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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Anmeldung bezieht sich auf Ohrstöpsel („ear tips“) für akustische Vorrichtungen und insbesondere auf Ohrstöpsel mit einer Trümmersperre.
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HINTERGRUND
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Akustische Vorrichtungen wie Kopfhörer, Hörhilfen, Stethoskope und andere Schallemissionsgeräte werden mit einem Ohrstöpsel an das Ohr eines Benutzers gekoppelt. Solche Ohrstöpsel umfassen typischerweise einen Schalldurchgang mit einem Schalleinlass und einem Schallauslass. Der Schalleinlass ist mit dem Schallemissionsgerät gekoppelt und der Schallauslass ist vor Ort (in situ) auf den Gehörgang des Benutzers gerichtet. Akustische Vorrichtungen sind jedoch anfällig für Verunreinigungen durch Wachs und andere Ablagerungen, die sich ansammeln und die Schallausgabe behindern können.
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Figurenliste
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Für ein vollständigeres Verständnis der Offenbarung sollte auf die folgende detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen werden, in denen gilt:
- 1 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Ausführungsform eines Ohrstöpsels;
- 2 ist eine Vorderansicht des Ohrstöpsels von 1;
- 3 ist eine perspektivische Rückansicht des Ohrstöpsels von 1;
- 4 ist eine Querschnittsansicht der Ohrstöpsel von 1 entlang der Linien A-A in 1;
- 5 eine perspektivische Vorderansicht einer anderen Ausführungsform eines Ohrstöpsels mit einem Gitter und einem ringförmigen Träger;
- 6 ist eine Querschnittsansicht des Ohrstöpsels von 5 entlang der Linien B-B in 5;
- 7 ist eine perspektivische Vorderansicht einer anderen Ausführungsform eines Ohrstöpsels mit einem von vorne eingeführten Gitter;
- 8 ist eine Querschnittsansicht des Ohrstöpsels von 7 entlang der Linien C-C in 7;
- 9 ist eine Querschnittsansicht einer anderen Ausführungsform des Ohrstöpsels von 7 mit einer von vorne eingeführten perforierten Dose;
- 10 ist eine perspektivische Vorderansicht einer anderen Ausführungsform eines Ohrstöpsels mit einem Netz; und
- 11 Ist eine Querschnittsansicht des Ohrstöpsels von 10 entlang der Linien D-D in 10.
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Fachleute werden erkennen, dass Elemente in den Figuren der Einfachheit und Klarheit halber dargestellt sind. Es versteht sich ferner, dass bestimmte Aktionen und/oder Schritte in einer bestimmten Reihenfolge des Auftretens beschrieben oder dargestellt werden können, während Fachleute verstehen werden, dass eine solche Reihenfolge oder Sequenz nicht tatsächlich erforderlich ist. Es wird auch verstanden werden, dass die hierin verwendeten Begriffe und Ausdrücke die gewöhnliche Bedeutung haben, wie sie solchen Begriffen und Ausdrücken in Bezug auf ihre entsprechenden jeweiligen Bereiche zugeordnet ist, es sei denn, spezifische Bedeutungen wurden hierin anderweitig dargelegt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft Ohrstöpsel mit einer Trümmersperre zur Verwendung in Kombination mit Hörgeräten. Das Hörgerät kann als ein Empfänger-in-Kanal-Gerät („receiver-in-canal“, RIC) ausgebildet sein, das elektrisch mit einem Hinter-dem-Ohr-Gerät („behind-the-ear“, BTE) verbunden ist. Das BTE umfasst typischerweise eine Batterie und einen Prozessor, und das RIC umfasst typischerweise einen elektroakustischen Wandler, der in einem Gehäuse angeordnet ist und einen Abschnitt aufweist, der zum wenigstens teilweise Einführen in den Gehörgang eines Benutzers konfiguriert ist. In anderen Ausführungsformen ist das Hörgerät ein In-dem-Ohr-Gerät („in-the-ear“, ITE) oder ein Vollständig-im-Kanal-Gerät („completely-in-canal“, CIC), das den Wandler, die elektrischen Schaltungen und alle anderen Komponenten enthält. In einer anderen Ausführungsform ist das Hörgerät ein Hinter-dem-Ohr-Gerät („behind-the-ear“, BTE), das den Wandler, die elektrischen Schaltungen und alle anderen Komponenten enthält, mit Ausnahme eines Schallschlauchs, der sich in das Ohr erstreckt. Die Lehren der vorliegenden Offenbarung sind auch auf Über-Ohr-Geräte, Ohrhörer, Ohrstöpsel („ear buds“) und Ohrmuscheln, drahtlose (z.B. Bluetooth) Headsets und In-Ear-Geräte neben anderen tragbaren Geräten anwendbar, die wenigstens eine teilweise Versiegelung des Ohrs des Benutzers bilden und daraufhin einen Ton abgeben.
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Hörgeräte umfassen typischerweise einen oder mehrere schallerzeugende elektroakustische Wandler, die in einem Gehäuse angeordnet sind, das einen Auslauf oder eine Düse oder eine andere schallemittierende Struktur enthält, an die den Ohrstöpsel gekoppelt ist. Der Wandler kann als Ankerempfänger, ein dynamischer Lautsprecher oder ein anderer Schall erzeugender Wandler ausgebildet sein.
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Der Ohrstöpsel umfasst im Allgemeinen ein Körperelement, das einen akustischen Durchgang mit einem akustischen Einlass und einem akustischen Auslass aufweist, und einen Ohrschnittstellenabschnitt, der wenigstens teilweise um das Körperelement herum angeordnet ist, um wenigstens eine teilweise Dichtung mit dem Ohr des Benutzers zu bilden. Der akustische Einlass ist mit einem Auslauf oder einer Düse eines Hörgeräts verbunden, von dem hier Beispiele beschrieben werden, und der Schallauslass gibt einen Ton an das Ohr des Benutzers ab, wenn der vom Benutzer getragene Ohrstöpsel getragen wird. Eine Barriere ist über dem Schalldurchgang angeordnet und in einigen Ausführungsformen ist ein Gitter optional zwischen der Barriere und dem akustischen Auslass angeordnet, wie hierin weiter beschrieben, zusammen mit verschiedenen anderen optionalen Merkmalen und beispielhaften Implementierungen.
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In 1 - 2 ist ein Ohrstöpsel 10 zum entfernbaren Koppeln an einen Ausgang einer akustischen Vorrichtung konfiguriert, wovon Beispiele hierin diskutiert werden. In 3 - 4 umfasst der Ohrstöpsel 10 ein Körperelement 26 mit einem akustischen Durchgang 24, durch den Schall hindurchtritt. Der akustische Durchgang umfasst einen akustischen Eingabeabschnitt oder Einlass 34 und einen akustischen Ausgabeabschnitt oder Auslass 36. Der Ohrstöpsel umfasst einen Ohrschnittstellenabschnitt, der wenigstens teilweise um das Körperelement herum angeordnet ist. Der Ohrschnittstellenabschnitt bildet wenigstens eine teilweise Dichtung mit dem Ohr des Benutzers. In 1 - 2 ist der Ohrschnittstellenabschnitt als eine Kuppel 14 konfiguriert. In anderen Ausführungsformen kann der Ohrschnittstellenabschnitt andere Konfigurationen aufweisen, beispielsweise eine oder mehrere radiale Flossen. 2 zeigt den Ohrschnittstellenabschnitt, der an einem Übergangsradius 16 mit dem Körperelement gekoppelt ist, wobei ein Abschnitt 18 des Körperelements über den Radiusabschnitt hinausragt. 6, 8 - 9 und 11 zeigen ähnliche Ohrstöpsel mit einem Körperelement und einem Ohrschnittstellenabschnitt. Die Ausführungsformen in 8-9 und 11 haben keinen Übergangsradius 16 und keinen vorstehenden Abschnitt 18, gezeigt in 4 und unterscheiden sich in anderer Hinsicht hierin.
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Das Körperelement und der Ohrschnittstellenabschnitt können aus einem elastomeren Material hergestellt sein. Geeignete Materialien umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein, Naturkautschuk, Butylkautschuk oder weiches Neopren, Verbindungen auf Polymerbasis wie Silikon, Verbindungen auf Latexbasis und andere natürliche oder synthetische Materialien oder Kombinationen solcher Materialien. Das bestimmte verwendete Material kann von einem oder mehreren Faktoren abhängen, einschließlich des Wunsches nach Biokompatibilität und oleophoben Eigenschaften unter anderen Gesichtspunkten und Anforderungen an den Anwendungsfall. In den gezeigten Ausführungsformen bilden das Körperelement und der Ohrschnittstellenabschnitt ein nicht zusammengebautes einheitliches Element, das in einem Formteil oder einer anderen Operation gebildet werden kann. In anderen Ausführungsformen bilden jedoch das Körperelement und der Ohrschnittstellenabschnitt eine Anordnung separater Komponenten.
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Der Ohrstöpsel umfasst eine akustisch durchlässige Barriere, die mit dem Körperelement verbunden ist und über dem akustischen Durchgang angeordnet ist. Auf diese Weise breitet sich der Schall durch den akustischen Durchgang und über die akustisch durchlässige Barriere aus. Hier werden verschiedene Strukturen zum Anordnen der Barriere über dem Schalldurchgang beschrieben. Die Barriere kann aus einem porösen Material oder einem nicht-porösen Material gebildet sein. Ein Beispiel für ein nicht-poröses Barrierematerial ist Silikon. Silikon und andere nicht poröse Materialien blockieren die Wanderung von Dampfphasenwachs. In einer Ausführungsform ist die Barriere ein Netz mit einer Vielzahl von gewundenen Pfaden. Ein solches Netz kann aus Kunststoff, Metall, Kohlefaser oder einem anderen Material bestehen. Die Barriere kann in Ausführungsformen, die kein Schutzgitter aufweisen, das hierin weiter beschrieben wird, aus einem beständigen Material gebildet sein. In einigen Ausführungsformen umfasst die Barriere auch eine oleophobe Beschichtung (fettabweisende Beschichtung).
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In 4 ist eine akustisch durchlässige Barriere 38 an einem Träger 40 befestigt, der in einer Aussparung 42 des Körperelements angeordnet und gehalten wird. Das Körperelement 26 kann während der Herstellung des Körperelements um den Träger herum geformt werden. Alternativ kann der Träger nach Bildung des Körperelements über den Einlass 34 des Schalldurchgangs in der Aussparung sitzen. Der Träger kann ein Kunststoff, Kohlefaser, Leichtmetall oder ein anderes Material sein. Die Barriere kann vor oder nach dem Zusammenbau des Trägers mit dem Körperelement mit dem Träger zusammengebaut werden. Ein Umfang 46 der Sperre 38 kann an dem Träger 40 durch ein Klebemittel, Umspritzen, Einpressen, Schweißen, Abstecken oder andere Befestigungsverfahren oder - mechanismen befestigt werden. Alternativ können die Barriere und der Träger aus dem gleichen Material wie ein nicht zusammengebautes einheitliches Element hergestellt sein. In 4 ist die Barriere ein Netz, wie es hier beschrieben ist. In anderen Ausführungsformen ist die Barriere ein poröses oder nicht-poröses Material.
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In 6 ist eine akustisch durchlässige Barriere 76 an einem Träger 74 befestigt, der in einer Aussparung 72 des Körperelements angeordnet und gehalten wird. Das Körperelement kann während der Herstellung des Körperelements um den Träger herum geformt werden. Alternativ kann der Träger nach dem Ausbilden des Körperelements über den Einlass des Schalldurchgangs in der Aussparung sitzen. Der Träger kann ein Kunststoff, Kohlefaser, Leichtmetall oder ein anderes Material sein. Umfangsabschnitte 71 und 73 der Barriere werden durch Einrasten oder einen anderen Haltemechanismus in einer Aussparung des Trägers 74 gehalten, von denen Beispiele hier erörtert werden. Die Barriere kann vor oder nach dem Zusammenbau des Trägers mit dem Körperelement mit dem Träger zusammengebaut werden. Alternativ können die Barriere und der Träger aus dem gleichen Material wie ein nicht zusammengebautes einheitliches Element hergestellt sein. 6 ist die Sperre ein poröses oder nicht-poröses Material. In anderen Ausführungsformen ist die Sperre ein Netz.
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In 8 ist eine akustisch durchlässige Barriere 108 an einem Träger 106 befestigt, der in einer Aussparung 104 des Körperelements angeordnet und gehalten wird. Das Körperelement kann während der Herstellung des Körperelements um den Träger herum geformt werden. Alternativ kann der Träger nach der Bildung des Körperelements über den Schalldurchgang in der Aussparung sitzen. In 8 wird ein Umfang der Barriere zwischen einem Flansch des Trägers und einem Halteelement 105 durch Einrasten oder einen anderen Haltemechanismus gehalten, von denen Beispiele hier erörtert werden. Die Barriere 108 und das Halteelement 105 können mit dem Träger 106 zusammengebaut werden, bevor oder nachdem der Träger in dem Körperelement angeordnet ist. Das Träger- und Halteelement kann ein Kunststoff, Kohlefaser, Metall oder ein anderes Material sein. In 8 ist die Sperre ein poröses oder nicht-poröses Material. In anderen Ausführungsformen ist die Sperre ein Netz.
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In 9 ist eine akustisch durchlässige Barriere 128 an einem Träger 112 befestigt, der als eine perforierte Dose ausgebildet ist und einen radialen Flansch 123 aufweist, der in einer Aussparung 124 angeordnet ist und gehalten wird, die in einer rohrförmigen Hülse 116 ausgebildet ist, die den Schalldurchgang innerhalb des Körperelements definiert. Das Körperelement kann während der Herstellung des Körperelements um die Hülse 116 herum geformt werden. Alternativ kann die Hülse mit dem Körperelement nach dessen Herstellung zusammengebaut werden und darin mit Klebstoff oder anderen hierin beschriebenen Mitteln gehalten werden. Der Träger kann mit der Hülse vom Einlass des Schalldurchgangs aus zusammengebaut und darin durch Einschnappen oder andere hierin beschriebene Befestigungsmittel gehalten werden. Die Hülse und der Träger können aus einem Kunststoff, Kohlefaser, Metall oder einem anderen Material gebildet werden. In 9 ist die Barriere ein poröses oder nicht-poröses Material. In anderen Ausführungsformen ist die Sperre ein Netz.
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In 11 ist eine akustisch durchlässige Barriere 142 direkt an einem Endabschnitt einer rohrförmigen Hülse oder eines Trägers 146 befestigt, der den Schalldurchgang durch das Körperelement definiert. Die Barriere kann während der Bildung des Trägers in den Träger eingeformt werden. Alternativ kann die Barriere an dem Träger befestigt werden, nachdem der Träger in dem Körperelement angeordnet ist. Das Körperelement kann während der Herstellung des Körperelements um den Träger herum geformt werden. Alternativ kann der Träger mit dem Körperelement nach dessen Herstellung zusammengebaut und darin mit Klebstoff oder anderen hierin beschriebenen Befestigungsmitteln gehalten werden. In 11 umfasst das Körperelement eine Lippe 140, die sich über einen Endabschnitt der Hülse erstreckt. Eine solche Konfiguration trägt dazu bei, die Hülse zu halten und kann verhindern, dass sich die Hülse in den Gehörgang des Benutzers verlagert. Der Träger kann aus einem Kunststoff, Kohlefaser, Metall oder einem anderen Material gebildet sein. In 11 ist die Barriere ein Netz, wie hierin beschrieben. In anderen Ausführungsformen ist die Barriere ein poröses oder nicht-poröses Material.
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Die Ohrstöpsel umfassen eine Rückhaltestruktur, die in dem Schalldurchgang zum Koppeln mit einer Düse oder einem Auslauf der Hörgeräts ausgebildet ist. Verschiedene Beispiele für solche Rückhaltestrukturen sind hier beschrieben, von denen jede dauerhaft oder entfernbar mit einem Hörgerät gekoppelt sein kann.
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In 3 - 4 umfasst das Körperelement 26 eine Rückhaltestruktur, die auf einer Oberfläche 28 des akustischen Durchgangs 24 ausgebildet ist. Die Rückhaltestruktur 26 ist konfiguriert, um den Ohrstöpsel 10 lösbar an einer akustischen Vorrichtung zu befestigen. In 4 ist der Schalldurchgang des elastischen Körperelements so konfiguriert (d.h. dimensioniert), dass er einen engen Reibungssitz mit der Düse oder dem Ausgang der akustischen Vorrichtung schafft, ohne dass reibungserhöhende Merkmale erforderlich sind.
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In 6 gezeigt, umfasst die Rückhaltestruktur Aussparungen 66 für einen passenden Eingriff mit komplementären Widerhaken 68, die an der Düse oder dem Auslauf 64 des Hörgeräts ausgebildet sind. Die Rückhaltestruktur von 8 zeigt ähnliche Aussparungen 96 für einen passenden Eingriff mit Widerhaken 98, die an dem Auslauf 94 des Hörgeräts ausgebildet sind. In alternativen Ausführungsformen weist das Körperelement keine Aussparungen auf, wobei die elastische Natur des Körperelements mit Widerhaken oder einer anderen Struktur der Düse oder des Auslaufs in Eingriff steht und diese hält. In 9 ist die Rückhaltestruktur als eine Oberfläche 122 auf der röhrenförmigen Hülse 116 ausgebildet, die in dem Körperelement angeordnet ist, wie hierin beschrieben. Die Eingriffsfläche 120 ist konfiguriert, um mit einer komplementären Oberfläche 122 an der Düse 118 in Eingriff zu treten. In 11 ist die Rückhaltestruktur als eine Oberfläche 147 auf dem rohrförmigen Träger 146 ausgebildet, der in dem Körperelement angeordnet ist, wie hierin beschrieben. Die Eingriffsfläche 147 ist so konfiguriert, dass sie mit einer komplementären Oberfläche 140 an der Düse 148 in Eingriff steht.
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In einigen Ausführungsformen umfasst der Ohrstöpsel zusätzlich zu der akustisch durchlässigen Barriere ein Gitter mit Öffnungen, die über dem akustischen Durchgang angeordnet sind. Die Größe der Gitteröffnungen hängt von der Funktion des Gitters ab. In einem Beispiel soll das Gitter das Eindringen von Trümmern verhindern, und die Öffnungen haben eine durchschnittliche Öffnungsgröße von größer oder gleich 50 Mikrometer. Die Öffnungsgröße ist als Quadratwurzel einer Querschnittsfläche einer Öffnung definiert. In Ausführungsformen, bei denen die Barriere ein poröses Material ist, ist die durchschnittliche Öffnungsgröße der Barriere geringer als die durchschnittliche Öffnungsgröße des Gitters. In anderen Ausführungsformen dient das Gitter zum Halten anderer Komponenten der Ohrstöpsel, wie hierin erörtert, und die Öffnungen können größer sein. Das Gitter kann auch dazu dienen, die Barriere vor Beschädigungen zu schützen, wenn die Barriere leicht durch den Kontakt mit Fremdkörpern beschädigt werden könnte.
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1-2 und 4 zeigen ein Gitter 20 mit einer Vielzahl von Öffnungen 22. 4 zeigt das Gitter, das näher an dem akustischen Ausgangsendabschnitt des akustischen Durchgangs 36 angeordnet ist als die akustisch durchlässige Barriere 38. 5-6 zeigen auch den Ohrstöpsel mit einem Gitter 58 mit Öffnungen 60, die in einem ausgesparten Abschnitt 56 ausgebildet sind. 6 zeigt auch das Gitter, das näher am akustischen Auslass 36 des akustischen Durchgangs angeordnet ist als die akustisch durchlässige Barriere. In 1 - 6 ist das Gitter ein nicht zusammengebautes einheitliches Teil des Körperelements. Als solcher kann das Gitter mit dem Körperelement ein Formteil oder ein anderer Herstellungsvorgang sein. In 7 - 8 ist das Gitter eine diskrete Komponente 88 mit Öffnungen 90, die mit dem Körperelement zusammengebaut ist. Das Gitter 88 wird durch ein Klebemittel oder ein anderes hierin beschriebenes Befestigungsmittel mit dem Träger 106 zusammengebaut. 9 ist eine andere Ausführungsform, bei der das Gitter eine diskrete Komponente in Form einer perforierten Dose 112 ist, die an der Hülse 116 befestigt ist, wie hierin beschrieben. 11 enthält kein Gitter. Alternativ können die Ausführungsformen von 1-8 auch das Gitter ausschließen.
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In einigen Ausführungsformen umfasst der Ohrstöpsel eine Entlüftung, um den Luftdruck in dem Schalldurchgang mit dem Umgebungsatmosphärendruck auszugleichen. Eine solche Entlüftung beseitigt die Notwendigkeit eines Druckausgleichslochs durch eine nicht-poröse Barriere, die anfälliger für Verstopfungen durch Wachs oder Schmutz ist. Bei Ausführungsformen, die eine poröse Barriere enthalten, ist die Entlüftung jedoch nicht erforderlich. In 3 - 4 ist eine Entlüftung durch einen Luftkanal 30 gebildet, der entlang der Oberfläche 28 des akustischen Durchgangs 24 angeordnet ist. In 6 ist eine Entlüftung als Luftkanal 80 ausgebildet, der in einer Innenfläche des Schalldurchgangs durch das Körperelement ausgebildet ist. In 8 ist eine Entlüftung als Luftkanal 110 ausgebildet, der in einer Innenfläche des Schalldurchgangs durch das Körperelement ausgebildet ist. In 9 ist eine Entlüftung als Luftkanal 130 ausgebildet, der in einer Innenfläche des rohrförmigen Trägerelements 116 ausgebildet ist. In 11 ist eine Entlüftung als Luftkanal 150 ausgebildet, der in einer Innenfläche des rohrförmigen Trägerelements 146 ausgebildet ist. In allen Fällen steht ein Ende der Entlüftung mit dem Schalldurchgang in Verbindung, und ein anderes Ende der Entlüftung wird durch das Körperelement zur Umgebungsatmosphäre geführt. Der beschriebene Luftkanal oder die Entlüftungen sind nicht erforderlich, wenn die Barriere porös ist. In 3 - 4, 9 und 11 erstreckt sich die Entlüftung zu einer Außenfläche des Körperelements im Wesentlichen parallel zu einer Achse des Schallkanals. Die Entlüftungen in 6 und 8 erstrecken sich zu einer Außenfläche des Körperelements im Wesentlichen senkrecht zu einer Achse des Schalldurchgangs.
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Während die vorliegende Offenbarung und das, was gegenwärtig als die beste Art davon angesehen wird, auf eine Weise beschrieben wurde, die den Besitz der Erfinder begründet und die es dem Durchschnittsfachmann ermöglicht, diese herzustellen und zu verwenden, wird verstanden und erkannt, dass es viele Äquivalente zu den hierin offenbarten beispielhaften Ausführungsformen gibt und dass unzählige Modifikationen und Variationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang und dem Geiste der Offenbarung abzuweichen, der nicht durch die beispielhaften Ausführungsformen beschränkt sein soll, sondern durch die beigefügten Ansprüche.
