Der Frequenzgang eines Elektretmikrofons ist normalerweise flach, aber aufgrund von Designentscheidungen und einigen inhärenten Faktoren kann sich dieser flache Frequenzgang ändern. In Hörgeräten sind Elektretmikrofone bewusst darauf ausgelegt, niederfrequente Geräusche zu reduzieren.
Reduzierung von Niederfrequenzgeräuschen
Durch die Niederfrequenzabschaltung werden Hörgeräte weniger empfindlich gegenüber niederfrequenten Geräuschen in unserer Umgebung. Während diese Geräusche für Menschen mit normalem Hörvermögen möglicherweise nicht wahrnehmbar sind, könnten sie ohne diese Tieffrequenzabschaltung das Hörgerät überlasten. Die Reduzierung niederfrequenter Geräusche ist relativ einfach: Kleine Wege zwischen der Vorder- und Rückseite der Membran ermöglichen es, dass niederfrequente Geräusche nahezu gleichzeitig auf beide Seiten der Membran dringen, wodurch die Bewegung der Membran bei der Reaktion auf diese Frequenzen verringert wird.
Je größer die Öffnung in diesen Bahnen ist, desto mehr Wiederherstellung erfolgt und desto breiter ist der Frequenzbereich für die Reduzierung. Diese Kanäle gleichen auch den statischen Druck zwischen der Vorder- und Rückseite des Zwerchfells aus, ähnlich der Funktion der Eustachischen Röhre im Ohr. Herkömmliche Hörgeräte verwenden typischerweise Mikrofone mit unterschiedlich starker Unterdrückung von Niederfrequenzgeräuschen, um den gewünschten Verstärkungsfrequenzgang zu erreichen.
Akustische Resonanz und ihre Wirkung
Die zweite Änderung hin zu einem flachen Frequenzgang wird durch die interne akustische Resonanz des Mikrofons verursacht. Es entsteht Resonanz zwischen der Luft im Einlassbereich (was zu Klangverzerrungen führt) und dem Luftvolumen vor der Membran (das elastische Eigenschaften hat). Die mechanische Nachgiebigkeit der Membran selbst hängt auch mit der Resonanz zusammen, die als Helmholtz-Resonanz bekannt ist. Bei der Resonanzfrequenz der Helmholtz-Resonanz schwingen die Lücken im Schallrohr und den damit verbundenen Teilen frei, ähnlich wie ein elastisches Medium auf Schwingungen bei seiner Resonanzfrequenz reagiert.
Diese Resonanz erzeugt eine Spitze im Verstärkungsfrequenzgang, normalerweise bei etwa 4 kHz oder 5 kHz, mit einer Verstärkung von etwa 5 dB. Mit zunehmender Frequenz verringert dieser Resonanzeffekt die Empfindlichkeit des Mikrofons. Neuere Mikrofone haben eine zylindrische Form und einen breiteren Einlass, wodurch die Resonanzfrequenz in einen höheren Bereich verschoben wird, was zu einer völlig flachen Reaktionskurve innerhalb der Bandbreite des Hörgeräts führt.
Abschluss
Das Verständnis des Frequenzgangs von Hörgerätemikrofonen ist für die Optimierung ihrer Leistung von entscheidender Bedeutung. Durch die bewusste Einführung der Reduzierung niederfrequenter Geräusche und die Bewältigung der akustischen Resonanz wird sichergestellt, dass das Mikrofon die erforderliche Verstärkungsreaktion bietet und gleichzeitig unerwünschte Geräusche minimiert. Moderne Designs haben diese Funktionen verbessert, um den Benutzern ein ausgewogeneres und natürlicheres Hörerlebnis zu bieten.
