DE2452998A1

DE2452998A1 - Hoergeraeteschaltung

Info

Publication number: DE2452998A1
Application number: DE19742452998
Authority: DE
Inventors: Fritz Ing Hueber
Original assignee: VIENNATONE HOERGERAETE
Current assignee: VIENNATONE HOERGERAETE
Priority date: 1973-11-21
Filing date: 1974-11-08
Publication date: 1975-05-22
Also published as: CH580899A5; DK147870C; DK147870B; AT324460B; US3928733A; DK602174A; DE2452998C2; GB1452564A

Description

Hörgeräteschaltung

Die Erfindung betrifft eire Iiörgeräteschaltung mit einem Mikrofon und einem Hörer, zwischen welchen ein NF-Kanal mit Vor- und Endverstärkertransistorstufen geschaltet sind.

Viele Schwerhörige, insbesondere solche, die zum ersten Mal mit einem Hörgerät versorgt werden, bemängeln an ihrem Gerät die laute Hörbarkeit aller Umgebungsgeräusche. Im Gegensatz zum Normalhörenden, der mit seinen beiden gesunden Ohren in hohem Maße die Fähigkeit besitzt, ein diffuses Störgeräusch zu negieren und sich auf das gewünschte Nutzsignal zu konzentrieren, geht dem Schwerhörigen, der normalerweise nur auf einem Ohr mit einem Hörgerät versorgt wird, diese Fähigkeit zum größten Teil verloren, pie Folge davon ist, daß viele Schwerhörige die stets vorhandenen - und an sich unerwünschten - Nebengeräusche subjektiv als zu laut empfinden und oft allein aus diesem Grund ein Hörgerät überhaupt ablehnen.

Erwünscht ist daher ein Hörgerät, welches die unerwünschten Nebengeräusche dadurch unterdrückt, daß die Übertragung solcher Nebengeräusche zum Hörer normalerweise gesperrt ist. Erst bei Eintreffen eines Nutzsignals, das einen merkbar höheren Pegel hat als das Umgebungsgeräusch, sollte der übertragungsweg geöffnet und das Nutzsignal verstärkt hörbar werden. Ein solches Hörgerät hätte eine Eingangs - Ausgangscharakteristik gemäß Fig. 1.

Während bei bekannten Hörgeräten auch bei kleinen Eingangspegeln ein lineares Verhältnis zwischen dem Eingangsschalldruck pi und dem Ausgangsschalldruck po herrscht (gestrichelte Linie), soll erfindungsgemäß eine Unterdrückung des Ausgangssignales für alle Eingangspegel erreicht werden, die kleiner sind, als der Schwellwertpegel pi¹. Ab dem Schwellwert soll die Verstärkung dann linear ansteigen (ausgezogene Linie), bis der Ausgangspegel schließlich beim Wert po¹ seinen Sättigungswert erreicht.

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Schwellenwert-Schaltungen sind aus der Radiotechnik seit langem unter der Bezeichnung "Rausch-Sperre", "Stummabstimmung", "Squelch", etc. bekannt. Alle diese Schaltungen benützen aber aus naheliegenden Gründen den HF-Träger des empfangenen Signals als steuerndes Kriterium für das Ein- und Ausschalten des NF-Übertragungsweges. Da beim Hörgerät jedoch kein HF-Träger vorhanden ist, muß das Steuersignal aus dem NF-Signal selbst abgeleitet werden. Der dafür nötige Schaltungsaufwand und die kleinen Signal- und Versorgungsspannungen im Hörgerät erlaubten es jedoch bisher nicht, solche Schaltungen in einer Hörhilfe für Schwerhörige zu verwenden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher ein Hörgerät zu schaffen, welches den angeführten Anforderungen genügt. Dies wird ausgehend von einer Hörgeräteschaltung der eingangs angeführten Art dadurch erreicht, daß dem NF-Kanal ein den NF-Kanal bis zu einem vorgegebenen, vorzugsweise einstellbaren Schwellenwert des Eingangsschalldruckes am Eingang des Mikrophons sperrender Schwellenwertschalter zugeordnet ist, wobei das Steuersignal für den Schwellenwertschalter aus dem NF-Signal abgeleitet ist. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Schwellenwertschalter mindestens einen Transistor, vorzugsweise den Endverstärkertransistor, des NF-Kanals bis zum Erreichen des Schwe-llenwertes sperrt. Dabei ist es zweckmäßig, daß der Schwellenwertschalter durch d.nen Schalttransistor gebildet ist, dessen Kollektor-Emitterpfad mit dem Eingangskreis eines Transistors, vorzugsweise des Endverstärkertransistors des NF-Kanals verbunden ist.

Die Erfindung wird nun näher unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 beschrieben.

Das Hörgerät gemäß Fig. 2 besitzt ein Mikrophon 1, welches über einen Vorverstärker 2, ein Potentiometer 3 und einen Kondensator C₂ an die Basis eines Endstufentransistors T₃ gelegt ist. Der Kollektor des Endstufentransistors T₃ ist über einen Hörer

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an die positive Klemme (+) und der Emitter direkt an die negative Klemme (-) der Batterie angeschlossen. Zwischen der Basis des Endstufentransistors T₃ und der positiven Klemme (+) der Batterie liegt über einen Widerstand R_g der KÖllektor-Emitterpfad eines Schalttransistors T₃. Parallel zum Kollektor-Emitterpfad des Schalttransistors T2 ist ein Kondensator C₄ geschaltet. Der Ausgang des Vorverstärkers 2 ist über einen Kondensator C₁ mit der Basis eines Verstärkertransistors T- verbunden. Der Kollektor des Transistors T₁ liegt über den Widerstand eines Potentiometers 5 mit zwei Schleifern 7, 8 an der positiven Klemme (+) der Batterie, wogegen der Emitter des Transistors T₁ mit der negativen Klemme (-) der Batterie verbunden ist. Die Basis des' Schalttransistors. T_ ist über einen Kondensator C₃ und ein erstes oder zweites Klemmenpaar einer Schaltereinheit 6 an den ersten bzw. zweiten Schleifer 7, 8 des Potentiometers 5 anschließbar. Ferner kann die Basis des Schalttransistors T2 über ein drittes Klemmenpaar der Schaltereinheit 6 und einen Widerstand R₂ an die negative Klemme (-) der Batterie angeschlossen werden. Die Basis des Transistors T₁ ist über einen Widerstand R₁ an den Verbindungspunkt der Widerstände R₃, R₄ gelegt, welche in Serie zwischen den Kollektor des Transistors T₃ und der negativen Klemme (-) der Batterie geschaltet sind. Zwischen dem Verbindungspunkt der Widerstände R₃, R₄ und der Basis des Schalttransistors T₂ ist ein Widerstand R- angeschlossen.

Die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 2 ist wie folgt: Das vom Mikrophon 1 aufgenommene NF-Signal wird durch den Vorverstärker 2 verstärkt und über das Potentiometer 3 zur individuellen Lautstärkeeinstellung und den Kondensator C₂ an die Basis des Endstufentransistors T₃ gelegt.

Im Ruhezustand, d.h. bei kleinem Eingangs-Signal, das in erster Linie durch die Umgebungsgeräusche gebildet wird,

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erhält der Schalttransistor T„ über den Spannungsteiler R^/R₄ und über R₅ eine solche Vorspannung, .daß er gesperrt ist. Dadurch erhält aber auch die Basis des Endstufentransistors T₃ über Rg keine Vorspannung und T₃ ist ebenfalls gesperrt. Der Hörer 4 ist daher stromlos und es kommt keine Wiedergabe zustande. Der Punkt 9 der Schaltung liegt nahezu an der vollen Betriebsspannung.

Der Verstärkertransistor T₁ ist wie der Vorverstärker 2 ständig und unabhängig von der Eingangslautstarke in Betrieb. Das NF-Signal an seiner Basis ist praktisch unabhängig von der Stellung des Potentiometers 3. Das am Arbeitswiderstand 5 von T₁ abgenommene NF-Signal gelangt über das überbrückte erste Klemmenpaar der Schaltereinheit 6 und den Kondensator C₃ an den Schalttransistor T₃. An dessen Basis-Emitterstrecke wird dieses Signal gleichgerichtet und öffnet den Schalttransistor T„, sobald das Signal eine bestimmte Amplitude erreicht hat. Bei kleinem Eingangs-Signal ist dies jedoch noch nidit der Fall.

Erst wenn ein lauteres Signal über einem vorgegebenen Schwellenwert auf das Mikrophon trifft, tritt auch am Ausgang des Vorverstärkers 2 eine höhere NF-Spannung auf, die durch den Transistor T₁ weiterverstärkt wird und den Schalttransistor T₂ teilweise leitend machen. Dadurch kann nun über den Widerstand R, ein Endstufen-Basisstrom fließen/ der auch den End-0

stufentransistor T₃ teilweise leitend macht. Durch den jetzt auftretenden Spannungsabfall am Hörer wird die Spannung am Punkt 9 in der Folge negativer, wodurch der Schalttransistor T₂ noch weiter geöffnet wird und der Endstufentransistor T- voll einschaltet. Durch Anlegen des Widerstandes R₄ an den Punkt erfolgt der übergang vom gesperrten zum leitenden Zustand lawinenartig, die Schaltung erhält ein Kippverhalten.

Unterschreitet das NF-Signal einen bestimmten Wert, so wird die gleichgerichtete Signalspannung an der Basis des

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Schalttransistors T₂ wieder kleiner. Die über den Widerstand Rg zugeführte Gleichspannung allein kann den Schalttransistor T₂ aber nicht geöffnet halten. Der Schalttransistor T₂ wird wieder hochohmig und die Schaltung kippt in den gesperrten Zustand zurück. Der Kondensator C, verhindert einmal das Durchschlagen des NF-Signals über die Transistoren T₁, T₂ auf die Endstufe T₃, zum anderen bewirkt er eine gewisse Verzögerung des Kippvorganges, sodaß ganz kurze Störimpulse die Schätung nicht auftasten können.

Die Höhe des Eingangssignals, bei der das Umkippen vom gesperrten in den leitenden Zustand erfolgt, hängt von der Amplitude des NF-Signals an der Basis des Schalttransistors T₂ ab. Mit der von außen bedienbaren Schaltereinheit S hat der Schwerhörige selbst die Möglichkeit, die Schaltschwelle den momentanen akustischen Gegebenheiten seiner Umgebung anzupassen. In stark lärmerfüllten Räumen wird er die Schwelle auf einen höheren Pegel einstellen, da hier der Nutzschall (Sprache) ebenfalls lauter ist (man versucht unwillkürlich beim Sprechen seine Stimme über den Umgebungslärm zu erheben).

Steht die Schaltereinheit S in der gezeichneten obersten Stellung, so wird vom Arbeitswiderstand 5 nur ein kleiner Teil der, verstärkten Signalspannung am Schalttransistor T₂ wirksam. Das Signal muß sehr hoch sein, um den Schalttransistor T₂ zu öffnen. In der mittleren Schalterstellung hingegen wird das gesamte am Widerstand 5 stehende Signal am Schalttransistor T₂ wirksam und der Transistor T₂ wird daher schon bei kleineren Eingangslautstärken öffnen. Befindet sich die Schaltereinheit S aber in der untersten Stellung, so wird der Schalttransistor T₂ über den Widerstand R₂ dauernd offen gehalten, der Schwellwert-Schalter ist außer Funktion'. Die Schaltung arbeitet dann wie ein ganz normales Hörgerät mit linearer Verstärkung.

Die erfindungsgemäße Schaltung unterscheidet sich

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in ihrem Aufwand an Bauteilen nicht wesentlich von anderen in Hörgeräten verwendeten Schaltungen, etwa solcher zur automatischen Lautstärkeregelung, und" läßt sich in einem Hörgerät normaler Größe leicht unterbringen.

Die Schaltung nach Fig. 2 zeigt nur die Verwendung des Schwellenwert-Schalters in einem Hörgerät normaler Bauart. Die Kombination dieser Schaltung etwa mit einer AVC- oder PC-Schaltung ist ohne weiteres möglich. Ein Hörgerät mit der angegebenen Schaltung arbeitet äußerst stromsparend, da die Endstufe, die normalerweise ca. 60 - 75 % des Gesamtstromes aufnimmt, nur eingeschaltet ist, wenn ein ausreichend hohes Nutzsignal vorhanden ist.

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Claims

Patentansprüche:

■ Hörgeräteschaltung mit einem Mikrophon und einem Hörer, zwischen welchen ein NF-Kanal mit Vor- und Endverstärkertransistorstufen für das Nutzsignal geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem NF-Kanal ein den NF-Kanal bis zu einem vorgegebenen, vorzugsweise einstellbaren Schwellenwert des Eingangsschalldruckes am Eingang des Mikrophons sperrender Schwellenwertschalter zugeordnet ist, wobei das Steuersignal für den Schwellenwertschalter aus dem NF-Signal abgeleitet ist.
2. Hörgeräteschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwertschalter mindestens einem Transistor, vorzugsweise dem Endverstärkertransistor/ des NF-Kanals zugeordnet ist.
3. Hörgeräteschaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellenwertschalter durch einen Schalttransistor (T₂) gebildet ist, dessen Kollektor-Emitterpfad mit dem Eingangskreis eines Transistors, vorzugsweise des Endverstärkertransistors (T₃) des NF-Kanals verbunden ist.
4. Hörgeräteschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (T₃) des Schwellenwertschalters und der diesem zugeordnete Transistor (T₃) des NF-Kanals eine bistabile Kippstufe bilden.
5. Hörgeräteschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schalttransistor (T₂) des Schwellenwertschalters ein Verstärkungstransistor (T.) vorgeschaltet ist, an dessen Eingang der Ausgang des Vorverstärkers des NF-Kanals wechselstromleitend angeschlossen ist.·
6. Hörgeräteschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem zwischen Vorverstärker und Endverstärker des NF-Kanals geschalteten Lautstärkeregler, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingang des Verstärkungstransistors (T₁) des Schwellenwertschalters wechselstromleitend mit dem Hochpunkt eines dem NF-Verstärker zugeordneten Lautstärkereglers (3) verbunden ist.

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7. Hörgeräteschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Arbeitswiderstand des dem Schalttransistor (T₂) vorgeschalteten Verstärkertransistors ( des Schwellenwertschalters abgenommene Steuerspannung zwecks
Einstellung des Schwellenwertes veränderbar ist.

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