DE1160504B - Aufhaengung fuer UEbertragungssysteme elektroakustischer Art - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H04ra

Deutsche Kl.: 21 a2 -17/03

Nummer: !160 504

Aktenzeichen: B 66094 VIII a / 21 a2

Anmeldetag: 24. Februar 1962

Auslegetag: 2. Januar 1964

Die Erfindung bezieht sich auf die Aufhängung bzw. Befestigung eines Übertragungssystems und insbesondere auf eine verbesserte Befestigung eines Übertragungssystems, wie es in elektroakustischen Vorrichtungen beispielsweise als Hörhilfe u. dgl. verwendet wird.

Es ist bekannt, daß das Problem in der Übertragungstechnik darin liegt, das Übertragungssystem richtig zu befestigen bzw. auzuhängen, damit schädliche Einflüsse der mechanischen Rückkopplung verringert werden, die eine der größten Schwierigkeiten bei der Konstraktion elektroakustischer Vorrichtungen ist.

Auf dem Gebiet der Hörhilfen oder Schwerhörigengeräte, z.B. wo Übertragungssysteme aus Mikrophon und Empfänger normalerweise dicht nebeneinander in einem kompakten festen Gehäuse angeordnet sind, können Schwingungen des Gehäuses auf das Übertragungssystem übertragen werden, die außerordentlich störend für den Träger sind.

Demgemäß sind zahlreiche Versuche bei früheren Ausführungen gemacht worden, um die Übertragung von Gehäuseschwingungen auf das aus Mikrophon und Empfänger bestehende Übertragungssystem, die durch den normalen Gebrauch der Hörhilfe und auf plötzliche Bewegungen, die durch Stoß oder Schlag auf das Übertragungssystem in dem Gehäuse herrühren, zu eliminieren oder zu dämpfen. Bei den früheren Ausgestaltungen versuchte man, diese Nachteile durch Anordnung verschiedener elastischer Ringe oder Plättchen zu beseitigen, die das Übertragungssystem in dem Gehäuse tragen, oder durch elastische Hüllen, welche das Übertragungssystem in dem Gehäuse umgeben.

Trotz allem haben sich die Halterangen bekannter Art nicht als vollkommen befriedigend gezeigt, und zwar aus einer Reihe von Gründen. So wurde normalerweise zur Halterang Schaum- oder Plättchengummi verwendet, die hohe innere Dämpfungseigenschaften besitzen. Dadurch bewirkt irgendeine Änderang in dem zur Lagerang verwendeten Gummimaterial beispielsweise ein Steifwerden nach einer bestimmten Zeitspanne eine unerwünschte Änderung in den inneren Dämpfungseigenschaften. Derartige Gummilagerangen sind der Korrosion zugänglich, die sich durch die Einwirkung von Ozon ergibt, oder sie werden auf Grand der Lichteinwirkung brüchig wie auch die Elastizität unter dem Einfluß der Wärme leidet, und es war daher bei den früheren Einrichtungen üblich, einen permanenten Sitz zu verwenden, der insgesamt die Aufrechterhaltung einer konstanten gewünschten inneren Dämpfungscharakteristik herabsetzt.

Aufhängung für Übertragungssysteme elektroakustischer Art

Anmelder:

Beitone Electronics Corporation, Chicago, 111.
(V. St. A.)

Vertreter:

Dr. K. R. Eikenberg und Dipl.-Chem. W. Rücker, Patentanwälte, Hannover, Am Klagesmarkt 10/11

Als Erfinder benannt:

Erwin M. Weiss, Chicago, 111. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 17. April 1961

(Nr. 103 637)

Zweck der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer neuen und verbesserten Halterung für Übertragungssysteme, die die Nachteile der bekannten Einrichtungen überwindet.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungssystem von einer Mehrzahl von schlauchförmigen Teilen umgeben ist, wodurch es von den Wänden des es aufnehmenden Gehäuses getrennt ist und die schlauchförmigen Teile nichtlineare Feder- und Dämpfungseigenschaften haben.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist die Schaffung einer Halterang für ein Übertragungssystem, wie es oben umrissen ist, bei dem die hohlen rohrförmigen Teile, die das Übertragungssystem halten, aus einem relativ inerten viskoelastischen Material bestehen, so daß sich eine Dämpfung durch die Kombination der inneren Dämpfungseigenschaften des Materials und der Luft ergibt, die innerhalb der rohrförmigen Teile vorhanden ist und daher nicht nur eine Funktion des viskoelastischen Materials ist, aus dem die rohrförmigen Teile hergestellt sind.

Die hohlen rohrfömigen Teile, die um die Übertragungsvorrichtung herum angeordnet sind, ergeben

309 777/25Γ

eine mechanische Isolierung des Übertragungssystems gegen die Schwingungen des Gehäuses, wobei die Isolierung durch die Einfügung der rohrförmigen Teile in Kombination mit dem Dämpfungseffekt der sich bewegenden Luftsäule innerhalb der rohrförmigen Teile ergibt.

Schließlich umfaßt die erfindungsgemäße Aufhängung eine Mehrzahl von getrennt zueinander angeordneten zylindrischen hohlen rohrförmigen Teilen, die eine eigenartige Rollwirkung an dem Gehäuse zeigen, wodurch die mechanische Kopplung des Übertragungssystems mit den Wänden des Gehäuses verringert wird.

In Verfolg des Erfindungsgedankens kann die Aufhängung für das Übertragungssystem ein oder mehrere Plättchen in der Form von Hüllen oder Bändern, die so ausgestaltet und geformt sind, daß sie über das Übertragungssystem gezogen werden können und wenigstens auf jeder Wand die zur ordnungsgemäßen Lagerung und Ausrichtung des Übertragungssystems dient, wenigstens einen hohlen rohrförmigen Teil besitzen und das System in der Gehäuseausnehmung halten, wenn es in die Ausnehmung hineingelegt wird, so daß es nicht erforderlich ist, geschultes Personal oder besondere Stoßkissen für den Zusammenbau zu verwenden.

Die erfindungsgemäße Halterung zeichnet sich durch eine sehr wirksame Isolierung gegen Erschütterungen aus, ist wirtschaftlich herzustellen und zusammenzubauen und den bekannten Übertragungseinrichtungen beträchtlich überlegen.

Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel zeigt, in der sich anschließenden Beschreibung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Ansicht eines Teiles eines Brillenhörgerätes, bei welchem die Übertragungseinrichtung in dem Brillenbügel angeordnet ist mit weggebrochenen Teilen, damit das Übertragungssystem und die Halterung zu erkennen ist;

F i g. 2 zeigt auseinandergenommen das Übertragungssystem und die Halterung, die aus zwei Behältern besteht, welche jeweils mit einer Anzahl von hohlen rohrförmigen Teilen versehen sind;

F i g. 3 ist eine Ansicht eines Behälters oder eines Bandes mit hohlen rohrförmigen Teilen, die an diesen an tangentialen Stellen befestigt sind, und

F i g. 4 und 5 sind Querschnitte durch das Gehäuse mit dem Übertragungssystem, durch die die Isolationsberührung bei verschiedenen Bewegungen des Gehäuses gezeigt wird. go

In Fig. 1, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist, wird als Gehäuse für die Hörhilfe der Bügel einer Brille verwendet. Obgleich die Erfindung am Beispiel einer Hörhilfe dargestellt ist, läßt sie sich selbstverständlich auch für andere Arten elektroakustischer Systeme verwenden, wo es darauf ankommt, mechanische Schwingungen von dem Übertragungssystem fernzuhalten bzw. die Übertragung vom Gehäuse auf dieses zu verhindern.

Wie in F i g. 1 gezeigt, ist das Übertragungssystem ßo mit einem Mikrophon 10 ausgestattet, welches in einer Gehäuseausnehmung 12, die durch Wände des Hörhilfegehäuses 14 bzw. des Brillenbügels begrenzt ist, untergebracht ist. Die Längswände 16 und 18 des Gehäuses bilden mit den Querwänden 20 und 22 eine Ausnehmung, die so geformt ist, daß sie das Übertragungssystem und die Halterung aufnehmen kann. Die Aufhängung bzw. die Halterung für das Übertragungssystem besteht aus zwei Überzügen in der Form von Behältern 24 aus relativ inertem viskoelastischen Material, die gut über gegenüberliegende Enden des Übertragungssystems passen. Auf diesen sind mehrere langgestreckte rohrformige Teile 26 getrennt zueinander befestigt, wodurch das Übertragungssystem 10 in der Ausnehmung 12 des Hörgehäuses 14 isoliert wird, so daß die Übertragung mechanischer Schwingungen auf das System gedämpft wird.

Einzelheiten der Erfindung sind besser aus F i g. 2 zu erkennen. Dort ist zu sehen, daß das Übertragungssystem 10 mit Mikrophon in der Gehäuseausnehmung durch eine Mehrzahl langgestreckter offenendiger hohler rohrförmiger Teile 26 getragen werden soll, die über die Wand der Behälter 24 verteilt sind und mit den Wänden der Gehäuseausnehmung 12 in Berührung kommen sollen. Auf diese Weise ist die Halterung für das Übertragungssystem so geformt, daß sie gut passend mit dichtem Sitz das Übertragungssystem 10 umgeben kann, wobei jede Stirnwand ein oder mehrere hohle rohrförmige Teile 26 trägt. Obgleich die hohlen rohrförmigen Teile 26 zylindrisch dargestellt sind, können sie auch andere Gestalt haben, z. B. ovale, dreieckige oder viereckige rohrförmige Elemente sein. Die Erfindung ist also nicht an die gezeigte zylindrische Gestalt gebunden, die lediglich der Beschreibung der Erfindung dient.

Erfindungsgemäß werden die Behälter 24 und die rohrförmigen Teile 26 aus einem relativ inerten viskoelastischen Material gebildet, das verhältnismäßig kleine innere Dämpfungseigenschaften besitzt. Bei früheren Halterungen für Übertragungssysteme wie jene, die aus Gummi hergestellt waren, sollten die Halterungen hohe innere Dämpfung besitzen, und das dafür ausgesuchte Material mußte diese besonderen Eigenschaften aufweisen. Ein Nachteil der bekannten Halterungen war der, daß sie eine Tendenz zum Steifwerden zeigten oder eine permanente Lage einnahmen mit dem Ergebnis, daß die inneren Dämpfungseigenschaften der Halterung mit der Zeit zerstört wurden.

Erfindungsgemäß werden diese unerwünschten Eigenschaften früherer Lagerungen beseitigt, da die Dämpfungsfunktion durch die sich bewegende Luftsäule innerhalb der rohrförmigen Teile in Kombination mit den Dämpfungseigenschaften der Lagerung hervorgerufen werden und nicht eine Funktion des zur Lagerung verwendeten Materials an sich sind. Es hat sich gezeigt, daß ein formbares viskoelastisches Material, wie beispielsweise Silikon, für diese Zwecke sehr befriedigt, weil es kleine innere Dämpf ungseigenschaften aufweist. Schließlich ist es relativ inert und ist beständig gegen die Einwirkung von Ozon, Licht und Wärme. Selbstverständlich können auch andere Arten viskoelastischer Materialien, die gute Eigenschaften haben, verwendet werden und andere innere Dämpfungseigenschaften aufweisen für die Herstellung der erfindungsgemäßen Halterung des Übertragungssystems verwendet werden, denn die Gesamtdämpfung, die sich erfindungsgemäß ergibt, ist die Summe der Dämpfung, die durch die Bewegung der Luft innerhalb der rohrförmigen Teile und der Dämpfung des viskoelastischen Materials selbst erzielt wird. Vorzugsweise jedoch soll das Material, aus dem die Teile bestehen, welche die rohrförmigen Teile untereinander verbinden, so gewählt werden, daß ihre inneren Dämpfungseigenschaften normaler-

weise keine Rolle bei der Isolierung durch die Halterung spielen.

Es ist außerordentlich wünschenswert, daß die Halterungen für elektroakustische Übertragungssysteme eine sehr kleine Resonanzfrequenz aufweisen. Vorzugsweise soll der Resonanzfrequenzbereich derartiger Halterungen weit unterhalb des Verstärkungsfrequenzbereichs liegen, damit keine unerwünschte Modulation von Audio- oder Streufeldtönen stattfindet. Außerdem ist diese Eigenschaft wünschenswert, um die Dämpfung der mechanischen Schwingungen, die von dem Gehäuse auf das Übertragungssystem übertragen werden, zu fördern. Die Resonanzfrequenz der Halterung des Übertragungssystems jedoch läßt sich nicht unter eine gewisse untere Frequenzgrenze herabdrücken, ohne daß dadurch neue Probleme auftreten.

Gemäß einem Merkmal der vorliegenden Erfindung haben die neuen hohlen rohrförmigen Teile der Halterung die begrüßenswerten Eigenschaften einer niedrigen Resonanzfrequenz für kleine Ablenkungen und eine erhöhte Resonanzfrequenz für große Ablenkungen. Daher wird die Halterung für das Übertragungssystem keine große ungedämpfte Amplitude haben, Schwingungen kleiner Frequenz und Oszillationen schnell ausgelöscht. Diese außerordentlich vorteilhaften Merkmale werden auch Probleme, die sich bei den bekannten Halterungen ergaben, nämlich die Zerstörung von Leitungen während des Transports der Übertragungssysteme durch Bewegung und Stöße auf das Gehäuse, beseitigen.

Diese erfinderischen Merkmale werden auf Grund der nichtlienearen Dämpfung und nichtlinearen Federeigenschaften erhalten, die durch die neue Ausgestaltung erzielt werden. Die nichtlinearen Federeigenschaft der vorliegenden Erfindung ist so, daß in dem Maße, wie der Druck oder die Verformung zunimmt, die Halterung steifer wird. Die nichtlineare Dämpfung indessen ergibt sich dadurch, daß für irgendeine geeignete Frequenz die Dämpfung ansteigt, wie die Schwingungsamplitude ansteigt. Daher bewirken die nichtlineare Dämpfung und die nichtlineare Federung eine Verringerung der Übertragung großer Amplituden niedriger Schwingungsfrequenz auf den Schallwandler, die im allgemeinen dann entstehen, wenn das Gehäuse einer heftigen Bewegung, einem Stoß oder einer Berührung od. dgl. ausgesetzt ist.

Die Halterung für das Übertragungssystem umfaßt eine Mehrzahl offenendiger hohler rohrförmiger Teile, wie in Fig. 2 gezeigt. Diese hohlen rohrförmigen Teile dienen zur Isolierung des Übertragungssystems gegen die Wirkungen mechanischer Rückkopplungsschwingungen durch die Verwendung einer sich bewegenden Luftsäule innerhalb der Rohrteile, wodurch sich eine außerordentlich wünschenswerte nichtlineare Dämpfung und eine nichtlineare Federeigenschaft ergibt. Bei einem bestimmten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches mit großem Erfolg angewandt worden ist, hat sich gezeigt, daß jeder rohrförmige Teil eine hohe Isolierwirkung gegen mechanische Schwingungen ergibt, wenn er mit einem Außendurchmesser von etwa 1 mm und einem Innendurchmesser von etwa 0,75 mm und einer Länge von etwa 2,5 mm ausgeführt ist. Diese Abmessungen dienen jedoch lediglich der Veranschaulichung, und andere Abmessungen können erfindungsgemäß ebenfalls angewandt werden.

Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen weitere vorteilhafte Merkmale der vorliegenden Erfindung. F i g. 3 z. B. zeigt die hohlen rohrförmigen Teile 26 auf dem Streifen 34, der ein Band oder ein Behälter sein kann, in ihrer normalen, nicht zusammengedrückten Lage, ehe sie in die Ausnehmung 12 des Bügels 14 der Hörbrille eingesetzt werden. Erfindungsgemäß können die rohrförmigen Teile 46, die vielleicht auch zutreffender als schlauchförmige Teile bezeichnet werden können, mit einer äußeren Umf angsfläche auf der äußeren Fläche der Schicht 34 befestigt werden, so daß sich eine tangentiale Berührung ergibt. Es ist aber auch möglich, sie vermittels eines Steges in einem gewissen Abstand über der Schicht 34 zu befestigen. Dies hat den Vorteil, daß die schlauchförmigen Teile 26 materialmäßig nicht verformt werden, wenn der Streifen 34 gestreckt wird, was eintritt, wenn der Streifen auf Übertragungssysteme unterschiedlicher Größe aufgebracht wird.

Bekanntlich schwingt das Übertragungssystem 10 normalerweise in eine Richtung, die senkrecht zur Ebene der Membran liegt, was durch den Pfeil 30 in F i g. 4 angedeutet ist. Die hohlen schlauchförmigen Teile 26, die in der Nähe der Seitenwand des Gehäuses 16 liegen, rollen bei dieser Bewegung, und die einzige Kopplung zwischen den Seitenwänden des Gehäuses und dem Übertragungssystem ist der Koeffizient der Rollreibung, der außerordentlich klein ist. In ähnlicher Weise führen, wie in Fig. 5 gezeigt, bei einer Bewegung des Übertragungssystems in horizontaler Richtung wie durch den Pfeil 32 angedeutet, die hohlen schlauchförmigen Teile 26 zwischen dem Übertragungssystem und der oberen und unteren Wand des Gehäuses 14 eine Rollbewegung aus, und daher ist auch hier die Kopplung zwischen den Gehäusewänden und dem Übertragungssystem gleich dem Koeffizienten der Rollreibung, der sehr klein ist.

Es ist zu erkennen, daß die Isolierung zwischen dem Übertragungssystem 10 und dem Gehäuse 14 durch die luftgefüllten schlauchförmigen Teile 26 nicht durch irgendein Steifwerden der Kopplung zwischen Übertragungssystem und den Wänden des Gehäuses zerstört wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können die hohlen schlauchförmigen Teile 26 auf zwei Streifen, Bändern oder Behältern wie in F i g. 2 dargestellt, angeordnet sein, die sich über gegenüberliegende Enden des Ubertragungssystems 10 überstreifen lassen. Früher bestand eines der Probleme bei der Halterung von Übertragungssystemen darin, daß sich ein Mangel an Gleichmäßigkeit bei der Herstellung ergab, der oft unbefriedigende Produktionsgüte ergab. Es war daher erforderlich, das Übertragungssystem genau in die Gehäuseausnehmungen einzupassen, und oft mußten besondere Kissen angeordnet werden, um das Übertragungssystem richtig einzustellen und anzuordnen.

Auf Grund der vorliegenden Erfindung sind die bekannten Nachteile vollständig beseitigt, da die luftgefüllten hohlen schlauchförmigen Teile 26 geeignet sind, das Übertragungssystem in der Gehäuseausnehmung gleichmäßig und in verhältnismäßig einfacher Weise anzuordnen. Es hat sich gezeigt, daß die Verwendung der neuartigen Halterung es ermöglicht, das Übertragungssystem und die Halterung nur in die Gehäuseausnehmung einzusetzen, wobei die Luftschläuche automatisch die Anordnung in der

Ausnehmung in die richtige Lage bringen. Dadurch gestaltet sich der Zusammenbau wesentlich einfacher bei beträchtlicher Verringerung des Ausschusses, was wiederum Zeit und Reparaturkosten einsparen hilft.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Halterung für elektroakustische Übertragungssysteme, insbesondere für Hörhilfen, die in dem Bügel einer Hörbrille eingebracht sind, bei welchem z.B. der als Gehäuse dienende Bügel einer Hörbrille eine Ausnehmung mit Seitenwänden aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungssystem (10), von einer Mehrzahl schlauchförmiger Teile (26) umgeben ist, wodurch es von den Wänden (16,18, 20, 22) des aufnehmenden Gehäuses (14) getrennt wird, wobei die hohlen schlauchförmigen Teile (26) nichtlineare Feder- und Dämpfungseigenschaften haben.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein hohles schlauchförmiges Teil (26) auf jeder Seite der Übertragungsvorrichtung angeordnet ist und Schwingungen großer Amplitude kleiner Frequenz abfängt, die durch Bewegung und Stöße gegen das Gehäuse (14) hervorgerufen werden.

3. Halterung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet daß die schlauchförmigen Teile aus einem viskoelastischen Material bestehen und auf einem Streifen, einer Hülle oder einem Behälter (24) angeordnet sind, der aus relativ inertem Material niedriger innerer Därnpfungseigensehaften besteht.

4. Halterung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauchförmigen Teile (26) aus einem relativ inerten Material hergestellt sind und mit dem Übertragungssystem (10) in der Ausnehmung so angeordnet sind, daß die schlauchförmigen Teile (26) bei einem Stoß gegen das Gehäuse eine Rollbewegung auf den Wänden der Gehäuseausnehmung durchführen können.

5. Halterung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauchförmigen Teile (26) auf dem das Übertragungssystem (10) umgebenden Streifen (34) so befestigt sind, daß eine Tangentialberührung zwischen der Außenfläche des Streifens und der Oberfläche des schlauchförmigen Teiles stattfindet.

6. Halterung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauchförmigen offenendigen zylindrischen Teile (26) mit ihren Längsachsen parallel zur Ebene der benachbarten Wand des Übertragungssystems (10) liegen.

7. Halterung nach Anspruch 1 bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauchförmigen Teile (26) unter Vermittlung eines axial verlaufenden Steges in einer gewissen Entfernung zum Streifen (34) an diesem befestigt sind.

8. Halterung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die schlauchförmigen Teile (26) an Kappen (24) befestigt sind, die auf gegenüberliegende Enden des Übertragungssystems (10) aufschiebbar sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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