JP2002537743A - 指向性マイクロフォンのアセンブリ - Google Patents
指向性マイクロフォンのアセンブリInfo
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- H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
- H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
- H04R1/34—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means
- H04R1/38—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by using a single transducer with sound reflecting, diffracting, directing or guiding means in which sound waves act upon both sides of a diaphragm and incorporating acoustic phase-shifting means, e.g. pressure-gradient microphone
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- H04R25/00—Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
- H04R25/40—Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic
- H04R25/402—Arrangements for obtaining a desired directivity characteristic using contructional means
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Abstract
(57)【要約】
耳孔内形の補聴器用のマイクロホンのカプセル(40)が開示される。カプセル(40)は、前方および後方の音響入口(83、84)を有する頂部板体(80)および隔膜(21)を収容する指向性のマイクロホンのカートリッジ(20)を包含することができる。隔膜(21)は頂部板体に一般的に垂直に方向づけられ指向性のマイクロホンのカートリッジを前方室(22)と後方室(24)に分割する。前方の音響通路(85)は前方の音響入口と前方室を連通させ、後方の音響通路(86)は後方の音響入口と後方室を連通させる、選択された抵抗値をもつ前方および後方の音響減衰の抵抗器(8)は前方および後方の音響通路と協働する。音響抵抗器の対は、前方と後方の音響通路の間に選択された遅延時間例えば4マイクロ秒を提供する。1つの音響抵抗器の代りに2つの音響抵抗器を使用することは、後方の音響減衰抵抗器のみにより提供される周波数応答に比べて、周波数応答特性を平坦にする。
Description
【0001】 関連出願の引照 本願は1996年12月31日付けの米国出願08/775139号の部分継
続出願である。
続出願である。
【0002】 参照引用例による統合 1996年12月31日出願の米国出願08/775139号の記載事項を本
願明細書中へ参照により統合する。
願明細書中へ参照により統合する。
【0003】 発明の背景 補聴器に指向性マイクロフォンを用いることは特許文献(ウィトコフスキ(Wit
tkowski)、1972年付け米国特許第3662124号明細書;ノールズ(knowl
es)およびカールソン(Carlson)、1973年付け米国特許第3770911号明
細書;キリオン(killion)、1974年付け米国特許第3835263号明細書
;リビック(Ribic)、1996年付け米国特許第5214709号明細書、およ
び、キリオン他、1996年付け米国特許第5524056号明細書)、ならび
に、市販商品(マイコ(Maico)補聴器モデル MC033、クウォリトーン(Qual
itone)補聴器モデル TKSAD、フォナク(Phonak)「AudioZoom」補
聴器他)においてよく知られている。
tkowski)、1972年付け米国特許第3662124号明細書;ノールズ(knowl
es)およびカールソン(Carlson)、1973年付け米国特許第3770911号明
細書;キリオン(killion)、1974年付け米国特許第3835263号明細書
;リビック(Ribic)、1996年付け米国特許第5214709号明細書、およ
び、キリオン他、1996年付け米国特許第5524056号明細書)、ならび
に、市販商品(マイコ(Maico)補聴器モデル MC033、クウォリトーン(Qual
itone)補聴器モデル TKSAD、フォナク(Phonak)「AudioZoom」補
聴器他)においてよく知られている。
【0004】 指向性マイクロフォンは、聴覚障害者が懇親会や他のざわついた環境内で普通
の会話を行うことを可能にするために補聴器に使用される。聴覚障害が進行する
につれて、言葉を理解するために個々人に必要となる信号対ノイズ比はますます
大きくなる。広範囲にわたるデジタル信号処理の研究の結果、信号が一人の話し
声であり、ノイズが他の人々の話し声であるというようなよくある場合において
は、信号処理だけではノイズ中の信号の明瞭度を向上させることはできないとい
う一般的な見解が得られた。聞き手が今その注意を一人の話し声から他の話し声
に向けなおし、これにより信号とノイズ源との役割を逆転させたいという意志を
デジタルプロセッサに伝える現実的な術は現時点ではない。
の会話を行うことを可能にするために補聴器に使用される。聴覚障害が進行する
につれて、言葉を理解するために個々人に必要となる信号対ノイズ比はますます
大きくなる。広範囲にわたるデジタル信号処理の研究の結果、信号が一人の話し
声であり、ノイズが他の人々の話し声であるというようなよくある場合において
は、信号処理だけではノイズ中の信号の明瞭度を向上させることはできないとい
う一般的な見解が得られた。聞き手が今その注意を一人の話し声から他の話し声
に向けなおし、これにより信号とノイズ源との役割を逆転させたいという意志を
デジタルプロセッサに伝える現実的な術は現時点ではない。
【0005】 認識すべき重要な点は、この10年間補聴器業界で聴覚障害者がノイズの中で
より良く音を聞くことを助けるために大きな進歩が遂げられたことである。しか
しながら入手可能な研究結果によれば、このような進歩は、補聴器処理における
欠陥、つまり、ひずみ、制限された帯域幅、周波数応答におけるピーク、および
、不適切な自動ゲイン制御またはAGC動作のような欠陥を排除したことに相当
する。これらの欠陥が補正される前の1970年に行われた研究によれば、補聴
器装着者は通常、話を理解するのに必要な信号対ノイズ比(「S/N」)におい
て、補聴器未装着の状態を上回る5〜10dBの付加的な不足を経験した。同じ
補聴器を装着した聴覚健常者の中にも、やはり会話するのに必要なS/Nにおい
て5〜10dBの不足を経験した者もいた。このことはすなわち、補聴器が悪い
ことを示している。このような問題は出願人によって最近の論文「なぜよく聞こ
えない補聴器があるのか(Why some hearing aids don't work well!!!)」で論じ
られた。
より良く音を聞くことを助けるために大きな進歩が遂げられたことである。しか
しながら入手可能な研究結果によれば、このような進歩は、補聴器処理における
欠陥、つまり、ひずみ、制限された帯域幅、周波数応答におけるピーク、および
、不適切な自動ゲイン制御またはAGC動作のような欠陥を排除したことに相当
する。これらの欠陥が補正される前の1970年に行われた研究によれば、補聴
器装着者は通常、話を理解するのに必要な信号対ノイズ比(「S/N」)におい
て、補聴器未装着の状態を上回る5〜10dBの付加的な不足を経験した。同じ
補聴器を装着した聴覚健常者の中にも、やはり会話するのに必要なS/Nにおい
て5〜10dBの不足を経験した者もいた。このことはすなわち、補聴器が悪い
ことを示している。このような問題は出願人によって最近の論文「なぜよく聞こ
えない補聴器があるのか(Why some hearing aids don't work well!!!)」で論じ
られた。
【0006】 本出願人らによって獲得した最近のデータにより、補聴器処理に欠陥がない場
合でも聴覚障害者は信号対ノイズ比の増大を必要とすることが確認されている。
ポピュラーな1つのスピーチ・イン・ノイズテストすなわちSINテストで測定
されたように、軽度の聴覚障害者は通常、聴覚健常者よりも約2〜3dB大きな
S/Nを必要とする。中度の聴覚障害者は通常、5〜7dB大きなS/Nを必要
とする。重度の聴覚障害者が通常、9〜12dB大きなS/Nを必要とする。こ
れらの数字は欠陥のない補聴器に対応する条件下で得られたものである。
合でも聴覚障害者は信号対ノイズ比の増大を必要とすることが確認されている。
ポピュラーな1つのスピーチ・イン・ノイズテストすなわちSINテストで測定
されたように、軽度の聴覚障害者は通常、聴覚健常者よりも約2〜3dB大きな
S/Nを必要とする。中度の聴覚障害者は通常、5〜7dB大きなS/Nを必要
とする。重度の聴覚障害者が通常、9〜12dB大きなS/Nを必要とする。こ
れらの数字は欠陥のない補聴器に対応する条件下で得られたものである。
【0007】 下で説明するように、頭部装着式の一次指向性マイクロフォンは、耳開放式(o
pen ear)に比べて信号対ノイズ比において少なくとも3〜4dBの、あるいは場
合によってはそれを大きく超える向上を可能にする。このような向上の度合いに
よって、軽度の聴覚障害者はノイズ中で普通の聴力をもつことができるようにな
り、中度の聴覚障害者がノイズ中で経験した困難が著しく減じられる。これとは
反対に、伝統的な頭部装着式の全方向性マイクロフォンは耳開放式に比べて約1
dB不足した信号対ノイズ比をもたらす。この不足は頭部回折によるものであり
、補聴器の特定の欠陥によるものではない。
pen ear)に比べて信号対ノイズ比において少なくとも3〜4dBの、あるいは場
合によってはそれを大きく超える向上を可能にする。このような向上の度合いに
よって、軽度の聴覚障害者はノイズ中で普通の聴力をもつことができるようにな
り、中度の聴覚障害者がノイズ中で経験した困難が著しく減じられる。これとは
反対に、伝統的な頭部装着式の全方向性マイクロフォンは耳開放式に比べて約1
dB不足した信号対ノイズ比をもたらす。この不足は頭部回折によるものであり
、補聴器の特定の欠陥によるものではない。
【0008】 指向性マイクロフォンの若干注目された利点はフィードバックによって引き起
こされるホイッスルを低減する能力である(ノールズおよびカールソン、197
3年付け米国特許第3770911号明細書)。耳型(ear-mold)自体が良くフィ
ットしていれば、空気出口はフィードバック音の主要な源であり、空気出口とマ
イクロフォンとの間の関係はフィードバックピックアップを10または20dB
だけ低減するように調整されることがある。同様に、より高性能の指向性マイク
ロフォンは高周波側のピックアップが比較的低いので、フェースプレートによっ
て引き起こされるフィードバックに対するマイクロフォン感度は前側から来る音
よりも低くなる。
こされるホイッスルを低減する能力である(ノールズおよびカールソン、197
3年付け米国特許第3770911号明細書)。耳型(ear-mold)自体が良くフィ
ットしていれば、空気出口はフィードバック音の主要な源であり、空気出口とマ
イクロフォンとの間の関係はフィードバックピックアップを10または20dB
だけ低減するように調整されることがある。同様に、より高性能の指向性マイク
ロフォンは高周波側のピックアップが比較的低いので、フェースプレートによっ
て引き起こされるフィードバックに対するマイクロフォン感度は前側から来る音
よりも低くなる。
【0009】 このような多くの利点があるにもかかわらず、指向性マイクロフォンは僅かな
耳掛け形(BTE)補聴器だけに限定されて使用されており、現在補聴器全販売
数の約80%を占める、よりポピュラーな挿耳形(ITE)補聴器にはほとんど
使用されていない。
耳掛け形(BTE)補聴器だけに限定されて使用されており、現在補聴器全販売
数の約80%を占める、よりポピュラーな挿耳形(ITE)補聴器にはほとんど
使用されていない。
【0010】 この低い使用率の理由の一つが、耳と頭部の周りの回折を測定したマダファリ
(Madafarri)によって発見された。マダファリは、単純な一次指向性マイクロフ
ォンの2つの入口ポートの間を同じ間隔として、ITE位置が半分のマイクロフ
ォン感度しか形成しないことを見出した。マダファリは、ITE位置においては
頭部および耳の周りの音の回折が有効ポート間隔を物理的な間隔の約0.7倍に
減小させてしまい、これに対してBTE位置においては有効ポート間隔が物理的
な間隔の約1.4倍に増大させられることを見出した。同一ポート間隔で2.1
の感度のペナルティがあるのに加えて、強いてITE補聴器構造を使用すると通
常の場合、より小さなポート間隔が必要となり、さらに感度が低減してしまう。
(Madafarri)によって発見された。マダファリは、単純な一次指向性マイクロフ
ォンの2つの入口ポートの間を同じ間隔として、ITE位置が半分のマイクロフ
ォン感度しか形成しないことを見出した。マダファリは、ITE位置においては
頭部および耳の周りの音の回折が有効ポート間隔を物理的な間隔の約0.7倍に
減小させてしまい、これに対してBTE位置においては有効ポート間隔が物理的
な間隔の約1.4倍に増大させられることを見出した。同一ポート間隔で2.1
の感度のペナルティがあるのに加えて、強いてITE補聴器構造を使用すると通
常の場合、より小さなポート間隔が必要となり、さらに感度が低減してしまう。
【0011】 ITE用途における指向性マイクロフォンの使用率が低い別の理由は、前吾川
および後側の音入口とマイクロフォンカートリッジとを利用可能なスペースに設
けることが困難なことである。上述の米国特許第5524056号明細書の第1
7図に示されているように、従来技術ではマイクロフォンカートリッジの側面に
溶接された少なくとも1つの金属製入口管(しばしばニップルと呼ばれる)と、
マイクロフォンカートリッジと補聴器のフェースプレートとの間のカップリング
管とが使用される。米国特許第5524056号明細書の第17図に示された配
置においては、マイクロフォンカートリッジは補聴器のフェースプレートとも平
行であり、このような配置には図面に示されたような間隔Dがどうしても必要と
なる。この間隔は全ての耳に適しているのは限らない。
および後側の音入口とマイクロフォンカートリッジとを利用可能なスペースに設
けることが困難なことである。上述の米国特許第5524056号明細書の第1
7図に示されているように、従来技術ではマイクロフォンカートリッジの側面に
溶接された少なくとも1つの金属製入口管(しばしばニップルと呼ばれる)と、
マイクロフォンカートリッジと補聴器のフェースプレートとの間のカップリング
管とが使用される。米国特許第5524056号明細書の第17図に示された配
置においては、マイクロフォンカートリッジは補聴器のフェースプレートとも平
行であり、このような配置には図面に示されたような間隔Dがどうしても必要と
なる。この間隔は全ての耳に適しているのは限らない。
【0012】 さらに別の問題は、周波数全体にわたって良好な指向性を得る点にある。マダ
ファリならびに本出願人らによって行われた過去25年間に及ぶ広範囲にわたる
実験によれば、頭部装着式の指向性マイクロフォンにおいて可聴周波数にわたる
良好な指向性を得るためには、管内の音の動作に対する十分な注意と理解とが必
要となる(例えば、J.Acoust.Soc. Am. 1988年、第83巻、第1653
〜1660頁、ズェルチャー(Zuercher)、カールソンおよびキリオンによる論文
「Small acoustic tubes」に記載されている)。
ファリならびに本出願人らによって行われた過去25年間に及ぶ広範囲にわたる
実験によれば、頭部装着式の指向性マイクロフォンにおいて可聴周波数にわたる
良好な指向性を得るためには、管内の音の動作に対する十分な注意と理解とが必
要となる(例えば、J.Acoust.Soc. Am. 1988年、第83巻、第1653
〜1660頁、ズェルチャー(Zuercher)、カールソンおよびキリオンによる論文
「Small acoustic tubes」に記載されている)。
【0013】 指向性マイクロフォンを補聴器に適用するのに伴うさらに別の問題は、マイク
ロフォンノイズの点にある。標準的な条件下では、通常の非指向性補聴器マイク
ロフォンカートリッジのノイズは補聴器の性能全体にとってはさほど重要ではな
い。音場テストで示されたように、補聴器装着者は0〜5dBのヒアリングレベ
ルの範囲内で音を検出できることがよくある。なおこれは、平均的な若年聴覚健
常者の5dBの範囲内であり、さらに詳しく言うならば、正常に聞こえる受容限
界0〜20dBの範囲内である。しかしながら同じマイクロフォンカートリッジ
を指向性マイクロフォンを形成するのに使用する場合、低周波ノイズの問題が生
じる。一次指向性マイクロフォンに必要となる引き算プロセスにより、周波数応
答は1オクターブ当たり6dBで低周波に向かって降下する。その結果200H
zの周波数で、指向性マイクロフォンの感度は、全方向性モードで動作される同
じマイクロフォンカートリッジの感度を下回ること30dBになるおそれがある
。
ロフォンノイズの点にある。標準的な条件下では、通常の非指向性補聴器マイク
ロフォンカートリッジのノイズは補聴器の性能全体にとってはさほど重要ではな
い。音場テストで示されたように、補聴器装着者は0〜5dBのヒアリングレベ
ルの範囲内で音を検出できることがよくある。なおこれは、平均的な若年聴覚健
常者の5dBの範囲内であり、さらに詳しく言うならば、正常に聞こえる受容限
界0〜20dBの範囲内である。しかしながら同じマイクロフォンカートリッジ
を指向性マイクロフォンを形成するのに使用する場合、低周波ノイズの問題が生
じる。一次指向性マイクロフォンに必要となる引き算プロセスにより、周波数応
答は1オクターブ当たり6dBで低周波に向かって降下する。その結果200H
zの周波数で、指向性マイクロフォンの感度は、全方向性モードで動作される同
じマイクロフォンカートリッジの感度を下回ること30dBになるおそれがある
。
【0014】 指向性マイクロフォンの周波数応答を、その感度における低周波降下に関して
補正するために等化増幅器が使用されると、増幅器はマイクロフォンの低周波ノ
イズをも増幅する。適度に静かな部屋においては、増幅された低周波マイクロフ
ォンノイズは今や不快なものになってしまうおそれがある。さらに、等化が行わ
れても行われなくても、マイクロフォンノイズのマスキングが200Hzにおけ
る最良補聴音場閾値をほぼ35dB HLに低下させてしまい、この値は中度の
聴覚障害の下限と考えられている40dB HLに近い。
補正するために等化増幅器が使用されると、増幅器はマイクロフォンの低周波ノ
イズをも増幅する。適度に静かな部屋においては、増幅された低周波マイクロフ
ォンノイズは今や不快なものになってしまうおそれがある。さらに、等化が行わ
れても行われなくても、マイクロフォンノイズのマスキングが200Hzにおけ
る最良補聴音場閾値をほぼ35dB HLに低下させてしまい、この値は中度の
聴覚障害の下限と考えられている40dB HLに近い。
【0015】 等化増幅器自体も補聴器回路の複雑さを増す要因となる。従って、指向性マイ
クロフォンを備えたITE補聴器が利用可能であるような数少ない場合でも、本
出願人の知る限りでは、その周波数応答は等化されることはなかった。これを理
由に、キリオンら(米国特許第5524056号明細書)は、コンベンショナル
な全方向性マイクロフォンと指向性マイクロフォンとを組み合わせて、静かな時
間中には低内部ノイズの全方向性マイクロフォンが選択されるのに対し、騒がし
い時間中には外部ノイズを拒絶する指向性マイクロフォンが選択されることを推
奨する。
クロフォンを備えたITE補聴器が利用可能であるような数少ない場合でも、本
出願人の知る限りでは、その周波数応答は等化されることはなかった。これを理
由に、キリオンら(米国特許第5524056号明細書)は、コンベンショナル
な全方向性マイクロフォンと指向性マイクロフォンとを組み合わせて、静かな時
間中には低内部ノイズの全方向性マイクロフォンが選択されるのに対し、騒がし
い時間中には外部ノイズを拒絶する指向性マイクロフォンが選択されることを推
奨する。
【0016】 指向性マイクロフォンは、聴覚障害者にとってノイズ中で音を聞く問題を解決
する唯1つの実用的な手段であるように思えるが、しかしこれらの指向性マイク
ロフォンは、利用可能になってから30年近く経ってもめったに使用されていな
い。本発明の課題は、ITE補聴器のための極めて実用的な、改善されたマイク
ロフォンを提供することである。
する唯1つの実用的な手段であるように思えるが、しかしこれらの指向性マイク
ロフォンは、利用可能になってから30年近く経ってもめったに使用されていな
い。本発明の課題は、ITE補聴器のための極めて実用的な、改善されたマイク
ロフォンを提供することである。
【0017】 本発明の概要を述べる前に、背景となる別のいくつかの情報を検討することが
有益である。1930年代以来、指向性マイクロフォンの性能の測定基準は「指
向性指数」またはDI、つまり、拡散音場(等しい可能性をもってあらゆる方向
から来る音、「ランダム入射音」と呼ばれることもある)における指向性マイク
ロフォンの感度に対する、指向性マイクロフォンの軸方向感度(前から直接的に
来る音)の比である。典型的な部屋内のリスナの鼓膜における音エネルギの大部
分は反射させられる。この場合直接的な音はしばしばエネルギの10%未満であ
る。このような状況において、リスナの後に位置するノイズ源からの直接的な音
路の妨害は、良好な指向性マイクロフォンによって30dBも拒絶することがで
きる。しかしリスナの前の壁から反射せられた音は明らかに、指向性マイクロフ
ォンが(意図的に)良好な感度を有している前側から到達することになる。もし
反射させられたノイズエネルギの全てが前側から到達するのであれば、指向性マ
イクロフォンは役に立たなくなってしまう。
有益である。1930年代以来、指向性マイクロフォンの性能の測定基準は「指
向性指数」またはDI、つまり、拡散音場(等しい可能性をもってあらゆる方向
から来る音、「ランダム入射音」と呼ばれることもある)における指向性マイク
ロフォンの感度に対する、指向性マイクロフォンの軸方向感度(前から直接的に
来る音)の比である。典型的な部屋内のリスナの鼓膜における音エネルギの大部
分は反射させられる。この場合直接的な音はしばしばエネルギの10%未満であ
る。このような状況において、リスナの後に位置するノイズ源からの直接的な音
路の妨害は、良好な指向性マイクロフォンによって30dBも拒絶することがで
きる。しかしリスナの前の壁から反射せられた音は明らかに、指向性マイクロフ
ォンが(意図的に)良好な感度を有している前側から到達することになる。もし
反射させられたノイズエネルギの全てが前側から到達するのであれば、指向性マ
イクロフォンは役に立たなくなってしまう。
【0018】 所望、不所望いかんにかかわらず音の反射は幸いなことに多少の差こそあれ、
ランダムである傾向があるので、エネルギは多くの到達角度にわたって広がる。
マイクロフォンの「ランダム入射」または「拡散音場」の感度とその軸方向感度
との差は、指向性マイクロフォンが困難な状況においてどの程度役に立つかとい
う良い評価になる。話の明瞭度が問題になるところでは、例えばThe Hearing Jo
urnal 第43巻、第9号、第2ページ(1990年9月発行)にキリオンおよ
びミュラー(Mueller)によって記載されたように、明瞭度指数の重み付け関数に
対してそれぞれの周波数において指向性指数を重み付けすることにより付加的な
改善を行うことができる。表1は、誰かがノイズの中で話を理解しようとするこ
とにより知覚されるような信号対ノイズ比における全体的な等値の改良を評価す
るのに適した1組の重み付け値を示している。
ランダムである傾向があるので、エネルギは多くの到達角度にわたって広がる。
マイクロフォンの「ランダム入射」または「拡散音場」の感度とその軸方向感度
との差は、指向性マイクロフォンが困難な状況においてどの程度役に立つかとい
う良い評価になる。話の明瞭度が問題になるところでは、例えばThe Hearing Jo
urnal 第43巻、第9号、第2ページ(1990年9月発行)にキリオンおよ
びミュラー(Mueller)によって記載されたように、明瞭度指数の重み付け関数に
対してそれぞれの周波数において指向性指数を重み付けすることにより付加的な
改善を行うことができる。表1は、誰かがノイズの中で話を理解しようとするこ
とにより知覚されるような信号対ノイズ比における全体的な等値の改良を評価す
るのに適した1組の重み付け値を示している。
【0019】 2つの典型的な一次指向性マイクロフォン、つまり「コサイン」および「カー
ジオイド」マイクロフォンの指向性指数(DI)は4.8dBである。前者の場
合、マイクロフォンは2つの入口における信号間の内部音響時間遅延を採用して
おらず、対称的な8の字パターンを提供する。カージオイドマイクロフォンは、
2つの入口間に軸方向音が移動するのにかかる時間に正確に等しい時間遅延を採
用している。コサインマイクロフォンと比べて、カージオイドマイクロフォンは
前側からの音に対しては2倍の感度を有し、後側からの音に対しては感度を有し
ていない。内部時間遅延を減じることによって指向性性能をさらに増大させるこ
とができる。前側から110°の角度における音に対して最小感度を有する超カ
ージオイドマイクロフォンは6dBのDIを有している。頭部の回折の存在が指
向性マイクロフォンのデザインの問題を複雑にする。例えば全方向性のBTEま
たはITEマイクロフォンの指向性指数は500および1000Hzで−1.0
〜−2.0dBである。
ジオイド」マイクロフォンの指向性指数(DI)は4.8dBである。前者の場
合、マイクロフォンは2つの入口における信号間の内部音響時間遅延を採用して
おらず、対称的な8の字パターンを提供する。カージオイドマイクロフォンは、
2つの入口間に軸方向音が移動するのにかかる時間に正確に等しい時間遅延を採
用している。コサインマイクロフォンと比べて、カージオイドマイクロフォンは
前側からの音に対しては2倍の感度を有し、後側からの音に対しては感度を有し
ていない。内部時間遅延を減じることによって指向性性能をさらに増大させるこ
とができる。前側から110°の角度における音に対して最小感度を有する超カ
ージオイドマイクロフォンは6dBのDIを有している。頭部の回折の存在が指
向性マイクロフォンのデザインの問題を複雑にする。例えば全方向性のBTEま
たはITEマイクロフォンの指向性指数は500および1000Hzで−1.0
〜−2.0dBである。
【0020】 頭部装着式のITE補聴器に用いられる良好な指向性マイクロフォンの性能を
提供する際の問題点を認識して、本出願人はこのような用途の改善された手段お
よび方法を発見しようとした。既に明らかなように、ITEにおける使用を実用
的にするのと同じ解決手段をBTEにおける使用にも簡単に当てはめることがで
きる。
提供する際の問題点を認識して、本出願人はこのような用途の改善された手段お
よび方法を発見しようとした。既に明らかなように、ITEにおける使用を実用
的にするのと同じ解決手段をBTEにおける使用にも簡単に当てはめることがで
きる。
【0021】 発明の簡単な概要 本発明の目的は、小型の挿耳形補聴器の装着者に、ノイズの中における改善さ
れた音声明瞭度を提供することである。 本発明の別の目的は、頭部装着式の補聴器に使用される実用的かつ経済的な指
向性マイクロフォン構造を可能にするのに必要な機械的かつ電気的な構成部分を
提供することである。
れた音声明瞭度を提供することである。 本発明の別の目的は、頭部装着式の補聴器に使用される実用的かつ経済的な指
向性マイクロフォン構造を可能にするのに必要な機械的かつ電気的な構成部分を
提供することである。
【0022】 本発明のさらに別の目的は、従来可能であったものよりも小さなカプセルを可
能にする機械的な配置関係を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、補聴器のための切換可能なノイズ減少特性を提供
し、これによりユーザが静寂の中で音を聞いたりコンサートを聞くための全方向
性マイクロフォンモードに切り換え、また、会話や他の信号を理解するのが困難
であったり不可能であるような騒がしい状況で指向性マイクロフォンに切り換え
ることができるようにすることである。
能にする機械的な配置関係を提供することである。 本発明のさらに別の目的は、補聴器のための切換可能なノイズ減少特性を提供
し、これによりユーザが静寂の中で音を聞いたりコンサートを聞くための全方向
性マイクロフォンモードに切り換え、また、会話や他の信号を理解するのが困難
であったり不可能であるような騒がしい状況で指向性マイクロフォンに切り換え
ることができるようにすることである。
【0023】 本発明のさらに別の目的は、マイクロフォンカートリッジと、音響カップリン
グと、全方向性動作および指向性動作双方に対してほぼ同じ周波数応答を提供す
るのに必要な電気的な等化手段とを含む自蔵式のマイクロフォンカプセルを提供
することである。 本発明のさらに別の目的は、取り替え可能な保護スクリーンを提供することで
ある。
グと、全方向性動作および指向性動作双方に対してほぼ同じ周波数応答を提供す
るのに必要な電気的な等化手段とを含む自蔵式のマイクロフォンカプセルを提供
することである。 本発明のさらに別の目的は、取り替え可能な保護スクリーンを提供することで
ある。
【0024】 本発明のさらに別の目的は、補聴器フェースプレートに色を一致させる手段を
提供することである。
提供することである。
【0025】 本発明の上記目的および他の目的は、全方向性マイクロフォンエレメントおよ
び指向性マイクロフォンエレメントの双方を採用したマイクロフォンカプセルに
おいて達成される。このカプセルは、性能を安定させコストを最小限に抑えるた
めの新しい構造の特徴と、性能を向上させるための新しい音響特性とを有してい
る。
び指向性マイクロフォンエレメントの双方を採用したマイクロフォンカプセルに
おいて達成される。このカプセルは、性能を安定させコストを最小限に抑えるた
めの新しい構造の特徴と、性能を向上させるための新しい音響特性とを有してい
る。
【0026】 通常一次指向性マイクロフォンに使用される周知の時間遅延抵抗器は、ITE
補聴器における使用と相俟って極度に小さな時間遅延を提供するように選択され
ると、マイクロフォンにおける共振ピークの減衰を十分には行わない。このよう
な問題は本発明の1つの構成に従って、マイクロフォンの前側の入口に第2の新
しい音響減衰抵抗器を付加し、前側の音響遅延と後側の音響遅延との間の時間遅
延の適切な差を形成するために抵抗器の組み合わせを調整し、これにより、所望
の指向性特性ならびに平滑な周波数応答を提供することを可能にすることにより
解決される。
補聴器における使用と相俟って極度に小さな時間遅延を提供するように選択され
ると、マイクロフォンにおける共振ピークの減衰を十分には行わない。このよう
な問題は本発明の1つの構成に従って、マイクロフォンの前側の入口に第2の新
しい音響減衰抵抗器を付加し、前側の音響遅延と後側の音響遅延との間の時間遅
延の適切な差を形成するために抵抗器の組み合わせを調整し、これにより、所望
の指向性特性ならびに平滑な周波数応答を提供することを可能にすることにより
解決される。
【0027】 本発明の別の構成においては、一組のゲイン調節抵抗器が等化回路内に含まれ
て、指向性および全方向性のマイクロフォンの感度を低廉に一致させることがで
き、こうしてユーザは、全方向性マイクロフォンから指向性マイクロフォンに切
り換えると、所望の前側の信号に対する感度にロスがないことを経験することに
なる。
て、指向性および全方向性のマイクロフォンの感度を低廉に一致させることがで
き、こうしてユーザは、全方向性マイクロフォンから指向性マイクロフォンに切
り換えると、所望の前側の信号に対する感度にロスがないことを経験することに
なる。
【0028】 本発明のさらに別の構成においては、部材を整列させ、音を正確な音チャネル
を通して各マイクロフォン入口に伝導するために、成形されたマニホルドが使用
される。このマニホルドは、特に高周波において良好な指向性を得るために必要
な音響イナータンスと容積コンプライアンスとを繰り返し可能に提供する。
を通して各マイクロフォン入口に伝導するために、成形されたマニホルドが使用
される。このマニホルドは、特に高周波において良好な指向性を得るために必要
な音響イナータンスと容積コンプライアンスとを繰り返し可能に提供する。
【0029】 本発明のさらに別の構成においては、保護スクリーン手段が設けられており、
この保護スクリーン手段は風ノイズを低減し、塵埃に対して保護バリアを形成す
るが、しかし、モジュールの指向性にはさほど影響を及ぼさない。加えて、保護
スクリーンは補聴器とマイクロホンとの色を一致させることができる。
この保護スクリーン手段は風ノイズを低減し、塵埃に対して保護バリアを形成す
るが、しかし、モジュールの指向性にはさほど影響を及ぼさない。加えて、保護
スクリーンは補聴器とマイクロホンとの色を一致させることができる。
【0030】 詳細な説明 本発明の特定の機能エレメント、特に同じ周波数で応答する指向性動作または
全方向性動作を選択するためのスイッチの使用が、1974年付けの同一出願人
の米国特許第3835263号明細書に記載されている。等化回路と、同じ周波
数で行われる全方向性応答と指向性応答との間で切り換えるスイッチとを備えた
状態で、補聴器内に指向性マイクロフォンと全方向性マイクロフォンとを組み合
わせることは、1996年付けの同一出願人の米国特許第5524056号明細
書に記載されている。これらの2つの特許明細書を参考のため、本願明細書中に
引用する。
全方向性動作を選択するためのスイッチの使用が、1974年付けの同一出願人
の米国特許第3835263号明細書に記載されている。等化回路と、同じ周波
数で行われる全方向性応答と指向性応答との間で切り換えるスイッチとを備えた
状態で、補聴器内に指向性マイクロフォンと全方向性マイクロフォンとを組み合
わせることは、1996年付けの同一出願人の米国特許第5524056号明細
書に記載されている。これらの2つの特許明細書を参考のため、本願明細書中に
引用する。
【0031】 本発明による1つの実施例に基づいて構成された補聴器100が図1の符号1
0で全体的に示されている。図示のように、補聴器10はマイクロフォンカプセ
ル40と、カプセル40の指向性マイクロフォン出力と全方向性マイクロフォン
出力を選択するためのスイッチ55と、保護スクリーン90とを利用する。この
保護スクリーン90は、風ノイズの厄介な影響を低減し、塵埃汚染の侵入を防ぎ
、補聴器フェースプレートと見た目の色を一致させる。
0で全体的に示されている。図示のように、補聴器10はマイクロフォンカプセ
ル40と、カプセル40の指向性マイクロフォン出力と全方向性マイクロフォン
出力を選択するためのスイッチ55と、保護スクリーン90とを利用する。この
保護スクリーン90は、風ノイズの厄介な影響を低減し、塵埃汚染の侵入を防ぎ
、補聴器フェースプレートと見た目の色を一致させる。
【0032】 図2はカプセル40の構造をさらに示している。このカプセル40はトッププ
レート80(装着時に前記カプセルの外側部分を画定する)と、シリンダまたは
ハウジング50と、等化回路60とから成っている。
レート80(装着時に前記カプセルの外側部分を画定する)と、シリンダまたは
ハウジング50と、等化回路60とから成っている。
【0033】 図3は本発明のカプセル40の1つの実施例のサブアセンブリ45を示してい
る。この図で示したように、トッププレート80は音入口83,84と、マイク
ロフォンカートリッジ20の前側チャンバ22および後側チャンバ24とを結合
する音管85,86を備えている。接着剤27が、マイクロフォンカートリッジ
20に対して管85,86をシール固定している。マイクロカートリッジ20は
ダイヤフラム21の平面がトッププレート80に対してほぼ垂直な状態で設けら
れている。このような構造は、従来技術のマイクロフォンの金属製の管の必要性
をなくし、(米国特許5524056号明細書の第17図に示したように測定し
て)、従来技術の構造を使用して可能となるような間隔よりも小さな間隔を提供
する。その結果カプセル40の直径は0.25インチ以下に維持することができ
る。
る。この図で示したように、トッププレート80は音入口83,84と、マイク
ロフォンカートリッジ20の前側チャンバ22および後側チャンバ24とを結合
する音管85,86を備えている。接着剤27が、マイクロフォンカートリッジ
20に対して管85,86をシール固定している。マイクロカートリッジ20は
ダイヤフラム21の平面がトッププレート80に対してほぼ垂直な状態で設けら
れている。このような構造は、従来技術のマイクロフォンの金属製の管の必要性
をなくし、(米国特許5524056号明細書の第17図に示したように測定し
て)、従来技術の構造を使用して可能となるような間隔よりも小さな間隔を提供
する。その結果カプセル40の直径は0.25インチ以下に維持することができ
る。
【0034】 やはり図示したように、音入口88には全方向性マイクロフォンカートリッジ
30(図示せず)が接続されるようになっている。入口83,84および88に
設けられたショルダ89は、管85および86とマイクロフォンカートリッジ3
0(図示せず)とのための機械的なストッパを形成する。管85および86は、
トッププレート80およびマイクロフォンカートリッジ20に取り付けられるか
またはシール固定される。音響抵抗器81および82が応答平滑化と、適切な指
向性動作に必要となる時間遅延とを可能にする。抵抗器81および82は、例え
ば1976年付けの米国特許第3930560号明細書においてカールソン(Car
lson)およびモスタルド(Mostardo)によって記載されたものと同様であってよい
。
30(図示せず)が接続されるようになっている。入口83,84および88に
設けられたショルダ89は、管85および86とマイクロフォンカートリッジ3
0(図示せず)とのための機械的なストッパを形成する。管85および86は、
トッププレート80およびマイクロフォンカートリッジ20に取り付けられるか
またはシール固定される。音響抵抗器81および82が応答平滑化と、適切な指
向性動作に必要となる時間遅延とを可能にする。抵抗器81および82は、例え
ば1976年付けの米国特許第3930560号明細書においてカールソン(Car
lson)およびモスタルド(Mostardo)によって記載されたものと同様であってよい
。
【0035】 図4は本発明による、完成された状態のカプセル40の1実施例の断面を示し
ている。カプセルは指向性マイクロフォンを形成するために図3に示したように
設けられたマイクロフォンカートリッジ20と、トッププレート80の入口88
内に設けられた全方向性マイクロフォンカートリッジ30とを含んでいる。それ
ぞれのマイクロフォン20,30は音波をその音波に対応する電気的な出力信号
に変換する。シリンダ50はコンパウンド51でその場で成形されてよい。この
コンパウンドはエポキシ樹脂、紫外線硬化アクリル樹脂などであってよい。
ている。カプセルは指向性マイクロフォンを形成するために図3に示したように
設けられたマイクロフォンカートリッジ20と、トッププレート80の入口88
内に設けられた全方向性マイクロフォンカートリッジ30とを含んでいる。それ
ぞれのマイクロフォン20,30は音波をその音波に対応する電気的な出力信号
に変換する。シリンダ50はコンパウンド51でその場で成形されてよい。この
コンパウンドはエポキシ樹脂、紫外線硬化アクリル樹脂などであってよい。
【0036】 従来の指向性マイクロフォン構造においては、抵抗器81のR−C時間定数と
、管85内の容積の和とカートリッジの後側の容積とによって形成されるコンプ
ライアンスとが正確な時間遅延を可能にするように選択された、ただ音響抵抗器
81が利用されることになる。例えばこの場合、入口83および84はほぼ4m
m離されて設けられているので、軸方向の音に対応する自由空間の時間遅延は約
12マイクロ秒となる。従ってカージオイドマイクロフォンを形成するためには
、12マイクロ秒の内部時間遅延が必要となる。この場合、後方からの音は、マ
イクロフォンの後側チャンバ24に達するのにも前側チャンバ22に達するのに
も同じ時間遅延が伴うので、ダイヤフラム21を横切る有効圧力はゼロとなり、
応答しなくなるのは、当業者によく知られているように、音の入射角が180°
である場合である。
、管85内の容積の和とカートリッジの後側の容積とによって形成されるコンプ
ライアンスとが正確な時間遅延を可能にするように選択された、ただ音響抵抗器
81が利用されることになる。例えばこの場合、入口83および84はほぼ4m
m離されて設けられているので、軸方向の音に対応する自由空間の時間遅延は約
12マイクロ秒となる。従ってカージオイドマイクロフォンを形成するためには
、12マイクロ秒の内部時間遅延が必要となる。この場合、後方からの音は、マ
イクロフォンの後側チャンバ24に達するのにも前側チャンバ22に達するのに
も同じ時間遅延が伴うので、ダイヤフラム21を横切る有効圧力はゼロとなり、
応答しなくなるのは、当業者によく知られているように、音の入射角が180°
である場合である。
【0037】 しかしながら、頭部装着式のITE補聴器を用いる場合には、頭部回折によっ
て2つの入口の間の音響スペースがほぼ0.7Xまたは約8.4マイクロ秒に減
じられる。超カージオイド指向性に近い特性が望まれる場合には、適切な内部時
間遅延は外部遅延の半分よりも小さいので、本発明において必要となる内部時間
遅延はほぼ4マイクロ秒となる。必要な時間遅延を可能とする音響抵抗は680
オームに過ぎないことが判った。この値はコンベンショナルな補聴器の指向性マ
イクロフォンカプセルに用いられた抵抗の約3分の1であり、下記のような特別
な問題を招く。
て2つの入口の間の音響スペースがほぼ0.7Xまたは約8.4マイクロ秒に減
じられる。超カージオイド指向性に近い特性が望まれる場合には、適切な内部時
間遅延は外部遅延の半分よりも小さいので、本発明において必要となる内部時間
遅延はほぼ4マイクロ秒となる。必要な時間遅延を可能とする音響抵抗は680
オームに過ぎないことが判った。この値はコンベンショナルな補聴器の指向性マ
イクロフォンカプセルに用いられた抵抗の約3分の1であり、下記のような特別
な問題を招く。
【0038】 図5に示したように、マイクロフォンカートリッジ20および30はそれぞれ
ワイヤ26および28で等化回路60にワイヤ結合されている。回路60は、指
向性マイクロフォン応答のための等化を可能にし、便利なはんだ付けパッドを提
供する。これらのはんだ付けパッドにより、補聴器製造者は全方向性マイクロフ
ォンの電気的な出力と等化された指向性マイクロフォンの電気的な出力とに接続
することができる。さらに、等化なしの指向性マイクロフォンのために付加的な
出力が設けられている。
ワイヤ26および28で等化回路60にワイヤ結合されている。回路60は、指
向性マイクロフォン応答のための等化を可能にし、便利なはんだ付けパッドを提
供する。これらのはんだ付けパッドにより、補聴器製造者は全方向性マイクロフ
ォンの電気的な出力と等化された指向性マイクロフォンの電気的な出力とに接続
することができる。さらに、等化なしの指向性マイクロフォンのために付加的な
出力が設けられている。
【0039】 図5は、等化回路60の1実施例を概略的に示している。製造時にいくつかの
有効値61Aから61Eの中から入口抵抗器61を選択することができる。これ
により、等化された指向性マイクロフォンの感度を全方向性マイクロフォンの感
度に等しくすることができる。トランジスタ76,77が高ゲイン増幅器160
を形成するので、抵抗器64と抵抗器62とキャパシタ73とから成るフィード
バック通路を選択して、指向性マイクロフォンの低ゲインおよび低周波数ロール
オフのための補償を行うことができる。
有効値61Aから61Eの中から入口抵抗器61を選択することができる。これ
により、等化された指向性マイクロフォンの感度を全方向性マイクロフォンの感
度に等しくすることができる。トランジスタ76,77が高ゲイン増幅器160
を形成するので、抵抗器64と抵抗器62とキャパシタ73とから成るフィード
バック通路を選択して、指向性マイクロフォンの低ゲインおよび低周波数ロール
オフのための補償を行うことができる。
【0040】 等化回路60における成分に対応する適切な値は次の通りである: 61A 56KΩ 61B 47KΩ 61C 39KΩ 61D 33KΩ 61E 27KΩ 62 18KΩ 63 1MΩ 64 47KΩ 65 22KΩ 66 22KΩ 67 1MΩ 68 1MΩ 71 0.047μF 72 0.1μF 73 1000pF 74 0.047μF 76 2N3904 77 2N3906
【0041】 回路60は給電はんだ付けパッドVBATと、接地パッドGNDと、全方向性
マイクロフォン信号出力パッドOMNIと、指向性マイクロフォン信号出力パッ
ドDIRと、等化された指向性マイクロフォン出力パッドDIR−EQとを有し
ている。
マイクロフォン信号出力パッドOMNIと、指向性マイクロフォン信号出力パッ
ドDIRと、等化された指向性マイクロフォン出力パッドDIR−EQとを有し
ている。
【0042】 図6は指向性マイクロフォン周波数応答曲線41におけるほぼ4kHzの望ま
しくないピークを示している。このようなピークが生じるのは、図3のマイクロ
フォン20の後側の入口管85における抵抗器81のために680Ωのような単
一の抵抗が選択され、前側の入口管86における抵抗器82のために0Ωのよう
な単一の抵抗が選択された場合である。このような値は、カプセル40が頭部で
ITE補聴器に取り付けられた場合に、本発明による良好な指向性を得るのに必
要となるようなほぼ4マイクロ秒の時間遅延を可能にするが、しかし望ましくな
いピークを引き起こす。図6の曲線は、望ましい応答平滑さを可能にするために
、抵抗器81および82の組み合わせの代わりに2500Ωの総抵抗が選択され
た場合に得られる周波数応答である。この場合抵抗器81および82の値は、ほ
ぼ4マイクロ秒の所要の時間遅延が可能になるように選択される。抵抗器81の
値を1500Ωとし、抵抗器81の値を1000Ωとすると、ノールズ・エレク
トロニクス、TMシリーズ(Knowles Electronics TM-series)のマイクロフォン
カートリッジをマイクロフォン20に使用した場合に、図6の曲線42および図
8の極性プロットに示したような応答平滑さと時間遅延との望ましい組み合わせ
が可能になることが判った。さらに、抵抗器82の値を1250Ωとし、抵抗器
81の値を1250Ωとすると、応答平滑さと時間遅延の同様の望ましい組み合
わせが可能になる。
しくないピークを示している。このようなピークが生じるのは、図3のマイクロ
フォン20の後側の入口管85における抵抗器81のために680Ωのような単
一の抵抗が選択され、前側の入口管86における抵抗器82のために0Ωのよう
な単一の抵抗が選択された場合である。このような値は、カプセル40が頭部で
ITE補聴器に取り付けられた場合に、本発明による良好な指向性を得るのに必
要となるようなほぼ4マイクロ秒の時間遅延を可能にするが、しかし望ましくな
いピークを引き起こす。図6の曲線は、望ましい応答平滑さを可能にするために
、抵抗器81および82の組み合わせの代わりに2500Ωの総抵抗が選択され
た場合に得られる周波数応答である。この場合抵抗器81および82の値は、ほ
ぼ4マイクロ秒の所要の時間遅延が可能になるように選択される。抵抗器81の
値を1500Ωとし、抵抗器81の値を1000Ωとすると、ノールズ・エレク
トロニクス、TMシリーズ(Knowles Electronics TM-series)のマイクロフォン
カートリッジをマイクロフォン20に使用した場合に、図6の曲線42および図
8の極性プロットに示したような応答平滑さと時間遅延との望ましい組み合わせ
が可能になることが判った。さらに、抵抗器82の値を1250Ωとし、抵抗器
81の値を1250Ωとすると、応答平滑さと時間遅延の同様の望ましい組み合
わせが可能になる。
【0043】 図7は全方向性マイクロフォン30の軸方向周波数応答43と、図5の回路で
等化した後の指向性マイクロフォン20の軸方向周波数応答44とを示している
。両曲線は、ケマー(KEMAR)マネキンの耳に配置されたITE補聴器内に設けら
れた本発明のカプセル40を用いて、無響室内で得られたものである。
等化した後の指向性マイクロフォン20の軸方向周波数応答44とを示している
。両曲線は、ケマー(KEMAR)マネキンの耳に配置されたITE補聴器内に設けら
れた本発明のカプセル40を用いて、無響室内で得られたものである。
【0044】 図8はケマーマネキン(右耳)で得られた本発明の指向性マイクロフォンの極
性プロットを示している。下記のテーブル1は、測定周波数、対応する極性応答
曲線番号、指向性指数および、明瞭度指数重み付け数を示す。テーブル1を下記
に示す:周波数 曲線番号 指向性指数 AI重み付け数
0.5kHz 31 3.5dB 0.20 1kHz 32 3.1dB 0.23 2kHz 33 6.3dB 0.33 4kHz 34 6.0dB 0.24 6kHz 35 3.7dB 0.0 8kHz 36 2.4dB 0.0
性プロットを示している。下記のテーブル1は、測定周波数、対応する極性応答
曲線番号、指向性指数および、明瞭度指数重み付け数を示す。テーブル1を下記
に示す:周波数 曲線番号 指向性指数 AI重み付け数
0.5kHz 31 3.5dB 0.20 1kHz 32 3.1dB 0.23 2kHz 33 6.3dB 0.33 4kHz 34 6.0dB 0.24 6kHz 35 3.7dB 0.0 8kHz 36 2.4dB 0.0
【0045】 指向性指数から、4.7dBの明瞭度指数重み付け平均指向性指数が得られる
。出願人の知る限りでは、この値は頭部装着式補聴器マイクロフォンにおいて達
成される最も高い数のメリットである。
。出願人の知る限りでは、この値は頭部装着式補聴器マイクロフォンにおいて達
成される最も高い数のメリットである。
【0046】 図9は本発明のカプセルの別の実施例を示している。カプセル140はトップ
プレート180を有している。このトッププレート140は、マニホルドタイプ
の構造で成形された音通路185および186を備えている。これにより、図4
のカップリング管85および86が不要となり、これらの組み立て作業に費やさ
れる時間が省かれる。マイクロフォンカートリッジ20および30ならびにトッ
ププレート180をすぐにシールするために、両側に接着剤を有する薄い発泡材
からガスケット170が切り取られてよい。マイクロフォンカートリッジを取り
囲むように、シリンダがその場で成形され、トッププレート180の通路185
と協働する開口187が残されてよい。図4に関して上述したように、回路60
は等化とはんだ付けパッドとを可能にする。
プレート180を有している。このトッププレート140は、マニホルドタイプ
の構造で成形された音通路185および186を備えている。これにより、図4
のカップリング管85および86が不要となり、これらの組み立て作業に費やさ
れる時間が省かれる。マイクロフォンカートリッジ20および30ならびにトッ
ププレート180をすぐにシールするために、両側に接着剤を有する薄い発泡材
からガスケット170が切り取られてよい。マイクロフォンカートリッジを取り
囲むように、シリンダがその場で成形され、トッププレート180の通路185
と協働する開口187が残されてよい。図4に関して上述したように、回路60
は等化とはんだ付けパッドとを可能にする。
【0047】 マイクロフォンカートリッジ20および30をカプセル140内に互いに隣接
した状態で設けることにより、単一の入口184が音を両マイクロフォンカート
リッジ20および30にアクセス可能にするので、抵抗器182は両カートリッ
ジを減衰することができる。このような用途においては、第2のカートリッジの
存在は音響負荷をほぼ倍にし、従って第1の近似値に比べて、音響抵抗器182
の値は半分で済む。前述のように、応答平滑さおよび適切な指向性動作のための
正確な時間遅延を可能にするように、抵抗器182および181の値が選択され
る。
した状態で設けることにより、単一の入口184が音を両マイクロフォンカート
リッジ20および30にアクセス可能にするので、抵抗器182は両カートリッ
ジを減衰することができる。このような用途においては、第2のカートリッジの
存在は音響負荷をほぼ倍にし、従って第1の近似値に比べて、音響抵抗器182
の値は半分で済む。前述のように、応答平滑さおよび適切な指向性動作のための
正確な時間遅延を可能にするように、抵抗器182および181の値が選択され
る。
【0048】 これとは異なり図3のプレート80で行ったように、プレート180を3つの
入口を有するように成形することもできる。この場合、図3の管85および86
の音響特性を2倍にするように前側の音通路186と後側の音通路185および
187とを選択することができるので、望ましい応答と極性プロットとを可能に
するために類似の音響抵抗器が使用されてよい。
入口を有するように成形することもできる。この場合、図3の管85および86
の音響特性を2倍にするように前側の音通路186と後側の音通路185および
187とを選択することができるので、望ましい応答と極性プロットとを可能に
するために類似の音響抵抗器が使用されてよい。
【0049】 図10は単純な低周波数調整回路200の概略図である。この回路においては
DIR−EQパッドキャパシタ205と接地225との間に直列接続された可変
トリムポット抵抗器202と固定抵抗器201とを負荷することにより、指向性
マイクロフォン低周波数応答をトリムポット(trimpot)調整することができる。
回路200の出力210は、全方向マイクロフォンの出力230と同様にスイッ
チ44に接続されている。調整抵抗器202により、回路200によって導入さ
れた低周波数ロールオフを、補聴器増幅器の入力インピーダンスに応じてほぼ2
00〜2000Hzの間で変化させることができる。スイッチ55はユーザが全
方向性動作または指向性動作を選択することを可能にする。両方の場合において
同一の周波数で応答するのがしばしば望ましいが、ここ10年にわたる多くの調
査結果によれば多くの場合、指向性モードに切り換えたときに低周波をロールオ
フすると、切換位置の間で明瞭度にほとんどまたは全くロスのない状態で、より
ドラマチックな比較ができる。高レベルのノイズ発生時ならびに風の強い状態で
は、指向性マイクロフォンのために低周波減衰することが望ましい場合がある。
このような減衰の度合いは、ディスペンサがトリムポット202を調整すること
によって選択することができる。
DIR−EQパッドキャパシタ205と接地225との間に直列接続された可変
トリムポット抵抗器202と固定抵抗器201とを負荷することにより、指向性
マイクロフォン低周波数応答をトリムポット(trimpot)調整することができる。
回路200の出力210は、全方向マイクロフォンの出力230と同様にスイッ
チ44に接続されている。調整抵抗器202により、回路200によって導入さ
れた低周波数ロールオフを、補聴器増幅器の入力インピーダンスに応じてほぼ2
00〜2000Hzの間で変化させることができる。スイッチ55はユーザが全
方向性動作または指向性動作を選択することを可能にする。両方の場合において
同一の周波数で応答するのがしばしば望ましいが、ここ10年にわたる多くの調
査結果によれば多くの場合、指向性モードに切り換えたときに低周波をロールオ
フすると、切換位置の間で明瞭度にほとんどまたは全くロスのない状態で、より
ドラマチックな比較ができる。高レベルのノイズ発生時ならびに風の強い状態で
は、指向性マイクロフォンのために低周波減衰することが望ましい場合がある。
このような減衰の度合いは、ディスペンサがトリムポット202を調整すること
によって選択することができる。
【0050】 図11は本発明により構成されたマイクロフォンアセンブリのさらに別の実施
例を示している。マイクロフォンアセンブリ301はアセンブリ部分またはアセ
ンブリ半部303または305から成っている。図12および図13に関して下
でより完全に説明するように、部分303および305は組み立て中互いに嵌合
またはスナップ結合して、マイクロフォンアセンブリ301を形成する。アセン
ブリ部分303および305は、マイクロフォンアセンブリ301に解離可能に
プリント回路基板311を設けるための保持部材307と解離可能な保持部材3
09とから成っている。図面から明らかなように、プリント回路基板311の部
分が保持部材307と解離可能な保持部材309との下側で受容されている。さ
らにマイクロフォンアセンブリ301は保護スクリーンアセンブリ313を有し
ている。なおこのアセンブリにより、補聴器の色をマイクロフォンの色と一致さ
せることができるという付加的な利点が得られる。
例を示している。マイクロフォンアセンブリ301はアセンブリ部分またはアセ
ンブリ半部303または305から成っている。図12および図13に関して下
でより完全に説明するように、部分303および305は組み立て中互いに嵌合
またはスナップ結合して、マイクロフォンアセンブリ301を形成する。アセン
ブリ部分303および305は、マイクロフォンアセンブリ301に解離可能に
プリント回路基板311を設けるための保持部材307と解離可能な保持部材3
09とから成っている。図面から明らかなように、プリント回路基板311の部
分が保持部材307と解離可能な保持部材309との下側で受容されている。さ
らにマイクロフォンアセンブリ301は保護スクリーンアセンブリ313を有し
ている。なおこのアセンブリにより、補聴器の色をマイクロフォンの色と一致さ
せることができるという付加的な利点が得られる。
【0051】 図12および図13は、図11のマイクロフォンアセンブリ301の相異なる
分解図を示している。図12および図13はアセンブリ部分303および305
と、保持部材307と、解離可能な保持部材309と、プリント回路基板311
と保護スクリーンアセンブリ313とを、すべて分解した状態で示している。さ
らに図12および図13は、指向性マイクロフォンカートリッジ315と全方向
性マイクロフォンカートリッジ317とを示している。指向性マイクロフォンカ
ートリッジ315は、音エネルギを受容するための音開口319および320を
有している。全方向マイクロフォンカートリッジ323も同様に音エネルギを受
容するための音入口329を有している。指向性マイクロフォンカートリッジ3
15はさらに表面321を、全方向性マイクロフォンカートリッジ317も同様
の表面323を有しており、これらの表面は双方ともプリント回路基板311を
指向性マイクロフォンカートリッジ315上および全方向性マイクロフォンカー
トリッジ317上に設けるために使用される。指向性マイクロフォンカートリッ
ジ315および全方向性マイクロフォンカートリッジ317はアセンブリ部分3
03および305に設けられる。
分解図を示している。図12および図13はアセンブリ部分303および305
と、保持部材307と、解離可能な保持部材309と、プリント回路基板311
と保護スクリーンアセンブリ313とを、すべて分解した状態で示している。さ
らに図12および図13は、指向性マイクロフォンカートリッジ315と全方向
性マイクロフォンカートリッジ317とを示している。指向性マイクロフォンカ
ートリッジ315は、音エネルギを受容するための音開口319および320を
有している。全方向マイクロフォンカートリッジ323も同様に音エネルギを受
容するための音入口329を有している。指向性マイクロフォンカートリッジ3
15はさらに表面321を、全方向性マイクロフォンカートリッジ317も同様
の表面323を有しており、これらの表面は双方ともプリント回路基板311を
指向性マイクロフォンカートリッジ315上および全方向性マイクロフォンカー
トリッジ317上に設けるために使用される。指向性マイクロフォンカートリッ
ジ315および全方向性マイクロフォンカートリッジ317はアセンブリ部分3
03および305に設けられる。
【0052】 さらに具体的に述べるならば、アセンブリ部分303は表面325を、アセン
ブリ305も同様の表面(図示せず)を有しており、これらの表面は一緒にその
上に指向性マイクロフォンカプセル315を載置する。アセンブリ部分303は
さらに表面327を、アセンブリ部分305も同様の表面(図示せず)を有して
おり、これらの表面は一緒にその上に全方向性マイクロフォンカプセル317を
載置する。全方向性マイクロフォンカプセル317の入口ポート329はアセン
ブリ部分303の切欠き内とアセンブリ部分305の切欠き332内とに挿入さ
れる。
ブリ305も同様の表面(図示せず)を有しており、これらの表面は一緒にその
上に指向性マイクロフォンカプセル315を載置する。アセンブリ部分303は
さらに表面327を、アセンブリ部分305も同様の表面(図示せず)を有して
おり、これらの表面は一緒にその上に全方向性マイクロフォンカプセル317を
載置する。全方向性マイクロフォンカプセル317の入口ポート329はアセン
ブリ部分303の切欠き内とアセンブリ部分305の切欠き332内とに挿入さ
れる。
【0053】 なお、ピン335と孔333との間は、これらの部分が適切な保持力をもって
プレス嵌めの形式で組み立てられるように干渉される。さらに、ピンおよび孔は
アセンブリ部分303および305が修理または回収のために分離されるのを可
能にする。アセンブリ部分303はさらにポケット337を有している。このポ
ケット337はその中に音響ダンパまたは抵抗器339およびOリング341を
受容する。アセンブリ部分305も同様にポケット338を有しており、このポ
ケットはその中に音響ダンパまたは抵抗器340およびOリング342を受容す
る。Oリング341および342は好ましくは弾性材料、例えばシリコーンゴム
から成っている。
プレス嵌めの形式で組み立てられるように干渉される。さらに、ピンおよび孔は
アセンブリ部分303および305が修理または回収のために分離されるのを可
能にする。アセンブリ部分303はさらにポケット337を有している。このポ
ケット337はその中に音響ダンパまたは抵抗器339およびOリング341を
受容する。アセンブリ部分305も同様にポケット338を有しており、このポ
ケットはその中に音響ダンパまたは抵抗器340およびOリング342を受容す
る。Oリング341および342は好ましくは弾性材料、例えばシリコーンゴム
から成っている。
【0054】 さらに各アセンブリ部分303および305は切欠き312を有している。こ
の切欠きは保護スクリーンアセンブリ313の対応する係合エレメント314を
受容する。これによりアセンブリ部分303および305に保護スクリーンアセ
ンブリ313を、これらの部分が組み立て関係にある場合にはスナップ状に組み
立てることができる。保護スクリーンアセンブリ313はさらに、音響開口34
3および345を有している。これらの音響開口により、音エネルギをアセンブ
リ部分303および305の音入口通路342および344を介して、指向性マ
イクロフォンカートリッジ315の音開口319および320に音響カップリン
グすることが可能になる。音入口通路342は、音響開口343の近くに位置す
る入口端部と、音開口320の近くに位置する出口端部とを有している。同様に
入口通路34も音響開口345の近くに位置する入口端部と、音開口319の近
くに位置する出口端部とを有している。保護スクリーンアセンブリ313はさら
に、音響開口347を有している。この音響開口により、音エネルギを音入口ポ
ート329を介して全方向性マイクロフォンカートリッジ317に音響カップリ
ングすることが可能になる。各音響開口343,345および347はスクリー
ンエレメント349を受容する。これらのスクリーンエレメントは風ノイズを減
じ、耳垢やその他の塵埃が音入口通路343および344と入口ポート329と
に侵入するのを防ぐ補助となる。
の切欠きは保護スクリーンアセンブリ313の対応する係合エレメント314を
受容する。これによりアセンブリ部分303および305に保護スクリーンアセ
ンブリ313を、これらの部分が組み立て関係にある場合にはスナップ状に組み
立てることができる。保護スクリーンアセンブリ313はさらに、音響開口34
3および345を有している。これらの音響開口により、音エネルギをアセンブ
リ部分303および305の音入口通路342および344を介して、指向性マ
イクロフォンカートリッジ315の音開口319および320に音響カップリン
グすることが可能になる。音入口通路342は、音響開口343の近くに位置す
る入口端部と、音開口320の近くに位置する出口端部とを有している。同様に
入口通路34も音響開口345の近くに位置する入口端部と、音開口319の近
くに位置する出口端部とを有している。保護スクリーンアセンブリ313はさら
に、音響開口347を有している。この音響開口により、音エネルギを音入口ポ
ート329を介して全方向性マイクロフォンカートリッジ317に音響カップリ
ングすることが可能になる。各音響開口343,345および347はスクリー
ンエレメント349を受容する。これらのスクリーンエレメントは風ノイズを減
じ、耳垢やその他の塵埃が音入口通路343および344と入口ポート329と
に侵入するのを防ぐ補助となる。
【0055】 上述のように、プリント回路基板311は指向性マイクロフォンカプセル31
5の表面321および全方向性マイクロフォンカプセル317の表面323に直
接的に設けられる。このような構造により、マイクロフォンカプセル315およ
び317にプリント回路基板を直接的にはんだ付けすることが可能になり、別個
のワイヤ結合が不要になる。加えて、上でも述べたように、プリント回路基板3
11の部分が保持部材307および解離可能な保持部材309の下側で受容され
る。こうしてもしマイクロフォンアセンブリ301が例えば製造中に損傷された
場合に、プリント回路基板311およびマイクロフォンカプセル315および3
17、つまり一層高価な構成部分をユニットとして取り外し、回収することがで
きる。
5の表面321および全方向性マイクロフォンカプセル317の表面323に直
接的に設けられる。このような構造により、マイクロフォンカプセル315およ
び317にプリント回路基板を直接的にはんだ付けすることが可能になり、別個
のワイヤ結合が不要になる。加えて、上でも述べたように、プリント回路基板3
11の部分が保持部材307および解離可能な保持部材309の下側で受容され
る。こうしてもしマイクロフォンアセンブリ301が例えば製造中に損傷された
場合に、プリント回路基板311およびマイクロフォンカプセル315および3
17、つまり一層高価な構成部分をユニットとして取り外し、回収することがで
きる。
【0056】 図14は図11のマイクロフォンアセンブリの横断面図である。図面から明ら
かなように、アセンブリ部分303および305は組み立て関係にあり、指向性
マイクロフォンカートリッジ315がこれらのアセンブリ部分に設けられている
。やはり図面から明らかなように音響減衰装置(音響ダンパ)340およびOリ
ング342は表面内側ポケット338に設けられており、音響ダンパ339およ
びOリング341も同様に表面内側ポケット337に設けられている。Oリング
341および342はマイクロフォンカートリッジの表面に係合して、それぞれ
音開口320および319の周りをシールするのを可能にする。ポケット内に音
響ダンパとOリングとを接着し、また、マイクロフォンカートリッジ315の表
面にOリングを接着するためには、接着剤が使用されてよい。さらに上述のよう
に、プリント回路基板311はマイクロフォンカートリッジ315および317
に設けられ、保持部材307および309によって保持されている。
かなように、アセンブリ部分303および305は組み立て関係にあり、指向性
マイクロフォンカートリッジ315がこれらのアセンブリ部分に設けられている
。やはり図面から明らかなように音響減衰装置(音響ダンパ)340およびOリ
ング342は表面内側ポケット338に設けられており、音響ダンパ339およ
びOリング341も同様に表面内側ポケット337に設けられている。Oリング
341および342はマイクロフォンカートリッジの表面に係合して、それぞれ
音開口320および319の周りをシールするのを可能にする。ポケット内に音
響ダンパとOリングとを接着し、また、マイクロフォンカートリッジ315の表
面にOリングを接着するためには、接着剤が使用されてよい。さらに上述のよう
に、プリント回路基板311はマイクロフォンカートリッジ315および317
に設けられ、保持部材307および309によって保持されている。
【0057】 動作中、音エネルギは保護スクリーンアセンブリ313の音響開口345に入
り、音入口通路344と音響ダンパ340とOリング342とを通って移動して
、マイクロフォンダイヤフラム(図示せず)との音響カップリングのために指向
性マイクロフォン315の音開口319に入る。同様に音エネルギは保護スクリ
ーンアセンブリ313の音響開口343にも入り、音入口通路342と音響ダン
パ339とOリング341とを通って移動して、マイクロフォンダイヤフラムと
の音響カップリングのための音開口320に入る。
り、音入口通路344と音響ダンパ340とOリング342とを通って移動して
、マイクロフォンダイヤフラム(図示せず)との音響カップリングのために指向
性マイクロフォン315の音開口319に入る。同様に音エネルギは保護スクリ
ーンアセンブリ313の音響開口343にも入り、音入口通路342と音響ダン
パ339とOリング341とを通って移動して、マイクロフォンダイヤフラムと
の音響カップリングのための音開口320に入る。
【0058】 図15は図14の区分351を拡大した図であり、音入口通路344と音響ダ
ンパ340とOリング342とポケット338と音開口319とを示している。
図15においては、音響ダンパ340とOリング342とがポケット338の表
面353に設けられており、また、Oリング342がマイクロフォンカートリッ
ジ315の表面355に設けられて音開口319をシールしている様子がよく示
されている。
ンパ340とOリング342とポケット338と音開口319とを示している。
図15においては、音響ダンパ340とOリング342とがポケット338の表
面353に設けられており、また、Oリング342がマイクロフォンカートリッ
ジ315の表面355に設けられて音開口319をシールしている様子がよく示
されている。
【0059】 上述のように、指向性マイクロフォンの極性応答を総括的に測定し、周波数応
答を平滑化するために、本発明においては2つの音響ダンパまたは抵抗器が使用
される。換言すれば、これら2つの音響ダンパは主に別々の機能を果たす。さら
に詳しく述べるならば、第1または「前側」の音響ダンパは概ね、このダンパと
、運動するマイクロフォンダイヤフラムとの間の容積が小さく、主に減衰(つま
り周波数応答の平滑化)のために(ただしこれだけのためではない)使用される
。第2または「後側」の音響ダンパは概ね、このダンパと、運動するマイクロフ
ォンダイヤフラムとの間の容積が比較的小さく、主に(従来技術におけるように
)時間遅延を形成するために(ただしこれだけのためではない)使用される。こ
のような配置により、後側の抵抗器によって形成された時間遅延を無効にするこ
となしに、周波数応答の平滑化のために比較的高い前側の抵抗値が可能になる。
答を平滑化するために、本発明においては2つの音響ダンパまたは抵抗器が使用
される。換言すれば、これら2つの音響ダンパは主に別々の機能を果たす。さら
に詳しく述べるならば、第1または「前側」の音響ダンパは概ね、このダンパと
、運動するマイクロフォンダイヤフラムとの間の容積が小さく、主に減衰(つま
り周波数応答の平滑化)のために(ただしこれだけのためではない)使用される
。第2または「後側」の音響ダンパは概ね、このダンパと、運動するマイクロフ
ォンダイヤフラムとの間の容積が比較的小さく、主に(従来技術におけるように
)時間遅延を形成するために(ただしこれだけのためではない)使用される。こ
のような配置により、後側の抵抗器によって形成された時間遅延を無効にするこ
となしに、周波数応答の平滑化のために比較的高い前側の抵抗値が可能になる。
【0060】 図4の実施例においては、2つの音響抵抗器81および82が音入口83およ
び84の外側の開口の近くに位置している。しかしながら、図11〜図15の実
施例においては、音響ダンパ339および340はそれぞれマイクロフォンカー
トリッジ315の音開口320および319の近くで、音入口通路342および
344の反対側の端部に位置している。このような音響ダンパ339および34
0の配置により、ダンパの音響的な値を増大させひいては指向性マイクロフォン
の性能を低下させる傾向のある汚染からダンパを十分に保護することが可能にな
る。また、このようなダンパの配置は、保護スクリーン313の妥当でない組み
付けが行われた場合、例えば保護スクリーンアセンブリ313の係合エレメント
314が誤って音入口通路342および344に入ってしまったような場合にダ
ンパに生じ得る損傷を防ぐ補助となる。
び84の外側の開口の近くに位置している。しかしながら、図11〜図15の実
施例においては、音響ダンパ339および340はそれぞれマイクロフォンカー
トリッジ315の音開口320および319の近くで、音入口通路342および
344の反対側の端部に位置している。このような音響ダンパ339および34
0の配置により、ダンパの音響的な値を増大させひいては指向性マイクロフォン
の性能を低下させる傾向のある汚染からダンパを十分に保護することが可能にな
る。また、このようなダンパの配置は、保護スクリーン313の妥当でない組み
付けが行われた場合、例えば保護スクリーンアセンブリ313の係合エレメント
314が誤って音入口通路342および344に入ってしまったような場合にダ
ンパに生じ得る損傷を防ぐ補助となる。
【0061】 加えて、このようなダンパの配置により、上述のようなOリングをシールする
配置が可能になる。音響ダンパとOリングとを一緒にポケット338および33
7の表面に対してシールすることにより、そして音開口319および320を取
り囲むためにOリング342および341をマイクロフォンカートリッジ315
に対してシールすることにより、図11〜15の実施例においては、所望の音入
口通路344および342以外の通路を介して音開口319および320に入る
サウンドピックアップ量が減じられる。図16は図11〜図15の指向性マイク
ロフォンアセンブリの周波数応答を、従来技術により示唆されたように単一の音
響ダンパだけが使用された場合のこのアセンブリの周波数応答と共に示したもの
である。図16の曲線401は、従来技術により教示されたような単一の150
0Ωの音響ダンパしか有さない(つまり周波数応答を形成する前側の抵抗器を使
用しない)図11〜15の指向性マイクロフォンアセンブリの周波数応答を表し
ている。図16の曲線403は、それぞれが1500Ωの値を有する、本発明に
より教示したような2つの抵抗器を備えた図11〜15の指向性マイクロフォン
アセンブリの周波数応答を表している。図面から明らかなように約4kHzの周
波数で、第2の抵抗器を付加することにより周波数応答が平滑化されている。
配置が可能になる。音響ダンパとOリングとを一緒にポケット338および33
7の表面に対してシールすることにより、そして音開口319および320を取
り囲むためにOリング342および341をマイクロフォンカートリッジ315
に対してシールすることにより、図11〜15の実施例においては、所望の音入
口通路344および342以外の通路を介して音開口319および320に入る
サウンドピックアップ量が減じられる。図16は図11〜図15の指向性マイク
ロフォンアセンブリの周波数応答を、従来技術により示唆されたように単一の音
響ダンパだけが使用された場合のこのアセンブリの周波数応答と共に示したもの
である。図16の曲線401は、従来技術により教示されたような単一の150
0Ωの音響ダンパしか有さない(つまり周波数応答を形成する前側の抵抗器を使
用しない)図11〜15の指向性マイクロフォンアセンブリの周波数応答を表し
ている。図16の曲線403は、それぞれが1500Ωの値を有する、本発明に
より教示したような2つの抵抗器を備えた図11〜15の指向性マイクロフォン
アセンブリの周波数応答を表している。図面から明らかなように約4kHzの周
波数で、第2の抵抗器を付加することにより周波数応答が平滑化されている。
【0062】 図17は図11〜15のマイクロフォンアセンブリの極性特性を、自由音場条
件下で表している。この場合単一の1500Ωの音響ダンパしか使用されない(
つまり周波数応答を形成する前側の抵抗器は使用されない)。曲線405,40
7,409はその特性をそれぞれ500,1000および2000Hzで表して
おり、それぞれ5.5,5.4および5.2dBの指向性指数を有している。
件下で表している。この場合単一の1500Ωの音響ダンパしか使用されない(
つまり周波数応答を形成する前側の抵抗器は使用されない)。曲線405,40
7,409はその特性をそれぞれ500,1000および2000Hzで表して
おり、それぞれ5.5,5.4および5.2dBの指向性指数を有している。
【0063】 他面において、図18は、それぞれが1500Ωの値を有する2つの音響ダン
パが使用された、図11〜15のマイクロフォンアセンブリの極性特性を表して
いる。曲線411,413,415はその特性をそれぞれ500,1000およ
び2000Hzで表しており、それぞれ6.0,5.7および5.5dBの指向
性指数を有している。
パが使用された、図11〜15のマイクロフォンアセンブリの極性特性を表して
いる。曲線411,413,415はその特性をそれぞれ500,1000およ
び2000Hzで表しており、それぞれ6.0,5.7および5.5dBの指向
性指数を有している。
【0064】 上記教示に照らして、本発明の数多くの実施態様が可能である。従って、添付
の請求の範囲内で、本発明が上述される以外の態様で実用化されることが可能で
あることが理解されるべきである。
の請求の範囲内で、本発明が上述される以外の態様で実用化されることが可能で
あることが理解されるべきである。
【図1】 図1は、本発明による、耳内に取り付けられる補聴器の1実施例を示す図であ
る。Aの部分は立側面を、Bの部分はカプセルのB−B線に沿う部分横断面をあ
らわす。
る。Aの部分は立側面を、Bの部分はカプセルのB−B線に沿う部分横断面をあ
らわす。
【図2A】 図2Aは、本発明の隔離されたカプセルを示す頂面図である。
【図2B】 本発明の隔離されたカプセルを示す側面図である。
【図2C】 本発明の隔離されたカプセルを示す底面図である。
【図3】 図3は、本発明によるカプセルの1実施例のサブアセンブリを、トッププレー
トが音入口と2つのマイクロフォンカートリッジに結合する音管とを備えた状態
で示す図である。
トが音入口と2つのマイクロフォンカートリッジに結合する音管とを備えた状態
で示す図である。
【図4】 図4は、本発明による完成されたカプセルの1実施例を、カプセルが、図3の
トッププレートに設けられた2つのマイクロフォンカートリッジと、適宜なカッ
プリング管と、音響抵抗と、指向性マイクロフォン信号が通過した後に同様の周
波数で応答する指向性および全方向性マイクロフォンを形成するための等化回路
とを備えた状態で示す断面図である。
トッププレートに設けられた2つのマイクロフォンカートリッジと、適宜なカッ
プリング管と、音響抵抗と、指向性マイクロフォン信号が通過した後に同様の周
波数で応答する指向性および全方向性マイクロフォンを形成するための等化回路
とを備えた状態で示す断面図である。
【図5】 図5は、本発明の等化回路の1実施例を示す概略図である。
【図6】 図6のプロット41は、カプセルが頭部装着式のITE補聴器に設けられた場
合、本発明により良好な指向性を得るのに必要となるほぼ4マイクロ秒の時間遅
延を形成するために単一の音響抵抗がマイクロフォンの後側の入口管に配置され
た場合の、本発明の指向性マイクロフォンの周波数応答における顕著なピークを
示す。 図6のプロット42は、マイクロフォンの前側の入口チューブに音響抵抗器が
付加されて、所望の応答平滑さを形成するために総抵抗が選択される一方、所要
の時間遅延を形成するための2つの抵抗が選択される場合に得られる平滑なア周
波数応答を示す。
合、本発明により良好な指向性を得るのに必要となるほぼ4マイクロ秒の時間遅
延を形成するために単一の音響抵抗がマイクロフォンの後側の入口管に配置され
た場合の、本発明の指向性マイクロフォンの周波数応答における顕著なピークを
示す。 図6のプロット42は、マイクロフォンの前側の入口チューブに音響抵抗器が
付加されて、所望の応答平滑さを形成するために総抵抗が選択される一方、所要
の時間遅延を形成するための2つの抵抗が選択される場合に得られる平滑なア周
波数応答を示す。
【図7】 図7は、図5の回路で等化されたあとの、全方向性マイクロフォンおよび指向
性マイクロフォンの軸方向周波数応答を示す図である。両曲線は、ケマーマネキ
ンの耳に配置された、図1に示したようなITE補聴器内に設けられた本発明の
カプセルで得られたものである。
性マイクロフォンの軸方向周波数応答を示す図である。両曲線は、ケマーマネキ
ンの耳に配置された、図1に示したようなITE補聴器内に設けられた本発明の
カプセルで得られたものである。
【図8】 図8は、図7で測定された、0.5、1、2、4、6および8kHzの周波数
における本発明の指向性マイクロフォンの極のプロットである。
における本発明の指向性マイクロフォンの極のプロットである。
【図9】 図9は、成形された音路とマニホルド構造とが3つのカップリング管を不要に
し、これらの組み立て作業に費やされる時間を省くような、トッププレートのさ
らに別の実施例を示す図である。
し、これらの組み立て作業に費やされる時間を省くような、トッププレートのさ
らに別の実施例を示す図である。
【図10】 図10は、高レベルノイズ内で低周波減衰が所望されるような場合の、指向性
マイクロフォン応答のための単純な低周波調整を示す概略図である。
マイクロフォン応答のための単純な低周波調整を示す概略図である。
【図11】 図11は、本発明によるマイクロフォンのアセンブリのさらに別の実施例を示
す図である。
す図である。
【図12】 図12は、図11のマイクロフォンのアセンブリを示す分解図である。
【図13】 図13は、図11のマイクロフォンのアセンブリを示す異なる分解図である。
【図14】 図14は、図11のマイクロフォンのアセンブリを示す横断面図である。
【図15】 図15は、本発明による音響ダンパの位置と、マイクロフォンの音開口のシー
ル部とを示す、図14の部分拡大図である。
ル部とを示す、図14の部分拡大図である。
【図16】 図16は、本発明による図11の指向性マイクロフォンのアセンブリの周波数
応答を、単一の音響ダンパだけを使用した場合のアセンブリの周波数応答と共に
示す図である。
応答を、単一の音響ダンパだけを使用した場合のアセンブリの周波数応答と共に
示す図である。
【図17】 単一の音響ダンパだけを有する、図11の指向性マイクロフォンのアセンブリ
の極の特性を示す図である。
の極の特性を示す図である。
【図18】 本発明による両音響ダンパを有する、図11の指向性マイクロフォンのアセン
ブリの極の特性を示す図である。
ブリの極の特性を示す図である。
【手続補正書】
【提出日】平成13年9月4日(2001.9.4)
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図1
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図1】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図3】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図4】
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図5】
【手続補正6】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図6】
【手続補正7】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図7
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図7】
【手続補正8】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図8
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図8】
【手続補正9】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図9
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図9】
【手続補正10】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図10
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図10】
【手続補正11】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図16
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図16】
【手続補正12】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図17
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図17】
【手続補正13】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図18
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図18】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04R 1/04 H04R 1/04 Z 25/02 25/02 C (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG ,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 モンロー,ティモシー エス. アメリカ合衆国,イリノイ 60193,シャ ウムバーグ,サウスホウィッター コート 223 Fターム(参考) 5D017 AH01 BA02 BD07
Claims (34)
- 【請求項1】 挿耳形補聴器用の指向性マイクロフォンのアセンブリであっ
て、 第1の音開口と第2の音開口とを有する指向性マイクロフォンのカートリッジ
、 音エネルギを第1の音開口に音響的に結合する第1の音入口通路であって、入
口端部と出口端部とを有するもの、 音エネルギを第2の音開口に音響的に結合する第2の音入口通路であって、入
口端部と出口端部とを有するもの、 第1の音入口通路の出口端部に位置する第1の音響減衰装置、および、 第2の音入口通路の出口端部に位置する第2の音響減衰装置、 を具備することを特徴とする、指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項2】 第1の音響減衰装置に隣接して位置する第1のOリング、お
よび、第2の音響減衰装置に隣接して位置する第2のOリングをさらに具備する
、請求項1記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項3】 第1のOリングが第1の音響減衰装置と第1の音開口との間
に位置しており、第2のOリングが第2の音響減衰装置と第2の音開口との間に
位置している、請求項2記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項4】 マイクロフォンのアセンブリハウジングをさらに具備し、第
1および第2の音入口通路がハウジング内に形成され、マイクロフォンのカート
リッジがハウジング内に設けられている、請求項1記載の指向性マイクロフォン
のアセンブリ。 - 【請求項5】 保護スクリーンをさらに具備し、該保護スクリーンは、該ハ
ウジング上に装着され、音エネルギを第1の音入口通路の入口端部へ結合する第
1の音響開口および音エネルギを第2の音入口通路の入口端部へ結合する第2の
音響開口を有する、請求項4記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項6】 印刷回路板をさらに具備し、該印刷回路板は、ハウジングに
解離可能に装着され、マイクロフォンのカートリッジに作動結合されている、請
求項4記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項7】 該ハウジングは、内部に第1の音入口通路が形成された第1
の部分および内部に第2の音入口通路が形成された第2の部分を具備し、第1の
部分は少なくとも1つの切欠きを有し、第2の部分は少なくとも1つの対応部材
を有し、ハウジング組み立て中に少なくとも1つの切欠きが少なくとも1つの対
応部材を対応関係で受容するようになっている、請求項4記載の指向性マイクロ
フォンのアセンブリ。 - 【請求項8】 第1の音響減衰装置を装着するためにハウジング内に位置す
る第1のポケット、および第2の音響減衰装置を装着するためにハウジング内に
位置する第2のポケットをさらに具備する、請求項4記載の指向性マイクロフォ
ンのアセンブリ。 - 【請求項9】 第1のポケットおよび第2のポケットがそれぞれ第1および
第2のOリングをも収容している、請求項8記載の指向性マイクロフォンのアセ
ンブリ。 - 【請求項10】 印刷回路板がマイクロフォンのカートリッジの表面に載置
されていて、マイクロフォンのカートリッジに直接的にはんだ付けされている、
請求項6記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項11】 ハウジングの部分を形成する少なくとも1つの解離可能な
保持部材をさらに具備し、該保持部材は、ハウジング上の設置位置で回路板を保
持するのを補助し、ハウジングからの回路板の取り外しを可能にする、請求項6
記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項12】 第1の音響減衰装置が主に指向性マイクロフォンのアセン
ブリの周波数応答に影響を及ぼし、第2の音響減衰装置が主に指向性マイクロフ
ォンのアセンブリの指向性指数に影響を及ぼすようになっている、請求項1記載
の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項13】 挿耳形補聴器用の指向性マイクロフォンのアセンブリであ
って、 第1の音開口と第2の音開口とを有する指向性マイクロフォンのカートリッジ
、および、 第1のハウジング部分と第2のハウジング部分とから成るアセンブリハウジン
グであって、第1のハウジング部分が内部に形成された第1の音入口通路と少な
くとも1つの対応切欠きとを有し、第2のハウジング部分が内部に形成された第
2の音入口通路および、少なくとも1つの対応部材とを有し、該少なくとも1つ
の対応部材は、第1および第2のハウジング部分の組み立て中に少なくとも1つ
の切欠きと対応関係で係合し最終的に組み立てられた関係となり、第1の音入口
通路が第1の音開口に音響的に結合され、第2の音入口通路が第2の音開口に音
響的に結合されるもの、 を具備することを特徴とする、指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項14】 第1および第2の音入口通路がそれぞれ入口端部と出口端
部とを有し、第1の音入口通路の出口端部に第1の音響減衰装置が位置し、第2
の音入口通路の出口端部に第2の音響減衰装置が位置している、請求項13記載
の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項15】 第1の音響減衰装置に隣接して位置する第1のOリングお
よび第2の音響減衰装置に隣接して位置する第2のOリングをさらに具備する、
請求項14記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項16】 第1のOリングが第1の音響減衰装置と第1の音開口との
間に位置し、第2のOリングが第2の音響減衰装置と第2の音開口との間に位置
している、請求項15記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項17】 ハウジング上に保護スクリーンをさらに具備し、該保護ス
クリーンが、音エネルギを第1の音入口通路の入口端部に結合する第1の音響開
口と、音エネルギを第2の音入口通路の入口端部に結合する第2の音響開口とを
有している、請求項13記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項18】 第1の音響減衰装置を装着するために第1のハウジング部
分内に位置する第1のポケットおよび第2の音響減衰装置を装着するために第2
のハウジング部分内に位置する第2のポケットをさらに具備する、請求項14記
載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項19】 第1のポケットおよび第2のポケットはそれぞれ第1およ
び第2のOリングをも収容している、請求項18記載の指向性マイクロフォンの
アセンブリ。 - 【請求項20】 プリント回路板をさらに具備し、該プリント回路板は、ア
センブリハウジングに解離可能に設けられ、マイクロフォンのカートリッジに作
動結合されている、請求項13記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項21】 プリント回路板は、マイクロフォンのカートリッジの表面
に載置され、マイクロフォンのカートリッジに直接はんだ付けされている、請求
項20記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項22】 ハウジングの部分を形成する少なくとも1つの解離可能な
保持部材をさらに具備し、該保持部材は、ハウジング上の設置位置で回路板を保
持することを補助し、ハウジングからの回路板の取り外しを可能にする、請求項
20記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項23】 挿耳形補聴器用の指向性マイクロフォンのアセンブリであ
って、 少なくとも1つの解離可能な保持部材を有するアセンブリハウジング、 アセンブリハウジング上に設けられたマイクロフォンのカートリッジ、および
、 マイクロフォンのカートリッジに作動結合された印刷回路板であって、アセン
ブリハウジング上に解離可能に設けられ、解離可能な保持部材は、アセンブリハ
ウジング上の設置位置で印刷回路板を保持するのを補助しアセンブリハウジング
からの印刷回路板の取り外しを可能にするもの、 を具備することを特徴とする、指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項24】 アセンブリハウジングがさらに少なくとも1つの解離不能
な保持部材を有し、該少なくとも1つの解離不能な保持部材が、アセンブリハウ
ジング上の設置位置で印刷回路板を保持することを補助する、請求項23記載の
指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項25】 印刷回路板がマイクロフォンのカートリッジの表面に載置
されている、請求項23記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項26】 印刷回路板がマイクロフォンのカートリッジに直接的には
んだ付けされており、解離可能な保持部材が、アセンブリハウジングから印刷回
路板およびマイクロフォンのカートリッジをユニットとして取り外すことを可能
にする、請求項25記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項27】 マイクロフォンのカートリッジが第1および第2の音開口
を有しており、アセンブリハウジングが、音エネルギをそれぞれ第1および第2
の音開口に音響的に結合するために内部に形成された第1および第2の音入口通
路を有する、請求項23記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項28】 第1および第2の音入口通路がそれぞれ入口端部と出口端
部とを有しており、さらに、第1の音入口通路の出口端部に第1の音響減衰装置
が位置しており、第2の音入口通路の出口端部に第2の音響減衰装置が位置して
いる、請求項27記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項29】 さらに、第1の音響減衰装置に隣接して位置する第1のO
リングと、第2の音響減衰装置に隣接して位置する第2のOリングとが設けられ
ている、請求項28記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項30】 第1のOリングが第1の音響減衰装置と第1の音開口の間
に位置し、第2のOリングが第2の音響減衰装置と第2の音開口との間に位置し
ている、請求項29記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項31】 アセンブリハウジング上に保護スクリーンをさらに具備し
、該保護スクリーンは、音エネルギを第1の音入口通路の入口端部に結合する第
1の音響開口および音エネルギを第2の音入口通路の入口端部に結合する第2の
音響開口を有している、請求項28記載の指向性マイクロフォンのアセンブリ。 - 【請求項32】 アセンブリハウジングが、内部に第1の音入口通路が形成
された第1の部分および内部に第2の音入口通路が形成された第2の部分を具備
し、第1の部分は少なくとも1つの切欠きを有し、第2の部分は少なくとも1つ
の対応部材を有し、ハウジング組み立て中に少なくとも1つの切欠きが少なくと
も1つの対応部材を対応関係で受容する、請求項27記載の指向性マイクロフォ
ンのアセンブリ。 - 【請求項33】 第1の音響減衰装置を装着するためにハウジング内に位置
する第1のポケットおよび第2の音響減衰装置を装着するためにハウジング内に
位置する第2のポケットをさらに具備する、請求項28記載の指向性マイクロフ
ォンのアセンブリ。 - 【請求項34】 第1のポケットおよび第2のポケットがそれぞれ第1およ
び第2のOリングをも収容している、請求項33記載の指向性マイクロフォンの
アセンブリ。
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US09/252,572 US6151399A (en) | 1996-12-31 | 1999-02-18 | Directional microphone system providing for ease of assembly and disassembly |
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