JPS61103455A - 防毒マスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 振動薄板の野にマスクからの間接的な言語伝達用の電気
音響式の変換器系が設けられている形式の防毒マスクに
関するものである。

従来の技術並びに欠点 防毒マスクの使用に際して多数の言語伝達形式が公知で
ある。そのうちの１つの典型的な公知の装置はＰイツ連
邦共和国特許出願公開第３・）、　　　　　０１３９３
９号明細書に開示されており、防毒マスク又は保護ヘル
メットのために選択的に使用されるマイクロホンラウド
スピーカである。

電気音響式有利にはダイナミック式の変換器から成るマ
イクロホンラウドスピーカはポット形のケーシング内に
取り付けられており、とのケーシングはその円筒形の縁
部で防毒マスクの呼気弁ケーシングの縁部隆起に又は保
護ヘルメットのあと保護部に解離可能に固定されている
。

このような変換器系の唯一の利点は、同一の変換器系を
マイクロホンとしてもラウドスピーカとしても使用でき
ることにある。しかしながらマイクロホンラウドスピー
カには常に、音響上の理由に基づいて伝達性能が低いと
いう欠点がある。これに加えて、マイクロホンはマスク
を通して話される音声しか取らえることができず、これ
によって音声の理解は著しく損われる。その代わりに防
毒マスクを装着している人のすぐ近くから生じる音をよ
り多く取らえることになり、例えば呼気弁からの雑音の
ような情報のない音を主に伝達することになる。　　　
　　　　　　　　（ある程度満足のいく言語理解を達成
するために、呼気弁の前室はへルムホルツ共鳴器として
構成されねばならない。この場合共振周波数は約２，４
００　）１ｚであり、無線通話のための少なくとも３，
０ＯＯＨｚまでの伝達され得る周波数範囲を保証するた
めに、３，０００Ｈ２の共振周波数をもつ別のへルムホ
ルッ共鳴器がマイクロホンラウドスピーカの一部として
設けられている。

マイクロホンラウドスピーカの不十分かつ低い再生能力
は、音を採取する場合における変換器の振動薄板のため
の振動機械的な条件が音再生時とは異なっていることに
基づいており、しかも両変換器の周波数経過を、６ラン
スするためには電気的な手段が必要である。また、この
ようなマイクロホンラウドスピーカにおいて汎用である
３〜４ｍの振動薄板直径は低い周波数を再生するのに不
十分である。同様にこのような小型のラウドスピーカ装
置のひずみ率も相応に高い。従ってこの場合災害時使用
のためにはこのような形式のマイクロホンラウドスピー
カによって誤解のない言語理解が保証されているか否か
が熟考されねばならない。それというのは場合によって
は言語の誤解が生死にかかわるからである。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第３０１３９３９号明細
書には意志の疎通をはかるための種種異なった公知の装
置が開示されている。この場合例えばトランシーツζ、
小型の会話ユニット、のどぼとけマイクロホン、耳の下
のほお骨に保持されるマイクロホン装置及び防毒マスク
の呼気弁に固定されるマイクロホンが用いられているが
、これらはすべてその使用に際して装着者の運動の自由
を著しく妨げる。さらにまた会話ユニットの、マイクロ
ホンを有するアームは防毒マスクの装着後に口の範囲に
旋回させられねばならず、この箇所においてはマスクを
通して話される極めてわかりにくい言語信号しかとらえ
られない。その他の上に挙げた装置は多くは音響の点で
不十分でありかつ装着に不快であるか又は、防毒マスク
の弁雑音及び周囲の雑音のような妨害音の影響によって
言語信号の質が損われる。

ドイツ連邦共和国特許出願′公開第３１３７１１３号明
細書にはコンタクトマイクロホンを備えたヘルメット・
防毒マスクが開示されており、この場合ドイツ連邦共和
国特許出願公開第３０１３９３９号明細書において既に
開示されたマイクロホンが頭部において直接話す際に生
じる振動を受は取める。

さらにオース）　ＩＪア特許第３４２１２９号明細書に
基づいて公知のガスマスクでは、ガスマスクを形成する
外装内部においてほおの口の近くの範囲に設けられたマ
イクロホンが話す際に生じる音波を直接受は取めるよう
になっている。

このマスクでは振動薄板が設けられてぃないので、近距
離間における意志疎通のためにも組み込まれたマイクロ
ホンが使用されねばならない。

このマイクロホンは場合によってはガスマスク装着者の
ほおと直接接触することがあり、これｂｌ　　　　　に
よって意志疎通の可能性は著しく減じられてしまう。マ
イクロホンが口の横の音響的に不都合な位置にあるとい
うことを無視したとしても、これによって、申し分ない
意志疎通のために大きな働きをする高い周波数は著しく
弱められることになる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第３１２７６７７号明細
書に基づいて公知のマスク装着者のための会話装置では
、少なくともマスクの外側に伝達装置が固定されていて
、この伝達装置は、マスク装着者の声に対応する出力信
号を生せしめるのに適している。次いでこの出力信号は
ラウドスピーカに送られるようになっている。このラウ
ドスピーカは、マスク装着者の近くにいる人に聞こえる
音信号を生せしめるためにマスク装着者の頭部に配置さ
れている。この結果この公知の装置は近距離間における
意志疎通のための振動薄板を有してはおらず、その代わ
りに複雑化された電気音響装置を必要とする。さらに別
の欠点としては次のことがあげられる。すなわちこの公
知の装置では音はマスク材料を貫通　　　　［しなくて
はならず、このことはマスクの外における言語の明確な
理解にとってまったく不都合である。またこの公知の装
置の製作費は高価であり、得られる効果に見合わないと
言える。

さらにドイツ連邦共和国特許出願公告第１７０８０４５
号明細書には少なくても１つの呼気弁と振動薄板とを備
えたマスク接続部材が開示されている。この場合振動薄
板はもっばら近距離間における意志疎通のために働く。

またインナマスクが設けられていて、このインナマスク
は一方では呼気が直接ガラスに達することを阻止し、他
方では音声を振動薄板に導き、この結果音波は前室を介
して外に達する。しかしながらこの公知の装置にはマス
ク内部における言語を遠くに伝達する可能性は与えられ
ていない。

ゆえに本発明の課題は上に述べた公知のものにおける欠
点を回避して、簡単な手段で防毒マスクからの伝達を可
能にすること及びこの場合同時に、マスクの弁及び呼気
の雑音又はマスク装着者の周囲からの妨害音を伝達する
ことなしに、言語のだめの極めて高い伝達特性を得るこ
とである。特に本発明によって、公知の装置とは異なり
、言語によって生じる有効音とその他の妨害音との間の
レベルの差が極めて大きく、妨害音がもはやほとんど聞
き取れなくなることが望ましい。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明の構成では、音声出口
通路がマスク側において補助薄板によって閉鎖されてお
り、該補助薄板が一方では空気室を介して振動薄板と音
響結合されていて、他方では電気音響式の変換器系の可
動の部材と直接又は間接的に機械的に結合されている。

発明の作用並びに効果 本明細書において電気音響式の変換器系というのは変換
器の協働する複数の部材を意味しており、これらの部材
は変換器の作動原理を具現し、音声ないしは運動を起電
力に又はその逆に転換させる。従って例えばエレクトロ
ダイナミック式の変換器系は単に磁石系とそれに所属の
コイルとからのみ構成されている。このような変換器系
にコイル又は磁石を動かす部材例えば音声を受は取める
又は放出する振動薄板が設けられた場合に初めて、「電
気音響式の変換器」が得られる。従って以下においては
「電気音響式の系」という概念は、互いに対して相対運
動を行う協働する２つの変換器部材から成る装置と理解
されるべきである。しかしながら、多くの場合振動薄板
又はこれに類したものなしでも電気音響式の変換器とし
て働くことができる圧電式の変換器系は特殊な位置を占
める。それでも圧電式の系は少なくともどこか一部にお
いて可動でなくてはならず、さもなくば起電力への音圧
の及び音圧への起電力の変換は不可能である。

本発明による防毒マスクの構成には次のような利点があ
る。すなわち電気音響式の変換器が防毒マスクの振動薄
板と音響結合されているこ・１１　　　　　とに基づい
て、伝達される言語の伝達特性及び理解は著しく改善さ
れる。

防毒マスクを装着して話す場合顔と防毒マスクとが近接
していることによって低い周波数及び中位の周波数では
放射場は生じ得ないので、圧力室の音響的な特性を考慮
しなくてはならない。防毒マスク内部における発声によ
って生じる交番圧は、口の前約５ｃｍの距離をおいた放
射近接場において測定可能な音圧よりも何倍も高い。通
常マスク内部におげろ音交番圧は、等しい条件下で生ぜ
しめられる放射近接場における圧力よりも約３０　ｄＢ
だけ高く位置する。防毒マスク内部における音交番圧は
防毒マスクの振動可能なすべての部分をしかしながら特
に振動薄板をアナログ的に振動させ、振動は有利な音採
収装置を用いてアナログ電気信号に変換され得る。この
ことは、防毒マスク内部において生じる高い音圧に基づ
℃・て、防毒マスク装着者の周囲から生じる妨害音を遮
断するのに極めて有利に働き、この結果話された有効な
音声が妨害なしに伝達されることになる。本発明は、防
毒７　　　１スクの実施形式が防毒マスクの振動薄板と
電気音響式の変換器系の可動の部分との直接的な結合を
許さない場合に特に有利である。この場合、空気室を介
して振動薄板と音響結合されていてかつ電気音響式の変
換器の可動の部分と連結されている補助薄板の使用によ
って、所与の空間的な状態に相応に適合可能なマスクに
おける変換器の取付けが可能になる。前記空気室に存在
する空気の音響的な剛性はこの場合側薄板の可撓性に比
べて極めて大きくなくてはならず、このようになってい
ると振動薄板は補助薄板を振動薄板と共に可能な限り良
好に運動させることができる。

実施態様 本発明において設けられた補助薄板は、振動薄板及び補
助薄板の固有共振及び対数減衰率が等しいか又はほぼ等
しいと、振動薄板の運動を最も良好に引き受けることが
できる。このようになっていると、両薄板の等しい振動
特性が極めて大きな周波数範囲において保証される。

本発明の別の有利な実施態様では、変換器系の可動の部
分と防毒マスクの補助薄板との間の連結が解離可能であ
る。

このような変換器ないしは変換器系が防毒マスクから解
離可能であるという構成には、必要な場合に防毒マスク
を変換器ないしは変換器系なしにも使用でき、また場合
によっては変換器を迅速かつ簡単に防毒マスクに取付は
可能であるという利点がある。

防毒マスクに配置された振動薄板はマスク装着者の鼻及
び口の前約４ｃｒｎの間隔をおいて位置し、防毒マスク
の使用者に近（にいる人との意志の疎通を可能にする。

このような意志の疎通は必然的に振動薄板自体による極
めて不都合な音放出によって著しく制限される。そこで
本発明の実施態様のように電気音響式の変換器系のため
の音採収のために振動薄板と補助薄板とが関係付けられ
ていると、申し分ない言語理解を伴う著しく改善された
伝達特性が達成される。

なぜならばこのようになっていると防毒マスク内部にお
ける音交番圧がアナログ電気信号に変換されるからであ
る。このアナログ電気信号は例えば無線系又は放送系の
ような電子式の伝達系に送られてイヤホーン、ヘッＰホ
ーンにおいて又はラウドスピーカから受信され得る。従
来公知の意志疎通系に対する利点は特に、はぼ妨害のな
いかつひずみのない従って極めて良好に理解できる伝達
にある。

本発明の別の有利な実施態様では、電気音響式の変換器
系が固有の薄板によってマイクロホンに構成されており
、その薄板が防毒マスクの補助薄板に直接接触している
。このような配置形式は、振動薄板の最大可能な振幅時
にも両薄板が互いに離れないということを考慮すると、
防毒マスクの振動薄板の振動をマイクロホンの薄板に理
想的に伝達することができる。振動薄板と補助薄板とが
接触しているこの構成の利点は、マイクロホンが防毒マ
スクの外側に配置されていて防毒マスク内部における設
置スペース１．１　　　　を必要としないことにある。

例えば音響摩擦のような単純な音響手段によって廉価に
、振動薄板とマイクロホンとから成る系全体の振動特性
を、約５０　Ｈ２から４，０００　Ｈ２までの周波数範
囲において直線的に平らな周波数経過が生じるように規
定することができ、これは同一の周波数範囲における一
定の伝達ファクタに相当する。このような周波数経過は
電子式の伝達系によって得られる明確な言語理解にまさ
るとも劣らない。

防毒マスク内部では音声によって約１２０ｄＢＳＰＬの
高い音圧が生じるので、マイクロホンは一般に用いられ
るマイクロホンに比べて極めて鈍感でなくてはならない
。このようになっていると、マイクロホンから発せられ
た電気信号による過協′喘を電子式の伝達系において回
避することかできる。換言すると、同一のマイクロホン
は外での音場における測定時には極めて鈍感であり、そ
の出力電圧は汎用のダイナミック式マイクロホンに比べ
て約３０ｄＢだけ低い。

この結果マスク装着状態において話した場合に妨害レベ
ルと有効信号とは十分区別される。通　　　　　１常装
着状態において防毒マスクはさらに付加的に周囲の騒音
に対する抑制作用を発輝する。また例えば呼気弁雑音の
ようなマスク自体から生じる雑音はいかなる場合でも３
０　ｄＢだけ弱められるので、伝達の途中で聞こえなく
なる。

本発明の別の実施態様では、防毒マスクの補助薄板が少
なくともエレクトロダイナミック式の変換器系の磁石系
の一部と結合されていて、プランジャ型又は扁平コイル
が位置固定に配置されている。

この場合防毒マスクの補助薄板はマイクロホン薄板とし
て利用され、エレクトロダイナミック式の変換器系のそ
の他の部分と共にマイクロホンにまとめられる。このよ
うな構成では変換器系における固有のマイクロホン薄板
の取付けを節約することができ、それでもなお申し分な
く働くダイナミック式マイクロホンが得られる。

この構成は先に述べたダイナミック式マイクロホンの構
成の裏返しである。この場合の利点は、簡単な形式で防
毒マスクとの結合においてダイナミック式マイクロホン
を選択的にマスクに固定できることにある。

振動させられる振動薄板の音採収はしかしながらまた、
防毒マスクの補助薄板と圧電式の変換器との間において
剛性的な固体結合が生ぜしめられることによっても達成
され得る。圧電式の変換器は特にその重量の軽さと鮮明
さの点ですぐれている。

音採収の別の可能性としてはまた、防毒マスクの補助薄
板が静電式の変換器系の部材と連結されていることによ
っても得られる。静電式の変換器は従来の電気技術にお
いて小型に製作することができ、従ってとのような変換
器は特にその軽量、鮮明度及び簡単な電気接続技術に基
づいて補助薄板からの振動採収のために適している。

実施例 第１図には汎用の防毒マスク１が斜視図で示されており
、この防毒マスク１はゴムマスクと２つの弁保持体２，
４とから成っている。弁保持体２には第１図では見えな
いが吸気供給開口３の後ろに振動薄板が取り付けられて
いる。呼気弁は弁保持体４のなかに配置されている。

第２図には、吸気供給弁と振動薄板７とを保持するため
のプラスチック製の弁保持体２を備えた防毒マスク１が
断面図で示されている。機械的な損傷に対して振動薄板
７は金属又はプラスチックから成る保護フィルタ５，６
によって保護されている。話す際に振動薄板７に作用す
る音圧はこの振動薄板７を振動させて、音声出口通路１
２内における空気を振動させる。音声を外に導く音声出
口通路１２の入口平面に設けられた補助薄板９は電気音
響式の変換器系］１の可動部分と機械的に結合されてい
る。両方の薄板つまり振動薄板７と補助薄板９とは低い
空気室８を介して互いに音響結合されている。変換器系
の可動の部分は第２図に示されているように例えばエレ
クトロダイナミック式の変換器系１１に所属の薄板１０
を介して補助薄板９と・Ｎ）　　　　　接触してゝ゛て
もハ゛シ・　しかしながらまた磁石系の一部が直接補助
薄板９と結合されていてもよく、この場合変換器系１１
のプランジャ型又は扁平コイルは位置固定に配置されて
いる。

補助薄板９と変換器系１１の可動の要素との間の結合部
は解離可能に構成されていても例えば接着によって堅く
構成されていてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による防毒マスクの１実施例を示す斜視
図、第２図は第１図に示された防毒マスクの断面図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、近距離における意志疎通のための振動薄板（７）の
   他にマスクからの間接的な言語伝達用の電気音響式の変
   換器系（１１）が設けられている形式の防毒マスク（２
   ）において、音声出口通路（１２）がマスク側において
   補助薄板（９）によつて閉鎖されており、該補助薄板が
   一方では空気室（８）を介して振動薄板（７）と音響結
   合されていて、他方では電気音響式の変換器系（１１）
   の可動の部材と直接又は間接的に機械的に結合されてい
   ることを特徴とする防毒マスク。 ２、振動薄板（７）及び補助薄板（９）の固有共振及び
   対数減衰率が等しいか又はほぼ等しい、特許請求の範囲
   第１項記載の防毒マスク。 ３、変換器系（１１）の可動の部分と防毒マスク（１）
   の補助薄板（９）との間の連結が解離可能である、特許
   請求の範囲第１項記載の防毒マスク。 ４、エレクトロダイナミックの原理に基づいて作動する
   電気音響式の変換器系（１１）に、固有の薄板（１０）
   が堅く配属されており、このように形成されたマイクロ
   ホンの薄板（１０）が直接補助薄板（９）に接触してい
   る、特許請求の範囲第１項又は第３項記載の防毒マスク
   。 ５、エレクトロダイナミックの原理に基づいて作動する
   電気音響式の変換器系（１１）が設けられており、防毒
   マスク（１）の補助薄板（９）が少なくとも変換器系（
   １１）の磁石系の一部と結合されていて、プランジャ型
   又は扁平コイルが位置固定に配置されている、特許請求
   の範囲第１項又は第３項記載の防毒マスク。 ６、圧電原理に基づいて作動する変換器系が設けられて
   おり、補助薄板（９）が圧電式の変換器系の可動の部分
   と結合されている、特許請求の範囲第１項又は第３項記
   載の防毒マスク。 ７、変換器系が静電式マイクロホンとして構成されてお
   り、該マイクロホンの可動の部材が防毒マスク（２）の
   補助薄板（９）と連結されている、特許請求の範囲第１
   項又は第３項記載の防毒マスク。