DE1081050B - Elektroakustischer Tonaufnehmer - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf elektroakustische Tonaufnehmer, insbesondere Kleingeräte zur Verwendung als Mikrophon in Hörapparaten, Sie bezieht sich auch auf die Kombination des Aufnahmegerätes mit dem Gehäuse eines Hörapparates und einer neuen Vibrationsmembran, die in ihrem Aufbau ein sogenanntes Thuras-Rohr enthält. Der Begriff des elektroakustischen Tonaufnehmers kennzeichnet dabei eine das Antriebssystem aufnehmende Gehäuserückseite, eine Membran, eine Verbindung zwischen dem Antriebssystem und der Membran sowie einen die Membran abdeckenden Deckel, der die Vorderseite des Gehäuses bildet. Das Aufnahmegerät ist in den Fig. 4, 5 und 6 wiedergegeben. Die Fig. 1 zeigt schematisch den Tonaufnehmer 10 in einem Hörgerät 12, das neben dem Tonaufnehmer noch die Batterie, Transistoren usw. aufnimmt.

Mit der Erfindung ist die Aufgabe gestellt, einen Klein-Tonaufnehmer zu schaffen, der die verbesserte Empfindlichkeit im Bereich der niedrigen Frequenzen hat, wie sie durch die Anwendung eines Thuras-Rohres erreicht wird, wobei die Wirkung dieses Rohres auf das Aufnahmegerät als solches begrenzt ist. Thuras hat gelehrt, daß durch Belüftung der Rückseite eines elektroakustischen Tonaufnahmegerätes durch Anschluß an die freie Atmosphäre an einer Stelle nächst der Membran die Ansprache der Membran auf Töne von niedriger Frequenz, etwa von 50 bis 200 Schwingungen, verbessert wird (vgl. USA.-Patent 1 869 178).

Die Hersteller von Hörgeräten, die in der Regel die empfindlichen Aufnehmer nicht selbst herstellen, sind der Lehre von Thuras nur zum Teil gefolgt, und zwar hinsichtlich der Anweisung, daß sein Rohr mit der freien Atmosphäre oder wenigstens einem großen Luftraum in Verbindung stehen müsse. Während diese Anweisung bei üblichen Sprechgeräten ohne weiteres befolgt werden kann, sind die Hersteller von Hörgeräten als Hörhilfe gezwungen, den Aufnehmer mit der Membran in einem gefälligen Gehäuse unterzubringen, und sie gelangten dabei zu einem im wesentlichen geschlossenen Gehäuse, das die erforderliche Entlüftung des Thuras-Rohres nicht zuläßt.

Die Fig. 1 zeigt schematisch eine Aufnahmeeinheit 10 in einem geschlossenen Hörhilfegerät 12 mit einem Thuras-Rohr 14, das den Raum 16 in die Kammer 18 entlüftet. 19 bezeichnet die Membran. Ein Gummiring 20 ist zwischen dem Aufnehmer und der Innenseite des Gehäuses 12 angeordnet, das im Bereich des Gummiringes 20 mit einer kleinen Öffnung 21 für den Eintritt des Tones versehen ist. Es ergibt sich somit eine vordere Kammer 22, die nahezu geschlossen ist und in die das Thuras-Rohr 14 auf Anweisung von Thuras nicht belüftet sein darf. Das Rohr ist dem-Elektroakustischer Tonaufnehmer

Anmelder:

Hugh Shaler Knowles,
GlenEllyn, 111. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Rathmann, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Neue Mainzer Str. 40-42

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 11. Oktober 1956

zufolge wie dargestellt angeordnet, und die Kammer 18 steht in keiner Beziehung zu der den Ton aufnehmenden Seite der Membran, d. h. zu der Kammer 22 oder dem freien Luftraum vor der Öffnung 21.

Diese Ausführung ergibt eine Tonverstärkung nach der strichpunktierten Linie 26 der Fig. 2. Die Verstärkung ist gut im Bereich der niederen Frequenzen. Es schließt sich aber dann ein Kurvental 15 an, wobei der Kurvenberg und das Kurvental eine Folge der Resonanzcharakteristik der Kammer 18 ist und darauf zurückzuführen sind, daß kein Luftweg zwischen dem Membranraum 16 und der Aufnahmeseite der Membran vorhanden ist. Bei dieser geschlossenen Ausbildung lassen sich die Mikrophone gleichförmig ausbilden, doch ist die Wirkung im Schwingungsbereich von 450 bis 900 Hz unbefriedigend.

Andere Hersteller haben das Gehäuse mit Löchern 28 (Fig. 3) versehen, so daß Tonschwingungen aus der Kammer 18 entweichen und an die Vorderseite der Membran gelangen können. In der Regel ist die Öffnung 28 dabei in der Nähe oder in der Umfassungswand des Gerätes angeordnet. Mit diesen Geräten er gibt sich etwa die strichlinierte Kurve 30 (Fig. 1), deren Verlauf bereits besser ist als diejenige der Kurve 26. Diese Ausbildung hat jedoch einige Nachteile. Die Wirkung dieser Aufnahmegeräte ist jedoch sehr unterschiedlich, was darauf zurückzuführen ist, daß es schwierig ist, zu einem gleichmäßigen Zusammenbau

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der Teile zu gelangen. Auch ist der Weg der aus der seiner Länge zu dem Durchmesser abhängig ist von

Öffnung 28 austretenden Luft lang und unbestimmt, den relativen Größen der durch sie zu verbindenden

um an die Vorderseite der Membran zu gelangen, so beiden Räume. Die Einordnung des oder der Thuras-

daß die Vorteile des Thuras-Rohres weitgehend ver- Rohre in die Membran läßt sich auf verschiedene

lorengehen. Auch geben die Öffnungen 28 den Eintritt 5 Weise durchführen. Bei jeder Ausbildung ist jedoch

fremder Tonschwingungen mit anderen Frequenzen wesentlich, daß die Anordnung des Thuras-Rohres auf

frei und lassen die Ablagerung von Staub in der rück- der Membran deren eigentliche Aufgabe nicht beein-

wärtigen Kammer des Aufnehmers zu. trächtigt, und die Thuras-Rohre müssen daher gegen-

Es sei noch erwähnt, daß undichte Stellen zwischen über dem Schwingungszentrum der Membran ausungenau zusammengesetzten Teilen dieser Hörhilfs- io balanciert sein.

geräte eine ähnliche Wirkung haben wie die Anord- Nach einer zweckmäßigen Ausführung ist das

nung der öffnung 28. Thuras-Rohr in der Kuppelstange zwischen der Mitte

Zum Schütz der Membran ist es ferner bekannt, vor der Membran und dem Übertrager angeordnet. Nach

dieser eine Deckplatte 36 (Fig. 4) mit einem kleinen einer anderen Ausführungsart können vier kurze

Mittelloch 58 anzuordnen. Das Aufnahmegerät ist 15 Thuras-Rohre mit einem Bogenwinkel von jeweils 90°

völlig geschlossen und wird in ein Gehäuse 12 nach um den Schwingungsmittelpunkt der Membran und

der Fig. 1 eingesetzt, wobei die Öffnung 58 der Deck- senkrecht zu deren Ebene angeordnet sein. Bei dieser

platte in der Nähe oder in Deckung mit dem Eingangs- Ausbildung ragt jedes Thuras-Rohr ein oder beider-

loch 21 des Gehäuses 12 angeordnet wird. seits über die Membran, so daß in den die Membran

Gegenstand der Erfindung ist die Anordnung eines 20 einschließenden Wänden entsprechende Auswölbungen

Thuras-Rohres unmittelbar zwischen der geschlossenen vorgesehen sein müssen.

hinteren Kammer 16 und der teilweise geschlossenen Nach weiteren Ausführungen kann das Thuras-

vorderen Kammer 22 (Fig. 1) eines Hörgerätmikro- Rohr auch in der Ebene der Membran liegen. Diese

phons und insbesondere zwischen dem rückwärtigen Ausführung läßt die Ausbildung von Thuras-Rohren

Raum 44 und dem vorderseitigen Raum 54 (Fig. 4). 25 von großer Länge bei kleinem Durchmesser zu. Dabei

Hierdurch werden diese elektroakustischen Tonauf- kann das Thuras-Rohr auf der Fläche der Membran

nehmer zu einer in sich vollständigen Baueinheit, die angeordnet sein. Nach einer bevorzugten Ausführungs-

von Luftschwingungen nur innerhalb ihrer Wandung form wird eine Zweischichtmembran verwendet, deren

beeinflußt wird und am Fertigungsort geprüft werden aufeinanderliegende Flächen mit sich zu dem Rohr

kann, wo die entsprechenden Prüf einrichtungen und 30 ergänzenden Rillen versehen sind. Diese Rillen können

Fachkräfte zur Verfügung stehen, um die Geräte auf dabei radial zum Schwingungszentrum der Membran

die gleiche Wirkung einzuregeln. oder nach einer Spirale verlaufen. Sie können auch als

Mit der Erfindung wird somit bewußt von der Lehre Doppelspirale ausgebildet sein. Es ergeben sich dann

von Thuras, sein Rohr in den offenen Raum an der Rohre von großer Länge bei kleinem Durchmesser mit

Tonaufnahmeseite der Membran zu entlüften, abge- 35 verhältnismäßig geringen Ausbauchungen auf beiden

wichen. Es wurde gefunden, daß ein Thuras-Rohr auch Seiten der Membran.

zwischen einem geschlossenen, rückwärtigen Raum Die neue Ausbildung ist mit weiteren Merkmalen hinter der Membran und einem praktisch geschlossenen nachstehend an Hand der in der Zeichnung wiederRaum vor dieser, d. h. der nur eine Öffnung hat, deren gegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei Größe nur einen Bruchteil derjenigen der Membran 40 ist für die Beispiele der Verwendung einer aus zwei beträgt, voll wirksam wird. Schichten bestehenden Membran mit in diesen einge-

Die Erfindung betrifft ferner die Anordnung eines prägten Rillen, die sich zu dem Thuras-Rohr ergänzen, Thuras-Rohres in einem üblichen Hörgerätmikrophon. die Anordnung der Rillen so getroffen, daß das sich Diese elektroakustischen Tonaufnehmer sind in kleinen ergebende Thuras-Rohr mit seinem wesentlichen Quermetallischen Behältern untergebracht, die in der Regel 45 schnitt im Bereich des Schwingungsmittelpunkts der zylindrisch oder vierkantige Prismen sind. Die Ab- Membran auf deren konkaver Seite liegt und nach messungen liegen dabei im letzteren Fall bei etwa dem Einspannrand der Membran nach deren konvexer 5 · 18 · 12 mm. Zwei dieser Kantenlängen sind dabei Seite wandert, wodurch der zur Verfugung stehende durch die Hauptabmessungen der Membran bestimmt, Raum bestmöglichst ausgenutzt ist.
während die dritte Kantenlänge von der Stärke der 50 Es sind ferner Ausführungen möglich, bei denen Spule des Antriebssystems abhängt. Nach der Erfin- das Thuras-Rohr so auf der Membran liegt, daß diese dung ist das Thuras-Rohr mit der erforderlichen nicht zu dem Schwingungszentrum ausbalanciert ist. Größe im Bereich der Abmessungen der Membran und In den Zeichnungen ist

des Übertragers in dem geschlossenen Gehäuse, das Fig. 1 ein schematischer Querschnitt durch einen

ein Zylinder oder ein rechteckiges Prisma sein kann, 55 elektroakustischen Tonaufnehmer in einem geschlos·-

untergebracht. senen Gehäuse,

Zu diesem Zweck ist das Thuras-Rohr durch den Fig. 2 ein Diagramm mit den Verstärkerkurven, die schwingenden Teil der Membran, d. h. innerhalb deren sich bei der erfindungsgemäßen Ausbildung im Ver-Einspannwand durch diese hindurchgeführt, wobei gleich beim Ausgang des Thuras-Rohres in eine gedas Rohr mit seinem wesentlichen Teil in dem sonst 60 schlossene Gehäusekammer oder eine mit einem Ausfrei bleibenden Teil des von der Membran abgeschlos- laß versehene Gehäusekammer ergeben,
senen rückwärtigen Raumes liegt. Die Durchführung Fig. 3 ein schematischer Querschnitt durch einen des Rohres durch die Membran erfolgt dabei an einer Tonaufnehmer mit einem eine öffnung aufweisenden solchen Stelle der Membran, die an deren schwingen- Gehäuse eines Hörgerätes,
den Bewegungen nicht wesentlich beteiligt ist. 65 Fig. 4 ein Längsquerschnitt durch einen elektro-

Nach einer zweiten Ausführung der Erfindung ist akustischen Tonaufnehmer nach der Erfindung mit

das Thuras-Rohr oder eine Mehrzahl dieser Rohre auf fest angeordnetem Thuras-Rohr innerhalb des Ge ■

der Membran in deren Schwingungsfläche angeordnet. häuses nach Linie 4-4 der Fig. 5,

Bei allen diesen Ausführungsformen ist zu beachten, Fig. 5 ein Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 4,

daß die Größe des Thuras-Rohres und das Verhältnis 70 Fig. 6 ein Querschnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5,

Fig. 7 ein Schaubild der Membran mit dem Kuppelstift, der als Thuras-Rohr ausgebildet ist,

Fig. 8 ein Querschnitt nach Linie 8-8 der Fig. 7,

Fig. 9 eine Abwandlung der Ausbildung nach den Fig. 7 und 8,

Fig. 10 eine Draufsicht zu Fig. 9,

Fig. 11 ein Schaubild der Membran mit vier von ihr getragenen Thuras-Rohren,

Fig. 12 ein Schnitt nach Linie 12-12 der Fig. 11,

Fig. 13 ein Schaubild einer rechteckigen Membran, wie sie sich aus den Fig. 4 bis 6 ergibt, die aus zwei Lagen zusammengesetzt ist und in sich zwei bogenförmige Thuras-Rohre einschließt,

Fig. 14 ein Querschnitt nach Linie 14-14 der Fig. 13,

Fig. 15 eine Draufsicht auf eine kreisscheibenförmige Doppelschichtmembran mit zwei nach einer Spirale verlaufenden Thuras-Rohren,

Fig. 16 ein Schaubild einer rechteckigen Membran mit vier radial verlaufenden Thuras-Rohren und

Fig. 17 ein Querschnitt nach Linie 17-17 der Fig. 16.

Nach den Fig. 4 bis 6 ist die offene Seite eines Mikrophongehäuses 32 von einem Rahmen 34 abgedeckt, der die Membran 46 und den Deckel 36 trägt. Der Rahmen 34 bildet den Träger für alle arbeitenden Teile des Tonaufnehmers und trägt an der Unterseite das Antriebssystem 38 und ein Thuras-Rohr 40. Der Rahmen 34 hat einen hochgezogenen Flanschrand 42, der eine flache Mulde 44 begrenzt. Über die Oberfläche des Flanschrandes 42 ist die Membran 46 gespannt, die im Schwingungszentrum den Antriebsstab 48 für das Vibrationsplättchen 49 der Spule des Antriebssystems aufweist. Der Stab 48 durchsetzt eine öffnung 50 des Rahmens und ist mit dem Vibrationsplättchen 49 verbunden. Die Öffnung 50 bildet die Verbindung zwischen der rückwärtigen Kammer 52 und demjenigen Teil dieser Kammer, der zwischen dem Tragrahmen 34 und der Membran 46 liegt. Diese flache Mulde 44 ist der wesentliche Teil der rückwärtigen Kammer, zu der jedoch auch der Raum 52 rechnet, der das Antriebssystem 38 aufnimmt, da beide Räume durch die Öffnung 50 in dem Rahmen 34 miteinander verbunden sind.

Die vordere Kammer ist von der Membran 46 und dem Deckel 36 begrenzt, der mit einem abgesetzten Kragen 56 versehen ist. Für den Zutritt der Tonschwingungen zu der Membran 46 ist der Deckel 36 mit einer Mittelöffnung 58 versehen.

Wie die Fig. 5 zeigt, ist die Membran 46 mit einer eingeprägten ovalen Rille 47 versehen, die den Schwingungsbereich der Membran begrenzt, so daß deren außerhalb der Rille 47 liegende Ecken 43 von den Membranschwingungen kaum beeinflußt werden und dazu geeignet sind, in einem Wandungsloch das Ende des Thuras-Rohres 40 fest verbunden aufzunehmen. Die Rille 47 ist durch zwei umgekehrt verlaufende Einprägungen in der Membran gebildet. Es kann jedoch auch nur eine solche Einprägung vorgesehen sein, wie auch mehrere schmale, einander par- allele Rillen eingeprägt sein können. Nach dem Ausführungsbeispiel ist der Rand 42 des Rahmens 34 in der Ecke 55., in welcher das Thuras-Rohr 40 mit der Membran 46 verbunden ist, diagonal vorgezogen, um eine zusätzliche Auflagerfläche für die Membran 46 zu bilden.

Das Antriebssystem ist von an sich bekannter Bauart, so daß eine in Einzelheiten gehende Beschreibung entbehrlich ist. Die wesentlichen Teile sind den Zeichnungen zu entnehmen, die das Vibrationsplättchen 49 und den Antriebsstab 48 für dieses klar erkennen lassen. Der Stab 48 kann, wie noch zu erläutern sein wird, auch durch ein Rohr ersetzt werden, das dann das Thuras-Rohr bildet.

Es kann auch auf Bemessungsangaben für die Länge und den Durchmesser des Thuras-Rohres 40 verzichtet werden, da die Berechnungsformeln für dieses wohlbekannt sind. Diese Bemessungsfragen stehen auch in keinem unmittelbaren Zusammenhang mit der hier

ίο vorliegenden Anordnung eines derartigen Rohres zwischen einer völlig geschlossenen und einer nahezu geschlossenen Kammer beiderseits der Membran eines Mikrophons. Die Bemessung des Rohres im Durchmesser und in der Länge, ihre Lage in der rückwärtigen Kammer und die Lage der Ausmündung in der vorderen Kammer sind dabei von den verschiedensten Faktoren abhängig, wobei die Behinderung der freien Luftschwingung durch das Antriebssystem, die Resonanz der Wandung der rückwärtigen Kammer, das Gewicht und die sonstigen physikalischen Eigenschaften der Antriebsstränge und des Vibrationsplättchens zu berücksichtigen sind. Zweckmäßig ist es, das jeweils am besten geeignete Rohr für ein bestimmtes Gerät im Versuchsweg zu ermitteln an Hand von Wirkungskurven, wie sie in der Fig. 2 wiedergegeben sind.

Das vorbeschriebene Mikrophon arbeitet wie folgt: Der Ton tritt durch die Öffnung 58 in den Deckel 36 ein und versetzt die Membran 46 in Schwingungen.

Diese werden von der Membran 46 über den Stab 48 auf das Vibrationsplättchen 49 übertragen, durch das ein magnetisches Feld, in dem eine Spule liegt, beeinflußt und dementsprechend ein wechselnder Strom in den Leitern 51 und 53 erzeugt wird.

Bei Frequenzen, die unterhalb des Punktes α der Fig. 2 liegen, ist die Trägheit der Luft in dem Thuras-Rohr so gering, daß der Druckunterschied auf den beiden Seiten der Membran geringer ist, als er es sein würde ohne die Anordnung des Thuras-Rohres, da ein verhältnismäßig schneller Druckausgleich durch das Rohr erfolgt.

Bei Frequenzen, die oberhalb des Punktes b liegen, ist jedoch die Trägheit der Luft in dem Rohr so hoch, daß kaum eine bemerkenswerte Bewegung der Luft durch das Rohr feststellbar ist, und die Druckdifferenz zwischen den beiden Seiten der Membran ist somit im wesentlichen so groß, wie sie es ohne die Anordnung des Rohres wäre. Zwischen den Frequenzen a und b führt die Trägheit der Luft in dem Rohr in Verbindung mit dem Luftwiderstand in der rückwärtigen Kammer (und, wenn überhaupt, in geringem Ausmaß mit dem in der vorderen Kammer) zu einer zeitlichen Verschiebung in der Verdrängung der Luft in dem Rohr, so daß der Druck auf die Rückseite der Membran geringer und auf der Vorderseite der Membran größer ist, als er es ohne die Anordnung des Rohres sein würde.

Während nach den Fig. 4 bis 6 das die geschlossene hintere Kammer mit der beinahe geschlossenen vorderen Kammer verbindende Thuras-Rohr außerhalb des Schwingungsbereichs der Membran angeordnet ist, sind dieses Rohr oder diese Rohre nach den weiteren Ausführungsbeispielen im Schwingungsfeld der Membran angeordnet. Bei den Ausführungen nach den Fig. 7 bis 17 ist die Darstellung auf die Wiedergabe der Membran mit dem oder den Thuras-Rohren beschränkt. Diese Membran entspricht in der sonstigen Anordnung der Membran 46 nach den Fig. 4 bis 6, und ihre Wirkungsweise bzw. diejenige des von ihr getragenen Thuras-Rohres ist nur zu betrachten in

\>"erbindung mit der nahezu geschlossenen vorderen Kammer 54 nach den Fig. 4 bis 6. Es ist jedoch nicht notwendig, daß die Begrenzung der äußeren Kammer von dem Deckel 36 gebildet ist. Das gleiche Ergebnis wird erhalten, wenn das den Tonaufnehmer aufnehmende Gehäuse unter Bildung einer entsprechenden vorderen Kammer an der Innenseite der Wandung eines Hörhilfegerätes angeordnet wird.

Bei der Ausführung nach der Fig. 4 bildet der Stab 48 eine feste Verbindung zwischen dem Vibrationszentrum der Membran 46 und dem Vibrationsplättchen 49. Diese Kuppelverbindung kann in weiten Grenzen geändert werden, ohne die Ausbildung des Turas-Rohres zu beeinflussen.

Bei der Ausführung nach den Fig. 7 und 8 ist der Kuppelstab als Thuras-Rohr ausgebildet. Die nach diesen Figuren kreisscheibenförmig ausgebildete Membran 70 ist mit dem Rand von einem Träger aufgenommen und bildet einen Abschluß für eine geschlossene Kammer, die der Kammer 44, 52 nach der Fig. 4 entspricht. Sie bildet ferner mit der anderen Seite und einem Deckel 36, wie er nach der Fig. 4 vorgesehen ist, eine nahezu geschlossene Kammer 54. Ein Rohr 72 ist mit einem aufgeweiteten Ende 75 an ein Mittelloch der Membran angeschlossen. Das Ende des Rohres 72 ist mit einem Mitnehmer j och 74 versehen, in dem das Vibrationsplättchen 62 gleitend geführt ist.

Im Vergleich zu der Fig. 4 liegt die Kuppelverbindung zwischen dem Rohr 72 und dem Mitnehmerjoch 74 etwa an der Stelle 76 der Fig. 4. Hierdurch wird die Länge des Thuras-Rohres bestimmt. Etwa die halbe Stärke des Tonaufnehmers kann somit für das Thuras-Rohr ausgenutzt werden. Das Thuras-Rohr nach den Fig. 7 und 8 steht dabei in unmittelbarer Verbindung mit der Eingangsöffnung 58 des Deckels. Diese Eingangsöffnung 58 kann jedoch auch ohne Deckung mit dem rohrförmigen Kuppelstück 72 in dem Deckel angeordnet sein.

Eine Ausführung, bei welcher die Ausmündung des Thuras-Rohres in das Eingangsloch 58 vermieden ist, ist in den Fig. 9 und 10 dargestellt. Bei dieser Ausbildung ist das Rohr 72 zu einem flachen Trichter erweitert und mit diesem an der Unterseite der Membran 76 befestigt. Nahe dem Angriff des Trichterflansches an der Membran 76 ist diese mit einem Kranz von Löchern 78 versehen, wobei der Durchmesser dieses Lochkranzes größer ist als der Durchmesser der Eingangsöffnung 58.

Bei den Ausbildungen nach den Fig. 7 bis 10 liegt das Thuras-Rohr innerhalb eines auch sonst vorhandenen Raumes der Gesamteinrichtung und kann in den erforderlichen Abmessungen gehalten werden, ohne daß das Gerät an sich vergrößert wird.

Eine andere Abwandlung, bei welcher mehrere Thuras-Rohre senkrecht zur Membranebene vorgesehen sind, ergibt sich aus den Fig. 11 und 12. Bei dieser Ausbildung trägt die Membran 80 innerhalb des von der Prägerille 82 umschlossenen Teiles vier Thuras-Rohre 84, 86, 88 und 90, die in gleichmäßiger Verteilung auf einem Kreis um die Mitte der Membran 80 angeordnet sind. Die Thuras-Rohre stehen dabei beiderseits über die Oberflächen der Membran vor, und die Gesamtausbildung ist sorgsam ausgewuchtet. Die Thuras-Rohre müssen dabei so bemessen sein, daß sie eine gewisse Luftmenge einschließen. Die Anordnung einfacher Löcher in der Membran genügt nicht. Auch muß bei der Ausbildung des Tragrahmens und des Deckels dieser Anordnung der Thuras-Rohre Rechnung getragen werden, damit das freie Schwingen der Membran mit den Rohren durch diese Begrenzungsflächen nicht beeinträchtigt wird. Die Ausbildung nach den Fig. 11 und 12 ist dann vorteilhaft, wenn die Höhe des Gehäuses unbeachtlich ist.
Die Fig. 13 bis 17 zeigen drei Membranausbildungen, bei denen das Thuras-Rohr in der Ebene der Membran angeordnet ist. Die bevorzugte Ausbildung ist in den Fig. 13 und 14 wiedergegeben. Die Membran besteht in diesem Fall aus zwei Metallfolien 91,

ίο 92. Eine ovale Rille 94 in der Folie 91 begrenzt deren Schwingungsbereich. Die Folie 91 ist mit dem Rand in den Rahmen eingespannt, der die eine oder beide Kammern begrenzt. Die Folie 92 ist dabei stärker und steifer gehalten als die Folie 91. In die beiden Folien 91, 92 sind je zwei einander ergänzende Rillen 96, 97, 98 und 99 eingeprägt. Diese bogenförmigen Rillen 96 bis 99 sind dabei genau zu dem Schwingungsmittelpunkt 100 der Membran ausgerichtet. Die Rillen 96 und 98 in der oberen Folie 91 sind dabei an den einander entgegengesetzten Enden mit an der Oberseite der Membran ausmündenden Auslassen 101., 103 versehen, während die Rillen 97 und 99 an den entgegengesetzten Enden mit Öffnungen 102, 104 auf der Unterseite der Membran ausmünden. Die von den Rillen 96 bis 99 gebildeten beiden Thuras-Rohre schließen jeweils einen Winkel von 180° ein. An Stelle der ovalen Form können sie auch im Querschnitt rechteckig gehalten und auch nur in einer der beiden Folien, und zwar zweckmäßig in der stärkeren Folie, angeordnet sein.

Bei der Abwandlung nach der Fig. 15 ist die aus zwei Folien zusammengesetzte Membran 105 kreisscheibenförmig gehalten und mit zwei in der Form von ineinanderlaufenden Spiralen ausgebildeten Thuras-Rohren 106 und 108 versehen. Das Rohr 106 öffnet sich mit dem einen Ende 110 auf der Oberseite und mit dem anderen Ende 112 auf der Unterseite der Membran, während das Rohr 108 mit dem Ende 114 auf der Oberseite und mit dem Ende 116 auf der Unterseite der Membran ausmündet. Die Länge dieser Thuras-Rohre richtet sich nach ihrem lichten Durchgang.

Nach den Fig. 16 und 17 sind vier radial gerichtete Thuras-Rohre 120, 122, 124 und 126 vorgesehen, die in die den Schwingungsbereich begrenzenden Rille 128 ausmünden. Diese Anordnung ist bei solchen Geräten zweckmäßig, bei denen die Luft in die vordere Kammer im Bereich der seitlichen Begrenzungsflächen eintritt, während die andere Kammer im Be- reich der Mitte mit der Außenluft in Verbindung steht, also etwa in der Nähe der Kuppelstange, die eine kleine Öffnung in dem Querträger zwischen den beiden durch die Membran gehenden Kammern durchsetzt.

An Stelle der Ausbildung der Thuras-Rohre durch Rillenausprägungen in beiden Membranfolien können diese Rohre auch als besondere Bauteile auf der Oberseite oder der Unterseite einer einteiligen Membran angeordnet sein.

Die Form der Membran ist für das Wesen der Erfindung ohne Bedeutung. Im allgemeinen ist die Membran mit dem Rand zwischen zwei Halteglieder eingespannt. Nach den Fig. 4 bis 6 ist die Membran zwischen dem Flansch 56 des Deckels 36 und dem Flansch 42 des Querträgers 34 eingespannt, wobei beim Zusammenbau die Membran zunächst mittels Klebstoff auf den Flanschrand 42 aufgeklebt und dann der Deckel 36 angeordnet wird. Der Deckel ist dabei fest gesichert, so daß der Hersteller der Hörhilfen die Übertrager- oder Aufnehmereinheit nicht öffnen kann.

Auch die Ausbildung des schwingenden Teiles der Membran ist für das Wesen der Erfindung unbeachrlich. So kann die rechteckige Membran nach der Fig. 13 mit einer ringförmigen Rille zur Begrenzung des Schwingungsbereichs versehen sein, wobei dann die Thuras-Rohre nach den Fig. 15 oder 7 ausgebildet werden. Die außerhalb der Begrenzungsrille liegenden Teile der Membran bilden nur die an das Gehäuse angepaßten Befestigungsmittel.

Bei der Ausbildung nach der Fig. 4 liegt die Einlaßöffnung 58 für den Eintritt der Tonschwingungen konzentrisch zur Achse 59 der Kuppelstange 48 und dem Schwingungszentrum der Membran. Eine bessere Tonaufnahme und -verstärkung wird erreicht, wenn die Einlasse für die Tonschwingungen gleichmäßig um den Schwingungsmittelpunkt der Membran herum verteilt sind. Die Hersteller dieser Hörhilfen lassen jedoch vielfach das Eintrittsloch 58 nicht unmittelbar ins Freie ausmünden bzw. tragen die Benutzer dieser Hörhilfen die Geräte unter einem Bekleidungsstück, so daß die die öffnung 58 erreichenden Tonschwingungen nicht gleichmäßig über sie verteilt werden. Es kann daher diese Einlaßöffnung auch außerhalb des Bereichs des Schwingungsmittelpunkts der Membran angeordnet werden, ohne daß das Empfangsergebnis hierdurch beeinträchtigt wird.

Auch die Ausmündung des oder der Thuras-Rohre unmittelbar im Bereich der Eintrittsöffnung 58 des Deckels 36 ist nicht erwünscht. Nach den gemachten Erfahrungen wird das Thuras-Rohr durch die Membran hindurch zweckmäßig an einer solchen Stelle entlüftet oder werden die Thuras-Rohre an solchen Stellen entlüftet, die nicht zentral zu der Einlaßöffnung ausgerichtet sind. Diese Entlüftung soll auch so angeordnet sein, daß sie sich über die ganze Fläche der Membran gleichmäßig auswirkt, wie dies beispielsweise bei der Ausbildung nach den Fig. 9 und 10 der Fall ist.

Auch ist das Vorhandensein von die freie Luftschwingung beeinträchtigenden Hindernissen in die das Übertragungsgerät aufnehmende Kammer von untergeordneter Bedeutung. So bildet bei der Ausführung nach der Fig. 4 das Querlager 34, das nur eine Durchgangsöffnung 50 hat, ein gewisses Hindernis für die freie Ausbreitung der Schwingungen. Wenn bei dieser Ausbildung das oder die Thuras-Rohre auf der Membran angeordnet sind, ist die den Übertrager 38 aufnehmende Kammer 52 von untergeordneter Bedeutung, und der Durchlaß 50 kann so klein gehalten werden, wie es für den Durchgang der Kuppelstange 48 notwendig ist. Wenn die Kuppelstange 72 nach der Fig. 8 als Thuras-Rohr ausgebildet ist, muß der Durchgang 50 in ausreichender Größe gehalten sein, wobei er dann zweckmäßig nahe dem unteren Ende der das Thuras-Rohr bildenden Kuppelstange vorgesehen wird.

Bei allen vorbeschriebenen Ausführungen mündet das Thuras-Rohr in eine kleine vordere Kammer. Die Theorie über die Anordnung dieses Thuras-Rohres beruht darauf, daß in einem Zwischenbereich der Schwingungen, die von dem oder den Rohren aufgenommene Luft in dem oder den Rohren hin- und herbewegt wird und damit zur Verstärkung der Tonschwingung beiträgt. Die kleinere Kammer bildet dabei praktisch eine Verlängerung des bzw. der Thuras-Rohre, so daß die durch die Luftbewegung in dem oder den Thuras-Rohren bewirkte Druckänderung gleichmäßig auf die Fläche der Membran übertragen wird. Die Ausbildung der Kuppelstange als Thuras-Rohr ist dabei besonders zweckmäßig, da hierdurch die Luftbewegung innerhalb des Thuras-Rohres unmittelbar auf das Sehwingungszentrum der Membran übertragen wird. Die graphische Darstellung nach der Fig. 2 gibt den Frequenzbereich wieder, in dem die erfindungsgemäße Anordnung des Thuras-Rohres bei Hörhilfen besonders wirksam ist.

Bei Anordnung des oder der Thuras-Rohre auf der Membran bzw. deren Ausbildung in der Membran muß diese dynamisch genau ausgewuchtet sein. Diese Auswuchtung kann durch die Anordnung besonderer Ausgleichsgewichte auf der Membran herbeigeführt werden.

Claims (13)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektroakustischer Tonaufnehmer und -verstärker, insbesondere Hörhilfe mit einem von einer Membran in zwei Kammern unterteilten Gehäuse, wobei die eine, kleinere Kammer durch eine kleine Öffnung mit der Außenluft in Verbindung steht und die andere, größere Kammer den von der Membran angetriebenen Tonverstärker aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrartige Kanal die die beiden Kammern trennende Membran durchsetzt.

2. Tonaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrartige Kanal in der Ebene der Membran angeordnet ist.

3. Tonaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrartige Kanal auf der Membran angeordnet ist und senkrecht zur Ebene der Membran verläuft.

4. Tonaufnehmer nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das von einem einseitig offenen Kasten gebildete Gehäuse von einem mit einem hochgezogenen Kragen versehenen Querträger abgedeckt ist, der auf der Unterseite den Tonaufnehmer und -verstärker trägt, der Querträger durch eine über seinen hochgezogenen Rand gespannte Membran abgedeckt ist, die Membran im Schwingungsmittelpunkt durch eine Kuppelstange, die einen Durchlaß des Querträgers durchsetzt, mit dem Tonaufnehmer verbunden und durch einen das Gehäuse schließenden Deckel überfangen ist, der eine Einlaßöffnung hat, und der rohrartige Kanal von dem Querträger gehalten ist, wobei er mit dem einen Ende in der den Tonaufnehmer aufweisenden Kammer liegt und mit dem anderen Ende die Membran durchsetzt.

5. Tonaufnehmer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran nahe dem eingespannten Rand mit einer ihren Schwingungsbereich begrenzenden Rille versehen und die Ausmündung des rohrartigen Kanals außerhalb der von der Rille begrenzten Fläche der Membran vorgesehen ist.

6. Tonaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran die rohrartigen Kanäle konzentrisch zu ihrem Schwingungsmittelpunkt aufnimmt, wobei die dem Mittelpunkt benachbarten Enden der Kanäle auf der Unterseite der Membran und die Gegenenden auf der Oberseite der Membran ausmünden.

7. Tonaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle zu der Ebene der Membran geneigt sind, so daß sie von den dem Schwingungsmittelpunkt der Membran benachbarten Enden auf der Unterseite der Membran nach den äußeren Enden auf der Oberseite der Membran stetig ansteigen.

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8. Tonaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrartigen Kanäle zum Schwingungsmittelpunkt der Membran ausgewuchtet auf dieser angeordnet sind.

9. Tonaufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrartigen Kanäle konzentrisch in Spiralform um den Schwingungsmittelpunkt der Membran angeordnet sind.

10. Tonaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrartigen Kanäle radial um den Schwingungsmittelpunkt der Membran angeordnet sind.

11. Tonaufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran von zwei aufeinanderliegenden Folien gebildet ist und die rohrartigen Kanäle von aus beiden Folien ausgeprägten, einander ergänzenden Rillen geformt sind.

12. Tonaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran von einer oberen, dünneren, mit einem Einspannrand versehenen Folie und einer unteren, nur den Schwingungsbereich der Membran bedeckenden stärkeren Folie zusammengesetzt ist.

13. Tonaufnehmer nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß er in an sich bekannter Weise in ein Gehäuse (12) eingesetzt ist, wobei die öffnung (58) der Deckplatte (36) in der Nähe oder in einer Flucht mit der Eingangsöffnung (21) des Gehäuses (12) angeordnet ist, und daß zwischen der Deckplatte (36) und der Wand des Gehäuses (12) ein Gummiring (20) liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 342 334, 2 022 060;
britische Patentschrift Nr. 590 572.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

©009 508/265 4.60'