DE3113666A1

DE3113666A1 - Hearing aid with a high-gain, multistage transistor amplifier

Info

Publication number: DE3113666A1
Application number: DE19813113666
Authority: DE
Inventors: Erwin Gahleitner; Wolfgang 1000 Berlin Köpke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1981-04-04
Filing date: 1981-04-04
Publication date: 1982-10-21
Also published as: DE3113666C2

Abstract

A hearing aid with a high-gain, multistage transistor amplifier is proposed whose gain is intended to be increased without producing acoustic feedback. An amplification stage (10) of the multistage transistor amplifier has an impedance network (18) serving as a collector resistance or emitter resistance. This network is dimensioned in such a way that the AC output voltage (UA), which is present between a tap (20) of the impedance network and a reference potential, is increased below a specific frequency (f1), in the frequency range which is important for good speech reproduction. No increase is intended to take place above this frequency. A reduction in the aforementioned frequency range can be provided if necessary. <IMAGE>

Description

Hörgerät mit einem hochverstärkenden,Hearing aid with a high-amplification,

mehrstufigen Transistorverstärker Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Hörgerät nach der Gattung des Hauptanspruchs.multi-stage transistor amplifier prior art the invention is based on a hearing aid according to the preamble of the main claim.

Es ist schon ein hochverstärkendes Hörgerät bekannt (Medizinal-Markt, 1979, Heft 1, Seiten 5 und 6), bei dem der an sich erreichbare maximale Ausgangsschalldruck des Hörers nicht ausgenutzt werden darf, weil sonst bereits eine flückkopplung einsetzt und der Hörer einen störenden Pfeifton abgibt.A high-amplification hearing aid is already known (medical market, 1979, Issue 1, pages 5 and 6), at which the maximum possible output sound pressure of the handset must not be used, because otherwise a feedback will already set in and the listener emits an annoying whistle.

Vorteile der Erfinduna Das erfindungsgemäße Hörgerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß es in dem für eine gute Sprachwiedergabe wichtigen Sprachbereich eine erheblich höhere Tonverstärkung aufweist als die bekannten Hörgeräte, ohne daß es zu einem Rückkopplungspfeifen kommt. Die Verstärkungsanhebung kann beispielsweise bis zu 20 dB betragen.Advantages of the invention The hearing aid according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that it allows for good speech reproduction important language area has a significantly higher sound amplification than the known Hearing aids without any feedback whistling. The gain increase can for example be up to 20 dB.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Elörgerätes möglich. Besonders vorteilhaft ist ein Hörgerät, bei dem das Impedanznetzwerk aus einem mit dem Kollektor oder Emitter des einen Transistors verbundenen ersten Widerstand, einem in Reihe damit geschalteten zweiten Widerstand und einem dem ersten Widerstand parallelgeschalteten Kondensator besteht und bei dem der Abgriff an dem ersten Widerstand vorgesehen ist. Ein Hörgerät mit den vorgenannten Merkmalen ist schaltungstechnisch sehr einfach zu realisieren, und der Raumbedarf für das Impedanznetzwerk ist vernachlässigbar gering.The measures listed in the subclaims are advantageous Further developments and improvements of the hearing device specified in the main claim possible. A hearing aid is particularly advantageous at which the impedance network from a first connected to the collector or emitter of one transistor Resistor, a second resistor connected in series therewith and one to the first Resistance is connected in parallel capacitor and in which the tap on the first resistance is provided. A hearing aid with the aforementioned features is Very easy to implement in terms of circuitry, and the space required for the impedance network is negligibly small.

Zeichnung Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung an Hand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Transistorverstärkerstufe in einer ersten Ausführungsform, Fig. 2 eine Kennlinie einer erfindungsgemäßen Verstärkerstufe, aus welcher die Abhängigkeit zwischen Ausgangsspannung und Frequenz hervorgeht, und Fig. 3 ein Schaltbild einer erfindungsgemäßen Transistorverstrkerstufe in einer zweiten Ausführungsform.Drawing An embodiment of the invention is shown in the drawing shown on the basis of several figures and in more detail in the following description explained. The drawing shows in Fig. 1 a circuit diagram of an inventive Transistor amplifier stage in a first embodiment, FIG. 2 shows a characteristic curve an amplifier stage according to the invention, from which the dependence between the output voltage and frequency, and FIG. 3 shows a circuit diagram of a transistor amplifier stage according to the invention in a second embodiment.

Beschreibun(l der Erfindung In dem Schaltbild nach Fig. 1 bezeichnet 10 eine erfindungsgemäße Transistorverstärkerstufe mit Eingangsanschlüssen 11 und 12 und Ausgangsanschlüssen 13 und 14. Die Verstärkerstufe enthält einen npn-Transistor 15, dessen Basis mit dem Eingangsanschluß 11, dessen Emitter mit den Anschlüssen 12 und 14 bzw. Masse und dessen Kollektor über einen Widerstand 16 mit der Basis verbunden ist.Description of the invention in the circuit diagram of FIG 10 a transistor amplifier stage according to the invention with input connections 11 and 12 and output terminals 13 and 14. The amplifier stage contains an npn transistor 15, whose base to the input terminal 11, whose emitter to the terminals 12 and 14 or ground and its collector via a resistor 16 to the base connected is.

Zwischen dem Kollektor des Transistors 15 und einem Schaltungspunkt 17 positiven Potentials UB liegt ein Impedanznetzwerk 18 (vgl. durch gestrichelte Linien umrahmter Schaltungsteil in Fig. 1), das den Kollektorwiderstand für den Transistor 15 bildet. Das Impedanznetzwerk 18 besteht aus einem ersten Widerstand 19, das ist vorzugsweise ein I>otentioT t.er, dessen verstellbarer Abgriff 20 mit dem AusgancJsanschluß 13 verbunden ist, einem damit in Reihe geschalteten zweiten Widerstand 21 sowie einem dem ersten Widerstand parallelgeschalteten Kondensator 22.Between the collector of transistor 15 and a node 17 positive potential UB is an impedance network 18 (see. By dashed Lines framed circuit part in Fig. 1), which shows the collector resistance for the Transistor 15 forms. The impedance network 18 consists of a first resistor 19, which is preferably an I> otentioT.er, whose adjustable tap 20 is connected to the output terminal 13, a second connected in series therewith Resistor 21 and a capacitor connected in parallel with the first resistor 22nd

Die Verstärkerstufe nach Fig. 1 kann eine der Vorverstärker stufen oder die Endverstärkerstufe des Transistor-Hörgeräteverstärkers sein.The amplifier stage of FIG. 1 can stage one of the preamplifiers or the final amplifier stage of the transistor hearing aid amplifier.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Schaltung ist folgende.The operation of the circuit described above is as follows.

Ucfindct sich der verstctlbtre Abgriff 20 des erst-cn Widerstandes 19 in der Stellung a, das heißt an dem dem Kollektor des Transistors 15 abgewandten Ende der Widerstandsbahn, so hat die Verstärkerstufe eine Kennlinie, die der in Fig. 2 mit A bezeichneten Kennlinie entspricht. Diese Kennlinie ist charakteristisch für die handelsüblichen Hörgeräte. Eine Verstärkungsanhebung setzt ein, wenn der verstellbare Abgriff 20 des ersten Widerstandes 19 aus der Stellung a in die Stellung b bewegt wird. Dann wird der in Fig. 2 schraffierte Kennlinienbereich durchfahren. In der Endstellung b des verstellbaren Abgriffs (Kennlinie B) weist die Ausgangsspannung UA eine Anhebung auf, jedoch nur im Tonfrequenzbereich unter f1. Der kapazitive Widerstand des Kondensators ist dann für niedrige Frequenzen verhältnismäßig hoch. Dadurch fällt an der Reihenschaltung aus den beiden Widerständen 19 und 20 eine verhältnismäßig hohe Ausgangsspannung UA ab. Für hohe Tonfrequenzen (> f1) ist dagegen der kapazitive Widerstandswert des Kondensators 21 verhältnismäßig gering. An dem Impedanznetzwerk 18 fällt daher eine geringere Ausgangsspannung UA ab; vgl. Kennlinienverlauf der Kennlinie A oberhalb der Frequenz f1.The reinforced tap 20 of the first resistor is found 19 in position a, that is to say on the one facing away from the collector of transistor 15 At the end of the resistance path, the amplifier stage has a characteristic curve that corresponds to that in Fig. 2 corresponds to the characteristic curve designated A. This characteristic is characteristic for standard hearing aids. A gain increase occurs when the adjustable tap 20 of the first resistor 19 from position a to position b is moved. The characteristic curve range hatched in FIG. 2 is then passed through. In the end position b of the adjustable tap (characteristic curve B), the output voltage UA an increase, but only in the audio frequency range below f1. The capacitive one resistance of the capacitor is then relatively high for low frequencies. Through this falls on the series circuit from the two resistors 19 and 20 a proportionately high output voltage UA. For high tone frequencies (> f1), on the other hand, the capacitive one Resistance of the capacitor 21 is relatively low. On the impedance network 18, therefore, a lower output voltage UA drops; see the characteristic curve of the Characteristic curve A above the frequency f1.

Dadurch, daß in dem Frequenzbereich oberhalb der Frequenz f1 grundsätzlich keine Verstärkungsanhebung stattfindet, wird vermieden, daß es zu einer Rückkopplung bei dem Hörgerät kommt.The fact that in the frequency range above the frequency f1 basically no gain increase takes place, it is avoided that there is a feedback comes to the hearing aid.

Bei entsprechender Dimensionierung des Impedanznetzwerkes kann die Verstärkerschaltung auch derart beschaffen sein, daß die Ausgangsspannung UA in dem Ton frequenzbereich oberhalb f1 im Vergleich zu der Kennlinie A etwas absinkt. Die Frequenz f1 liegt beispielsweise bei etwa 3 kHz, das heißt, der unter der Frequenz f1 liegende Frequenzbereich entspricht dem für eine gute Sprachwiedergabe erforderliclien Bereich.With appropriate dimensioning of the impedance network, the The amplifier circuit can also be designed in such a way that the output voltage UA in the tone frequency range above f1 in comparison to the characteristic curve A drops slightly. The frequency f1 is, for example, about 3 kHz, that is to say that below the frequency The frequency range lying on f1 corresponds to that required for good speech reproduction Area.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung - vgl. Fig. 3 - weist eine Transistorverstärkerstufe 30 Eingangsanschlüsse 31, 32 und Ausgangsanschlüsse 33, 34 auf. Der Eingangsanschluß 31 steht über einen ersten Entkopplungswiderstand 35 erstens mit der Basis eines npn-Transistors 36, zweitens über einen Kondensator 37 mit Masse und drittens über einen Widerstand 38 mit dem Kollektor des Transistors in Verbindung. Der Emitter des Transistors liegt auf dem Massepotential. Der Kollektor des Transistors 36 ist erstens über einen Kollektorwiderstand 39 mit einem IkfSschluß 40 positiven Potentials Ug, zweitens über einen Kondensator 41 mit Masse und drittens über einen zweiten Entkopplungswiderstand 42 mit einem ersten Anschluß 43 eines Potentiometers 44 verbunden, dessen einstellbarer Abgriff 45 mit dem Ausgangsanschluß 33 in Verbindung steht.In a second exemplary embodiment of the invention - see FIG. 3 A transistor amplifier stage 30 has input connections 31, 32 and output connections 33, 34 on. The input connection 31 is connected to a first decoupling resistor 35 firstly to the base of an npn transistor 36, secondly via a capacitor 37 to ground and thirdly via a resistor 38 to the collector of Transistor in connection. The emitter of the transistor is at ground potential. The collector of the transistor 36 is firstly via a collector resistor 39 with an IkfSschluss 40 positive potential Ug, secondly via a capacitor 41 to ground and thirdly via a second decoupling resistor 42 to a first one Connection 43 of a potentiometer 44 connected, the adjustable tap 45 with the output terminal 33 is in communication.

Der zweite Anschluß 46 des Potentiometers ist über einen Kondensator 47 mit dem Ei.nc3arlgsanschluß 31 verbunden.The second connection 46 of the potentiometer is via a capacitor 47 connected to the Ei.nc3arlgsanschluss 31.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Schaltung ist folgende. In der Stellung a des Abgriffs 45 des Potentiometers 44 gelangt die an den Eingangsanschlüssen 31, 32 liegende Eingangssignalspannung über den Kondensator 47 weitgehend unbeeinflußt an die Ausgangsanschlüsse 33, 34; vgl. Kennlinie A in Fig. 2. Die Entkopplungswiderstände 35 und 42 sorgen dafür, daß die höherfrequenten Anteile der Eingangssignalspannung nicht durch die Kondensatoren 37 und 41 gedämpft werden.The operation of the circuit described above is as follows. In the position a of the tap 45 of the potentiometer 44, the arrives at the input connections 31, 32 lying input signal voltage across the capacitor 47 largely unaffected to the output terminals 33, 34; see curve A in Fig. 2. The decoupling resistors 35 and 42 ensure that the higher-frequency components of the input signal voltage are not attenuated by the capacitors 37 and 41.

Befindet sich der Abgriff 45 des Potentiometers 44 in der Stellung b, so wird die Eingangssignalspannung verstärkt, jedoch werden die höheren Frequenzen oberhalb f1 (vgl.If the tap 45 of the potentiometer 44 is in the position b, the input signal voltage is amplified, but the higher frequencies become above f1 (cf.

Fig. 2) durch die Kondensatoren 37 und 41 mit zum Beispiel 12 dB/O1;tave abgesenkt.Fig. 2) through the capacitors 37 and 41 with, for example, 12 dB / O1; tave lowered.

Claims

Requirements t hearing aid with a high-gain, multi-stage transistor amplifier, whose gain is limited in such a way that acoustic feedback is avoided is characterized in that the Trarisistor (15) of an amplifier stage (10) an impedance network (18) is assigned, which is dimensioned such that the between a tap (20) of the impedance network and a reference potential existing output alternating voltage (UA) in the frequency range that is important for good speech reproduction certain frequency (f1) raised and in the subsequent upper frequency range is not raised or lowered.

2. Hearing aid according to claim 1, characterized in that the impedance network (18) from one connected to the collector or emitter of a transistor (15) first resistor (19), a second resistor (21) connected in series therewith and a capacitor (22) connected in parallel with the first resistor and that the tap (20) is provided on the first resistor.

3. Hearing aid according to claim 2, characterized in that the first Resistor (19) is a potentiometer.

4. Hearing aid according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the amplifier stage (10) is a transistor operated in a L'tnii: tcr circuit (15) contains and that the impedance network (18) in the collector lead this Transistor lies.

5. Hearing aid according to claim 1, characterized in that the impedance network from one between an input connection (31) of the transistor amplifier stage (30) and the collector of the transistor (36) of the amplifier stage lying in series from a capacitor (47), a potentiometer (44) and a decoupling resistor (42) and a first capacitor (37) between the base of the transistor and ground, and a second capacitor (41) connected between the collector and ground, and a decoupling resistor (35) between the Einyangsanschluss (31) and the J3ai of the transistor best t.