DE2928845C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung von Schall auf einen Menschen über Luft- und Körperschall mit mindestens einer Tonsignalquelle, deren Signale verstärkt und über mindestens einen Wandler auf dem Luftweg und über mindestens einen Wandler auf dem Körperschallweg übertragen werden.

Es handelt sich um ein Gerät, mit dem es möglich ist, einen guten Ablauf der Hörfunktionen einer Person zu erreichen und in Wechselbeziehung dazu die Sprechfunktionen, die sich daraus logischerweise ergeben, hervorzubringen.

Es ist bekannt, daß ein Schallwiedergabegerät (DE-OS 24 51 977) oder "audiovokales Integrationsgerät" es ermöglicht, einer Person über eine Knochen-Luft-Vermischung die Stimme mit ihrem natürlichen Klang zu vermitteln und ferner einen Schall von Tonbändern und Aufzeichnungen in einer kontrollierten Vermischung der Weiterleitung dieses Schalls über Luft und Knochen zu übermitteln.

Des weiteren ist bekannt, daß gemäß dem "Tomatis-Effekt" und als Folge dieses Effektes jede Abänderung des an eine Person herangeführten Hörangebotes, das heißt der Schallinformation, die sie empfängt, eine Umwandlung ihres Vokalangebotes herbeiführt, das heißt, der physikalischen Eigenschaften der Schallbotschaft, die sie beim Sprechen oder beim Singen aussendet. Diese festgestellte und zwar ohne Schwierigkeiten festzustellende Tatsache erfordert indessen besondere Bedingungen, um einerseits getreu verwirklicht zu werden und andererseits mit derselben Treue erinnert und wiedergegeben zu werden, das heißt, um irgendwie integriert und in ihrer Fülle wiederhergestellt zu werden. Es ist zu bemerken, daß diese Bedingungen nur von der besonderen Kenntnis der Hörmechanismen ausgehend hergestellt werden können.

Tatsächlich ist bekannt, daß das Ohr in seinen Vorhoffunktionen und seinen cochlearen Hörfunktionen vom intra-uterinären Leben an wirksam ist. Auch ist das Ohr, wie es die Philogenese zeigt, im wesentlichen in der Art eines Empfangsgerätes im wässerigen Milieu aufgebaut. Es ist also jenes große Problem von der Geburt des Säuglings an um die Tatsache zentriert, daß ein Übergang vom Hören im wäßrigen Milieu zum Hören im Luftmilieu gefunden werden muß und daß sich das Ohr daher an das Hören über den Luftweg anpassen muß. Diese neue Anpassung kann sich nur als Funktion von vorheriger Übung aufbauen, das heißt, basierend auf den Mechanismen des Innenohres, das sich selbst im flüssigen Milieu befindet, teils im äußeren, teils in seinem eigenen inneren Aufbau.

So ist es für das Verständnis und für ein eventuelles Umschalten des Ohres auf ein Hören über den Luftweg nötig, dem Mittelohr und dem Außenohr im Hinblick auf diese Umorganisation zu helfen. Die hierfür erforderlichen Bedingungen sind oft schwierig zu verwirklichen. Einflüsse jeglicher Art wie beispielsweise emotionelle, familiäre, soziale und kulturelle verhindern den Anpassungsprozeß.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät verfügbar zu machen, mit dem es dem menschlichen Ohr ermöglicht wird, aus dem Adaptionsmechanismus seinen Nutzen zu ziehen und gleichzeitig die Sprechfunktionen hervorzubringen, die offensichtlich von einem guten Ablauf der Hörfunktion abgeleitet werden können.

Zu diesem Zweck weist das audiovokale Integrationsgerät eine Ein­ gangsstufe, die zumindest mit einer Schallquelle wie beispielsweise einem Mikrophon, einem Tonbandgerät usw. verbunden ist, auf, eine Ausgangsstufe, die elektro-akustische Wandler speist, die über den Luftweg an die Ohren einer Person Töne aussenden, ein Paar Hauptkanäle, die zwischen den Eingangs- und Ausgangsstufen parallel geschaltet sind und jeder ein in Reihe geschaltetes Filter und ein Tor enthalten, welche das Öffnen und Schließen des betreffenden Hauptkanals steuern und einen Hilfs­ steuerkanal, der am Ausgang der Eingangsstufe abgezweigt ist und mit den zwei Toren der Hauptkanäle verbunden ist, um diese beiden Hauptkanäle abwechselnd und automatisch in Funktion der Höhe des Signals am Ausgang der Eingangsstufe zu öffnen und zu schließen und zumindest einem Vibrator zur Umwandlung eines elektrischen Signals in Schwingungen, die auf einen Teil der Haut oder der Knochen der Person aufgebracht werden, um eine Übertragung auf dem Knochenweg sicherzustellen. Das Besondere wird darin gesehen, daß Vorrichtungen zum Übertragen vorgesehen sind, die von jeder Folge von elektrischen Signalen, die einem an die Eingangsstufe angelegten Schallsignal entsprechen, das am Ausgang der Ausgangsstufe erscheinende Signal zuerst nur an den Vibrator oder an die Vibratoren, welche eine Leitung über den Knochenweg sicherstellen und dann nach einer vorbestimmten Verzögerung einzeln oder gleichfalls an einen oder an elektro-akustische Wandler, welche die Leitung über den Luftweg sicherstellen, übertragen.

Das erfindungsgemäße Gerät ermöglicht es so, bei der Aussendung einer jeden Folge von Schallsignalen zuerst den oder die Vibratoren zu betätigen, die das Innenohr in eine Hörposition versetzen, die identisch der ist, in der es sich im Primitivzustand bei einer Leitung über den Knochenweg befunden hat. Erst eine gewisse Zeit später treten die elektro-akustischen Wandler wie Hörer und Lautsprecher, welche die Leitung über den Luftweg sicherstellen, ihrerseits in Tätigkeit, um dem Innenohr das Hören über den Luftweg aufzuerlegen.

Das erfindungsgemäße Gerät ermöglicht es auf diese Art, den Übergang vom Hören über den Knochenweg zum Hören über den Luftweg zahlreiche Male zu wiederholen bis dieses Phänomen völlig integriert ist.

Unter diesen Bedingungen können bei Verwendung des erfindungs­ gemäßen Gerätes in der Phonation optimalisierte Antworten erhalten werden, welche selbst infolge der vom Mikrophon geführten vokalen Gegenreaktion eine Quelle von besonders ausgewählten Tönen zur Bewirkung dieses Adaptionsphänomens werden, da zur gleichen Zeit wie das Ohr sich anpaßt, der Phonationsprozeß zum eigentlichen Erzeuger des Adaptionsprozesses wird. Nach einer Erziehung zu diesem Phänomen und nach unaufhörlicher Wiederholung des letzteren wird erreicht, daß sich das Ganze spontan und von selbst vollzieht, daher eine vollkommene Integration des Phänomens. Das erfindungsgemäße Gerät erweist sich als ganz besonders geeignet für alle Erziehungsmethoden, welche mit dem Gehör und der Sprechfähigkeit Berührung haben, das heißt:

auf pädagogischer Ebene: Schule (Schülergruppen), Sprachen (lebendige Sprachen), Gesang, Musik;
auf psychologischer Ebene: bei der Wiederherstellung des Hörvermögens und bei der Erneuerung der damit in Beziehung stehenden Prozesse;
auf medizinischer Ebene: zur Lösung von Sperren, Quelle der Somatisierung;
auf psychiatrischer Ebene: bei der Befreiung von Personen von Redehemmungen oder -Fehlern und bei der Wiederherstellung des Hörkontaktes mit der sozialen Umgebung.

Nachfolgend wird als nichtbegrenzendes Beispiel eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben, welche eine schematische Darstellung eines erfin­ dungsgemäßen audiovokalen Integrationsgerätes wiedergibt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Eingangsstufe 1 mit Anschlüssen auf, an welchen eine oder mehrere äußere Schallquellen angeschlossen werden können, wie beispielsweise ein Mikrophon 2, ein Tonbandgerät 3 mit Bändern, auf denen entweder Musik oder die mütterliche Stimme aufgezeichnet ist, oder auch ein Plattenspieler mit Schallplatten oder auch ein Schallerzeuger 4, welcher von jeder beliebigen Schallquelle aus betrieben werden kann.

Die Eingangsstufe 1, welche an ihrem Eingang das elektrische Signal von der gewählten Schallquelle her empfängt, beispielsweise das vom Mikrophon 2 herkommende Signal, gibt an ihrem Ausgang ein geeignet verstärktes Signal ab, das an den Eingang einer Kette von Filtern 5 angelegt wird. Diese Filter können automatisch oder von Hand betätigt das von 0 bis 12 000 Hz und umgekehrt gehende Frequenzband abtasten, um auf diese Art die verschiedenen Anpassungen des von der Quelle ausgesandten Schallsignals gemäß der ins Auge gefaßten Verwendung zu verwirklichen.

Der Ausgang des Filters 5 ist mit dem Eingang von zwei Hauptkanälen verbunden, welche jeweils im ganzen mit 6 und 7 bezeichnet sind, wobei sich diese beiden Kanäle zwischen der Eingangsstufe mit Filter 5 und einer Ausgangsstufe erstrecken, die schematisch durch einen Leistungsverstärker 8 dargestellt ist. Die beiden Hauptkanäle 6 und 7 weisen aufeinanderfolgende Eingangsverstärker 6 a, 7 a, Filter 6 b, 7 b und Tore 6 c, 7 c auf. Die Antwortkurve der Filter 6 b, 7 b ist einstellbar und in Funktion der mit dem Gerät beabsichtigten Ziele ausgewählt. Diese Antwortkurve kann wahlweise gemäß den ins Auge gefaßten Verwendungen abgeändert werden. Der erste Kanal 6 oder der Ruhekanal weist ein Filter 6 b auf, mit dem vorzugsweise eine totale Ruhestellung (Erholung) des Innenohres sichergestellt wird und wird daher im wesentlichen durch die Merkmale eines Niederpaß-Filters gekennzeichnet. Die Eigenschaften des Filters 7 b des zweiten Kanals 7 können über Einstellknöpfe des Geräts, die auf Potentiometer, Kondensatoren oder veränderliche induktive Widerstände einwirken, reguliert werden.

Außerdem weist das erfindungsgemäße Gerät einen Hilfs-Steuerkanal 9 auf, der in an sich bekannter Weise aus einer Schwellen­ schaltung besteht, die eine monostabile oder bistabile Kippvorrichtung steuert, die sich in Abwesenheit eines Signals am Ausgang der Eingangsstufe 1 im Ruhezustand befindet. In diesem Zustand gibt der Steuerkanal 9 über seine Ausgänge Signale ab, welche, wenn sie an die Tore 6 c, 7 c angelegt werden, die Öffnung des Tors 6 c im ersten Hauptkanal 6 und die Schließung des Tors 7 c im zweiten Hauptkanal 7 bewirken. Unter diesen Bedingungen werden die im Ruhezustand an die Eingangsstufe 1 angelegten Signale über den ersten Haupt-Ruhekanal 6 an den Ausgangs-Lei­ stungsverstärker 8 übermittelt, um von diesem verstärkt zu werden.

Sobald das an die Eingangsstufe 1 angelegte Signal eine vorbestimmte Schwelle erreicht, (beispielsweise sobald die Person in das Mikrophon 2 hineinspricht), erhöht sich das Signal am Ausgang der Eingangsstufe 1 und bewirkt ein Umkippen des Steuerkanals 9. Durch diesen wird dann das Schließen des Tors 6 c und im Gegensatz dazu das Öffnen des Tors 7 c bewirkt. Von diesem Augenblick an ist der zweite Haupt-Arbeitskanal 7 eingeschaltet, und die elektrischen Signale werden über den zweiten Kanal und insbesondere über das Filter 7 b übermittelt, um dann an den Ausgangsleistungsverstärker 8 angelegt zu werden.

Wie schon zuvor deutlich wurde, kann durch den ersten Kanal 6 das Innenohr in einen Zustand der maximalen Nichtanpassung (Nichtadaption) oder der Ruhe (Erholung) versetzt werden, während der zweite Kanal 7 das Ohr in einen maximalen oder optimal gewählten Zustand der Adaption hält. Der Durchgang vom ersten Kanal 6 zum zweiten Kanal 7 muß sich so vollziehen, daß die Intensität des ersten Kanals 6 immer in allen Augenblicken des Betriebs gleich der Intensität des zweiten Kanals 7 ist. Anders ausgedrückt: Es gibt keine Änderung des Niveaus der Intensität, die gleichbleiben muß. Es ändert sich nur selbstverständlich das Frequenzfeld durch den Austausch des Filters 6 b mit dem Filter 7 b. Es handelt sich hier um eine Transformation der globalen Information und nicht um eine einfache Filterung.

Die von dem erfindungsgemäßen Gerät ausgesandten Ausgangssignale können an Vibratoren angelegt werden, die an geeigneten Stellen der Haut oder der Knochen der Person angebracht sind, beispielsweise in Berührung mit dem Mastoid-Knochen in geringem Abstand hinter dem Ohr. Der rechte Vibrator 11 a und der linke 11 b sind mit einem ersten Ausgang einer verzögerten Ausgangs­ schaltung, die in ihrer Einheit mit 12 bezeichnet ist, verbunden. Diese Schaltung weist außerdem einen zweiten Ausgang auf, der mit Hörern 13 a, 13 b und gleichfalls mit Lautsprechern 14 a und 14 b verbunden ist. Die Hörer werden an die Ohren der Person angelegt. Der Hörer 13 a und der Lautsprecher 14 a befinden sich auf der rechten Seite der Person, während der Hörer 13 b und der Lautsprecher 14 b sich auf der linken Seite befinden.

Die verzögerte Ausgangsschaltung 12 ist so ausgelegt, daß sie zwischen die Erregung der Vibratoren 11 a und 11 b eine Verzögerung schaltet, die sofort eintritt, sobald ein Signal am Ausgang des Leistungsverstärkers 8 und denen der elektro-akustischen Wandler, die die Hörer 13 a und 13 b und die Lautsprecher 14 a und 14 b darstellen, erscheint. Diese Verzögerung kann zwischen 0,03 und 0,10 Sekunden liegen.

Wenn auf diese Art eine Schallinformation in Form von elektrischen Signalen an den Ausgang des Gerätes angelegt wird, wird diese Information an erster Stelle an die Vibratoren 11 a und 11 b übermittelt. Diese werden in einer ersten Zeit nur eingeschaltet, um das Innenohr in eine Hörposition zu bringen, die gleich der ist, für die es primitiverweise diente. Nach dem Verstreichen eines kurzen Zeitraumes, der der vorgenannten Verzögerung entspricht, wird die Schallinformation am zweiten Ausgang der Schaltung 12 ausgesandt und wird an die Hörer 13 a, 13 b oder an die Lautsprecher 14 a, 14 b, die auf diese Weise ihrerseits in Betrieb gesetzt werden, angelegt. Während dieser Zeit können die Vibratoren 11 a und 11 b im Betriebszustand gehalten oder außer Dienst gesetzt werden.

Es können selbstverständlich in der Schaltung 12 Vorrichtungen vorgesehen werden, mit denen die Dauer der Verzögerung gemäß den Anforderungen verändert werden kann.

Kommutationsschaltungen 15 a und 15 b sind vorgesehen, um die Hörer 13 a, 13 b und/oder die Lautsprecher 14 a, 14 b wahlweise einschalten zu können.

Es kann auch ein Umschalter 16 angeordnet werden, um wahlweise entweder die links gelegenen Teile 13 a, 14 a oder die rechts gelegenen Teile 13 b, 14 b oder beide zusammen einschalten zu können. Widerstände 17 a, 17 b können so abgezweigt werden, daß die jeweilige Höhe der an die Hörer und/oder Lautsprecher angelegten Signale eingestellt werden kann.

Ein normalerweise offener Unterbrecher 18 ist zusätzlich vorgesehen, um einen der Hörer und/oder Lautsprecher eventuell mit dem Ausgang des Filters 6 b des ersten Kanals 6 zu verbinden. Bei der Gelegenheit, wenn der Unterbrecher geschlossen wird, empfängt der rechte Hörer 13 a und/oder der rechte Lautsprecher 14 a ständig die Signale, die durch den ersten Kanal 6 hindurchgehen. In diesem Fall wird der Umschalter 16 in die Stellung gebracht, in der die Ausgangsschaltung 12 nur den linken Hörer 13 b und/oder den linken Lautsprecher 14 b speist, das heißt, in die in der Zeichnung rechte Stellung. Es können selbstverständlich auch jegliche andere Kombinationen von Schwenkphänomenen zwischen den beiden Kanälen vorgesehen werden.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Übertragung von Schall auf einen Menschen über Luft- und Körperschall mit mindestens einer Tonsignalquelle, deren Signale verstärkt und über mindestens einen Wandler auf dem Luftweg und über mindestens einen Wandler auf dem Körperschallweg übertragen werden, gekennzeichnet durch eine Verzögerungsschaltung (12), die beim Eintreffen eines Tonsignals dieses zuerst nur dem oder den Wandlern (11 a, 11 b) für den Körperschallweg zuführt, und das Tonsignal erst nach einer Verzögerungszeit dem oder den Wandlern (13 a, 13 b, 14 a, 14 b) für den Luftweg zuführt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Tonsignalquelle (2, 3, 4) und der Verzögerungsschaltung (12) zwei parallele Filterkanäle (6, 7) vorgesehen sind, wobei das Verhältnis der Anteile des Tonsignals, das jeweils über den einen und über den anderen Kanal fließt, abhängig von dem Signalpegel des Tonsignals verändert wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Veränderung des Verhältnisses der Anteile des Tonsignals eine selbsttätige Steuerschaltung (9, 10) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Körperschall-Wandler (11 a, 11 b) rechts und links an dem Schädel des Menschen angebracht sind, und Luftschall-Wandler (13 a, 13 b, 14 a, 14 b) paarweise rechts und links von dem Menschen angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Umschalter (16) aufweist, um wahlweise die rechts und/oder links von der Person gelegenen Luftschall-Wandler (13 a, 13 b, 14 a, 14 b) einzuschalten.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen (17 a, 17 b) zur Einstellung der Intensität des Erregerstroms der Luftschall-Wandler (13 a, 13 b, 14 a, 14 b) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Vorrichtungen (18) vorgesehen sind, um einen oder mehrere der Luftschall-Wandler (13 a, 13 b, 14 a, 14 b) ständig mit dem Ausgang des ersten Filterkanals (6) verbunden zu halten.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung (12) frei einstellbar ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß derjenige Filterkanal (6), der zuerst ein Großteil des Tonsignals überträgt, eine Tiefpaßcharakteristik aufweist.