DE964515C - Tragbarer Tonfrequenzverstaerker mit eingebautem Mikrofon, insbesondere Schwerhoerigengeraet - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 23. MAI 1957

B 33178 VIII a/21 a²

Berlin -Wilmersdorf

Die Erfindung bezieht sich, auf elektroakustische Schallwandler, und zwar Mikrofone, die nach dem magnetischen oder elektrodynamischen Prinzip arbeiten, und befaßt sich mit der Verbesserung des Frequenzganges und der Empfindlichkeit solcher Schallwandler durch konstruktive Maßnahmen an dem Gehäuse, in das sie eingebaut sind. Das Eigenartige dieser Maßnahmen ist, daß sie ein mit dem Schallwandler verbundenes Gerät bzw. dessen Innenraum mit einbeziehen. Beispiele für eine solche Kombination sind das mit seinem Vorverstärker zusammengebaute Mikrofon oder ein Schwerhörigenverstärker mit eingebautem Mikrofon. Aufgabe und Lösungsweg werden an diesem letzteren Gerät erläutert.

Der Verwendung magnetischer Schallwandler stellen sich Hindernisse entgegen, die in der Ausbildung ausgeprägter Resonanzen des Wandlersystems und den Schwierigkeiten, diese einzuebnen, liegen. Die Resonanzen eines magnetischen oder dynamischen Mikrofons werden im allgemeinen dadurch gedämpft, daß die Luft hinter der Membran (Raum ι in Fig. 1 der Zeichnung) gezwungen wird, mit einem anderen Raum (2 in Fig. 1) durch eine Öffnung in Austausch zu treten. Diese Öffnung wird durch ein Sieb oder durch die Verwendung

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von Stoff als akustischer Widerstand ausgebildet, wodurch die Resonanz der Membran bzw. die der anhängenden Zunge oder Schwingspule stark gedämpft .vwird. Das Luftpolster hinter der Membran S erhöht deren Rückstellkraft, was für die Übertragung der tiefen Frequenzen unerwünscht ist. Der akustische Widerstand, der zwischen den Räumen ι und 2 liegt, wird daher so ausgebildet, daß sein Wert für tiefe Frequenzen gering ist und für ίο höhere Frequenzen ansteigt. Im elektrischen Ersatzschaltbild wird ein solcher Widerstand durch die Reihenschaltung einer Induktivität L mit einem Widerstand R dargestellt. Vervollständigt man nun entsprechend Fig. 2 der Zeichnung das elektrische Ersatzschaltbild des Mikrofons, so charakterisieren der Leitkreis L^, C_M die Membran und die Kapazitäten C_A, C_B die entsprechenden Lufträume. Die antreibende mechanische Kraft entspricht der EMK, die Geschwindigkeit der Membran bzw. der Luftteilchen entspricht dem Strom in dem entsprechenden Zweig.

An Hand des Ersatzschaltbildes läßt sich sofort erkennen, daß für die Übertragung der tiefen Frequenzen Cβ einen großen Wert haben muß, was einem großen Raum 2 entspricht. Physikalisch bedeutet dies, daß die Versteifung, die die Membran durch das dahinterliegende Luftpolster erhält, durch den parallel liegenden Zweig, der aus der Induktivität L und aus der Kapazität Cß besteht, möglichst unwirksam gemacht werden soll.

Das Ergebnis ist also, daß man für eine möglichst große Empfindlichkeit bei glattem Frequenzverlauf außer dem Luftraum hinter der Membran ein Ausgleichsvolumen benötigt, das eine gewisse Mindestgröße haben muß. Dieser Raumbedarf vergrößert die Abmessungen sehr gedrängt gebauter Geräte wie z. B. Schwerhörigenverstärker empfindlich. Da es auf die Form dieses Volumens nicht ankommt, wäre an sich im Innern eines Hörgerätes zwischen den Schaltelementen ein genügend großes Ausgleichvolumen vorhanden. Der Verwendung dieses Volumens zwischen den Schaltelementen steht jedoch die Forderung entgegen, daß das Hörgerät möglichst wenig Traggeräusche übertragen soll. Vom Entstehungsort der Störgeräusche auf dem Gehäuse des Hörgerätes wird der Störschall eirmal über die Körperleitung und zum anderen über das eingeschlossene Luftvolumen zum Mikrofon geleitet.

Die Körperschalleitung kann durch eine an sich bekannte schalldämpfende Aufhängung des Mikrofons im Gehäuse unterbunden werden. Die Luftschalleitung besteht jedoch fort, solange 'der Mikrofonraum nicht gegen das Gehäuseinnere akustisch abgedichtet ist. Das angestrebte Ziel wird trotz dieser Schwierigkeit erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein an das Mikrofon angrenzender _r Raumteil, dessen Größe sich nach den eingangs ge- * gebenen physikalischen Erläuterungen und den konstruktiven Gegebenheiten, d. h. nach der Ausfüllung mit Schaltelementen u. dgl. bemißt, von einer Kapsel umschlossen wird, die bis auf die Fläche, in die das Mikrofon eingesetzt ist, allseitig ι geschlossen ist, in das Gehäuse eingesetzt und vor. dessen Wänden gegen die Übertragung von Körperschall isoliert wird. Mit der Erfindung gelingt es also, einen bestimmten akustischen Frequenzgang zu erzielen, ohne die Abmessungen des Gerätes merklich zu erhöhen oder die Dämpfung von Störgeräuschen, insbesondere Tragegeräuschen, zu verschlechtem.

Vorteilhaft wird ein Teil der Schaltelemente des Verstärkers in die Kapsel verlegt, die in ihrer Rückwand Kontakte zur elektrischen Verbindung mit dem übrigen Gehäuseraum trägt. Diese Maßnähme hilft Raum sparen und erleichtert die Montage.

Zweckmäßig besteht die Kapsel aus einem schlecht schalleitenden Werkstoff, während das Mikrofon über einen schlecht schalleitenden Stoff, z. B. eine Gummidichtung, mit dem Kapseleinsatz verbunden ist.

Als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 3 der Zeichnung ein Schwerhörigenverstärker dargestellt. Mit 3 ist das Gehäuse eines Schwerhörigenverstärkers liegend und von der Seite gesehen dargestellt, das zum Teil aufgeschnitten ist, um das Innere erkennen zu lassen; auf die Darstellung von Einzelbauteilen ist verzichtet worden. Hinter der Einspracheöffnung 4 auf der links liegenden Oberseite des Gehäuses ist das Mikrofon 5 angeordnet, das gemäß Voraussetzung ein magnetisches oder elektrodynamisches System enthalten soll. Der hinter der Membran liegende Luftraum dieses Mikrofons (Raum 1 in'Fig. 1) kommuniziert durch eine nach den erläuterten Regeln bemessene öffnung mit dem Raum 6, der an sich Teil des Innenraumes des Verstärkers, aber von diesem akustisch dicht abgeschlossen und als getrennte Kapsel ausgebildet ist, durch deren Rückwand 7 die elektrischen Anschlüsse 8 in den für die Erfindung nicht genutzten Raum des Gehäuses 9 hinausführen.

Die Kapsel ist in ihrer Größe so bemessen, daß das benötigte Ausgleichvolumen zwischen den Schaltelementen in ihrem Innern vorhanden ist. Sie besteht aus einem möglichst schlecht schalleitenden Stoff und ist 'außerdem noch von den Wänden des Gehäuses 3 durch schlecht schalleitende Zwischenlagen 10 isoliert, um möglichst zu verhindern, daß Körperschall, wie er z. B. durch die Reib- und Schabgeräusche beim Tragen an der Kleidung entsteht, auf den Mikrofonraum übertragen wird.

Das Mikrofon 5 seinerseits ist über eine Gummimanschette 11, die ebenfalls die Übertragung von Körperschall verhindert, schalldicht zwischen den Wänden des Gehäuses 3 und der Kapsel 6 angeordnet.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Tragbarer Tonfrequenzverstärker mit eingebautem magnetischem oder dynamischem Mikrofon, hinter dessen Membran ein Ausgleichraum zur Glättung des Frequenzganges liegt, insbesondere Schwerhörigeriverstärker, gekennzeichnet durch eine bis auf die Fläche.

   in die das Mikrofon eingesetzt ist, allseitig geschlossene Kapsel, die in das Gerätegehäuse eingesetzt und von dessen Wänden gegen die Übertragung von Körperschall isoliert ist.
2. 2. Tonfrequenzverstärker nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel einen Teil der Schaltelemente des Verstärkers enthält und in ihrer Rückwand Kontakte zur elektrischen Verbindung mit dem übrigen Gehäuseraum trägt.
3. 3. Tonfrequenzverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapsel aus einem schlecht schalleitenden Stoff hergestellt ist.
4. 4. Tonfrequenzverstärker nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikrofon über einen schlecht schalleitenden Stoff, ζ. B. eine Gummidichtung, mit dem Kapseleinsatz verbunden ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 624 049;
   britische Patentschrift Nr. 513940;
   USA.-Patentschriften Nr. r 837 755, 2 477 698.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 609 736/273 12. (709 522/197 5. 57)