DE2846492A1 - Schaltungsanordnung zur kontinuierlichen lautstaerke- und/oder klangfarbenregelung - Google Patents

Description

• Schaltungsanordnung zur kontinuierlichen Lautstärke-- und/o-der
• Klangfarbenregelung Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur kontinuierlichen Lautstärke- und/oder Klangfarbenregelung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
• Zur Lautstärke- und/oder Klangfarbenregelung elektrischer Geräte werden fast immer Potentiometer angewandt, die als Spannungsteiler-Vierpole geschaltet sind, und die elektrischen übertragungseigenschaften (z.B. Dämpfung oder Frequenzgang) des Vierpols sind durch die Position des Schleifkontaktes des Potentiometers bestimmt.
• Die Verwendung von Potentiometern mit Schleifkontakt bringt bei Hörgeräten mehrere Schwierigkeiten sowohl aus Herstellungs- als auch aus Anwendungs-Gesichtspunkten mit sich.
• Die beträchtliche Verstärkung der Hörgeräte (ca. 90 dB) hebt auch den Kontaktgeräuschpegel des Potentiometers wesentlich an, was bereits nach kurzem Betrieb unerträglich ist. Das Kontaktgeräusch läßt sich zwar durch sorgfältige und geräuschärmere Konstruktionslösungen vermindern, jedoch setzen die erforderlichen kleinen Abmessungen diesen Bestrebungen Hindernisse entgegen. Potentiometer kleinerer Abmessungen, die auf Dauer geräuschfrei und zuverlässig arbeiten, erfordern einen erheblichen Kostenaufwand einerseits, aber auch technisch ist das Problem bei weitem nicht gelöst.
• Bein Betrieb dieser Geräte ist die Einstellung der Lautstärke schwierig. Es ist zu berücksichtigen, daß die Anwender dieser Geräte in der ilehrheit ältere Personen sind, für die die Verdrehung des Stellknopfs in die entsprechende Position nicht unkompliziert ist.
• Die Handhabung und die Zuverlässigkeit der Hörgeräte sind entscheidend von der Qualität des angewandten Potentiometers abhängig, ferner spielt die technische Ausführungsform auch bei den Abmessungen und dem Preis der Potentiometer eine bedeutende Rolle.
• Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die unter Verzicht auf die herkömmliche Einstellung mit Potentiometern Geräusche praktisch ausschließt und die ohne besondere Geschicklichkeit bedient werden kann.
• Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, die Potentiometer-Einstellung elektronisch vorzunehmen, wobei die elektrischen Übertragungseigenschaften durch die Momentanspannung eines Ladungsspeicher-Kondensators bestimmt sind, und das Laden sowie das Entladen des Kondensators durch Anlegen eines Ladungs- und eines Entladungselektrodenpaars durch den Benutzer direkt eingestellt werden kann.
• Die erfindungsgemäße Lösung ist gekennzeichnet durch die Lehre nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 - 5 Die erwähnten Nachteile der Potentiometer-Regelung lassen sich mittels der erfindungsgemäßen Lösung beseitigen. Während der Berührungszeitdauer des Ladeelektrodenpaars nimmt die Lautstärke kontinuierlich zu, und während der Berührungszeitdauer des Entladeelektrodenpaars nimmt sie kontinuierlich ab.
• Die Erfindung wird weitergebildet durch den Patentanspruch 2-5.
• Mit dem Feldeffekt-Transistor ist der regelbare Vierpol als ein passives Schaltungselement mit spannungsgesteuertem Widerstandswert ausgebildet, dessen Regelungscharakteristik sich der logarithmischen Kennlinie Schalldruck-Lautstärkeempfinden des Ohres günstig anpaßt.
• Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Patentanspruch 3 angegeben.
• Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 das Schaltbild der Schaltungsanordnung, und Fig. 2 den Aufbau des Elektrodenpaars im Querschnitt.
• Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung ist im Gehäuse des nicht gezeigten Hörgeräts eingebaut.
• Ein Eingangsanschluß 1 und ein Ausgangsanschluß 2 der Schaltungsanordnung sind mit der Verstärkerkette des Hörgeräts gekoppelt.
• Die Schaltungsanordnung besteht aus zwei Schaltungsteilen.
• Der erste Schaltungsteil enthält den Lade- und den EnSaista6reis eines Ladungsspeicherkondensators C. Einer der Beläge des Ladungsspeicherkondensators C ist geerdet, und der andere Belag X ist durch den Ladewiderstand R1 und das Ladeelektrodenpaar A an einen der Pole der Spannungsquelle des Gerätes geschaltet, nämlich an den ersten, negativen Pol-UT. Zwischen dem Belag x und Erde ist ein Entladestromkreis geschaltet, der aus einem Entladewiderstand R2 und einem damit in Reihe geschalteten Elektrodenpaar B besteht.
• Fig.2 zeigt auch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Ladeelektrodenpaars A. Das Elektrodenpaar A besteht aus einem in einer in einer Seitenwand 7 des Gehäuses des Hörgeräts ausgebildeten Bohrung gesicherteRohrniet 8 mit vergoldeter Oberfläche, einem vorzugsweise aus Tetrafluoräthylenrohr (Teflon (dz)) ausgebildeten und im Rohrniet 8 untergebrachten Isoliereinsatz 3, und einem in das Innere des Isoliereinsatzes 3 axial eingepaßten Metallkern 4.
• Die Außenfläche des Rohrniets 8 und des Metallkerns 4 fluchten miteinander. Wenn dieser Elektroden-Aufbau vom Finger berührt wird, so treten die vergoldeten Elektroden, d.h. der Rohrniet 8 und der Metallkern 4, über den Widerstand von ca. 5-100 K Q der Haut miteinander in Verbindung. Der Rohrniet 8 des LadeelekbDdegaars A ist durch eine Leitung 5 an den Pol UT der Spannungsquelle und der Metallkern 4 ist durch eine Leitung 6 an das obere Ende des Ladewiderstands R1 geschaltet.
• Das Entladeelektrodenpaar 8 hat einen ähnlichen Aufbau, der deshalb nicht gesondert gezeigt ist.
• Der zweite Schaltungsteil setzt sich aus einem zwischen dem Eingangsanschluß 1 und dem Ausgangsanschluß 2 geschalteten Regelungsvierpol zusammen, der beim Ausführungsbeispiel hier aus einem Feldeffekt-Transistor Tr, einem Eingangskoppelkondensator C1 und einem Ausgangskoppelkondensator C2, einem Spannungsteilerwiderstand R und einem Lastwiderstand R3 besteht. Die Drain-Source Strecke des Feldeffekt-Transistors Tr dient mit dem Spannungsteilerwiderstand R als Spannungsteiler, dessen Teilungsverhältnis durch den Momentanwert des Widerstandswerts der Drain-Source-Strecke bestimmt ist.
• Der Lastwiderstand R3 ist zum Sperren des Gleichstromkreises der Drain-Elektrode D und der Source-Elektrode S vorgesehen. Die Gate-Elektrode G des Feldeffekt-Transistors Tr ist mit dem Belag x des Ladungsspeicherkondensators C in Verbindung.
• Die erfindungsmäßige Schaltungsanordnung arbeitet nach einem einfachen Prinzip. Die Dämpfung zwischen dem Eingangsanschluß 1 und dem Ausgangsanschluß 2 hängt vom Momentanwert des Widerstandes der Drain-Source-Strecke des Feldeffekt-Transistors Tr ab, und dieser Wert ist von der Momentan-Spannung des Ladungsspeicherkondensators C abhängig. Der verlustarme Ladungsspeicherkondensator C ist von hoher Güte, mit einer Kapazität von ca. 150 nF und für eine Langzeit-Speicherung ausgebildet. Der Ladewiderstand R1 ist hochohmig, vorzugsweise von 10-20 Mund auf diese Weise ist der Ubertragungswiderstand des das Ladeelektrodenpaar A berührenden Fingers praktisch unwesentlich (durch den Ladestrom der Spannungsquelle beginnt bei der Berührung des Ladeelektrodenpaars A, der Ladungsspeicherkondensator C sich exponentiell aufzuladen, und proportional dazubegi:ntdieDänpfung des Spannungsteilers abzunehmen.
• Die Dämpfungsabnahme wird wie eineLautstärkezunahme empfunden.
• Wenn die gewünschte Lautstärke erreicht ist, wird das Ladeelektrodenpaar freigegeben, und solange der Ladungsspeicherkondensator C die aufgenommene Ladung speichert, bleibt auch die eingestellte Lautstärke unverändert.
• Wenn das Entladeelektrodenpaar B berührt wird, erfolgt über den Entladewiderstand R2, der auch hochohmig mit 10-20 M;ist, die Entladung des Ladungsspeicherkondensators C, wodurch die Dämpfung des Spannungsteilers zunimmt und die Lautstärke kontinuierlich abnimmt.
• Aus der obigen Erläuterung der Betriebsweise ist ersichtlich, daß die Erfindung das Problem der Lautstärke- und Klangfarbenregelung ohne Potentiometer oder irgendwelche andere bewegbaren Bestandteile löst und die Handhabung der Hörgeräte wesentlich vereinfacht. Diese Ausführungsform ist insbesondere für Hörbrillen geeignet, denn durch den Verzicht auf ein Potentiometer verhältnismäßig großer Abmessungen kann das Hörgerät in Hörbrillen ohne Schwierigkeit untergebracht werden.
• Es ist ersichtlich, daß der Regelungsvierpol z.B. auch aktiv sein kann oder daß dz Elek-tmdenpaare auch aus nebeneinander angeordneten Nieten mit vergoldetem Kopf oder anderen Metallteilen anstatt der gezeigten koaxialen Niet-Kern-Anordnung aufgebaut werden können.
• Leerseite

Claims (3)

1. Patentansprüche s) Schaltungsanordnung zur kontinuierlichen Lautstärke- und/ oder Klangfarbenregelung, mit einem zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen geschalteten Vierpol regelbarer Übertragungseigenschaften, insbesondere für Hörgeräte, gekennzeichnet durch einen Ladungsspeicherkondensator (C), von dem angeschlossen sind: ein erster Belag (x) über einen Ladewiderstand (R1) und ein Ladeelektrodenpaar(A) an den einen Pol (-UT) einer Spannungsquelle an den Steuereingang des regelbaren Vierpols und über einen Entladewiderstand (R2) und ein Entladeelektrodenpaar (B) an seinen eigenen zweiten Belag sowie der zweite Belag an den anderen Pol (+) der Spannungsquelle an den Steuereingang des regelbaren Vierpols, wobei die Elektrodenpaare (A, B) voneinander isolierte, auf voneinander getrennten Teilen der Oberfläche ausgeführte Metallelektroden sind, und wobei der Ladungsspeicherkondensator (C) sowie der Lade-und der Entladewiderstand (R1, R2) so bemessen sind, daß die durch sie bestimmte Lade- und Entladezeitkonstante größer als 0,1 s sind (Fig.l).
2. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der regelbare Vierpol ein Feldeffekt-Transistor (Tr) ist, dessen Gate-Elektrode (G) mit dem ersten Belag (x) des Ladungsspeicherkondensators (C) zusammengeschaltet ist und dessen Source- und Drain-Elektrode (S, D) das eine Glied eines Spannungsteilers bilden, von dem angeschlossen sind: der Eingang durch einen Eingangskoppelkondensator (C1) an den Eingangsanschluß (1)) der Ausgang durch einen Ausgangskoppelkondensator (C2) an den Ausgangsanschluß (2) sowie das geerdete Ende durch einen Lastwiderstand (R3) an die Drain-Elektrode (D) des Transistors (Tr) (Fig.l).
3. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Elektrodenpaare (A, B) an den Seitenflächen (7) eines Hörgeräts ausgeführte vergoldete Lochnieten (8) und darin eingesteckte isolierte Metallkerne (4) mit vergoldeter Oberfläche sind (Fig.2).