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Elektroakustischer, im Gehörgang zu tragender Wandler Schwerhörigengeräte
verwenden als elektroakustischen Wandler ein Miniaturtelefon, das entweder in der
Ohrmuschel getragen und mit einer Ohrmulde (Schnecke) in dieser oder mit einem Ohreinsatzstück
(Olive) im Gehörgang selbst gehaltert oder unsichtbar getragen wird, wobei die Schallleitung
vom Telefon zum Trommelfell über einen biegsamen Schlauch (Schalleitung) erfolgt.
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Fig. i zeigt das Prinzip einer solchen Übertragun,g.
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Darin bedeutet i einen elektroakustischen Wandler, der nach dem elektromagnetischen
oder einem anderen Prinzip arbeitet, 2 seine Membran, 3 die Zuleitung und 4,den
inneren Teil des Gehörganges, der mit dem Trommelfell 5 abgeschlossen ist. Bei dieser
Anordnung ist das allseitig abgeschlossene Luftvolumen 6, das erregt werden muß,
verhältnismäßig groß; dies ist für den Wirkungsgrad der Anordnung sehr unigünstig,
da der Schalldruck annähernd umgekehrt proportional dem Volumen ist. Außerdem treten
bei 2, 7 und 8 Anpassungssprünge auf, die ebenfalls Verluste bedeuten. Ein Teil
der dem System zugeführten Energie wird in der Bewegung der Membran 2, die immer
eine gewisse Masse und Steifigkeit besitzen wird, verbraucht. Schließlich beeinträchtigt
die enge Schalleitung 3 die hohen Frequenzen, ebenso wie die Resonanzeigenschaften
der Membran nur die Übertragung eines gewissen Frequenzbandes gestatten.
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Hier bringt die Erfindung einen wesentlichen Fortschritt, indem sie
vorschlägt, den elektroakustischen Wandler so auszubilden, daß das erregende
System
allein, vorzugsweise an oder in einer als Ohreinsatzstück oder Ohrmulde ausgebildeten
Halterung, in den Gehörgang bis dicht vor das Trommelfeld einfuhrbar ist und mit
einer vom Erregersystem getrennten, als Anker oder Gegenbelegung dienenden Schicht,
die vom Trommelfell getragen wird, zusammen diesen Wandler bildet. Fig. 2 veranschaulicht
das Prinzip.
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Das erregende System r wird tief in den Gehörgang bis dicht an das
Trommelfell 5 - eingeführt. Dadurch wird das abgeschlossene und zu erregende Luftvolumen
6 außerordentlich klein. Die Anpassungsverluste entfallen, da die Erregung der Nutzamplitude
unmittelbar am Trommelfell erfolgt, und schließlich entsteht kein Energieverlust
in der schallerzeugenden Membran und durch Dämpfung in einer Schalleitung.
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Es ist an sich schon vorgeschlagen worden, das Trommelfell mit Eisenfeilspänen
zu armieren und unmittelbar elektromagnetisch zu erregen, jedoch diente .dieser
Vorschlag tonpsychologischen Versuchen an Normalhörigen, und es konnte auch nach
dem damaligen Stand der Technik nicht in Betracht gezogen werden, mit diesem Vorgehen
Schwerhörigen zu helfen. Es bedurfte umfangreicher Versuche unter Anwendung .aller
Erfahrungen der neuzeitlichen Verstärkertechnik und Physik der ferromagnetischen
und ferroelektrischen Stoffe, um :das Vorurteil zu überwinden, .daß :es so nicht
möglich sei, z. B. mittels eines winzigen, in den inneren Gehörgang eingeführten
Elektromagnets (Elektreten) ein magnetisch (elektrostatisch) empfindlich gemachtes
Trommelfell mit ausreichender Nutzamplitude zu erregen.
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Im folgenden werden an Hand der Fig. 3 und q. der Zeichnung zwei beispielsweise
Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
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Fig.3 zeigt einen elektroakustischen Wandler nach dem ferromagnetischen
Prinzip, Fig. q. zeigt einen elektroakustischen Wandler nach dem ferroelektrischen
Prinzip in schematischer Darstellung.
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Fig. 3 zeigt schematisch die Ohrmuschel i i, den Gehörgang z2, in
dem, in ein Ohreinsatzstück 13 eingebettet, ein kleiner Dauermagnet 1q. mit Wicklung
sitzt. Ein geringes Luftvolumen 6 wird von dem Einsatzstück 13 einerseits und dem
Trommelfell 5 andererseits abgeschlossen. Hinter letzterem erstreckt sich der Raum
:der Paukenhöhle 15. An Stelle des Ohreinsatzstückes kann das Erregersystem 1q.
auch vorteilhaft von einer individuell angepaßten Ohrmulde getragen werden, die
in ihrem äußeren Teil zweckmäßig .als Silhouette ausgebildet ist.
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Das Trommelfell wird d urch Auftrag eines Pulvers aus Reineisen oder
einer hochpermeablen, weichmagnetischen Legierung in feiner Verteilung armiert.
Die einzelnen Teilchen werden durch einen nichtleitenden, z. B. harzartigen Stoff
voneinander und nach außen gegen das Trommelfell isoliert, um Wirbelstromverluste
zu vermeiden und einerseits eine Korrosion des Werkstoffes durch Körperabsonderungen
und andererseits eine Reizung des Trommelfells durch-Bfldung von schädlichen chemischen
Verbindungen des Eisenpulvers bzw. der Legierungsbestandteile zu verhüten. Das Gemenge
wird auf das Trommelfell mit einem feinen Pinsel auf eine einzelne Stelle oder größere
Teile aufgetragen; dabei soll der Gehörgang beim Einführen des Pinsels nicht gestreift
werden, da im Gehörgang abgestreifte Gemengeteile stören. Die Armierung kann bei
etwas Geschick in wenigen Augenblicken und ohne Belästigung .des Patienten vollzogen
werden. Es ist auch .durchaus möglich, das Genfenge mittels einer Vorrichtung in
feiner, gleichmäßiger Verteilung auf das Trommelfell aufzuspritzen. Vorteilhaft
werden isolierende Stoffe, z. B. ein Harz, in. leicht verdunstendem reizfreiem Lösungsmittel
gelöst, zugleich als Haftmittel auf dem Trommelfell verwendet.
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In weiteren Ausgestaltungen. der Erfindung wird der in Fig. 3 staubförmig
gezeichnete Dauermagnet mit einem z. B. zylindrischen Eisenrückschlußkörper umgeben
und/oder das Trommelfell statt mit einem Gemenge eines hochpermeablen magnetischen
Werkstoffes mit einem dünnen Eisenplättchen armiert, das ebenfalls aufgeklebt wird.
Ein solches Plättchen kann auch aus einem hochpermeablen hartmagnetischen Werkstoff
bestehen und transversal magnetisiert sein.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. q. bedeutet 1q. einen Elektreten.
Unter der Bezeichnung Elektret versteht man bekanntlich nichtleitende Dielektrika,
bei denen zwischen dem unteren und oberen Curiepunkt eine permanente Polarisation
auftritt und deren Verhalten in einem elektrischen Feld eine weitgehende Analogie
zum Ferromagnetismus zeigt; es ist eine ganze Reihe solcher Stoffe bekannt. Dem
permanenten elektrostatischen Feld des Elektreten 1q. wird mittels .der Elektrode
16 - ein tonfrequentes Wechselfeld überlagert; .die Gegenelektrode liegt an der
Körperoberfläche. Das Trommelfell wird mit -einem metallischen Belag 17
armiert.
Wenn es gelingt, Elektrete mit einer ausreichenden remanenten Polarisation zu erzeugen,
kann sogar auf die Armierung des Trommelfells verzichtet werden. Die Schwierigkeit
bei :der Verwendung von Elektreten liegt außerdem noch darin, Nebenschluß- oder
Kurzschlußpfade durch Feuchtigkeitseinfluß zu vermeiden. Diese Schwierigkeiten lassen
sich jedoch durch Maßnahmen in der Fertigung überwinden. Die Kapazität im Nebenschluß
des Elektreten wird zweckmäßig dadurch definiert, daß ein metallischer, elektrischer
Rückschlußweg 18 vorgesehen wird.
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Wegen der. Schwierigkeiten in der Anwendung des elektrostatischen
Prinzips in der Großfertigung wird man einstweilen noch die Ausführung des erfindungsgemäfien
elektroakustischen Wandlers nach dem elektromagnetischen Prinzip vorziehen. Wenn
auch die in der Gegenüberstellung der Fig. r und 2 anfangs näher ausgeführten Vorteile
einer solchen Anordnung in energetischer Beziehung zum Teil durch den großen Luftspalt
zwischen dem erregenden System und dem sehr empfindlichen Trommelfell und kleinere
Abmessungen des Dauermagnets
zum Teil ausgeglichen werden, so bleiben
doch als besondere Vorteile bestehen, daß einmal keine Beeinflussung des Frequenzganges
durch die Eigenschaften einer zwischengeschalteten, erregenden Membran oder Schalleitung
mehr auftritt, die durch entsprechende Kompensationsmaßnahmen in, einem Verstärkergerät
ausgeglichen werden müßten, und zum anderen die Unauffälligkeit .der Einrichtung
in einem Maße erreicht ist, wie es bisher nicht möglich war.
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Es ist eine bekannte Tatsache, daß Menschen mit körperlichen Gebrechen
diese vor ihrer Umgebung zu verbergen trachten und sich um .so mehr scheuen, Mittel
zur Behebung oder Linderung des Schadens anzuwenden, je neuer und sichtbarer ihre
Anwendung ist. So scheut der Schwerhörige die Benutzung eines Schwerhörigengerätes,
weil das Miniaturtelefon trotz seiner Kleinheit in der Ohrmuschel sichtbar ist und
die Verwendung solcher Geräte noch keine Alltäglichkeit geworden ist. Auch beim
unsichtbar getragenen Telefon kann die Schallleitung aus physikalischen Gründen
einen gewissen Durchmesser nicht unterschreiten. Bei der Vorrichtung nach der Erfindung,
insbesondere in Verbindung mit einer Muldensilhouette, verläuft nur noch eine dünne
Leitung zum Ohr, die, hautfarben gefärbt, nahezu unauffällig getragen werden kann.
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Die Erfindung ist nicht auf die Anwendung in Verbindung mit Hörhilfegeräten
beschränkt; deren ausführliche Schilderung diente nur als Grundlage zur Darstellung
des Erfindungsgedankens. Sie kann für die verschiedensten Anwendungsgebiete von
Vorteil sein, z. B. für Telefonistinnen, in Verbindung mit Diktiergeräten oder tragbaren
Funkempfangsgeräten, Kleinstempfängern u. dgl., für Polizisten im Streifendienst
u. a. m.