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Die
Erfindung betrifft eine Schallübertragungsverbindung,
die umfasst:
- – ein röhrenförmiges Element, in dem Sprachsignale
von einem ersten Ende des röhrenförmigen Elementes
zu einem zweiten Ende des röhrenförmigen Elementes übertragen
werden können,
und
- – einen
Wandler, der in der Nähe
des zweiten Endes des röhrenförmigen Elementes
angeordnet ist, so dass Sprachsignale, die von dem ersten Ende zu
dem zweiten Ende des röhrenförmigen Elements übertragen
werden, durch den Wandler in elektrische Signale umgewandelt werden,
und wobei
- – der
Wandler in einem Gehäuse
in einem ersten Hohlraum angeordnet ist, der über einen Schallkanal mit dem
zweiten Ende des röhrenförmigen Elementes
in Verbindung steht, und wobei in Verbindung mit dem zweiten Ende
des röhrenförmigen Elementes
eine Einrichtung zur Schallimpedanzanpassung der gesendeten Signale
konfiguriert ist, und
- – eine
Einrichtung zur Schallimpedanzanpassung, die einen weiteren Schallkanal
umfasst, der von dem zweiten Ende des röhrenförmigen Elementes zu einem zweiten
Hohlraum in dem Gehäuse
führt.
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Die
Erfindung umfasst auch eine Sprechgarnitur von der Art, die in dem
Oberbegriff von Anspruch 5 offenbart ist.
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Mit
Sprechgarnituren und am Ohr einhakbaren Sprechgarnituren wird oft
ein kleines Mikrofon eingesetzt, das an dem Ende eines länglichen
und eventuell biegsamen Elements angeordnet ist, so dass das Mikrofon
in der Nähe
des Mundes des Benutzers angeordnet ist, wenn der Benutzer die Sprechgarnitur
trägt.
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Es
ist jedoch auch bekannt, dass ein Sprechrohr (voice tube) eingesetzt
werden kann, das auch als Schallrohr (sound tube) oder Ähnliches
bekannt ist, und das im Wesentli chen aus einem röhrförmigen Element, einem Schallrohr,
besteht, wobei sich das eine Ende in der Nähe des Mundes des Benutzers befindet
und das andere Ende in der Sprechgarnitur befestigt ist, so dass
durch das Rohr übertragene Sprachsignale
zu einem Mikrofon weitergeleitet werden.
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Eine
solche Sprechgarnitur ist zum Beispiel aus der US-Patentveröffentlichung
Nr. 5,761,298 bekannt. Mit einer solchen Anordnung wird unter anderem
der Vorteil erzielt, dass das relativ schwere und raumbeanspruchende
Mikrofon nicht an dem Ende des relativ schwachen länglichen
Elements angeordnet werden muss und daher für den Benutzer an dieser Stelle
nicht unbequem ist. Ein Nachteil beim Einsatz von Sprechrohren ist,
dass das Auftreten von Stehwellen in dem Rohr vermieden werden muss, was
bei dieser bekannten Technik durch Verwendung eines akustischen
Filters an dem freien Ende des Rohrs angestrebt wird. Allerdings
ergeben sich hierdurch andere Nachteile insofern, als ein solches
Filter, das beispielweise aus dämpfendem
Material, Stahlwolle oder Ähnlichem
ausgelegt sein kann, das Sprachsignal so dämpft, dass die Empfindlichkeit
der gesamten Mikrofonanordnung reduziert wird. Des Weiteren sammelt
das Filter mit der Zeit Staubpartikel und andere Verunreinigungen,
so dass eine sogar noch größere Dämpfung des
Schalls stattfindet.
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Aus
der deutschen Veröffentlichung
Nr. 1.098.999 ist eine Sprechgarnitur bekannt, wobei ein Wandler
in der einen Seite angeordnet ist, der sowohl als Lautsprecher als
auch als Mikrofon verwendet wird, und wobei ein Schallrohr zu der
Umhüllung
des Wandlers geführt
wird. Aus dem Raum in der Umhüllung
führt eine
kleine Öffnung
nach außen
zum Ohr des Benutzers, wodurch eine gewisse Dämpfung von Hochfrequenztonsignalen
erhalten werden kann. Normalerweise ist es nicht wünschenswert,
den gleichen Wandler sowohl als Lautsprecher als auch als Mikrofon
zu verwenden, selbst wenn eine Gewichtsreduzierung erhalten werden
kann, wobei der Grund dafür
ist, dass keine adäquate
Tonqualität
erzielt werden kann. Des Weiteren weist die gezeigte Konstruktion
keine Einrichtung zum Dämpfen
von Stehwellen in dem Schallrohr auf, wenn der Einlassteil des Schallrohrs
keine Filtereinrichtung oder Ähnliches umfasst.
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Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung, für diese Probleme eine Lösung bereitzustellen,
so dass der Einsatz eines akustischen Filters an dem freien Ende
eines Sprech rohrs vermieden werden kann, während gleichzeitig eine zufriedenstellende Übertragung
der Sprachsignale zu dem Mikrofon sichergestellt wird.
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Dies
wird erreicht, indem die Schallübertragungsverbindung
so konfiguriert ist, wie in Anspruch 1 offenbart und gekennzeichnet,
z.B. in Verbindung mit einer Sprechgarnitur, wie sie in Anspruch
5 offenbart und gekennzeichnet ist. Hierbei wird die Möglichkeit
vorgesehen, eine akustische Anpassung vorzunehmen, so dass Stehwellen
in dem Schallrohr vermieden werden, und so dass akustische Merkmale
in Abhängigkeit
von dem Zweck erhalten werden, für den
die Schallübertragungsverbindung
eingesetzt werden soll. Wenn eine Sprechgarnitur beteiligt ist,
z. B. für
telefonischen Einsatz oder Ähnliches,
ist es möglich,
akustische Merkmale zu erhalten, die in elektrische Signale umgewandelt
werden können, die
eine besondere gute Telefonübertragungsqualtiät bereitstellen.
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Daher
wird auf eine einfache Weise die Möglichkeit bereitgestellt, gewünschte akustische
Merkmale in der Praxis freizugeben. Dies wird auf eine Art und mit
einer Einrichtung ausgeführt,
die auf eine einfache und damit relativ kostengünstige Art hergestellt und
in großer
Stückzahl
gefertigt werden kann. Die einfache Konstruktion führt auch
zu dem Ergebnis, dass es eine mechanisch stabile und haltbare Konstruktion
sein kann, so dass sich auch nach einem längerfristigen Einsatz keine Änderungen
in den Merkmalen ergeben.
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Eine
zweckdienliche Ausführungsform
ist in Anspruch 2 offenbart.
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Wenn
die erfindungsgemäße Schallübertragungsverbindung
so konfiguriert ist, wie in Anspruch 3 offenbart und gekennzeichnet,
z. B. in Verbindung mit einer Sprechgarnitur, wie sie in Anspruch
5 offenbart und gekennzeichnet ist, wird insofern eine akustische
Richtwirkung eingeführt,
als die Empfindlichkeit richtungsabhängig wird. Dies stellt die
Möglichkeit
bereit, die Schallübertragungsverbindung
präziser
für einen
vorgegebenen Einsatz anzupassen. Wenn sie für ein Mikrofon eingesetzt werden
soll, z.B. für
eine Sprechgarnitur, ist es möglich,
eine gewünschte
Rauschunterdrückung
zu erzielen, oder es kann erreicht werden, dass hauptsächlich nur
Schall aus gewissen Richtungen erfasst wird. Solche akustischen
Qualitäten
besitzen eine sehr große
praktische Bedeutung. Diese Merkmale und Vorteile können weiter
verbessert werden, indem die Über tragungsverbindung
gemäß der Erfindung
konfiguriert wird, wie sie in Anspruch 4 offenbart und gekennzeichnet
ist, z.B. in Verbindung mit einer Sprechgarnitur, wie sie in Anspruch
7 oder 7 offenbart und gekennzeichnet ist.
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Wie
ebenfalls aus der Erläuterung
in der Beschreibung ersichtlich ist, weist eine Schallübertragungsverbindung
gemäß der Erfindung
einen großen praktischen
Vorteil auf, wenn sie so eingesetzt wird, wie ausführlicher
in den Ansprüchen
9–12 beschrieben
wird.
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Im
Folgenden wird die Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf
die folgenden Zeichnungen erläutert.
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1 zeigt
eine Sprechgarnitur mit einer Schallübertragungsverbindung gemäß der Erfindung,
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2 zeigt
in größerem Maßstab einen
flachen Abschnitt in dem Mikrofonboom in der Sprechgarnitur in 1,
wobei der Boom die Schallübertragungsverbindung
umfasst,
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3 zeigt
in noch größerem Maßstab und in
teilweise getrennter Form eine erste Ausführungsform einer Schallübertragungsverbindung
gemäß der Erfindung,
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4 zeigt
ein elektrisches Äquivalenzschaltbild,
das einer Schallübertragungsverbindung entspricht,
wie sie in 2 und 3 gezeigt
ist,
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5 zeigt
in teilweise getrennter Form eine zweite Ausführungsform einer Schallübertragungsverbindung
gemäß der Erfindung,
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6 zeigt
eine Seitenansicht der in 5 gezeigten
Ausführungsform
der Erfindung in größerem Maßstab,
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7 zeigte
Teile der in 3 gezeigten Ausführungsform,
perspektivisch gesehen und in noch größerem Maßstab,
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8 zeigt
die in 6 gezeigten Teile, aber in einer anderen Perspektive,
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9 zeigte
eine Seitenansicht eines Längsschnitts
durch die in 5–8 gezeigte Ausführungsform,
jedoch in einem zusammengebauten Zustand,
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10 zeigt
eine Frequenzkennlinie für
eine Schallübertragungsverbindung
gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung,
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11 zeigt
Frequenzkennlinien für
eine Schallübertragungsverbindung
gemäß der zweiten Ausführungsform
der Erfindung,
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12 zeigt
in ähnlicher
Weise Frequenzkennlinien für
die zweite Ausführungsform,
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13 zeigt
Raumkennlinien für
die zweite Ausführungsform
gemäß der Erfindung,
und
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14 zeigt
in einem anderen Maßstab
eine Ausführungsform
der Erfindung, die ein Mikrofongehäuse, zwei Schallrohre und einen
anschließenden Teil
als eine Einheit umfasst.
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In 1 ist
ein Beispiel für
eine vollständige Sprechgarnitur 13 zu
sehen, in welcher die erfindungsgemäße Schallübertragungsverbindung 1 eingesetzt
werden kann.
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Die Übertragungsverbindung 1 umfasst
ein röhrenförmigen Element 1 und
ein Gehäuse 3,
dessen Teile später
ausführlicher
erläutert
werden. Zusätzlich
weist die Sprechgarnitur einen Gehäuseteil 15 auf, der
einen mechanischen Übergang
zwischen dem Mikrofonboom und dem Gehäuse 14 ausbildet, in
welchem ein Wandler in der Form einer Telefonhülle (telephone capsule) oder Ähnlichem
angeordnet ist. Die Gehäuseteile 14 und 15 können in
Bezug zueinander gedreht sein.
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In 2 ist
ein flacher Abschnitt durch den Mikrofonboom selbst zu sehen, und
zusätzlich
zu dem, was in 1 zu sehen ist, werden ein Lautsprecher
oder Mikrofon 4 und ein Anpassungselement 7 gezeigt,
die einen Bestandteil der Schallübertragungsverbindung
bilden und welche daher später ausführlicher
erläutert
werden. An dem freien Ende des röhrenförmigen Elements 2 ist
ein Abschlussteil 16 zu sehen, welches den Schalleinlass
bildet, und welches eventuell ein akustisches Filter umfassen kann.
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3 zeigt
die Teile, die eine erste Ausführungsform 1 einer
Schallübertragungsverbindung
gemäß der Erfindung
ausbilden, welche zum Beispiel in Verbindung mit einer Sprechgarnitur
eingesetzt werden kann. 2 gibt das röhrenförmige Element an, das im Folgenden
als das Schallrohr bezeichnet wird und welches dazu dient, Audiosignale
von seinem einen Ende, welches zum Beispiel in der Nähe des Mundes des
Benutzers liegen kann, zu dem anderen Ende zu führen, das in einem Gehäuse 3 aufgehängt ist.
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Dieses
Gehäuse 3 besteht
aus zwei Hälftenteilen 3a und 3b und
dient unter anderem dazu, einen Wandler 4 zur Umwandlung
von Sprachsignalen in elektronische Signale zu befestigen. Im Folgenden wird
dieser Wandler auch als das Mikrofon bezeichnet. Das Schallrohr 2 ist
in einem Hälftenteil 3a des Gehäuses befestigt
und steht mit einem konischen Hohlraum 5 über eine
kurze Rohrverbindung 6 in Verbindung. Der konische Hohlraum 5 ist
so ausgelegt, dass er ein entsprechendes konisches Element 7 aufnimmt,
welches einen durchgehenden Schallkanal 8 aufweist, z.
B. in der Form eines Lochs, das sich im Wesentlichen entlang seiner
Achse erstreckt. Das Element 7 weist auch einen oder mehrere
zusätzliche Schallkanäle 9 auf,
die als Nuten oder Schlitze konfiguriert sein können, die sich in der Fläche des
Elements 7 im Wesentlichen in der Längsrichtung des Elements erstrecken.
Zum Beispiel kann das Element 7 mit vier Schlitzen 9 konfiguriert
werden, die entlang der Fläche
des Elements 7 voneinander um 90° versetzt sind. Wenn das Element 7 in
dem Hohlraum 5 angeordnet ist, wie in 3 zu
sehen, bildet der Kanal 8 eine Fortsetzung der Verbindung
von dem Schallrohr 2 aus, und der bzw. die weiteren Schallkanäle 9,
die nach außen
durch die Innenfläche
des Hohlraums 5 geschlossen sind, arbeiten als Verbindung
von dem Schallrohr 2 und nach vorwärts zu dem rückwärtigen Ende
und der Außenkante
des Elements 7. Diese Schallkanäle 9 enden in einem ringförmigen Bereich 17 entlang
der Endfläche
des Elements 7 an diesem Ende, welches so angeordnet ist,
dass es nach innen zum Mikrofon 4 hin ausgerichtet ist.
Die Kanäle 9 sind
miteinander durch den ringförmigen
Bereich verbunden.
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Wenn
das Element 7 in dem Hohlraum 5 angeordnet ist,
kann das Mikrofon 4 in dem Raum 10 in dem Hälftenteil 3a angeordnet
werden. Zwischen dem Element 7 und dem Mikrofon 4 werden
hierdurch zwei Volumen ausgebildet, d.h. ein Volumen gegenüber dem
Schallkanal 8, das zum Übertragen von
Sprachsignalen an den Wandler 4 selbst dient, und ein Volumen,
das den ringförmigen
Bereich 17 entlang des Umfangs des Wandlers 4 und
das Element 7 umfasst, wobei das Volumen mit dem bzw. den
Schallkanälen 9 dadurch
verbunden ist, dass dieses Volumen und die Kanäle 9 als Impedanzanpassung
für die
Gesamtheit des Schallsystems dienen. Dies wird später in Verbindung
mit 4 ausführlicher
beschrieben.
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Der
Gehäuse-Hälftenteil 3a ist
in dem Raum 10 mit inneren Verriegelungselementen 11a bereitgestellt,
die mit äußeren Verriegelungselementen 11b auf
dem Gehäuse-Hälftenteil 3b zusammenwirken können, so
dass die zwei Hälftenteile
zusammengehalten werden. Die Verriegelungselemente können zum
Beispiel ringförmige
Schnappverschlussteile sein. Auf dem Gehäuse-Hälftenteil 3b befindet
sich ein Verbindungsteil 12, welches dazu dient, den Teil 1 zum
Beispiel mit dem restlichen Teil einer Sprechgarnitur zu verbinden.
Schließlich
kann an dem (nicht gezeigten) ersten Ende des Schallrohrs 2 eine
Widerstandsdämpfungs-Anordnung
in der Form eines akustischen Filters bereitgestellt werden, wobei
die Anordnung zum Beispiel aus dämpfendem
Material, Stahlwolle oder Ähnlichem
besteht, die als Ergänzung
zu der eingebauten Impedanzanpassung dienen kann, die aus dem bzw.
den Schallkanälen 9 und dem
damit verbundenen Volumen besteht.
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Das
Schallrohr 2 kann in einem Material konfiguriert werden,
welches es gestattet, dass das Rohr gebogen wird, vor allem so,
dass das Rohr weiterhin die Form einnimmt, die ihm gegeben wird.
Dies ist zum Beispiel in Verbindung mit einer Sprechgarnitur dienlich,
wobei das erste Ende des Schallrohrs von dem Benutzer individuell
angepasst und wie erforderlich in die Nähe des Mundes gebracht werden
kann.
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4 zeigt
das elektrische Äquivalenzschaltbild,
das dem Schallsystem entspricht, das oben beschrieben wurde. Hier
gibt 20 den Generator an, welcher der Schallquelle entspricht,
die Schall durch die Luft überträgt. Der
Widerstand der Luft ist bei 21 angegeben und der Widerstand
einer eventuell eingesetzten Widerstandsdämpfung an dem ersten Ende des
Schallrohrs ist bei 22 angegeben. Das Schallrohr 2 selbst
und die Äquivalenz-Impedanz der kurzen
Rohrverbindung 6, die resistiv ist, sind bei 23 angegeben,
und, wie vorher gezeigt, ist das Schallrohr mit dem Schallkanal 8,
welcher den Äquivalenzwiderstand 26 aufweist,
und sind der bzw. die Schallkanäle 9 mit
dem Äquivalenzwiderstand 24 gekoppelt,
welcher wiederum mit der Äquivalenzkapazität 25 gekoppelt
ist, die dem abschließenden
Volumen entspricht, welches den ringförmigen Bereich 17 umfasst.
Von dem Äquivalenzwiderstand 26 aus
wird das Signal mit einem Widerstand 27 und einer Induktanz 28,
welche das Mikrofon 4 darstellt, und einer Kapazität 29 gekoppelt,
welche den Raum darstellt, in dem das Mikrofon angeordnet ist. Das
daraus resultierende Signal kann somit am Knoten 30 abgenommen
werden, und es ist zu sehen, dass durch die Berechnungsverfahren,
die normalerweise in Verbindung mit elektrischen Schaltkreisen verwendet
werden, die Werte für
den Widerstand 24 und die Kapazität 25 berechnet werden
können,
welche eine geeignete gleichmäßige Übertragungsfunktion
für die akustische
Schaltung und nach vorwärts
bereitstellen, bis das elektrische Signal bei 30 abgenommen wird.
Wenn andere Werte in der Schaltung bekannt sind, können diese
Werte bei der Dimensionierung des bzw. der Schallkanäle 9 und
des damit verbundenen Volumens verwendet werden, und/oder es kann dadurch
ein wiederholter Berechnungsprozess ausgeführt werden, dass andere Werte,
die einen Teil der Schaltung ausbilden, geändert werden können, wie beispielsweise
der Widerstand 26, der dem Schallkanal 8 entspricht.
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5–9 zeigen
Details der zweiten Ausführungsform
der Erfindung, wobei das gleiche Prinzip in der Konfiguration einer
Schallübertragungsverbindung
verwendet wird, wobei aber zwei im Wesentlichen identische Übertragungsverbindungen
parallel oder dadurch im Wesentlichen parallel zusammengekoppelt
werden, dass eine kleinere Winkeldifferenz damit verbunden sein
kann, wodurch eine Richtwirkung für die Verbindung erhalten werden
kann.
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Eine
solche Schallübertragungsverbindung 40 ist
in 5 gezeigt, wobei die wichtigsten der einzelnen
Teile getrennt voneinander dargestellt sind. Wie zu sehen ist, umfasst
die Verbindung zwei identische Schallrohre 42, jedes von
ihnen mit einem ersten Ende 42a und einem zweiten Ende 42b.
Diese Schallrohre sind jeweils in einem Endteil ihrer getrennten
Gehäuse 43 angebracht,
welche auch Hohlräume
enthalten, die mit Stopfen 45 in den Seiten und Stopfen 46 in
den anderen Endteilen der Gehäuse 43 abgesperrt
werden können.
Die zwei Gehäuse können dadurch
zusammengefügt
werden, dass sie zwischen sich einen Wandler 44 befestigen,
und dass Stifte 47 und entsprechende Stiftlöcher 48 in den
zwei Oberflächen
vorgesehen sind, die zur gegenseitigen Positionierung und Befestigung
zusammengebracht werden. Wie zu sehen ist, können die zwei Gehäuse mit
der gezeigten Positionierung der Stifte 47 und der Stiftlöcher 48 in
einer identischen Weise konfiguriert werden.
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Wie
in 6 und 7 zu sehen ist, wobei 7 nur
das eine Gehäuse 43 mit
dazugehörigen Teilen
zeigt, sind in dem einen Endteil der Gehäuse 43 zylindrische Öffnungen
oder Löcher 50 konfiguriert,
welche dazu dienen, die Endteile 42b der Schallrohre 42 aufzunehmen.
Des Weiteren sind zylindrische Öffnungen
oder Löcher 49,
in denen die Stopfen 45 angeordnet werden, von der Seite
her konfiguriert. Schließlich
sind von den anderen Endteilen der Gehäuse 43 zylindrische Öffnungen
oder Löcher 51 konfiguriert,
die, wie gezeigt, mit den Stopfen 46 verschlossen werden
können.
Wie zu sehen ist, grenzen die Löcher 50, 49 und 51 aneinander,
so dass ein freier Durchgang zwischen den jeweiligen Löcher vorhanden
ist, bevor die Stopfen 45 in den Löchern 49 angeordnet
werden.
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In 7 und 8 ist
gezeigt, wie ein ringförmiger
Hinterschnitt oder eine Stufe oder Ähnliches 56 an dem
innersten Ende des Stopfens 45 vorgesehen ist, der sich
vollkommen rund um den Endteil des Stopfens erstreckt. Des Weiteren
ist von der Seite her ein radialer Schlitz 57 konfiguriert,
der sich im Wesentlichen in die Mittelachse des Stopfens 45 erstreckt.
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Aus 7 und 8 ist
ebenfalls ersichtlich, dass die Öffnungen 52 in
jeder Seite des Wandlers 44 vorgesehen sind, wobei diese
Löcher
dazu dienen, Sprachsignale in den aktiven Teil des Wandlerteils,
z. B. eine Membran oder Ähnliches,
zu führen, und
wobei der Wandler Anschlüsse 53 für den elektrischen
Anschluss an seinem Ende aufweist. Der Wandler wird in Aussparungen 54 in
den Gehäusen 43 aufgenommen,
und in Verlängerung
dieser Aussparungen sind kanalförmige
Aussparungen 55 vorhanden, z. B. für Kabelverbindungen. Schließlich ist in 7 und 8 zu
sehen, dass jede Seite des Durchgangslochs 49 mit Aussparungen 58 konfiguriert
ist, deren Funktion ausführlicher
im Folgenden unter Bezugnahme auf 9 beschrieben
wird, die einen Längsschnitt
der zusammengebauten Schallübertragungsverbindung
zeigt.
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Wenn
jedes Schallrohr 42 mit seinem zweiten Endteil 42b in
der entsprechenden Bohrung 50 angeordnet ist, können die
Sprachsignale von jedem Schallrohr aus vorwärts zu den vordersten Aussparungen
gelangen. Von hier aus können
die Sprachsignale ent weder über
den radialen Schlitz 57 zu dem Loch 52 in dem
Wandler 44 gelangen, was dem ersten Schallkanal 8 in
der ersten Ausführungsfom
gemäß der Erfindung
entspricht, oder die Sprachsignale können über den ringförmigen Unterschnitt 56 und zurück zu dem
Hohlraum in der Bohrung 51 gelangen, die, wie erwähnt, mit
dem Stopfen 46 verschlossen ist. Diese letztere Verbindung
entspricht dem bzw. den zusätzlichen
Schallkanälen 9,
die in Verbindung mit der ersten Ausführungsform der Erfindung beschrieben
worden sind. Ein Schallsystem, das demjenigen, das in Verbindung
mit der in 3 gezeigten Ausführungsform
beschrieben wurde, ähnlich
ist, wird hierdurch ausgebildet, und somit kann eine Schallimpedanzanpassung
auf die gleiche Weise hergestellt werden, wie vorher erläutert, z.
B. durch Dimensionierung und Konfiguration der Aussparungen 58,
der Schlitze 57 und der Unterschnitte 56, so dass
ein gewünschter
Frequenzgang erzielt wird.
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Bei
dieser Ausführungsform,
bei der zwei im Wesentlichen identische Übertragungsverbindungen parallel
gekoppelt sind, kann eine direktionale Wirkung ebenfalls erzielt
werden. Dadurch, dass die eingehenden Sprachsignale den gleichen
Wandler beeinflussen, jedoch jedes von seiner Seite aus, weisen Signale,
die aus der gleichen Richtung ankommen, einen Phasenunterschied
auf, der von dem Winkel abhängt,
den die eingehenden Sprachsignale mit der Achse der Schallrohre 42 ausbilden.
Sprachsignale, die mit der gleichen Richtung wie die Achsen der Schallrohre
eingehen, sofern vorausgesetzt wird, dass die anderen oder freie
Enden 42a der Schallrohre an der gleichen Stelle in der
Längsrichtung
enden, erstrecken sich nach vorne zu dem Wandler mit der gleichen
Phase, wodurch sich die zwei Sprachsignale, die jeweils ihre Seite
einer Membran oder eines entsprechenden beweglichen Elements in
dem Wandler 44 beeinflussen, ausgleichen. Wenn andererseits
eine Winkeldifferenz vorliegt, entsteht ein Phasenunterschied an
dem Wandler, der von der Größe der Winkeldifferenz
abhängt,
so dass das sich daraus ergebende elektrische Signal von der Richtung
der empfangenen Sprachsignale abhängig ist. Wenn die freien Enden 42b der
Schallrohre nicht an der gleichen Stelle in der Längsrichtung
enden, wirkt sich dies natürlich
darauf aus, welche Richtung jetzt diejenige sein wird, die einen
Ausgleich der zwei eingehenden Signale bereitstellt.
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10 zeigt
die Frequenzkennlinie für
eine Schallübertragungsverbindung,
wie beispielsweise diejenige, die in Verbindung mit 3 und 4 beschrieben
worden ist, wobei sie für
ein Schallrohr mit einem Außendurchmesser
von 2,0 mm und einem Innen durchmesser von 0,7 mm aufgezeichnet worden ist.
Wie zu sehen ist, treten keine signifikanten Resonanzbereiche in
der Kennlinie auf, die über
einen breiten Frequenzbereich innerhalb eines Bereichs von 5 dB
bleibt. In 10 werden auch die Grenzen für das gezogen,
was normalerweise als ein akzeptierbarer Frequenzbereich für die Aufzeichnung
von Schall für
normale Kommunikation, z. B. Telefonkommunikation, betrachtet werden
kann. Es ist zu sehen, dass die Frequenzkennlinie vollständig innerhalb
dieser Grenzen bleibt.
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In 11, 12 und 13 sind
Raumkennlinien für
eine Übertragungsverbindung
der Art gezeigt, die in Verbindung mit 5–9 beschreiben
worden ist. 11 zeigt Frequenzkennlinien
für jeweils
0° und 90°, von denen
aus ersichtlich ist, dass ein deutlicher Unterschied in den Pegeln
der empfangenen Signale vorliegt. Die Schallübertragungsverbindung ist somit
richtungsabhängig.
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12 zeigt
entsprechend Kennlinien für eine
Schallübertragungsverbindung,
wobei Aufzeichnungen für
0°, 40°, 90° und 150° vorgenommen
wurden. Schließlich
zeigt 13 die räumliche Kennlinie für die Frequenzen
500 Hz, 1000 Hz, 2000 Hz und 3000 Hz. Auch hier wird eine Richtungsabhängigkeit festgestellt.
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Eine Übertragungsverbindung
der Art, die oben in Verbindung mit 5–9 beschrieben worden
ist, kann dadurch sachdienlich in Verbindung mit einer Sprechgarnitur
eingesetzt werden, dass die zwei Rohre auf eine Weise in eine Schutz-
und Positionierungsschicht aus z.B. Kunststoff geformt oder mit
einer ähnlichen
Schutzschicht umschlossen werden können, dass die Schallrohre
als ein einzelnes Element erscheinen. Die Richtwirkung ergibt sich hierbei
aus dem Schall vom Mund eines Benutzers, der in Bezug auf andere
Töne vorherrschend
ist, wie beispielsweise Umgebungsgeräusche, Sprache von anderen
Personen usw. Hierdurch wird eine signifikante Verbesserung in der
Verständlichkeit
und Klarheit des aufgezeichneten Schalls erzielt.
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14 zeigt
einen Schnitt durch einen Mikrofonarm, der demjenigen entspricht,
der in 2 gezeigt ist, aber als eine einstückige Einheit
konfiguriert ist, z. B. in Kunststoff spritzgegossen. Die Einheit umfasst
das Mikrofongehäuse 3 mit
Mikrofon 4 und Kabeln dazu, zwei Schallrohre 2 und
einen abschließenden
Teil 16, so dass zwei Schalleinlassöffnungen 17a und 17b bereitgestellt
werden, eine für
jedes Schallrohr 2.
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Diese
Konfiguration, die nur in einer grundsätzlichen Zeichnung gezeigt
ist, zeigt eine praktische Ausführungsform
für eine
Einheit, welche für
die Zusammenkopplung mit z.B. einem Telefongehäuse 14, wie in 1,
für die
Ausbildung einer Sprechgarnitur angeordnet werden kann. Die detaillierte
Konfiguration des Mikrofongehäuses 2 ist
in 14 nicht gezeigt, aber das Gehäuse 2 kann so konfiguriert werden,
dass es auf eine einfache Weise mit z. B. einem Kopfhörerbügel und
einem Telefongehäuse
für eine
Sprechgarnitur gekoppelt werden kann, die vom Benutzer individuell
angepasst werden kann.
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Des
Weiteren können
die beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindung in anderen Verbindungen verwendet werden, in denen
Sprachsignale an einer Stelle aufgezeichnet oder übertragen
werden sollen, auf die der Zugriff eventuell schwierig sein kann
und wo der Wandler selbst in einer gewissen Entfernung von der Stelle
positioniert ist, an der die Sprachsignale registriert oder aufgezeichnet
werden. Dies kann zum Beispiel der Fall sein in Verbindung mit Hörhilfen
und in Verbindung mit Sondenmikrofonen. Sondenmikrofone werden zum
Beispiel verwendet, um Sprachsignale im Ohr einer Person, z. B.
im Gehörgang,
zu registrieren, was für
die Anpassung von Hörhilfen
von Wichtigkeit ist, wobei es wünschenswert
ist, dass diese Signale registriert werden, die tatsächlich weiter
in das Ohr des Benutzers übertragen
werden.
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Des
Weiteren kann die Schallübertragungsverbindung
in Verbindung mit Mikrofonanordnungen eingesetzt werden, die in
Bezug auf eine gewisse Richtungskennlinie konfiguriert sind, z.
B. eine sehr schmale Richtungskennlinie, die zum Beispiel in Verbindung
mit Mikrofonen wünschenswert
ist, die bei Konferenzen verwendet werden, beim Einsatz von PCs
usw., wo es nur die Sprachsignale von einer einzelnen Person von
vielen sind, die von dem Mikrofon aufgenommen werden sollen. Für einen
solchen Einsatz ist die Ausführung,
die im Zusammenhang mit 5–9 beschrieben
worden ist, dadurch sachdienlich, dass ihre Richtungskennlinie in
Verbindung mit der Konfiguration des Mikrofons in einer Anordnung
eine weitere Richtungsbestimmung bereitstellt, wenn die empfangenden
Signale summiert werden, wie dies von Mikrofonanordnungen bekannt
ist, eventuell kombiniert mit einer elektrischen Signalverarbeitung
der empfangenen Signale für
die Verstärkung
der Richtwirkung, wie dies auch allgemein in Verbindung mit Mikrofonanordnungen
bekannt ist.