DE3504706A1

DE3504706A1 - Verschiebungs-mikrophon zum aufnehmen von schwingungen von gehoerknochen

Info

Publication number: DE3504706A1
Application number: DE19853504706
Authority: DE
Inventors: Ken Nagoya Aichi Yoshii
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-09
Filing date: 1985-02-12
Publication date: 1986-08-14
Also published as: US4652702A; GB8502455D0; FR2577098B1; JPS60103798A; FR2577098A1; AU3818785A; AU574424B2; GB2170677A; GB2170677B

Description

HOFFMANN -EITLE & PARTNER Q R Π / 7 Π R

PATENT- UNB RECHTSANWÄLTE 0 0 U H /UD

PATENTANWÄLTE DIPLMNS. W. EITLE . DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-IN3. W. LEHN DIPU-ΙΝβ. K. FOOHSLE . DR. RER. NAT. B. HANSEN . DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL.-INS. K. GORG DIPL.-IN3. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE

- 4 - 41 525 Gh/ms

Ken Yoshii
Nagoya-Shi / Japan

Verschiebungs-Mikrophon zum Aufnehmen von Schwingungen von Gehörknochen

Die Erfindung betrifft ein Verschiebungs-Mikrophon zum Aufnehmen von Schwingungen von Knochen, insbesondere Gehörknochen, und ein Verfahren für die Herstellung eines solchen Mikrophones. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verschiebungs-Mikrophon der genannten Art, welches ein elektroakustisches Wandlerelement aufweist, welches nur schwierig oder kaum bricht, und auch ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Mikrophones.

Zuerst wird ein übliches Verschiebungs-Mikrophon zum. Aufnehmen von Schwingungen von Knochen., insbesondere Gehörknochen, in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 beschrieben.

Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht, anhand welcher das Aussehen eines üblichen Verschiebungs-Mikrophons zum Aufnehmen .von Schwingungen von Knochen, insbesondere von Gehörknochen erläutert ist. Fig. 2 ist eine schaubildl.iche Ansicht des Mikrophons gemäß Fig. 1 nach Entfernung des Dämpferteiles des Mikrophons.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist ein stangenförmiges oder bandförmiges elektroakustisches Wandlerelement 2, beispielsweise eine bimorphe Zelle beispielsweise aus Bariumtitanat-Keramik in ein Tragteil 1 eingesetzt oder eingepflanzt. Mit dem Tragteil-Seitenende des elektroakustischen Wandlerele-

'* ARABELLASTRASSE 4 · D-8OOO MÜNCHEN 81 · TELEFON C08S5 911087 . TELEX B-2961S CPATHEJ · TELEKOPIERER β183ββ

mentes 2 ist ein Leiterdraht elektrisch verbunden. Der Leiterdraht 3 erstreckt sich durch den Tragteil 1 hindurch und ist aus dem Mikrophon herausgeführt.

Um das stangen- bzw. stabförmige oder band- bzw. streifenförmige elektroakustische Element 2 ist ein zylindrischer Dämpferteil 4, der aus einem Silikonformteil oder aus einer anderen Kautschuksubstanz oder kautschukhaltigen Substanz gebildet ist, so angeordnet, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Der Dämpferteil 4 ist derart hergestellt, daß der kreisförmige Querschnitt rechtwinklig zu seiner Achse virtuell gleich oder geringfügig kleiner als der Durchmesser des Gehörganges ist. Demgemäß ermöglicht der Dämpferteil 4 ein Einsetzen des Mikrophons in den Gehörgang.

Bei einem Verschiebungs-Mikrophon gemäß vorstehender Ausführung wird, wenn das Mikrophon in einen Gehörgang eingesetzt wird., durch die Schwingung des Gehörknochens oder Gehorknöchelchens, die auf den Gehörgang übertragen wird, der Dämpferteil 4 gebogen, so daß demgemäß auch das elektroakustische Wandlerelement gebogen oder ausgelenkt wird. Durch das elektroakustische Wandlerelement 2 wird die Knochenschwingung in- ein elektrisches Signal umgewandelt. Das elektrische Signal wird über den Leiterdraht 3 zu einer nichtdargestellten weiteren Vorrichtung oder Einrichtung übertragen, die mit dem Leiterdraht 3 verbunden ist.

Das übliche Verschiebungs-Mikrophon zum Aufnehmen von Schwingungen von Gehörknochen oder dgl. hat den Vorteil, daß es lediglich die Knochenschwingung zufriedenstellend aufnimmt und dabei das Aufnehmen von Luftschwingungen wie beispielsweise Qeräusch vollkommen vermeidet und praktisch kaum ein Heulen oder Heulgeräusch induziert. Dieses Mikrophon besitzt dennoch einen Nachteil, der darin besteht, daß, da das elektroakustische Wandlerelement mechanisch.

zerbrechlich ist, es mit größtmöglicher Sorgfalt gehandhabt werden muß, damit es keiner unerwünschten äußeren Kraft ausgesetzt wird,

Die vorliegende Erfindung bezweckt, ein Mikrophon der genannten Art derart auszuführen, daß ein übliches Mikrophon der genannten Art verbessert wird, d. h. deren Nachteile vermieden werden. Anders ausgedrückt, bezweckt die vorliegende Erfindung, ein Mikrophon der einleitend-.genannten Art derart zu gestalten, daß ein großer Schutz für das elektroakustische Wandlerelement geschaffen ist, so daß dieses demgemäß kaum bricht.

Ein. Mikrophon gemäß einer" Versuchsausführung ist in Fig. 3 dargestellt. Gemäß dieser Figur umfaßt das Mikrophon drei unbiegsame Klavierdrähte 5a, 5b und 5c, die an einem Tragteil 1 angebracht bzw. in diesen eingepflanzt sind an drei Stellen rund um ein elektroakustisches Wandlerelement 2, und ein Dämpferteil 4 ist aus Silikonharz geformt derart, daß er die Klavierdrähte umschließt.

Bei einem.';·solchen' Mikrophon, welches als Versuchsmikrophon hergestellt wurde, wird der Dämpferteil 4 nicht gebogen oder ausgelenkt, selbst wenn er irgendeiner unerwünschten äußeren Kraft unterworfen wird, weil er mit den drei KIavierdrähten 5a, 5b und 5c verstärkt ist. Als Ergebnis wird das. elektroakustische Wandlerelement 2 durch äußere Kräfte nicht gebogen oder a.usgelenkt und es ist daher an 0 einem Brechen gehindert;

Bei einem Mikrophon der gerade erläuterten Art werden, jedoch die Klavierdrähte nicht wirksam als Hilfsvibrator für das elektroakustische Wandlerelement benutzt, weil die Klavierdrähte zu starr sind und demgemäß einen zu großen

Widerstand gegen Biegen darbieten, und weil weiterhin die Klavierdrähte von dem elektroakustischen Wandlerelement getrennt sind. Dieses Mikrophon leidet daher unter dem Nachteil, daß es hinsichtlich des Aufnehmens von Knochenschwingungen geringe Empfindlichkeit hat.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht daher darin, nicht nur die Nachteile bekannter Mikrophone der hier in Rede stehenden Art zu überwinden, sondern ein Verschiebungs-Mikrophon zum Aufnehmen von Knochenschwingungen, insbesondere von Schwingungen von Gehörknochen, derart auszubilden, daß das elektroakustische Wandlerelement der Gefahr eines Brechens nicht unterworfen ist und die Knochenschwingungen in großem Ausmaß aufnehmen kann. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Mikrophones zu schaffen.

Gemäß der Erfindung ist ein Verschiebungs-Mikrophon zum Aufnehmen von Schwingungen von Knochen, insbesondere Gehörknochen, geschaffen mit einem elektroakustischen Wandlereiement, welches in eine der gegenüberliegenden Stirnflächen eines Tragteiles eingepflanzt ist, und mit einem · Dämpfer, der derart gebildet ist, daß mit ihm das elektroakustische Wandlerelement umschlossen wird. Gemäß der Erfindung ist ein solches Mikrophon dadurch gekennzeichnet, daß ein biegsamer Verstärkungsteil rund um das elektroaku- · stische Wandlerelement oder nahe diesem angeordnet wird derart, daß das Vorderende des Verstärkungsteiles mit dem offenen Ende des elektroakustischen Wandlerelementes in Eingriff gebracht oder neben diesem angeordnet werden kann, das elektroakustische Wandlerelement und der Verstärkungsteil von dem vorgenannten Dämpferteil umschlossen sind, und daß der Verstärkungsteil so angeordnet und ausgeführt ist, daß er zwei Funktionen ausüben kann, d. h. die Funktion der Verstärkung des elektroakustischen Wandlerelementes, und die Funktion des Feststeilens oder Aufnehmens von

Schwingungen von Knochen, insbesondere Gehörknochen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.
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Fig. 1 ist eine schaubildliche Ansicht des Aussehens

eines üblichen Verschiebungs-Mikrophons zum Aufnehmen von Knochenschwingungen.

Fig. 2 ist eine schaubildliche Ansicht des Mikrophons gemäß Fig. 1. nach Entfernung des Dämpferteiles.

Fig. 3 ist eine schaubildliche Ansicht des wesentlichen Teiles eines Mikrophones mit einem verstärkten elektroakustischen Wandlerelement nach einem

Versuchsmikrophon.

Fig. 4 ist eine schaubildliche Ansicht des wesentlichen Teiles einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 5 und 6.sind jeweils eine Seitenansicht, in welcher die Relation zwischen dem offenen Ende eines elektroakustischen Wandlerelementes und dem offenen Ende einer Schraubenfeder bei der ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist.

Fig. 7 ist eine schaubildliche Ansicht einer Abwandlung

der ersten Ausführungεform.
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Fig. 8 und 9 sind jeweils eine schaubildliche Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 10 ist eine schaubildliche Ansicht des wesentlichen Teiles einer Abwandlung der zweiten Ausführungs-

form.

Fig. 11 ist eine schaubildliche Ansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung.
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Fig. 12 ist eine schaubildliche Ansicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 13 ist ein Wellenformdiagramm, in welchem elektrische TO Signalausgänge dargestellt sind, die erhalten sind durch Aufnehmen von Knochenschwingungen mit den Mikrophonen gemäß Fig. 3, Fig. 4 bzw. Fig. 8.

Fig. 4 ist eine schaubildliche Ansicht der wesentlichen Ausführung einer ersten Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 4 ist mit dem Bezugszeichen 6 eine Schraubenfeder aus Metallmaterial oder aus Kunststoffmaterial bezeichnet, deren eines Ende an einem Vorsprung 1a eines Tragteiles 1 befestigt ist. Der mittlere Teil der Feder 6 ist derart angeordnet, daß er den Umfang eines elektroakustischen Wandlerelementes 2 umschließt, und ihr anderes Ende ist an dem offenen Ende des elektroakustischen Wandlerelementes 2 befestigt oder liegt neben diesem. Die anderen Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Bauteile wie bei der Ausführungsform gemaß Fig. 2.

Die Fig. 5 und 6 sind in vergrößertem Maßstab gehaltene Seitenansichten, in denen der Bereich, nahe dem offenen Ende des elektroakustischen Wandlerelementes 2 der Ausfüh-0 rungsform gemäß Fig. 4 dargestellt ist.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher das zuvor genannte andere Ende der Schraubenfeder 6 um das zuvor genannte offene Ende des elektroakustischen Wandlerelementes 2 gewickelt ist. Das zuvor genannte andere Ende der Schraubenfeder 6 kann an dem offenen Ende des elektroaku-

stischen Wandlerelementes 2 befestigt werden durch Löten oder durch Kleben, beispielsweise mit einem Harz großer Starrheit, oder es kann neben diesem offenen Ende angeordnet werden ohne Befestigung.
5

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher das zuvor genannte andere Ende der Schraubenfeder 6 neben dem Ende des elektroakustischen Wandlerelementes 2 angeordnet ist. Auch bei dieser Ausführungsform kann, ähnlich wie bei der vorhergehenden Ausführungsform, das zuvor genannte andere Ende der Schraubenfeder 6 an dem offenen Ende des elektroakustischen Wandlereiementes 2 befestigt oder neben diesem angeordnet werden.

Die Starrheit der Schraubenfeder 6, die bestimmt werden kann durch verschiedene Faktoren wie Steigung, Material und Dicke, ist, gekoppelt mit der Starrheit des Dämpferteiles, der rund um die Schraubenfeder 6 geformt ist, derart, daß die Schraubenfeder 6 unter dem Druck nicht leicht zusammenfällt, der von Fingerspitzen in radialer Richtung ausgeübt wird, und sie ist derart, daß die Feder 6 akustisch a.usgelenkt wird durch eine Kraft, die in einer Richtung rechtwinklig zu ihrer \chse ausgeübt wird, so daß sie in der Lage ist, Schwingungen der Knochen bzw. Gehörknochen zu übertragen.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 wird zum Herstellen des Mikrophons in ein flüssiges Silikonharz eingetaucht, welches in einer zylindrischen Form vorhanden ist. Das SiIikonharz wird dann härten gelassen, um einen Dämpferteil zu schaffen, welcher die Schraubenfeder 6 bedeckt. Demgemäß ist ein Verschiebungs-Mikrophon zum Aufnehmen von Knoch.enschwingungen mit einer Gestalt hergestellt, die ein äußeres Aussehen hat, wie es in Fig. 1 dargestellt ist.

Ein Mikrophon gemäß der Erfindung kann auch auf andere Weise hergestellt werden. Beispielsweise wird ein durchgehendes Loch zuvor durch den Tragteil 1 und den Vorsprung 1a hindurchgebohrt für das Einsetzen des elektroakustischen Wandlerelementes 2. Zuerst wird an dem Vorsprung 1a ein Ende der Schraubenfeder 6 befestigt, wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Dann wird Silikonharz so angeordnet, daß es das Innere der Schraubenfeder 6 ausfüllt und diese außen umschließt mit der Ausnahme eines Loches, welches axial durch den mittleren Teil der Schraubenfeder 6 in Richtung von deren Länge verläuft, welches demgemäß mit dem zuvor genannten durchgehenden Loch in Verbindung steht, wodurch es ermöglicht ist, das elektroakustische Wandlerelement einzusetzen. Das Silikonharz wird härten gelassen, um den Dämpferteil zu schaffen. Dann wird das elektroakustische Wandlerelement 2, welches in das durchgehende Loch des Tragteiles 1 und des Vorsprunges la geschoben ist, in das im mittleren Teil der Schraubenfeder 6 belassene Loch eingesetzt. Danach wird ein Silikon-Klebmittel oder eine andere ähnliche Substanz in den Spalt zwischen dem elektroakustischen Wandlerelement 2 und dem Dämpferteil· gegossen, um diesen Spalt zu füllen und demgemäß die Empfindlichkeit des hergestellten Mikrophones zu erhöhen. Für den Zweck mechanischen Schutzes des elektroakustischen, Wandlerelementes 2 ist es erwünschter, diesen Spalt teilweise ungefüllt zu lassen, als ihn vollständig zu füllen.

Bei der gerade beschriebenen Ausführungsform eines Mikrophons gemäß der Erfindung erfreut sich Schraubenfeder 6 verbesserter Starrheit gegenüber Beanspruchungen, weil die Schraubenfeder 6 rund um das elektroakustische Wandlerelement 2 angeordnet ist, und der Dämpferteil 4 zwischen den benachbarten Windungen der Schraubenfeder 6 vorhanden ist. Als Ergebnis ist das elektroakustische Wandlerelement

2 verstärkt. Diese Verstärkung ist dahingehend wirksam, das elektroakustische Wandlerelement 2 von irgendwelchen merkbaren äußeren Kräften freizuhalten und zu verhindern, daß das elektroakustische Wandlerelement 2 auf irgendeine andere Weise möglicherweise bricht, und zwar selbst dann, wenn das Mikrophon irgendeiner äußeren Kraft unterworfen wird, die das Bestreben hat, das Mikrophon zu biegen, zu verdrehen oder axial zusammenzudrücken.

Weiterhin wird bei dieser Ausführungsform die Knochenschwingung, die über den Knochen auf den äußeren Gehörgang übertragen wird, über den Dämpferteil 4 auf die Schraubenfeder 6 mit einer großen Schwingungsfläche übertragen, die ihrerseits das Primarschwingungssystem darstellt,

"(5 und demgemäß auf das Vorderende des elektroakustischen Wandlerelementes 2 übertragen, welches seinerseits das Sekundärschwingungssystem darstellt, Als Ergebnis kann ein Ausgang erhalten werden, der mindestens so hoch ist wie derjenige, der mit einem Mikrophon gemäß den Fig. 1 und 2 erhalten werden kann. Bei der gegenwärten Ausführungsform erbringt, wenn die Schraubenfeider 6 aus Metallmaterial gebildet ist, sie eine AbSchirmwirkung für das Mikrophon gegen äußere elektromagnetische Wellen und gegen störendes elektrisches Geräusch.

Fig. 7 stellt eine Abwandung der vorliegenden Erfindung dar. Diese Abwandlung oder Ausführungsform besteht darin, eine winkelförmige oder eckige Schraubenfeder 6' anstelle der zylindrischen Schraubenfeder 6 der ersten Ausführungsform zu verwenden. Diese Ausführungsform ist genauso wirksam wie die erste Ausführungsform. Die Schraubenliniengestalt der Feder 6 bzw. 6¹ im Querschnitt rechtwinklig zur Achse der Feder 6 bzw. 6' ist jedoch nicht auf einen Kreis oder ein Rechteck beschränkt. Wahlweise kann die Querschnittsgestalt der Feder elliptische Gestalt, dreieckför-

mige Gestalt oder irgendeine andere zweckentsprechende Gestalt sein.

Fig. 8 und 9 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Fig. 8 ist eine schaubildliche Ansicht, und Fig. 9 ist eine schaubildliche Ansicht der Fig. 8, gesehen in Richtung des offenen Endes des elektroakustischen Wandlerelementes 2. In diesen Figuren werden die gleichen Bezugszeichen wie in den Fig. 1 und 2 zur Bezeichnung identischer oder gleicher Bauteile verwendet. In Fig. 8 ist der Dämpferteil 4 zur Erleichterung der Erläuterung mit einer unterbrochenen Linie dargestellt.

Bei dieser Ausführungsform sind ein elektroakustischer Wandler 2 und ein schla.nker Verstärkungsteil 7, der aus Phosphorbronze-Blech mit V-förmiger Querschnittsgestalt gebildet ist, in den Vorsprung 1a des Tragteiles 1 eingepflanzt, wobei der Verstärkungsteii 7 an einer Stelle seiner Länge derart umgebogen ist, daß die offenen Enden dieser Bauteile einander gegenüberliegen. Wahlweise werden die gegenüberliegenden Vorderenden miteinander verbunden, und zwar durch Verlötung oder durch Befestigung mit einem starren Harz. Wahlweise können die gegenüberliegenden Vorderenden durch einen lediglich kleinen Spalt getrennt voneinander belassen werden, anstatt daß sie fest miteinander verbunden werden.

Die Dicke oder Festigkeit des Verstarkungsteil.es 7 aus Phosphorbronze-Blech ist derart ausgewählt, daß der Ver-'30 stärkungsteil 7, der zu.V-förmigem oder zu U-förmigem Querschnitt gebildet ist, daran gehindert ist, sich unter der von der Fingerspitze ausgeübten Kraft merkbar zu biegen, wobei er gleichzeitig zufriedenstellende akustische Biegsamkeit oder Flexibilität zeigt. Auf diese Weise besteht für den Verstärkungsteil 7 kaum die Gefahr eines Brechens, selbst

wenn das Mikrophon rauh gehandhabt wird. Weiterhin wird bei dieser Ausführungsform die Schwingung, die über den Knochen auf den äußeren Gehörgang übertragen wird, direkt oder indirekt über den Dämpferteil 4 auf das elektroakustische Wandlerelement 2 übertragen. Die Gehörknochenschwingung wird auf das elektroakustische Wandlerelement 2 auch über das offene Ende des Verstärkungsteiles 7 übertragen, welcher als Hilfsmittel wirkt für das übertragen der Gehörknochenschwingung auf das elektroakustisehe Wandlerelement 2. Auf diese Weise kann die Gehörknochenschwingung wirksam aufgenommen werden.

Fig. 10 zeigt eine Abwandlung der gegenwärtigen Ausführungsform. Fig. 10 ist eine im vergrößerten Maßstabe gehaltene schaubildliche Ansicht, in welcher der Bereich dargestellt ist, in welchem das offene Ende des elektroakustischen Wandlerelementes und das Vorderende des Verstärkungsteiles 7 einander gegenüberliegen. Bei dieser Abwandlung ist der Verstärkungsteil η nahe seinem Vorderende mit einer öffnung 8 versehen, und das elektroakustische Wandlerelement 2 ist derart angeordnet, daß sein Vorderende in der öffnung 8 endet.

Bei den Mikrophonen gemäß den Fig'. 8 und 10 können die Bildung des Dämpferteiles 4 rund um das elektroakustische Wandlerelement 2, und des Verstärkungsteiles 7 bewirkt werden durch Einpflanzen des elektroakustischen Wandlerelementes 2 und des Verstärkungsteiles 7 in den Vorsprung 1a des Tragteiles 1, wie es oben beschrieben ist, wobei 0 sie in flüssiges Silikonharz eingetaucht werden., welches innerhalb einer zweckentsprechenden Form gehalten ist, und wobei es dem Silikonharz ermöglicht wird, zu härten. Die Herstellung kann auch erfolgen durch Einpflanzen des Verstärkungsteiles 7 in den Vorsprung 1a des Tragteiles 1., wonach der Dämpferteil 4 mit Silikonharz in zylindrischer

Gestalt gebildet wird, während hinten ein Loch belassen wird, um das Einsetzen des elektroakustischen Wandlerelementes 2 zu ermöglichen. Danach wird ermöglicht, das elektroakustische Wandlerelement 2 in Gestalt eines Streifens oder Bandes zuerst in das durchgehende Loch, welches zuvor in dem Tragteil 1 gebildet ist, und dann in das Loch eingesetzt zu werden, welches in dem Dämpferteil 4 ungefüllt belassen wurde.

Fig. 8 zeigt die Verwendung lediglich eines Verstärkungsteiles 7 aus Phosphorbronze-Blech. Die Anzahl der Verstärkung steile ist jedoch nicht auf die Anzahl Eins beschränkt. Wahlweise kann eine Mehrzahl von Verstärkungsteilen gleicher Gestalt in einem Mikrophon verwendet werden. Bei der dargestellten Ausführungsform wird ein Verstärkungsteil 7 aus Phosphorbronze-Blech mit gebogener oder gefalteter Gestalt verwendet. Selbstverständlich kann der Verstärkungsteil 7 auch mit bogenförmig gekrümmter Gestalt verwendet werden.

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung ist in Fig. 11 dargestellt. Bei dieser .Ausführungsform werden Bauteile, die mit Bauteilen gemäß den Fig. 1. und 2 identisch oder gleich, oder gleichwertig sind, mit den gleichen Bezugszeichen, wie in den Fig. 1 und 2 bezeichnet.

Diese Ausführungsform ist charakterisiert durch Umschließen des Umfanges des elektroakustischen Wandlerelementes 2 mit einem zylindrischen Teil 9 aus dünnem Messingblech mit einer Mehrzahl von Schlitzen 10, 10', die in Umfangsrichtung geschnitten sind, oder mit anderen ähnlichen Löchern, wobei das Innere dieses zylindrischen Teiles 9 mit einem Dämpferteil 4 aus Silikonharz gefüllt, und das äußere des zylindrischen Teiles 9 mit dem Dämpferteil· 4 aus Silikonharz bedeckt ist. Die. Schütze 10 und die Schlitze

10' sind mit Bezug auf die Achse des zylindrischen Teiles 9 im wesentlichen symmetrisch angeordnet.

Wenn auf den Dämpferteil 4 eine Kraft in waagerechter Richtung (die Richtung der Pfeile a und b in Fig. 11) im wesentlichen rechtwinklig zur Achse des Dämpferteiles 4 ausgeübt wird, erzeugt der Dämpferteil 4 in dieser Richtung ein Biegen oder Auslenken. Dieses Biegen oder Auslenken wird auf das elektroakustische Wandlerelement 2 über einen stangenartigen Teil 11 übertragen, der an seinem Basisende befestigt ist und sich in diametraler Richtung über das offene Ende des zylindrischen Teiles 9 erstreckt. Auf diese Weise kann Gehörknochenschwingung, die über den Gehörgang übertragen wird, vorteilhaft aufgenommen werden.

Selbst wenn das Mikrophon irgendeiner unerwünschten äußeren. Kra,ft unterworfen wird, wird das elektroakustische Wandlerelement 2 nicht gebrochen, da es mit dem zylindrischen Teil 9 eingeschlossen oder umschlossen ist, so daß es unter einer solchen äußeren Kraft sich nur minimal biegt oder auslenkt.

Fig. 12 ist eine schaubildl.iche Ansicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform werden wiederum für identische, gleiche oder gleichwertige Bauteile die gleichen Bezugszeichen, wie in den Fig. 1 und 2 verwendet.

Diese Ausführungsform ist charakterisiert dadurch, daß das nichtdargestellte .elektroakustische Wandlerelement durch eine Hülse 12 aus Fasermaterial oder aus Fasernenthaltendem Material umschlossen oder eingeschlossen ist, wobei vorzugsweise die Hülse 12 gebildet ist aus Maschenmaterial aus Metallfasern oder aus Glasfasern und das Innere der Hülse 12 mit dem Dämpferteil 4 aus Silikonharz gefüllt und die Außenseite der Hülse 12 mit dem Dämpferteil 4 aus SiIi-

konharz bedeckt ist.

Bei dieser Ausführungsform ist das elektroakustische Wandlerelement, da es mit der Hülse 12 und dem Dämpferteil 4 aus Silikonharz bedeckt ist, daran gehindert, sich in irgendeinem merkbaren Ausmaß zu biegen oder auszulenken, selbst unter einer starken äußeren Kraft. Demgemäß besteht praktisch keine Gefahr, daß das elektroakustische Wandlerelement unter der Wirkung äußerer Kräfte bricht. Andererseits werden, wenn sie Gehörknochenschwingungen ausgesetzt werden, die Hülse 12 und das elektroakustische Wandlerelement 2, die mit Silikonharz bedeckt sind, in einem Ausmaß gebogen oder ausgelenkt, welches ausreichend ist, um eine Umwandlung der Gehörknochenschwingungen in ein elektrisches Signal zu bewirken. Demgemäß ist das elektroakustische Wandlerelement in der Lage, Gehörknochenschwingungen mit hoher Empfindlichkeit aufzunehmen.

Bei der dritten und der vierten Ausführungsform können der zylindrische Teil 9 und die Faser enthaltende Hülse 12 in einer Ebene rechtwinklig zu ihrer Achse elliptischen Querschnitt haben. Wenn der zylindrische Teil 9 und die Faserhülse 12 aus Metallblech bzw. aus einem Metallmaschengebilde bestehen, erbringen sie die Wirkung einer Abschirmung des elektroakustischen Wandlerelementes gegen äußere elektromagnetische Wellen und gegen störende elektrische Geräusche.

Ein Mikrophon irgendeiner der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist mit einem Dämpferteil bedeckt, der eine Impedanz hat, die sich der mechanischen Impedanz der Wand des äußeren Gehörganges annähert. Wenn das Mikrophon in seine Stellung an der Wand des äußeren Gehörganges eingestellt wird, wird daher Gehörknochenschwingung - von der Wand des äußeren Gehörganges auf den Dämpferteil übertra-

gen, und zwar virtuell ohne Reflektion. Als Ergebnis geht nichts von der Energie der Gehorknochenschwingung verloren. Auf diese Weise kann die Gehörknochenschwingung von der Wand des äußeren Gehörganges mit hoher Wirksamkeit auf das Mikrophon übertragen werden.

Die Versuchsausführung des Mikrophons gemäß Fig. 3, das Mikrophon der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 4 und das Mikrophon der zweiten Ausführung gemäß Fig. 8 wurden dazu verwendet, Gehörknochenschwingung aufzunehmen, wobei die Ausgänge mit einem Synchroskop gemessen wurden. Hüllkurven der Wellenformen der elektrischen Signalausgänge, die auf diese Weise erhalten wurden, sind in Fig. 13 dargestellt.

In Fig. 13 stellen die Darstellungen A, B und C jeweils die Hüllkurven von Wellenformen von elektrischen Signalausgängen dar, die erhalten wurden, wenn die Gehörknochenschwingungen der japanischen Vokale gemäß

2Q der Angabe in Figur 13 von den. Mikrophonen gemäß den. Fig. 3, 4 und 8 aufgenommen worden, wobei diese japanischen Vokale phonetisch den englischen Vokalen u, o, a., e bzw. i äquivalent sind.

Eine Betrachtung der Fig. 13 zeigt, daß das Versuchsmikrophon gemäß Fig. 3 sehr geringe Empfindlichkeit beim Aufnehmen der Gehörknochenschwingung zeigt, wie es aus Fig. 13 A ersichtlich ist. Es ist weiterhin zu bemerken, daß das Mikrophon der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 4 die höchste Empfindlichkeit zeigt, wie es au:s Fig. 13 B ersichtlich ist, und daß das Mikrophon der zweiten Ausführungsform gemäß Fig. 8 eine Empfindlichkeit zeigt, die geringfügig schlechter als die Empfindlichkeit des Mikrophons der ersten Ausführungsform ist, wie es aus Fig. 13 C

ersichtlich ist. Es ist jedoch gefunden worden, daß das Mikrophon der zweiten Ausführungsform für praktische Zwecke ausreichende Empfindlichkeit hat wie das Mikrophon der ersten Ausführungsform, und daß das Mikrophon der zweiten Ausführungsform in jeder Hinsicht nicht schlechter als das Mikrophon der ersten Ausführungsform ist.

Aus vorstehender Beschreibung ist ersichtlich, daß mit der vorliegenden Erfindung ein hervorragender Effekt erzielt wird insoweit, als die Festigkeit des elektroakustischen Wandlerelementes, die eine Schwachstelle üblicher Verschiebungs-Mikrophone zum Aufnehmen von Gehörknochenschwingungen bildete, ausreichend verstärkt wird, so daß ein Mikrophon gemäß der Erfindung nicht länger einem Brechen unterworfen ist, auch wenn es mit beträchtlicher Rauheit gehandhabt wird. Ein Mikrophon gemäß der Erfindung ist auch sehr wirksam beim Aufnehmen von Gehörknochenschwingungen mit einer Empfindlichkeit, die wenig- -stens so hoch wie die Empfindlichkeit des Mikrophons gemäß den Fig. 1 und 2 ist.

- Leerseite

Claims

HOFFMANN ■ EITLE & PARTNER _ PATENT- UND RECHTSANWÄLTE O ü U 4 / U PATENTANWÄLTE DIPL.-ΙΝΘ. W. EITLE . DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ING. W. LEHN DIPL.-ING. K. FOOHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN . DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS · DIPL1-INe. K GDRG DIPL.-ING. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE 41 525 Gh/ms Ken Yoshii Nagoya-Shi / Japan Verschiebungs-Mikrophon zum Aufnehmen von Schwingungen von Gehörknochen Patentansprüche

1. Verschiebungs-Mikrophon zum Aufnehmen von Schwingungen von Gehörknochen, mit einem elektroakustischen Wandler-

element (2), welches in eine der Endflächen eines Trag- ^ teiles (1) eingepflanzt ist, und mit einem Dämpferteil \ (4), welcher derart gebildet ist, daß mit ihm das elek-. troakustische Wandlerelement (2) umschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein flexibler Verstärkungsteil rund um das elektroakustische Wandlerelement (2) oder nahe diesem angeordnet ist, welcher es ermöglicht, daß ein offenes Ende des elektroakustischen Wandlerelementes (2) und ein Vorderende des Verstärkungsteiles miteinander verbunden oder nebeneinander angeordnet werden, und daß der Umfang des elektroakustischen Wandlerelementes (2) und der Verstärkungsteil von dem Dämpferteil (4) umschlossen sind, so daß Schutz für das elektroakustische Wandlerelement (2) geschaffen und die Wirksamkeit der elektroakustischen Umwandlung erhöht sind.

2. Mikrophon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Verstärkungsteil aus einer Schraubenfeder (6 bzw. 6¹) gebildet ist, die derart angeordnet ist, daß mit ihr das elektroakustische Wandler-

ARABELLASTRASSE 4 · D-8OOO MDNOHEN 81 ■ TELEFON C08S3 B11O87 · TELEX 5-29619 CPATHE^ · TELEKOPIERER 918356

element (2) umschlossen ist.

3. Mikrophon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Verstärkungsteil aus einem zylindrischen Teil (9) gebildet ist, der eine Vielzahl von Löchern (10), die in seiner Wand gebohrt sind, aufweist und der derart angeordnet ist, daß mit ihm das elektroakustisch^ Wandlerelement (2) umschlossen ist.

4. Mikrophon nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Verstärkungsteil aus einer Faser enthaltenden Hülse oder einer Faserhülse (12) gebildet ist, die derart angeordnet ist, daß mit ihr das elektroakustisch^ Wandlerelement (2) umschlossen ist.

5. Mikrophon nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zei.-ch.net, daß ein biegsamer stangenförmiger Teil (7), der als der·Verstärkungsteil dienen soll, zusammen mit dem elektroakustischen Wandlerelement (2) in eine der Endflächen des Tragteiles (1) eingepflanzt ist, und daß der stangenförmige Teil (7) derart gefaltet oder gebogen ist, daß die offenen Enden des stangenförmigen Teiles (7) und des elektroakustischen Wandlereiementes (2) miteinander verbunden oder nebeneinanderliegend angeordnet sind.

6. Verfahren für die Hersteilung eines Verschiebungs-Mikrophones zum Aufnehmen von Schwingungen von Gehörknochen, dadurch gekennzeichnet , daß ein elektroakustisches Wandlerelement (2) in eine der Endflächen eines Tragteiles (1) eingepflanzt wird, ein Verstärkungsteil für das elektroakustische Wandlerelement (2) in der genannten einen Endfläche des Tragteiles (1) befestigt oder in diese eingepflanzt wird, es ermöglicht wird, die

offenen Enden des elektroakustischen Wandlerelements (2) und des Verstärkungsteiles (1) miteinander zu verbinden oder nebeneinander anzuordnen, das erhaltene zusammengesetzte Gebilde in eine zylindrische Form eingesetzt wird, geführt durch die offenen Endseiten des elektroakustischen Wandlerelementes (2) und des Verstärkungsteiles, die zylindrische Form mit flüssigem Harz gefüllt wird für Bildung eines Dämpferteiles (4), bis wenigstens das elektroakustische Wandlerelement (2) und der Verstärkungsteil vollständig in dem Harz eingetaucht sind, und daß das Harz gehärtet wird.

7. Verfahren zum Herstellen eines Verschiebungs-Mikrophones zum Aufnehmen von Schwingungen von Gehörknochen, dadurch gekennzeichnet , daß in einem Tragteil (1) ein durchgehendes Loch gebohrt wird, wodurch ermöglicht wird, ein elektroakustisches Wandlerelement (2) einzusetzen, ein Verstärkungsteil für das elektroakustische Wandlerelement (2) in einer der Endflächen des Tragteiles (1) befestigt oder eingepflanzt wird, ein Dämpferteil (4) in Längsrichtung des Verstärkungsteiles gebildet wird, während, dahinter ein Loch belassen wird, durch welches das Einsetzen des elektroakustischen Wandlerelementes und ein Inyerbindungbringen mit dem durchgehenden Loch ermöglicht wird, und daß das elektroakustische Wandlerelement (2) zuerst in das durchgehende Loch des Tragteiles (1) und dann in das Loch in dem Dämpferteil (4) eingesetzt wird.