DE3153678C2

DE3153678C2 -

Info

Publication number: DE3153678C2
Application number: DE3153678A
Authority: DE
Inventors: Robert Epping N.H. Us Ingalls
Original assignee: Gentex Corp
Current assignee: Gentex Corp
Priority date: 1980-07-16
Filing date: 1981-07-14
Publication date: 1992-04-02
Anticipated expiration: 2001-07-15
Also published as: DE3127677A1; GB2081550B; GB2081550A; AU542285B2; FR2495424B1; AU7165781A; DE3127677C2; FR2495424A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Sprechgerät gemäß dem Oberbe griff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a speech device according to the Oberbe handle of claim 1.

Ein derartiges Sprechgerät für einen Träger einer den Mund des Trägers umschließenden Atemschutzmaske ist aus der FR-PS 13 91 666 bekannt. Bei dem bekannten Sprechgerät ist das Mikrofon als Körperschallmikrofon ausgebildet und in Höhe des Jochbeins des Maskenträgers auf der Innenseite oder auf der Außenseite der Maske befestigt. Diese Lösung ist aus mehreren Gründen problematisch. Einerseits liefern nämlich Körperschallmikrofone wegen des zwischen dem schwingenden Knochen bzw. Knorpel und dem Mikrofon liegenden, dämpfenden Haut- und Fettgewebes in typischer Weise verzerrte Sprachausgangssignale, die auf jeden Fall gewöhnungsbedürftig sind und zunächst zu Verständnis schwierigkeiten führen können. Weiterhin ist es aufgrund des unterschiedlichen Knochenbaus nicht gewährleistet, daß das an der Maske festgelegte Mikrofon bei dem jeweiligen Maskenträger zuverlässig am Jochbein anliegt. Wenn das Mikrofon an der Innenseite der Maske befestigt ist, erge ben sich weiterhin Probleme bezüglich einer gasdichten Durchführung für die Zuleitung zum Lautsprecher durch das Maskenmaterial hindurch. Andererseits bewirkt das Maskenmaterial bei auf der Außenseite der Maske angebrachtem Mikrofon eine zusätzliche Signalverzerrung und -dämpfung.Such a speaking device for a wearer of a mouth the wearer's protective mask is from the FR-PS 13 91 666 known. In the known intercom is the microphone is designed as a structure-borne sound microphone and in Height of the zygomatic bone of the mask wearer on the inside or attached to the outside of the mask. This solution is problematic for several reasons. Deliver on the one hand namely structure-borne microphones because of the between the vibrating bones or cartilage and the microphone lying, dampening skin and adipose tissue in typical Way distorted voice output signals definitely are getting used to and first understanding can cause difficulties. Furthermore, it is due the different bone structure does not guarantee that the microphone attached to the mask for each Mask wearer lies reliably against the cheekbone. If that Microphone attached to the inside of the mask, erge there are still problems with gas-tight Execution for the supply to the loudspeaker by the Mask material through. On the other hand, it does Mask material on the outside of the mask attached microphone an additional signal distortion and damping.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, für Masken, die zumindest den Mund und im allgemeinen auch noch die Nase des Maskenträgers bedecken, ein Sprechgerät anzugeben, welches einerseits die Dichtigkeit bzw. die Schutzfunktion der Maske in keiner Weise beeinträchtigt und andererseits unabhängig vom Knochenbau des Maskenträgers unverzerrte Ausgangssig nale liefert, die am Lautsprecher des Sprechgeräts in gut verständliche Sprachsignale umsetzbar sind.The invention is based on this prior art the task is based on masks that have at least the mouth and generally also the nose of the mask wearer cover to indicate a speaking device which on the one hand the tightness or protective function of the mask in not affected in any way and independent on the other output signal undistorted from the bone structure of the mask wearer nale delivers that on the speaker of the intercom in good understandable speech signals can be implemented.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Sprechgerät durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentan spruchs 1 gelöst.This task is done with a generic speech device by the features of the characterizing part of the patent spell 1 solved.

Erfindungsgemäß sind also die Signalerzeu gungseinrichtungen einschließlich des Mikrofons auf der Außenseite der Maske angeordnet, wobei der elastisch gehalterte Körper durch Sprechsignale im Inneren der Maske durch das mitschwingende Material der Maske selbst zu entsprechenden Vibrationen angeregt wird und diese rein mechanisch auf das Mikrofon überträgt.According to the invention, the signal generators are equipment including the microphone on the Arranged outside of the mask, the elastic body held by speech signals inside the mask due to the resonating material of the mask itself appropriate vibrations is excited and this pure mechanically transmits to the microphone.

Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß in dem Material der Maske keine Öffnungen vorgesehen werden müssen, die im Gebrauch zu Dichtigkeitsproblemen und zu einer Gefährdung des Maskenträgers führen könnten. Außerdem kann das den elastisch gehalterten Körper umfassende Schwingungssystem exakt auf das verwendete Mikrofon, insbesondere auf dessen Membran, abgestimmt werden, so daß von dem Mikrofon elektrische Signale erzeugt werden, die sich mit Hilfe eines Lautsprechers in gut verständliche, der natürlichen Sprache entsprechende Sprachsignale umsetzen lassen.This has the advantage that in the material the mask no openings need to be provided, which in Use to tightness problems and a hazard of the mask wearer. It can also do that elastic body with comprehensive vibration system exactly on the microphone used, especially on its Membrane, be tuned so that from the microphone electrical signals are generated that can be used with the help of a speaker in easy to understand, the natural Have the language implement appropriate voice signals.

In Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der elastisch gehalterte Körper mittels zweier elastischer Elemente gehaltert ist, wodurch eine genaue Führung und sichere Halterung des Körpers ermög licht wird und wenn der Körper - an seinem von der Maske abgewandten Ende - mit einer Membran des Mikrofons gekoppelt ist.In an embodiment of the invention, it has proven to be advantageous proven when the elastic body held by is supported by two elastic elements, whereby one precise guidance and secure support of the body becomes light and when the body - on its from the mask opposite end - with a membrane of the microphone is coupled.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to drawings explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Person mit einer Maske, die mit einem erfindungsgemäßen Sprechgerät ausgerüstet ist; und Figure 1 is a perspective view of a person with a mask equipped with a speech device according to the invention. and

Fig. 2 einen Teilquerschnitt durch die Signalerzeu gungseinrichtungen des Sprechgeräts der Maske gemäß Fig. 1. Fig. 2 is a partial cross section through the Signalerzeu disposal facilities of the speaker device of the mask of FIG. 1.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 einen Mann 10 mit einem Kopf 12, welcher eine Maske 14 trägt. Die Maske ist mit Bändern 16 und 18 versehen, mit denen sie am Kopf 12 gehaltert ist. Bei der gezeigten Maske 14 sind zwei Einlaßfilter 20, 22 vorgesehen, durch die verschmutzte Luft eingesaugt wird und in denen die Luft in bekannter Weise gereinigt wird, so daß sie ohne schädliche Folgen eingeatmet werden kann. Die Maske 14 besitzt ferner einen Auslaß 24, durch den verbrauchte Luft austreten kann, durch den je doch keine verschmutzte Luft in das Innere der Mas ke gelangen kann. Die Maske 14 ist ferner längs ih res Randes mit einer Dichtung gegenüber dem Gesicht des Trägers versehen, um zu verhindern, daß ver schmutzte Luft längs des Randes der Maske eindringt. An der Außenseite der Maske 14 ist ein Behälter 26 befestigt, der ein Kommunikationselement 28 für eine externe Kommunikation aufnimmt, welches reibschlüssig in den Behälter 26 eingepaßt sein kann. Mit Hilfe des Elements 28 kann, wie weiter unten noch näher erläutert wird, ein Ausgangssignal erzeugt werden, wenn der Mann 10 spricht. Dieses Signal wird über eine Verbindungsleitung 30 zu einem Lautsprecher 32 übertragen, der beispiels weise an einem Gürtel 34 mit einem Clip befestigt sein kann. Der Lautsprecher 32 ist mit einem Dreh knopf 36 versehen, der als Ein/Aus-Schalter und zum Einstellen der Lautstärke dient.In particular, FIG. 1 shows a male 10 with a head 12 which includes a mask 14 carries. The mask is provided with bands 16 and 18 with which it is held on the head 12 . In the mask 14 shown, two inlet filters 20 , 22 are provided, through which polluted air is sucked in and in which the air is cleaned in a known manner so that it can be inhaled without harmful consequences. The mask 14 also has an outlet 24 through which used air can escape through which no polluted air can get into the interior of the mask. The mask 14 is also provided along its edge with a seal against the face of the wearer to prevent contaminated air from entering the edge of the mask. A container 26 is fastened to the outside of the mask 14 and receives a communication element 28 for external communication, which can be frictionally fitted into the container 26 . With the aid of the element 28 , as will be explained in more detail below, an output signal can be generated when the man 10 speaks. This signal is transmitted via a connecting line 30 to a loudspeaker 32 which, for example, can be attached to a belt 34 with a clip. The speaker 32 is provided with a rotary knob 36 , which serves as an on / off switch and for adjusting the volume.

Wie Fig. 2 zeigt, kann der Behälter 26 an der Außen seite der Maske 14 mit einem Kleber 38 befestigt sein, welcher den Behälter 26 mit der Maske verbindet, ohne daß deren Dichtigkeit beeinträchtigt würde. Bei einer ersten Ausführungsform eines Kommunikationselements bzw. eines Signalerzeugers 28 sind ein innerer Gehäu seteil 40 und ein äußerer Gehäuseteil 42 vorgesehen, die miteinander an einer Verbindungsstelle 44 derart verbunden sind, daß eine Aussparung 46 frei bleibt, in der O-Ring 48 angeordnet ist. Der äußere Gehäuse teil 42 ist mit einer Senkbohrung zur Aufnahme eines Elektret-Mikrofons 50 versehen, welches ein Gehäuse 52 aufweist, in dem sich ein Elektret 54 und eine Mem bran 56 befinden, die sich über eine Schallöffnung 64 in der Basis des Gehäuses 52 spannt. Ein Koaxialkabel 58, welches das Ausgangssignal zu der Verbindungslei tung 30 überträgt, ist durch eine Öffnung 60 in der Wandung des äußeren Gehäuseteils 42 hindurchgeführt. Der Signalerzeuger 28 weist ferner einen Silikongummi kontakt 62 auf, der teilweise in die Schallöffnung 64 hineinreicht und in Kontakt mit der Membran 56 steht.As shown in Fig. 2, the container 26 can be attached to the outside of the mask 14 with an adhesive 38 which connects the container 26 to the mask without impairing its tightness. In a first embodiment of a communication element or a signal generator 28 , an inner housing set 40 and an outer housing part 42 are provided, which are connected to one another at a connection point 44 in such a way that a recess 46 remains free, in which the O-ring 48 is arranged. The outer housing part 42 is provided with a counterbore for receiving an electret microphone 50 , which has a housing 52 in which there is an electret 54 and a membrane 56 , which spans a sound opening 64 in the base of the housing 52 . A coaxial cable 58 , which transmits the output signal to the connecting line 30 , is passed through an opening 60 in the wall of the outer housing part 42 . The signal generator 28 also has a silicone rubber contact 62 , which partially extends into the sound opening 64 and is in contact with the membrane 56 .

Ein Ende eines Metallbolzens 66, der den O-Ring 48 durchgreift, ist mittels einer Schicht 68 aus einem ge eigneten Kunststoffkleber mit dem Kontakt bzw. dem Kontaktstück 62 verbunden. Als Kleber kann dabei beispielsweise ein Material verwendet werden, wie es unter der Warenbezeichnung "Cycolac" von der Fa. Marbon Chemical Division of Borg Warner Corp., Gary, Indiana, USA, vertrieben wird. Bei diesem Material handelt es sich um ein hochstoßfestes styrolartiges, starres, thermoplastisches Kunstharz, welches besonders ge eignet ist, um eine harte, flache Verbindungsschicht zwischen der Oberfläche an dem einen Ende des Metall bolzens 66 und dem Gummikontaktstück 62 herzustellen.One end of a metal bolt 66 which passes through the O-ring 48 is connected to the contact or contact piece 62 by means of a layer 68 made of a suitable plastic adhesive. A material such as that sold under the trade name "Cycolac" by Marbon Chemical Division of Borg Warner Corp., Gary, Indiana, USA can be used as the adhesive. This material is a highly impact-resistant, styrene-like, rigid, thermoplastic synthetic resin, which is particularly suitable for producing a hard, flat connecting layer between the surface at one end of the metal bolt 66 and the rubber contact piece 62 .

In der Basis des inneren Gehäuseteils 40 ist ein Fuß teil 70 aus einem geeigneten Material, wie z. B. aus Silikongummi angeordnet. Der Fußteil 70 besitzt da bei einen Ansatz 72, der von einer Aussparung 74 des Bolzens 66 aufgenommen wird. Wenn die Elemente des Si gnalerzeugers 28 in den Gehäuseteilen 40 und 42 zusam mengebaut sind, kann das äußere offene Ende des äußeren Gehäuses 42 mit einer Vergußmasse 76 vergossen werden, um die einzelnen Teile an Ort und Stelle zu sichern. Wenn bei der beschriebenen Anordnung die Person, welche die Maske 14 trägt, spricht, schwingen das Maskenmaterial und der Signalerzeuger 28. Diese Schwingungen führen aufgrund der trägen Masse des Bolzens 66 zu einer Relativbewegung zwischen dem Bol zen 66 und dem Mikrofongehäuse 52, welche von der Mem bran 56 auf den Elektret übertragen wird. Dabei kann in an sich bekannter Weise in dem Gehäuse 52 ein Verstärker vorgesehen sein, der in Abhängigkeit von den Schwingungen des Elektrets 54, die durch die Membran 56 übertragen werden, ein hörfrequentes Ausgangssignal erzeugt. Dieses Signal gelangt über die Verbindungs leitung 30 zu dem Lautsprecher 32, wo es weiter ver stärkt werden kann, so daß es für eine Person in der Nähe des Maskenträgers hörbar ist.In the base of the inner housing part 40 is a foot part 70 made of a suitable material, such as. B. made of silicone rubber. The foot part 70 has an extension 72 which is received by a recess 74 in the bolt 66 . When the elements of the signal generator 28 are assembled in the housing parts 40 and 42 , the outer open end of the outer housing 42 can be potted with a potting compound 76 to secure the individual parts in place. In the arrangement described, when the person wearing the mask 14 speaks, the mask material and the signal generator 28 vibrate. These vibrations result due to the inertial mass of the bolt 66 in a relative movement between the Bol zen 66 and the microphone housing 52, which is transmitted from the Mem bran 56 on the electret. In this case, an amplifier can be provided in the housing 52 in a manner known per se, which generates an audio-frequency output signal as a function of the vibrations of the electret 54 that are transmitted through the membrane 56 . This signal passes through the connection line 30 to the speaker 32 , where it can be further strengthened ver, so that it is audible to a person near the mask wearer.

Claims

1. Intercom for a mask wearer with a mask that encloses the mouth of the wearer, with attached to the mask and its gas tightness not adversely affecting, comprising a microphone and having means attached to the outside of the mask by means of fastening devices having signal generating devices for generating Speech signals of the mask wearer corresponding electrical signals, with a speaker carried by the mask wearer and with connection devices via which the electrical signals can be fed to the speaker, characterized in that the signal generation devices ( 28 ) comprise a body ( 66 ) which by means of elastic mounting devices ( 48 , 70 ) relative to the housing ( 40 , 42 ) is movably supported and that the microphone ( 50 ) in the housing ( 40 , 42 ) is arranged such that it generates electrical signals with relative movements of the body ( 66 ) versus Housing ( 40 , 42 ) can be impacted, which are caused by vibrations of the mask ( 14 ) due to the speech signals.

2. Talking device according to claim 1, characterized in that the elastic mounting devices have a first elastic element ( 70 ) and a second elastic element ( 48 ) and that the body ( 66 ) is coupled to a membrane ( 56 ) of the microphone ( 50 ) .