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Hörhilfe
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Die Erfindung betrifft eine Hörhilfe mit mindestens einem abgesetzten
Mikrofon und einem vorzugsweise hinter dem Ohr getragenen Hörgerät. Die Übertragung
der Mikrofonsignale erfolgt drahtlos hochfrequent von einem dem Mikrofon zugeordneten
Hochfrequenz-Sender zu einem dem Hörgerät zugeordneten Hochfrequenz-Empfiånger.
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Die Wirksamkeit akustischer Hörgeräte sind enge Grenzen gesetzt, wenn
der Raumhall oder die Umweltgeräusche zu groß sind. Ein Hörbehinderter ist viel
weniger als ein gesunder Mensch in der Lage, sich auf bestimmte Schallquellen zu
konzentrieren, auch dann, wenn er weitohrig mit Hörgeräten guter Qualität versorgt
ist.
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Aus diesem Grunde werden insbesondere für hörbehinderte Kinder Zusatzeinrichtungen
verwendet, die mit einem abgesetzten Mikrofon, das der jeweiligen Schallquelle weitgehend
genähert werden kann, arbeitet. Die Signale werden drahtlos mit hochfrequenter Strahlung
zu einem Hochfrequenz-Empfänger, der mit dem Hörgerät gekoppelt ist, übertragen.
Bekannte Hörhilfen dieser Art arbeiten mit frequenzmodulierter Strahlung, wodurch
sich einige schwerwiegende Nachteile ergeben. Besonders zu beachten ist bei solchen
Anlagen, daß zur gleichen Zeit immer nur ein Mikrofon eingesetzt werden kann, da
sonst das bekannte Interferenzgeräusch entsteht und eine Verständigung kaum noch
möglich ist.
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Es gibt aber sehr viele Fälle, wo gleichzeitig mehrere Mikrofone eingesetzt
werden müßten. Außerdem sind die Hochfrequenz-Empfänger aufwenig, können wegen der
erforderlichen hohen Anzahl von Bauelementen nur bedingt mit dem Hörgerät zusammengebaut
werden und benötigen eigene Stromquellen, da die üblicherweise in den Hörgeräten
vorhandene niedrigere Betriebsspannung für eine Empfängerschaltung dieser Art nicht
ausreichend ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hörhilfe mit drahtloser Obertram
gung zu schaffen, die die Verwendung mehrerer abgesetzter Mikrofone ohne Interferenzstörungen
zulaßt und bei der die Empfänger so klein und leicht sind, daß sie ohne Schwierigkeiten
mit den üblicherweise hinter dem Ohr getragenen Hörgeräten eine Baueinheit bilden
können.
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Ferner soll der Hochfrequenz-Empfängerzusatz aus der Batterie des
Hörgerätes, dessen Spannung gewöhnlich nur 1 V beträgt, bei minimalem Stromverbrauch
gespeist werden können.
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Die Lösung dieser Aufgabe bei einer Hörhilfe der beschriebenen Art
besteht erfindungsgemäß darin, daß die Übertragung durch ein trägerloses Einseitenbandsignal
erfolgt. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die erfindungsgemäße Anwendung einer Amplitudenmodulation zur hochfrequenten
Übertragung von Mikrofonsignalen, bei der nur ein Ein seitenband ohne Träger übertragen
wird, gestattet den Einsatz von mehreren Mikrofonen. Infolge fehlender Trägerfrequenzen
treten keine Interferenzen auf und die Seitenbänder mehrerer Sender addieren sich
in gleicher Weise, wie es bei einer normalen akustischen Übertragung der Fall ist.
Die Einseitenbandübertragung hat außerdem den Vorteil daß nur ein sehr schmales
Frequenzband benötigt wird und ein Hochfrequenzfeld nur erzeugt wird, wenn das jeweilige
Mikrofon auch besprochen wird.
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Eine mögliche Ausbildungsform einer Hörhilfe nach der Erfindung wird
beispielsweise an Hand der Beschreibung und einer Zeichnung im Folgenden erläutert.
Im einzelnen zeigen die Figuren 1 und 2 Blockschaltbilder von verschiedenen Ausfuhrungsformen
eines Mi krofonsenders Figur 3 ein Blockschaltbild eines Hochfrequenz-Empfängers
in Kombination mit einem Hörgerät.
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Eine Schaltungsanordnung für den Sender ist in Figur 1 gezeigt. Ein
Quarzoszillator 1 ist mit einer symmetrischen Modulationsstufe 2 verbunden. Die
Ausgangsspannung des Mikrofons 3 wird im Verstärker 4 verstärkt und dem Modulator
2 zugeführt. Der Verstärker 4 ist zweckmäßigerweise ein Begrenzungsverstärker, um
Obermoduletionen zu vermeiden. Der Modulator 2 ist so beschaffen, daß er diefrägerfrequenz
so gut wie möglich unterdrückt, daß an seinem Ausgang im wesentlichen nur die beiden
Seitenbänder erscheinen. Mit 5 ist ein Filter bezeichnet, das von den beiden Seitenbändern
nur eines durchläßt und der Endstufe 6 des Senders zuführt. Dies Filter unterdrückt
auch weiterhin den Träger, soweit er nach der Mischstufe noch vorhanden ist.
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Das Filter 5 ist im allgemeinen ein Quarzfilter. Die Endstufe 6 arbeitet
zweckmäßigerweise in B- oder A-B-Schaltung und ist mit der Antenne 7 verbunden.
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Die Blockschaltung des Senders nach Figur 1 enthält ein Quarzfilter
5, an das gewisse Anforderungen gestellt werden und das deshalb verhältnismäßig
aufwendig ist.
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In Figur 2 wird deshalb noch eine alternative Schaltungsanordnung
angegeben, die zwar etwas kompliziert ist, aber den Vorteil hat, daß man mit einem
billigen keramischen Filter auskommt. Mit 1 ist wieder der frequenzbestimmende Quarzoszillator
bezeichnet, dessen Ausgangsspannung einer Mischstufe 9 zugeführt wird.
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Mit der Frequenz des Hilfsoszillators 10 entsteht eine Zwischenfrex
quenz von beispielsweise 450 kHz, die dem symmetrischen Modulator 2 zugeführt wird.
Die Ausgangsspannung des Mikrofons 3 gelangt wieder über den Verstärker 4 zum Modulator
2. Am Ausgang des Modulators 2 ist die Zwischenfrequenz selbst bereits weitgehend
unterdrUckt und es erscheinen im wesentlichen nur die beiden Seitenbänder. Das Filter
5 läßt nun wieder nur ein Seitenband hindurch und unterdrück's weiterhin den Träger.
Wie schon erwähnt, kann hier ein keramisches Filter mit Vorteil eingesetzt werden.
Die Ausgangsspannung des Filters wird der Mischstufe 11 zugeführt, die ebenfalls
die Frequenz des Hilfsoszillators 10 erhält. Dabei entsteht eine Summsnfrequenz,
die wieder genau die Frequenz des Quarzoszil7ators 1 ist. Diese Summenfrequenz wird
durch ein sehr einfaches Filter 12 von de Dffe renzfrequenz befreit und der Senderendstufe
6 zugeführte Dieser speist dann wieder die Antenne 7.
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In Figur 3 ist die Schaltungsänderung für einen sehr einfachen Empfänger
dargestellt. Die Empfangsantenne 13, beispielsweise ein kurw zer Draht, ist mit
dem Vorverstärker 14 verbunden, der eine gatisse Weitab-Selektion aufweist. In der
Mischstufe 15 wird das Empfangssignal mit der Ausgangsspannung des Quarzoszillators
16 gemischt und unmittelbar in den Niederfrequenzbereich transportiert Der Quarzoszillator
läuft auf gleicher Frequenz wie die frequenzbestimmenden Oszillatoren der Sender.
Der Frequenzfehler soll nicht größer als etwa 50 Hz sein, was durch Quarzoszillatoren
üblicher Art jedoch unschwer erreicht werden kann. Am Ausgang der Mischstufe entsteht
aiso unmittelbar das Niederfrequenzsignal, das der Summe der Modulationen der Sender
entspricht. Es wird dem Niederfrequenzverstä.rker 18, d.h.
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dem eigentlichen Hörgerät zugeführt. Der Eingang des Niederfrequenz
verstärkers kann entweder manuell oder elektronisch wahlweise auf das Mikrofon 17
umgeschaltet werden, es kann aber auch beides parallel angeschaltet sein.
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Am Ausgang des Niederfrequenzverstärkers liegt der Hörer des Hörgerätes
19. Je nachdem wie groß die Entfernung zwischen Sender und Empfänger ist, wird die
Niederfrequenzausgangsspannung der Mischstufe größer oder kleiner sein. Im Grunde
genommen entspricht das auch der akustischen Arbeitsweise des Hörgerätes. Um die
Unterschiede zu verringern, weisen moderne Hörgeräte eine Regelung auf, die im gewissen
Maße auch eine Dynamik-Kompression bewirkt, die für Hörgeschädigte nützlich ist.
Es kann aber sein, daß die Regelung des Hörgerätes, die meist mit kurzen Zeitkonstanten
arbeitet, in den Sprechpausen die Verstärkung so weit erhöht, daß das Raumgeräusch
sehr groß wird oder irgendwelche Sender, die auf der gleichen Frequenz arbeiten,
hörbar werden. Damit dies nicht geschieht, weisen die Sender die Oszillatoren 8
auf, die insbesondere bei nicht allzu großen Entfernungen zwischen Sender und Empfänger
das Heraufregeln begrenzen.
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Die Pilotfrequenzen können durch unstabilisierte Oszillatoren erzeugt
werden und weisen dann im allgemeinen von Natur aus Frequenzdifferenzen auf, die
groß genug sind, daß die Regelung nicht im Takte der Differenzfrequenz schwankt.
Wenn man ganz sicher gehen will, daß dies nicht geschieht, kann man die Frequenzen
mit einer geeigneten Frequenz wobbeln.
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Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Hörhilfe kann darin bestehen, daß
die hochfrequente Obertragung im Nahfeld des Hochfrequenz-Senders erfolgt.
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Die Frequenz kann zweckentsprechend so gewählt werden, daß die im
Nahfeld des Mikrofon-Senders sich befindenden Empfänger guten Empfang aufweisen,
während die Abstrahlung von Hochfrequenz über größere Entfernungen dagegen vermieden
wird. Geeignet sind Frequenzen zwischen 1 und 10 kHz. Diese Frequenzen haben auch
den Vorteil, daß keine besonderen Anforderungen an die Genauigkeit der Quarzoszillatoren
im Sender und Empfänger gestellt werden.
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Um die Regelung der Hochfrequenz-Empfänger bei den sehr unterschiedlichen
Entfernungen zwischen dem Mikrofonsender und Hörgerät zu verbessern, kann es vorteilhaft
sein, daß der Hochfrequenz-Sender zusätzlich zu dem Einseitenbandsignal ein Pilotsignal
kleinerer Leistung abstrahit. Die Frequenz dieses zusätzlichen Pilotsignals wird
so gewählt, daß es im Hörgerät unZ hörbar bleibt. Es liegt oberhalb des Frequenzbereichs
des Hörgerätes Wird eine Hörhilfe nach der Erfindung ausgeführt, so ergibt sich
ein sehr einfacher und klein zu bauender Hochfrequenz-Empfänger. In diesem wird
das empfangene hochfrequente Einseitenbandsignal - eventuell ergänzt durch ein Pilotsignal
- direkt in den Niederfrequenzbereich umgesetzt Der Hochfrequenz-Empfänger benötigt
also keinen Zwischenfrequenzverstärker, und es ergibt sich so eine außerordentlich
einfache Anordnung, die im wesentlichen nur aus einem Quarzoszillator und einer
Mischstufe besteht. Der Raumbedarf liegt unter 1 qcm, der Strombedarf ist minimal
und der Sender kann ohne weiteres aus der Stromquelle des Hörgerätes betrieben werden.
Somit kann der Hochfrequenz-Empfänger mit dem Hörgerät, beispielsweise einem sogenannten
HdO-Gerät, eine bauliche Einheit bilden und Verbindungsleitungen entfallen.