CZ289198A3 - Způsob a zařízení k přenosu zvuku - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu a zařízení k pomocí alespoň jednoho prostředku pro přenos vydává zvukové signály zjistitelné člověkem.

přenosu zvuku zvuku, který

Dosavadní stav techniky

Takovéto způsoby slouží například k přenášení muziky zachycené mikrofonem nebo zaznamenané v nosném kmitočtu zvuku. Přitom prostředkem pro přenos zvuku je reproduktor nebo také sluchátko, které vydává zvukové signály tak, že jsou ve vazbě na liský sluch přes blánu bubínku. Reproduktorem umístěným ve sluchátku nebo v místnosti se na blánu bubínku přenesou kmity, které se zpracují sluchovým orgánem člověka. Přicházející zvukové signály prochází zvukovým orgánem k bláně bubínku a uvedou ji do kmitů, které se přenáší na sluchové kůstky. Třetí kůstka vede tyto kmity přes tak zvané okénko dále na sluchový orgán.

U těchto známých způsobů přenosů zvuku jsou problematické zvukové signály s frekvencí pod 700 Hz. Poněvadž je lidský sluh zvláště citlivý pro frekvence v oblasti mezi 700 a 6000 Hz, dostačuje k zachycení této frekvence relativně malý akustický tlak. K zachycení ještě naproti tomu potřebný podstatně také frekvencí pod 700 Hz je vyšší akustický tlak. Tato vlastnost lidského sluchu se jeví jako velmi nevýhodná zvláště při přenosu muziky, poněvadž v tomto případě vzniká při nízkofrekvenčních zvukových signálech pod 700 Hz silné tlumení.

Tímto tlumením se na pozadí velmi silně potlačují

0:

Φ

0

0··

- 2 potřebné pro rytmus, takže

Jsou známé způsoby působící umožňují zvýšení akustického ··

000

0:

♦· zejména zvukové signály přímo přenášená muzika je málo živá. proti těmto okolnostem, které tlaku u nízkofrekvenčních signálů

U jednoho známého způsobu se například zvyšuje celková hladina hlasitosti přenášeného zvuku hudby. Tím jsou nízkofrekvenční zvukové signály ve srovnání s středně a vysokofrekvenčními zvukovými signály hlasitější, poněvadž útlumová křivka je se stoupajícím akustickým tlakem více plochá.

U tohoto způsobu je však nevýhodné, že také středně frekvenční a vysokofrekvenční zvukové signály mají vyšší hladinu akustického tlaku a tím podstatně vyšší hladinu hlasitosti, která je v extremním případě tak vysoká, že dosahuje horní práh slyšitelnosti lidí nebo ho překračuje. Tím se přetěžuje blána bubínku, přičemž po delší době je následkem poškození sluchu.

U jiného známého způsobu se oproti středně frekvenčním a vysokofrekvenčním zvukovým signálům zesilují pouze nízkofrekvenční signály. To má výhodu, že se ve střední a vysoké frekvenčních oblastech nedosahuje horní práh slyšitelnosti. Nevýhodné však u tohoto způsobu je, že k jeho realizaci jsou potřebné nákladné zesilovače s variabilním zesilovacím výkonem (faktor mezi 1 a 10 mil.), které jsou mimořádně nákladné z hlediska realizace a proto jsou také mimořádně drahé a vedle toho mají také značnou spotřebu energie. Kromě toho jsou také potřebné nákladné prostředky pro přenos zvuku, například velké reproduktory, které se mohou na základě své velké konstrukce dopravovat jen se značně velkými náklady.

Na základě toho se takovéto způsoby využívají φφ • φ • · · • φ * φ φ ·

ΦΦΦ φφ :: : : ϊ ··* • ··; * ··:: :

- 3 prakticky jen ve velkých kinech, diskotékách a podobně. Jsou však z uvedených důvodů prakticky nerealizovatelné pro osobní pou žití.

φφ φφ φφ

Podstata vynálezu

Vynález spočívá v úkolu zlepšit způsob přenosu zvuku uvedeného typu tak, že se mohou technicky jednoduše realizovatelným a proto cenově příznivým způsobem vedle středně frekvenčních a vysokofrekvenčních zvukových signálů mimořádně účinně přenášet také nízkofrekvenční zvukové signály.

Tento úkol se u způsobu k přenášení zvuku vpředu popsaného typu podle vynálezu vyřeší tím, že se pro přenos zejména nízkofrekvenčních zvukových signálů umístí prostředek pro přenos zvuku na tělo osoby tak, že se docílí přímá přenosová dráha zvuku z prostředku pro přenos zvuku přes Eustachovu trubici ke sluchovým kůstkám lidí.

Přenos zejména nízkofrekvenčních zvukových signálů prostředkem pro přenos zvuku, umístěným na těle osoby, přes Eustachovu trubici ke sluchovým kůstkám má zejména tu výhodu, že se tím obchází blána bubínku a tím také tlumení blánou bubínku. Tím není potřebná k odpovídajícímu přenosu nízkofrekvenčního zvukového signálu kompenzace tlumení pomocí variabilního zesilovacího vedení nebo podobně.

Způsob je realizovatelný jednoduchými technickými prostředky a vyžaduje jen poměrně malou spotřebu energie. Může se tím použít také v mobilních zařízeních.

Cistě principiálně by bylo možné umístit prostředek pro přenos zvuku na odlišná místa těla osoby. Tak by mohl být prostředek pro přenos zvuku umístěn například v ústním nebo • ·· *· · · • · » • · * • · * ··· ·· • · « · •· ·♦· « ♦ 0

0*

0 0 * • ♦ *·• 00 0 ·

0 ·

0« ·♦ nosním prostoru.

Zvláště výhodné však je, když se prostředek pro přenos zvuku umístí v prsní oblasti v blízkosti prsní kosti člověka. Poněvadž ,je prsní kost ve spojení se žebry a přes ně zase s pohrudnicí, přenáší se kmity na celý prsní koš. Tento prsní koš zase rozmitá vzduch v plicích. Odtud pokračují kmity přes hrtan k Eustachové trubici a z ní na sluchové kůstky. Výhodou přitom je, že se celý prsní koš používá jako resonanční těleso a představuje těleso pásmové propusti, podobné známému hloubkovému reprodutoru, tak zvanému subwooferu. Tím se nízkofrekvenční signály přenáší přímo, zvláště výhodně za obejití blány bubínku.

K umožnění přenosu celé frekvenční oblasti zvukových signálů, zejména například u v předchozím odstavci uvedeného uspořádání, se navrhuje výhodná varianta provedení způsobu, že se zvukové signály přídavně přenáší přes další prostředek pro přenos zvuku, například reproduktor nebo sluchátko, které umožňují vazbu zvukových signálťi na blánu bubínku člověka.

Tak se mohou známým způsobem přes blánu bubínku přenášet středně frekvenční a/nebo vysokofrekvenční zvukové signály, naproti tomu současné nízkofrekvenční signály se přenáší nezávisle na tom přídavně zvláště efektivně přes prostředek pro přenos zvuku, umístěný například v oblasti prsní kosti člověka.

Jako prostředek pro přenos zvuku přuchází do úvahy známé reproduktory, ale také rezonátory a podobně.

Úkol vynálezu je kromě toho také vyřešen ještě zařízením k přenosu zvuku s alespoň jedním prostředkem pro přenos zvuku, u kterého je alespoň jeden prostředek pro přenos zvuku umístěn na těle člověka tak, že nastává přímá cesta ·· ♦·· ·· • · • · • A

A · • A

A A

A · • A

AAA

A

AA

AA

A A A

A · « AAAA A A

AA

AA

A

AA

A

A

AA přenosu zvuku z prostředku pro přenos zvuku přes Eustachovu trubici ke sluchovým kůstkám člověka.

Zejména z hlediska volby zvukových signálů, které se přenáší prostředkem pro přenos zvuku, umístěným tímto způsobem na těle člověka, je zvláště výhodné, že alespoň jeden prostředek pro přenos zvuku je přiřazen k alespoň jednomu děliči, ve kterém se provádí rozdělení zvukových signálů.

Cistě principiálně mohou být jako děliče navržena různá provedení, přednostně však alespoň jeden dělič zahrnuje alespoň jeden frekvenční filtr.

Ve vztahu k frekvenčnímu filtru jsou možná různá provedení. Výhodně však je frekvenční filtr tvořen dolní propustí, která je technicky zvláště jednoduše realizovatelná.

Je však také možné, že frekvenční filtr zahrnuje frekvenční vyhýbku, dolní propust a rovněž horní propust, přičemž středně frekvenční a vysokofrekvenční zvukové signály procházející horní propustí se přenáší dalším prostředkem pro přenos zvuku, který emituje zachycený zvuk na blánu bubínku člověka.

Jako prostředek pro přenos zvuku přitom přichází do úvahy různá provedení. Technicky zvláště jednoduché jsou reproduktory a/nebo rezonátory.

Přehled obrázků na výkresech

Další znaky a výhody vynálezu jsou předmětem následujícího popisu a rovněž výkresového zobrazení jednotlivých příkladů provedení.

··

- 6 • · • · • ·· ··· *

«« ·· ·.

• · · · • · ····· · · • · · ·· ··

Na výkresech znázorňuje:

obr. 1 schématicky blokové schéma způsobu podle vynálezu k přenosu zvuku a obr. 2 zařízení podle vynálezu k přenosu zvuku.

signál získaný ze principiálně mohou provedení, tak by děliči 50

Čistě do úvahy libovolná

Příklady provedení vynálezu

Způsob k přenosu zvuku podle vynálezu lze nejlépe objasnit podle obr. 1. Jak vyplývá z obr. 1, přivádí se zvukový zdroje 40 signálu k jako dělič 50 přicházet děličem 50 mohl být například frekvenční filtr nebo frekvenční vyhybka, které opět mohou být realizovány pomocí dolní propustě 20 a horní propustě 30. Vysokofrekvenční zvukové signály se přitom přenáší na sluchový orgán 80 přes blánu 60 bubínku, naprotitomu nízkofrekvenční zvukové signály se na sluchový orgán 80 přenáší přes prsní kost 7 0 . Přenos se přitom děje například pomocí reproduktorů 27 . 3 7 . přičemž první reproduktor 27, přiřazený dolní propusti 20 je umístěn v blízkosti prsní kosti 7 0 , zatímco druhý reproduktor 37 je vytvořen například v podobě nízkofrekvenční zvukové signály přiřazený horní propusti 30 sluchátka. Rozumí se, že také se mohou doplňkově přenášet přes druhý reproduktor 37.

Příklad provedení zařízení k přenosu zvuku, zobrazený na obr. 2, zahrnuje zařízení 10 pro snímání nebo reprodukci zvuku, například kazetový přehrávací přístroj nebo mikrofon s přiřazeným zesilovačem nebo podobně, který předává přes vedení 11 signálu signál frekvenčnímu filtru v podobě dolní propustě 20 a horní propustě 30.

Dolní propustí 20 prochází jen nízkofrekvenční zvukové φφ

Φ·

- 7 • Φ φφφ

949

4-4

Φ

Φ

ΦΦ signály, přičemž dolní propust 20 je dimenzována tak, že jí prochází jen zvukové signály pod 700 Hz, zatímco středně frekvenční a vysokofrekvenční zvukové signály přes 700 Hz se dolní propustí 20 ze zvukových signálů odfiltrovaly.

Naprotitomu horní propustí 30 prochází jen středně frekvenční a/nebo vysokofrekvenční zvukové signály přes 700 Hz, zatímco zvukové signály pod 700 Hz se v horní propusti 30 ze zvukových signálů odfiltrují.

Za dolní propust 20 a rovněž horní propust 30 mohou být zařazeny ještě zesilovače 2 5 , 3 5 . dimenzované na odpovídající frekvence, které jsou naladěny na prostředek pro přenos zvuku ve formě reproduktoru 27 , · 37 .

První reproduktor 27 je přitom, jak je uvedeno shora, umístěn v prsní oblasti v blízkosti prsní kosti 70 člověka, takže vzniká přímá dráha přenosu zvuku z prvního reproduktoru 27 přes prsní koš, Eustachovu trubici na sluchové kůstky člověka. Přitom působí prsní prostor člověka jako přídavné rezonanční těleso, podobné hloubokovému reproduktoru známému pro přenos nízkofrekvenčního zvukového signálu z audiotechniky.

Druhým reproduktorem 37 může být například, jak již bylo shora uvedeno, sluchátko známé z reproduktorových boxů, které umožňuje zvukovou vazbu přes blánu 60 bubínku.

Tímto zařízením se přenáší středně frekvenční a vysokofrekvenční zvukové signály známým způsobem vazbou na blánu 6 0 bubínku člověka, zatímco nízkofrekvenční zvukové signály se přenáší v podstatě přes prsní prostor a Eustachovu trubici na sluchové kůstky sluchového orgánu 80 člověka. Tím se docílí realitě blízký přenos zvuku, zejména hudby.

Takovéto září zení lze realizovat jednoduchými ·· » · ·· ·« ♦♦

I · · · ► · ··.

·♦ · · · • · »

99 technickými prostředky, je lehké, kompaktní a schopné dopravy, zejména se také může vytvořit jako mobilní přístroj, podobný známým kazetovým přístrojům nebo přístrojům na kompaktní disky. Kromě toho má toto zařízení malou spotřebu energie a může být zásobováno jako zdrojem energie bateriemi, takže je nezávislé na externích zdrojích energie. Zařízení je z uvedených důvodů vyrobitelné se zvláště příznivou cenou a tím je také cenově dostupné pro koncového spotřebitele.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob přenosu zvuku pomocí alespoň jednoho prostředku pro přenos zvuku, který vydává zvukové signály zjistitelné člověkem, vyznačuj ící se tím, že se k přenosu zejména nízkofrekvenčních zvukových signálů umístí prostředek k přenosu zvuku na tělo osoby, přičemž se vytvoří přímá přenosová dráha zvuku z prostředku pro přenos zvuku přes Eustachovu trubici ke sluchovým kůstkám člověka.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se prostředek pro přenos zvuku umístí v prsní oblasti v blízkosti prsní kosti (70) člověka.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se zvukový signál přídavně přenáší pomocí dalšího prostředku pro přenos zvuku, kterým se vytváří vazba zvukového signálu na blánu (60) bubínku.
4. 4. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se prostředky pro přenos zvuku vytvoří jako reproduktory (27, 37).
5. 5. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že se prostředky pro přenos zvuku vytvoří jako rezonátory.
6. 6. Zařízení k přenosu zvuku s alespoň jedním prostředkem pro přenos zvuku, vyznačující se tím, že alespoň jeden prostředek pro přenos zvuku je vytvořen k umístění na těle • · • fc • fcfc • fcfc • · • fc fcfcfc fcfc fcfc • fcfc fc · fcfcfc · • fc fcfc fcfc fc · • fc pro vytvoření přímé dráhy přenosu zvuku z prostředku pro přenos zvuku přes Eustachovu trubici ke sluchovým kůstkám člověka.
7. 7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že alespoň jeden prostředek pro přenos zvuku je zařazen za alespoň jeden dělič (50).
8. 8. Zařízení podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že alespoň jeden dělič (50) zahrnuje frekvenční filtr.
9. 9. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že alespoň jeden frekvenční filtr je tvořen dolní propustí (20).
10. 10. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že alespoň jeden frekvenční filtr zahrnuje dolní propusť (20) a rovněž horní propust (30), přičemž horní propust (30) je vytvořena pro průchod středně frekvenčních a/nebo vysokofrekvenčních zvukových signálů k přenosu na blánu (60) bubínku člověka, která je ve vazbě s prostředkem pro přenos zvuku.

    Zařízení podle jednoho z nároků 6 tím, že prostředky pro přenos reproduktory (27, 37).

    až 10, vyznačující se zvuku jsou tvořeny
11. 12. Zařízení podle jednoho z nároků 6 až 10, vyznačující se tím, že prostředky pro přenos zvuku jsou tvořeny rezonátory.