DE3325031A1

DE3325031A1 - Infrarot-kopfhoerer

Info

Publication number: DE3325031A1
Application number: DE19833325031
Authority: DE
Inventors: Egon Fred Warnke; Klaus 3002 Wedemark Willemsen
Original assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 1983-07-11
Filing date: 1983-07-11
Publication date: 1985-01-24
Also published as: US4633498A; DE3325031C2

Description

Sennheiser electronic KG, Wennebostel S Io o26

3oo2 Wedemark 2 06.o7.1983

Infrarot-Kopfhörer

Die Erfindung bezieht sich auf einen Infrarot-Kopfhörer, welcher aus zwei über vorzugsweise einen Kinnbligel miteinander mechanisch verbundenen Wiedergabewandlern besteht und im weiteren die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale aufweist.

Infrarot-Hörer dieser Gattung sind durch die Deutsche Patentschrift 24 31 937 bekanntgeworden. Ganz allgemein werden Infrarot-Kopfhörer zur drahtlosen Tonübertragung eingesetzt, so zum Beispiel bei der übertragung des Fernsehtons von einem Fernsehgerät zu dem Fernsehteilnehmer oder auch von HiFi-Anlagen zu dem Zuhörer. Ein weiteres Einsatzgebiet liegt in der übertragung von Informationen in Schulen für Hörgeschädigte oder auch bei Konferenzen mit umfangreicher Teilnehmerzahl. Ferner ist auch der Einsatz von Infrarot-Anlagen in Theatern und Lichtspielhäusern bekanntgeworden, in welchen insbesondere Hörgeschädigte die zusätzlich über eine Infrarot-Strahlung übertragene Toninformation mit Infrarot-Kopfhörern aufnehmen können.

Es hat sich jedoch als nachteilig herausgestellt, daß sich ganz besonders Hörgeschädigte beim Tragen solcher Kopfhörer von der Umwelt abgeschlossen fühlen, da sie akustische Ereignisse aus der Umgebung sowieso nur schwer und beim Anlegen von Kopfhörern kaum noch wahrnehmen können. Deswegen sind entsprechend der oben genannten Patentschrift 24 31 937 Infrarot-Kopfhörer zusätzlich mit Mikrofonen und nachgeschalteten Verstärkern ausgerüstet worden, um dem Benutzer wahlweise die Möglichkeit zu bieten, Toninformationen über die Infrarotstrecke und/oder dem akustischen Schall feld direkt zu entnehmen.

Beim Einsatz solcher mit zusätzlichen Mikrofonen ausgerüsteter Infrarot-Kopfhörer hat sich ein schwerwiegender Nachteil herausgestellt. Obwohl dieser so ausgerüstete Infrarot-Kopfhörer zusätzlich zur Infrarot-Tonübertragung für den Hörgeschädigten ein zusätzliches leistungsfähiges stereophones Hörgerät darstellt, kann die an sich mögliche Verstärkung der Mikrofonkanäle nicht ausgenutzt werden, da durch die Nähe der Mikrofone zum Mund des Benutzers auch dessen eigene Stimme verstärkt wird. Dieser Nachteil tritt umso mehr auf, wenn als Ausführungsform für den Infrarot-Kopfhörer ein Kinnbügel system verwendet wird, bei welchem sich die Mikrofone naturgemäß sehr nahe am Munde befinden.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einerseits eine möglichst hohe Verstärkung in den Mikrofonkanälen zu erzielen, um dem Benutzer eine hohe Empfindlichkeit bei der Aufnahme von Umweltschal! zu ermöglichen und andererseits die Lautstärke der übertragenen eigenen Stimme zu vermindern oder zu unterdrücken.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Infrarot-Kopfhörer der oben beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Mikrofone mit einem Abstand voneinander am Kinnbügel derart angeordnet sind, daß sie sich im aufgesetzten Zustand des Kopfhörers symmetrisch zur Medianebene eines Benutzerkopfes befinden und daß die von den Mikrofonen abgeleiteten Signale gegenphasig im gleichen Verhältnis dem jeweils anderen Mikrofonverstärker zugeführt werden.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Infrarot-Kopfhörers sind in den Unteransprüchen beschrieben.

An sich sind aus der Stereo-Übertragungstechnik Schaltungsanordnungen bekanntgeworden, bei denen wiedergabeseitig Informationen des linken Kanals denen des rechten Kanals und umgekehrt zugeführt werden.

-X-

Diese auch als Basisverbreiterung bekannte Schaltungsmaßnahme weist jedoch den Nachteil auf, daß in der Mitte vor dem Zuhörer ein sogenanntes Loch entsteht. Durch Phasen- und Frequenzgangbeeinflussung der jeweils zugemischten Informationen ist versucht worden, diesen akustischen Nachteil zu verringern. Die Erfindung macht sich nun diesen Nachteil zunutze, in dem sie die von den Mikrofonen abgeleiteten Signale gegenphasig mit gleichem Pegel beziehungsweise im gleichen Verhältnis und ohne Frequenzbeeinflussung dem jeweils anderen Kanal zuführt. Da sich die Mikrofone symmetrisch zur Medianebene des Benutzerkopfes befinden, kann hier in vorteilhafter Weise die Auslöschung der eigenen Stimme in dem gewünschten Maß oder fast vollständig erzielt werden.

Anhand der nachfolgenden Beschreibung und einer Zeichnung wird ein Infrarot-Kopfhörer nach der Erfindung beispielsweise beschrieben. Im einzelnen zeigen die

Abbildung 1 einen Infrarot-Kopfhörer nach der Erfindung in einer Gesamtansicht

Abbildung 2 ein Blockschaltbild des Infrarot-Kopfhörers Abbildung 3 eine Schaltungseinzelheit.

Die Abbildung 1 zeigt einen Infrarot-Kopfhörer nach der Erfindung, wie er in der Ausführung als Kinnbügel-Hörer von einem Benutzer getragen wird. Der die Wiedergabewandler 1 und 2 mechanisch verbindende Kinnbügel besteht aus dem Grundgehäuse 3 und den Bügel enden 4 und 5, die die zu den Wiedergabewandlern 1 und 2 führenden elektrischen Leitungen aufnehmen. Das Grundgehäuse 3 enthält die elektronischen Schaltungen, die hinter den Einspracheöffnungen 6 und 7 befindlichen Mikrofone, die zur Aufnahme der Infrarot-Strahlung dienende und mit einer Optik versehenen Infrarot-Diode 8, einen Funktionsschalter 9 und einen Lautstärkeeinsteller lo. Die Stromversorgung für die elektronischen Schaltungen kann beispielsweise aus einem an das Grundgehäuse 3 ansteckbaren Akkumulator 11 bestehen.

In Abbildung 2 ist im Prinzip und anhand eines Blockschaltbildes die elektrische Schaltung dargestellt. Die von den Mikrofonen 6

und 7 abgegebenen Signal spannungen werden in den Mikrofonverstärkern 12 und 13 verstärkt. Mit der Bezugszahl 14 ist eine Verbindung zwischen diesen Verstärkern dargestellt, über die eine Zusammenschaltung derselben derart erfolgt, daß die von den Mikrofonen abgeleiteten Signale gegenphasig und mit gleichem Pegel dem jeweils anderen Mikrofonverstärker zugeführt werden. Symmetrisch zu den Mikrofonen 6 und 7 einfallende Schallwellen werden also zu keinen oder nur zu sehr geringen Ausgangssignalen an den Ausgängen der Mikrofonverstärker führen. Eine besonders zweckmäßige Schaltungsanordnung zur Verstärkung und gegenphasigen Verkopplung der Mikrofonsignale ist in der Abbildung 3 im Prinzip dargestellt. Die von den Mikrofonen kommenden Signal spannungen werden einer Vorverstärkerstufe V beziehungsweise V zugeführt und im weiteren über die nachfolgenden Transistoren T beziehungsweise T¹ weiter verstärkt. Diese dem jeweiligen rechten beziehungsweise linken Kanal zugeordneten Transistoren ergeben in ihrer Zusammenschaltung über eine Emitterkopplung eine Differenzverstärkerschaltung. Gleichphasige, den Verstärkerstufen V beziehungsweise V zugeführten Signale werden unterdrückt, während hingegen besonders überwiegende Signale des rechten oder des linken Kanals verstärkt weitergeführt werden.

Für die Selbstkontrolle des Hörgeschädigten beim Sprechen kann es sich vorteilhaft auswirken, wenn die eigene Sprache nicht voll unterdrückt wird, sondern ein geringer Grundpegel ähnlich dem Mithöreffekt beim Fernsprecher erhalten bleibt. Mit dem Widerstand R in der Schaltung nach Abbildung 3 kann hier eine individuelle Kompensation eingestellt werden.

Bevor die Mikrofon-Ausgangssignale R und L den Endstufenverstärkern 16 und 17 über eine für jeden Kanal getrennt gehaltene Summierschaltung 15 zugeführt werden - Abbildung 2 -, durchlaufen sie sogenannte Schwellenwertschalter 18 und 19, die selbstverständlich durch elektronische Schaltungen realisiert werden können. Sie sind nur sinnbildlich durch Schaltkontakte dargestellt, welche ihrerseits gesteuert werden durch eine Amplitudenbewertungsschaltung, der die jeweiligen Mikrofon-Ausgangssignale zugeführt

3325Ü31

werden. Diese Schaltung ist eine zweckmäßige Erweiterung der

mit

erfindungsgemäßen Schaltung^der es möglich ist, Schallereignisse aus dem Umfeld erst ab einer gewissen Intensität den Wiedergabewandlern zuzuführen, über die Summierschaltung 14 wird auch den Wiedergabewandlern beziehungsweise den dazugehörigen Verstärkern 16 und 17 die über den Infrarot-Kanal übertragene Information zugeführt. Die Infrarot-Übertragungsstrecke kann monophon, wie in der Abbildung 3 dargestellt, aber auch stereophon ausgeführt werden über eine unterbrochen dargestellte Signal zuführung in die Summierschaltung 14. Eine monophone Ausführung kann aus der infrarotempfind lichen Diode 21 und einer nachfolgenden Schaltungsanordnung 22 bestehen, in welcher die von der IR-Diode abgeleiteten Signale verstärkt und in Audio-Signale umgewandelt werden. Die Summierschaltung 14 enthält Schaltungsglieder zur Einstellung der Lautstärke wie auch der Balance.

Vorzugsweise wird der Hörgeschädigte die über den Infrarot-Kanal übertragenen Informationen wahrnehmen. Durch die Schwellenwertschalter 18 und 19 mit ihrer Steuerung 2o wird vermieden, daß normale Umweltgeräusche dieser über die Infrarot-Strecke übertragenen Informationen zugemischt werden. Nähert sich jedoch dem Hörgeschädigten zum Beispiel ein Gesprächspartner, so wird durch die ansteigende Schallintensität der Schwellenwert überschritten und die Sprachinformation zusätzlich zur mit Infrarotlicht übertragenen Toninformation auf die Wiedergabewandler durchgeschaltet.

Um eine gute stereophone Aufnahme von Schallereignissen aus dem Umfeld erreichen zu können, kann es zweckmäßig sein, die Mikrofone in dem Kinnbügel-Grundgehäuse 3 in ungefährem Ohrabstand zueinander anzuordnen. Der natürliche Ohrabstand von ungefähr 135 mm, der an einer größeren Zahl von Menschen ermittelt werden konnte, entspricht einer optimalen Stereo-Basisbreite bei der Aufnahme. Für eine weitere natürliche Aufnahme kann es zweckmäßig sein, die Einspracheöffnung der Mikrofone in bekannter Weise durch beispielsweise einen akustischen Resonator so auszubilden, daß frontal einfallende Schallwellen im Bereich 2,7 kHz überhöht werden. Diese Anhebung entspricht der sonst durch die menschliche Ohrmuschel beim natürlichen Hören verursachten Anhebung.

Weiterhin ist der Hörgeschädigte nicht daran interessiert, normale Umweltgeräusche besonders verstärkt zu hören. Wenn sich jedoch aus dem normalen Umweltgeräusch ein besonderes Schallereignis hervorheben sollte, so kann dieses mit einer besonderen Verstärkerschaltung herausgehoben werden. Durch Mikrofonverstärker, die in Abhängigkeit von der Mikrofon-Eingangsspannung eine überproportionale Verstärkungszunahme aufweisen, kann dieser Effekt erzielt werden. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, dem Hörgeschädigten zu signalisieren, wenn die auswechselbare Stromversorgungsquelle den Entladungszustand erreicht. Durch eine geeignete an sich bekannte elektrische Schaltung, wie sie zum Beispiel auch bei Photoapparaten zur Signalisierung von erschöpften Batterien eingesetzt wird, kann durch eine mindestens einem Wiedergabewandler zugeordnete elektrische Schaltung ein akustisches Warnsignal übermittelt werden. Der Hörgeschädigte kann dann in einem geeigneten Augenblick durch Wechsel der steckbaren Akkumulatoren eine fast ununterbrochene übertragung erzielen.

Claims

Sennheiser electronic KG, Wennebostel S Io o26 3oo2 Wedemark 2 06.o7.1983 Patentansprüche

1.) Infrarot-Kopfhörer, welcher aus zwei über vorzugsweise einen Kinnbügel miteinander mechanisch verbundenen Wiedergabewandlern, aus einer Infrarot-Signale aufnehmenden und in Audio-Signale umwandelnden elektrischen Schaltung sowie'aus zwei Mikrofonen mit nachgeordneten Mikrofonverstärkern besteht und derart geschaltet ist, daß den Wiedergabewandlern wahlweise die jeweils von der Infrarot-Schaltung beziehungsweise den Mikrofonverstärkern abgeleiteten Signale einzeln oder in Kombination zugeführt werden, dadurch gekennzei chnet, daß die Mikrofone mit einem Abstand voneinander am Kinnbügel derart angeordnet sind, daß sie sich im aufgesetzten Zustand des Kopfhörers symmetrisch zur Medianebene eines Benutzerkopfes befinden und daß die von den Mikrofonen abgeleiteten Signale gegenphasig in gleichem Verhältnis dem jeweils anderen Mikrofonverstärker zugeführt werden.

2. Infrarot-Kopfhörer nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofone in ungefährem Ohrabstand zueinander angeordnet sind.

3. Infrarot-Kopfhörer nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chnet, daß in den Mikrofonverstärkern Schwellenwertschaltungen eingefügt sind, die die Mikrofonsignale zu den Wiedergabewandlern erst bei Erreichen eines vorwahl baren Umweltschal 1 pegel s durchschalten.

4. Infrarot-Kopfhörer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d adurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungskennlinien der Mikrofonverstärker in Abhängigkeit von der Mikrofon-Eingangsspannung progressiv verlaufen.

5. Infrarot-Kopfhörer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d adurch gekennzeichnet, daß die Mikrofon-Einspracheöffnungen der am Kinnbügel angeordneten Mikrofone in bekannter Weise durch beispielsweise einen akustischen Resonator so ausgebildet sind, daß frontal einfallende Schallwellen im Bereich um 2,7 kHz zu höheren Signal pegel η führen.

6. Infrarot-Kopfhörer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d adurch gekennzeichnet, daß in die den Wiedergabewandlern zugeordneten Verstärkerzüge Signale eines Pegelgenerators zum Balance-Abgleich eingespeist werden.

7. Infrarot-Kopfhörer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d adurch gekennzeichnet, daß die gegenphasige Verkopplung der Mikrofon-Eingangssignale über eine einer Differenzverstärkerschaltung entsprechenden Schaltungsanordnung erfolgt.

8. Infrarot-Kopfhörer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d adurch gekennzeichnet, daß eine mindestens einem Wiedergabewandler zugeordnete elektrische Schaltung ein Warnsignal erzeugt, wenn die von einer Stromversorgungsquelle abgeleitete Betriebsspannung auf den Entladewert abzusinken beginnt.