DE8328C - Neuerungen an mikrophonischen Apparaten und Construction eines Höhrrohres für Aerzte und Schwerhörige - Google Patents

Description

1878.

Klasse 21.

R. LÜDTGE in BERLIN.

Neuerungen an mikrophonischen Apparaten und Construction eines Hörrohres für Aerzte

und Schwerhörige.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 30. November 1878 ab.

Den bisherigen Constructionen telephonischer und mikrophonischer Instrumente sind einige Uebelstände gemeinsam und eigenthümlich, welche bisher die praktische Anwendung wesentlich beeinträchtigt haben. Diese Uebelstände, obgleich in sich verschiedener Art; bewirken im allgemeinen dieselbe Störung; sie verursachen Nebengeräusch. Der aufgegebene Ton oder Laut kommt im Empfangstelephon nicht rein und klar zum Ausdruck, sondern er ist verschleiert, verdeckt, unterbrochen durch andere Töne und Geräusche, welche man nicht die Absicht hatte, zu übermitteln. Die Ursachen dieser Störung sind die folgenden:

Die Ueberleitung des Schalls findet nicht allein von dem einen Contactstück auf das andere statt, sondern letzteres steht aufserdem durch Hebel, Federn, reibende Berührung oder sonstwie mit dem Instrument so in Verbindung, dafs auch von dieser Seite aus eine Uebertragung von Schallschwingungen, auf dasselbe stattfindet; eine Uebertragung, die naturgemäfs die directe Uebertragung der Vibrationen stört und durchkreuzt. Ferner wird bei der Uebertragung der Schallimpulse von einem Contactstück auf das andere das letztere von diesem bei der Energie der Schwingungen nicht allein, wie wünschenswerth, mehr oder weniger gedrückt, sondern direct fortgeschleudert. Hierdurch entstehen volle Contactunterbrechungen, die an sich sehr störend sind, aber noch störender dadurch werden, dafs sie von Oeffnungs- und Schliefsungsfunken und entsprechenden Strömen begleitet sind.

Ein fernerer Uebelstand der bisherigen Constructionen ist der, dafs sie tiefe Töne besser wiedergeben, wie hohe, was eine reine und vollkommene Wiedergabe des aufgegebenen Tonbildes verhindert.

Zur Vermeidung dieser genannten und sehr wesentlichen Uebelstände sind von mir nachfolgende Constructionen ausgeführt worden.

Zwei Momente bilden das wesentliche und eigenthümliche Princip dieser Constructionen:

1. Das Contactstück öder besser dessen Hülse ist direct und unmittelbar an dem anderen Contactstück oder dessen Hülse befestigt.

2. Die zur Befestigung dienende Substanz ist eine die Schallimpulse schlecht leitende (dämpfende) Substanz, wie Kautschuk, Gummi, Gelatine etc., oder eine federnde.

Die unter 1. genannte Anordnung dient dazu, dafs beide Contactstücke, da sie ein festes Ganzes bilden, sämmtliche Totalbewegungen der tönenden Platte oder Membran, an der sie befestigt sind, gemeinsam gleichzeitig mitmachen, mithin, da keine Veränderung in der Innigkeit ihres Contactes eintritt, diese sonst sehr störenden Totalbewegungen nicht hörbar werden.

Nur die Partialschwingungen, die eigentlichen Tonschwingungen werden von einem Contactstück auf das andere übertragen, bewirken die entsprechenden Aenderungen in der Innigkeit des Contactes und werden hörbar.

Die unter 2. angegebene Anwendung einer schlecht leitenden Substanz dient dazu, dafs diese Befestigungssubstanz nicht selber schon überwiegend die Uebertragung der Impulse vermittelt, deshalb mufs dieselbe eine solche sein, die überhaupt Schallschwingungen schlecht weiter trägt (dämpft) oder sie in andere gleichmäfsige, pendelartige verwandelt, was durch eine federnde Substanz bewirkt wird. Die geringe Uebertragung der Schallimpulse, welche durch die Dämpfungssubstanz dennoch stattfindet, bringt einen wesentlichen Vortheil mit sich. Denn, wie bekannt, wirken die dämpfenden Substanzen stärker dämpfend für hohe als für tiefe Töne. Während also für erstere das eine Contactstück von dem anderen fast allein die Impulse erhält, da ihm die Dämpfungssubstanz keine Bewegung ertheilt, wird bei tiefen Tönen auch von der dämpfenden Substanz Bewegung übermittelt; das eine Contactstück befindet sich mit dem anderen schon in gleichmäfsiger wenn auch nicht gleich starker Vibration; es bleibt diesem also nur übrig, den noch fehlenden Theil der Impulse an das andere Contactstück zu über-

mitteln. Da aber an und für sich tiefere Töne stärkere, gröfsere Impulse geben als hohe, so wirkt der Einflufs der Dämpfung hier ausgleichend, indem nun die hohen und tiefen Töne fast ganz gleich stark zur Geltung kommen.

Bei Fig. ι der Zeichnung stecken die beiden Contactstücke α und a' (Metall oder Kohle) in länglich viereckigen Hülsen. Die Hülsen h und h[ sind aus irgend einem festen Material (Metall, Elfenbein, Hartgummi etc.) gebildet und tragen an jedem Ende eine viereckige Durchbohrung d und rt", welche jede ganz mit der dämpfenden Substanz s und s¹ (Kautschuk etc.) ansgefüllt wird; diese Dämpfungsstücke können durch Schrauben r und r' mehr oder weniger comprimirt werden, so dafs sie mehr oder weniger stark dämpfend wirken. Die beiden Hülsen sind fest verbunden durch zwei dünne schmale Streifchen / und Z₁ irgend einer festen Substanz (Metall, Hartgummi), welche in die Dämpfungsstücke eingeklemmt oder eingekittet sind. Die Vibrationen des einen Contactstückes müssen mithin zwei Dämpfungsstücke passiren, um zum anderen Contactstück zu gelangen. Die Contactstücke selbst befinden sich so in kleinen Röhren bezw. cylindrischen Bohrung der Hülsen h und h', dafs sie nur mit ihrer oberen etwas gewölbten Fläche hervorstehen können; auf die anderen Flächen drücken je eine kleine aber starke Spiralfeder, welche gegen die Metallköpfe k und k', welche die Bohrungen schließen, anliegen. Diese Befestigung der Contactstücke unter Spiralfedern hat den Zweck, dafs sie, da sie sich beim Uebergang der Elektricität ziemlich stark erhitzen, nur nach der dem Contact abgewendeten Seite hin ausdehnen können. An der einen Hülse ist ferner eine Schraube ν mit Mutter V₁ angebracht, mittelst welcher diese Hülse auf einer dem Schall ausgesetzten Membran oder Platte befestigt werden kann, wie in Fig. 6, 7 und 8 ersichtlich. Die Regulirung der Contacteinstellung geschieht hier durch die Schraube v, welche das eine Contactstück dem anderen nähert oder von diesen entfernt. Diese Construction gestattet, die Dämpfung zu reguliren, was zum gleichmäfsigen Ansprechen der tiefen und hohen Töne von Belang ist. Die Poldrähte sind in leitender Verbindung mit den Contactstücken an den Hülsen befestigt.

Als vereinfachte Abänderungen dieser Construction stellen sich die in Fig. 2, 3 und 4 gezeichneten dar.

Die Vereinfachung ist im wesentlichen dadurch erreicht, dafs von einer Regulirung der Dämpfung abgesehen wurde. Indem die sonstigen Constructionsverhältnisse dieselben blieben, wurde bei Fig. 2 das Dämpfungsstück ί s' als Ring um die ebenfalls cylindrisch abgedrehte Contacthülse gelegt, bei Fig. 3 wurden die ebenfalls cylindrischen Contactstückhülsen direct durch einen zwischengelegten Ring ί s' der dämpfenden Substanz verbunden. Die Bezeichnungen und Verhältnisse sind im übrigen wie bei Fig. 1.

Die möglichst vereinfachte Construction des alten gemeinsamen Princips ist wohl die in Fig. 4 dargestellte. Zwei cylindrische Contactstücke a und a' mit gewölbten Contactflächen sind einfach durchbohrt in der Richtung ihrer Axe. Die Durchbohrungen verengen sich konisch nach den Contactflächen hin, so dafs ein durch diese Bohrungen geführter dünner Cylinder einer dämpfenden Substanz fs) gerade an den beiden Contactflächen eingeklemmt befestigt wird. Das eine Contactstück trägt ebenso wie bei den anderen Constructionen eine Schraube υ mit Mutter v' zur Befestigung des Systems an einer tönenden Membran oder Platte.

Die richtige Einstellung des Contactes kann entweder wie in der nachfolgenden Construction erfolgen, oder geschieht durch einfaches Verschieben des einen Contactstückes.

Fig. 5 stellt eine Construction dar, welche in anderer Weise, wie bei Fig. 1, gestattet, sowohl Dämpfung wie Contacteinstellung zu reguliren. Die im Uebrigen genau wie bei Fig. 1 gebildeten länglich viereckigen Contactstückhülsen haben in den viereckigen Durchbohrungen, welche dort zur Aufnahme der Dämpfungssubstanz dienten, kleine, um eine Axe bewegliche Klemmstücke k und k', welche mittelst der Schrauben r und r' gegen die innere Seite der viereckigen Durchbohrung angedrückt werden können und dort zum Festklemmen der durchgeführten fadenförmigen Dämpfungssubstanz dienen; am freien Ende sind diese Fäden an einem drehbaren Cylinder (Wirbel) η befestigt, dessen Axe in zwei kleinen Säulchen ihre Lager hat, welche auf den seitlichen Vorsprüngen der unteren Contacthülse befestigt sind. Beim Drehen des Wirbels η werden die Dämpfungsfäden auf- oder abgerollt und damit zugleich die obere Contacthülse der unteren genähert oder von derselben entfernt. Hierdurch findet einerseits eine Regulirung des Contactes selber statt, andererseits tritt, da die zwischen den Klemmen k und k' befindlichen Dämpfungsstücke gleichzeitig mehr oder weniger ausgedehnt werden, eine Regulirung der Dämpfung ein. Da sich jedoch unter Umständen beide Regulirungen wiedersprechen können, ist, wie in Fig ι, das eine Contactstück an einer Correctionsschraube ζ befestigt, welche auch eine unmittelbare Regulirung des Contactes ermöglicht.

Es kann in derselben Weise wie das erste Contactstück mit dem zweiten noch ein drittes mit dem zweiten u. s. w. verbunden werden, genau nach demselben Princip der directen Verbindung der Contactstücke unter einander und mit der dämpfenden Substanz.

Weitere Erfahrung hat gezeigt, dafs das eine Contactstück nicht allein, wie vorher beschrieben, durch dämpfende Substanzen, wie Gummi u. s. w., gegen störende Uebertragung der Schallimpulse gesichert werden kann, sondern dafs dieser Erfolg auch erreicht werden kann durch

Claims (3)

Befestigung desselben mittelst eines federnden, schwingenden Verbindungsstückes. In Fig. 9 bezeichnet m die Hauptfassung aus Elfenbein oder einer anderen festen Substanz, r die Regulirungsschraube, welche zum Einstellen des einen Contactstückes c und zur Befestigung an dem tönenden Körper, Membran etc. dient; c' ist das andere Contactstück, welches in seiner Hülse η mittelst des federnden Streifens α an der Fassung m befestigt ist. b ist ein zweiter federnder Streifen, welcher mittelst des Schräubchens w auf die Fassung η drückt. Durch die Einstellung dieser Schraube werden die Schwingungsmomente, mit denen sich das Contactstück c' bewegt, regulirt; p und /' sind die Polschrauben. Fig. 6 stellt eine Construction dar, welche zum Gebrauch für Schwerhörige bestimmt ist. In Verbindung mit einem Telephon des Bell'sehen Principes (als Hörtheil) befindet sich auf der der Hörmembran abgewendeten Seite ein trichterförmiger Ansatz h aus Holz, der sich auf 6 bis io cm erweitert. Die weite Oeffnimg dieses Ansatzes wird geschlosseT durch eine Membran g einer festen Substanz, welche zur Aufnahme der Schallwellen dient, und trägt an ihrem Rande einen weiteren trichterförmigen Ansatz / der zum Hineinsprechen bezw. Sammeln der Schallwellen dient. In der Mitte der Membran ist eins der vorher beschriebenen Contactsysteme C angebracht. Die Inductionsrolle J des B eil'sehen Telephons und die Poldrähte des Contactsystems C können entweder, wie in Fig. 6 angegeben, hinter einander, sie können aber auch neben einander in den Stromkreis eingeschaltet werden. Eine ähnliche Construction bietet das in Fig. 7 bezeichnete Höhrrohr für Aerzte, nur dafs hier dem ärztlichen Zweck gemäfs die Membran g eine am Rande nach aufsen, in der Mitte nach innen gewölbte- Gestalt zur leichteren Aufnahme der Schallwellen beim Anlegen an den Körper des Exploranden erhalten hat. Für die Führung der Stromleitung gilt auch das bei dem vorigen Instrument gesagte. Bei beiden letztbeschriebenen Instrumenten kann der schallaufnehmende Theil (in der Zeichnung der untere Theil) von dem Empfänger in einfacher Weise getrennt werden, um ihn der Tonquelle (Mund des Sprechenden, Körper des Exploranden) bequemer nähern zu können. Fig. 8 giebt eine Construction des Mikrophons, welche zum Gebrauch für Fernsprechende oder Schwerhörige besonders geeignet ist. Die becherartige, kreisrunde Holzfassung /, in dem hier die Schallmembran g mit dem Contactsystem C angebracht ist, kann um eine von zwei Säulen L L getragene Axe gedreht werden. Diese Drehung hat einerseits den Zweck, bei einer festen Aufstellung des Instrumentes den Schallbecher mundgerecht für den Sprechenden zu wenden, als auch andererseits die an sich aufserordentlich geringen Aenderungen, welche im Contactsystem beim Drehen in dem Druckmoment zwischen den Contactstücken eintreten, dazu dienen können, besser, als es durch irgend welche Correctionsschrauben geschehen könnte, die äufserste Empfindlichkeit des Instrumentes einzustellen. Zum Nachweis kleiner Bewegungen, welche jedoch wie z. B. die Bewegungen des Pulses zu langsam sind, um sich als Schall zu äufäern, sind die bisherigen Constructionen des Mikrophons wenig geeignet, weil dieselben mehr für die kurzen, raschen, energischen Schallimpulse eingerichtet sind; ich habe deshalb für solche langsamere Bewegungen das Mikrophon in der Weise abgeändert, dafs nicht mehr das eine Contactstück gegen das andere drückt, sondern vielmehr auf demselben sich schleifend, reibend bewegt in den Perioden der zu beobachtenden Bewegung, so dafs diese im Empfangstelephon durch das entsprechende Auftreten der Schleifgeräusche hörbar wird. Fig. io und ii zeigen die Ober- und Seitenansicht einer nach diesem Princip eingerichteten Construction, d und / sind die beiden Contactstücke; ersteres ein dünner Platindraht, welcher in der Mitte zu einer kleinen kreisrunden Schleife s gebogen ist und mit der Polschraube / in Verbindung steht; letzteres ein dickerer Platin- oder Kohlenstift, welcher mit seinem einen Ende in der Schleife s ruht, das andere Ende ist in der Mitte einer mittelst der Holzfassungen h und k eingeklemmten Gummimembran g befestigt, welche in der Mitte den Wulst w trägt. Wird dieser Wulst gegen den Körper, dessen Bewegung zu beobachten ist, z. B. den Puls, gedrückt, so bewegt sich der Stift / in den Perioden dieser Bewegung schleifend in der Drahthülse ί hin und her, so dafs, da der Stift / mit der Polschraube /' in Verbindung steht, in dem in den Stromkreis eingeschalteten Empfangstelephon das entsprechende Schleifgeräusch Aufschlufs über die zu beobachtende Bewegung giebt. Paten τ-Ansprüche:

1. Die Einrichtung an mikrophonischen Apparaten, dafs die Contactstücke oder deren Fassungen direct und unmittelbar zu einem festen System und zwar mittelst einer den Schall schlecht leitenden (dämpfenden) Substanz, wie Kautschuk, Guttapercha etc., mit einander verbunden sind.

2. Die Einrichtung an mikrophonischen Apparaten, dafs die Contactstücke oder deren Fassungen direct und unmittelbar zu einem festen System und zwar mittelst eines federnden (schwingenden) Verbindungsstückes mit einander verbunden sind, wie beschrieben.

3. Die beschriebene Construction eines Hörrohres für Aerzte und Schwerhörige, welches durch directe Verbindung eines BeIlschen Telephons (als dem zum Hören bestimmten Theil) und eines Mikrophons (als

dem zum Schallempfange bestimmten Theil) zu einem Instrument gebildet ist, bei dem aber auch der letztere Theil, um ihn der Tonquelle nähern zu können, von dem ersteren in einfacher Weise abgenommen werden kann, ohne ihre elektrische Verbindung zu stören.

Die Einrichtung an mikrophonischen Apparaten, dafs, um langsame Bewegungen hörbar zu machen, das eine Contactstück auf dem anderen durch den Körper, dessen Bewegung zu untersuchen ist, schleifend bewegt wird. ·;■· ,

Hierzu I Blatt Zeichnungen.