DE3325031C2 - - Google Patents

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Infrarot-Kopfhörer, welcher aus zwei über einen Kinnbügel miteinander mechanisch verbundenen Wie­ dergabewandlern besteht und im weiteren die im Oberbegriff des Patent­ anspruchs 1 genannten Merkmale aufweist.
Infrarot-Kopfhörer dieser Gattung sind sowohl durch die Literaturstelle Funkschau 1975, Heft 17, S. 56 bis 58, als auch durch die deutsche Pa­ tentschrift 24 31 937 bekanntgeworden. Ganz allgemein werden solche Infrarot-Kopfhörer zur drahtlosen Tonübertragung eingesetzt, so zum Bei­ spiel bei der Übertragung des Fernsehtons von einem Fernsehgerät zu dem Fernsehteilnehmer oder auch von HiFi-Anlagen zu dem Zuhörer. Ein weiteres Einsatzgebiet liegt in der Übertragung von Informationen in Schulen für Hörgeschädigte oder auch bei Konferenzen mit umfangreicher Teilnehmer­ zahl. Ferner ist auch der Einsatz von Infrarot-Anlagen in Theatern und Lichtspielhäusern bekanntgeworden, in welchen insbesondere Hörgeschädigte die zusätzlich über eine Infrarot-Strahlung übertragene Toninformation mit Infrarot-Kopfhörern aufnehmen können.
Es hat sich jedoch als nachteilig herausgestellt, daß sich ganz besonders Hörgeschädigte beim Tragen solcher Kopfhörer von der Umwelt abgeschlossen fühlen, da sie akustische Ereignisse aus der Umgebung sowieso nur schwer und beim Anlegen von Kopfhörern kaum noch wahrnehmen können. Deswegen sind entsprechend der obengenannten Patentschrift 24 31 937 Infrarot- Kopfhörer zusätzlich mit Mikrofonen und nachgeschalteten Verstärkern aus­ gerüstet worden, um dem Benutzer wahlweise die Möglichkeit zu bieten, Toninformationen über die Infrarotstrecke und/oder dem akustischen Schallfeld direkt zu entnehmen.
Beim Einsatz solcher mit zusätzlichen Mikrofonen ausgerüsteter Infrarot-Kopfhörer hat sich ein schwerwiegender Nachteil heraus­ gestellt. Obwohl dieser so ausgerüstete Infrarot-Kopfhörer zu­ sätzlich zur Infrarot-Tonübertragung für den Hörgeschädigten ein leistungsfähiges stereophones Hörgerät dar­ stellt, kann die an sich mögliche Verstärkung der Mikrofonka­ näle nicht ausgenutzt werden, da durch die Nähe der Mikrofone zum Mund des Benutzers auch dessen eigene Stimme verstärkt wird. Dieser Nachteil tritt umso mehr auf, wenn als Ausführungsform für den Infrarot-Kopfhörer ein Kinnbügelsystem verwendet wird, bei welchem sich die Mikrofone naturgemäß sehr nahe am Munde befinden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einerseits eine möglichst hohe Verstärkung in den Mikrofonkanälen zu erzielen, um dem Benutzer eine hohe Empfindlichkeit bei der Aufnahme von Umwelt­ schall zu ermöglichen und andererseits die Lautstärke der über­ tragenen eigenen Stimme zu vermeiden oder zu unterdrücken.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Infrarot-Kopfhörer der oben beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Mikrofone mit einem Abstand voneinander am Kinnbügel derart angeordnet sind, daß sie sich sym­ metrisch zur Medianebene des Kopfes eines Benutzers befinden und daß die von den Mikrofonen abgeleiteten Signale gegenphasig in glei­ chem Verhältnis dem jeweils anderen Mikrofonverstärker zugeführt wer­ den.
Zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Infrarot-Kopf­ hörers sind in den Unteransprüchen beschrieben.
An sich sind aus der Stereo-Übertragungstechnik Schaltungsanordnungen bekanntgeworden, bei denen wiedergabeseitig Informationen des lin­ ken Kanals denen des rechten Kanals und umgekehrt zugeführt werden.
Diese auch als Basisverbreiterung bekannte Schaltungsmaßnahme weist je­ doch den Nachteil auf, daß in der Mitte vor dem Zuhörer ein sogenanntes Loch entsteht. Durch Phasen- und Frequenzgangbeeinflussung der jeweils zugemischten Informationen ist versucht worden, diesen akustischen Nach­ teil zu verringern. Die Erfindung macht sich nun diesen Nachteil zunutze, indem sie die von den Mikrofonen abgeleiteten Signale gegenphasig mit gleichem Pegel beziehungsweise im gleichen Verhältnis und ohne Frequenz­ beeinflussung dem jeweils anderen Kanal zuführt. Da sich die Mikrofone symmetrisch zur Medianebene des Benutzerkopfes befinden, kann hier in vorteilhafter Weise die Auslöschung der eigenen Stimme in dem gewünschten Maß oder fast vollständig erzielt werden.
Die Lehre nach der Erfindung wird auch nicht durch die Offenlegungs­ schrift 24 51 278 nahegelegt, denn die hier genannte Auslöschung akusti­ scher Rückkopplungen findet in demselben Kanal statt, während in der an­ gegebenen Schaltung Signale in zwei an sich getrennten Kanälen mit­ einander verkoppelt werden, um sich gegenseitig zu kompensieren. In­ sofern kann die Lehre auch nicht der deutschen Patentschrift 8 84 376 ent­ nommen werden, in der zwar der Einsatz von zwei Mikrofonen angegeben wird, jedoch eines gegen den Sprechenden abgedeckt wird, so daß gerade nicht eine Kompensation der Sprachsignale erfolgt.
Anhand der nachfolgenden Beschreibung und einer Zeichnung wird ein Infra­ rot-Kopfhörer nach der Erfindung beispielsweise beschrieben. Im einzelnen zeigt die
Abb. 1 einen Infrarot-Kopfhörer nach der Erfindung in einer Gesamtansicht,
Abb. 2 ein Blockschaltbild des Infrarot-Kopfhörers,
Abb. 3 eine Schaltungseinzelheit.
Die Abb. 1 zeigt einen Infrarot-Kopfhörer nach der Erfindung, wie er von einem Benutzer getragen wird. Der die Wiedergabewandler 1 und 2 mechanisch verbindende Kinnbügel besteht aus dem Grundgehäuse 3 und den Bügelenden 4 und 5, die die zu den Wiedergabewandlern 1 und 2 führenden elektrischen Leitungen aufnehmen. Das Grundgehäuse 3 enthält die elektronischen Schaltungen, die hinter den Einspracheöffnungen 6 und 7 befindlichen Mikrofone, die zur Aufnahme der Infrarot-Strahlung dienende und mit einer Optik versehene Infrarot-Diode 8, einen Funktionsschalter 9 und einen Lautstärkeeinsteller 10. Die Stromversorgung für die elektronischen Schaltungen kann beispielsweise aus einem an das Grundgehäuse 3 ansteckbaren Akkumulator 11 bestehen.
In Abb. 2 ist im Prinzip und anhand eines Blockschaltbildes die elektrische Schaltung dargestellt. Die von den Mikrofonen 6 und 7 abgegebenen Signalspannungen werden in den Mikrofon­ verstärkern 12 und 13 verstärkt. Mit der Bezugszahl 14 ist eine Verbindung zwischen diesen Verstärkern dargestellt, über die eine Zusammenschaltung derselben derart erfolgt, daß die von den Mikrofonen abgeleiteten Signale gegenphasig und mit gleichem Pegel dem jeweils anderen Mikrofonverstärker zuge­ führt werden. Symmetrisch zu den Mikrofonen 6 und 7 einfal­ lende Schallwellen werden also zu keinen oder nur zu sehr ge­ ringen Ausgangssignalen an den Ausgängen der Mikrofonverstärker führen. Eine besonders zweckmäßige Schaltungsanordnung zur Ver­ stärkung und gegenphasigen Verkopplung der Mikrofonsignale ist in der Abb. 3 im Prinzip dargestellt. Die von den Mikrofonen kommenden Signalspannungen werden einer Vorverstärkerstufe V be­ ziehungsweise V′ zugeführt und im weiteren über die nachfolgenden Transistoren T beziehungsweise T′ weiter verstärkt. Diese dem jeweiligen rechten beziehungsweise linken Kanal zugeordneten Transistoren ergeben in ihrer Zusammenschaltung über eine Emitter­ kopplung eine Differenzverstärkerschaltung. Gleichphasige, den Verstärkerstufen V beziehungsweise V′ zugeführte Signale werden unterdrückt, während hingegen besonders überwiegende Signale des rechten oder des linken Kanals verstärkt weitergeführt werden.
Für die Selbstkontrolle des Hörgeschädigten beim Sprechen kann es sich vorteilhaft auswirken, wenn die eigene Sprache nicht voll un­ terdrückt wird, sondern ein geringer Grundpegel ähnlich dem Mit­ höreffekt beim Fernsprecher erhalten bleibt. Mit dem Widerstand R in der Schaltung nach Abb. 3 kann hier eine individuelle Kom­ pensation eingestellt werden.
Bevor die Mikrofon-Ausgangssignale "rechts" und "links" den Endstufenverstär­ kern 16 und 17 über eine für jeden Kanal getrennt gehaltene Summierschaltung 15 zugeführt werden - Abb. 2 -, durchlau­ fen sie sogenannte Schwellenwertschalter 18 und 19, die selbst­ verständlich durch elektronische Schaltungen realisiert werden können. Sie sind nur sinnbildlich durch Schaltkontakte dargestellt, welche ihrerseits gesteuert werden durch eine Amplitudenbewertungs­ schaltung 20, der die jeweiligen Mikrofon-Ausgangssignale zugeführt werden. Diese Schaltung ist eine zweckmäßige Ergänzung der erfindungsgemäßen Schaltung, mit der es möglich ist, Schallereig­ nisse aus dem Umfeld erst ab einer gewissen Intensität den Wie­ dergabewandlern zuzuführen. Über die Summierschaltung 14 wird auch den Wiedergabewandlern beziehungsweise den dazugehörigen Verstär­ kern 16 und 17 die über den Infrarot-Kanal übertragene Information zugeführt. Die Infrarot-Übertragungsstrecke kann monophon, wie in der Abb. 3 dargestellt, aber auch stereophon ausgeführt werden über eine unterbrochen dargestellte Signalzuführung in die Summier­ schaltung 15. Eine monophone Ausführung kann aus der infrarotempfind­ lichen Diode 21 und einer nachfolgenden Schaltungsanordnung 22 be­ stehen, in welcher die von der IR-Diode abgeleiteten Signale ver­ stärkt und in Audio-Signale umgewandelt werden. Die Summierschal­ tung 15 enthält Schaltungsglieder zur Einstellung der Lautstärke wie auch der Balance.
Vorzugsweise wird der Hörgeschädigte die über den Infrarot-Kanal übertragenen Informationen wahrnehmen. Durch die Schwellenwert­ schalter 18 und 19 mit ihrer Steuerung 20 wird vermieden, daß normale Umweltgeräusche diesen, über die Infrarot-Strecke übertra­ genen Informationen zugemischt werden. Nähert sich jedoch dem Hör­ geschädigten zum Beispiel ein Gesprächspartner, so wird durch die ansteigende Schallintensität der Schwellenwert überschritten und die Sprachinformation zusätzlich zur mit Infrarotlicht übertragenen Toninformation auf die Wiedergabewandler durchgeschaltet.
Um eine gute stereophone Aufnahme von Schallereignissen aus dem Umfeld erreichen zu können, kann es zweckmäßig sein, die Mikrofone in dem Kinnbügel-Grundgehäuse 3 in ungefährem Ohrabstand zuein­ ander anzuordnen. Der natürliche Ohrabstand von ungefähr 135 mm, der an einer größeren Zahl von Menschen ermittelt werden konnte, entspricht einer optimalen Stereo-Basisbreite bei der Aufnahme. Für eine weitere natürliche Aufnahme kann es zweckmäßig sein, die Einspracheöffnung der Mikrofone in bekannter Weise durch beispiels­ weise einen akustischen Resonator so auszubilden, daß frontal ein­ fallende Schallwellen im Bereich 2,7 kHz überhöht werden. Diese Anhebung entspricht der sonst durch die menschliche Ohrmuschel beim natürlichen Hören verursachten Anhebung.
Weiterhin ist der Hörgeschädigte nicht daran interessiert, normale Umweltgeräusche besonders verstärkt zu hören. Wenn sich jedoch aus dem normalen Umweltgeräusch ein besonderes Schallereignis hervor­ heben sollte, so kann dieses mit einer besonderen Verstärkerschal­ tung herausgehoben werden. Durch Mikrofonverstärker, die in Abhängig­ keit von der Mikrofon-Eingangsspannung eine überproportionale Ver­ stärkungszunahme aufweisen, kann dieser Effekt erzielt werden.

Claims (8)

1. Infrarot-Kopfhörer, welcher aus zwei über einen Kinnbügel miteinander mechanisch verbundenen Wiedergabewandlern, aus einer Infrarot-Signa­ le aufnehmenden und in Audio-Signale umwandelnden elektrischen Schaltung sowie aus zwei Mikrofonen mit nachgeordneten Mikrofonver­ stärkern besteht und derart geschaltet ist, daß den Wiedergabewandlern wahlweise die jeweils von der Infrarot-Schaltung beziehungsweise den Mikrofonverstärkern abgeleiteten Signalen einzeln oder in Kombination zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofone mit einem Abstand voneinander am Kinnbügel derart angeordnet sind, daß sie sich symmetrisch zur Medianebene des Kopfes eines Benutzers befinden und daß die von den Mikrofonen abgeleiteten Signale gegenphasig in gleichem Verhältnis dem jeweils anderen Mikrofonverstärker zugeführt werden.
2. Infrarot-Kopfhörer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofone in ungefährem Ohrabstand zueinander angeordnet sind.
3. Infrarot-Kopfhörer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in den Mikrofonverstärkern Schwellenwertschaltungen eingefügt sind, die die Mikrofonsignale zu den Wiedergabewandlern erst bei Errei­ chen eines vorwählbaren Umweltschallpegels durchschalten.
4. Infrarot-Kopfhörer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungskennlinien der Mikrofonverstärker in Abhängigkeit von der Mikrofon-Eingangsspannung progressiv verlaufen.
5. Infrarot-Kopfhörer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Einspracheöffnungen der Mikrofone durch beispielsweise einen akustischen Resonator so ausgebildet sind, daß frontal einfallende Schallwellen im Bereich um 2,7 kHz zu höheren Signalpegeln führen.
6. Infrarot-Kopfhörer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die den Wiedergabewandlern zugeordneten Verstärkerzüge Signale eines Pegelgenerators zum Balance-Abgleich eingespeist werden.
7. Infrarot-Kopfhörer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenphasige Verkopplung der Mikrofon-Eingangssignale über eine Differenzverstärkerschaltung erfolgt.
8. Infrarot-Kopfhörer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Mikrofonen abgeleiteten Signale gegenphasig im glei­ chen Verhältnis, jedoch mit einstellbarem Pegel, dem jeweils anderen Mikrofonverstärker zugeführt werden.
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