DE2230637A1 - Hoer-sprech-garnitur - Google Patents

Description

STANDARD ELEKTRIK LORENZ AG

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Hör-Spre ch-Garnit ur

Hör-Sprech-Garnituren werden einmal, z.B. in der Fernsprechtechnik dazu verwendet, damit die Bedienungsperson einer Vermittlung für die Vermittlungstätigkeit und für Notizen beide Hände frei hat. Sie bestehen hier meistens aus einem am Kopf zu tragenden Einfach- oder Doppelkopfhörer, wobei dann an diesem Gebilde eine Halteeinrichtung für ein sich vor der Mundöffnung befindliches Mikrophon angebracht ist. Ein Beispiel für eine Modifikation einer solchen Einrichtung zeigt die DT-AS 1 762 001. Die Mikrophone nehmen bei diesen Garnituren auch immer, je nach verwendetem Typ, mehr oder weniger stark Raumgerausch auf. Hörmäßig wird beim Doppelkopfhörer das Raumgerausch unterdrückt, beim Einfachkopfhörer verliert der Träger den Richtungseindruck für die Raumgeräusche.

Hör-Sprech-Garnituren werden weiterhin eingesetzt für das Abwickeln eines Sprechverkehrs in stark lärmerfüllter Umgebung. Bei diesen Garnituren sind Sprech- und Hörkapsel meistens in Kopfhauben eingebaut, wobei die Hörkapsel das Ohr abschließt und die Sprechkapsel als Kehlkopf-oder Knochenleitungsmikrophon ausgebildet ist. Angewendet werden solche Einrichtungen für die Bordverständigung in Plugzeugen, für Artilleriezwecke und für die Verständigung aus Maschinenräumen. Eine Modifikation einer solchen Hör- und Sprech-Garnitür zeigt die DT-FS 559 258. Die Raumgerausche werden bei dieser Art für Sprechen und

14.6.1972 Dr.Le./Schö

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Hören weitgehend unterdrückt. Einen Richtungseindruck für Umgebungsgeräusche hat der Benutzer nicht mehr.

Der durch den Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Hör- und Sprech-Garnitur anzugeben, bei der für die Sprechkapsel der Einfluß der Umweltgeräusche praktisch vollständig unterdrückt wird, dagegen die von der Hörkapsel abgestrahlte Schalleitung dem freien Ohr so zugeführt wird, daß auch bei hohem Raumgeräusch eine gute Verständlichkeit gewährleistet ist, dagegen mindestens in Hörpausen der Binauraleffekt, d.h. die Möglichkeit der Unterscheidung der Einfallsrichtung, voll erhalten bleibt. Weiterhin soll die Garnitur auch zusammen mit Gesichtsschutzoder Atemschutzmasken verwendbar sein.

Gegenüber den bekannten Hör- und Sprech-Grnituren ergibt sich der Vorteil, daß der Träger unbehindert durch eine solche Garnitur frei mit der Umgebung sprechen kann. Bei Verwendung einer Sprechtaste kann dabei die übertragung solcher Gespräche verhindert werden. Da zumindest in den Hörpausen, sonst aber auch bei herabgesetzter Empfangslautstärke sein Richtungsempfinden für Schalleindrücke aus der Umgebung nicht beeinflußt wird, ist es dem Träger möglich akustische Signale aus der Umgebung richtungsgetreu zu hören, was besonders für den Einsatz solcher Garnituren z.B. bei Polizei und Feuerwehr von Bedeutung ist.

Die vorliegende Erfindung soll nun am Beispiel der Figuren eingehend beschrieben werden. Es zeigt dabei :

Fig. 1 a...c : die erfindungsgemäße Hör-Sprech-Garnitur in einer Ansicht der Außenseite, der am Kopf anliegenden Innenseite und eine Seitenansicht

Fig. 2 a...b : diese Garnitur mit verkleideter trichterförmiger Schalleitung.

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Fig. 3 :· ein Schaubild des Bauelementeinsatzes.

Fig. M : ein Schaubild der Garnitur am Kopf des Trägers.

Figur 1 zeigt nun Ansichten der erfindungsgemäßen Hör- und Sprechgarnitur, und zwar zeigt Fig. la die der Außenseite, Fig. Ib die der am Kopf anliegenden Innenseite und Fig lc die Seitenansicht der in Fig. Ib durch einen Pfeil gekennzeichneten Seite. Mit 1 ist ein ringförmiger Wulst bezeichnet, dessen öffnung das Ohr freiläßt.Punktiert ist dabei die im Inneren des Wulstes befindliche Hörkapsel 2, Sprechkapsel 3 und ein Verstärker 6 angedeutet. Von der öffnung der Hörkapsel 2 führt eine Schalleitung M bis vor den etwa in der Mitte der Wulstöffnung liegenden Ohreingang.Die Schalleitung 4 ist dabei in üblicher Weise angenähert als gebogener Exponentialtrichter ausgebildet. Der ringförmige Wulst 1 weist an den Stellen, an denen Hör- und Sprechkapsel (2 bzw.3) usw. unterzubringen sind, Querschnittsverdichtungen auf, wie aus Fig. Ic zu ersehen ist. Die in Fig. 2a und b dargestellte Hör- und Sprechgarnitur unterscheidet sich von der nach Fig. 1 nur dadurch, daß der ringförmige Wulst 1 einen in die Wulstöffnung hineinragenden Ansatz 5 aufweist, durch den die trichterförmige Schalleitung k umkleidet und mechanisch geschützt wird.

Fig. 3 zeigt nun ein Schaubild des im Innern des ringförmigen Wulstes befindlichen Geräteeinsatz»(9)· Dieser ist aus Kunststoff hergestellt und haltert Hörkapsel 2, Sprechkapsel 3 und Verstärker 4. Ferner sind Befestigungselemente für die Trichterförmige Schalleitung k und die Zuleitungsanschlüsse 8 vorgesehen. Um den so bestückten und verlrahteten Geräteeinsatz 9 werden zwei zusammen den ringförmigen Wulst 1 bildende Halbschalen la und Ib (Fig. Ic) gelegt und miteinander verbunden.Diese Halbschalen können dabei aus einem Kunststoffspritzteil bestehen und dann durch Kleben miteinander verbunden werden.Als akustisch besonders vorteilhaft hat sich ergeben, diese Halbschalen

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la und Ib aus Polyurethanschaum herzustellen.

Die Befestigung der Hör- und Sprechgarnitur am Kopf des Trägers erfolgt, wie in Fig. 4 dargestellt, durch Kopfbänder 10, die in SchiitzP 7 des ringförmigen Wulstes 1 eingezogen sind. Es kann aber auch ein Tragebügel entsprechend denBügeln für Kopfhörer vorgesehen werden. Mit 11 ist dabei in dieser Figur ein Funksprechgerät angedeutet. Wie aus der Figur 4 wohl auch noch zu ersehen ist, erlaubt die erfindungsgemäße Hör-Sprech-Garnitur auch das gleichzeitige anlegen von Gesichtsschutz- und Atemschutzmasken, was ihre Verwendung bei Spezialeinsätzen von Feuerwehr und Polizei ermöglicht.

Zur weiteren Erläuterung des Aufbaues der erfindungsgemäßen Hör- Sprechgarnitur muß noch auf die durch diese zu erfüllenden akustischen Bedingungen eingegangen werden. Bereits in der Einleitung wurde darauf hingewiesen, daß durch die erfindungsgemäße Hör-Sprech-Garnitur bei dem Träger mindestens in den Hörpausen die binaurale Schallwahrnehmung von Umweltger aus ChIn^e¹AT soll. Damit verbunden ist dann aber auch die Forderung, daß die von der Hörkapsel abgestrahlte Sprache auch bei hohen Umweltgeräuschen noch gut verständlich sein muß.

Es wurde deshalb als Hörkapsel ein Tauchspuldruckkammersystem verwendet, mit dem sich mit vorgeschalteter Schallleitung mit angenähertem Exponentialtrichterverlauf infolge der stattfindenden Geschwindigkeitstransformation eine optimale Anpassung der akustischen Sprechkapselimpedanz an den freien Luftraum erzielen läßt. Hierdurch läßt sich ein guter Wirkungsgrad erzielen, obwohl Ohr-und Sprechkapsel akustisch kein abgeschlossenes System bilden, wenn man in bekannter Weise die Steife des Luftpolsters hinter der Membran des Druckkammersystems gleich der akustischen Induktivität der Luftmasse im Exponentialtrichter wählt. Da solche Druckkammersysterne mit Schaltrichtern den Mittel-

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und Hochtonbereich bevorzugen, könnten leicht Resonanzen bei 1000 und 2000 Hz erzielt werden, wodurch sich ein heller und prägnanter Klang der Sprache ergibt und hierdurch eine gute Sprachverständlichkeit auch bei starken Umweltgeräuschen erzielt wird, was auch noch dadurch begünstigt wird, daß auch das Ohr in diesem Bereich seine größte Empfindlichkeit aufweist.

Für die Hörkapsel ist dabei zu fordern, daß Umweltgeräusche möglichst überhaupt nicht übertragen werden. Dabei soll aber eine möglichst naturgetreue und prägnante Sprachübertragung möglich sein. Die bekannten, meistens für solche Hör- SPrechgarnitüren eingesetzten Kehlkopfmikrophone übertragen hauptsächlich die im Kehlkopf entstehenden stimmhaften Laute und unterdrücken die in Mundhöhle, 2nge, Zähne und Lippen entstehenden Kontrastlaute. Sie weisen zwar eine relativ gute Empfindlichkeit auf, verfälschen aber den Klangcharakter, führen deshalb zu einer schlechten Silbenverständlichkeit und sind außerdem empfindlich gegen Stoß und Schlag. Es wird deshalb für die erfindungsgemäße Hör-Sprech-Garnitur ein durch Knochenleitung erregtes Tauchspüldruckgradientenmikrofon verwendet. Prinzip und Arbeitsweise eines Tauchspuldruckgradientenmikrofons sind an sich bekannt. Um ein solches Mikrofon als Körperschallmikrophon verwenden zu können, wird es in ein allseitig geschlossenes starres zylindrisches Gehäuse eingebaut. Die der Schwingspulenmembran benachbarte Deckelseite des Gehäuses ist am Rande mit ringförmigen Sicken versehen, so daß sie als Kolbenmembram schwingen kann. Man sorgt nun durch einen zwischen Schwingspulenmembranhalterung und Deckelrand außerhalb der Sicken zwischengelegte Dichtung z.B. aus Silikongummi dafür, daß die Luft zwischen beiden den Membranen nicht entweichen kann, durch dieses Luftpolster zwischen den beiden Membranen werden diese verkoppelt, wobei der Koppelfaktor durch die eingeschlossene Luftmenge bestimmt wird und zu dieser umgekehrt proportional ist.

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Mit steigendem Koppelfaktor verschiebt sich der Übertragungsbereich zu höheren Frequenzen. Eine Grenze ist hierbei aller- · dings durch die unvermeidlichen Maßtoleranzen der beiden Membranen gesetzt. Da bei einem so aufgebauten Körperschallmikrophon die Erregung der Schwingspulmembram nur über die am Körper anliegende Kolbenmembran und praktisch nicht durch Luftschall erfolgen kann, ergibt sich eine Unterdrückung der Raumgeräusche um 40 dB und mehr. Das Nutzsignal ist somit praktisch frei von Störgeräuschen.

Wenn man nun noch dafür sorgt, daß die Kolbenmembran nicht in der Nähe des Kehlkopfes, sondern in der Umgebung des Kiefergelenkknochens in Kontakt mit der Kopfoberfläche kommt, eo werden nicht nur die stimmhaften Laute sondern auch die Kontrastlaute übertragen, da beide auf ihrem Lauf zu diesem Punkt »twa gleiche Dämpfungen erleiden und somit etwa gleiche Schwingungsamplituden aufweisen. Die so übertragene Sprache verliert wenig von ihrem Klangcharakter und ihrer Prägnung, was dann auch eine hohe Silbenverständlichkeit zur Folge hat. Nachteilig könnte nur der geringe Wirkungsgrad sein, was sich aber leicht durch Einbau eines entsprechenden Verstärkers in integrierter Technik beheben läßt.

2 Blatt Zeichnungen
10 Patentansprüche

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Claims (3)

1. H. Wilde-33 - %,

   Patentansprüche

   ,'Ί.» Am Ohr zu tragende Hör-Sprech-Garnitur, bestehend aus je einer in einer gemeinsamen Umkleidung befindlichen Hör- und Sprechkapsel, insbesondere für Punksprechgeräte, gekennzeichnet durch einen die Ohrmuschel freilassenden, ringförmigen Wulst (1), in dem die Hörkapsel (2) und die durch Knochenleitung erregbare Sprechkapsel (3) untergebracht sind, und eine trichterförmige Schalleitung (4), mittels derer die von der Hörkapsel abgestrahlte Schalleistung dem etwa in der Mitte der Wulstöffnung befindlichen Ohreingang zugeführt wird.
2. 2. Hör-Sprech-Garnitur nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in die Wulstöffnung hineinragenden Ansatz (5) zum Verkleiden und mechanischen Schutz der trichterförmigen Schalleitung (4).
3. 3. Hör-Sprech-Garnitur nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Druckkammersystems als Hörkapsel (2).

   4. Hör-Sprech-Garnitur nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Tauchspuldruckgradientenmikrophons als Sprechkapsel (3).

   5_# Hör-Sprech-Garnitur nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß das Tauchspuldruckgradientenmikrophon durch den Körperschall in der Umgebung des Kieferngelenkknochens erregt wird.

   15. Juni 1972 309883/0684 Dr.Le/Schö

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   6. Hör-Sprech-Garnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ringförmigen Wulst (1) auch der Verstärker

   (6) für die Sprechkapsel (3) untergebracht ist.

   7. Hör-Sprech-Garnitur nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der Ansprüche 2...6, dadurch gekennzeichnet, daß Hör-

   (2) und Sprechkapsel (3), Verstärker (6) und Zuleitungsanschlüsse (8) an einem Geräteeinsatz (9) befestigt sind, daß dieser Geräteeinsatz (9) durch zwei Halbschalen (la, Ib) verkleidet ist, die zusammengeklappt den ringförmigen Wulst (1) bilden.

   8. Hör-Sprech-Garnitur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbschalen (la, Ib) des ringförmigen Wulstes (1) aus Polyurethanschaum bestehen und miteinander verklebt sind.

   9. Hör-Sprech-Garnitur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am ringförmigen Wulst (1) Mittel (7) zum Befestigen von Tragereinrichtungen vorgesehen sind.

   10. Hör-Sprech-Garnitur nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Trageeinrichtungen Kopfbänder (10) vorgesehen sind, die in Schlitze (7) im ringförmigen Wulst (1) eingezogen werden.

   3 Π 9 - 8 3 / Π 6 B L

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