AUDIO-EDUCADOR ELECTRONICO.(ES2036450)

k
19
OFICINA ESPAÑOLA DE
PATENTES Y MARCAS
k
ES 2 036 450
kNúmero de solicitud: 9101400
kInt. Cl. : G10L 7/04
11 N.◦ de publicación:
21
5
51
ESPAÑA
H03J 5/00
A61B 5/12
k
12
SOLICITUD DE PATENTE
A2
k
71 Solicitante/es: Juan Domı́nguez Jaro
k
72 Inventor/es: López López, José Marı́a y
k
74 Agente: Zunzunegui y Redonet, Luis Ignacio
22 Fecha de presentación: 11.06.91
43 Fecha de publicación de la solicitud: 16.05.93
43 Fecha de publicación del folleto de la solicitud:
16.05.93
k
La Palma, 11
21002 Huelva, ES
José Marı́a López López
k
Domı́nguez Jaro, Juan
k
k
kResumen:
54 Tı́tulo: Audio-educador electrónico.
57
Audio - educador electrónico.
Está destinado a que el paciente reciba la palabra
linealmente, amplificando las frecuencias perdidas y
atenuando si fuese necesario las frecuencias de donde
aún conserva restos auditivos, para componer una
curva audiométrica que compense dichas pérdidas y
conseguir que todas las frecuencias audibles le lleguen con la misma amplitud sonora. Cuenta para
ello con un módulo de entrada I provisto de un temporizador II, conexiones (6 y 7) para micrófonos y
generadores de sonido, y un canal directo CD con
potenciómetros de corte y de nivel, y un módulo
de salida VI con salidas (31 y 32) para unos cascos de audición y un vibrador, estableciéndose entre
el módulo de entrada I y el módulo de salida VI, varios módulos intermedios II, III y IV, de filtraje, con
respectivos sintonizadores de frecuencia (8 - 9), (13 14) y (18 - 19) asistidos por respectivos reguladores
de pendiente de corte (10, 15, 20), y también correspondientes potenciómetros de nivel (12, 17, 22),
conectándose igualmente al módulo de salida VI un
módulo V consistente en un generador tonal con su
conmutador - selector de frecuencias (23) y su potenciómetro de nivel (26).
Venta de fascı́culos: Oficina Española de Patentes y Marcas. C/Panamá, 1 – 28036 Madrid
1
2 036 450
DESCRIPCION
La presente invención se refiere a un audioeducador, es decir, a un aparato destinado a la rehabilitación y reeducación de los problemas y patologı́as del lenguaje, especialmente en los casos de
hipoacusia y pérdidas importantes de audición,
audio-educador que, provisto de varias etapas
electrónicas y con una programación adecuada,
permite conseguir que el paciente con pérdidas de
audición en diferentes frecuencias y aprovechando
sus deficientes restos auditivos, reciba la palabra
linealmente, amplificando las frecuencias perdidas
en su justa medida y atenuando si fuese necesario
las frecuencias donde aún conserva restos auditivos, para ası́ componer una curva audiométrica
que compense dichas pérdidas y conseguir que
todas las frecuencias audibles le lleguen con la
misma amplitud sonora.
Existen en el mercado aparatos con los mismos objetivos que el audio-educador que la invención propone, aparatos con una concepción
tecnológica que deja mucho que desear en cuanto
a su fidelidad y margen de error en las respuestas que han de llegar al oı́do a tratar, a la vez
que tales aparatos ofrecen un nivel de prestaciones mı́nimo, siendo incapaces de suministrar multitud de funciones que contribuyen y completan
la rehabilitación del paciente. En este sentido los
aparatos convencionales carecen de temporizador,
generador de tonos, disposición de filtros, etc.,
participando por el contrario en los mismos elementos que resultan fuertemente distorsionantes
del sonido, todo lo cual trae consigo que sus prestaciones se encuentren muy alejadas de aquéllas
que pueden considerarse como correctas para la
rehabilitación del paciente.
A la problemática anteriormente expuesta hay
que añadir además una extraordinaria complejidad de manejo, que no sólo requiere de personal
muy especializado, sino que, además, resultan extremadamente lentos en su manipulación.
El audio-educador electrónico que la invención
propone resuelve esta problemática a plena satisfacción, en todas y cada una de las vertientes
anteriormente expuestas.
Para ello, de forma más concreta y de acuerdo
con una de las caracterı́sticas esenciales de la invención, dicho audio-educador está estructurado
a partir de un módulo de entrada, provisto del
correspondiente interruptor general, de un temporizador y de una pareja de potenciómetros que
actúan sobre el canal directo, cuya puesta en servicio viene determinada por un piloto señalizador,
a la vez que a través de un tercer potenciómetro se establece el nivel del mismo, incorporando
también este módulo las necesarias entradas de
señal, bien a través de micrófonos, bien a través
de fuentes exteriores de sonido, tales como televisión, radio, cassetes de audio y video, etc.
Este módulo de entrada, provisto del correspondiente amplificador, está conectado mediante
una serie de módulos intermedios a un módulo
de salida. Los citados módulos intermedios, en
número variable y utilizables aislada o conjugadamente, consisten en módulos de filtraje para diferentes frecuencias, que se conectan en paralelo a
la salida del amplificador del módulo de entrada y
2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
2
que se conectan a su vez a un mezclador existente
en el módulo de salida, módulo provisto también
de un amplificador al que llegan las señales mezcladas a través de un potenciómetro determinante
de la intensidad general de salida, y desde cuyo
amplificador las señales de salida son suministradas, bien a unos cascos o bien a un vibrador, en el
primer caso provistos a su vez del correspondiente
potenciómetro regulador de nivel.
Independientemente del módulo de entrada y
de los módulos intermedios, al módulo de salida se
acopla directamente un módulo complementario
consistente en un generador de tonos, concretamente a la entrada del amplificador y previamente
al potenciómetro de intensidad general citado.
De acuerdo con otra de las caracterı́sticas de
la invención, cada uno de los módulos intermedios conectados en paralelo cuenta con dos sintonizadores de frecuencia y dos reguladores de pendiente de corte, ası́ como con un potenciómetro
de intensidad a su salida hacia el mezclador.
De acuerdo con otra de las caracterı́sticas
esenciales de la invención, los citados módulos
intermedios, actuando en paralelo, permiten la
construcción de discontinuidades con filtros pasaaltos por debajo de los 2.000 Hz.
Finalmente y de acuerdo con otra de las caracterı́sticas de la invención, el módulo generador
tonal consiste básicamente en un generador de
frecuencias de tonos puros, que genera frecuencias con formas de onda sinusoidales, y dispone
de un conmutador-selector, ası́ como de un potenciómetro de intensidad en correspondencia con su
conexión al módulo de salida.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las caracterı́sticas del invento,
se acompaña a la presente memoria descriptiva,
como parte integrante de la misma, un juego de
dibujos en el que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado lo siguiente:
La figura 1.- Muestra un diagrama de bloques
correspondiente a un audio-educador electrónico
realizado de acuerdo con el objeto de la presente
invención.
La figura 2.- Muestra una vista en alzado
frontal del panel de control y mando del audioeducador de la figura anterior, de acuerdo con un
determinado ejemplo de realización práctica para
el mismo.
La figura 3.- Muestra varios ejemplos de filtraje utilizando uno de los módulos intermedios
del audio-educador de la invención.
La figura 4.- Muestra a su vez varios modelos
de filtraje, en este caso con otro módulo intermedio.
La figura 5.- Muestra diferentes modelos de
filtraje con el otro módulo intermedio del audioeducador que se preconiza.
La figura 6.- Muestra, finalmente, diferentes modelos de filtraje con diversos módulos del
audio-educador.
A la vista de estas figuras, y más concretamente de las figuras 1 y 2, puede observarse cómo
el audioeducador que la invención propone está
estructurado a partir de un módulo de entrada
I, varios módulos intermedios II, III y IV y un
módulo de salida VI, estando los tres módulos in-
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3
termedios II, III y IV conectados en paralelo, estando destinados a realizar una serie de filtrajes
de frecuencias, y colaborando también en el circuito un módulo V consistente en un generador
tonal.
De forma más concreta en el módulo de entrada I existe un interruptor general (1) de encendido/apagado, con su correspondiente testigo luminoso, un temporizador (2), con un indicador de
0 a 60 minutos, con señal de alarma, dos potenciómetros (3) que actúan sobre el canal directo CD,
atenuando o amplificando las frecuencias por debajo de 800 Hz y por encima de los 2.400 Hz. Estos potenciómetros podrán respetar la respuesta
plana del canal directo CD manteniéndose en el
punto cero. La ganancia de éstos es de unos ±
20 dB/oct, es decir, de unos ± 20 decibelios por
octava. El módulo incorpora además un piloto
señalizador (4) de puesta en servicio del canal directo CD, y un potenciómetro (5) de nivel para
dicho CD que va de 0 a 140 dB de ganancia sobre
la señal de entrada.
Se complementa el módulo de entrada I con
tres entradas de señal, dos destinadas a los
micrófonos (6) y otra (7) para una fuente exterior de sonido que, como anteriormente se ha dicho, puede ser de televisión, radio, cassette, etc.
Pasando ahora a los módulos intermedios, el
módulo II es el encargado de la realización de una
serie de filtrajes en las frecuencias que van desde
75 Hz hasta 3.200 Hz.
Este módulo tiene la particularidad de poder
actuar como filtro pasa-bajo, pasa-alto o pasabandas, según los deseos del reeducador.
Para realizar todas las posibles curvas de respuesta cuenta con dos sintonizadores de frecuencia (8) y (9), incorporando también dos reguladores de pendiente de corte (10), con posiciones de
0-12-24-36 o 48 dB/oct. Cada uno de ellos actúa
sobre el sintonizador de frecuencias (8) y (9) junto
al que se encuentra. El módulo incorpora además
un potenciómetro de intensidad (12) con el que
es posible regular la amplitud del filtro, independiente de la potencia de otros filtros de los demás
módulos, o la inoperancia de este módulo al poner
este potenciómetro a cero. Un piloto señalizador
(11) indica si el citado módulo II está activado o
no.
De acuerdo con la estructuración descrita para
este módulo (1) y volviendo nuevamente a los sintonizadores de frecuencia (8) y (9), éstos cubren
la banda de frecuencias en dos grupos, uno desde:
I
II
III
IV
V
75
150
300
600
1200
Hz.
Hz.
Hz.
Hz.
Hz.
a
a
a
a
a
150 Hz.
300 Hz.
600 Hz.
1200 Hz.
2400 Hz.
En las figuras 3A, 3B, 3C y 3D, se han representado diferentes modelos de filtraje con este
módulo II, y según la correspondiente tabla de
valores.
5
10
15
20
Hz.
Hz.
Hz.
Hz.
Hz.
a
a
a
a
a
200 Hz.
400 Hz.
800 Hz.
1600 Hz.
3200 Hz.
B.
8
8
8
8
P.
600
300
*
400
B.
9
9
9
9
P.
600
1200
800
*
B.
10
10
10
10
P.
48 - 48
36 - 36
0 - 48
24 - 0
Siendo:
M..- Modelo.
B..- Botón.
P..- Posición.
En cuanto a los reguladores de pendiente de
corte (10), éstos y como también se ha dicho
con anterioridad, permiten variar sensiblemente
el campo de audición tal como se ha representado
en la figura 3E y de acuerdo con la siguiente tabla:
B.
P.
B.
8
600
10
P.
0
12
24
36
48
B.
P.
B.
9
1600
10
P.
0
12
24
36
48
30
35
40
45
50
Siendo:
B..- Botón.
P..- Posición.
En cuanto al módulo intermedio III, éste es
muy parecido al módulo II, pero presenta la particularidad de que sus puntos (13) y (14) de sintonización de frecuencia empiezan y llegan a octavas
más altas, cubriendo una parte del espectro que el
módulo II dejaba al descubierto, es decir, las frecuencias más altas. Este módulo se complementa
con los módulos I, II y IV para la composición de
filtrajes y la construcción de un campo optimal
de audición.
Sus octavas de actuación se sitúan en dos grupos, el primero desde:
I
II
III
IV
V
200
400
800
1600
3200
Hz.
Hz.
Hz.
Hz.
Hz.
a
a
a
a
a
200
800
1600
3200
6400
Hz.
Hz.
Hz.
Hz.
Hz.
Y el otro grupo intercalado con el anterior:
55
60
100
200
400
800
1600
M.
1
2
3
4
25
Y el otro grupo desde:
I
II
III
IV
V
4
65
I
II
III
IV
V
300
600
1200
2400
4800
Hz.
Hz.
Hz.
Hz.
Hz.
a
a
a
a
a
600
1200
2400
4800
9600
Hz.
Hz.
Hz.
Hz.
Hz.
Con los sintonizadores de frecuencia (13) y
(14) se puede construir desde un canal directo,
pasando por los pasa-bajo y pasa-alto hasta un
efectivo pasabandas de 48 dB/oct. Pero la gran
novedad, su mayor ventaja, es que este módulo,
actuando en paralelo con el módulo II, permite la
3
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5
construcción de discontinuidades con filtro pasaalto por debajo de 2000 Hz.
Cada sintonizador de frecuencia (13) y (14)
se encuentra asistido por un regulador de pendiente (15) que, como en el caso anterior, actúa
con pendientes de 0, 12, 24, 36 y 48 dB/oct de
atenuación.
El módulo incorpora también un potenciómetro de intensidad (17), similar al potenciómetro
(12) del módulo II y que, como este último, actúa
también como conector-desconector del módulo,
situación adecuadamente señalizada por un piloto
(16).
En las figuras 4A, 4B, 4C y 4D, se han representado diferentes modelos de filtraje obtenidos
con este módulo III y correspondientes a la siguiente tabla de valores:
M.
1
2
3
4
B.
P. B. P.
B.
13 1200 14 1200 15i
13 800 14 2400 15i
13
* 14 1600 15i
13 1600 14
*
15i
P.
48
36
0
48
B.
15d
15d
15d
15d
P.
48
36
24
0
Siendo:
M..- Modelo.
B..- Botón.
P..- Posición.
Pasando ahora al módulo IV, con él es posible
realizar filtrajes pasa-bandas en cualquier cinta
de frecuencias con pendientes de corte de hasta
73 dB/oct de atenuación, lo que va a permitir
una exploración del oı́do de gran concreción.
Dispone de una pareja de sintonizadores de
frecuencia en paralelo y consecutivos (18) y (19),
que registran las siguientes bandas:
Sintonizador
dcha. (19)
800
Hz.
1200
”
1600
”
2400
”
3200
”
4800
”
6400
”
9600
”
10
15
20
25
30
35
45
50
55
Cada uno de estos sintonizadores está asistido
por un regulador de pendiente de corte (20) y por
un regulador de intensidad (22) que actúa sobre la
banda que le indique el sintonizador de frecuencia
(18-19) correspondiente, estando estos reguladores de intensidad (22) asistidos por sendos pilotos
(21) que actúan como testigos de funcionamiento,
ya que dichos filtros pueden actuar en conjunto o
por separado.
En las figuras 5A, 5B, 5C y 5D se han representado diferentes modelos de filtraje obtenidos
con este IV módulo y correspondientes a la siguiente tabla de valores:
4
M.
1
2
3
B.
18
19
18
19
P.
200
3200
400
1600
B.
20
20
20i
20d
4
19
1200
20d
5
40
Sintonizador
izda. (18)
75
Hz.
100
”
150
”
200
”
300
”
400
”
600
”
800
”
6
60
65
P.
72
60
48
72
12
24
36
48
60
72
B.
22i
22i
P.
75
0
B.
22d
22d
22i
22d
P.
0
100
100
50
22d
100
22i
0
Siendo:
M..- Modelo.
B..- Botón.
P..- Posición.
Pasando ahora al módulo V, este módulo es
básicamente un generador de frecuencias de tonos
puros y genera frecuencias con formas de ondas
sinusoidales, por ser éstas las que presentan una
menor distorsión en armónicos y por lo tanto una
mayor fiabilidad para realizar las exploraciones
audiológicas.
Es muy importante resaltar que este generador de tonos va a permitir realizar exploraciones
tonales que ayudarán al reeducador a tener un
mayor conocimiento del estado del oı́do del paciente.
Dispone de un conmutador-selector de frecuencias tonales (23) en 125, 187, 250, 375, 500,
750, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000 y 6000 Hz. en
modo pasa-bandas.
Cuenta además con un potenciómetro de intensidad (26) que, para una mayor exactitud
en las exploraciones audiológicas, va dividido en
quince pasos, de 0 a 140 dB.
Este potenciómetro, en la posición cero u opcionalmente un interruptor luminoso (24), activan y desactivan el módulo V, situación que se
refleja en un piloto (25) adecuadamente situado
al respecto.
Por último y en relación con el módulo de salida VI, éste es el encargado de amplificar y hacer
llegar con el máximo de fidelidad la señal sonora
al paciente. Está provisto de un medidor de salida
(27) que indica la amplitud de sonido disponible
para ser aplicada.
Este medidor se ilumina cuando está en activo el potenciómetro de intensidad general (28),
capacitado para adoptar las posiciones 0, 10, 20,
30, 40, 50, 60, 70, 90, 100, 110, 120, 130 y 140 dB
de amplificación, de la señal que envı́an todos y
cada uno de los filtros de los módulos anteriores.
Este módulo VI cuenta además con los Jacks
de conexión (31) para los cascos de audición y
(32) para un vibrador.
Sobre la salida de cascos (31) se ha colocado un regulador de intensidad (30) que actúa
sólamente sobre esta salida, con un fraccionamiento de 0, 25, 50, 75 y 100 dB de la intensidad
general. Este potenciómetro está asistido por un
piloto (29) indicador de la puesta en servicio del
correspondiente terminal.
El manejo del audio-educador depende en
gran manera de los problemas que se estén tratando y que generalmente son distintos, tanto en
la patologı́a como en los restos auditivos sobre los
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cuales se va a actuar.
No obstante y de forma meramente orientadora, en primer lugar es preciso constatar que todos los potenciómetros de intensidad de los distintos módulos se encuentran en la posición de
potencia cero, o sea, desactivados todos los filtrajes, ası́ como el G.T.
Tras esta comprobación se actuará sobre el interruptor general (1) del módulo I. Seguidamente
y si ası́ se considera oportuno, se regulará mediante el temporizador (2) el tiempo de trabajo
de que se dispone, a término del cual sonará la
alarma que indicará que la sesión debe finalizar.
A continuación se pueden dar dos situaciones,
que el alumno o paciente sea la primera vez que se
encuentra ante el audio-educador, o que se trate
de un alumno o paciente que habitualmente está
siendo rehabilitado por el mismo.
En el primer caso se procederá a un estudio
el informe médico y O.R.L. del niño o paciente, y
seguidamente se realizará la exploración de tipo
tonal, vocal y verbo-tonal con el aparato.
Para la exploración tonal se activará el módulo
V, es decir, el generador de tonos, y se colocará el sintonizador (23) en la frecuencia 125 Hz,
abriéndose el potenciómetro general (28) hasta la
posición 140.
A continuación se irá abriendo paulatinamente el potenciómetro particular de intensidad
(26) del módulo V hasta obtener respuesta por
parte del alumno o paciente. Entonces se toma
nota del punto de intersección de frecuencia o in-
5
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8
tensidad y se pasa a explorar la siguiente banda de
frecuencias, y ası́ sucesivamente hasta completar
el análisis de todas y cada una de las bandas de
frecuencia puras.
Al finalizar con la última octava se tendrá una
curva resultante, sobre la que se añadirá después
su respuesta vocal y verbo-tonal. El proceso para
la exploración vocal y verbo-tonal se realizará
de forma análoga, pero con la particularidad de
que se utilizará como señal la propia voz y como
módulo analizador el módulo IV, el cual irá recorriendo toda la banda de frecuencias audibles.
La posibilidad de realizar esta exploración tan
completa era hasta hoy imposible de llevarse a
cabo por no reunir ninguno de los aparatos existentes en el mercado estas caracterı́sticas.
Todas las exploraciones dan como resultado
una curva de audición, donde se puede observar:
los restos, la ausencia de éstos, ası́ como sus puntos óptimos. En base a esta curva se construirán
con los módulos I, II, III y IV un filtro con posición (discontinuidad, superposición, etc.) de
éstos que mejor se ajuste a la pérdida del niño o
paciente y sobre todo aquéllo donde él diga donde
oye mejor.
Las posibles curvas de respuesta son múltiples
y se pueden ajustar perfectamente a cualquier
tipo de pérdida.
En la figura 6 se han representado diferentes modelos de filtraje correspondientes a la utilización aislada o combinada de los módulos I, II,
III y IV.
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45
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REIVINDICACIONES
1. Audio-educador electrónico, esencialmente
caracterizado por estar constituido mediante la
combinación funcional de un módulo de entrada
I, provisto del correspondiente interruptor general (1), un temporizador (2), dos potenciómetros
(3) que actúan sobre el canal directo, un piloto (4)
señalizador del estado de puesta en servicio de dicho canal directo, y un potenciómetro del nivel del
mismo, ası́ como entradas de señal correspondientes a micrófonos y fuentes exteriores de sonido; un
módulo de salida VI provisto de un potenciómetro
(28) de intensidad general, asistido por un medidor de salida (27), un amplificador con salidas de
conexión de cascos de audición (31), asistido a su
vez por un regulador de intensidad (30), y una salida de conexión de vibrador (32), incorporando
además este módulo de salida VI un mezclador
(33), a través del que se conectan al mismo de
uno a tres módulos intermedios entre el de entrada I y el de salida VI, en paralelo, el módulo II
para filtrajes en las frecuencias comprendidas entre 75 y 3200 Hz, el módulo III, similar al anterior,
para filtrajes en las frecuencias comprendidas entre 200 y 9600 Hz, y un módulo IV para filtrajes
en las frecuencias comprendidas entre 75 y 9600
Hz, módulos intermedios conectados a la salida
del amplificador y del canal directo del módulo
de entrada I, habiéndose previsto además la participación complementaria de un módulo V materializado en un generador de tonos, que se conecta
directamente al potenciómetro de entrada (28) al
amplificador del módulo de salida VI.
2. Audio-educador electrónico, según reivindicación 1a¯ , caracterizado porque el módulo
de filtraje II, capacitado para actuar como filtro pasa-bajo, pasaalto y pasa-bandas, cuenta con
dos sintonizadores de frecuencia (8) y (9), asistidos por sendos reguladores (10) de pendiente de
corte, ası́ como con un potenciómetro de intensidad (12), que actúa además como interruptor
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10
para dicho módulo y que cuenta a tal efecto con
un piloto (11) señalizador del estado de activación
o desactivación del módulo.
3. Audio-educador electrónico, según reivindicación 1a¯ , caracterizado porque el módulo de
filtraje III cuenta con dos sintonizadores de frecuencia (13) y (14), asistidos por respectivos reguladores de la pendiente de corte (15), y con un potenciómetro de intensidad (17), que actúa además
como interruptor para dicho módulo y que está
asistido por un piloto (11) de señalización del estado de activación o inactivación del módulo, con
la especial particularidad de que este módulo III
actuando en paralelo con el módulo II permite la
construcción de discontinuidades con filtros pasaaltos por debajo de 2000 Hz.
4. Audio-educador electrónico, según reivindicación 1a¯ , caracterizado porque el módulo de
filtraje IV cuenta con dos sintonizadores de frecuencia (18) y (19), asistidos por respectivos reguladores de pendiente de corte (20), incorporando
además dos reguladores de intensidad (22) que
actúan sobre los respectivos sintonizadores de frecuencia (18) y (19), habiéndose previsto que estos
filtros puedan actuar en conjunto o por separado
y a cuyo efecto el módulo incorpora además respectivos pilotos señalizadores (21).
5. Audio-educador electrónico, según reivindicación 1a¯ , caracterizado porque el módulo V
o generador de tonos, es básicamente un generador de frecuencia de tonos puros que genera
frecuencias con formas de ondas sinusoidales, estando provisto de un conmutadorselector (23) de
frecuencias tonales, en modo pasa-bandas, y que
está asistido por un potenciómetro de intensidad (26) que puede actuar además como interruptor para el citado módulo, que en caso contrario contará con el correspondiente interruptor
(24), incorporando en cualquier caso un piloto
señalizador (25) del estado de activación o desactivación de dicho módulo V.
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