DE69313902T2

DE69313902T2 - Zweiweg-Kommunikations-Ohrhörer mit Filter

Info

Publication number: DE69313902T2
Application number: DE69313902T
Authority: DE
Inventors: Masao Konomi; Noboru Yamaguchi
Original assignee: Pan Communications Inc
Current assignee: Pan Communications Inc
Priority date: 1992-03-19
Filing date: 1993-03-19
Publication date: 1998-01-22
Anticipated expiration: 2013-03-20
Also published as: EP0564874B1; EP0564874A1; CA2094667A1; DE69313902D1; JPH05268310A; ES2108151T3; JPH0817415B2

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Zweiweg-Kommunikations-Ohrhörer mit einem Filter, der in oder an dem Ohr des Benutzers zur Verwendung bei einer Zweiweg-Sprachkommunikation getragen und handfrei betrieben wird. Der Ohrhörer kann die Stimme des Benutzers übertragen und Sprachsignale eines anderen Teilnehmers gleichzeitig empfangen, ohne eine Rückkopplung hervorzurufen.
Moderne, drahtlose Technologien sind in dem Maß fortgeschritten, daß tragbare, drahtlose und mobile Telefone eine kleine Größe erreicht haben und weitverbreitet verwendet werden. Solche tragbaren Telefone schließen typischerweise einen Hörer ein, der die Verwendung von wenigstens einer Hand zur Kommunikation verlangt.
Ein Nachteil dieser Telefone mit Hörer ist, daß sie zur Verwendung vor einem Computer oder während des Fahrens eines Autos unbequem sind. in solchen Fällen muß der Benutzer eine Hand verwenden, den Hörer zu halten, während auf der Tastatur geschrieben wird, was sehr schwierig auszuführen ist, oder während des Haltens das Lenkrad eines Autos steuern, was gefährlich ist. Alternativ muß der Benutzer den Telefonhörer an seinem Ohr mit seiner Schulter halten, das sehr unbequem ist.
Um diesen Nachteil zu lösen, sind handfreie Telefone entwickelt worden. Ein herkömmliches Zweiweg-Kommunikationsgerät, das mit handfreien Telefonen verwendet wird, umfaßt ein Kopfband einschließlich eines Lautsprechers, der vor einem Ohr angeordnet wird, und einen Ausleger, der an dem Kopfband mit einem kleinen Mikrophon an einem Ende des Auslegers befestigt ist. Bei an dem Kopfband befestigtem Ausleger erstreckt sich das Mikrophon vor den Mund des Benutzers. Jedoch ist diese Art handfreies Telefon nicht bequem zu benutzen, weil es mühsam ist und weil es das Haar des Benutzers stört.
Ein anderes herkömmliches Zweiweg-Kommunikationssystem, das mit handfreien Telefonen verwendet wird, schließt eine Struktur ein, die von dem Ohr des Benutzers herunterhangt. Diese Art Kommunikationssystem schließt einen Lautsprecher ein, der vor dem Ohr des Benutzers angeordnet ist, und einen Ausleger mit einem Mikrophon, das sich vor dem Mund des Benutzers erstreckt. Wiederum ist eine solche Bauweise für den Benutzer nicht bequem, weil sie nicht gut an dem Ohr hängt und weil sie aufgrund des Auslegers sperrig zu tragen ist.
Ein noch anderes herkömmliches Zweiweg-Kommunikationssystem umfaßt einen Lautsprecher und ein Mikrophon, die beide in einer Ohrhörereinheit untergebracht sind, die in dem Ohr des Benutzers getragen wird. Ein solcher Ohrhörer verlangt keine Verwendung der Hände, um zu arbeiten, und weist keinen Ausleger auf, der sich vor den Mund des Benutzers erstreckt. Jedoch ist ein Nachteil dieses Ohrhörers, daß die Benutzer die Lautstärke des Lautsprechers oder des Mikrophons nicht erhöhen können. Deshalb ist die Verwendung dieser Art Ohrhörer aufleise Umgebungen beschränkt. Des weiteren wird die Mikrophonempfindlichkeit in solchen herkömmlichen Ohrhörern auf einen niedrigen Pegel eingestellt. Als ein Ergebnis ist der Benutzer schwer zu hören. Auch neigt, weil die Empfindlichkeit des Lautsprechers ebenfalls auf einen niedrigen Wert eingestellt wird, der Benutzer dazu, den Ohrhörer mit einer Hand abzudecken, um eine verbesserte Kommunikation in einem geräuschvollen Umfeld zu erhalten. Jedoch neigt dies zu einer Rückkopplung Wegen dieser Nachteile enthalten herkömmliche Ohrhörer eine Warnung in bezug auf die Neigung einer Rückkopplung und werden nicht weitverbreitet verwendet.
Demgemäß ist es eine Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, einen Ohrhörer zur Verwendung bei Zweiweg-Sprachkommunikationen zu schaffen, der in oder an dem Ohr des Benutzers getragen wird und handfrei betrieben wird.
Eine andere Zielsetzung der vorliegenden Erfindung ist, einen Ohrhörer zu schaffen, der die Stimme des Benutzers überträgt und Sprachsignale von einem anderen Teilnehmer gleichzeitig ohne Rückkopplung empfängt, die durch eine akustische oder mechanische Kopplung zwischen dem Lautsprecher und dem Mikrophon hervorgerufen wird.
Eine weitere Zielsetzung der vorliegenden Erfindung ist, einen Ohrhörer zu schaffen, der einen angemessenen Schalipegel für den Benutzer liefert, ohne eine Rückkopplung hervorzurufen, während er auch einen angemessenen Schaltpegel für einen Empfänger an dem anderen Ende des Kommunikationssystems liefert.
Eine noch weitere Zielsetzung der vorliegenden Erfindung ist, einen Ohrhörer zu schaffen, der ein mechanisches oder elektrisches Filter einschließt, das Audiofrequenzen ausschließt, die dazu neigen, eine Rückkopplung hervorzurufen.
Zusätzliche Zielsetzungen und Vorteile der Erfindung werden in der Beschreibung angegeben, die folgt, und sind teilweise aus der Beschreibung offensichtlich oder können durch die Praxis der Erfindung erfahren werden. Die Zielsetzungen und Vorteile der Erfindung können mittels der Instrumente und Kombinationen hergestellt und erhalten werden, die insbesondere in den beigefügten Ansprüchen hervorgehoben sind. Zusammenfassung der Erfindung
Um die Zielsetzungen gemäß dem Zwecke der vorliegenden Erfindung zu erreichen, wie sie hier verkömert und beschrieben ist, umfaßt der Ohrhörer der vorliegenden Erindung eine Zweiweg-Einrichtung zur gleichzeitigen Sprachübertragung und Empfang ein Gehäuse mit einem vergrößerten Teil umfaßt, das zum Anordnen in einem Ohrlappen eines Benutzers angepaßt ist, und einem hohlen Teil, das sich längs einer von dem vergrößerten Teil fortweisenden Richtung erstreckt, wobei der vergrößerte Teil einen Lautsprecher mit einem zum Ohrkanal des Benutzers führenden Auslaß aufnimmt und der hohle Teil ein Mikrophon aufnimmt, und eine Einrichtung, die in einer Audiosignaischleife angeordnet ist und den Lautsprecher mit dem Mikrophon koppelt, um den hohen Endbereich der Audiofrequenzen zu filtern, der eine Rückkopplung hervorruft.
Die vorliegende Erfindung umfaßt des weiteren eine Zweiweg-Einrichtung zur gleichzeitigen Sprachübertragung und Empfang, die ein Gehäuse mit einem vergrößerten Teil einschließt, der zum Anordnen in einem Ohrlappen eines Benutzers angepaßt ist, und einem hohlen Teil, der sich längs einer von dem vergrößerten Teil fortweisenden Richtung erstreckt, wobei der vergrößerte Teil einen Lautsprecher mit einem Auslaß zum Ohrkanal des Benutzers und der hohle Teil ein Mikrophon aufnimmt, wobei der Laut- Sprecher Frequenzen in einem Bereich von 300 bis 1000 Hz hindurchläßt und eine Abschneidefrequenz unterhalb von 2,5 KHz am hohen Ende aufweist.
Alternativ umfaßt die vorliegende Erfindung eine Zweiweg-Einrichtung zur gleichzeitigen Sprachübertragung und Empfang, die umfaßt ein Gehäuse mit einem vergrößerten Teil, der zum Anordnen in einem Ohrlappen eines Benutzers angepaßt ist, und einem hohlen Teil, der sich längs einer von dem vergrößerten Teil fortweisenden Richtung erstreckt, wobei der vergrößerte Teil einen Lautsprecher mit einem in den Ohrkanal des Benutzers führenden Auslaß und der hohle Teil ein Mikrophon aufnimmt, und wobei das Mikrophon Frequenzen in einem Bereich von 300 bis 1000 Hz hindurchläßt und eine Abschneidefrequenz unterhalb von 2,5 KHz am hohen Ende aufweist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die beigefügten Zeichnungen, die eingegliedert sind und einen Teil der Beschreibung darstellen, zeigen das vorliegende bevorzugte Gerät der vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der allgemeinen Beschreibung, die oben gegeben worden ist, und der ins einzelne gehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, die unten angegeben ist, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen:
Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Ohrhörers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der in das Ohr eines Benutzers eingesetzt ist;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht der ersten Ausführungsform;
Fig. 3 ist eine Seitenansicht eines Ohrhörers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der in das Ohr eines Benutzers eingesetzt ist;
Fig. 4 ist eine Schnittansicht eines mechanischen Filters, das in dem Ohrhörer gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 5A ist ein Schaltungsschema eines elektrischen Tiefpaßfilters, das in dem Ohrhörer gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 5B ist eine grafische Darstellung des Frequenzgangs des elektrischen Tiefpaßfilters, das in Fig. 5A gezeigt ist;
Fig. 6A ist ein Schaltungsschema eines elektrischen Bandpaßfilters, das in dem Ohrhörer gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Fig. 6B ist eine grafische Darstellung des Frequenzgangs des elektrischen Bandpassfilters, das in Fig. 6A gezeigt ist;
Fig. 7 ist eine grafische Darstellung, die die Definition der Abschneidefrequenz innerhalb des Frequenzbandes ohne Welligkeit zeigt.
Fig. 8 ist eine grafische Darstellung, die die Definition der Abschneidefrequenz innerhalb des Frequenzbandes mit Welligkeit zeigt.
Fig. 9A ist ein Blockdiagramm eines Frequenzausgleichfilters;
Fig. 9B ist eine grafische Darstellung des Frequenzgangs des elektrischen Ausgleichfilters, das in Fig. 9A gezeigt ist.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform im Einzelnen

Eine erste Ausführungsform des Ohrhörers gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme aus den Fig. 1 und 2 beschrieben. Wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, hat der Ohrhörer 1 eine L4örmige Ausgestaltung und ist bevorzugt aus Kunststoff hergestellt. Der kurze Arm des L-förmigen Ohrhörers 1 schließt einen vergrößerten Teil 1 a ein, der in den Ohrkanal des Benutzers eingesetzt wird. Der vergrößerte Teil 1 a schließt einen Ohrhörerbauteilabschnitt 1b und einen Einführabschnitt 1c ein.
Der vergrößerte Teil 1a wird an dem Ohrlappen des Benutzers angeordnet und der Einführabschnitt 1c wird in den Ohrkanal eingeführt. Der Einführabschnitt 1c ist vorzugsweise so geformt, daß der Ohrkanal des Benutzers nicht vollständig durch die Einrichtung verstopft wird und daß die Einrichtung nicht so lose ist, daß eine Rückkopplung aufgrund von hindurchgeleckten Schall hervorgerufen wird.
Ein Lautsprecher 3 ist in dem Ohrhörerbauteilabschnitt 1b untergebracht und ist von elastischem Material 4 gehalten. Der Ausgang des Lautsprechers 3 wird dem Einführungsteil 1c eingegeben und in den Ohrkanal des Benutzers eingeführt. Der Lautsprecher 3 kann vorzugsweise entweder ein magnetischer Lautsprecher oder ein dynamischer Lautsprecher sein. Wie es in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, befindet sich der Lautsprecher 3 in dem Ohrhörerbauteilabschnitt 1b. Jedoch kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Lautsprecher 3 an einer alternativen Stelle angeordnet werden, solange der Ausgang von dem Lautsprecher 3 in den Ohrkanal des Benutzers geführt wird. Der lange Arm des L4örmigen Ohrhörers 1 schließt vorzugsweise einen hohlen Abschnitt 1d ein, der ein kleines Loch 1e an dem unteren Ende davon aufweist und ein Elektret-Mikrophon 5 an einem oberen Abschnitt davon. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Mikrophon 5 entweder ein Mikrophon vom bidirektionalen Typ oder vom unidirektionalen Typ sein. Ein Schallrohr 2 ist auch innerhalb des hohlen Abschnitts 1d enthalten und verbindet das kleine Loch 1e und das Mikrophon 5. Beim Betrieb erfaßt das Mikrophon 5 die Sprachsignale des Benutzers durch das kleine Loch 1e und das Schallrohr 2.
Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist ein Filter 6 innerhalb des Schallrohrs 2 angeordnet und befindet sich zwischen dem Mikrophon 5 und dem kleinen Loch 1e. Das Filter 6 läßt Audiofrequenzen innerhalb eines bevorzugten Bereiches von 300 bis 1000 Hz mit einer Abschneidefrequenz von bevorzugt unterhalb von 2,5 KHz durch, wie es mehr im einzelnen unten beschrieben ist. Des weiteren, wie es ebenfalls mehr im einzelnen unten beschrieben ist, kann das Filter 6 an alternativen Stellen in dem Ohrhörer angeordnet werden. Ein Draht 7 erstreckt sich durch den hohlen Abschnitt 1d und kombiniert die Drähte von dem Lautsprecher 3 und dem Mikrophon 5. Der Ohrhörer 1 wird in folgender Weise betrieben. Wenn sich der Ohrhörer 1 in dem Ohr des Benutzers befindet, werden elektrische Signale, die empfangen werden, über den Draht 7 dem Lautsprecher 3 zugeführt. Der Lautsprecher 3 sendet Schall in den Ohrkanal des Benutzers über ein Loch 1f in dem Einführungsabschnitt 1c aus.
Das Sprachsingal der Person, die den Ohrhörer 1 verwendet, geht durch das kleine Loch 1e und das Filter 6 hindurch und erreicht das Mikrophon 5. Das Mikrophon 5 wandelt den Schall in elektrische Signale um, die über den Draht 7 zu einem Verstärker geschickt werden, der in den Fig. 1 oder 2 nicht gezeigt ist.
Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Ohrhörers gemäß der vorliegenden Erfindung. Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, hat die Einrichtung eine zweiteilige Konstruktion einschließlich einer drahtlosen Zweiweg-Kommunikationseinrichtung 8, die mit einem Ohrhörer 1 verbunden ist. Die Kommunikationeinrichtung 8 schließt einen Sender/Empfänger an dem vorderen Abschnitt der Ohrmuschel ein. Die Kommunikationeinrichtung schließt auch eine Batteriezelle ein, die sich in dem hinteren Abschnitt der Ohrmuschel befindet. Die Batteriezelle und der Sender/Empfänger bleiben mit der Ohrmuschel durch einen Klemmmechanisus verbunden, der sich dazwischen befindet. Der Ohrhörer 1, der in Fig. 3 gezeigt ist, ist im wesentlichen der gleiche wie der, der in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.
Um den Ohrhörer 1 der vorliegenden Erfindung so zu konstruieren, daß er am wirksamsten eine Zweiweg-Sprachkommunikation ausführt, wurde das einzigartige Schallfeld um den Ohrlappen herum durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung untersucht. Von diesem Schallfeld wurde herausgefunden, daß es nicht nur vor dem Ohrlappen erstreckt, sondern auch in dem Bereich, den der Ohrlappen umgibt, und sich aus einer Kombination des Schalls nahe dem Ohrlappen, dem Ohrkanal und dem Kopf ergibt. Es wurde auch bestimmt, daß das Schallfeld Schallreflexion, Brechung und Resonanz erzeugt.
Als ein Ergebnis der Untersuchung des Schallfelds durch die Erfinder wurde die akustische und mechanische Kopplung zwischen dem Lautsprecher 3 und dem Mikrophon 5 bestimmt, um selektiv bei einigen wenigen bestimmten Frequenzen zwischen 1 KHz und 3,4 KHz zu erhöhen. Diese bestimmten Frequenzen ändern sich in Abhängig von der Art des von dem Benutzer getragenen Ohrhörers und den Spracheigenschaften des Benutzers.
Es wurde auch beobachtet, daß, wenn die Schallstärke des Lautsprechers 3 erhöht wird und wenn die Empfindlichkeit des Mikrophons 5 erhöht wird, eine Rückkopplung dazu neigt, bei den identifizierten, bestimmten Frequenzen aufzutreten. Des weiteren neigt, wenn der Ohrhörer 1 bei starkem Umgebungsgeräusch verwendet wird, der Benutzer dazu, das Ohr, das den Ohrhörer 1 enthält, mit seiner Hand zu überdecken, um das Umgebungsgeräusch auszusperren. Jedoch wirkt eine solche Handanordnung als eine Ohrabdeckung und stellt die optimale Bedingung dafür dar, daß eine Rückkopplung bei diesen besonderen Frequenzen auftritt. Eine Rückkopplung zwischen dem Lautsprecher 3 und dem Mikrophon 5 tritt auch auf, wenn ein Anteil des Sprachausgangs des Lautsprechers 3 herausdringt. Dieser herausdringende Anteil wird von der oberen Struktur des Ohrs reflektiert und dem Mikrophon 5 über das kleine Loch 1e eingegeben.
Um die schädlichen Wirkungen der oben beschriebenen akustischen Kopplung und Rückkopplung zu verringern, wurden Signale innerhalb des Bereiches der bestimmten Frequenzen verringert. Obgleich es gut bekannt ist, daß die Verringerung von Signalen innerhalb eines gewissen Frequenzbereiches die Qualität von Sprachkommunikationen beschädigen kann, können gemäß der vorliegenden Erfindung die bestimmten, identifizierten Frequenzen verringert werden, ohne die Qualität der Sprachkommunikation zu verringern. Zusätzlich können akustische Kopplung und Rückkopplung auch merklich verringert werden.
Insbesondere in bezug auf das Verringern der identifizierten Frequenzen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung herausgefunden, daß, wenn die Abschneidefrequenz am hohen Ende zu niedrig gemacht wurde, die Qualität der Sprachkommunikation unannehmbar wäre. Im Gegensatz trat, wenn die Abschneidefrequenz am hohen Ende zu hoch gesetzt wurde, eine Rückkopplung zu schnell auf. Die Erfinder betrachteten auch, daß wenn Schall von einem freien Schallfeld zu dem Ohrtrommelfell hindurchgeht, der Schalldruck der Signale zwischen 1 KHz bis ungefähr 2,5 KHz zunimmt.
Indem die Wirkungen der akustischen und mechanischen Kopplung, die Wahrscheinlichkeit einer Rückkopplung und der Schalldruck bei einem annehmbaren Pegel der Sprachkommunikation austariert worden sind, ist gemäß der vorliegenden Erfindung das Filter 6 vorzugsweise so ausgestaltet, daß es Frequenzen innerhalb des Bereiches von 300 bis 1000 Hz hindurchläßt und vorzugsweise eine Abschneidefrequenz am hohen Ende von unterhalb von 2,5 KHz aufweist.
Des weiteren wird das Filter 6 in dem Ohrhörer 1 in einer Audiosignalschleife, die mit dem Lautsprecher 3 und dem Mikrophon 5 gekoppelt ist, angeordnet. Die Audiosignalschleife ist als eine elektrische oder mechanische Verbindung zwischen dem Lautsprecher 3 und dem Mikrophon 5 definiert. Indem das Filter irgendwo innerhalb der Audiosignalschleife angeordnet wird, kann eine Rückkopplung zwischen dem Lautsprecher 3 und dem Mikrophon 5 wesentlich verringert werden.
Verschiedene unterschiedliche Anordnungen des Filters 6 wurden in Betracht gezogen. Beispielsweise hat, wenn das Filter 6 mit dem Lautsprecher 3 gekoppelt ist, der Lautsprecher 3 vorzugsweise eine Ausgangskennlinie, die die niedrige Frequenzen im Bereich von 300 Hz bis 1000 Hz hindurchlasst und eine Abschneidefrequenz am hohen Ende unterhalb von 2,5 KHz aufweist. Alternativ werden, wenn das Filter 6 mit dem Mikrophon 5 gekoppelt ist, elektrische Signale von dem Mikrophon 5 vorzugsweise eine Signalkennlinie haben, die niedrige Frequenzen im Bereich von 300 Hz bis 1000 Hz hindurchläßt und eine Abschneidefrequenz unterhalb von 2,5 KHz am hohen Ende hat. Und alternativ können zwei oder mehrere Filter mit Abschnitten des erwünschten Frequenzgangs zwischen dem Lautsprecher 3 und dem Mikrophon 5 in der Audiosignalschleife zugeordnet werden.
Zusätzlich zur Verringerung der akustischen Kopplung und Rückkopplung und zur Erzeugung eines annehmbaren Sprachsignals ist es wünschenswert, daß der Ohrhörer 1 der vorliegenden Erfindung für menschliche Sprachsignale empfindlich ist, aber nicht für Umgebungsgeräusch oder Geräusch, das von dem Lautsprecher 3 herausleckte. Da der Ohrhörer 1 eine kleine Größe hat und an dem Eintritt des Ohrkanals des Benutzers angebracht wird, wird bevorzugt, daß der Ohrhörer 1 eine Bauweise aufweist, die eine größere Empfindlichkeit für Sprachsignale und eine geringere Empfindlichkeit für Schall hat, der den Ohrhörer 1 aus anderen Richtungen erreicht.
Um dieses Ergebnis zu erzielen, wird ein mechanisches Filter 61 verwendet, um die Richtempfindlichkeit des Ohrhörers 1 zu verbessern. Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines mechanischen Filters 61, der bei dem Ohrhörer 1 verwendet werden kann, der in den Fig. 1-3 gezeigt ist. Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, wird das Filter 61 vorzugsweise aus einer Faserlage hergestellt, die so gewickelt ist, daß die Folie in den zylindrisch geformten, hohlen Abschnitt 1d paßt.
Vorzugsweise umfaßt das Filter 61 eine Spule aus einem starkfasrigen Papier, das eng gewickelt wird und den hohlen Abschnitt 1 d füllt, der vorzugsweise einen Durchmesser von 6 mm hat. Das mechanische Filter 61 ist so konstruiert, daß es die oben beschriebene Frequenzkennlinie aufweist. Der sich ergebende Frequenzgang kann geändert werden, indem die Dichte der Spule geändert wird, das heißt, die Anzahl der Wicklungen verringert wird.
Bei einer solchen gewickelten Struktur geht Schall, der aus einer Richtung parallel zu der Achse des mechanischen Filters 61 herkommt, zu dem Mikrophon mit einer geringeren Abschwächung als Schall hindurch, der aus anderen Richtungen kommt. Weil Sprachsignale, die von dem Benutzer herkommen, hauptsächlich entlang einer Achse parallel zu der Achse des mechanischen Filters 61 ausgesendet werden, werden diese Signale weniger gedämpft als jene anderen Signale, die das Mikrophon 5 erreichen, und die Empfindlichkeit gegenüber Sprachsignalen wird deshalb verbessert.
Bei der Ausführungsform des mechanischen Filters 6, das in Fig. 4 gezeigt ist, erzielt die Struktur des gewickelten Faserblatts den erwünschten Frequenzgang und verbessert die Empfindichkeit des Ohrhörers 1 für Sprachsignale. Alternativ kann das mechanische Filter 61 aus Glaswolle, Steinwolle, Filz, Materialien die Schwamm hoher Dichte oder Fasern aus Baumwolle und Pulpe hergestellt werden. Genauer gesagt kann das mechanische Filter 61 ein Zigarettenfilter umfassen, da herausgefunden worden ist, daß Zigarettenfilter den erwünschten Frequenzgang erreichen. Zusätzlich paßt ein Zigarettenfilter in den hohlen Abschnitt 1 d, und sie sind ohne weiteres verfügbar.
Es sollte auch angemerkt werden, daß die Fig. 1 und 2 eine Ausführungsform zeigen, bei der ein mechanisches Filter 6 vor dem Mikrophon 5 angeordnet ist. Jedoch kann, wie es oben erörtert worden ist, ein mechanisches Filter 6 mit einem ähnlichen Frequenzgang alternativ vor dem Lautsprecher 3 angeordnet werden. Es wird auch in Betracht gezogen, daß ein erstes, mechanisches Filter 6 mit einem Abschnitt der erwünschten Filterkennlinie vor dem Mikrophon 5 angeordnet wird, während ein anderes mechanisches Filter, das einen anderen Abschnitt des erwünschten Frequenzgangs hat, vor dem Lautsprecher 3 angeordnet wird.
Alternativ kann das Filter 6 vorzugsweise elektrische Bauteil umfassen, wie es in Fig. 5A und 6A gezeigt ist. Fig. 5A zeigt ein Tiefpaßfilter 62, das einen Operationsverstärker 9 umfaßt, der als das Filter 6 des Ohrhörers 1 verwendet werden kann. Fig. 5B und Fig. 6B zeigen die Frequenzgänge der Filter, die in Fig. 5A bzw. 6A gezeigt sind.
Vorzugsweise kann der Operationsverstärker einen Operationsverstärker vom Typ National Semiconductor LM 324 umfassen, obgleich alternative Einrichtungen bekannt sind oder von dem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet entworfen werden können. Zusätzlich werden, wie es bei dem mechanischen Filter 61 beschrieben worden ist, das Tiefpaßfilter 62 und das Bandpaßfilter 63 vorzugsweise in der Audioschleife zwischen dem Lautsprecher 3 und dem Mikrophon 5 angeordnet.
Wie es oben beschrieben worden ist, ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Abschneidefrequenz des Filters 6 am hohen Ende unterhalb von 2,5 KHz. Wenn das Tiefpaßfilter 62 oder das Bandpaßfilter 63 als das Filter 6 des Ohrhörers 1 verwendet werden, wird eine Bestimmung der Abschneidefrequenz am hohen Ende in Abhängigkeit von der Kennlinie des Filters 6 gemacht. Das heißt, die Abschneidefrequenzen am hohen Ende für ein Frequenzband mit oder ohne Amplitudenwelligkeit, wie es in Fig. 7 bzw. Fig. 8 gezeigt ist, ist unterschiedlich.
Genauer gesagt ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Abschneidefrequenz am hohen Ende des gezeigten Tiefpaß oder Bandpassfilters 62 bzw. 63 in den Fig. 5A und 6A so festgelegt, daß, wenn das Filter 6 keine Welligkeitskennlinie innerhalb des Frequenzbereiches aufweist, der hindurchgehen kann, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, die Abschneidefrequenz des Filters 6 als diejenige festgelegt wird, hinter der ein Ausgang von dem Filter 6 zu 3 dB unterhalb der maximalen Amplitude innerhalb des zulässigen Frequenzbereiches wird. Alternativ wird, wenn das Filter 6 eine Weilligkeitskennlinie innerhalb des Frequenzbereiches ausweist, der hindurchgehen kann, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, die Abschneidefrequenz als die Frequenz festgelegt, hinter der ein Ausgang von dem Filter 6 zu 3 dB unterhalb der Durchschnittsamplitude innerhalb des zulässigen Frequenzbereiches wird.
Jedoch können die Filter 62 und 63, die wie in den Fig. 5A und 6A gezeigt konstruiert sind, gewisse Hochfrequenzkomponenten der Sprachsignale abschneiden und können deshalb Sprachkommunikationen verschlechtern. Um dies auszugleichen, kann ein alternatives Filter 64 verwendet werden, das eine Ausgleichsschaltung einschließt.
Fig. 9A ist ein Schaltungsschema eines solchen Ausgleichsfilters 64. Das Ausgleichsfilter 64, das in Fig. 9A gezeigt ist, verbessert den Verlust hoher Frequenzen, die durch die Filter 62 und 63 herausgefiltert werden, wie in den Fig. 5A und 6A gezeigt sind. Fig. 9B ist eine grafische Darstellung des Frequenzgangs der in Fig. 9A gezeigten Schaltung.
Genauer gesagt erzeugt beim Betrieb das Mikrophon 5 des Ohrhörers 1, der in den Fig. 1-3 gezeigt ist, einen elektrischen Signalausgang 6a. Der Ausgang 6a wird einem Audiobandbegrenzungsfilter 6b zugeführt, das, wie es in Fig. 9B gezeigt ist, einen Bandpaßfiltergang ähnlich demjenigen erzeugt, der in Fig. 6B gezeigt ist. Es wird auch in Betracht gezogen, daß der Ausgang 6a von dem Lautsprecher 3 austreten kann.
Der Ausgang 6a wird auch dem Audioauswählfilter 6c1 am hohen Ende des Audioamplitudenbegrenzers 6c am hohen Ende eingegeben. Das Audioauswählfilter 6c1 am hohen Ende läßt ausgewählte Audiofrequenzen am hohen Ende hindurch. Der Frequenzgang des Audioauswählfilters 6c1 am hohen Ende ist in Fig. 9B gezeigt. Der Ausgang des Audioauswählfilters 6c1 am hohen Ende wird einem Amplitudenbegrenzer 6c2 zugeführt, der den Ausgang des Audioauswählfilters am hohen Ende auf einen vorbestimmten Wert begrenzt. Der Ausgang des Amplitudenbegrenzers 6c2 wird einem Dämpfungsglied 6d zugeführt. Die Ausgänge des Audiobandbegrenzungsfilters 6d und des Dämpfungsglieds 6d werden durch den Addierer 6e addiert.
Eine grafische Darstellung des Frequenzgangs des Filters 64, das in Fig. 9A gezeigt ist, ist in Fig. 9B gezeigt. Der Frequenzgang enthält die 6b Kennlinie, den Ausgang von dem Audiobandbegrenzungsfilter und die 6cl Kennlinie, den Ausgang von dem Dämpfungsglied 6d. Demgemäß werden mit dem Filter 64 der vorliegenden Erfindung die Amplituden der hohen Frequenzen auf unterhalb eines gewissen Werts durch den Amplitudenbegrenzer 6c2 gesteuert, so daß keine Rückkopplung auftritt. Zusätzlich wird, weil einige hohen Frequenzen in dem sich ergebenden Ausgangssignal als ein Ergebnis der Addition von Signalen am hohen Ende zu denjenigen des Audiobandbegrenzungsfilter 6b belassen worden sind, das sich ergebende Sprachsignal nicht verschlechtert.
Andere Ausführungsformen der Erfindung werden für den Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der Betrachtung der Beschreibung und der praktischen Umsetzung der hier geoffenbarten Erfindung offensichtlich. Es ist beabsichtigt, daß die Beschreibung und die Beispiele nur beispielhaft betrachtet werden, wobei der Bereich der Erfindung durch die folgenden Ansprüche angegeben ist.

Claims

1 Zweiweg-Stimmen-Sendeempfangsgerät mit;

einem Gehäuse (1) mit einem vergrößerten Teil (1a), das zum Anordnen in einem Ohrlappen eines Benutzers angepaßt ist, und einem hohlen Teil (1d), das sich längs einer von dem vergrößerten Teil fortweisenden Richtung erstreckt, wobei der vergrößerte Teil einen Lautsprecher (3) mit einem sich zum Ohrkanal des Benutzers führenden Auslaß und der hohle Teil ein Mikrophon (5) beherbergt, und einer Einrichtung (6, 61, 62, 63, 64), die in einer Audiosignalschleife angeordnet ist und den Lautsprecher (3) mit dem Mikrophon (5) koppelt, um den hohen Endbereich der Audiofrequenzen, der eine Rückkopplung bewirkt, zu filtern.

2. Zweiweg-Stimmen-Sendeempfangsgerät nach Anspruch 1, wobei die Filtereinrichtung eines aus einem Tiefpaßfilter (62) und einem Bandpaßfilter (63) aufweist und Audiofrequenzen in einem Bereich von 300 Hz bis 1000 Hz hindurchläßt und eine Abschneidefrequenz am hohen Ende von unter 2,5 KHz hat.

3. Zweiweg-Stimmen-Sendeempfangsgerät nach Anspruch 2, wobei die Abschneidefrequenz des hohen Endes derart definiert ist, daß, wenn das Filter keine Welligkeitskennlinie innerhalb eines zulässigen Frequenzbereiches hat, die Abschneidefrequenz am hohen Ende eine Frequenz ist, nach der das Ausgangssignal des Filters (62, 63) geringer als 3 dB unterhalb einer maximalen Amplitude des zulässigen Frequenzbereichs ist, und, wenn das Filter eine Welligkeitskennlinie innerhalb des zulässigen Frequenzbereiches hat, die Abschneidefrequenz am hohen Ende eine Frequenz ist, nach der das Ausgangssignal des Filters geringer als 3 dB unterhalb einer gemittelten Amplitude des zulässigen Frequenzbereiches ist.

4. Zweiweg-Stimmen-Sendeempfangsgerät nach Anspruch 1, wobei die Filtereinrichtung (6) ein schallabsorbierendes Material aufweist, das in einem Bereich zwischen einer Schallaufnahmeöffnung (1e) in dem hohlen Teil (1d) und einer Membran des Mikrophons (5) angeordnet ist.

5. Zweiweg-Stimmen-Sendeempfangsgerät nach Anspruch 4, wobei das schallabsorbierende Material in einem Raum zwischen der den Schall aufnehmenden Öffnung (1e) und der Membran des Mikrophons (5) angeordnet ist und eine Schallrichtwirkung für Stimmsignale des Benutzers bewirkt.

6. Zweiweg-Stimmen-Sendeempfangsgerät nach Anspruch 4, wobei das schallabsorbierende Material eines aus einem gewickelten Faserblatt, Glaswolle, Steinwolle, Filz, einem hochdichten Schwamm, Baumwollfasern und Papierfasern aufweist.

7. Zweiweg-Stimmen-Sendeempfangsgerät nach Anspruch 2, wobei die Filtereinrichtung (64) aufweist:

ein Audioauswahlfilter (6c1), das mit dem Mikrophon (5) verbunden ist, Audiofrequenzen am hohen Ende hindurchläßt und ein erstes Signal mit einer Amplitude abgibt;

einen Amplitudenbegrenzer (6c2), das mit dem Audioauswahlfilter für das hohe Ende gekoppelt ist, die Amplitude des ersten Ausgangssignals von dem Audioauswahlfilter unter einen vorbestimmten Pegel begrenzt;

ein Audio-Bandbegrenzungsfilter (6b), das mit dem Mikrophon (5) verbunden ist, das Audioauswahlfilter und den Amplitudenbegrenzer überbrückt und ein zweites Signal abgibt, und

einen Addierer (6e), der mit dem Audio-Bandbegrenzungsfilter und dem Amplitudenbegrenzer gekoppelt ist, um die ersten und zweiten Signale zu addieren.

8. Zweiweg-Stimmen-Sendeempfangsgerät mit einem Gehäuse (1), das einen vergrößerten Teil (1a), das zum Anordnen in einem Ohrlappen eines Benutzers angepaßt ist, und einen hohlen Teil (1d) umfaßt, das sich längs einer von dem vergrößerten Teil fortweisenden Richtung erstreckt, wobei der hohle Teil ein Mikrophon und der vergrößerte Teil einen Lautsprecher mit einem zum Ohrkanal des Benutzers führenden Auslaß beherbergt, wobei der Lautsprecher Frequenzen in einem Bereich von 300 bis 1000 Hz hindurchläßt und eine Abschneidefrequenz an einem hohen Ende unter 2,5 KHz hat.

9. Zweiweg-Stimmen-Sendeempfangsgerät mit einem Gehäuse (1), das einen vergrößerten Teil (la), das zum Anordnen in einem Ohrlappen eines Benutzers angepaßt ist, und einen hohlen Teil (ld) umfaßt, das sich längs einer von dem vergrößerten Teil fortweisenden Richtung erstreckt, wobei der vergrößerte Teil einen Lautsprecher (3) mit einem zum Ohrkanal des Benutzers führenden Auslaß und der hohle Teil ein Mikrophon (5) beherbergt, wobei das Mikrophon Frequenzen in einem Bereich von 300 bis 1000 Hz hindurchläßt und eine Abschneidefrequenz an einem hohen Ende unter 2,5 KHz hat.