DE7123967U

DE7123967U - DIRECTIONAL MICROPHONE FOR SMALL HEAD-WEARING EQUIPMENT

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Publication number: DE7123967U
Application number: DE19717123967
Authority: DE
Original assignee: TEXTRON ATLANTIC GmbH
Current assignee: TEXTRON ATLANTIC GmbH
Priority date: 1971-06-22
Filing date: 1971-06-22
Publication date: 1975-12-04

Description

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2 HAMBURG 132 HAMBURG 13

POSTFACH 4109 PATENTANWALTPO Box 4109 PATENT ADVERTISER

DIPL.-INS. VINCENZ v. RAFFAYDIPL.-INS. VINCENZ v. RAFFAY

PATENT- und RHCHTSANWALT DIPL.-ING. DR. JUR. GERT HSLDTPATENT and RHCHTSANWALT DIPL.-ING. DR. JUR. GERT HSLDT

Unsere Akte: 2022/3*1Our files: 2022/3 * 1

Textron Atlantic Gesellschaft mit beschränkter Haftung
56 Wuppertal 2, Gennebreckerstraße 19 - 21Textron Atlantic Limited Liability Company
56 Wuppertal 2, Gennebreckerstraße 19 - 21

Richtmikrophon für am Kopf zu tragende Kleinhörgeräte.Directional microphone for small hearing aids to be worn on the head.

Die Neuerung betrifft ein Richtmikrophon für am Kopf zu tragende
Kleinhörgeräte, dessen Membran das Gehäuse in zwei Kammern teilt,
wobei der einen Kammer- die von vorne zu empfangenden Schallwellen
durch eine Öffnung in der vorderen Gehäusewand und der anderen, die von hinten zu empfangenden Schallwellen über einem in der rückwärtigen Gehäusewand angeordneten laufzeitverzögernden, akustischen Widerstand zugeleitet werden.The innovation concerns a directional microphone for those to be worn on the head
Small hearing aids, the membrane of which divides the housing into two chambers,
one chamber- the sound waves to be received from the front
through an opening in the front housing wall and the other, the sound waves to be received from behind are fed in via a delayed acoustic resistor arranged in the rear housing wall.

Ein derartiges Richtmikrophon ist aus dem deutschen Patent
1 277 347 bekannt. Bei diesem Richtmikrophon wird der laufzeitverzögernde akustische Widerstand durch eine Vielzahl sehr enger
und im Verhältnis zu ihrem Durchmesser verhältnismäßig lanp-.er Kanäle gebildet. Hierdurch wird erreicht, daß beim Ansprechen des Mikrophons von vorne eine Phasenverschiebung von ca. I8O erfolgt. Beim Ansprechen genau von hinten erfolgt im wesentlichen keine Phasenverschiebung, da die Schallwellen bis zur Vorderseite der Membran eine längere Wegstrecke zurückzulegen haben. Durch die Ausnutzung dieser Phasenverschiebung erfolgt eine Verstärkung beim Ansprechen von der Vorderseite und eine Dämpfung beim Ansprechen von der Rückseite.
Der durch eine Vielzahl enger Kanäle gebildete, laufzeitverzögernde akustische Widerstand besteht bei den bekannten Richtmikrophonen in konstruktiver Ausgestaltung aus einem Block zusammensefaßter Haarröhrchen. Dieser Block, der beispielsweise aus Keramik-Material
besteht, ist verhältnismäßig schwierig herzustellen» WeiterhinSuch a directional microphone is from the German patent
1,277,347 known. With this directional microphone, the delayed acoustic resistance becomes very narrow due to a large number of
and in relation to their diameter relatively long channels are formed. This means that when the microphone is activated from the front, a phase shift of approx. 180 takes place. When responding precisely from behind, there is essentially no phase shift, since the sound waves have to cover a longer distance to the front of the membrane. By utilizing this phase shift, there is a gain when responding from the front side and attenuation when responding from the rear side.
In the known directional microphones, the acoustic resistance, which is formed by a large number of narrow channels and which delays the propagation time, consists in a constructive configuration of a block of collapsed hair tubes. This block, for example made of ceramic material
is relatively difficult to manufacture »Furthermore

KANZLEI S HAMBUf!0 2O · SEFFCKENSTR S ■ TELEFON: CO-sO} <-7 60 23 - TELEGRAMME: PATFAY, HAMBURGOFFICE S HAMBUf! 0 2O · SEFFCKENSTR S ■ TELEPHONE: CO-sO} <-7 60 23 - TELEGRAMS: PATFAY, HAMBURG

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beansprucht dieser Block einen nicht unerheblichen Raum, der bei am Kopf zu tragenden Kleinhörgeräten sehr knapp ist.This block takes up a not inconsiderable amount of space, which is very scarce in small hearing aids to be worn on the head.

Bei größeren Richtmikrophonen, die als normale Mikrophone, d.h. nicht in Kleinhörgeräten eingesetzt werden, ist es bekannt, den Widerstand auf der Rückseite des Gehäuses durch FiIs oder ein mit entsprechenden Öffnungen versehenes Gewebe zu bilden. Ein derartiges Material ist bei Richtmikrophonen für Kleinhörgeräte nicht verwendbar, da bei derartig kleinen Abmessungen der Widerstand aus diesem Material nicht reproduzierbar ist. Der zur Verfügung stehende Querschnitt in dem Widerstand sowie Anzahl, Tiefe oder Länge und Durchmesser der wirksamen Öffnungen ist bei derartig kleinen Mikrophonen sehr kritisch.In the case of larger directional microphones that are used as normal microphones, i.e. not in small hearing aids, it is known the resistance on the back of the case by FiIs or to form a fabric provided with corresponding openings. Such a material is used in directional microphones for small hearing aids Cannot be used because with such small dimensions the resistance made from this material cannot be reproduced. The for Available cross-section in the resistor as well as number, depth or length and diameter of the effective openings is at such small microphones very critical.

Der vorliegenden Neuerung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Kichtinikrcphon der eingangs genannten Art zu schaffen, das insbesondere geringere Abmessungen als das bekannte Richtmikrophon für Kleinhörgeräte aufweist und darüber hinaus rationeller und preiswerter herstellbar ist.The present innovation is based on the task of creating a microphone of the type mentioned at the beginning, which in particular has smaller dimensions than the known directional microphone for small hearing aids and, moreover, more rational and is cheaper to manufacture.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der laufzeitverzögernde, akustische Widerstand, durch eine Anzahl von kleinen, kurzen Öffnungen in der rückwärtigen Gehäusewand gebildet ist.This object is achieved in that the delayed, acoustic resistance, by a number of small, short Openings is formed in the rear housing wall.

Durch Versuche konnte herausgefunden werden, daß Anzahl und Tiefe oder Länge der den Widerstand bildenden öffnungen der rückwärtigen Gehäusewand bei vorgegebenem Öffnungsdurchmesser und vorgegebenem Luftvolumen in der Kammer auf der Rückseite der Membran in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen müssen.Experiments have shown that the number and depth or length of the openings forming the resistance of the rear housing wall with a given opening diameter and a given volume of air in the chamber on the back the membrane must be in a certain ratio to each other.

Der vorliegenden Neuerung liegt daher die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß die langen Kanäle auf der Rückseite der Membran₃ die in dem bekannten Kerainikblock vorhanden sind₃ The present innovation is therefore based on the surprising finding that the long channels on the rear side of the membrane ₃ that are present in the known ceramic block ₃

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" 3 — " 3 -

gar nicht erforderlich sind, sondern durch eine geringere Anzahl von öffnungen in der Gehäusewand des Mikrophons ersetzt werden können, die von der vorderen öffnung entfernt liegt und eine Verbindung mit der anderen Kammer der Membran herstellt. Lediglich das vorstehend genannte Verhältnis ist kritisch und muß bei einem vorgegebenen Mikrophonaufbau eingehalten werden. Wenn dieser Aufbau des Mikrophons, d.h. die äußerer. Abmessungen sowie die vordere öffnung als auch die Luftvolumina in den beiden Kammern festliegen, kann der optimale Widerstand immer durch die gleichen öffnungen erzielt werden. Jedes Mikrophon ist daher gleich ausgebaut, d.h. es liegt die erstrebenswerte Reproduzierbarkeit bei der Herstellung vor.are not required at all, but replaced by a smaller number of openings in the housing wall of the microphone which is remote from the front opening and connects to the other chamber of the membrane. Only the above-mentioned ratio is critical and must be adhered to with a given microphone structure. If this structure of the microphone, i.e. the outer. Dimensions and the front opening as well as the air volumes in the If both chambers are fixed, the optimum resistance can always be achieved through the same openings. Every microphone is therefore developed in the same way, i.e. the reproducibility that is desirable is available during manufacture.

Das neuerungsgemäße · Richtmikrophon ist nicht nur einfach aufgebaut und daher wirtschaftlich herstellbar, sondern insbesondere sehr klein, da die langen Kanäle des bekannten Richtmikrophons entfallen.The directional microphone in accordance with the innovation is not just simple constructed and therefore economically producible, but in particular very small, since the long channels of the known Directional microphones are not required.

Neuerungsgemäß können die den Widerstand bildenden öffnungen in einer gesonderten Platte ausgebildet sein, die aus einem geeigneten Material hergestellt ist. Beispielsweise können die 'Löcher durch Ätzen hergestellt werden. Dieses hat zur Folge, daß sie bezogen auf die Dicke der Platte keinen zylinderischen Querschnitt, sondern einen trichterförmigen Querschnitt haben. Soweit herausgefunden werden konnte, ist aber der geringste Durchmesser der Öffnungen der kritische Durchmesser. Wenn eine derartige trichterförmige Öffnung vorliegt, ist die Stärke der Platte, d.h. die Länge oder Tiefe der Öffnungen, die ein weiterer Parameter darstellen könnte, vernachlässigbar.According to the innovation, the openings forming the resistance be formed in a separate plate made of a suitable material. For example, the 'Holes are made by etching. This has the consequence that they are not cylindrical in relation to the thickness of the plate Cross-section, but have a funnel-shaped cross-section. As far as could be found out, however, is the least The diameter of the openings is the critical diameter. If there is such a funnel-shaped opening, the strength is the Plate, i.e. the length or depth of the openings, which could represent a further parameter, is negligible.

Durch eine geeignete Einrichtung, die beispielsweise eine Schraube oder ein feststellbarer Stift-sein kann, ist es weiterhin möglich, das Luftvolumen in der Kammer auf der Rückseite der Membran zu beeinflussen, um die optimalen Eigenschaften des Richtmikrophoris nach der Herstellung einstellen zu können.By means of a suitable device, which can for example be a screw or a lockable pin, it is it is still possible to influence the volume of air in the chamber on the back of the membrane in order to achieve the optimum properties of the directional microphone after manufacture to be able to.

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Im folgenden wird die Neuerung unter Hinweis iuf die Zeichnung an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert.The following are the new feature is described several embodiments in detail with reference IUF drawing on hand.

Es zeigt:It shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Richtmikrophon nachFig. 1 shows a section through a directional microphone

der Neuerung, bei dem es sich um ein keramisches Mikrophon handelt;the innovation, which is a ceramic microphone;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Richtmikrophons der
Fi-. 1;Fig. 2 is a side view of the directional microphone of
Fi-. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine andere Ausführungsforrn eines Richtmikrophons nach der Neuerung, bei dem es sich um ein magnetisches Mikrophon handelt;Fig. 3 is a section through another embodiment of a directional microphone according to the innovation, in which it is a magnetic microphone;

Fig. ¹J eine Seitenansicht des Richtmikrophons der Fig. 3;FIG. ¹ is a side view J of the directional microphone of FIG. 3;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsforrn eines Richtmikrophons nach der Neuerung, bei dem es sich wiederum um ein keramisches Mikrophon
handelt;5 shows a section through a further embodiment of a directional microphone according to the innovation, which in turn is a ceramic microphone
acts;

Fig. 6 eine Ansicht des Mikrophons der Fig. 5 von unten;Figure 6 is a bottom view of the microphone of Figure 5;

Fig. 7 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Richtmikrophons nach der Neuerung, bei dem es sich um ein Kondensatormikrophon bzw. ein
elektrostatisches Mikrophon handelt;7 shows a section through a further embodiment of a directional microphone according to the innovation, which is a condenser microphone or a
electrostatic microphone acts;

Fig. 8 eine Seitenansicht des Richtmikrophons der Fig.FIG. 8 is a side view of the directional microphone of FIG.

■ Die in der Zeichnung dargestellten Mikrophone bestehen aus■ The microphones shown in the drawing consist of

einem Gehäuse 1, das durch eine Membran 2 in zwei Kaüimern 11 und 12 geteilt ist. Eine Zwischenwand 5 dient der Lagerunga housing 1, which is formed by a membrane 2 in two chambers 11 and 12 is divided. A partition 5 is used for storage

verschiedener Bauteile.various components.

Eine öffnung H dient zum Zuleiten der von vorne empfangenen
Schallwellen zu der Kammer 12 auf der einen Seite der Membran.An opening H is used to feed the received from the front
Sound waves to the chamber 12 on one side of the membrane.

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Öffnungen 9 in einer Platte 7 dienen zum Zuleiten der von hinten empfangenen Schallwellen zu der Kammer 11.Openings 9 in a plate 7 are used to feed the from rear received sound waves to the chamber 11.

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 1, 2 und 5, 6 handelt es sich um keramische bzw. piezoelektrische Mikrophone mit einem entsprechenden keramischen Wandler 3·In the embodiment according to FIGS. 1, 2 and 5, 6 are ceramic or piezoelectric microphones with a corresponding ceramic converter 3

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 3 und ²J handelt es sich um ein magnetisches Mikrophon mit einem entsprechenden Wandler 10.The embodiment according to FIGS. 3 and ² J is a magnetic microphone with a corresponding transducer 10.

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 ist eine Verstelleinrichtung 6 vorgesehen, um das Luftvolumen in der Kammer 11 zu beeinflussen. Dieses ist selbstverständlich auch bei den Mikrophonen der Figuren 3-6 möglich.In the embodiment according to Figures 1 and 2, an adjusting device 6 is provided to adjust the volume of air in the Chamber 11 to influence. This is of course also possible with the microphones in FIGS. 3-6.

Bei der Ausführungsform nach den Figuren 7 und 8 handelt es sich um ein Kondensatormikrophon oder um ein elektrostatisches Mikrophon. Auch bei diesen Richtmikrophonen sind die Kammern 11 und 12 durch eine Membran 2 voneinander getrennt. Verbindungskanäle 13 verbinden die Unterseite der Membran 2 mit der Kammer 11. Diese Verbindungskanäle 13 laufen durch die Gegenelektrode 14. Ein Abstandsring 15 sorgt für den gewünschten Abstand zu einer VerstärkerplcLtine 16. Die Öffnungen 9 sind wiederum in einer gesonderten Platte 7 ausgebildet. :The embodiment according to FIGS. 7 and 8 is a condenser microphone or an electrostatic one Microphone. In these directional microphones, too, the chambers 11 and 12 are separated from one another by a membrane 2. Connection channels 13 connect the underside of the membrane 2 with the chamber 11. These connecting channels 13 run through the counter electrode 14. A spacer ring 15 ensures the desired distance an amplifier circuit 16. The openings 9 are in turn formed in a separate plate 7. :

Mit 8 sind elektrische Anschlüsse bezeichnet. Im folgenden sollen nun einige praktische Beispiele für Mikrophon abmessungen und -größen der öffnungen 9 wiedergegeben werden.With 8 electrical connections are designated. The following are some practical examples for microphone Dimensions and sizes of the openings 9 are reproduced.

Das Mikrophon der Figuren 1 und 2 wurde in einer Länge von 8,4 mm mit einer Breite von 5,6 mm und einer Höhe von 4 mm ausgeführt. Hierdurch ist das Luftvolumen in den Kammern 11 und 12 im wesentlichen festgelegt.The microphone of Figures 1 and 2 was 8.4 mm long by 5.6 mm wide and 4 mm high executed. As a result, the volume of air in the chambers 11 and 12 is essentially fixed.

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Optimale Eigenschaften wurden in Versuchen bei drei öffnungen 9 mit einem mittleren engsten Durchmesser von 0,12 ina und einer Stärke der Platte 7 von 0,06 mm und bei 18 öffnungen 9, einem mittleren engsten Durchmesser von 0,070 und einer Plattenstärke von 0,07 mm erzielt. Hierbei sei darauf hingewiesen, daß die Plattenstärke wahrscheinlich nicht kritisch ist, da die Öffnungen aufgrund des Herstellungsverfahrens stark konisch oder trichterförmig ausgebildet waren. Aus dieses Grunde ist auch nur der mittlere engste Durchmesser für die Anzahl der Öffnungen angegeben.The optimum properties were found in tests with three openings 9 with a mean narrowest diameter of 0.12 ina and a thickness of the plate 7 of 0.06 mm and with 18 openings 9, a mean narrowest diameter of 0.070 and a plate thickness of 0.07 mm achieved. It should be noted that the plate thickness is probably not critical as the openings are very conical due to the manufacturing process or funnel-shaped. For this reason, only the mean narrowest diameter is used for the number of Openings indicated.

Das Richtmikrophon der Figuren 3 und U hat eine Länge von 8,6 mm, eine Breite von 5_S5 mm und eine Höhe von 4,1 mm. Hierbei wurden optimale Eigenschaften mit 9 Öffnungen 9 rait einem mittleren engsten Durchmesser von 0,096 und einer Plattenstärke von 0,07 mm erzielt.The directional microphone in FIGS. 3 and U has a length of 8.6 mm, a width of 5 _× 5 mm and a height of 4.1 mm. Here, optimal properties were achieved with 9 openings 9 rait a mean narrowest diameter of 0.096 and a plate thickness of 0.07 mm.

Das noch kleinere Mikrophon der Ausführungsformen nach den Figuren 5 und 6, bei dem die Platte 7 mit den Öffnungen 9 auf der Unterseite des Gehäuses 1 angebracht ist, hatte eine Länge von 8,4 mm, eine Breite von 5,6 mm. und eine Höhe von 2,4 mm.The even smaller microphone of the embodiments according to FIGS. 5 and 6, in which the plate 7 with the openings 9 mounted on the underside of the housing 1 had a length of 8.4 mm, a width of 5.6 mm. and a height of 2.4 mm.

Bei diesem Mikrophon wurden optimale Eigenschaften in Versuchen bei 14 Öffnungen 9 mit einem mittleren engsten öffnungsdurchmesser von 0,06 mm und einer Plattenstärke von 0,07 nun sowie bei drei Öffnungen 9 mit einem mittleren Öffnur.gsdurchmesser von 0,092 mm und einer Plattenstärke von 0,07 mm erzielt. Auch hierbei ist die Plattenstärke wahrscheinlich zu vernachlässigen, da die Öffnungen 9 wiederum stark kegelförmig ausgeführt waren.With this microphone, optimal properties were found in tests with 14 openings 9 with an average narrowest opening diameter of 0.06 mm and a plate thickness of 0.07 now as well as with three openings 9 with an average opening diameter of 0.092 mm and a plate thickness of 0.07 mm. The plate thickness is also likely here negligible, since the openings 9 were again made strongly conical.

Das Sichtmikrophon der Figuren 7 "und 8 hat eine Länge und Breite von 7 mni und eine Höbe von ^ mm. Bei diesem Mikrophon sind öffnungen 9 sit einem mittleren engsten Durchmesser von 0,062 mm und einer Plattenstärke von 0,07 mm vorhanden.The viewing microphone of FIGS. 7 ″ and 8 has a length and Width of 7 mni and height of ^ mm. With this microphone are openings 9 sit a mean narrowest diameter of 0.062 mm and a plate thickness of 0.07 mm.

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Claims

- 8 protection claims:

1. Directional microphone for small hearing aids to be worn on the head, the membrane of which divides the housing into two chambers a chamber, the sound waves to be received from the front through an opening in the front housing wall and the others, the sound waves to be received from the rear via a delayed delay arranged in the rear wall of the housing, acoustic resistance, characterized in that the delayed, acoustic Resistance through a number of small, short openings (9) is formed in the rear housing wall.

2. Directional microphone according to claim 1, characterized in that

. that the number and depth of the openings (9) forming the resistance in the rear '".,"' 'housing wall for a given opening diameter and! a given volume of air in the chamber (11) on the back of the membrane (2) are in a certain ratio to one another.

\
1

3. Directional microphone according to claim 1 or 2, characterized in that the form the resistance «? = n openings (9) in the housing wall are housed, those of those who open up the other facing the sound waves to be received from the front.

M. Directional microphone according to Claim 1 or 2, characterized in that the openings (9) forming the resistance are formed in the lower housing wall. i

5. Directional microphone according to one or more of the preceding claims, characterized in that the VJiderstand forming openings (9) formed in a special plate (7) are.

: χ

6. Directional microphone according to one or more of the above Claims, characterized in that the air volume in de? Chamber (11) on the side of the membrane (2), which over the the resistance forming openings (9) connected to the environment is, can be changed by an adjusting device (6).