DE1008356B - Hoerer fuer Schwerhoerige - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Hörgeräte für Schwerhörige und insbesondere auf Kopfhörer für solche Hörgeräte, die einen schwingenden Teil enthalten, der wirksam mit der die Knochenstruktur des Benutzers überdeckenden Haut verbunden werden kann, um hörbare Töne, die durch ein Mikrophon aufgenommen werden, durch die Haut des Benutzers auf das Innenrohr zu übertragen.

Kopfhörer für diese Hörgeräte arbeiten entweder mit Luftleitung oder mit Knochenleitung. Die letztere Art von Kopfhörer besteht gewöhnlich aus einem elektromagnetisch erregten. Teil, der in einem Gehäuse in der Weise angebracht ist, daß das Gehäuse, das mit seinem Übertragungsstück gegen die Haut gepreßt ist, durch die Gegenwirkung des schwingenden Teiles als Ganzes in Schwingungen versetzt wird, oder es ist mit dem Schwingteil durch eine öffnung im Gehäuse hindurch ein getrenntes Hautübertragungsstück verbunden. Die erstere Art wird gelegentlich als Gegenwirkungs- oder indirekt wirkender Kopfhörer bezeichnet, während die zweite Art direkt wirkender Kopfhörer genannt wird. Beide Typen werden, am Kopf durch ein Kopfband befestigt, welches nicht nur die Aufgabe hat, den Kopfhörer zu tragen, sondern auch, dem Übertragungsstück einen genügenden Druck zu geben, um dadurch die über den Knochen liegende Haut zusammenzudrücken, so daß sie ein im wesentlichen nichtelastisches übertragendes Medium zwischen dem schwingenden Übertragungsstück und dem darunterliegenden Knochen bildet. Der mittlere Druck, mit dem das Übertragungsstück durch das Kopfband auf die. Haut aufgedrückt wird, ist gewöhnlich in der Größenordnung von etwa 23Og; er kann aber mehr betragen, insbesondere wenn die Haut des Trägers besonders weich ist sowie wenn eine Schicht fettigen Gewebes zwischen der Haut und dem Knochen liegt.

Um eine Beeinträchtigung der Wirksamkeit des direkt wirkenden Kopfhörertyps durch diesen hohen, durch das Kopfband lxnvirkten Druck auszuschließen, ist die Feder zwischen dem Übertragungsstück und dem magnetischen. Teil genügend starr ausgebildet, um eine Unterdrückung der Schwingungen durch Aufhebung des magnetischen Luftspaltes zu verhindern. Das alternative Hilfsmittel, dem Übertragungsstück ein Zurückweichen unter dem Kopfbanddruck zu ermöglichen und den magnetischen Luftspalt dementsprechend einzustellen, ist auch bekannt. Es ist weiterhin bekannt, den Kopfhörer durch Zusammenwirken eines Magneten im Kopfhörer mit einem chirurgisch zwischen Knochen und Haut eingefügten Anker am Kopf festzuhalten und dadurch ein Kopfband unnötig zu machen. Alle diese Anordnungen setzen die Notwendigkeit eines Druckes in der Größe Hörer für Schwerhörige

Anmelder:

Dictograph Products Company, Inc.,
Jamaica, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing, F. Wuesthoff, Dipl.-Ing. G. Puls

und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Frhr. von Pechmann,

Patentanwälte, München 9, Schrweigerstr, 2

Jarvis M. Hazard, Bellerose, N. Y. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

von ungefähr 230 g voraus, um die Haut zusammenzudrücken, damit sie die Schwingungen überträgt.

Gemäß der Erfindung können Schwingungen, innerhalb des hörbaren Bereiches aber auch durch ein schwingendes Übertragungsstück übertragen, werden, das z. B. über der »eminentia mastoidea« an der Haut anliegt und auf diese keine Druck-, sondern Zugkräfte ausübt. Man erreicht dabei in Fällen, in denen Knochenleitung angezeigt erscheint, eine ausgezeichnete Leitung in das Innenohr, vorausgesetzt, daß die Resonanzfrequenz des Übartragungsstückes ständig so eingestellt wird, daß die die Nachricht tragenden Konsonanten der zu übertragenden Sprachlaute hervorgehoben werden.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Massen der gegeneinanderschwingenden Teile des Hörers und die Steifigkeit der mit dem Übertragungsstück verbundenen Feder so gewählt sind, daß durch Anhängen des Hörers an die Haut mittels seines Übertragungsstückes die hörbaren Frequenzen eine Resonanzspitze haben, die sich mit ab- oder zunehmender Schallintensität und damit elektromagnetischer Schwingung über bzw. unter einem mittleren Wert z. B. von 1000 Hz verschiebt.

Obgleich der Hörer gemäß der Erfindung verschiedene Formen aufweisen kann, ist bei einer beivorzugten, einfachen Ausführungsform des Hörers das Übertragungsstück kreisförmig. Es ist in an sich bekannter Weise direkt mit einer Metallplatte verbunden, welche über eine Feder bzw. Federmembran von einem im Hörer angeordneten Elektromagneten in Schwingungen versetzt werden kann. Die Feder bzw. Federmembran ist vorzugsweise auf an deren

Peripherie angeordneten Abstandsstücken frei gelagert und wird nur durch die magnetischen Kräfte in dem erforderlichen Abstand vom Magnet gehalten. Um bei Stoßen od. dgl. zu verhindern, daß das Übertragungsstück sich zusammen mit dem Schwingstück zu weit von den Polschuhen entgegen den. magnetischen Kräften entfernen kann, ist gemäß der Erfindung am Gehäuse ein diese Bewegung begrenzender Anschlag vorgesehen, der aber bei normalem Betrieb die Bein Fig. 2 und 3 ist 10 der Hörer gemäß der Erfindung, der am Kopf des Benutzers durch Ankleben in der in Fig. 1 gezeigten Weise befestigt werden kann. Der Hörer 10 besteht aus einem verhältnismäßig starren Magnetsystem 11, einem Schwingstück 12 und einem Gehäuse 13, welches sich aus dem Unterteil 14 und dem Überwurf ring 15 ,zusammensetzt.

Der magnetische Teil 11 umfaßt das Gestell 16, das in seiner unteren Fläche eine Vertiefung besitzt, in wegungsfreiheit des Übertragungsstückes nicht beein- io der die kreisförmige Platte 17, wie gezeigt, eingeträchtigt. spannt ist.

Das Übertragungsstück ist so ausgebildet, daß es Auf der Platte 17 ist ein ringförmiger Permanentbeispielsweise durch Ankleben oder mit Hilfe einer magnet, z. B. aus einer Aluminium-Nickel-Kobalt-Haftoblate bleibend an der Haut - angebracht werden Legierung, angebracht. Ebenso ist auf der Platte 17 kann und so mittels der Magnetkräfte den gesamten 15 der Polschuh 19 angebracht, der die Sprechspule 20 Hörer tragen kann, ohne daß dieser einer weiteren trägt, deren Anschlüsse so ausgebildet sind, daß sie Unterstützung bedarf. durch einen Stecker 21 trennbar mit dem Empfänger-

Der Hörer übt infolge dieser Befestigungsweise kabel 22 verbunden werden können. Wenn der Stecker durch sein Gewicht über die Feder und das Über- 21 in die entsprechende Fassung des Gehäuses 13 eintragungsstück einen Zug auf die Haut aus. Im Gegen- 20 geführt wird, ist die Sprechspule 20 in Serie gesa,tz zu den bekannten Hörern erhält die Feder somit schaltet mit der Spracheingangsschaltung, die das

eine Vorspannung, die der sich infolge der Sprechströme ändernden magnetischen Kraft entgegengerichtet ist. Sie besitzt überdies eine solche Steifigkeit, daß sie sich selbst von den Polschuhen zu lösen vermag, wenn der sie gegen diese zwingende Zug nachläßt.

Der magnetische Fluß zwischen der Feder bzw. dem mit dieser verbundenen Platte und dem Polschuh

Mikrophon 23, den Schalter 24, die Batterie 25 und den üblichen Verstärker, Lautstärkeregler u. dgl. enthält, die nicht dargestellt sind.

Das Gestell 16 ist mit einem Auflagering 26 versehen, der eine Messerschneidenauflage für die Federmembran 27 bildet. Der Auflagering 26 hält die Membran 27 des Schwingstückes 12 von dem Permanentmagnet 18 und dem Polschuh 19 in einem den

ändert sich bekanntlich in Übereinstimmung mit der 30 Luftspalt bildenden Abstand von etwa 0,025 bis etwa jeweiligen Änderung der Sprechströme, so daß sich 0,05 mm. Die Membran 27 hat eine Stärke von etwa die Durchbiegung der Feder entsprechend ändert. Infolge der dadurch veränderten Vorspannung der Feder
ändert sich die Eigen- bzw. Resonanzfrequenz des

0,13 mm und einen Durchmesser von etwa 18,4 mm. Eine flache Stahlscheibe oder Platte 28 ist auf die äußere Oberfläche der Membran 27 aufgeschweißt,

schwingenden Systems. Die Schwingung des Gehäuses 35 während auf die Platte 28 ein Übertragungsstück in ist überdies so vermindert, daß eine akustische Rück- Form eines Knopfes 29 aus plastischem Werkstoff kopplung weitgehend ausgeschlossen ist. aufgekittet ist. Dieser Knopf hat einen außen um-

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Hörers laufenden Flansch, der von der Kante des Überwurferhält dieser eine Wiedergabecharakteristik, bei ringes 15 überlappt, aber nicht berührt wird, Der welcher sich seine Resonanzfrequenz umgekehrt mit 40 Knopf 29 ist vorzugsweise leicht konkav, um sich so der Schallintensität der vom Mikrophon des Hör- der »eminentia mastoidea« anzupassen, auf welcher gerätes aufgenommenen Sprechlaute ändert, und zwar er mit einer Haftoblate 30 befestigt wird, verschiebt sich diese während der Übertragung eines Der Gesamtdurchmesser des Hörers 10 beträgt

Wortes automatisch von. einem Gebiet unterhalb etwa 20 mm, der Durchmesser des Knopfes 29 etwa 1000 Hz bei normal starken Vokallauten zu einem 45 16,5 mm, die Gesamthöhe etwa 11,5 mm und der Gebiet oberhalb 1000 Hz bei normal schwachen Zwischenraum zwischen der unteren Fläche des Konsonantlauten bzw. umgekehrt. Hierdurch werden Knopfes 29 und der Membran 27 etwa O',28 mm. die Worte mit einem hohen Grad an Verständlichkeit Das Gewicht des Schwingstückes 12, das aus der

und Genauigkeit an das Innenrohr übertragen. Membran 27, der Platte 28 und dem Knopf 29 be-

Wie weiter ersichtlich, ist der neue. Hörer für 50 steht, beträgt etwa 1,1 g. Das Gewicht des magne-Schwerhörige gemäß der Erfindung einfach, wirksam tischen Teiles 11, zuzüglich des Gewichtes des Gehäuses 13 und des Überwurfringes 15 beträgt etwa 7,1 g. Dies ergibt ein Gesamtgewicht von etwa 8,2 g. Da der Hörer 10 normalerweise mit seiner Membran 55 27 im wesentlichen senkrecht getragen wird und da das Schwingstück 12 gegenüber der verhältnismäßig schweren Teilgruppe 11, 13 ein gesondertes Element darstellt, so wird die Gruppe 11,13 durch die Schwerkraft nach außen, und abwärts von dem Schwingstück gemäß der Erfindung, der am Kopf des Benutzers 60 12 weggezogen, über der »eminentia mastoidea« angebracht ist; Infolge der auf die Feder wirkenden magnetischen

und bequem zu tragen und frei von den Nachteilen der am Ohr und am Kopfband getragenen Kopfhörer, während er sich gleichzeitig für die Massenproduktion eignet.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Ansicht des Hörers für Schwerhörige

Fig. 2 ist ein Axialschnitt durch das Gerät nach Linie2-2 der Fig. 3 in stark vergrößertem Maßstab;

Fig. 3 ist eine Vorderansicht des in Fig. 2 gezeigten Kopfhörers;

Fig. 4 ist ein Teilschnitt durch ein Haftoblatenpack;

Fig. 5 ist eine Resonanzkurvenschar des neuen Kopfhörers, welche zeigt, wie sich, die Resonanzspitze bei Eingangslauten unterschiedlicher Stärkepegel verschiebt.

Kräfte, durch welche ein mittlerer optimaler Luftspalt zwischen Feder und Polschuh aufrechterhalten wird, wird diese Zugkraft auf die Haut übertragen, ohne daß die Kante des Überwurfringes 15, welche den Flansch des Knopfes 29 überlappt, das Schwingstück oder einen mit diesem verbundenen Teil einspannt oder an der freien Schwingbewegung hindert. Durch die besondere Auswahl des Gewichtes des Hörers sowie der Steifigkeit der Membran erhält die Feder-

membran 27 eine Vorspannung in einer Richtung, die den magnetischen Kräften entgegengerichtet ist. Diese Vorspannung ändert sich im gleichen Rhythmus wie die Stärke der durch die Sprechströme erzeugten Kräfte und verursacht damit die oben bereits näher beschriebene Verschiebung der Resonanzfrequenz des S chw ingstückes.

Die unbehinderte Schwingfreiheit des Schwingstückes 12 des erfindungsgemäßen Kopfhörers in Verbindung mit der ihr erteilten Vorspannung und einer richtigen Wahl der Massenverhältnisse der gegeneinanderschwingenden Teile ermöglicht die Herstellung eines Gerätes, welches leistungsfähig und wirksam die Hörkraft schwerhöriger Personen, für die Knochenleitung angezeigt ist, unterstützt. Ein solches Gerät weist etwa die in Fig. 5 gezeigte Wiedergabecharakteristik auf, die mit am Kopf befestigtem Hörer gewonnen wurde. In der Figur stellt die Ordinate die relative Schwingstück- und Hautoberflächenschwin,-gung dar, während die Abszisse die Frequenz in Hertz wiedergibt.

Kurve A stellt die Wiedergabe des Hörers bei einer konstanten Eingangsspannung von 0,1 Volt an dem Stecker 21 des Hörers 10 dar. Es ist bei Kurve A zu beachten, daß der Hörer eine Gesamtwiedergabe über den verständlichen Tonfrequenzbereich von etwa 200 his über 3000 Hz und eine Charakteristik besitzt, die zu einer Resonanzspitze bei etwa 800 Hz ansteigt und dann allmählich im oberen Ende des Tonfrequenzbereiches absinkt.

Die Resonanzspitze des Hörers liegt zwar gemäß der Erfindung bei etwa derselben Frequenz wie die von gewöhnlichen Knochenhörern bei der Eingangsspannung von 0,1 Volt.

Während bei den bekannten Knochenhörern diese Resonanzspitze jedoch für alle Eingangsspannungen unverändert bleibt, was zu einer bevorzugten Übertragung der an sich schon lautstarken Vokallaute und einer vernachlässigten Übertragung der lautschwachen Konsonantlaute führt, verschiebt sich die Resonanzspitze bei dem Hörer nach der Erfindung selbsttätig derart, daß die schwächeren, die Nachricht tragenden Konsonanten im Vergleich zu dem gewöhnlichen Knochenhörer zu einer sehr verbesserten Verständlichkeit hervorgehoben werden, ohne die lautgetreue Wiedergabe zu beeinträchtigen. Mit anderen Worten.: Die Spitzenfrequenz der Kurven für verschiedene Signalpegel des neuen Kopfhörers ändert sich innerhalb bestimmter Grenzen, umgekehrt wie der Signalpegel und hat damit eine Spitze oberhalb 1000 Hz bei niederer Eingangsspannung und eine Spitze unterhalb 1000 Hz bei einer hohen Eingangsspannung.

In Fig. 5 sind die Resonanzkurven einiger charakteristischer Laute als Beispiel für die Verschiebung der Resonanzspitze dargestallt. Die Kurve A entspricht einem langen O-Laut, dessen Resonanzspitze etwa bei 800 Hz liegt. Die Kurve Aa entspricht einem »a«, während die Kurve As einen S-Laut wiedergibt, dessen Resonanzspitze etwa bei 1200Hz liegt.

Man erkennt, daß die nachrichttragenden Konsonanten durch den neuen Hörer hervorgehoben werden und damit dem Hörvermögen des Benutzers wesentlich, durch die Eigenschaft der dynamischen Verständlichkeit geholfen wird.

Die gestrichelte gerade Linie B, die ihre Spitzen verbindet, zeigt die dynamische Verschiebung der Spitzen von unterhalb nach oberhalb 1000 Hz während des Sprachempfanges.

Die gewöhnlichen Knochenhörer besitzen nicht diese Fähigkeit zur selbsttätigen Anpassung der dynamischen Verständlichkeit, denn unter den gleichen Bedingungen verbleibt die Resonanzspitze bei Knochenhörern, die auf der über der »mastoidea« liegenden Haut aufgeklebt sind, bei der gleichen Frequenz von ungefähr 800 Hz ohne Rücksicht auf die darin enthaltenden Änderungen des Pegels oder der Eingangsspannung, welche bei Sprachübertragung auftreten. Bei vergleichenden Aussprachsversuchen wurde ebenso festgestellt, daß die Wiedergabekurven des neuen Hörers breiter und flacher sind als diejenigen von Knoehenhörern, so daß er dadurch eine große Verständlichkeit über einen viel größeren Bereich zwischen leiser und lauter Sprache bietet.

Wie bereits gesagt, kann der neue Hörer am Kopf durch die Haftoblate 30, die rund und etwas kleiner als die Knopfoberfläche ist, angeklebt werden, wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist. Die Oblate 30 ist auf beiden Oberflächen mit einem gewöhnlichen, klebrigen, druckempfindlichen Material bedeckt, wie z. B. mit einem gewöhnlichen Gummi-Harz-Klebstoff. Die eineklebrige Oberfläche der Haftoblate 30 ist auf der Oberfläche des Knopfes 29, die leicht konkav ist, aufgeklebt, während man die offene, klebrige Oberfläche der Oblate 30 gegen die Haut drückt. Sie ist genügend klebrig, um den Hörer 10 sicher und beliebig lange an Ort und Stelle zu halten (Fig. 1), ohne daß eine andere Unterstützung erforderlich wäre. Da die Oblate 30 auf beiden Oberflächen klebrig ist und einen Ersatz erfordert, wird sie in Form von Packungen 31, von denen eine im Teilschnitt in Fig. 4 gezeigt ist, geliefert. Die Packung 31 besteht aus vier runden Papierblättern, 32 und 33, von denen, zwei zur Hälfte gefaltet sind und mit je einer Hälfte aneinanderstoßen, so daß ihre freien Hälften, eine Scheibe bilden, die an einer Oberfläche der Haftoblate 30, wie aus Fig. 4 ersichtlich, anhaftet. Das andere Paar Papierscheiben 32' und 33' ist in gleicher Weise angeordnet und haftet auf der entgegengesetzten. Oberfläche der Haftoblate 30. Wenn die Haftoblate 30 an den Knopf 29 angebracht werden soll, werden die Papierscheiben auf einer Seite, z. B. 32 und 33, von der Oblate abgezogen, und die entstandene freigelegte und klebrige Oberfläche gegenüber dem Knopf 29 ausgerichtet und auf ihn aufgedrückt, worauf die anderen Papierscheiben 32' und 33' von der Haftoblate 30 abgezogen werden. Dadurch, wird die klebrige Oberfläche zum Anlegen an die Haut des Benutzers freigelegt.

Obgleich die Befestigung durch Aufkleben bevorzugt wird, kann die drucklose Verbindung zwischen dem Knopf 29 und dem Kopf auch durch Anbringen des Gerätes am Ende eines Brillenbügels hergestellt werden, und zwar entweder durch Ankleben desselben an die äußere Fläche des Bügels oder auf andere Weise.

Unter den vorher beschri ebenen Bedingungen werden die Schwingungen durch die Haut und, den darunterliegenden Knochen auf das Innenohr des Benutzers mit einem hohen Grad an Verständlichkeit und Lauttreue übertragen, und zwar obwohl kein Kopfband oder anderes Andrückmittel verwendet wird.

Da der Knopf 29 auf der Mitte der Membran 27 durch eine Platte 28 befestigt ist, nimmt ersterer an der maximalen Schwingung der Membran teil und wirkt als ungehemmter Kolben, der der Haut die volle Amplitude der Schwingung über seine ganze Fläche mitteilt. Die Membranschwingung hat ihr Maximum in ihrem Mittelteil innerhalb des Umfanges der Platte 28 und ihren Nullwert an ihrer Randauflage auf dem Auflagering 26. Da die Membran an ihrer Kante frei-

liegt, kann auch das Gehäuse 14 um einen beliebigen Winkel gedreht werden, wodurch die für den Benutzer passende Einstellung des Zulaitungskabels möglich ist. Das Kabel kann senkrecht herabhängen (Fig. 1) oder über das Ohr geführt oder anders angeordnet werden, ohne die Verbindung zwischen dem Knopf und der Haut zu stören. Aus dem gleichen Grund wird die Membran, wenn der Hörer von der Haut abgezogen, wird, um ihn abzunehmen, oft durch das Anhaften der Haftoblate an der Haut von dem außenliegenden. Auflagering 26 so weit abgehoben, bis der äußere Flansch des Knopfes 29 gegen den Überwurfring 15 stößt. Dabei wird die Membran nicht verbogen, und sie kehrt bei Freigabe augenblicklich auf den Auf lagering 26 zurück. Aus dem gleichen. Grund tritt bei irgendeiner schiefen Lage des Knopfes 29 relativ zur Membran. 27 keine dauernde Verbiegung der Membran 27 ain.

Die Schwingungsfreiheit des schwingenden, Teiles 12 ergibt eine kleine Schwingung d.er magnetischen. Anordnung einschließlich des Gehäuses 13, so daß ■ akustische Rückkopplung auf das Mikrophon von dem Gerät her weitgehend ausgeschaltet ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Hörer für Schwerhörige:, bei dem ein Schwingstück, welches über eine Feder von einem im Hörer angeordneten Elektromagnet in Schwingung versetzt wird, direkt mit einem Übertragungsstück verbunden ist, das die Schwingungen über die Haut auf einen Knochen überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Massen der gegeneinanderschwingenden Teile, nämlich von Elektromagnet (Hj und den mit ihm verbundenen Teilen, einerseits und Schwingstück (12) und den mit ihm verbundenen Teilen andererseits, und. die der magnetischen. Zugkraft entgegenwirkende Steifigkeit der Feder (Membran. 27) so gewählt sind, daß beim Anhängen des Hörers mittels seines Übertragungsstückes (29) an die Haut die hörbaren Frequenzen eine Resonanzspitze haben, die sich mit ab- oder zunehmender Schallintensität und damit elektromagnetischer Schwingung über bzw. unter 1000' Hz verschiebt.

2. Hörer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (Membran. 27) frei auf an deren Peripherie angeordneten Abstandsstücken (Auflagering 26) gelagert und auf diesen nur durch die magnetischen Kräfte gehalten ist.

3. Hörer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsstück (29) so ausgebildet ist, daß es mittels einer Haftoblate (30) an. der Ha.ut angeklebt werden kann.

4. Hörer nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Schwingstück (12) ein die Bewegung in Richtung vom Elektromagnet (19) weg begrenzender Anschlag (15) vorgesehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 414 333, 443 966.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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