DE3013939C2

DE3013939C2 - Mikrofonlautsprecher für Funksprechgeräte zur wahlweisen Benutzung für Schutzhelme und Atemschutzmasken

Info

Publication number: DE3013939C2
Application number: DE19803013939
Authority: DE
Inventors: Arnold Bernhagen; Peter 1000 Berlin Schulz
Original assignee: Holmberg & Co 1000 Berlin De
Current assignee: Holmberg & Co 1000 Berlin De
Priority date: 1980-04-10
Filing date: 1980-04-10
Publication date: 1982-11-25
Also published as: DE3013939A1

Description

2. Mikrofonlautsprecher nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß in dem zylindrischen Rand (9a) des topfförmigen Gehäuses (1) zwei innenseitige Nuten (10) mit unterschiedlichen Bodendurchmessern angeordnet sind.

3. Mikrofonlautspreriier nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß i. dem Mikrofonlaut-Sprecher (4) ein zweiter, auf ca. 3000 Hz abgestimmter Helmholtz-Resonator angeordnet ist.

4. Mikrofonlautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Halteriemen (17) des Kinnschutzes (16) des Schutzhelmes (21) einen mit einem der Aufnahme der Nut (10) des zylindrischen Randes (9a,>des topfförmigen Gehäuses (1) dienenden Wulst (19) ausgestatteten Zwischenring (18) besitzt, der mit dem Luftraum (20) des topfförmigen Gehäuses (1) und mit dessen öffnungen (12) einen auf ca. 24oo Hz abgestimmten Helmholtz-Resonator bildet.

5. Mikrofonlautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Boden (9c) des topfförmigen Gehäuses (1) ein M) Klippteil (15) befestigt ist.

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Dir Erfindung bezieht sich auf einen Mikrofonlautsprecher für Funksprechgeräte zur wahlweisen Benutzung für Schutzhelme und Atemschutzmasken.

Es sind Funksprechgeräte bekannt, die einen Mikrofonlautsprecher besitzen, der in das Funkgerät eingebaut ist. Diese bekannten Geräte können auch von Schutzhelmträgern verwendet werden, wobei jedoch die eine Hand des Trägers für die Handhabung des Funksprechgerätes zur Verfugung stehen muß. Der Träger hat also nur eine Hand frei, was eine nicht unerhebliche Behinderung des Trägers in seiner Bewegungsfreiheit bedeutet.

Zur Verbesserung der Bewegungsmöglichkeiten werden bekannte, aus zwei verschiedenen Wandlersystemen, nämlich Mikrofon und Hörer bestehende Hörsprechgarnituren verwendet, die entweder unmittelbar im Schutzhelm oder an einem Kopfband, das unterhalb des Schutzhelmes getragen wird, befestigt sind.

Diese bekannten Ausführungen besitzen den Nachteil, daß der das Mikrofon tragende Ausleger der Hörsprechgarnitur beim Auf- und Absewen von Atemschutzmasken aus dem Mundbereich bewegt werden muß.

Weiterhin sind Mikrofonsysteme für den Einsatz von Atemschutzmasken bekannt, die am Backenknochen unterhalb des Ohres getragen werden. Die Empfindlichkeit und der Frequenzgang dieser Systeme sind jedoch äußerst unbefriedigend, so daß solche Mikrofone grundsätzlich an die Verwendung von Atemschutzmasken gebunden sind und für einen Einsatz ohne Maske nicht verwendet werden können.

Es ist auch der Einsatz von Kehlkopfmikrofonen bekannt, die jedoch in akustischer Hinsicht unzureichend sind und außerdem unbequem im Tragen sind.

Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform wird ein Maskenmikrofon verwendet, das am Ausatemventil befestigt ist, und bei dem der Träger der Atemschutzmaske über den im Funksprechgerät befindlichen Lautsprecher hört Das Masken mikrofon kann auch in Verbindung mit einem Gehörschützer in der Art einer Hörsprechgarnitur verwendet werden. Auch bei dieser bekannten Ausführungsform werden ebenso wie bei den eingangs geschilderten Hörsprechgarnituren zwei verschiedene Wandlersysteme verwendet

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den bekannten Mikrofonlautsprecher so auszubilden, daß er mit gleicher Wirkung sowohl bei Atemschutzmasken als auch bei Schutzhelmen verwendbar ist, ohne den Träger zu belästigen oder seine Bewegungsfreiheit zu beeinträchtigen.

Diese Aufgabe wird bei einem Mikrofonlautsprecher nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches gelöst durch die in seinem kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale.

Die Unteransprüche enthalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung nach dem Hauptanspruch.

Der erfindungsgemäße Mikrofonlautsprecher kann ohne Vornahme von Änderungen bei vollbefriedigender Wirkungsweise wahlweise für Schutzhelme und Atemschutzmasken benutzt werden. Dadurch verringert sich der Herstellungsaufwand, die Lagerhaltung, und der Benutzer kann den Mikrofonlautsprecher mit dem dazugehörenden Funksprechgerät unter allen Arbeitsbedingungen behinderungsfrei verwenden.

Der Mikrofonlautsprecher besteht aus einem elektroakustischer vorzugsweise dynamischen Schallwandler, der in ein topfartiges Gehäuse eingesetzt ist.

Der Mikrofonlautsprecher entspricht in seinen akustischen Eigenschaften den üblichen Anforderungen zur Verwendung in Funksprechgeräten.

Für eine gute Lautsprecherwiedergabe ist der Membrandurchmesser von 3 bis 4 cm üblich.

Das topfartige Gehäuse, in das der Mikrofonlautsprecher eingesetzt ist, besitzt wenigstens eine, vorzugsweise jedoch zwei Nuten mit unterschiedlichen Bodendurchmessern. Mittels dieser Nuten kann der Mikrofonlautsprecher elastisch lösbar mit dem Rand des Ausatemventilgehäuses der Atemschutzmaske verbunden werden, da dieses aus einem elastischen Material besteht.

Pie unterschiedlichen Bodendurchmesser der Nuten gestatten in sinfacher Weise die Anpassung an unterschiedliche Durchmesser der Ventilgehäuse verschiedener Maskenausführungen.

Die erfindungsgemäQ angeordneten öffnungen, über die die Ausatemluft abgeleitet wird, dier_;sn gleichzeitig ii>r ,?cha!labs-rah!ung d"r Sprachinformation bei Verständigung mil Nachbarpersonen und zur Abstrahlung von Hörinformationen bei Lautsprecherbetrieb.

Durch den kleinen Abstand des Mikrofons vom Mund de:; Trägers c-pbt sich ein sehr günstiger Störspannungsabstand, so daß auch bei Geräusch erfüllter Umgebung ohne zusätzliche Verstärkung gegenüber der Normaleinstellung die Verwendung des Mikrofonlaotspreches mit oder ohne Maske eine gute Verständigung ermöglicht

Die bei den hohen Frequenzen den Frequenzgang beeinflussende Dämpfung der Membran vom Ausatemventil wird durch die erfindungsgemäße Resonanzabstimmung der öffnungen in dem topfartigen Gehäuse mit dem Zwischenraum zwischen den Öffnungen und der Ausatemventiimembran kompensiert. Dieser Zwischenraum bildet gleichzeitig eine Vorkam.ner des Ausatemventils und besitzt entsprechend der geltenden DIN-Vorschrift 48 646 ein Volumen von mindestens 15 cm³. Die Resonanzfrequenz dieses Helmholtz-Resonators iiegt bei ca. 2400 Hz. Dieser Wert ist eine obere Grenze, bedingt durch die notwendige Größe des Vorkammervolumens.

Da jedoch der Übertragungsbereich bei Funksprechgeräten bis ca. 3000 Hz ausgelegt werden muß, wird in weiterer Ausbildung der Erfindung ein zweiter Helmholtz-Resonator im Mikrofonlautsprecher vor der Mikrofonmembran vorgesehen. Die Eigenfrequenz dieses Resonators Iiegt bei dem gegebenen Membrandurchmesser von 3 bis 4 cm und den konstruktiven Abmessungen bei ca. 3000 Hz.

Auch für die Schallwiedergabe sind die beiden Helmholtz-Resonatoren von Vorteil, da die Schallabschattung des Kopfes von den Schallaustrittsöffnungen bis zum Ohr des Maskenträgers einen Abfall der hohen Frequenzen bedingt.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Mikrofonlautsprechers liegt darin, daß auch Personen, die sich neben dem Träger der Atemschutzmaske befinden, Kommandos und Anweisungen von einer Zentrale mithören können, was beispielsweise bei Brandeinsätzen von besonderer Bedeutung ist. Bei Verwendung des Mikrofonlautsprechers nach der Erfindung kann das Funksprechgerät an einer beliebigen Stelle des Schutzanzuges oder auch in einer Tasche, die am Schutzanzug befestigt ist, getragen werden, so daß beide Hände zur freien Verwendung zur Verfügung stehen.

Wird keine Atemschutzmaske benötigt, kann das topfförmige Gehäure des Mikrofonlautsprechers mittels eines erfindungsgemäß vorgesehenen Zwischenringes auf den Kinnriemen des Kinnschutzes eines Schutzhelme!» aufgeschoben werden.

Die Zeichnungen zeigen eine beispielsv/eise Ausführungsform dss Mikrofonlautsprechers zur wahlweisen Verwendung bei einer Atemschutzmaske und bei einem Schutzhelm, und es bedeutet

Fig. 1 perspektivische Darstellung einer Atemschutzmaske mit dem an ihr befestigten Mikrcfonlautsprecher, b>

Fig.2 einen Teilschnitt durch das Ausatemventilgehäuse und den Mikrofonlautsprecher in vergrößertem Maßstab.

Fig.3 perspektivische Darstellung eines Schutzhelmes mit Kinnschutz und MiKrofuatdt.iU;prechsT_T

Fig.4 Teilschnitt durch den idü.isvsmiz *nii L\i\- sriv-rcring und Mikrofunlautsprecher in vergrößertem Maiästab.

Das topfartige Gehäuse 1 des Mikrofonlautsprechers 4 ist auf dem Ausatemventilgehäuse 2 der Atemschulzmaske 3 befestigt durch elastisches Eingreifen der Randwulst U des Ausatemventilgehäuses 2 in die Nut 10 des topfartigen Gehäuses 1 des Mikrofonlautsprechers 4

Der Mikrofonlautsprecher 4 besteht aus einem elektrodynamischen Schallwandler gemäß Fig.2 mit der Wandlermembran 5. Vor der Membran 5 des Mikrofonlautsprechers 4 befindet sich eine Luftkammer 6, die von der mit der Schallöffnung 8 versehenen Kappe 7 begrenzt wird.

Der Mikrofonlautsprecher 4 ist isi das topfartige Gehäuse 1 eingesetzt.

Das topfartige Gehäuse 1 besteht aus einem zylindrischen Rand 9a, den Stegen 9b v.l dem Boden 9c Durch den Boden 9c wird der Luftraum hinter der Wandlermembran 5 luftdicht verschlossen.

Der zylindrische Rand 9a besitzt an seiner Innenfläche am freien Ende die Nuten 10 mit unterschiedlichen Bodendurchmessern. Anstelle der zwei Nuten 10 gemäß F i g. 2 können auch mehrere Nuten 10 angeordnet sein.

Mit den Nuten 10 wird das topfartige Gehäuse 1 auf die Randwulst U des aus elastischem Material bestehenden Ausatemventilgehäuses 2 der Atemschutzmaske 3 aufgesetzt

Die Kammer 14 zwischen der Ausatemventiimembran 13 und der Kappe 7 des Mikrofonlautsprechers 4 dient als Vorkammer für die Atemschutzmaske 3 und besitzt entsprechend den Vorschriften ein Volumen von ca. 15 cm³.

Über die öffnungen 12 zwischen den Stegen 9b des Gehäuses 1 wird die Ausatemluft abgeleitet. Gleichzeitig dienen diese öffnungen 12 als Schallaustrittsöf^?nungen zur Sprachverständigung des Maskenträgers mit der Umgebung und zur Schallabstrahlung bei Lautspre-.herwiedergabe des Mikrofonlautsprechers 4.

Die öffnungen 12 bilden mit der Vorkammer 14 einen Helmholtz-Resonator, der auf ca. 2400 Hz abgestimmt ist. Damit wird in vorteilhafter Weise das für die Atemschutzmaske 3 geforderte Vorkanimervolumen und die für das ungehinderte Entweichen der Ausatemluft benötigten Öffnungen 12 zur Kompensation der akustischen Dämpfungsverluste der Ausatemventiimembran 13 genutzt.

Der Ergänzung des Dämpfungsausgleiches in der Frequenzkurve dient ein zweiter Helmholtz-Resonator, der von der Schauöffnung 8 und der Vorkammer 6 vor der Windlermembran 5 gebildet wird und der auf ca. 30O0 Hz abgestimmt ist.

Wird die Atemschutzmaske 3 nicht benötig, kann das topfartige Gehäuse 1 des Mikrofonlautsprechers 4 mittels des Klipps 15 am Schutzanzug befestigt werden.

Das topfartige Gehäuse 1 ties Mikrofonlautsprecbers 4 kann auch ar, einom Schutzhelm 21 befestigt werden, wobei der Träger beide Hände zur freien Verfügung hat. Hierbei wild das topfförmige Gehäuse 1 mit der Wulst 19 des Zwischenringes 18 in Eingriff gebracht, der vom Kinnriemen 17 de^c Schutz! el'nes 21 unterhalb des Kinn?rhutzes lfc ge':?gen wird. Da der Kinnschut? 16 praknsch schaP'mduahrssit; ist, erfolgt hic-bti Jie Schallübertrpgiing zum Mikrofonlautüpreciier 4 üb..: die Öffnungen 12.

Versuche haben ergeben, daß bei dieser Verwendung die beiden Helmholtz-Resonatoren mit der Abstimmung von 2400 Hz und JÜOO Hz einen ähnlichen Frequenzausgleich aufzeigen, wie bei der Atemschutzmaske 3, da die Schallabschattung durch den Kopf ebenfalls einen Abfall im oberen Sprachüberlragungsbereich ergeben.

Das gleiche gilt auch für die Lautsprecherwiedergabe sowohl bei der Verwendung des Mikrofonlautsprechers 4 mit der Atemschutzmaske 3, als auch bei der Befestigung am Kinnschutz 16 des Schutzhelmes 21. Auch hierbei ist wegen der stärkeren Schallabschattung durch den Kopf des Trägers im oberen Frequenzbereich ein Anheben des Wiedergabepegcls durch die beiden Resonatoren von Vorteil.

Um bei beiden Verwendungsarten, d. h. an dem Schutzhelm oder an der Atemschutzmaske gleichartige elektroakustische Eigenschaften zu gewährleisten, ist erfindungsgemäß der Luftraum 20 des Zwischenringes 18 mit dem Luftvolumen des topfartigen Gehäuses 1 auf ca. 15 cm^J ausgelegt.

Das Spiralkabel 22 verbindet den Mikrofonlautsprecher 4 mit dem nicht dargestellten Funksprechgerät.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mikrofonlautsprecher für Funksprechgeräte zur wahlweisen Benutzung für Schutzhelme und Atemschutzmasken, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) der Mikrofonlautsprecher (4) ist in einem topfförmigen Gehäuse (1) aufgenommen, das einen gegenüber dem Mikrofonlautsprecher (4) vorstehenden zylindrischen Rand (9a) besitzt, an dessen freiem Ende wenigstens eine innenseitige Nut (10) angeordnet ist zur elastischen lösbaren Befestigung auf dem Randwulst (11) des Ausatemventilgehäuses (2) is der Atemschutzmaske (3) oder an dem Kinnschutz (16) des Schutzhelmes (21);

b) unterhalb der Nut (10) sind in dem zylindrischen Rand (9a) des topfförmigen Gehäuses (1) dem Entweichen der Ausatemluft und der Schallabstrahlung dienende öffnungen (12) angeordnet:

c) zwischen den Öffnungen (12) und der Ausatemventilmembran (13) ist eine Vorkammer (14) von mindestens 15 cm³ gebildet;

d) die Vorkammer (14) und die öffnungen (12) bilden einen auf ca. 2400 Hz abgestimmten Helmholtz-Resonator.