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Knochenleitungshörer Die elektromagnetischen: und elektrodynamischem
Knochenleitzngshörer, die bisher in Verbindung mit Schwerhörigengeräten und Audiometern
benutzt werden, weisen im allgemeinen den Mangel auf, d'aß sie nur ein beschränktes
Frequenzgebiet mit genügender Lautstärke übertragen. Insbesondere sind sie gewöhnlich
im Gebiet der höheren Frequenzen im Verhältnis zu den tieferen Frequenzgebieten
zu unempfindlich. Auch piezoelektrische Bleg,ersysteme haben meist dieser. Nachteil.
Die lautstarke übertragung der höheren Frequenzen, z. B. im Gebiet von aooo bis
8ooo Hz, neben den tiefen. Frequenzgebieten ist aber für die Sprachverständlichkeit
von großer Bedeutung, da in diesem Gebiet die Hauptkomponenten der Konsonanten liegen.
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Vielfach ist überdies das Gehörorgan für die höheren Frequenzgebiete
an sich besonders unempfindlich, z. B. bei Altersschwerhörigkeit. Um so notwendiger
ist in solchen Fällen die lautstarke Übertragung gerade dieser Frequenzbereiche,
und zwar wäre es vorteilhaft, wenn die Lautstärke der höheren Frequenzen im Verhältnis
zu den tieferen Frequenzen von Fall zu Fall besonders eingestellt werden könnte.
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Es ist nun an sich bekannt, @daß, piezoelektrische Längsschwinger,
z. B. stab- Moder blockförmige Seignettesalzkristalle, besonders gut für die übertragung
von hohen Frequenz. gebieten geeignet sind. Sie haben aber weiter den Vorteil, daß
sie im Gegensatz zu den Knochenleitungshörern, die mit auf Biegung beanspruchten
Schwingungsgliedern arbeiten, lohne Amplitudenübersetzung direkt auf den Kopfknochen
zur Einwirkung gebracht werden können. Diese Längsschwinger haben den Nachteil,
da.ß sie das Gebiet der tiefieren Frequenzen relativschlecht übertragen. Die Aufgabe,
das gesamte Gebiet der in Frage kommenden Frequenzen mit gutem Wirkungsgrad zu übertragen,
ist mit einem solchen Knochemleitungshöner ,also schwer zu lösen.
Es
ist zwar auf dem Gebiet- der Lautsprechertechnik bekannt, das zu übertragende Frequenzgebiet
z. B. ineinen oberen und unteren Frequenzbereich aufzuteilen und für jedes dieser
Gebiete einen. entsprechenden: Lautsprecher, d. h. einen Hloch-bzw. Tieftonlautsprecher
zu verwenden; diese Lösung ist jedoch bisher bei Knochenleitun-gshörern wahrscheinlich,
wegen der dort bestehenden Forderung kleinerer Bauweise nicht angewandt worden.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Hoch- und Tieftonsystem
zu einem kleinen,- als Knochenleitungshörer geeigneten Gebilde zusammenzufassen.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst worden, daß bei Verwendung von mehrere verschiedene
Frequenzgebiete bevorzugt wiedergebenden elektrischen Erregersystemen diese Systeme
derart innerhalb des. Gehäuses angebracht sind, d@aß ihre Schwingungsglieder einander
in gestaffelter Anordnung überdecken und die Schallenergie durch Teile der ZVandung
oder ihrer Halterung auf benachbarte Stellen der am Kopf anliegenden Wandung oder
aber in Reihe miteinander gekoppelt auf denselben Punkt der Wandung übertragen.
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Insbesondere wird gemäß der Erfindung neben einem elektrischen Erregungssystem
mit einem oder mehreren auf Biegung beanspruchten Schwingungsgliedern gleichzeitig
ein elektrisches Erregungssystem mit einem -oder mehreren zu Längsschwingungen erregten
Schwingungsgliedern verwendet. Als besonders zweckmäßig hat sich die Kombination
eines :elektromagnetischen bzw. elektrodynamischen oder piezoelektrischen Biegersystems
mit einem piezoelektrischen Längsschwinger, z. B. einem Blockkristall aus Seignettesalz;
erwiesen. Es kann jedoch als Übertragungsgebilde für die höheren Frequenzgebiete
auch ein magnetostriktiver Längsschwinger Verwendung finden.
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Die beiden Erregungssysteme können jedes für sich unmittelbar oder
über einen Zwischenkörper auf den Schädelknochen wirken; es können jedoch auch die
durch das niederfrequente System erzeugten Schwingungen :durch den Längsschwinger
hindurch auf den Kopf übertragen werden, wobei nur der Längsschwinger unmittelbar
oder über einen Zwischenkörper, z. B. die Mand des die Erregungssysterne gemeinsam
umschließenden Gehäuses, an den Kopf angedrückt wird.
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Für dien Anschluß der beiden Erregungssysteme werden in. dem elektrischen
Verstärker, der für solche Geräte 1..n allgemeinen benötigt wird, zweckmäßig zwei
Übertrager vorgesehen, um die elektrische Anpassung der Systeme unabhängig voneinander
zu ermöglichen. Ferner kann in dem Stromkrens des einen Systems leine Vorrichtung
für die Phasenregelung .eingeschaltet werden, um in dem Frequenzgebiet, in de:m
sich die Wirkungen beider Systeme mit annähernd gleicher Stärke überlappen, eine
möglicherweise auftretende gegenseitige Schwächung zu kompensieren.
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Der Knochenleitungshörer gemäß der Erfindung bietet weiterhin den
Vorteil, daß das Intensitätsverhältnis .der hohen zu den tiefen Freqüenzgebieten
je nach den vorliegenden Erfordernissen in einfachster Weise einstellbar ist, indem
in den Stromkreis eines oder beider Erregungssysteme Regelvorrichtungen, z. B. Potentiometer
od. dgl., eingeschaltet sind. Je nach der Empfindlichkeitskurve seines Gehörorgans
kann der Schwerhörige selbst von Fall zu Fall das für die Sprachverständlichkeit
günstigste Intensitätsverhältnis der hohen zu den tiefen Frequenzgebieten einstellen.
Auf diese Weise können auch Intensitätsunterschiede ,ausgeglichen werden, die sich
durch ungleichmäßige Übertragung der tiefen und hohen Frequenzgebiete durch andere
Teile der Übertragungsapparatur, z. B. des Mikrophons, ergeben.
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Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Abb. i bis 3 näher erläutert.
Es stellt dar Abb. i die Kombination eines piezoelektrischen Biegersystems mit einem
piezoelektrischen Längsschwinger, Abb. z eine gleichartige Kombination in anderer
Ausführung, Abb. 3 die Kombination eines elektrodynamischen Erregungssystems mit
einem piezoelektrischen Längsschwinger.
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In Abb. i ist i ein zylindrisches Gehäuse, das unten durch eine Platte
2 abgeschlossen ist, die an den Kopfknochen angedrückt wird. Auf dieser Platte 2
ist .ein Blockkristall 3 befestigt. Der Kristall ist mit einem Druckstück ¢ verbunden,
an dem eine im Gehäusedeckel 5 gehaltene D@ruckschr.aube 6 angreift. Auf einem ringförmigen
Vorsprung 9 des Gehäuses i sind zwei Kristallbieger 7 und 8 durch einen Zwischenring
io befestigt, der seinerseits durch den Schraubdeckels angezogen wird. Von den Belegungen
des Blockkristalls 3 sowie der Kristallbieger 7 und 8 führen Zuleitungen zu einem
Anschlußkabel i i, und zwar getrennt für den als Längsschwinger wirkenden Blockkristall
3 und die beiden in Reihe geschalteten Bieger 7 und B.
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Wenn :elektrische Schwingungen vom Verstärker den Belegungen des Blbekkristalls
und der Bieger zugeleitet werden, führt der Blockkristall Längsschwingungen senkrecht
zur Platte a aus, die dann direkt auf den Kopfknochen übertragen werden. Die Biegerschwingungen
werden an der Einspannstelle der Bieger auf die Gehäusewandung und von dieser über
die Platte z ebenfalls auf den Kopfknochen übertragen. Infolge der relativ niedrig
liegenden Abstimmung der Bieger übertragen diese vor allem die niederen Frequenzbereiche,
während der Blockkristall vor ,allem für die Übertragung der höheren Frequenzgebiete
wirksam ist. Um zu verhindern, daß die von dein Blockkristall 3 und den Biegern
7 und 8 über die Platte z auf den. Kopfknochen übertragenen Schwingungen indem Überiappungsbercich
beider Systeme sich eventuell durch gegenphasige Wirkung aufheben bzw. schwächen,
können im Stromkreis des Blockkrstalls elektrische Mittel für eine Phasenverschiebung
der den Blockkristall erregenden Schwingungen. gegenüber den die Bieger erregenden
Schwingungen vorgesehen sein. An Stelle des Blockkristalls kann auch ein aus mehreren
Lamellen aufgebautes Kristallsystem, das längsschwingungen
ausführt,
verwendet werden, und an Stelle der gezeichneten beiden Bieger.systeme können auch
"mehrere Systeme Verwendung finden, wobei die Länge oder Dicke dieser Bieger, d.
h. ihre Abstimmung, verschieden bemessen sein kann. Zweckmäßig werden die Abstimmungen
so gewählt, daß die Bieger insgesamt einen verhältnismäßig breiten Frequenzbereich
mit guter Empfindlichkeit überdecken.
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In Abb.2 ist 12 ein rechteckiges prismatisches Gehäuse, auf dessen
an den Kopf anzudrückendem Bodenstück 13 ein Ansatz 14 vorgesehen ist, der zur Befestigung
eines Kristallbiegers 15 mittels einer Schelle 16 und zur Übertragung der von diesem
Bieger erregten Schwingungen auf den Kopfknochen dient. Gleichzeitig ist auf dem
Bodenstück 13 ein piezoelektrischer Längsschwinger 17 angeordnet, der durch eine
im Gehäusedeckel 18 angeordnete Druckschraube i9 gegen das Bodenstück 13 angedrückt
wird. Zur Dtruckübertragung dient ein Zwischenstück 2o, das einen Schlitz zur Aufnahme
des BiegersYsterns 15 aufweist. Dadurch ergibt sich eine besonders raumsparende
Bauweise. Von den Belegun, gen des Biege.rs 15 und des Längsschwingers 1 7 führen
Leitungen zu dem Anschlußkabel i i.
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Die den Belegungen des Biegers 15 und des Längsschwingers 17 zugeleiteten
@elektrischen Schwingungen werden durch die Kristalle in ;mechanische Schwingungen
umgewandelt. Vom Bieger 15 werden sie über den Gehäusieansatz 14 auf die Platte
13 übertragen, während die vom Blockkristall 17 erzeugten Längsschwingungen unmittelbar
über die Blodenplatte 13 auf den Kopfknochen wirken. Die beiden Erregungsstellen
liegen in diesem Fall dicht nebeneinander.
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In Abb. 3 ist 21 ein zylindrisches Gehäuse, in dem ein kleiner Topfim,agnet
22_ mit Kern 23 angeordnet ist. In den Luftspalt des Topfmagneten ragt eine Tauchspule
24 hinein, die auf dem Randeiner Membran 25 befestigt ist. Die Membran 25 ist in
der Mitte durch einen Ansatz 26 eingespannt und durch eine Membran bzw. Spinne 27,
die durch den Gehäusedeckel 28 eingespannt wird, zentriert. Auf dem Deckel
28 ist ein piezoelektrischer Längsschwinger 29 in Form eines Blockkristalls
befestigt, der beim Anschrauben des Dieckels an das Gehäuse 21 gegen den Ansatz
26 angedrückt wird, so daß die Membran 27 unter einer gewissen Spannung steht und
das Tauchspulsystem also mit Diruck auf dem Längsschwinger aufliegt. Von der Tauchspule
24 und den Belegungen des Blockkristalls 29 führen getrennte Leitungen durch einen
Kabelstutzen 30 zum Verbindungskabel des Knochenleitungshäners.
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Wenn elektrische Schwingungen vom Verstärker der Tauchspule 24 des
elektrodynamischen Systems und den Belegungen des Kristalls 29 zugeleitet werden,
führt die Tauchspule Schwingungen aus, die durch die Membran 25 und ihren Ansatz
26 durch den Blockkristall 29 hindurch auf die Deckelplatte 28 und von dieser
auf dien Kopfknochen übertragen werden. Gleichzeitig führt der Kristall Längsschwingungen.
aus, die unmittelbar über den Deckel 28 auf den Kopfknochen einwirken. Die Zuführungsstelle
der Schwingungen zum Kopfknochen ist also für die niederfrequenten Schwingungen
und für die höheren Frequenzbereiche bei dieser Ausführungsform des Knochenleitungshörers
dieselbe.
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Die Zeichnungen stellen nur einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens
dar. Es sind jedoch zahlreiche Abwandlungen möglich; insbesondere können an Stelle
der piezoelektrischen Biegersysteme der Abb. i und 2 elektromagnetisch erregte Bieger
in Verbindung mit dem Längsschwingersystem Benutzung finden.