DE2321765B2 - Hearing aid device - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hörhilfevorrichtung mit wenigstens einem Mikrofon zum Aufnehmen akustischer Energie und Umsetzen in eine entsprechende elektrische Energie und mit Steuerschaltungen zum Steuern der Frequenzcharakteristik der elektrischen Energie. Sie betrifft Verbesserungen für Hörhilfevorrichtungen, mit welchen Schwerhörige oder Personen, die Schwierigkeiten beim Hören haben, mehr Informationen unter bequemeren Bedingungen als sonst erzielbar erhalten können.The invention relates to a hearing aid device with at least one microphone for recording acoustic energy and conversion into a corresponding electrical energy and with control circuits for Controlling the frequency characteristics of electrical energy. It concerns improvements to hearing aid devices with which the hard of hearing or people who have difficulty hearing, get more information in more comfortable conditions than usual obtainable.
Eine große Zahl von Personen, weiche Schwierigkeiten beim Hören haben, haben Höreigenschaften, welche eine Erholung in dem höheren Frequenzband des akustischen Spektrums darstellen. Bei der Verwendung von Hörhilfen leiden diese Personen dauernd unter lauten Tönen in dem höheren Frequenzband. Weiter haben Personen mit Hörhilfen bei Unterhaltungen in Räumen mit hohem Geräuschpegel, z. B. in der Stadt, festgestellt, daß eine Behinderung der Unterhaltungen durch solche Frequenzen des akustischen Spektrums auftritt, welche für die Unterhaltung nicht erforderlich sind, weil der Geräuschpegel ein breites Frequenzband hat. Während übliche Hörhilfen Einrichtungen zum Einstellen ihrer Frequenzcharakteristik entsprechend den Höreigenschaften des jeweiligen Benutzers aufwiesen, ist bisher keine Einrichtung zum Eliminieren von Behinderungen in akustischen Umgebungen wie oben beschrieben bekanntgeworden.A large number of people who have difficulty hearing have hearing characteristics, which represent a recovery in the higher frequency band of the acoustic spectrum. When using of hearing aids, these people suffer continually from loud sounds in the higher frequency band. Further people with hearing aids have conversations in rooms with a high level of noise, e.g. B. in the city, found that an obstruction of conversations by such frequencies of the acoustic spectrum occurs, which are not necessary for entertainment because the noise level has a wide frequency band Has. While conventional hearing aids have facilities to adjust their frequency characteristics accordingly had the hearing characteristics of the respective user, so far is not a means of eliminating Disabilities in acoustic environments as described above have become known.
Durch die DE-OS 17 62 903 ist eine Hörhilfe bekanntgeworden, bei welcher der abgegebene Schalldruck entsprechend dem Pegel der Vokalfrequenzen gesteuert wird. Das heißt, daß ein in der Hörhilfe erzeugtes elektrisches Signal in seiner Höhe begrenzt und nach Bildung eines Mittelwertes durch ein Tiefpaßfilter und einen Gleichrichter geschickt wird, um ein Steuersignal entsprechend den jeweiligen Vokalen zu ergeben. Das Steuersignal wird dann einem Verstärker mit variabler Verstärkung zugeführt, um den Schalldruck zu steuern.From DE-OS 17 62 903 a hearing aid has become known in which the emitted sound pressure corresponds to the level of the vocal frequencies is controlled. This means that an electrical signal generated in the hearing aid is limited in its height and after averaging through a low-pass filter and a rectifier is sent to to produce a control signal corresponding to the respective vowels. The control signal is then a Variable gain amplifiers fed to control sound pressure.
Die DE-AS 11 53 423 zeigt eine Anordnung, mit deren Hilfe beim Empfang einer Radiosendung in einem Raum mit hohem Geräuschpegel, z. B. im Innern eines Kraftfahrzeuges, der von einem Empfänger abgegebene Schalldruck entsprechend der Vergrößerung des Motor- und Windgeräusches vergrößert wird. Ein elektrisches Signal, welches Sprach- und Musiktonanteile gemischt mit dem Umgebungsgeräusch enthält, wird sowohl einer Schaltung zum Eliminieren des vom Empfänger erzeugten Signals als auch einem Gleichrichter zum Bilden eines Steuersignals zugeführt. Das Steuersignal wird dann dem Empfänger zugeführt, um dessen Ausgang zu steuern. Auf ähnliche Weise wird nach der DE-PS 7 23 578 eine mechanische Schwingung einer Schwingungsquelle erfaßt und ein dementsprechend erzeugtes Signal steuert nach Verstärkung und Gleichrichtung einen Verstärker mit variabler Verstärkung.DE-AS 11 53 423 shows an arrangement with the help of which when receiving a radio broadcast in one Room with a high level of noise, e.g. B. inside a motor vehicle, the delivered by a recipient Sound pressure is increased according to the magnification of the engine and wind noise. An electrical signal that contains parts of speech and music mixed with the ambient noise, both a circuit is used to eliminate the from Receiver generated signal as well as a rectifier for forming a control signal. That Control signal is then fed to the receiver to control its output. In a similar way will according to DE-PS 7 23 578 a mechanical vibration of a vibration source is detected and a correspondingly generated signal controls after amplification and Rectifying a variable gain amplifier.
Durch die DE-PS 8 13 168 ist eine Lautsprecheranordnung bekanntgeworden, deren Schalldruck vergrö-DE-PS 8 13 168 discloses a loudspeaker arrangement whose sound pressure increases
ßert wird, um dem Schallpegel der Umgebung entgegenzuwirken. Insbesondere wird bei dieser Vorrichtung das Geräusch in einem sich von dem Lautsprecher im Ruhezustand ergebenden Schallfeld, in welchem der Vorrichtung kein Eingangssignal zugeführt wird, gemessen. Dann wird ein Steuersignal einem Verstärker mit variabler Verstärkung zugeführt, so daß der Lautsprecher einen Schalldruck mit einer Amplitude entsprechend dem gemessenen Geräusch erzeugt Eine Steuerung der Frequenzcharakteristik eines Verstärkers ist nicht gezeigtis increased to the sound level of the environment to counteract. In particular, in this device, the noise in one of the Loudspeaker in the idle state resulting sound field in which the device is supplied with no input signal is being measured. Then a control signal is supplied to a variable gain amplifier so that the loudspeaker generates a sound pressure with an amplitude corresponding to the measured noise A Control of the frequency characteristics of an amplifier is not shown
Durch die DE-AS 2013 365 ist schließlich ein mehrstufiger transistorisierter Verstärker für eine Hörhilfe bekanntgeworden, der so arbeitet, daß Schallempfindungsstörungen von Hörbehinderten dadurch kompensiert werden, daß der durch den Verstärker bewirkte Schalldruck begrenzt wird. Ein Teil der Ausgangsspannung wird einem Verstärker mit variabler Frequenzcharakteristik über einen Gleichrichter zugeführt um gleichzeitig und sofort die Frequenzcharakteristik zu ändern und hierdurch die von der Frequenz abhängigen Schallempfindungsstörungen zu kompensieren.The DE-AS 2013 365 finally made a multi-stage transistorized amplifier for a Hearing aid has become known, which works in such a way that sound sensation disorders of the hearing impaired thereby be compensated so that the sound pressure caused by the amplifier is limited. A part the output voltage is fed to an amplifier with variable frequency characteristics via a rectifier fed to the frequency characteristics at the same time and immediately to change and thereby the frequency-dependent sound sensation disturbances to compensate.
Ziel der Erfindung ist es, eine Hörhilfevorrichtung zu schaffen, weiche dem sie benutzenden Schwerhörigen mehr Information zu vermitteln vermag als es bisher erreichbar war.The aim of the invention is to create a hearing aid device that is soft for the hearing impaired who uses it able to convey more information than was previously possible.
Dieses Ziel wird mit einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine Steuergeneratorschaltung zum Erzeugen einer Steuerspannung im Ansprechen auf einen Teil der umgesetzten elektrischen Energie mit einem vorbestimmten Frequenzspektrum vorgesehen ist, und daß die Steuerschaltungen auf die Steuerspannung zum Verringern der Breite des Frequenzbandes, innerhalb dessen die Frequenzcharakteristik der elektrischen Energie erzeugt wird, ansprechen.This goal is achieved according to the invention with a device of the type described in the introduction, that a control generator circuit for generating a control voltage in response to a portion of the converted electrical energy is provided with a predetermined frequency spectrum, and that the control circuits to the control voltage for reducing the width of the frequency band, within whose frequency characteristic of the electrical energy is generated respond.
Eine derartige Hörhilfevorrichtung unterstützt die natürlichen Eigenschaften des reproduzierten Schalls in Umgebungen geringen Geräusches, während in Umgebungen hohen Geräusches das Signal-Geräuschverhältnis verbessert wird.Such a hearing aid device supports the natural properties of the reproduced sound in Low-noise environments, while in high-noise environments, the signal-to-noise ratio is improved.
Die Steuergeneratorschaltung kann die Steuerspannung vorzugsweise durch Gleichrichten desjenigen Teiles der elektrischen Energie erzeugen, welcher den Frequenzteilen des für Unterhaltungen nicht erforderlichen akustischen Spektrums entspricht.The control generator circuit can adjust the control voltage preferably by rectifying the one Generate part of the electrical energy, which the frequency parts of the not necessary for entertainment acoustic spectrum.
Die Steuergeneratorschaltung kann zweckmäßig ein Bandsperrfilter zum Sperren desjenigen Frequenzteils der elektrischen Energie aufweisen, welche den Frequenzteilen des für Unterhaltungen erforderlichen akustischen Spektrums entspricht.The control generator circuit can expediently be a band-stop filter for blocking that frequency part of electrical energy, which corresponds to the frequency parts of that required for entertainment acoustic spectrum.
Die Steuerschaltungen können vorteilhaft eine Steuerschaltung für das tiefere Band, weicht; auf die Steuerspannung von der Steuergeneratorschaltung zum Steuern der tieferen Frequenzteile der elektrischen Energie anspricht, und eine Steuerschaltung für das höhere Band aufweisen, welche auf die Steuerspannung von der Steuergeneratorschaltung zum Steuern der höheren Frequenzteile der elektrischen Energie anspricht The control circuits can advantageously be a control circuit for the lower band, giving way; on the Control voltage from the control generator circuit for controlling the lower frequency parts of the electrical Energy responds, and have a control circuit for the higher band, which on the control voltage responds by the control generator circuit for controlling the higher frequency parts of the electrical energy
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden zur weiteren Erläuterung der Erfindung im folgenden näher beschrieben. In der Zeichnung zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing and are used for further purposes Explanation of the invention described in more detail below. In the drawing shows
Fig. 1 ein schematisches Schaltbild einer Hörhilfevorrichtung, welche entsprechend bekannten Prinzipien aufgebaut ist,1 shows a schematic circuit diagram of a hearing aid device, which is structured according to known principles,
ίοίο
Fig.2 ein kombiniertes Block- und Schaltbild einer entsprechend den Prinzipien der Erfindung aufgebauten Hörhilfevorrichtung,2 shows a combined block and circuit diagram of a hearing aid device constructed in accordance with the principles of the invention,
Fig.2a ein Schaltbild, welches eine Ersatzschaltung der Steuerschaltung zum Steuern des tieferen Frequenzbandes wie in F i g. 2 gezeigt darstellt,Fig.2a is a circuit diagram showing an equivalent circuit the control circuit for controlling the lower frequency band as in FIG. 2 shows
F i g. 2b und F i g. 2c Schaltbilder von Ersatzschaltungen der Steuerschaltung zum Steuern des höheren Frequenzbandes, wie in F i g. 2 gezeigt isi,F i g. 2b and F i g. 2c circuit diagrams of equivalent circuits of the control circuit for controlling the higher Frequency band, as shown in FIG. 2 shown isi,
Fig.3 ein schematisches Schaltbild der in Fig.2 gezeigten Steuerschaltung für das tiefere Band und eine Kurvendarstellung, welche deren Frequenzcharakteristik abhängig von einer zugeführten Steuerspannung zeigt,Fig.3 is a schematic circuit diagram of the in Fig.2 shown control circuit for the lower band and a graph showing their frequency characteristics shows depending on a supplied control voltage,
Fig.4 ein schematisches Schaltbild der in Fig. 2 gezeigten Steuerschaltung für das höhere Band und eine Kurvendarstellung, welche deren Frequenzcharakteristik abhängig von einer zugeführten Steuerspannung zeigt,FIG. 4 is a schematic circuit diagram of the circuit shown in FIG control circuit shown for the higher band and a graph showing their frequency characteristics shows depending on a supplied control voltage,
Fig.5 ein Blockschaltbild einer Modifikation der Erfindung,5 is a block diagram of a modification of the invention,
F i g. 5a ein Schaltbild einer Ersatzschaltung für die in Fig.5 gezeigte Steuerschaltung für das tiefere Band undF i g. 5a is a circuit diagram of an equivalent circuit for the control circuit shown in FIG. 5 for the lower band and
F i g. 6 eine Kurvendarstellung, welche die Gesamtfrequenzcharakteristik der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt, wobei eine zugeführte Steuerspannung der Parameter ist.F i g. 6 is a graph showing the overall frequency characteristic the device according to the invention shows, wherein a supplied control voltage the parameter is.
In F i g. 1 der Zeichnung ist eine konventionelle Hörhilfevorrichtung dargestellt In der dargestellten Anordnung nimmt ein Mikrofon 10 akustische Energie auf, um sie in entsprechende elektrische Energie oder ein Signal umzusetzen, welches seinerseits in einem mit dem Mikrofon 10 verbunden Verstärker 12 verstärkt wird. Das verstärkte Signal wird über einen Schaltarm eines Übertragungsschalters FW einem ausgewählten Filter einer Mehrzahl von Filtern, in diesem Falle drei Filtern 14a, XAb und 14c welche hier jeweils ein Hochpaßfilter, ein Tiefpaßfilter und ein Bandpaßfilter sind, zugeführt Dann wird einem Ausgang von einem ausgewählten Filter 14 eine Frequenzcharakteristik gegeben, wie sie den Höreigenschaften des jeweiligen Schwerhörigen am besten angepaßt ist, worauf er über den anderen Schaltarm des Übertragungsschalters SW einer Steuerung 16 für die Lautstärke zugeführt wird. Die Steuerung 16 für die Lautstärke ist so eingestellt, daß ihr Ausgang auf einen geeigneten Verstärkungsgrad eingestellt ist. Der Ausgang von der Steuerung 16 für die Lautstärke wird durch einen folgenden Verstärker 18 verstärkt und dann einem Ohrhörer 20 zugeführt, durch welchen der Benutzer einen Ton entsprechend der von dem Mikrofon 10 aufgenommenen akustischen Energie aufnehmen kann. Die Anordnung kann allgemein auch zusätzlich eine nicht gezeigte Schaltung zur Begrenzung ihres Ausgangs aufweisen.In Fig. 1 of the drawing shows a conventional hearing aid device. In the arrangement shown, a microphone 10 picks up acoustic energy in order to convert it into corresponding electrical energy or a signal, which in turn is amplified in an amplifier 12 connected to the microphone 10. The amplified signal is fed via a switching arm of a transmission switch FW to a selected filter of a plurality of filters, in this case three filters 14a, XAb and 14c which are each a high-pass filter, a low-pass filter and a band-pass filter 14 a frequency characteristic is given, as it is best adapted to the hearing characteristics of the respective hard of hearing, whereupon it is fed to a control 16 for the volume via the other switching arm of the transmission switch SW. The volume control 16 is adjusted so that its output is set to an appropriate gain. The output from the control 16 for the volume is amplified by a subsequent amplifier 18 and then fed to an earphone 20, through which the user can pick up a sound corresponding to the acoustic energy picked up by the microphone 10. The arrangement can generally also have a circuit (not shown) for limiting its output.
Daher hat die in F i g. 1 gezeigte Anordnung das wichtige Merkmal, daß ihre Frequenzcharakteristik entsprechend den Höreigenschaften des Benutzers eingestellt wird. Dieses Merkmal vermag jedoch nicht die Probleme zu lösen, daß der Benutzer bei lauten Tönen mit hohen Frequenzen Schmerzen empfindet und daß eine Unterhaltung in Räumen mit hohem Geräusch durch nicht für die Unterhaltung erforderliche Töne behindert wird.Therefore, in FIG. The arrangement shown in FIG. 1 has the important feature that its frequency characteristic is set according to the hearing characteristics of the user. However, this feature cannot to solve the problems that the user feels pain with loud, high frequency sounds and that conversation in rooms with a high level of noise is not necessary for conversation Tones is hindered.
Durch die Erfindung werden diese Probleme gelöst.The invention solves these problems.
In Fig. 2 ist eine Hörhilfevorrichtung dargestellt, welche entsprechend den Prinzipien der Erfindung aufgebaut ist. Die dargestellte Anordnung enthält eineIn Fig. 2, a hearing aid device is shown, which according to the principles of the invention is constructed. The arrangement shown includes a
Steuergeneratorschaltung 22, welche ein Steuermikrofon 24 zum Aufnehmen einer akustischen Energie und Umsetzen in eine entsprechende elektrische Energie oder ein Signal, einen mit dem Mikrofon verbunden Verstärker 26 und ein Bandsperrfilter oder Filter 28 zum Sperren jener Frequenzteile des elektrischen Signals aufweist, welche den Frequenzteilen des akustischen Spektrums entsprechen, die für Unterhaltungen erforderlich sind, das jedoch jene Frequenzteile des akustischen Spektrums, die für Unterhaltungen nicht erforderlich sind, durchläßt Diese für Unterhaltungen erforderlichen Frequenzen des akustischen Spektrums können im Bereich von etwa 300 Hz bis etwa 3000 Hz liegen. Hierauf ist das Filter 28 mit einer halbfesten Lautstärkensteuerung 30 verbunden, welche ihrerseits über einen Verstärker 32 mit einer Gleichrichterschaltung 34 verbunden ist.Control generator circuit 22 which includes a control microphone 24 for picking up acoustic energy and Converting it into a corresponding electrical energy or signal, one connected to the microphone Amplifier 26 and a band elimination filter or filter 28 for cutting off those frequency parts of the electrical signal which correspond to the frequency parts of the acoustic spectrum required for conversations are, however, those frequency parts of the acoustic spectrum that are not used for conversations are required, passes these frequencies of the acoustic spectrum, which are necessary for conversations can range from about 300 Hz to about 3000 Hz. On top of this is the filter 28 with a semi-solid Volume control 30 connected, which in turn via an amplifier 32 with a rectifier circuit 34 is connected.
Die Anordnung enthält weiter ein Mikrofon 36 für die Unterhaltung zum Aufnehmen einer akustischen Energie und Umsetzen in eine entsprechende elektrische Energie oder ein Signal, welches zu dem zugehörigen Ohrhörer übertragen wird. Das Mikrofon 36 ist vorzugsweise ein kapazitives Mikrofon und kann ein piezoelektrisches, ein Kondensator- oder ein Elektret-Mikrofon sein. Das Mikrofon 36 ist mit einer Steuerschaltung 38 für das tiefere Band und von dort mit einer Steuerschaltung 40 für das höhere Band verbunden. Die Steuerschaltung 40 ist kapazitiv mit einem Verstärker 42 gekoppelt, welcher mit einer Lautstärkensteuerung 44 und von da mit einem getrennten Verstärker 46 verbunden ist. Der Verstärker 46 ist mit einem Ohrhörer 48 verbunden.The arrangement further includes an entertainment microphone 36 for picking up acoustic energy and converting it into a corresponding electrical energy or signal which is associated with the associated Earphones is transmitted. The microphone 36 is preferably a capacitive microphone and can be a be a piezoelectric, a condenser or an electret microphone. The microphone 36 is with a Control circuit 38 for the lower band and from there to a control circuit 40 for the higher band tied together. The control circuit 40 is capacitively coupled to an amplifier 42, which with a Volume control 44 and from there to a separate amplifier 46 is connected. The amplifier 46 is connected to an earphone 48.
Im Betrieb arbeitet das Bandsperrfilter oder Filter 28 derart, daß diejenigen Frequenzteile der verstärkten Ausgangsspannung von dem Steuermikrofon 24, welche nicht für Unterhaltungen erforderlich sind, durchgehen, und daß die übrigen Frequenzteile gesperrt werden. Die Ausgangsspannung des Filters 28 wird durch die Lautstärkensteuerung 30 auf eine vorbestimmte Höhe gesteuert und nach der Verstärkung wird sie durch die Gleichrichterschaltung 34 in eine positive Steuerspannung gleichgerichtet Die Lautstärkensteuerung 30 dient dazu, eine Steuerschwellwerthöhe festzulegen, bei welcher die Steuerspannung beginnt, den im folgenden beschriebenen Steuervorgang zu bewirken.In operation, the band stop filter or filter 28 operates so that those frequency parts of the amplified Review output voltages from the control microphone 24 that are not required for conversations, and that the remaining frequency parts are blocked. The output voltage of the filter 28 is determined by the Volume control 30 is controlled to a predetermined level and after amplification it is controlled by the Rectifier circuit 34 rectified into a positive control voltage. The volume control 30 is used to determine a control threshold level at which the control voltage begins, the following to effect the control process described.
Die positive Steuerspannung von der Gleichrichterschaltung 34 wird den beiden Steuerschaltungen 38 und 40 zugeführt Die Steuerschaltung 38 steuert das tiefere Frequenzband, d.h. die tieferen Frequenzteile einer Ausgangsspannung von dem Mikrofon 36, während die Steuerschaltung 40 ein höheres Frequenzband, d. h. die höheren Frequenzteile der Ausgangsspannung steuertThe positive control voltage from the rectifier circuit 34 is the two control circuits 38 and 40. The control circuit 38 controls the lower frequency band, i.e. the lower frequency parts of a Output voltage from the microphone 36 while the control circuit 40 operates a higher frequency band, i. H. the controls higher frequency parts of the output voltage
Die Steuerschaltung 38 für das tiefere Band enthält nach Fig.2 einen Transistor Q\ in Form eines npn-Transistors, welcher mit einer Halbleiterdiode oder Diode D\ und einem FET Qz verbunden ist, und ist besonders geeignet für die Verwendung mit einem kapazitiven Mikrofon extrem hoher Ausgangsimpedanz, z. B. einem piezoelektrischen oder Kondensatormikrofon wie oben beschrieben. Im einzelnen ist der Transistor Qi vorzugsweise aus halbleitendem Silizium aufgebaut und weist eine mit dem Ausgang der Gleichrichterschaltung 34 verbundene Basis sowie einen mit einer Spannungsquelle E und mit der Senkenelektrode des FET Q1 verbundenen Kollektors auf. Der FET Q2 ist mit seiner Quellenelektrode über einen Quellenwiderstand oder Widerstand Äi mit Erde verbunden und mit seiner Steuerelektrode auf den Verbindungspunkt des Kollektors des Transistors Q\ mit der Katodenelek trode der Diode D\ geschaltet Die Diode D\ is vorzugsweise aus halbleitendem Silizium und ist übei das Mikrofon 36 geschaltet, wobei ihre Anodenelektro de mit Erde verbunden ist Die Diode D1 dient als Las für das Mikrofon 36 und stellt weiter eine Streuimpe danz für die Steuerelektrode des FET Q2 durch di< Ausnutzung einer von diesem dargestellten hohei Impedanz bei etwa 0-Spannung dar. Falls erwünschtThe control circuit 38 for the lower band, as shown in FIG. 2, includes a transistor Q \ in the form of an npn transistor which is connected to a semiconductor diode or diode D \ and an FET Qz , and is particularly suitable for use with a capacitive microphone extremely high output impedance, e.g. B. a piezoelectric or condenser microphone as described above. In detail, the transistor Qi is preferably made of semiconducting silicon and has a base connected to the output of the rectifier circuit 34 and a collector connected to a voltage source E and to the drain electrode of the FET Q 1. The FET Q 2 is connected with its source electrode via a source resistor or resistor Äi to earth and its control electrode is connected to the connection point of the collector of the transistor Q \ with the cathode electrode of the diode D \ The diode D \ is preferably made of semiconducting silicon and is connected via microphone 36, with its anode electrode connected to earth. Diode D 1 serves as a laser for microphone 36 and also provides a leakage impedance for the control electrode of FET Q 2 by utilizing a high impedance shown by this at about 0 voltage. If desired
ίο kann die Diode Di durch einen hohen Widerstam ersetzt werden.ίο can the diode Di through a high resistance be replaced.
Der Transistor Qi ist mit !,einem Emitter und seinen Kollektor auf die Steuerelektrode bzw. die Senkenelek trode des FET Q2 geschaltet, und seiner Basis wird voi der Gleichrichterschaltung 34 eine positive Steuerspan nung zugeführt. Unter diesen Umständen bewirkt eini positive Steuerspannung gleich oder kleiner als etw: 0,6 V in bezug auf eine Spannung an dem Emitter de Transistors Qi, daß die Impedanz zwischen dem Emitte und dem Kollektor sehr hoch ist Wenn die positivi Steuerspannung den gerade erwähnten Wert übersteig! beginnt diese Impedanz abzunehmen.The transistor Qi has an emitter and its collector connected to the control electrode or the Senkenelek electrode of the FET Q2 , and its base is supplied with a positive control voltage from the rectifier circuit 34. Under these circumstances, a positive control voltage equal to or less than about: 0.6 V with respect to a voltage at the emitter of the transistor Qi causes the impedance between the emitter and the collector to be very high when the positive control voltage exceeds the value just mentioned ! this impedance begins to decrease.
Die Steuerschaltung 38 für das tiefere Band hat eini Ersatzschaltung wie in Fig.2a gezeigt In Fig.2a is eine Serienschaltung einer Kapazität C0 und eine Wechselspannungsquelle Ea welche das Mikrofon 3< darstellt über eine Parallelschaltung eines Widerstan des D\ und eines Widerstands Q\ geschaltet welche de Diode D] und dem Transistor Qi in F i g. 2 entsprechen Wie oben beschrieben, hat der in Fig.2 gezeigt! Transistor Qi eine Impedanz, welche mit der seine Basis zugeführten Steuerspannung variabel ist um dementsprechend ist der Widerstand Qi in Fig.2i variabel dargestellt Die Steuerschaltung 38 bildet daheThe control circuit 38 for the lower band eini equivalent circuit as shown in Figure 2a shown in Figure 2a is a series circuit of a capacitance C 0, and an AC voltage source E a which the microphone 3 <represents a parallel circuit of a reflection Stan the D \ and a resistor Q \ connected which the diode D] and the transistor Qi in FIG. As described above, the one shown in Fig. 2! Transistor Qi has an impedance which is variable with the control voltage applied to its base, and accordingly the resistor Qi is shown as variable in FIG
3J ein ÄC-Filter zum unterschiedlichen Steuern de tieferen Frequenzteile des elektrischen Signals entspre chend dem positiven Wert der Steuerspannung.3J an ÄC filter for different control de lower frequency parts of the electrical signal accordingly to the positive value of the control voltage.
Das so gesteuerte elektrische Signal wird über den Quellenwiderstand oder Widerstand /?i des FET QThe electrical signal controlled in this way is transmitted via the source resistance or resistance /? I of the FET Q.
■40 entwickelt und der Steuerschaltung 40 für das höhen Band über einen Kondensator Q zugeführt Di< Steuerschaltung 40 enthält ein ÄC-Filter, welches mi dem koppelnden Kondensator Q verbunden ist und ii Reihe geschaltete Widerstände Ri und R2 sowi<40 developed and fed to the control circuit 40 for the high band via a capacitor Q. The control circuit 40 contains a C filter, which is connected to the coupling capacitor Q and ii series-connected resistors Ri and R 2 as well as
•»5 parallelgeschaltete Kondensatoren C2 und G, welche wie in F i g. 2 gezeigt verbunden sind, aufweist Si< enthält weiter einen Transistor Q3 in Form eine! npn-Transistors, dessen Basis mit dem ÄC-Filter, dessei Kollektor mit dem Ausgang der Gleichrichterschaltuni• 5 parallel-connected capacitors C 2 and G, which as in FIG. 2, Si <further includes a transistor Q3 in the form of a! npn transistor, whose base with the ÄC filter, whose collector with the output of the rectifier circuit
5(i 34 und dessen Emitter über einen Emitterwiderstanc oder Widerstand A4 mit Erde verbunden ist Di« Steuerschaltung 40 bildet einen bekannten, gegenge koppelten Verstärker, wie er in F i g. 2b als Ersatzschal tung dargestellt ist5 (i 34 and its emitter via an emitter resistor or resistor A4 is connected to earth. The control circuit 40 forms a known, opposite coupled amplifiers as shown in FIG. 2b is shown as a replacement circuit
In der Steuerschaltung 40 für das höhere Band kam die von der Gleichrichterschaltung 34 dem Kollekto] des Transistors Q3 zugeführte Steuerspannung siel ändern, um dessen Stromverstärkung β zu variieren um den Verstärkungsgrad A eines von dem Transistor QIn the control circuit 40 for the higher band, the control voltage supplied from the rectifier circuit 34 to the collector of the transistor Q 3 was changed to vary its current gain β by the gain A of one of the transistor Q 3
ho gebildeten Verstärkers zwischen 1 und 0 zu ändern. Eini Abnahme des Verstärkungsgrades A bewirkt ein< Abnahme der Amplitude des elektrischen Signals ii dem höheren Frequenzband. Fig.2c zeigte eini Ersatzschaltung für die Steuerschaltung 40, wenn dieseho formed amplifier between 1 and 0 to change. A decrease in the gain A causes a decrease in the amplitude of the electrical signal in the higher frequency band. FIG. 2c shows an equivalent circuit for the control circuit 40, if this
t>5 einen Verstärkungsgrad A gleich 0 hatt> 5 has a gain A equal to 0
Um die Art und Weise darzustellen, auf welche die Steuerschaltung 38 für das tiefere Band die tieferer Frequenzteile des elektrischen Signals steuert, wurdeTo represent the way in which the Lower band control circuit 38 which controls lower frequency parts of the electrical signal
die Steuerschaltung 38 als Beispiel mit den Schaltungsparametern mit Werten wie in F i g. 3 gezeigt aufgebaut. Das Mikrofon 36 hatte die effektive Kapazität von 150 pF und die Diode D\ hatte eine Ersatzimpedanz von 20 ΜΩ, während der Transistor Qi ein auf 1,3 V gehaltenes Kollektorpotential und ein Basispotential aufwies, welches auf Werte von 0,5, 0,6 und 0,7 V in Schritten von 0,1 V geändert wurde. Auf dieser Grundlage wurde die Spannung über dem Widerstand A4 mit 5,6 kn über der Frequenz, wie in F i g. 3 gezeigt, aufgetragen, wo die Ordinate die Ausgangsspannung in dB und die Abszisse die Frequenz in kHz darstellt und der Parameter das Basispotential des Transistors Qi ist. Wie in F i g. 3 gezeigt, nimmt der tiefere Frequenzteil des elektrischen Signals mehr ab als das Basispotential oder die Steuerspannung zunimmt.the control circuit 38 as an example with the circuit parameters with values as in FIG. 3 shown constructed. The microphone 36 had the effective capacitance of 150 pF and the diode D \ had an equivalent impedance of 20Ω, while the transistor Qi had a collector potential held at 1.3 V and a base potential which had values of 0.5, 0.6 and 0.7 V has been changed in 0.1 V steps. On this basis, the voltage across resistor A 4 was 5.6 kts over frequency, as in FIG. 3, plotted where the ordinate represents the output voltage in dB and the abscissa represents the frequency in kHz and the parameter is the base potential of the transistor Qi . As in Fig. 3, the lower frequency part of the electrical signal decreases more than the base potential or the control voltage increases.
F i g. 4 zeigt ähnlich wie F i g. 3 die Steuerschaltung 40 für das höhere Band. Aus F i g. 4 ist zu erkennen, daß bei der Steuerschaltung 40 mit Schaltungsparametern mit Werten wie in F i g. 4 dargestellt die Ausgangsspannung in bezug auf die Frequenz konstant bleibt, solange das Basispotential des Transistors Qj identisch dem Transistor Qi oder die Steuerspannung bis 0,4 V beträgt. Wenn jedoch die Steuerspannung allmählich von 0,4 auf 0,9 V in Schritten von 0,1 V zunimmt, nimmt der höhere Frequenzteil der elektrischen Energie progressiv ab.F i g. 4 shows, similar to FIG. 3 the control circuit 40 for the higher band. From Fig. 4 it can be seen that in the control circuit 40 with circuit parameters with values as in FIG. 4, the output voltage with respect to the frequency remains constant as long as the base potential of the transistor Qj is identical to that of the transistor Qi or the control voltage is up to 0.4V. However, as the control voltage gradually increases from 0.4 to 0.9 V in steps of 0.1 V, the higher frequency part of the electrical energy progressively decreases.
Es ist so zu erkennen, daß beide Steuerschaltungen 38 und 40 unter der Steuerung der positiven Steuerspannung betrieben werden, um die tieferen und höheren Frequenzteile der Ausgangsspannung von dem Mikrofon 36 entsprechend zu verringern. Mit anderen Worten ist eine über dem Emitterwiderstand oder Widerstand Ra entwickelte Spannung aus einem elektrischen Signal zusammengesetzt, welches dem für Unterhaltungen erforderlichen akustischen Signal entspricht.It can thus be seen that both control circuits 38 and 40 are operated under the control of the positive control voltage in order to reduce the lower and higher frequency parts of the output voltage from microphone 36 accordingly. In other words, a voltage developed across the emitter resistor or resistor Ra is composed of an electrical signal which corresponds to the acoustic signal required for conversations.
Die Spannung über dem Widerstand Ra wird dann über einen Kondensator Q dem Verstärker 42 und von da über die Lautstärkensteuerung 44 und den Verstärker 46 dem Ohrhörer 48 zugeführt. Der Benutzer kann daher selbst dann nur das für die Unterhaltung erforderliche akustische Signal von dem Ohrhörer 48 aufnehmen, wenn er sich in einer akustischen Umgebung befindet, in welcher auch nicht für die jeweilige Unterhaltung erforderliche Töne auftreten.The voltage across the resistor Ra is then fed to the amplifier 42 via a capacitor Q and from there to the earphone 48 via the volume control 44 and the amplifier 46. The user can therefore only pick up the acoustic signal required for the conversation from the earphone 48 if he is in an acoustic environment in which tones not required for the respective conversation occur.
In Fig.5 bezeichnen gleiche Bezugszeichen solche Teile, die den in Fig.2 gezeigten Teilen gleich oder ähnlich sind. Die dargestellte Anordnung ist von der in Fig.2 gezeigten hauptsächlich dadurch verschieden, daß ein einziges Mikrofon 36' verwendet wird. Im einzelnen arbeitet das Mikrofon 36' als sowohl Steuermikrofon 24 als auch Mikrofon 36 für die Unterhaltung und ist mit dem Verstärker 26 und mit der gegenüber der in Fig.2 gezeigten etwas anderen Steuerschaltung 38 für das tiefere Band verbunden. Die Steuerschaltung 38 für das tiefere Band enthält einen FET Qa, dessen Steuerelektrode mit einer mit dem Verstärker 32 verbundenen Gleichrichterschaltung 35 verbunden ist, um eine negative Steuerspannung zu erhalten. Zwischen die Senken- und die Quellenelektrode des FET Qa ist ein Kondensator C6 und über einen Quellenwiderstand oder Widerstand R6 auf das Mikrofön 36' geschaltet. Die Steuerschaltung 38 hat eine Ersatzschaltung, wie in Fig.5a gezeigt. Die Gleichrichterschaltung 34 gibt eine positive Steuerspannung allein an die Steuerschaltung 40 für das höhere Band ab. In anderer Hinsicht ist die Anordnung gleich der inIn FIG. 5, the same reference numerals denote those parts which are the same or similar to the parts shown in FIG. The illustrated arrangement differs from that shown in Figure 2 mainly in that a single microphone 36 'is used. In detail, the microphone 36 'functions as both a control microphone 24 and a microphone 36 for entertainment and is connected to the amplifier 26 and to the somewhat different control circuit 38 for the lower band shown in FIG. The lower band control circuit 38 includes an FET Qa whose control electrode is connected to a rectifier circuit 35 connected to the amplifier 32 to obtain a negative control voltage. A capacitor C 6 is connected between the drain and source electrodes of the FET Qa and to the microphone 36 'via a source resistor or resistor R 6. The control circuit 38 has an equivalent circuit as shown in Fig. 5a. The rectifier circuit 34 outputs a positive control voltage only to the control circuit 40 for the higher band. In other respects the arrangement is the same as in
ίο F i g. 2 gezeigten.ίο F i g. 2 shown.
F i g. 6 ist eine Darstellung, welche den Gesamtfrequenzgang oder die Gesamtfrequenzcharakteristik einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, wenn die Steuerspannung von 0,5 auf 0,9 V in Schritten von 0,1 V geändert wird. F i g. 6 stellt klar die Art und Weise dar, in welcher sich die tieferen und höheren Frequenzteile der Frequenzcharakteristik mit der Steuerspannung ändern.F i g. 6 is a graph showing the overall frequency response or overall frequency characteristic An embodiment of the invention shows when the control voltage from 0.5 to 0.9 V in steps of 0.1 V will be changed. F i g. Figure 6 clearly shows the way in which the lower and higher frequency parts change the frequency characteristic with the control voltage.
Während die Erfindung im Zusammenhang mit einigen bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, versteht es sich, daß zahlreiche Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne vom Gedanken und Bereich der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann sich die Ansprechempfindlichkeit der Steuerspannung auf dem Ausgang von dem Mikrofon 24 abhängig von der Einstellung der Lautstärkensteuerung 30 graduell von einem dumpfen zu einem scharfen Zustand dadurch ändern, daß der Verstärker 32 kontinuierlich von Α-Betrieb in C-Betrieb geändert wird. Der Ausdruck »dumpfer Zustand« bedeutet, daß die Ansprechempfindlichkeit der Steuerspannung sich langsam mit dem Ausgang von dem Mikrofon 24 ändert, während der Ausdruck »scharfer Zustand« bedeutet, daß sich die Ansprechempfindlichkeit der Steuerspannung schnell mit dem Ausgang von dem Mikrofon 24 oberhalb einer bestimmten Höhe ändert Falls erwünscht, können eine Vielzahl von Filtern, wie in F i g. 1 gezeigt, auf geeignete Weise in die Anordnung, wie in den Fig.3 oder 5 gezeigt, eingeschaltet werden, um die Frequenzcharakteristik der Anordnung an die Höreigenschaften des jeweiligen Schwerhörigen anzupassen. Weiter können geeignete Übertragungsschalter wirkungsmäßig mit entweder beiden oder einer der Steuerschaltungen 38 und 40 fürWhile the invention has been described in connection with some preferred embodiments has been, it is understood that numerous changes and modifications can be made without to deviate from the spirit and scope of the invention. For example, the responsiveness can be the control voltage on the output of the microphone 24 depending on the setting of the Gradually change the volume control 30 from a muffled to an armed state by the Amplifier 32 is continuously changed from Α operation to C operation. The expression "dull state" means that the responsiveness of the control voltage slowly increases with the output of the Microphone 24 changes, while the term "armed state" means that the responsiveness the control voltage rapidly with the output from the microphone 24 above a certain level If desired, a variety of filters, as shown in FIG. 1 shown in a suitable manner in the Arrangement, as shown in Fig.3 or 5, can be switched on to adjust the frequency characteristic to adapt the arrangement to the hearing characteristics of the respective hard of hearing. Next can be appropriate Transfer switches operable with either both or either of the control circuits 38 and 40 for
<)5 das tiefere und das höhere Band verbunden sein, um die letztere selektiv in feste oder halbfeste Betriebsarten oder in den Zustand außer Betrieb zu bringen.<) 5 the lower and the higher band be connected to the to bring the latter selectively into fixed or semi-fixed operating modes or into the out-of-service state.
Kurz umrissen wird nach der Erfindung eine Steuerspannung durch Gleichrichten tieferer und höherer Frequenzteile eines Ausgangs von einem Mikrofon erzeugt und einer Tiefband- und einer Hochbandsteuerschaltung zugeführt, um die tieferen und höheren Frequenzen des Ausgangs von dem gleichen Mikrofon oder einem getrennten Mikrofon zu verringern und die Frequenzcharakteristik entsprechend den Höreigenschaften eines Schwerhörigen einzustellen.Briefly outlined according to the invention, a control voltage by rectifying deeper and lower higher frequency parts of an output generated by a microphone and a low-band and a High band control circuit fed to the lower and higher frequencies of the output from the the same microphone or a separate microphone and adjust the frequency characteristics accordingly to adjust the hearing characteristics of the hearing impaired.
Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |