DE2013264A1

DE2013264A1 - Hörvorrichtung

Info

Publication number: DE2013264A1
Application number: DE19702013264
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Miller, Robert N., Carson City, Nev. (V.St.A.)
Priority date: 1969-03-21
Filing date: 1970-03-20
Publication date: 1970-10-01
Also published as: FR2039825A5; US3565069A

Description

Hörvorrichtung

Für diese Anmeldung wird die Priorität aus der entsprechenden Anmeldung in den Vereinigten Staaten, Serial Nr. 809,080 vom 21, März 1969 beansprucht.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hörvorrichtung mit einem in den äußeren Ohrkanal des Benutzers einsetzbaren elastischen Körper, dessen Außenfläche der Innenfläche des Ohrkanals angepaßt ist, so daß sie mit dieser zusammen eine akustisch dichte Fuge bildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ,eine solche Hörvorrichtung als akustisches Filter auszubilden, durch welches Geräusche, soweit sie unerwünscht sind, abgeschirmt werden.

Ein bekannter Weg zur Herabsetzung des Pegels oder der Lautstärke von übertragenem Schall besteht darin, einfach nur eine vollständige Sperrung des Schallweges vorzusehen. So wurden, um das Ohr gegen Schall von unerwünschten Lautstärken zu schützen, gewöhnlich Ohreinsätze in Eorm von Stöpseln benutzt. Solche Ohrstöpsel haben jedoch den Nachteil, daß durch sie der gesamte Geräusohpegel herabgesetzt und auch die erwünschte Sohallübertragung, wie zum Beispiel diejenige, die aus normaler

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Sprache besteht, in unerwünschter Welse beeinträchtigt wird. Ein weiterer Nachteil der Verwendung solcher Ohrstöpsel besteht darin, daß sie das innere Ohr blockieren und auf diese Welse ein Ungleichgewicht sowie die Gefahr einer Ohrinfektion herbeiführen, weil das Ohr für längere Zelten von der äußeren Atmosphäre vollständig abgeschlossen wird.

Derartige Nachteile sollen durch die Erfindung in einer solchen Weise vermieden werden, daß praktisch alle störenden Geräusche oberhalb eines bestimmten Pegels abgeschirmt, unterhalb dieses Pegels aber ohne unerwünschte Verluste durchgelassen werden.

Um dies zu erreichen, ist erfindungsgemäß eine Hörvorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzkörper einen Durchgang aufweist, der eine offene Verbindung zwischen dem Qhrkanal und der äußeren Umgebung darstellt und als akustisches Filter ausgebildet ist, das praktisch alle Geräusche oberhalb eines bestimmten Pegels abschirmt, den Schall unterhalb dieses Pegels aber durchläßt.

Vorzugsweise ist der Einsatzkörper so gestaltet, daß er, ganz gleich, ob er in den Ohrkanal des linken oder des rechten Ohrs eingesetzt wird, passend sitzt, so daß der gesamte, in das Innere Ohr eintretende Schall den Filterdurchgang passleren muß, während die Außenfläche des Einsatzkörpers zusammen mit der Innenfläche des Ohrkanals eine akustisch dichte Fuge bildet.

In folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in Flg. 1 eine

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sohematlsche Dars te living im Schnitt einer Hörvorriohtung gemäß der Erfindung.

Fig. 2 ist die Darstellung einer vielter ausgestalteten AusfUhrungsform des Erfindungsgegenstands.

In den äußeren Ohrkanal 13 eines menschlichen Ohrs 10, wie In Flg. 1 dargestellt, 1st die Hörvorrichtung 11 eingesetzt, die einen Einsatzkörper 12 in Form eines länglichen Rotationskörpers aus elastisch verformbarem Material« wie Kautschuk oder Polypropylen, aufweist, der so gestaltet ist, daS er in die Innenfläche des äußeren Ohrkanals paßt.

Der Einsatzkörper 1st auf reiner Außenseite wie ein Ohrstöpsel bekannter Art geformt, d. h. es ist ein Einsatzkörper, der in dem Ohr getragen wurden kann,, wobei seine Außenflächen eine akustisch dichte Fuge zusammen mit den Ohrkanalwandungen rund um den Einsatzkörper 12 herum bilden. Es kann also kein Schall rund um den Körper 12 herum in den Ohrkanal 13 eindringen. Der Körper 12 enthält einen Filterdurchgang 15·

Ein akustisches Filterelement 14, das zentral in dem Einsatzkörper 12 gelagert ist, dient zur Verengung des Schalldurchganges für alle Geräuschpegel oberhalb einer bestimmten Höhe, die vorzugsweise durch den oberen Pegel der normalen «erschlichen Sprache festgelegt ist. Dadurch wird die übertragung von Störpegeln über das Filterelement 14 auf solche Vierte begrenzt, die unter einen Pegel in der Größenordnung von beispielsweise etwa achtzig Decibel fallen.

Das Filterelement 1.4 steht im Eingriff mit dem

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Einsatzkörper 12 und wird in einer Ringbohrung in diesem, welche zum Ohrkanal 13 führt, gehalten. Das Element 14 umfaßt einen Führungskonus 18 an seinem Inneren Ende mit einer Schulter 17 an seiner Rückseite. Die Verformbarkeit des Einsat zkörpers 12 gestattet dessen Ausweitung und Rückstellung hinter der Schulter 17, so daß ein Widerstand gegen Herausziehen des Elements 14 gebildet wird, während das Einstecken des Elements 14 durch die Gestalt des Führungekonus 18 erleichtert wird.

Die rechts auf der Außenseite des Filterelements 14 befindlichen Teile sind konzentrisch angeordnete, abgestufte Zylinderabschnitte, so daß gewünschtenfalls möglich ist, das Element 14 aus.dem Einsatzkörper 12 durch Angreifen mit der Hand und Lösen des Elements 14 aus dem Einsatzkörper 12 einfach durch Herausziehen aus diesem entgegen dem durch die Schulter gebildeten Widerstand zu bewerkstelligen.

Die Einrichtung zum Abschirmen der höheren, oberhalb eines bestimmten Sperrpegels von etwa achtzig Decibel {Sprachpegel) liegenden Lautstärken wird durch den zentralen Durchgang durch das Filterelement 14 bewirkt.

Das äußere Ende des Durchgangs 19 ist als Schallsammler ausgebildet. Es weist bei dem Ausführungsbeispiel einen trichter- oder tellerförmigen Teil 21 auf, der zunächst die ankommenden Schallwellen aufnimmt und an den sich eine zylindrische, etwas längere Ausnehmung anschließt, die weiterhin dazu dient, die ankommenden Schallwellen längs des Durchgangsabschnitts 19 zu sammeln.

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Wie die Zeichnung erkennen läßt, steht der Durchgangs«· ' abschnitt 19 in offener Verbindung mit dem Ohrkanal 13 und der äußeren Umgebung. Die ankommenden Schallwellen gelangen dann in einen etwas engeren* zylindrischen Resonanzraum 23, der mit einer noch bedeutend mehr verengten Luftschalleitung 24 zusammenwirkt. An der Übergangsstelle zwischen dem Raum 23 und der Schallleitung 24 ist die Endwandung 26 angeordnet, durch die der Durchgangsquerschnitt unvermittelt stufenartig verengt wird« so daß die ankommenden Schallwellen eine durch die Verengung auf den Querschnitt der Schalleitung 24 gegenüber dem der Kammer 13 eine Druckerhöhung bewirken.

Die Länge der Kammer 23 ist in der Weise abgestimmt« daß sie ein Frequenzband von der Größenordnung von 250 bis 4000 Hz sowie die ersten drei Harmonischen davon durchläßt. Beispielsweise kann die Länge der Kammer 23 etwa in der Größenordnung von drei Millimetern liegen.

Es wurde gefunden, daß zur Dämpfung und Begrenzung praktisch aller Geräuschpegel (Lautstärken) oberhalb des üblichen Spraohpegels von etwa achtzig Decibel das Verhältnis der Durchmesser des Raums 23 und der Luftsehallejtung 24 vorzugsweise etwa in der Größenordnung von drei zu eins liegen sollte.

Ein solches Verhältnis der Durchmesser von Resonanzraum wid Luftschalleitung bewirkt das Heraussieben von Geräusch·· pegeln oberhalb eines bestimmten Werts« wie zum Beispiel achtzig Decibel. Daher eignet sich eine solche Hörvorrichtung gemäß der Erfindung insbesondere für Anwendungen in der

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Industrie« wie zum Beispiel in Maschinenräumen und dergl., wo Geräusche von störender Höhe zu erwarten sind.

Es wurde ferner gefunden, daß bei Verwendung des erwähnten Durchmesserverhältnisses die tieferen Schallpegel praktisch ungeschwächt durch die ganze Länge des Luftdurchgangs 19 hindurchgehen, so daß eine Person eine andere völlig klar sprechen hört, unbeschadet des ümstandes, daß der Hörende sich in der unmittelbaren Nachbarschaft einer geräuschvoll arbeitenden Maschine oder dergl. befindet.

Zum Beispiel wurde beobachtet, daß bei Verwendung von Hörvorrichtungen gemäß der Erfindung in beiden Ohren der Schall des Düsentriebwerks eines Flugzeugs derart abgeschwächt wird, daß lediglich der untere, durch den Rush der durch· gehenden Luft hervorgerufene Schallpegel, der aus der Maschine herauskommt, hörbar wahrgenommen wird, da der Übrige Teil des Schalles bei Pegeln oberhalb von 80 Decibel liegt.

Dies läßt sich durch die Beobachtung erklären, daß bei Verwendung von Hörvorrichtungen 11 gemäß der Erfindung die Wahrnehmung eines Gewehrschusses stark vermindert wird, so daß nur derjenige Teil des durch den Schuß erzeugten Schalles auf das Gehör übertragen wird, der unter dem vorbestimmten Schallpegel liegt.

Die Filtereinrichtung 14 kann so angeordnet werden, dal eine Sperrung des gesamten Schalles oberhalb eines vorbestimmten Pegel· bewirkt wird, und gewünachtenfalle können die Sehallpegel unterhalb des Sperrpegels durch die Gestaltung der Luftsohalleitung 2k mit einem besonders kleinen Durchmesser

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noch herabgesetzt werden.

Unter gewlesen Umständen» wie zum Beispiel in der Umgebung extrem starker Oeräuschquellen, beispielsweise in und um Flughäfen in enger Nachbarschaft von Düsenmaschinen und dergl«, kann die Hörvorrichtung gemäß der Erfindung den Durchgang höherer Geräuschpegel ermöglichen» beispielsweise bis zu einem Pegel der Größenordnung von 90 oder 95 Decibel, wobei, falls dies unerwünscht ist, eine Verminderung des Geräuschpegels durch weitere Vergrößerung des Verhältnisses

der Durchmesser des Raumes 23 und der Schalleitung 24 erreicht ^ werden kann. Somit kann es unter· gewissen Umständen der erwähnten Art vorteilhaft sein, ein Verhältnis In der Größenordnung 7 zu 1 zu benutzen, damit praktisch alle Lautstärken über 80 Decibel ausgesiebt werden. Unter solchen extremen Umständen mag dann auch eine gewisse Verminderung der übertragung der Schallpegel unterhalb 80 Decibel vorkommen, so daß beispielsweise bei der Unterhaltung zwischen Menschen ein etwas lauteres Sprechen erforderlich wird, damit eine einwandfreie Verständigung zustande kommt. ^

Bei einer praktisch verwirklichten Ausführung eines Hörgeräts geifiäfi der Erfindung mit Filterelement I4 und Ohreinsatz 11, die sich bewährt hat, hatte der Raum 2> eine Länge von O,ll8 ^M und einen Durchmesser von 0,0225 ¹V und die Schallleitung 24 hatte eine Länge von O,O?87 "und einen Durchmesser von 0,0625 ".

Für Geräuschpegel von hoher Intensität, wie/beispielsweise

in der Nähe von Düsenmaschinen und dergl. vorkommen*," "würde eine

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Hörvorrichtung 11 konstruiert« bei der der Raum 23 eine Länge von O,ll8 " und einen Durchmesser von 0,0938 " aufwies, während die Schalleitung 24 eine Länge von 0,0787 ^M und einen Durchmesser von 0,0135 " betrug.

Bei einer anderen Ausführungsform gemäß der Erfindung ist zusätzlich ein L - förmig gestaltete» Rohrstück 27 als Schalleitung vorgesehen, dessen Außendurchmeeser am inneren Ende etwas vergrößert 1st, um einen Preßsitz in der Ausnehmung 22 zum Festhalten in jeder beliebigen radialen Ausrichtung zu bilden.

Durch die Verwendung des Rohrstüoks 27 ist es möglich, teilweise den eintreffenden Schall um einen Faktor in der Größenordnung-von 10 % zu dämpfen. Diese Zusatzmaßnahme ist besonders gut wirksam, wenn das offene äußere Ende 28 von der Schallquelle weg gerichtet wird.

Durch die Erfindung wird somit eine Hörvorrichtung geschaffen, die als akustisches Filter wirkt, derart, daß eine derartige Filter in beiden Ohren tragende Person eine normale Unterhaltung auch bei Vorhandensein stark störender Nebengeräusche führen kann.

Die Möglichkeiten zur Anwendung und Ausführung der Erfindung beschränken sich nicht auf die hier im einzelnen beschriebenen und dargestellten Besonderheiten. So ist es insbesondere möglich, verschiedene Größen und Formen von Einsätzen herzustellen, die jeweils dem äußeren Ohrkanal des Benutzers angepaßt sind. Andererseits 1st es möglich, eine bestimmte einheitliche Standardgröße für das Filterelement 14

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Claims

Patentansprüche

Iw Hörvorrichtung »it einem in den äußeren Ohrkanal des Benutzers einsetzbaren elastischen Körper» dessen Außenfläche der Innenfläche des äußeren Ohrkanals angepaßt ist, so daß sie mit dieser zusammen eine akustisch dichte Fuge bildet» dadurch gekennzeichnet» daß der Einsatzkörper (12) einen Durchgang aufweist» der eine offene Verbindung zwischen dem Ohrkanal (13) und der äußeren Umgebung darstellt und als akustisches Filter ausgebildet ist» welches praktisch alle Geräusche oberhalb eines bestimmten Pegels abschirmt oder aussiebt» den Schall unterhalb dieses Fegeis aber durchläßt.

2. Hörvorrichtung nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet» daß der als akustisches Filter ausgebildete Durchgang anschließend an sein als Schallsammler ausgebildetes» offenes» äußeres Ende (21, 22) einen Resonanzraum (2j5) von vorbesfcia»ter Länge und daran anschließend eine verengte Luftschalleitung aufweist, die in den Ohrkanal mündet» und dad der Übergang den Resonanzraum zur Luftschalleitung eine unvermittelt stvtfenartlge Querschnittsverstlnderung bildet« durch weld»! der Siehall oberhalb eines bestimmten Pegels zur Resonanz gebracht wad in de» Reeonanzrau* gedämpft wird, während die Luftschaileituaag den Schall unterhalb dieses Fegeis praktisch ohne Verliest sichtlich des Pegels durchläßt.

j$. HÖrvorricbtune nach Anspruch 2, dadurch

da» du» Durcheeeserverhältnle von Resonauaxr·« und

etwa im Bereich zwischen ? zu 1 und 3 zu 1 liegt 009840/1466

4. Hörvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein L - förraig gestaltetes Rohrstück, dessen eines Ende mit dem äußeren Ende (22) des als Filter ausgebildeten Durchgangs in Verbindung steht, während seih anderes« freies Ende (28) die Schalleintrittsöffnung bildet« und das dazu dient, den Schall vor dem Eintritt in den Filter· durchgang teilweise zu dämpfen.

5". Hörgerät, nach einem der Ansprüche 1 bis 4_S dadurch gekennzeichnet« daß der als akustisches Filter ausgebildete Schalldurchgang (21 bis 24) sich in einem lösbar mit dem Einsatzkörper (12) verbundenen, besonderen Körper (l4) befindet.

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