal von der zweiten Wahlschaltung an einen Ausgangsanschluß zu geben, durch eine erste Modulator-Verknüpfungsschaltung, die ein erstes Trägersignal von der Frequenzteilerschaltung und das Wiederholsignal erhält, durch eine zweite Modulator-Verknüpfungsschaltung, die ein moduliertes ^signal von der ersten Modulator-Verknüpfungsschaltung, das Ausgangssignal von der neunten Verknüpfungsschaltung und ein zweites Trägersignal von der Frequenz-Teilerschaltung erhält, um ein Schrittsignal und ein moduliertes Wiederholsignal zu erzeugen, durch eine Treiberschaltung, die das Schrittsignal und das modulierte Wiederholsignal erhält, um entsprechende Treibersignale zu erzeugen, und durch einen von den Treibersignalen gespeisten elektrodynamischen Lautsprecher zum Erzeugen eines hörbaren Schritt-Zeitgabesignals und von hörbaren Wiederholsxgnalen, die die Verstrichenen Zeitintervalle und die Anzahlen der ausgeführten Schritte angeben.

51. Schritt-Zeitgebereinrichtung mit einem Meßsystem für die Pulsfrequenz eines Benutzers der Einrichtung, gekennzeichnet durch ein an der Haut des Benutzers angeordnetes lichtemittierendes Element, durch eine Schaltung zum Erzeugen eines Aktivierungssignals mit einer Impulsfolge sum periodischen Aktivieren des lichtemittierenden Elementes, wobei die Frequenz der periodischen Aktivierung hoch gegenüber der durchschnittlichen Pulsfrequenz des Benutzers ist, durch ein fotoelektrisches Erfassungselement an der Haut des Benutzers neben dem lichtemittierenden Element, durch eine Abschirmung zwischen dem lichtemittierenden Element und dem

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fotoelektrischen Erfassungselement zum Verhindern einer Lichtübertragung zwischen dem fotoelektrischen Erfassungselement und dem lichtemittierenden Element außer über einen Übertragungsweg, der durch einen Teil des Körpers des Benutzers geht, durch eine Schaltung zum Erzeugen eines Erfassungs-Überwachungssignals zum periodischen Erfassen einer fotoelektrischen Spannung, die als Folge des auf dem fotoelektrischen Element auftreffenden Lichtes erzeugt wird, wobei das Erfassungs-Überwachungssignal eine Impulsfolge enthält, die mit dem Aktivierungssignal in Phase und Frequenz synchronisiert ist, und durch eine Verstärkerschaltung, die periodisch von dem Erfassungs-Überwachungssignal aktiviert wird, um die fotoelektrische Spannung zu erfassen und zu verstärken, und eine Mittelwertschaltung zum Erzeugen eines Ausgangssignals aufweist, das mit der Pulsfrequenz des Benutzers synchronisiert ist.

52. Einrichtung nach Anspruch 51> dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkerschaltung mehrere komplementäre Feldeffektorstufen aufweist, von denen abwechselnde der Transistorstufen durch die Erfassungs-Überwachungssignale entgegengesetzter Phase aktivierbar sind, sowie einen Kondensator aufweist, der am Ausgang einer äeden der Stufen zum Speichern einer Ladung angeordnet ist, während die zugeordnete Stufe sich in ihrem unwirksamen Schaltzustand befindet.

55· Einrichtung nach Anspruch. 52, dadurch gekennzeichnet 5, daß die Verstarkungssclialtung außerdem einen Summier- und Mittelwerinrerstärker sum SuHnleres der Signale aufweist, die von den mehreren komplementären FeldeffekttransistorstiifeB erzeugt sind₉ und. ein einen seitliches Mittelwert dieses summierten Sigaals darstelleades -Sigaal erzeugtο

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5⁷I-. Einrichtung nach Anspruch 51» dadurch gekennzeichnet , daß jedes von den Aktivierungs- und den Erfassungs-Überwachungs-^Signalen eine Folge von Impulsen aufweist, wobei die Impulsbreite der Impulse des Erfassungs-Überwachungssignals geringer als die der Impulse des Aktivierungssignals ist.

55· Einrichtung nach Anspruch 51» dadurch gekennzeichnet , daß das lichtemittierende Element und das fotoelektrische Element auf einem Bing, der auf den Finger des Benutzer paßt, angeordnet sind und daß der Verstärker innerhalb einer an einem Armband getragenen Schritt-Zeitgebervorrichtung angeordnet ist.

56. Einrichtung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindung zwischen dem lichtemittierenden Element, dem foto elektrischen Element und der Schritt-Zeitgebervorrichtung durch elektrische Verhindungsleitungen hergestellt ist.

57· Einrichtung nach Anspruch 55» dadurch gekennzeichnet , daß die Verbindung zwischen der Schritt-Zeitgebervorrichtung und mindestens einem von lichtemittierenden Element und fotoelektrischem Element mit Hilfe einer flexiblen optischen Faserverbindung hergestellt ist.

58o Einrichtung nach Anspruch 51» gekenazeicha e t durch eine Schaltung zum Messen der !frequenz des Änisgangssignals von dem Summier- und Bittelwert-Verstärker UBd durch eine optoelektrisch^ Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der Frequenz als Messung der Pulsfrequenz des Benutzers.

59°- Sehriirk-Zeitgebereinrichtung, die tos eiaer· aufladbarei: Batterie gespeist ist und eine Aufladeeinrichtung auf weist.

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gekenn zeich.net durch eine Solarzellenanordnung und durch eine zwischen die aufladbare Batterie und die Solarzellenanordnung geschaltete Ladesteuerschaltung, mit der das Aufladen der Batterie von der Solarzellenanordnung steuerbar ist.

60. Schritt-Zeitgebereinrichtung nach Anspruch 59» dadurch gekennzeichnet , daß die Lade steuerschaltung die folgenden Bauteile aufweist: eine Entladesperrschaltung zum Erfassen, wenn die Ausgangs spannung der Solarzellen-Anordnung unter einen ersten bestimmten Pegel fällt und zum Abtrennen der Solarzellen-Anordnung von der aufladbaren Batterie und durch eine Überladeverhinderungsschaltung zum Erfassen, wenn die Spannung der Solarzellenanordnung über einen zweiten bestimmten Pegel ansteigt, und zum Abtrennen dec Solarzellenanordnung von der aufladbaren Batterie.

61» Einrichtung nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet , daß die Ent ladeve rhinderungsschal tung eine Schaltung zum Erfassen, daß die Ausgangsspannung der Solarzellenanordnung unter den ersten bestimmten Wert gefallen ist und zum Erzeugen einer dieses angebenden Steuerspannung und einen ersten Schalttransistor aufweist, der zwischen die Solarzellenanordnung und die aufladbare Batterie geschaltet ist und auf die Steuerspannung zum Abtrennen der Solarzellenanordnung und der aufladbaren Batterie anspricht .

62. Einrichtung nach Anspruch 60 äer 61, dadurch g e kenn zeichnet , daß die Überladeverhinderungsschaltung einen in dem Ladestrompfad zwischen der Solarzellenanordnung der aufladbaren Batterie geschalteten Widerstand, eine Schaltung zum Erfassen, wenn die über dem Widerstand abfallende Spannung über einen bestimmten

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Pegel ansteigt, der dem zweiten bestimmten Pegel der Ausgangsspannung von der Solarzellenanordnung entspricht, und zum Erzeugen einer Steuerspannung in diesem Augenblick sowie einen zweiten Sclialttransistor aufweist, der zwischen die Solarzellenanordnung und die aufladbare Batterie geschaltet ist und auf die Steuerspannung zum Abtrennen der Solarzellenanordnung von der aufladbaren Batterie anspricht.

63. Einrichtung nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten und zweiten Schalttransisto ren auf einem gemeinsamen Substrat gebildete Feldeffekttransistoren sind, deren Drain-Anschlüsse miteinander verbunden sind.

64. Einrichtung nach Anspruch 591 gekennzeichn e t durch eine Einrichtung zum Aufladen der aufladbaren Batterie mit Hilfe einer herkömmlichen Metzspannung, gekennzeichnet durch einen Transformator, einen zwischen den Netzspannungsanschluß und die Primärwicklung des Transformators geschalteten Kondensator zum Vermindern der Amplitude der an die Primärwicklung gegebenen Spannung, durch eine Gleichrichter- und ^Glättungsschaltung, die mit der Sekundärwicklung des Transformators zum Erzeugen einer geglätteten Glexchspannung verbunden ist, wobei die geglättete Glexchspannung an die Ausgangsanschlüsse der Solarzellenanordnung gegeben wird.

65- Schritt-Zeitgebereinrichtung mit einem wasserdichten Lautsprecher, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer zylindrischen öffnung darin, deren Mantelfläche mindestens teilweise mit Gewinde versehen ist, ein aus einem magnetisch permeablen Material gebildetes Außenteil, das auf seiner Außenmantelfläche einen Gewindeteil hat, der mit dem Gewindeteil der Gehäuseöffnung in Eingriff bringbar ist, durch einen zentrisch innerhalb des Außenteils ange-

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ordneten Permanentmagneten, durch eine umden Permanentmagneten angeordnete Antriebsspule, durch eine aus einem magnetisch permeablen Material gebildete flexible Membran, die neben dem Permanentmagneten in einer Ebene angeordnet ist, die quer zur Achse der zylindrischen öffnung verläuft, und durch eine Dichtungseinrichtung, die zwischen dem Umfang der flexiblen Membran und einem TJmfangsteil der zylindrischen öffnung vorgesehen ist.

66. Schritt-Zeitgebereinrichtung mit einem Lautsprecher wasserdichter Konstruktion, g ekennzeich.net durch ein Gehäuse mit einer zylindrischen Öffnung in diesem, durch ein aus einem magnetisch permeablen Material gebildetes Außenteil, durch einen zentrisch innerhalb des Außenteils angeordneten Permanentmagneten, durch eine aus einem magnetisch permeablen Material gebildete flexible Membran, die neben dem Permanentmagneten in einer Ebene quer zur Mittenachse der öffnung angeordnet ist, durch eine zwischen dem Umfang der flexiblen Membran und einem ITmf angsteil der Öffnung vorgesehene Dichtungseinrichtung und durch eine Haltefeder zum Festhalten der Dichtungseinrichtung zwischen der flexiblen Membran und dem Gehäuse.

67- Einrichtung nach Anspruch 65? dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse aus Kunststoff gefertigt ist.

68. Einrichtung nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet , daß die Haltefeder einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist.

69. Schritt-Zeitgebereinrichtung«, die von einer Batterie gespeist ist und eine wasserdichte Konstruktion für eine

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extern einsetzbare Batterie hat, gekennzeichnet durch ein Gehäuse mit einer öffnung zum Aufnehmen der Batterie, wobei ein Ende des Gehäuses von außerhalb des Gehäuses frei zugänglich ist, durch eine Dichtungseinrichtung, die an der Innenmantelfläche der öffnung zwischen dem Gehäuse und der Batterie vorgesehen ist und durch eldctrische Kontaktteile, die innen in dem Gehäuse vorgesehen sind, um mit den Elektroden der Batterie in Eontakt zu treten.

70 . Einrichtung nach Anspruch 69» dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtungsinrichtung mindestens einen O-Hing aufweist.

71. Kombination einer elektronischen Uhr und einer Schritt-Zeitgebereinrichtung ₅ gekennzeichnet durch einen extern zu betätigenden Schalter zum Wählen einer zeithaltenden Arbeitsweise und einer eine Schritt-Zeitgabe bewirkenden Arbeitsweise, durch einen extern betätigten Schalter zum wahlweisen Vergrößern und Vermindern einer Schritt-Zeitgeber-Signalfrequenz, wenn die Arbeitsweise zur Schritt-Zeitgabe eingegeben ist, durch einen extern zu betätigenden Schalter zum Einleiten einer anhaltenden Erzeugung ehes hörbaren Schritt-Zeitgabesigaals, wenn die Arbeitsweise der Schritt-Zeitgäbe eingegeben ist, durch eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen der augenblicklichen Zeit und des Datums, wenn die zeithaltende Arbeitsweise eingegeben ist, und zum Anzeigen einer verstrichenen Zeitdauer, wenn die Arbeitsweise der Schritt-Zeitgabe eingegeben ist, durch, eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen einer Schritt-Zeitgabe-Signalfrequenz, wenn die Arbeitsweise der Schritt-Zeitgabe eingegeben ist, durch eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen einer Gesamtanzahl von ausgeführten Schritten und

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durch eine akustische Einrichtung zum Erzeugen eines hörbaren Schritt-Zeitgabesi gnals, wenn die Arbeitsweise der Schritt-Zeitgabe eingegeben ist.

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