DE2361595A1

DE2361595A1 - Hearing aid with directional microphones - has at least two microphones connected in series opposing in hearing spectacles

Info

Publication number: DE2361595A1
Application number: DE2361595A
Authority: DE
Inventors: Gustav Dipl Ing Renatus
Original assignee: SCHMITT WERNER 8398 POCKING
Current assignee: SCHMITT WERNER 8398 POCKING
Priority date: 1973-12-11
Filing date: 1973-12-11
Publication date: 1975-06-12

Abstract

In the first embodiment two microphones are provided for directional reception of sound. Alternatively, the sound is applied to both sides of a single microphone or of sound paths to microphone and/or of sound entry apertures are so staggered in the forward direction, that a noticeable propagation time difference is produced, and the sound waves coming from the front reach the rear microphone or the diaphragm rear side with a delay of a half wavelength of a mid-frequency of the transmission range, or of the middle speech range (1500-2500 Hz). When sounds come from a side or from the back, the delay is less than half wavelength as above.

Description

Hörgerät mit Richtmikrofon, insbes. HörbrilleHearing aid with directional microphone, especially hearing glasses

Die vorliegende Anmeldung betrifft Hörgeräte, insbes. Hörbrillen, die mit einer Richtmikrofonanordnung ausgerüstet sind.The present application relates to hearing aids, especially hearing glasses, which are equipped with a directional microphone arrangement.

Die Entwicklung der Hörgeräte hat in den letzten Jahren das Ziel gehabt, die Geräte möglichst klein auszubilden und unauffällig zu plazieren. Viele Schwerhörige legen aber mehr Wert 'darauf, an einer Unterhaltung in einem größeren Kreis, in lauter Umgebung oder an einer Party in zufriedenstellender Weise teilnehmen zu können. Wenn viele Schallquellen rii^s um den Schwerhörigen vorhanden sind, hat er den Eindruck eines geräuschvollen Rumorens, so daß für ihn das Verstehen einzelner Sprecher oder Darbietungen schwierig, ja unmöglich ist.The development of hearing aids has the goal in recent years had to make the devices as small as possible and place them inconspicuously. But many people with hearing loss attach more importance to it Participate in a large-scale conversation, in a noisy environment, or at a party in a satisfactory manner can. When there are many sources of sound around the hearing impaired he has the impression of a noisy rumbling, so that he can understand individual speakers or presentations difficult, even impossible.

Es sind Hörgeräte bekannt, die ein Richtmikrafon mit Cardioidendiagramm besitzen, aber diese Geräte bringen nur eine begrenzte Besserung. Fig. 1 zeigt ein solches Diagramm im Prinzip. Der räumliche Empfangswinkel ist dabei wesentlich größer als 180° und zwar beinahe 240° bei einem geringen Abfall. In einem schalltoten Raum kann mit diesem Diagramm eine merkliche Verbesserung gegenüber einem Mikrofon mit Runddiagramm erzielt werden. Dagegen ist in den üblichen Räumen mit reflektierenden Wänden fast keine Verbesserung festzustellen, da der von hinten stammende Schall an den vorn und an den Seiten befindlichen Wänden reflektiert und vom Cardioidendiagramm erfasst wird.Hearing aids are known which have a directional microphone with a cardioid diagram own, but these devices bring limited improvement. Fig. 1 shows such a diagram in principle. The spatial reception angle is significantly greater than 180 ° and almost 240 ° with a slight drop. In an anechoic room, this diagram can be used to achieve a noticeable improvement over a microphone with a circular diagram will. On the other hand, there is almost no improvement in the usual rooms with reflective walls, since the one from behind The sound coming from it is reflected on the walls in front and on the sides and recorded by the cardioid diagram.

An Hand der Fig. 1 soll dies erläutert werden.This is to be explained with reference to FIG. 1.

Die Fläche der Cardioide ist in drei Sektoren eingeteil't, in denen je eine Sprecher X, Y und Z angenommen \erden. In dem leeren Sektor soll sich eine Schallquelle Q befinden. ¥om Cardioiden-Mikrofon werden auf alle Fälle aufgenommen die Sprecher X,Y.und Z sowie die von dem im Hintergrund liegenden Wandflächen x, y und ζ reflektierten Anteile q von Q, nämlich qx,qy und qz.The area of the cardioids is divided into three sectors in which One speaker each X, Y and Z should be assumed. In the empty one A sound source Q should be located in the sector. ¥ om cardioid microphone the speakers X, Y. and Z are recorded in any case as well as the wall surfaces x, y and ζ of the wall surfaces in the background reflected parts q of Q, namely qx, qy and qz.

Erwünscht ist der Sprecher Y, unvermeidbar ist_;der reflektierte Teil qy. Es'wäre eine Erfolg, wenn es gelingen würde die Sektoren X und Z und damit auch qx und qz auszuschalten«The speaker Y is desirable, which is unavoidable _; the reflected part qy. It would be a success if we succeeded in eliminating sectors X and Z and thus also qx and qz «

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Dies wäre im Prinzip mit einer Achterform des Empfangsdiagramms zu erreichen. Ein derartiges Diagramm bringt aber bevorzugten Empfang aus den Richtungen 0° und 180°. Es müssen also noch weitere Maßnahmen angewendet werden, um zum Ziel zu kommen.In principle, this would be with an eighth shape of the reception diagram to reach. Such a diagram, however, brings preferred reception from the directions 0 ° and 180 °. So there still have to be further measures can be applied to achieve the goal.

Angestrebt mit dem Vorschlag werden folgende Betriebseigenschaften :The following operational characteristics are aimed at with the proposal:

1. Aus der Vorausrichtung 0° soll eine merkliche Anhebung von Frequenzen aus dem mittleren Sprachbereich ( 1000 - 2500 Hz ) erreicht werden ·1. A noticeable increase of Frequencies from the middle language range (1000 - 2500 Hz) can be reached

2. Gleichzeitig soll aus der Richtung 0° eine Verminderung der Amplituden der tiefsten Frequenzen erreicht werden.2. At the same time, from the direction of 0 °, the Amplitudes of the lowest frequencies can be achieved.

3. Aus der Seitenrichtung 90° sollen die Amplituden möglichst aller Frequenzen weitgehend verkleinert werden.3. From the 90 ° lateral direction, the amplitudes of all frequencies should be reduced as much as possible.

4. Aus der Rückwärtsrichtung 180° sollen die Amplituden möglichst aller Frequenzen ebenfalls verkleinert werden.4. From the backward direction 180 °, the amplitudes of all frequencies should also be reduced if possible.

Das tiefe Grundgetöse, das.den Schwerhörigen bei einer Party und dgl. peinigt, soll vor allem weitgehend vermindert'werden. Die eigentliche Information liegt im mittleren bzw mittelhohen Frequenzbereich der Sprache ( 1000 - 3000 Hz ) Diese soll dem Schwerhörigen bevorzugt vermittelt werden» 'Die tiefen Frequenzen sind dabei erfahrungsgemäß entbehrlich.The deep basic noise, the hard of hearing at a party and The like torments, should above all be largely reduced. The actual information is in the middle or medium high Frequency range of speech (1000 - 3000 Hz) This should preferably be conveyed to the hearing impaired »'The low frequencies experience has shown that they are dispensable.

Ausgegangen wird bei der vorliegenden Abmeldung von Hörgeräten, die zwei Mikrofone in Gegenschaltung oder ein Mikrofon mit beidseits beaufschlagbarer Membran und zwei Öffnungen zur Schallaufnahme besitzen.The present deregistration is based on hearing aids, the two microphones in counter-circuit or one microphone on both sides have a loadable membrane and two openings for sound absorption.

Die Forderungen 1 und 2 sollen dadurch erfüllt werden, daß die Mikrofone und/oder BchallÖffnungen so angeordnet werden, daß der Wegunterschied für den Schall aus der Rictung 0° für eine im Sprachbereich und Übertragungsbereich des Gerätes liegende Frequenz den Wert Λ/2 hat. Die Nachbarfsequenzen - 500 Hz werden dabei mit angehoben.The requirements 1 and 2 are to be met in that the microphones and / or Bchall openings are arranged so that the Path difference for the sound from the direction 0 ° for one lying in the speech range and transmission range of the device Frequency has the value Λ / 2. The neighboring sequences - 500 Hz are also raised.

Um die Bedingungen 3 und 4 erfüllen zu können, darf der Wegunterschied für zwei zusammengehörende Mikrofone nicht so groß sein, daß ein λ/2 für eine im Übertragungsbereich des Gerätes liegende Frequenz zustande kommt, da sonst statt einer Unterdrückung des Seiten- und Rückwärtsempfanges.(durch die Gegenkopplung ) eine Anhebung wie aus der Vorausrichtung stattfinden würde.In order to be able to meet conditions 3 and 4, the path difference for two microphones that belong together must not be so great that a λ / 2 is achieved for a frequency in the transmission range of the device, otherwise the side and reverse reception will be suppressed instead. due to the negative feedback) an increase as would take place from the pre-alignment.

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Die ¥egunterschiede beim Seiten- und Rückwärtsempfang ( 90° und 180° )zwischen den zusammenarbeitenden Mikrofonen müssen also möglichst klein gehalten werden und dürfen im Höchstfall 3,5 cm betragen. (A= 7 cm ; f = 4700 Hz ) Zweckmässig sind Wegun-^erschiede von 3,0 cm ( f = 5500 Hz ) oder weniger. Das obere Ende des Übertragungsbereiches liegt bei den meisten Gerriten bei ca 4000 Hz . Im Bed2%fsfall könnte man die Grenze auf 3500 Hz legen, so wie es im Telephonbetrieb üblich und sich bewährt hat.The differences in side and reverse reception (90 ° and 180 °) between the cooperating microphones must therefore should be kept as small as possible and may not exceed 3.5 cm. (A = 7 cm; f = 4700 Hz) Path differences are useful 3.0 cm (f = 5500 Hz) or less. The upper end of the transmission range is with most Gerriten at about 4000 Hz. In the case of need, you could set the limit set to 3500 Hz, as is customary and has proven itself in telephone operation.

Damit der rel. lange Umweg für den Schall aus der Vorausrichtung nicht in'gleichem Maße für den Rückwärtsempfang wirksam werden kann, ist der Rückweg so zu legen, daß vom Schall nur ein Teil des Yorwärtsweges fürjden Empfang aus der Richtung 180° zu durchlaufen ist.So that the rel. long detour for the sound from the pre-alignment not be effective to the same extent for reverse reception the return path is to be laid in such a way that the sound only traverses part of the forward path for each reception from the direction of 180 ° is.

Für die Mikrofone, deren Ausgangsspannungen gegeneinander geschaltet werden sollen, ist zu beachten, daß sie zumindest im Bereich zwischen 500 und 3500 Hz in der .Amplitudenkurve möglichst weitgehend übereinstimmen, vor allem aber keine mechanischen oder elektrischen Resonanzen aufweisen, da diese meist unkontrollierbare zusätzliche Phasenwinkel mit sich bringen.For the microphones whose output voltages are switched against each other should be, it must be ensured that they are as far as possible at least in the range between 500 and 3500 Hz in the .Amplitudekurve match, but above all have no mechanical or electrical resonances, as these are mostly uncontrollable bring additional phase angles with them.

Zweckmässig ist die Anordnung so aufzubauen, daß statt zweier ägtrennter Mikrofone ein Mikrofon mit beidseits bei%fschlagbarer Membran verwendet wird. In diesem Falle können unter Umständen Resoanzstellen zugelassen werden, da diese sich decken.The arrangement is expedient to be set up in such a way that instead of two Separate microphones a microphone with both sides at% fschlagbaren Membrane is used. In this case, resonance centers can be approved under certain circumstances, as these coincide.

Die diesbezüglichen Erfordernisse sollen erörtert und Ausführungsmöglichkeiten sollen an Hand einiger Beispiele erläutert werden. The relevant requirements are to be discussed and implementation options are to be explained using a few examples.

Die Mikrofone M können·an einer Brille an folgenden Stellen angebracht sein. Fig2»An den Brillenbügeln B und/oder an der Frontseite F , insbes. an dem Nasenbügely.d.H. zwischen den Gläsern G. Die Schallöffnungen 0 können ähnli.ch, vorzugsweise am Bügel B angebracht sein. Die Mikrofone sind in Form von kleinen Quadraten und die Schallöffnungen in Form von kleinen Dreiecken, Ovalen oder Kreisen angedeutet.The microphones M can be attached to glasses at the following locations be. Fig2 »On the temples B and / or on the front side F, especially on the nose bridge. between the glasses G. The sound openings 0 can be attached similarly, preferably to the bracket B. The microphones are in the shape of small squares and the sound openings indicated in the form of small triangles, ovals or circles.

In die Ausgangsleitungen der Mikrofone können Amplitudenvariatoren A in Form von Abschwächern oder Verstärkern und im Bedarfsfalle auch Phasenko^rrekturglieder Ph eingefügt werden.Amplitude variators can be installed in the output lines of the microphones A in the form of attenuators or amplifiers and, if necessary, phase correction elements Ph can also be inserted.

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Um den G-rad der Gegenkopplung z.B. zwischen 100 % und 70 fo einstellen zu können, kann die Amplitude auch mit Hilfe der Beschaffenheit der Schalleitungen L geändert werden, deren Le itungs vermögen entsprechend gewählt werden kann.In order to be able to set the degree of the negative feedback between 100% and 70 fo , for example, the amplitude can also be changed with the aid of the nature of the sound lines L, the conduction capacity of which can be selected accordingly.

Der Abstand zwischen den "beiden zusammengehörigen Mikrofonen "beträgt in Yorausrichtung gemessen Λ/2 . Bei d§Jiseni Laußreg— unterschied und infolge der gegensinnigen Schaltung der Mikrofone tritt eine Addition ein, während für liefere Frequenzen eine Subtraktion·stattfindet.The distance between the "two related microphones "is Λ / 2 measured in Yororientation. At d§Jiseni Laußreg— differed and due to the opposing switching of the microphones, an addition occurs, while for frequencies supplied an addition occurs Subtraction takes place.

Mit dem Umweg U wird die Wegstrecke bezeichnet, die der Schall nach Erreichen des nächstgelegenen Mikrofons noch laufen muß, um zum anderen Mikrofon zu gelangen, das von der jeweiligen Schallquelle weiter entfernt liegt.The detour U describes the distance that the sound has to travel after reaching the nearest microphone, to get to the other microphone, that of the respective Sound source is further away.

In den Zeichnungen ist der Brillenbügel B zu einem Meßbalken von 10 Einheiten - entspr. der L'änge von 10 cm - stilisiert.In the drawings, the temple B is stylized into a measuring beam of 10 units - corresponding to the length of 10 cm.

Die Fig« 3a - 3c zeigen eine Mikrofonanordnung, bei der die hintere Schallöffnung Oh fast bis an das Ende des wagrechten Teils des Bügels B gerückt ist. Das vordere Mikrofon 1 samt Öffnung Ov liegt etwa am Ende des ersten Drittels des Bügels.FIGS. 3a-3c show a microphone arrangement in which the rear sound opening Oh has moved almost to the end of the horizontal part of the bracket B. The front microphone 1 including Opening Ov is located approximately at the end of the first third of the bracket.

Für die Yorausrichtung 0 (Fig. 3a ) setzt sich der Umweg Uv für den Schall bis zum Mikrofon 3 aus der Luftstrecke Sv ( gerechnet ab Mikrofon 1 ) und der Leitung L3 zusammen.For the Yororientation 0 (Fig. 3a), the detour Uv for the sound up to microphone 3 from the air gap Sv (calculated from microphone 1) and line L3 together.

Uv = Sv+ 13 = 7,0 + 3,5 = 10,5 cm λv/2 tv = 1570 Hz Pur die Seitenrichtung 90°(Fig.3b ) besteht der Umweg Us bis zum Mikrofon 3 aus der Leitung L3Uv = Sv + 13 = 7.0 + 3.5 = 10.5 cm λv / 2 tv = 1570 Hz Pur the lateral direction 90 ° (Fig. 3b) the detour Us to the microphone 3 consists of the line L3

Us = L3 = 3,5 cm - As/2 fs = 4710 HzUs = L3 = 3.5 cm - As / 2 fs = 4710 Hz

Für die Rückwärtsrichtung 180 ( Fig. 3c ) errechnet sich der Umweg Ur aus dem Abstand der Mikrofone 1 und 3 , der zu 3,5 cm angenommen ward.
Ur = 3,5 cm }\τ/2 fr = 4710 HzFor the backward direction 180 (FIG. 3c), the detour Ur is calculated from the distance between the microphones 1 and 3, which was assumed to be 3.5 cm.
Ur = 3.5 cm } \ τ / 2 fr = 4710 Hz

Die Fig. 4a - 4e zeigen eine MiJJrofonanordnung, bei der die hintere Schauöffnung Oh an dem Ende des gekrümmten Teils des Brillenbügels hinter dem Ohr und die vordere Schallöffnung Ov etwas vor dem Ohr liegt. Der Brillenbügel kann dafür etwas verlängert werden, derart, daß er nicht direkt hinter derFIGS. 4a-4e show a microphone arrangement in which the rear viewing port Oh at the end of the curved part of the The temple is behind the ear and the front sound opening Ov is slightly in front of the ear. The temple can do something for that be extended in such a way that it is not directly behind the

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Ohrmuschel, s_ondern-mit einer A»t Terlängerung nach hinten etwa in der Mitte des Ohres endet.Pinna, s _o Change-A with a "t Terlängerung backwards approximately in the middle of the ear ends.

Fig. 4a zeigt das Konstruktionsprinzip. Zur Verdeutlichung der Schallwege dienen die Fig. 4b - 4d .Fig. 4a shows the construction principle. FIGS. 4b-4d serve to illustrate the sound paths.

Für die Vorausrichtung O⁰ ( Fig. 4"b ) setzt sich der Umweg TJv für den Schall "bis zum hinteren Mikrofon 3 aus dem horizontalen Teil der Luftstrecke Sv und der Leitung 13 zusammen.For the pre-alignment O ⁰ (FIG. 4 "b), the detour TJv for the sound" up to the rear microphone 3 is composed of the horizontal part of the air path Sv and the line 13.

Der wagrechte Abstand der Mikrofone betrage 4 cm.The horizontal distance between the microphones is 4 cm.

Sv errechnet sich zu 4,0 + horizontaler Teil von L3, das ergibt für Sv = 4,0 + 2,0 = 6,0 cmSv is calculated as 4.0 + the horizontal part of L3, which results in Sv = 4.0 + 2.0 = 6.0 cm

Uv = 6,0 + 3,0 = 9 cm Λ v/2 fv = 1835 HzUv = 6.0 + 3.0 = 9 cm Λ v / 2 fv = 1835 Hz

Für die Seitenrichtung 90° ( Fig. 4c ) besteht der Umweg Us zum Mikrofon 3 aus der Leitung L3. ( Die Mikrofone 1 und 3 sowie die Öffnungen Ov und Oh sind in einer Ebene liegendangenommen )
Us = L3 = 3,0 cm . \s/2 fs = 5500 HzFor the lateral direction 90 ° (FIG. 4c), the detour Us to the microphone 3 consists of the line L3. (The microphones 1 and 3 as well as the openings Ov and Oh are assumed to be in one plane)
Us = L3 = 3.0 cm. \ s / 2 fs = 5500 Hz

Für die Rückwärtsrichtung· 180° ( Fig. 4d ) besteht der Umweg Ur bis zum Mikrofon 1 aus dem horizontalen Ted. der Entfernung zwischen Ov und Oh, von dem noch der Leitungsweg L3 abzuziehen ist, Ur = Sv - 3,0 = 6,0 - 3,0 = 3,0 Ar/2 fr =5500 HzFor the reverse direction 180 ° (FIG. 4d) there is the detour Ur to microphone 1 from the horizontal Ted. the distance between Ov and Oh, from which the conduction path L3 has to be subtracted, Ur = Sv - 3.0 = 6.0 - 3.0 = 3.0 Ar / 2 fr = 5500 Hz

Fig. 4e soll den Amplitudenverlauf in Abhängigkeit von den Frequenzen veranschaulichen.Fig. 4e is intended to show the amplitude curve as a function of the Illustrate frequencies.

Die Ausgangsamplitude Aider gegensinnig geschalteten Mikrofone 1 und 3 ist in linearem Maßstab gezeichnet, um das Wesentliche deutlicher erkennen zu können.The output amplitude aider oppositely switched microphones 1 and 3 are drawn on a linear scale in order to be able to see the essentials more clearly.

Die wagrechte Linie stellt den idealisierten Amplitudenverlauf des Mikrofons 1 allein dar.The horizontal line represents the idealized amplitude curve of the microphone 1 alone.

Bei der BBsetzung beider Brillenbügel mit Mikrofonen kann man den Abstand zwischen den Mikrofonen und/oder Schallöffnungen auf den beiden Seiten verschieden wählen und damit die Empfangskurve für 0° verbreitern. When placing both temples with microphones, you can Choose the distance between the microphones and / or sound openings differently on the two sides and thus widen the reception curve for 0 °.

Die Anordnungen gemäß den Fig. 3 und 4 arbeiten mit getrennten Mikrofonen. Für den Rundempfang ist eine gleichsinnige Umschaltung der Mikrofone empfehlenswert. Wenn man beide Bügel mit Mikrofonen ausstattet und deren Ausgänge entspr. der SeiteThe arrangements according to FIGS. 3 and 4 operate with separate Microphones. Switching the microphones in the same direction is recommended for broadcast reception. If you have both hangers equipped with microphones and their outputs correspond to the side

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je einem Ohr zuführt, ist ein vorteilhafter Stereoempfang möglich, da in diesem Falle der Seitenempfang bevorzugt und der VoraUs- und Rückwärtsempfang entspr. Λ/Ζ vermindert wird.feeds to one ear each, an advantageous stereo reception is possible, since in this case side reception is preferred and forward and backward reception is reduced correspondingly Λ / Ζ.

Die Anordnungen gemäß den Fig. 5. und 6 arbeiten mit Mikrofonen, die eine beidseits beaufsch^lagbare Membran besitzen. Für den Rundempfang ist es nötig einen Kanal bzw eine Schallöffnung zu schließen und evtl die Verstärkung anzupassen.The arrangements according to FIGS. 5 and 6 work with microphones which have a membrane that can be acted upon on both sides. For the For broadcast reception it is necessary to close a channel or a sound opening and possibly adjust the gain.

Die Pig. 5a - 5c zeigen eine Anordnung, bei der das Beidseits-Mikrofon -J/3 etwa in der Mitte des Bügels B angeordnet ist. Die Öffnung Oh zur Schalleitung L3 liegt etwa am hinteren Ende des wagrechten Teuls des Bügels. Die vordere Schallöffnung Ov liegt 1 cm vor dem Mikrofon 1/3 .The Pig. 5a-5c show an arrangement in which the two-sided microphone -J / 3 is arranged approximately in the middle of the bracket B. The opening Oh to the sound line L3 is approximately at the rear end the horizontal part of the handle. The anterior sound opening Ov is 1 cm in front of the microphone 1/3.

Für die Vorausrichtung 0° ( Fig. 5a ) setzt sich der Umweg Uv für den Schall bis zur Membran ( 3 ) aus der Luftstrecke Sv und der Leitung L3 zusammen.For the pre-alignment 0 ° (Fig. 5a), the detour Uv for the sound up to the membrane (3) consists of the air gap Sv and the line L3 together.

Uv = Sv + 3,5 = 4,5 + 3,5 = 8 cm Xv/2 fν = 2060 Hz Für die Seitenrichtung 90° ( Fig. 5b ) besteht der Umweg Us aus der Differenz von 13-11 =3,5- 1,0 ρ 2,5 cmUv = Sv + 3.5 = 4.5 + 3.5 = 8 cm Xv / 2 fν = 2060 Hz For the lateral direction 90 ° (Fig. 5b), the detour Us consists of the difference of 13-11 = 3.5-1.0 ρ 2.5 cm

2,5 = A^§/2 fs = 6600 Hz2.5 = A ^§ / 2 fs = 6600 Hz

Für die Rückwärtsrichtung 180° ( Fig. 5c )besteht der Umweg Ur aus der luftstrecke Sr und der Leitung L3For the reverse direction 180 ° (Fig. 5c) there is the detour Ur from the air path Sr and the line L3

Ur = 1,5 + 1,0 =2,5 cm Xr/2 ' fr = 6600 HzUr = 1.5 + 1.0 = 2.5 cm Xr / 2 'fr = 6600 Hz

Die Fig. 6a - 6c zeigen eine Mikrofonanaordnung ähnlich Figo 4, jedoch mit dem Unterschied, daß ein Beidseits-Mikrofon 1/3 angewendet wird, das akustisch einen anderen Aufbau erforderlich mmacht bzw. ratsam erscheinen lässt. Die Öffnungen Ov und Oh .haben in der Ifagrechten einen Abstand von z.B. 4» 5 cm. Die Leitung 11 von Ov zur Membran ( 1 ) betrage ebenfalls 4,5 cm , Die Leitung von Oh bis zur Membran ( 3 ) betrage 8 cm. Diese Leitung wird man"gewunden ausführen Fig. 6a Die Fig. 6b verdeutlicht die Laufwege des Schalles bezüglich der Richtungen 0° , 90° und 180° .FIGS. 6a-6c show a microphone arrangement similar to FIG. 4, However, with the difference that a double-sided microphone 1/3 is used, the acoustically required a different structure m makes or makes appear advisable. The openings Ov and Oh. Have a distance of e.g. 4 »5 cm in the right of the Ifag. the Line 11 from Ov to membrane (1) is also 4.5 cm, the line from Oh to membrane (3) is 8 cm. These The line will be "wound" the directions 0 °, 90 ° and 180 °.

Für d±e .Vorausrichtung sind die Wige von Ov zu Oh sowie von Ov zur Membran ( 1 ) gleichlang. Für die Verzögerung kommt nur die ^eitung L3 in Frage.
Uv = SV+L3 - L1 = 4,5 + 8,0 - 4,5 = 8,0 cmFor d ± e. Pre-alignment, the Wige from Ov to Oh and from Ov to the membrane (1) are of the same length. Only line L3 can be used for the delay.
Uv = SV + L3 - L1 = 4.5 + 8.0 - 4.5 = 8.0 cm

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IJ-V = 8 cm \ v/2 f V = 2060 HzIJ-V = 8 cm \ v / 2 f V = 2060 Hz

Pur die Seitenrichtung 9O⁰ "bestellt der Umweg Us aus der Differenz von 13 - 11 = 8,0 - 4,5 = 3,5 fs = 4710 HzPur the lateral direction 90 ⁰ "is the detour Us from the difference of 13 - 11 = 8.0 - 4.5 = 3.5 fs = 4710 Hz

I¹Ur die Rückwärtsrichtung 180 besteht der Umweg Ur zur Membran ( 1 ) aus Ur = Sv + L1 - L3 Ur = 4,5 + 4,5 - 8,0 .= 1,0 cm >r/2 fr = 16.500 HzI ¹ Ur the reverse direction 180, the detour Ur to the membrane (1) consists of Ur = Sv + L1 - L3 Ur = 4.5 + 4.5 - 8.0. = 1.0 cm> r / 2 fr = 16,500 Hz

Die letztgenannte Konstruktion erlaubt nur geringe Änderungen bezüglich der Frequenz fv, die aus der Vorausrichtung angehoben werden soll. Sie gestattet andererseits eine besonders gute Unterdrückung des Schalles aus der Rüekwärtsrichtung. Fig. 6c soll den Amplitudenverlauf in Abhängigkeit von den !Frequenzen veranschaulichen.The latter construction allows only minor changes with regard to the frequency fv that is to be raised from the pre-alignment. On the other hand, it allows one special good suppression of the sound from the backward direction. Fig. 6c is intended to show the amplitude curve as a function of the ! Illustrate frequencies.

Die Ausgangsyo.es Beidseits-Mikrofons 1/3 ist in linearem Maßstab gezeichnet, um das Wesentliche deutlicher darstellen " zu können.The output of the double-sided microphone 1/3 is in linear Scale drawn in order to be able to show the essentials more clearly.

Die wagrechte Linie stellt ( idealisiert ) den Amplitudenverlauf dar, wenn die Membran von der Seite 1 augs allein zur Wirkung gebracht würde.The horizontal line represents (idealized) the amplitude curve when the diaphragm is only facing from side 1 Effect would be brought about.

Anfangs ist schon darauf hingewiesen worden, daß mit den Vorschlägen eine Verbesserung gegenüber einem Qardioidendiagramm, vor allem eine Verminderung des Empfanges aus den Richtungen 90° und 270° angestrebt wird.It was already pointed out at the beginning that with the proposals an improvement over a Qardioid diagram, especially a reduction in reception from the directions 90 ° and 270 ° is aimed for.

Um nun den Seitenschall auf ein Minimum zu bringen, ohne den Rückwärtsschall hervortreten zu lassen, wird folgende Anordnung empfohlen. ■In order to bring the side sound to a minimum without letting the rear sound emerge, the following arrangement is made recommended. ■

Das Mikrofon 1 bzw die Mikrofone 1+2 werden am Uasenbügel Ii zwischen den Gläsern G angebracht. Die Abstände zwischen dem Hasenbügel IT und dem Anfang des Seitenbügel B betragen je nach Konstruktion 6,5 - 7,5 cm. Für die weiteren Betrachtungen soll dafür ein Mittelwert von 7,0 cm angesetzt werden. Auf dem Bügel B steht eine Länge von ca 10 cm zur Verfugung. Fig. 7aThe microphone 1 or the microphones 1 + 2 are on the Uasenbügel Ii attached between the glasses G. The distances between the hare bar IT and the beginning of the side bar B are each according to construction 6.5 - 7.5 cm. For further considerations, a mean value of 7.0 cm should be used. On the Bracket B has a length of approx. 10 cm. Figure 7a

Für die Verzögerung aus der Vorausrichtung steht die Leitungslänge ,L zwischen Oh und dem zugehörigen Mikrofon zur Verfügung. Mit Rücksicht auf den Seiten- und Rückwärtsschall wird man die Länge der Leitung 1 zu 7 cm bemessen,,
Aus Fig. 7b geht hervor, daß für den Schall aus der RichtungThe line length, L between Oh and the associated microphone is available for the delay from the pre-alignment. Taking into account the side and backward sound, the length of the line 1 is measured to be 7 cm.
From Fig. 7b it can be seen that for the sound from the direction

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«-· Q —«- · Q -

bis zu den Mikrofonen 1+2 "bzw 4 jeweils 7 cm Weg ,von der
Seitenkante der Brille ausgerechnet, zu durchlaufen sind.
Aus Fig. 7b geht weiterhin hervor, daß der Rückwärts schall von
der Seitenkante ausgerechnet, bis zu den Mikrofonen 1+2 "bzw 3
ebenfalls einen Weg von 7 cm zu durchlaufen hat.
Bei Gegenkopplung der Ausgangspannungen müssten sich diese im
Ausmaß der Gegenkopplung aufheben.up to the microphones 1 + 2 "or 4 each 7 cm away from the
Side edge of the glasses, of all things, are to be traversed.
From Fig. 7b it can also be seen that the backward sound of
the side edge of all things, up to the microphones 1 + 2 "or 3
also has to traverse a path of 7 cm.
With negative feedback of the output voltages, these would have to be in
Cancel the extent of the negative feedback.

Die bisher erwähnten Wege sind aber nicht die einzigen, auf denen Schall zu den Mikrofonen gelangen kann.The routes mentioned so far are not the only ones through which sound can reach the microphones.

An Hand der Pig. 8 wird gezeigt, daß auch Schall von rückwärts
über den Kopf bzw über die Stirn zum Mikrofon 1+2 gelangen kann. Der Schall von rückwärts umspült - was bes. für die tiefen
Frequenzen gilt - gleichsam den Köpf. Wenn man sich durch die
äußeren Augenwinkel eine vertikale Ebene E denkt, die etwa 2-3 cm hinter der Frontseite F der Brille liegt, dann soll diese als Bezugsebene für die weiteren Betrachtungen dienen.
Von einem Punkt oberhalb der Stirn auf dieser Ebene E muß der
Schall, der von rückwärts kommt, noch einen Weg von ca 8 - 10 cm bis zum Mikrofon 1+2 zurücklegen. Wenn man weiterhin die Öffnungen Oh für die Mikrofone 3 und 4 auf den Brillenbügeln B in diese
Ebene E legt, dann stehen immer noch ca 7 - 8 cm auf den Bügeln
bis zum Mikrofon zur Verfügung. Fig. 9 zeigt die eben erläuterte Anordnung mit den Mikrofonen.On the hand of the pig. 8 it is shown that sound also comes from behind
can reach microphone 1 + 2 via the head or forehead. The sound from backwards washes around - especially for the deep ones
Frequencies applies - as it were to the head. If you go through the
outer corner of the eye thinks a vertical plane E, which is about 2-3 cm behind the front side F of the glasses, then this should serve as a reference plane for further considerations.
From a point above the forehead on this level E, the
Sound coming from backwards must cover a distance of approx. 8-10 cm to microphone 1 + 2. If you continue to insert the openings Oh for the microphones 3 and 4 on the temples B into these
Level E, then there are still about 7 - 8 cm on the hangers
available to the microphone. 9 shows the arrangement with the microphones just explained.

Auf der rechten Seite ist eine länglich^ muschelförmige Blende R angedeutet. Reflektoren und Blenden haben in den bei Brillen
"ausführbaren Größen für tiefe Frequenzen keine Wirkung. Das ist auch nicht nötig, da bezüglich der tiefen Frequenzen die Gegenkopplung hilfreich eingreift. Bei mittleren und mittelhohen
Frequenzen kann aber die Verlegung des Mikrofons 1+2 auf den
Nasenbügel und eine seitliche Muschel R schon eine Verminderung
der Auf%üime des Schalles von rückwärts bewirken, so daß man
stärker darauf achten kann, den seitlichen Schall durch möglichstgleichlange Wege zu den gegengeisopplQeten Mikrofonen hinreichend
zu vermindern.On the right side an elongated shell-shaped aperture R is indicated. There are reflectors and bezels in the glasses
"Executable quantities for low frequencies have no effect. This is also not necessary, since the negative feedback intervenes helpful with regard to the low frequencies. In the case of medium and medium-high frequencies
Frequencies can be achieved by relocating the microphone 1 + 2 to the
Nose clip and a lateral conch R already a diminution
the on% üime of the sound from backwards, so that one
can pay more attention to the lateral sound through paths of the same length as possible to the counter-coupled microphones
to diminish.

Diese. Verminderung des Schalles aus der Richtung 90 bleibt auch erhalten, wenn man die Öffnung Oh um ca 2 cmjvon der Frontseite F der Brille zurück verlegt, weil amch dann die Wege für den seitlichem. Schall für die Mikrofone 1+2 und 3 gleichlang bleiben.These. Reduction of the sound from the direction 90 is also preserved if the opening Oh is about 2 cmj from the front side F The glasses moved back, because amch then the way for the side. Sound for microphones 1 + 2 and 3 remain the same length.

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Der Umweg TJv aus der Vorausrichtung wird dann um 2 cm. auf 9 cm ■ verlängert, so daß die Anhebungsfrequenz dementsprechend tiefer liegt. Für den Schall aus der Richtung 180° wird der Umweg Ur nicht mehr null, aber er bleibt sehr klein.The detour TJv from the pre-alignment is then 2 cm. to 9 cm ■ extended so that the boost frequency is correspondingly lower lies. For the sound from the direction of 180 °, the detour Ur is no longer zero, but it remains very small.

Wenn man beide Seiten der Brillenbügel mit Mikrofonen besetzt und die bzw das vordere Mikrofon an die Frontseite der Brille setzt, dann kann man die von rechts auf das linke Mikrofon und die von links auf das rechte Mikrofon gelangenden Schwingungen kompensieren. Dazu dienen die Amplitudenvariatoren, mit denen die Störkompensation in jeder Hinabseht beeinflußt werden kann_o Diese Möglichkeit ist für monorales Hören mit einem Ohrtelephon zweckmässig.If you occupy both sides of the temples with microphones and place the or the front microphone on the front of the glasses, you can compensate for the vibrations coming from the right to the left microphone and the vibrations from the left to the right microphone. Serve the Amplitudenvariatoren with which the interference compensation can be influenced in any descent Look _o This option is appropriate for singlesided listening with a Ohrtelephon.

Die den Vorschlägen zu Grunde liegende rel. starke Gegenkopplung bringt eine Erhöhung ( Addition ) der Amplituden für Frequenzen im mittleren Sprachbereich und deren Nachbariiequenzen bis zum theoretischen Wert von 2 . Dies allein bringt noch nicht viel, da aber gleichzeitig die Spannungen der tiefen Frequenzen rel. stark herabgesetzt werden, so resultiert für die erwünschten Frequenzen eine erhebliche Bevorzugung. Die verfügbare Verstärkung kann somit für die erwünschten Frequenzen voll zur Wirkung gebracht werden.The rel. strong negative feedback brings an increase (addition) of the amplitudes for frequencies in the middle language range and their neighboring sequences up to theoretical value of 2. This alone does not bring much, but at the same time the tensions of the low frequencies rel. strong are reduced, a considerable preference results for the desired frequencies. The available gain can thus be brought into full effect for the desired frequencies.

Die in den Anordnungen gewählten Frequenzen sowie die lage der Schallöffnungen und der Mikrofone stellen lediglich Beispiele dar, die im Bedarfsfall im Rahmen der Vorschläge abgeändert werden können.The frequencies selected in the arrangements and the location of the Sound openings and the microphones are only examples which, if necessary, can be modified within the framework of the proposals can be.

Kombinationen der dargestellten und beschriebenen Einzelmaßnahmen liegen durchaus im Rahmen dieser Anmeldung.Combinations of the individual measures shown and described are entirely within the scope of this application.

Fig. 10 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform mit einem einzigen Beidseits-Mikrofon, die im Prinzip den Anordnungen gemäß den Fig. 7-9 entspricht.Fig. 10 shows a simplified embodiment with a single microphone on both sides, which in principle corresponds to the arrangements according to FIGS. 7-9.

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Claims

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Expectations

Hearing aid with directional microphone arrangement consisting of at least two opposing microphones or microphones with a membrane that can be acted upon on both sides and at least two sound openings, esp. Hearing glasses - characterized in that the positions of the microphones or the sound paths to the microphones and / or the Sound absorption openings are staggered in advance so that a noticeable difference in transit time between the recorded Oscillations with respect to the goal alignment arise in such a way that the sound waves coming from the front reach the rear microphone or membrane side with a delay corresponding to the value a / 2 for desired frequencies from the middle transmission range

2. Apparatus according to claim 1, .dad. gek. that the delay regarding the pre-alignment of half a wavelength corresponds to a frequency in the middle language range (1500 - 2500 Hz).

3. Apparatus according to claim 1 and 2, dad. approved that the line (s) to one or both microphones are dimensioned so that a propagation delay for vibrations coming from the side is smaller than the value A / 2 in the middle language area or in the Transmission range of the device lying frequency.

4. Apparatus according to claim 1 and 2, dad.gek. That the line (s) to one or both microphones is (are) dimensioned so that for from backward vibrations the propagation delay is smaller than the value of A / 2 one in the middle language range or in the transmission range of the device lies & the same frequency.

5. Apparatus according to claim 1, dad. gek. that the sound absorption openings are provided on the front side and / or one (the) temple side (s) of glasses and that the sound absorption openings directly and / or indirectly via pipelines to at least two microphones or the membrane sides of a double-sided microphone to lead.

6. Apparatus according to claim 1, dad.gek. That between the rear Sound opening Oh and the associated microphone "or membrane side a tubular, the delay of A / 2 essentially

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"causing line is located in or on the bracket · is. (Pig. 6 to 9)

7. Device after. Claim 1, dad. gk. that "in front of the one in front Microphone or idembranseite is also a pipe. (Pig. 5 and 6)

8. Apparatus according to claim 1, dad. gek. that the distance between two 3 _c reverberation openings that belong together - measured as an air gap in the horizontal plane - is at least 4.5 cm, preferably more than 4.5 cm.

9. Apparatus according to claim 1, dado gek. That in arrangements in which the delay path (A / 2) is formed with respect to the pre-alignment essentially by an external air gap, the pipeline between the rear viewing opening Oh and the associated microphone or M _e The transfer side is at most 3.5 cm (Pig. 5.4 and 5)

10. Apparatus according to claim 1, dad.gek. That the related two sound openings one behind the other on the temple in the ear-.? near, ins / ^ bes. lie immediately in front of and behind the ear. (Pig. 3 to 6)

1t. Device according to claim 1, dad.gek. That the sound openings and / or microphones are partly on the hare arm and partly on the side arm of a pair of glasses. (Pig. 7 to 9)

12. Apparatus according to claim 10, dad. gek _o that in arrangements in which both sound openings are on each side of the bracket, the outputs of each side are fed separately to one ear and that a switch is provided which allows the microphones to be switched in the same direction. (Stereo operation)

13. & erät according to claim 11, dad. gek. that with orders, at where the sound openings are tetds on the front side and temls the side of the bracket, the outputs of all microphones are amplified together after a possible amplitude variation. fed to a single earphone.

14. Apparatus according to claim 1, dad. gek. that when using separate microphones into the output lines of individual microphones amplitude variators and / or phase elements are inserted as required. 509824/0788