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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