СЛУХОВОЙ АППАРАТ Российский патент 1995 года по МПК H04R25/00 

Изобретение относится к сурдотехнике, конкретно к слуховым аппаратам.

Известны слуховые аппараты, размещаемые в ухе. Например, аппараты фирмы QN Danavox, представленные в проспекте фирменной продукции "Danavox Hearing Insyruments, Product Data 1991 г". Эти аппараты, как и все аппараты с электрическим усилением силы звука, содержат: микрофон, усилитель, по крайней мере один регулятор регулятор громкости, преобразователь электрический сигнал-звук, источник питания гальванический элемент, выключатель питания. Эти элементы электрической схемы аппаратов плюс элементы конструкции несущая оболочка и другие, скомпонованы в объем, занимающий часть слухового канала и, как правило, часть ушной раковины.

Наиболее близким к предлагаемому слуховой аппарат, содержащий помещаемый за ухо корпус, установленные внутри корпуса перегородку, усилитель с регулятором громкости и элементы питания, связанные с усилителем, помещаемую в слуховой канал капсулу, электроакустический преобразователь, размещенный в капсуле, микрофон, соединенный с входом усилителя, элемент связи корпуса с капсулой, выполненный в виде резиновой трубки с размещенными внутри нее электрическими проводниками, соединяющими выход усилителя с электроакустическим преобразователем.

Техническим результатом от использования изобретения является высокое качество воспроизведения звука, включая и пространственное, с одновременным повышением надежности и удешевлением.

Указанный технический результат достигается тем, что капсула имеет две камеры, разделенные звукопроницаемой перегородкой, микрофон и электроакустический преобразователь выполнены электродинамическими и размещены в соответствующих камерах капсулы, элемент связи корпуса с капсулой выполнен в виде двух каналов, соединяющих камеры капсулы с соответствующими акустическими изолированными друг от друга внутренними объемами корпуса, образованными его перегородкой, элемент питания выполнен в виде аккумуляторов, на поверхности корпуса расположены контакты, связанные с аккумуляторами, а в стенках каждого из объемов корпуса выполнены рассеивающие акустическую энергию отверстия.

При этом усилитель с регулятором громкости может быть непосредственно связан с элементом питания.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого слухового аппарата. Здесь: элемент связи показан с вырывом по сечениям А-А и Б-Б, около разрывов показаны сечения элемента связи; для удобства рассмотрения капсула развернута примерно на 90^о от своего нормального пространственного расположения относительно корпуса; оболочка корпуса и соединенная с ним часть элемента связи показаны сечением, проходящим по плоскости их симметрии; оболочка капсулы и соединенная с ним часть элемента связи показаны сечением, проходящим через плоскость симметрии капсулы и трубы микрофона элемента связи, переход обратной камеры преобразователя в полость трубы аналогичен; на фиг.2 электрическая схема соединения слухового аппарата с его зарядным устройством.

Слуховой аппарат содержит корпус 1, размещаемый за ухом, во внутренней полости которого помещены элементы питания 2 в виде аккумуляторов, контакты 3 для зарядки элементов питания, усилитель 4, непосредственно связанный с элементами питания, элементы установки 5 частотной характеристики, регулятор 6 громкости линейного типа; капсулу 7, содержащую электроакустический преобразователь 8, микрофон 9, двухканальный элемент связи 10, связывающий корпус и капсулу механически, электрически при помощи проводников 11, помещенных по два в каждой трубе, для подключения микрофона и преобразователя к усилителю, акустически обратный акустический объем преобразователя 12, ограниченный излучающей мембраной 13, стенкой капсулы, звукопроницаемой перегородкой 14, переходит в полость одной из труб элемента связи; с другой стороны полость этой трубы переходит в полость 15 корпуса, полость в корпусе ограничена оболочкой корпуса и звукопроницаемой перегородкой 16, отделяющей эту полость от аналогичной полости обратного акустического объема микрофона, полость 15 снабжена отверстиями 17, сообщающими ее со свободным пространством аналогично, полость второй трубы связывает обратный акустический объем 18 микрофона 9, имеющего мембрану 19, с полостью корпуса 20, имеющую отверстие 21.

Назначение любого слухового аппарата восстановить по возможности полнее потерю слуха, т.е. создавать такое звуковое давление на барабанную перепонку уха, которое обеспечивает восприятие громкости таким же, каким воспринимает здоровый человек исходное звуковое поле. Все типа аппаратов в меньшей или большей мере решают эту задачу, но как и любое техническое средство, компенсирующее потери человека, слуховой аппарата создает кроме полезного эффекта побочные, нежелательные. Основной из них ухудшение пространственного восприятия звука.

Наибольшее ухудшение создают заушные аппараты, меньшее внутриушные, т.е. аппараты, занимающие часть слухового канала и существенный объем ушной раковины, и меньшее внутриканальные, т.е. аппараты, почти полностью размещаемые в слуховом канале.

Размещение в слуховом канале капсулы, содержащей только микрофон и преобразователь электрический сигнал-звук, позволяет получить как минимальные пространственные потери, так и высокую верность усиления звука во всем диапазоне за счет применения больших по размеру (занимающих почти весь объем капсулы) микрофона и преобразователя электродинамической системы. Известно, что электродинамические устройства имеют широкую полосу воспроизводимых частот, наиболее гладкую переходную характеристику, но при разных значениях чувствительности микрофона и коэффициенте передачи преобразователя имеют большие габаритные размеры. Отсутствие в капсуле каких-либо компонентов аппарата, кроме необходимых, позволяет получать большее затухание в канале акустической обратной связи, чем это достигается во внутриушных аппаратах, резерв объема позволяет иметь достаточно толстую перегородку 14 между обратными акустическими объемами микрофона 9 и преобразователя 8. Большее затухание в канале акустической обратной связи разрешает большее усиление аппарата по сравнению с внутриушными.

Звуковое давление свободного поля, действующее на воспринимающий элемент микрофона, уравновешивается давлением, определяемым упругими свойствами этого элемента, и давлением, возникающим из-за изменения объема (за счет деформации воспринимающего элемента) по другую сторону элемента. Этот обратный акустический объем внутри самой капсулы очень мал и составляет меньше четверти объема капсулы, представляющий из себя цилиндр длиной 10 мм и диаметром 7,5 мм. Микрофон с таким обратным объемом имеет чувствительность на два порядка меньше, чем при неограниченном обратном объеме, и не может быть использован. Одна из труб элемента связи, открытая в обратный объем микрофона, и одна из полостей корпуса, соединенная с этой трубкой, а также отверстия из этой полости в свободное пространство, значительно увеличивает обратный акустический объем микрофона до приемлемой величины.

Сказанное в предыдущем абзаце полностью относится к КПД преобразователя электрический сигнал-звук, потому что отношение объема слухового канала 2 см³ и обратного объема преобразователя в самой капсуле (точно такой, как у микрофона) велико.

Максимальная величина увеличения силы звука определяется известным условием: петлевое усиление должно быть меньше единицы. Так как в петле присутствует канал обратной акустической передачи-связи, то конструкция его должна обеспечивать такое большое затухание, при котором на максимальном выбранном усилении выполняется это условие. В целях выполнения этой задачи получения большего усиления, чем позволяют внутриканальные аппараты в капсуле, как сказано выше, обратные объемы разделены толстой, жесткой перегородкой, также разделены соответствующие полости корпуса, трубы элемента связи выполнены толстостенными, и отверстия из полостей располагаются на противоположных сторонах корпуса, отверстия микрофонного объема вниз и несколько вбок, к голове, отверстия объема преобразователя вверх.

Заушная часть аппарата содержит стандартный набор компонентов аппаратов, размещаемых за ухом, кроме микрофона и преобразователя, а также не содержит комплектующей, присущей всем типам аппаратов, выключателя питания. Резерв объема в корпусе позволяет установить два достаточно больших элемента питания. Пpименение аккумуляторов поднимает стоимость изготовления за счет появления зарядного устройства, но эти затраты существенно покрываются уменьшением эксплуатационных расходов, так как менять аккумуляторы приходится в худшем случае в 60 раз реже, чем гальванические элементы (не чаще, чем раз в 3 года).

Средний ток потребления аппарата не зависит от того, находится ли он в пользовании или нет, поэтому применение аккумуляторов как воспламеняемых источников питания и свойство зарядного устройство обеспечивать необходимый зарядный ток в аккумулятор в соответствии с номинальной зарядной характеристикой вне зависимости от наличия или отсутствия параллельно ему нагрузки делает ненужным выключатель питания.

Сказанное выше дает возможность отказаться от выключателя питания, соединяя источник с усилителем непосредственно. Изъятие выключателя поднимает надежность аппарата и удешевляет его, потому что электромеханические компоненты слуховых аппаратов в силу миниатюрности и условий эксплуатации дорогие.

Зарядное устройство оформлено в виде футляра, в который аппараты помещаются в перерывах между пользованием.

В комплект аппарата входит один или два слуховых аппарата и футляр зарядное устройство.

Использование: для коррекции потери слуха. Сущность изобретения: слуховой аппарат имеет помещаемый за ухо корпус, в слуховой канал помещается капсула, содержащая только электродинамические микрофон и обратный преобразователь, помещаемые с соответствующие камеры капсулы, разделенные звукопроницаемой перегородкой. Корпус имеет два акустически изолированных друг от друга объема, каждый из которых связан с соответствующей камерой капсулы. Внутри корпуса расположены аккумуляторы и усилитель с регулятором громкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. СЛУХОВОЙ АППАРАТ, содержащий помещаемый за ухо корпус, установленные внутри корпуса перегородку, усилитель с регулятором громкости и элементы питания, связанные с усилителем, помещаемую в слуховой канал капсулу, электроакустический преобразователь, размещенный в капсуле, микрофон, соединенный с входом усилителя, элемент связи корпуса с капсулой, выполненный в виде резиновой трубки с размещенными внутри нее электрическими проводниками, соединяющими выход усилителя с электроакустическим преобразователем, отличающийся тем, что капсула имеет две камеры, разделенные звукопроницаемой перегородкой, микрофон и электроакустический преобразователь выполнены электродинамическими и размещены в соответствующих камерах капсулы, элемент связи корпуса с капсулой выполнен в виде двух каналов, соединяющих камеры капсулы с соответствующими акустически изолированными друг от друга внутренними объемами корпуса, образованными его перегородкой, элемент питания выполнен в виде аккумуляторов, на поверхности корпуса расположены контакты, связанные с аккумуляторами, а в стенках каждого из объемов корпуса выполнены рассеивающие акустическую энергию отверстия. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что усилитель с регулятором громкости непосредственно связан с элементами питания.