DE1809354A1 - In einem Kopfhoerer eingebauter Verstaerker - Google Patents

Description

PATENTANWALT DR. HANS-GUNTHER EGGERT, DIPLOMCHEMIKER

5 KOI₁N-Ll N DENTHAL PETER-KINTGEN-STRASSE 2 1

Köln, den l6. 11. 1963 Eg/Ax

Raymond John Chariton> Jfg, Via Poll, 00187RQm, Italien

In einem Kopfhörer eingebauter Verstärker

Die Erfindung betrifft eine in einem Kopfhörer eingebaute Verstärkervorrichtung, die in Kombination mit elektrischen Musikinstrumenten, z.B. Elektrogitarren, besonders vorteilhaft ist.

Elektrische Musikinstrumente, die einen Verstärker zur Schallumwandlung erfordern, sind bekanntlich in der ganzen Welt stark verbreitet. Die bekannten Verstärker sind sehr sperrig und schwer und werden gewöhnlich an reguläre Stromanschlüsse angeschlossen. Bei einigen bekannten Verstärkern ist es möglich, Kopfhörer anzuschließen. Diese Kopfhörer sind jedoch an den Verstärker gebunden und behindern auf diese Weise die Bewegung der Person, die den Verstärker benutzt. Ferner sind diese Verstärker sehr teuer. Aus diesem Grunde und aus den oben genannten Gründen ist ihre Verbreitung zwangsläufig begrenzt.

Gegenstand der Erfindung ist eine Verstärkervorrichtung, die-als·normaler Kopfhörer aufgesetzt werden kann, aber vollständig unabhängig von jedem Stromanschluß und von jeder äußeren Apparatur ist. Da ferner der Verstärker gemäß der Erfindung volltransistorisiert ist, sind seine Größe und sein Gewicht minimal. Außerdem hat er den weiteren Vorteil, daß die Schallaufnahme auf den Benutzer

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des Kopfhörers "begrenzt ist.

Es wird also ein zweifacher Vorteil erreicht: Andere ' Leute in der" Nachbarschaft werden nicht gestört und umgekehrt, und der Verstärker kann auch in" einer ge- ^; räuschvollen Umgebung benutzt werden, da der Benutzer gewöhnlich ausreichend gegen Ablenkung durch äußerte Geräusche isoliert ist und sich auf den aus seinem Verstärker kommenden Schall konzentrieren kann«

Aus diesem Grunde ist die Verstärkervorrichtung gemäß der Erfindung besonders vorteilhaft beim Erlernen von elektrischen Musikinstrumenten, z.B, Gitarren, Elektropianos, Orgeln, Baßgitarren, auf denen in Räumen geübt wird, die akustisch nicht isoliert sind,/zum Stimmen dieser Instrumente auch in geräuschvollen Räumen, was bisher sehr schwierig war. Ferner kann die Vorrichtung auf.Grund ihrer einfachen Konstruktion billig sein, so daß sie weite.. Verbreitung e'rfahren kann. ■- . -■. -

Wie bereits erwähnt, ist die Verstärkervorrichtung in ... einem Kopfhörer enthalten, der aus zwei Hörermuscheln ^ aus geeignetem Material, z.B. Kunststoff, besteht, die· ., durch eine verstellbare Halterung aus beliebigem geeignetem »verlestoff verbunden sind. Die beiden Hörermuscheln' sind akustisch gegen äußere Geräusche mit Hilfe von Kissen aus einem geeigneten Werkstoff, z.B. Schaumkunststoff oder Schaumgummi, der eine direkte Berührung zwischem dem. harten Gehäuse der Muscheln und den Ohren verhindert, isoliert. Auf diese Weise wird jede Resonanz ausgeschaltet. Innerhalb jeder Hörermuschel befindet sich ein Lautsprecher, und in eine oder beide Hörermoscheln ist ein Mederfrequenz-High-Fidelity-Verstärker unter Verwendung von Transistoren oder eines integrierten Schaltkreises, wie nachstehend ausführlicher beschrieben,-vollständig mit Batterien und Steuerungen und allem, was notwendig ist, um den Apparat vollständig unabhängig zu

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machen* eingesetzt. Die Hörermuscheln enthalten Steckbachsen für die Einführung eines oder mehrerer Klinkenstöpsel (parallel geschaltet) zum Anschluß der Eingänge. Bei der nachstehend ausführlicher "beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist eine einzelne Steckbuchse dargestellt, jedoch können natürlich so viele Klinkenstöpsel verwendet werden, wie man wünscht. Bevorzugt wird eine Zahl von 2 oder 3« Einer der Klinkenstöpsel kann als Sicherheitsschalter verwendet werden, wobei der Batteriekreis nur geschlossen werden kann, -wenn der Klinkenstöpsel eingeführt wird* Die Lautstärke und der Klang lassen sich von außen regeln. Die Innenseite der Hörermuschel kann mit einem nicht-leitenden Werkstoff aus Schaumkunststoff ausgekleidet sein, um die Vibration und das Geräusch zu reduzieren. Der Kopfhörer ist daher besonders haltbar und fest und schützt die Vorrichtung bei möglichen Stößen oder beim Fallen.

Zwei schaltungsmäßige Ausführungsformeη des Verstärkers gemäß der Erfindung werden nachstehend als Beispiele in Verbindung mit den Abbildungen beschrieben.

. 1 zeigt eine Ausführungsform des Schaltbildes gemäß der Erfindung.

Pig.2 dst eine verfeinerte Ausführungsform, die einen m integrierten Schaltkreis umfaßt, der aus sieben Transistoren, drei Dioden und elf Widerständen besteht.

Pig.3 ist ein praktisches Beispiel für eine Anordnung der verschiedenen Teile in einer Hörermuschel.

Bei der in Eig.1 dargestellten Ausführungsform wird das vom elektrischen Instrument, z.B. einer Elektrogitarre, kommende Signal in den Eingang 1 eingeführt, indem der Klinkenstöpsel in die Hörermuschel eingeführt wird, wie bereits erwähnt. Durch das Einstöpseln wird gleichzeitig der Schalter 2 geschlossen und die Vorrichtung hierdurch eingeschaltet. Mit gegebenenfalls vorgesehenen weiteren 90 9 826/1168

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Klinkenstöpseln könnten weitere Eingangssignale parallel zum Eingang 1 eingeführt werden. Der Verstärker ist auf die im Schaltbild dargestellte Weise ausgebildet und umfaßt drei Verstärkerstufen mit Rö-Ankopplung. Insbesondere können die Transistoren 3 und 4 immer gleich sein, Z₀B₀ ACI 28 oder 00 71 in Kaskadenschaltung. Eine letzte Verstärkerstufe besteht aus einem Ausgangstransistor 5, der beispielsweise ein Transistor ASY 77 oder 00 74 sein kann, dessen Basis B durch einen einstellbaren Widerstand vorgespannt ist. Die Ausgangsleitung 0 des Transistors 5 ist mit einem der Lautsprecher der Hörermusohel verbunden. Dieser Lautsprecher ist seinerseits mit einem weiteren Lautsprecher, der in der anderen Hörermuschel untergebracht ist, in Reihe geschaltet. Im Schaltbild bezeichnet 0 den Oollektor, B die Basis und E den Emitter der Transistoren« Im Schaltbild ist ein elektrolytischer Kondensator 7 dargestellt, der beispielsv/eise eine Kapazität von 10 jjlF haben kann. Die Batterie 8 liefert einen Betriebsstrom von 9 V.

Nachstehend seien einige Kenndaten genannt: Die Kondensatoren 9, 10 und 11, die die Ankopplung mit den Basen B der Transistoren 3, 4 bzw«, 5 bewirken, können Werte von 100 kpF, 100 kpF bzw. 100 iXE haben. Pur die Widerstände werden die folgenden Werte für die Regelung der Lautstärke bevorzugt! Semivariables Potentiometer 12: 50OkXI für Lautstärkeregelung; Widerstand 13s 100 kß- , Widerstand 14: 330 k.0. , semivariables Potentiometer 6: 5 k£L .

Eine verfeinerte Ausfuhrungsform in zwei Beispielen mit einer Klangwiaergabe von höherer Qualität ist in Fig.2 dargestellt. Bei dieser zweiten Ausführung sform wird ein integrierter Schaltkreis ROA 3020 verwendet (7 Transistoren, 3 Dioden, 11 Widerstände). Wie bereits im Zusammenhang mit der in Fig.i dargestellten Ausführungsform beschrieben, wird das Eingangssignal in den Eingang J2

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einer Hörermuschel 26"mit Hilfe eines Klinkenstöpsels, der gleichzeitig den Schalter T 3 schließt, eingeführte Ein weiteres Eingangssignal kann in den Eingang J1 eingeführt werden, der sich in der anderen Hörermuschel "befindet» Der Speisestrom wird von zwei parallel geschalteten 9 V-Batterien geliefert, von denen je eine in den HÖrermuscheln untergebracht ist. Die beiden Schalter T1 und T2 sind am Klangregler (Pt) und Lautstärkeregler (P2) angebracht« Der Schalter T1 kann je nach den Signalein-r gangen geöffnet oder geschlossen werden. Beispiel: Signal von einem Plattenspieler: Tt geschlossen. Signal von einer G-itarre: Tt offene Der Hörer kann das System benutzen, das er persönlich vorzieht. Der Ausgang des integrierten Schaltkreises wird an einem als G-egentaktendstufe geschalteten Impedanzanpassungstransformator TRt gelegt, der eine symmetrische Einspeisung an die Lautsprecher A1 und A2 liefert, die jeweils in einer" Hörermuschel enthalten sind.

Der Speisestrom wird dem integrierten Schaltkreis GA 3020 ROA durch die in Fig.2 dargestellte Anpassungssiebschaltung zugeführt, die mit den jeweiligen Klemmen des integrierten Schaltkreises OA 3020 ROA verbunden ist. Eine praktische Ausführungsform hat folgende Kenndaten: Elektrolytkondensator 01: tOOyuP; Keramikkondensator 02: 0,05 ixF; Keramikkondensator 03: 0,1 yui¹; Elektrolytkondensator 04: 1 liF; Keramikkondensator 05: 0,01 uF; Elektrolytkondensator 06: 1 u.]?; Keramikkondensator 07: 0,1 riF; Widerstand Rt: 510 k , Widerstand R2: 1 0hm, 1/4 Wj Klangregelpontentiometer P1: 5 k£X» linear; Lautstärkeregelpotentiometer ' P2: 2,5 kA logarithmisch.

Eine praktische Anordnung der verschiedenen Teile einer Hörermuschel ist in Mg.3 dargestellt, die einen Schnitt durch eine Hörermuschel zeigte

Die Hörermuschel 24 enthält eine 9 V-Batterie 15» einen Halter 16, eine gedruckte Schaltung 17, eine Steckbuchse 909826/1168

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für einen Klinkenstöpsel, eine Gummiunterlegscheibe 19, ein Kissen -20, einen Lautsprecher 21, eine Platte 22, die das Kissen trägt, und eine Platte 23.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung hat' zahlreiche Anwendungsmöglichkeiteno Sie eignet sich nicht nur als unabhängiger tragbarer Verstärker für Elektrogitarren und Kontrabässe, wie bereits erwähnt, sondern auch zum Stimmen von elektrischen Pianos, als Verstärker für Mikrophonanlagen, für das private Abhören von Plattenspielern, Radio, Schallaufzeichnungsgeräten und anderen Niederfrequenz-Schallquellen, z.B. als Telephonabhörgerät zum Abhören von Telephonunterhaltungen unter Verwendung eines magnetischen Spezialanzapfgeräts, oder für den Umbau jeder üblichen Gitarre in eine Elektrogitarre oder für ähnliche Zwecke. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind alle Teile, die den Verstärker gemäß der Erfindung bilden, im Kopfhörer untergebracht, jedoch können natürlich auch einige dieser Teile zweckmäßiger in einem Musikinstrument, z.B. einer Gitarre, angebracht werden, obwohl dies weniger erwünscht ist, da der Gebrauch des Kopfhörers in einem solchen lall auf dieses Instrument beschränkt ist.

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Patentansprüche

1) In einem Kopfhörer untergebrachter tragbarer Verstärker, der besonders in Kombination mit elektrischen Musikinstrumenten verwendbar ist, geinzeichnet durch einen Kopfhörer mit zwei Hörermuscheln (24), einem · in jeder Hörermuschel (24) untergebrachten Lautsprecher (21), einem oder mehreren Eingängen (18) für das Eingangssignal oder die Eingangssignale, Verstärkerkreisen, die das Signal oder die Signale verstärken, die den Verstärkern zugeführt werden, und einer Gleichstromquelle, z.B. einer Batterie (15), die den Speisestrom für die Verstärkerkreise liefert und in den ™ Muscheln (24) des Kopfhörers untergebracht werden kann.

2) Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstärkerkreis drei transistorisierte, in Kaskade geschaltete Verstärkerstufen umfaßt.

3) Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkerkreis, ein integrierter Schaltkreis ist, der sieben Transistoren umfaßt, deren Ausgang an einen Gegentakt-Endtransformator übertragen wird.

4) Verstärker nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hörermuschel (24) des Kopfhörers eine m Batterie (15), einen lautsprecher (21) und eine oder merere Steckbuchsen (18) für KlinkenstöpSel für die Einführung eines Signals enthält, während die andere Hörermuschel (24) eine weitere parallel geschaltete Batterie (15), den Verstärkerkreis, einen Lautsprecher (21), eine oder mehrere Steckbuchsen (18) für die Einführung von Signalen und die Steuerschalter enthält«

5) Verstärker nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einstöpseln des Klinkenstöpsels zur Einführung eines Eingangssignals ein Schalter geschlossen wird, der den Speisekreis schließt,

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6) Verstärker nach Anspruch 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß die Hörermuscheln (24) gegen äußere Geräusche mit Hilfe eines schallschluckenden Kissens (20) akustisch isoliert sind, um Resonanz auszuschalten O

7) Verstärker nach Anspruch 1 "bis 3, 5 und 6, dadurch · gekennzeichnet, daß einige Teile des Verstärkers im Kopfhörer und die übrigen Teile in einem Musikinstrument untergebracht sind, das mit dem Kopfhörer elek-

' trisoh gekoppelt werden kann..

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