JPH0546227B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、近距離における意志疎通のための振
動薄板の他にマスクからの間接的な言語伝達用の
電気音響式の変換器系が設けられている形式の防
毒マスクに関するものである。

従来の技術並びに欠点 防毒マスクの使用に際して多数の言語伝達形式
が公知である。そのうちの１つの典型的な公知の
装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第3013939
号明細書に開示されており、防毒マスク又は保護
ヘルメツトのために選択的に使用されるマイクロ
ホンラウドスピーカである。電気音響式有利には
ダイナミツク式の変換器から成るマイクロホンラ
ウドスピーカはポツト形のケーシング内に取り付
けられており、このケーシングはその円筒形の縁
部で防毒マスクの呼気弁ケーシングの縁部隆起に
又は保護ヘルメツトのあご保護部に解離可能に固
定されている。このような変換器系の唯一の利点
は、同一の変換器系をマイクロホンとしてもラウ
ドスピーカとしても使用できることにある。しか
しながらマイクロホンラウドスピーカには常に、
音響上の理由に基づいて伝達性能が低いという欠
点がある。これに加えて、マイクロホンはマスク
を通して話される音声しか取らえることができ
ず、これによつて音声の理解は著しく損われる。
その代わりに防毒マスクを装着している人のすぐ
近くから生じる音をより多く取らえることにな
り、例えば呼気弁からの雑音のような情報のない
音を主に伝達することになる。

ある程度満足のいく言語理解を達成するため
に、呼気弁の前室はヘルムホルツ共鳴器として構
成されねばならない。この場合共振周波数は約
2400Hzであり、無線通話のための少なくとも3000
Hzまでの伝達され得る周波数範囲を保証するため
に、3000Hzの共振周波数をもつ別のヘルムホルツ
共鳴器がマイクロホンラウドスピーカの一部とし
て設けられている。

マイクロホンラウドスピーカの不十分かつ低い
再生能力は、音を採取する場合における変換器の
振動薄板のための振動機械的な条件が音再生時と
は異なつていることに基づいており、しかも両変
換器の周波数経過をバランスするためには電気的
な手段が必要である。また、このようなマイクロ
ホンラウドスピーカにおいて汎用である３〜４cm
の振動薄板直径は低い周波数を再生するのに不十
分である。同様にこのような小型のラウドスピー
カ装置のひずみ率も相応に高い。従つてこの場合
災害時使用のためにはこのような形式のマイクロ
ホンラウドスピーカによつて誤解のない言語理解
が保証されているか否かが熟考されねばならな
い。それというのは場合によつては言語の誤解が
生死にかかわるからである。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第3013939号明
細書には意志の疎通をはかるための種種異なつた
公知の装置が開示されている。この場合例えばト
ランシーバ、小型の会話ユニツト、のどぼとけマ
イクロホン、耳の下のほお骨に保持されるマイク
ロホン装置及び防毒マスクの呼気弁に固定される
マイクロホンが用いられているが、これらはすべ
てその使用に際して装着者の運動の自由を著しく
妨げる。さらにまた会話ユニツトの、マイクロホ
ンを有するアームは防毒マスクの装着後に口の範
囲に旋回させられねばならず、この箇所において
はマスクを通して話される極めてわかりにくい言
語信号しかとらえられない。その他の上に挙げた
装置は多くは音響の点で不十分でありかつ装着に
不快であるか又は、防毒マスクの弁雑音及び周囲
の雑音のような妨害音の影響によつて言語信号の
質が損われる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第3137113号明
細書にはコンタクトマイクロホンを備えたヘルメ
ツト・防毒マスクが開示されており、この場合ド
イツ連邦共和国特許出願公開第3013939号明細書
において既に開示されたマイクロホンが頭部にお
いて直接話す際に生じる振動を受け取める。

さらにオーストリア特許第342129号明細書に基
づいて公知のガスマスクでは、ガスマスクを形成
する外装内部においてほおの口の近くの範囲に設
けられたマイクロホンが話す際に生じる音波を直
接受け取めるようになつている。このマスクでは
振動薄板が設けられていないので、近距離間にお
ける意志疎通のためにも組み込まれたマイクロホ
ンが使用されねばならない。このマイクロホンは
場合によつてはガスマスク装着者のほおと直接接
触することがあり、これによつて意志疎通の可能
性は著しく減じられてしまう。マイクロホンが口
の横の音響的に不都合な位置にあるということを
無視したとしても、これによつて、申し分ない意
志疎通のために大きな働きをする高い周波数は著
しく弱められることになる。

ドイツ連邦共和国特許出願公開第3127677号明
細書に基づいて公知のマスク装着者のための会話
装置では、少なくともマスクの外側に伝達装置が
固定されていて、この伝達装置は、マスク装着者
の声に対応する出力信号を生ぜしめるのに適して
いる。次いでこの出力信号はラウドスピーカに送
られるようになつている。このラウドスピーカ
は、マスク装着者の近くにいる人に聞こえる音信
号を生ぜしめるためにマスク装着者の頭部に配置
されている。この結果この公知の装置は近距離間
における意志疎通のための振動薄板を有してはお
らず、その代わりに複雑化された電気音響装置を
必要とする。さらに別の欠点としては次のことが
あげられる。すなわちこの公知の装置では音はマ
スク材料を貫通しなくてはならず、このことはマ
スクの外における言語の明確な理解にとつてまつ
たく不都合である。またこの公知の装置の製作費
は高価であり、得られる効果に見合わないと言え
る。

さらにドイツ連邦共和国特許出願広告第
1708045号明細書には少なくても１つの呼気弁と
振動薄板とを備えたマスク接続部材が開示されて
いる。この場合振動薄板はもつぱら近距離間にお
ける意志疎通のために働く。またインナマスクが
設けられていて、このインナマスクは一方では呼
気が直接ガラスに達することを阻止し、他方では
音声を振動薄板に導き、この結果音波は前室を介
して外に達する。しかしながらこの公知の装置に
はマスク内部における言語を遠くに伝達する可能
性は与えられていない。

発明の課題 ゆえに本発明の課題は上に述べた公知のものに
おける欠点を回避して、簡単な手段で防毒マスク
からの伝達を可能にすること及びこの場合同時
に、マスクの弁及び呼気の雑音又はマスク装着者
の周囲からの妨害音を伝達することなしに、言語
のための極めて高い伝達特性を得ることである。
特に本発明によつて、公知の装置とは異なり、言
語によつて生じる有効音とその他の妨害音との間
のレベルの差が極めて大きく、妨害音がもはやほ
とんど聞き取れなくなることが望ましい。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明の構成では、
音声出口通路がマスク側において補助薄板によつ
て閉鎖されており、該補助薄板が一方では空気室
を介して振動薄板と音響結合されていて、他方で
は電気音響式の変換器系の可動の部材と直接又は
間接的に機械的に結合されている。

発明の作用並びに効果 本明細書において電気音響式の変換器系という
のは変換器の協働する複数の部材を意味してお
り、これらの部材は変換器の作動原理を具現し、
音声ないしは運動を起電力に又はその逆に転換さ
せる。従つて例えばエレクトロダイナミツク式の
変換器系は単に磁石系とそれに所属のコイルとか
らのみ構成されている。このような変換器系にコ
イル又は磁石を動かす部材例えば音声を受け取め
る又は放出する振動薄板が設けられた場合に初め
て、「電気音響式の変換器」が得られる。従つて
以下においては「電気音響式の系」という概念
は、互いに対して相対運動を行う協働する２つの
変換器部材から成る装置と理解されるべきであ
る。しかしながら、多くの場合振動薄板又はこれ
に類したものなしでも電気音響式の変換器として
働くことができる圧電式の変換器系は特殊な位置
を占める。それでも圧電式の系は少なくともどこ
か一部において可動でなくてはならず、さもなく
ば起電力への音圧の及び音圧への起電力の変換は
不可能である。

本発明による防毒マスクの構成には次のような
利点がある。すなわち電気音響式の変換器が防毒
マスクの振動薄板と音響結合されていることに基
づいて、伝達される言語の伝達特性及び理解は著
しく改善される。

防毒マスクを装着して話す場合顔と防毒マスク
とが近接していることによつて低い周波数及び中
位の周波数では放射場は生じ得ないので、圧力室
の音響的な特性を考慮しなくてはならない。防毒
マスク内部における発声によつて生じる交番圧
は、口の前約５cmの距離をおいた放射近接場にお
いて測定可能な音圧よりも何倍も高い。通常マス
ク内部における音交番圧は、等しい条件下で生ぜ
しめられる放射近接場における圧力よりも約
30dBだけ高く位置する。防毒マスク内部におけ
る音交番圧は防毒マスクの振動可能なすべての部
分をしかしながら特に振動薄板をアナログ的に振
動させ、振動は有利な音採収装置を用いてアナロ
グ電気信号に変換され得る。このことは、防毒マ
スク内部において生じる高い音圧に基づいて、防
毒マスク装着者の周囲から生じる妨害音を遮断す
るのに極めて有利に働き、この結果話された有効
な音声が妨害なしに伝達されることになる。本発
明は、防毒マスクの実施形式が防毒マスクの振動
薄板と電気音響式の変換器系の可動の部分との直
接的な結合を許さない場合に特に有利である。こ
の場合、空気室を介して振動薄板と音響結合され
ていてかつ電気音響式の変換器の可動の部分と連
結されている補助薄板の使用によつて、所与の空
間的な状態に相応に適合可能なマスクにおける変
換器の取付けが可能になる。前記空気室に存在す
る空気の音響的な剛性はこの場合両薄板の可撓性
に比べて極めて大きくなくてはならず、このよう
になつていると振動薄板は補助薄板を振動薄板と
共に可能な限り良好に運動させることができる。

実施態様 本発明において設けられた補助薄板は、振動薄
板及び補助薄板の固有共振及び対数減衰率が等し
いか又はほぼ等しいと、振動薄板の運動を最も良
好に引き受けることができる。このようになつて
いると、両薄板の等しい振動特性が極めて大きな
周波数範囲において保証される。

本発明の別の有利な実施態様では、変換器系の
可動の部分と防毒マスクの補助薄板との間の連結
が解離可能である。

このような変換器ないしは変換器系が防毒マス
クから解離可能であるという構成には、必要な場
合に防毒マスクを変換器ないしは変換器系なしに
も使用でき、また場合によつては変換器を迅速か
つ簡単に防毒マスクに取付け可能であるという利
点がある。

防毒マスクに配置された振動薄板はマスク装着
者の鼻及び口の前約４cmの間隔をおいて位置し、
防毒マスクの使用者に近くにいる人との意志の疎
通を可能にする。このような意志の疎通は必然的
に振動薄板自体による極めて不都合な音放出によ
つて著しく制限される。そこで本発明の実施態様
のように電気音響式の変換器系のための音採収の
ために振動薄板と補助薄板とが関係付けられてい
ると、申し分ない言語理解を伴う著しく改善され
た伝達特性が達成される。なぜならばこのように
なつていると防毒マスク内部における音交番圧が
アナログ電気信号に変換されるからである。この
アナログ電気信号は例えば無線系又は放送系のよ
うな電子式の伝達系に送られてイヤホーン、ヘツ
ドホーンにおいて又はラウドスピーカから受信さ
れ得る。従来公知の意志疎通系に対する利点は特
に、ほぼ妨害のないかつひずみのない従つて極め
て良好に理解できる伝達にある。

本発明の別の有利な実施態様では、電気音響式
の変換器系が固有の薄板によつてマイクロホンに
構成されており、その薄板が防毒マスクの補助薄
板に直接接触している。このような配置形式は、
振動薄板の最大可能な振幅時にも両薄板が互いに
離れないということを考慮すると、防毒マスクの
振動薄板の振動をマイクロホンの薄板に理想的に
伝達することができる。振動薄板と補助薄板とが
接触しているこの構成の利点は、マイクロホンが
防毒マスクの外側に配置されていて防毒マスク内
部における設置スペースを必要としないことにあ
る。例えば音響摩擦のような単純な音響手段によ
つて廉価に、振動薄板とマイクロホンとから成る
系全体の振動特性を、約50Hzから4000Hzまでの周
波数範囲において直線的に平らな周波数経過が生
じるように規定することができ、これは同一の周
波数範囲における一定の伝達フアクタに相当す
る。このような周波数経過は電子式の伝達系によ
つて得られる明確な言語理解にまさるとも劣らな
い。防毒マスク内部では音声によつて約
120dBSPLの高い音圧が生じるので、マイクロホ
ンは一般に用いられるマイクロホンに比べて極め
て鈍感でなくてはならない。このようになつてい
ると、マイクロホンから発せられた電気信号によ
る過変調を電子式の伝達系において回避すること
ができる。換言すると、同一のマイクロホンは外
での音場における測定時には極めて鈍感であり、
その出力電圧は汎用のダイナミツク式マイクロホ
ンに比べて約30dBだけ低い。この結果マスク装
着状態において話した場合に妨害レベルと有効信
号とは十分区別される。通常装着状態において防
毒マスクはさらに付加的に周囲の騒音に対する抑
制作用を発輝する。また例えば呼気弁雑音のよう
なマスク自体から生じる雑音はいかなる場合でも
30dBだけ弱められるので、伝達の途中で聞こえ
なくなる。

本発明の別の実施態様では、防毒マスクの補助
薄板が少なくともエレクトロダイナミツク式の変
換器系の磁石系の一部と結合されていて、プラン
ジヤ型又は扁平コイルが位置固定に配置されてい
る。

この場合防毒マスクの補助薄板はマイクロホン
薄板として利用され、エレクトロダイナミツク式
の変換器系のその他の部分と共にマイクロホンに
まとめられる。このような構成では変換器系にお
ける固有のマイクロホン薄板の取付けを節約する
ことができ、それでもなお申し分なく働くダイナ
ミツク式マイクロホンが得られる。この構成は先
に述べたダイナミツク式マイクロホンの構成の裏
返しである。この場合の利点は、簡単な形式で防
毒マスクとの結合においてダイナミツク式マイク
ロホンを選択的にマスクに固定できることにあ
る。

振動させられる振動薄板の音採収はしかしなが
らまた、防毒マスクの補助薄板と圧電式の変換器
との間において剛性的な固体結合が生ぜしめられ
ることによつても達成され得る。圧電式の変換器
は特にその重量の軽さと鮮明さの点ですぐれてい
る。

音採収の別の可能性としてはまた、防毒マスク
の補助薄板が静電式の変換器系の部材と連結され
ていることによつても得られる。静電式の変換器
は従来の電気技術において小型に製作することが
でき、従つてこのような変換器は特にその軽量、
鮮明度及び簡単な電気接続技術に基づいて補助薄
板からの振動採収のために適している。

実施例 第１図には汎用の防毒マスク１が斜視図で示さ
れており、この防毒マスク１はゴムマスクと２つ
の弁保持体２，４とから成つている。弁保持体２
には第１図では見えないが吸気供給開口３の後ろ
に振動薄板が取り付けられている。呼気弁は弁保
持体４のなかに配置されている。

第２図には、吸気供給弁と振動薄板７とを保持
するためのプラスチツク製の弁保持体２を備えた
防毒マスク１が断面図で示されている。機械的な
損傷に対して振動薄板７は金属又はプラスチツク
から成る保護フイルタ５，６によつて保護されて
いる。話す際に振動薄板７に作用する音圧はこの
振動薄板７を振動させて、音声出口通路１２内に
おける空気を振動させる。音声を外に導く音声出
口通路１２の入口平面に設けられた補助薄板９は
電気音響式の変換器系１１の可動部分と機械的に
結合されている。両方の薄板つまり振動薄板７と
補助薄板９とは狭い空気室８を介して互いに音響
結合されている。変換器系の可動の部分は第２図
に示されているように例えばエレクトロダイナミ
ツク式の変換器系１１の薄板１０を介して補助薄
板９と接触していてもよいし、しかしながらまた
磁石系の一部が直接補助薄板９と結合されていて
もよく、この場合変換器系１１のプランジヤ型又
は扁平コイルは固定的に配置されている。

補助薄板と変換器型１１の可動の要素との間の
結合部は解離可能に構成されていても例えば接着
によつて堅く構成されていてもよい。

なお付言すれば、本発明は音響的な観点のみを
重要視しているので、マスク内部への吸気流入経
路に関する具体的な構造は、第２図には明示して
おりません。しかしながら本発明においてもマス
ク内部への吸気の流入は、公知の形式で適当な吸
気通路を設けることによつて達成することが可能
であります。例えば第２図に示された弁保持体２
において、その壁厚を幾分増大させることによつ
てこの弁保持体壁に吸気通路を設けることが可能
であります。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による防毒マスクの１実施例を
示す斜視図、第２図は第１図に示された防毒マス
クの断面図である。 １……防毒マスク、２，４……弁保持体、３…
…吸気供給開口、５，６……保護フイルタ、７…
…振動薄板、８……空気室、９……補助薄板、１
０……薄板、１１……変換器系、１２……音声出
口通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 近距離における意志疎通のための振動薄板７
   の他にマスクからの間接的な言語伝達用の電気音
   響式の変換器系１１が設けられている形式の防毒
   マスク１において、音声出口通路１２がマスク側
   において補助薄板９によつて閉鎖されており、該
   補助薄板が一方では空気室８を介して振動薄板７
   と音響結合されていて、他方では電気音響式の変
   換器系１１の可動の部材と直接又は間接的に機械
   的に結合されていることを特徴とする防毒マス
   ク。 ２ 振動薄板７及び補助薄板９の固有共振及び対
   数減衰率が等しいか又はほぼ等しい、特許請求の
   範囲第１項記載の防毒マスク。 ３ 変換器系１１の可動の部分と防毒マスク１の
   補助薄板９との間の連結が解離可能である、特許
   請求の範囲第１項記載の防毒マスク。 ４ エレクトロダイナミツクの原理に基づいて作
   動する電気音響式の変換器系１１に、固有の薄板
   １０が堅く配属されており、このように形成され
   たマイクロホンの薄板１０が直接補助薄板９に接
   触している、特許請求の範囲第１項又は第３項記
   載の防毒マスク。 ５ エレクトロダイナミツクの原理に基づいて作
   動する電気音響式の変換器系１１が設けられてお
   り、防毒マスク１の補助薄板９が少なくとも変換
   器系１１の磁石系の一部と結合されていて、プラ
   ンジヤ型又は扁平コイルが位置固定に配置されて
   いる、特許請求の範囲第１項又は第３項記載の防
   毒マスク。 ６ 圧電原理に基づいて作動する変換器系が設け
   られており、補助薄板９が圧電式の変換器系の可
   動の部分と結合されている、特許請求の範囲第１
   項又は第３項記載の防毒マスク。 ７ 変換器系が静電式マイクロホンとして構成さ
   れており、該マイクロホンの可動の部材が防毒マ
   スク１の補助薄板９と連結されている、特許請求
   の範囲第１項又は第３項記載の防毒マスク。