Induktive Höranlagen - ein Mysterium? David Norman. Was ist Hörbehinderung? Braucht es Höranlagen? Wann braucht es eine induktive Höranlage?

David Norman

Induktive Höranlagen - ein Mysterium?

Ausbildung

Physikstudium, Bachelor of Science BSc Associate Member of the Royal College of Science.

§ Über Schlaufensysteme, induktive Höranlagen, wird viel erzählt:

Erfahrung:

Rund 30 Jahre Erfahrung im Audiobereich

§ Eine alte Technologie, welche nicht mehr zeitgemäss ist § Mit modernen Hörgeräten werden sie nicht mehr gebraucht § Sie sind ganz einfach, man benötigt nur einen Verstärker, einen Transformator und ein 3-adriges Kabel § Schlaufen sind sehr schwierig zu planen - ohne schwarze Magie ist nichts zu machen.

Weiterbildungen: Diverse Kurse in Deutschland, England, USA, usw. Tätigkeit :

Fachkommission, SGA Beschallungsanlage für Sprache Fachkommission, hörbehindertengerechtes Bauen, pro audito Bern Hörmittelkommission pro audito Schweiz IEC Committee MT20 (Ausarbeitung neue IEC 60118-4 Norm)

Mitgliedschaft:

Audio Engineering Society, Schweizerische Gesellschaft für Akustik

Internet

www.david-norman.ch

§ Alles falsch! Ziel dieses Vortrages ist, in einer Kurzfassung, die Vorteile und Nutzung von induktiven Höranlagen für Hörbehinderte sowie einige Grundregeln zur Planung von Schlaufen in unterschiedlichen Räumen aufzuzeigen.

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Pro Light and Sound Luzern, 2006

Pro Light and Sound Luzern, 2006

Was ist Hörbehinderung?

Braucht es Höranlagen? In diesem Raum, trotz der kleinen Abmessungen braucht es eine Höranlage damit eine Hörbehinderte die Geschehen versteht.

§ Frequenzgang: § Beispiel; Hörschaden, Arbeiter, 55 jährig §

2

Hörgeräte korrigieren (mindestens teilweise) diese Behinderungen mit frequenzabhängiger Verstärkung und Kompression Hörschwelle links

Hörschwelle rechts

100

dB SPL

80

60 65 dB 40 50 jährig 20

0 125

25 dB

250

500

1000

2000

4000

8000

16000

Frequenz Hz 3

Pro Light and Sound Luzern, 2006

Pro Light and Sound Luzern, 2006

Eine alte Technologie? § Das einzige Übertragungssystem, das ein Hörgerät direkt empfangen kann § Fast alle HdO Hörgeräte haben eine Spule – für Hörbehinderte ist dies gratis

Wann braucht es eine induktive Höranlage? hook microphon es

•

Eine Höranlage verringert den Abstand Sprecher – Hörer.

• •

Wann braucht es keine Höranlage? Wenn der STI besser ist als 0.7 (0.84)

•

Mit der neuen SIA 521 500 Norm „Hindernisfreies Bauen“ wird die Raumgrösse, ab wann eine Höranlage installiert werden muss, definiert.

loudspeaker volume telephone

con trol

coil

electron ics battery M/T/MT

§ FM Anlagen: § Ein Empfänger ist immer notwendig: §

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Kopfhörer oder Halsschleife

§ Oder System Phonak Kosten Fr. 1,000 + § Infrarot § Zukunft?

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Pro Light and Sound Luzern, 2006

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Induktive Höranlage, Prinzip Ein Mysterium? Schlaufe rund um die Zuhörer (Perimeterschlaufe) Verstärker Mikrofon usw.:

Regelmässige Feldstärke

Feldstärke ± 3 dB über der Hörerfläche

Feldstärke – max. Werte

Max. Feldstärke 400mA/m Mittelwert 100 mA/m Frequenzgang 100 – 5,000 Hz Bei 100 mA/m Besser -32 dB“A“ re 400 MA/m

MICROPHONE

Frequenzgang Geringe Störfelder Typische Störpegel INDUCTION LOOP

Frequenzga ng gemäss SN EN 60118-4:1 998

0

8

-5

4

-10

0 -4

Feldstärke dB

Fe ld stä r ke dB

-15

2

-20 -25 -30 -35

M TO

100

-16

-24

-45

-28

-50 32

7

-8 -12

-20

-40

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1000

Feldstärke mA/m

§ § § §

Übertragungsqualität Keine CD Qualität – der Hörbehinderte kann es nicht hören NORM SN EN 60118-4 – neue Ausgabe 2006/7

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

16000

-32 31.5

10 63

125

250

500

Frequenz Hz

1000

2000

4000

8000

16000

Frequenz Hz

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Planung von Schlaufen

Planung von Schlaufen

Benötigten Strom bestimmen

Benötigten Strom bestimmen

§ Perimeterschlaufe: Formular Biot + Savert

§ Perimeterschlaufe: Formular Biot + Savert

§ Oder grafisch

§ Oder grafisch § Oder über Software

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Planung von Schlaufen

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Pro Light and Sound Luzern, 2006

Planung von Schlaufen

Benötigte Spannung bestimmen

Benötigte Spannung bestimmen

§ Eine Schlaufe benötigt Strom und Spannung Wire gauge (mm2) and type

§ Eine Schlaufe benötigt Strom und Spannung Resistance per metre length Ω/m

Beispiele

Impedance (Z) per metre length at 1.6kHz Ω/m

0.50 cable

0.03448

0.0399

0.75 cable

0.02299

0.0305

1.00 cable

0.01724

0.0265

1.50 cable

0.01149

0.0223

2.50 cable

0.00690

0.0194

4.00 cable

0.00431

0.0186

1.8 flat tape (FCT)

0.00958

0.0150

Widerstand Impedanz (Z) Ω 1.6kHz Ω

100 m 1.50 mm2

1.149

2.23

100 m 4.00 mm2

0.431

1.86

100 m Flachbahnkabel

0.958

1.50

100m Schlaufe mit 9 A -> ca. 20 V Spitze (1.5mm2 )

Ein Stück Draht am Boden = ca. 2 mH/m Pro Light and Sound Luzern, 2006

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2

Planung von Schlaufen

Planung von Schlaufen In duk tive Hör anla ge Chr ischo na- Gemein de Zü rich Mess ung en 21 .09.04 No rm alisiert auf 100 d B 110

Verstärkertyp • Impedanz über den Frequenzbereich § Das Feld ist abhängig vom Strom: § Spannungsverstärker § Stromverstärker

100

90

d B

80

70

60

50

0

0

0

0

0

0 00 1 0 0 00 1 2 0 50 1 6 0 00 2 0 0 0 00

0

0

00 50

63

8

0

5

0

00

0

50

00

50

00

50

63

80

25

31

40

25

31

40

12

16

20

10

5

0

0

0

0

0

63

8

32

5

12

16

20

40

40 10

Vergleiche mit Verstärkerdaten

F r e q u e n zH z

In du ktiv e Hör an lage Chr isch on a-Ge me inde Zü rich Me ssu ng en 1 6.11 .05, no rm alisie rt auf 0 d B 10

0

-10

dB

-20

-30

-40

-50

-60 0

0

0

0

00

50

6 0 0

8 0 0

10

12

1

0

0

00

00

00

5

6 3

0

0

0

5

0

0

00

63

8

31

40

50

2 5 0

3 1 5

4

00 1 2 50 1 6 00 2 0 00

0

0

0

5

80

00

40

50

63

16

20

25

1

12

1 0

3

1. 5

Und Transformatoren? • Kann ein Transformator eine Spannungsquelle in eine Stromquelle umwandeln? F requenzH z

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Planung von Schlaufen 3 - Turn Loop

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Planung von Schlaufen Single - Turn Loop

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12

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Impedance |Ω |

3- bis 5-fache Schlaufen § Impedanz! § 4-fache Schlaufe, §1/4 Strom § 4-fach Schlaufe, §16-fache Impedanz

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8 0.75

Länge 20m

6 1.0 ILD9 full power limit impedance

1.5

4

2.5 2

0 100

Wire Size mm²

1000

10.000

Frequency

z.B.: Saal; 10 x 20 m § Einfache Schlaufe – 4.8 A RMS, ca. 10 V P § 4-fache Schlaufe – 1.2 A RMS, ca. 40 V P,

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Breite 12m

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Planung von Schlaufen

Pro Light and Sound Luzern, 2006

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Planung von Schlaufen

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3

Planung von Schlaufen

Planung von Schlaufen Schlaufenposition

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Höhe 5m

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Planung von Schlaufen

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Messungen Messungen gemäss SN EN 60118-4:1998 § Diplomierter Messtechniker Pro audito Schweiz für induktive Höranlagen § NTI Minilyzer, kalibrierter Empfänger z.B. Ampetronic CMR3 § Messanleitung, http://www.nti-audio.com/

Schlaufenposition

Höhe 5 m Strom = 13A (P) VA = ca. 250 (P) Höhe 0 m Strom = 6.5A (P) VA = ca. 65 (P)

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Eisen, Eisenbeton, Stahlpodest usw.

Fertig?

Frequenzgang: Ist alles so einfach? Nein! Eisen, Eisenbeton, Stahlpodest usw.

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Eisen, Eisenbeton, Stahlpodest usw. – – – –

Eisen, Eisenbeton, Stahlpodest usw.

Loop 14m x 10m (L x W) Set up with ILD500 with 3dB of current headroom Centre = -1.6dB Edge (1m in) = +0.6dB Variation = 2.4dB over useable area (OK) [0dB = 400mA/m RMS]

– – – –

Loop 14m x 10m (L x W) With metal loss – reinforced concrete (typical) Set up with ILD1000G max power Power increase of 12dB Centre = -14dB Edge (1m in) = -1dB Variation = 13dB over useable area

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Pro Light and Sound Luzern, 2006

Pro Light and Sound Luzern, 2006

Eisen, Eisenbeton, Stahlpodest usw.

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Eisen, Eisenbeton, Stahlpodest usw. § Lösung:

Frequenzgang kann ausgeglichen werden:

§ Schmale Schlaufen, bis ca. 5 m OK Metallverlustkorrektur

Leistungsverlust und Unregemässigkeit aber nicht

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Eisen, Eisenbeton, Stahlpodest usw.

Eisen, Eisenbeton, Stahlpodest usw.

§ Lösung:

§ Lösung:

§ Schmale Schlaufen, bis ca. 5 m OK Mit mehreren solcher Schlaufen wird es Löcher geben

§ Schmale Schlaufen, bis ca. 5 m OK

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§ 2 Schlaufensysteme

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Eisen, Eisenbeton, Stahlpodest usw.

Eisen, Eisenbeton, Stahlpodest usw.

§ Lösung:

§ Lösung:

§ Schmale Schlaufen, bis ca. 5 m OK

§ Schmale Schlaufen, bis ca. 5 m OK

§ 2 Schlaufensysteme

§ 2 Schlaufensysteme § Lösung = 90º Phasen-Verschiebung

B

Loop A

Phase Shifter

Loop B

A

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Eisen, Eisenbeton, Stahlpodest usw.

Eisen, Eisenbeton, Stahlpodest usw.

Typische Phased Array Loop Systeme § Loop A § Loop B § Beide

3m

Phased Array Loop Systeme § Metallverlust Messungen

Feldstärke messen re. 400 mA/m = Metallverlust für diese Schlaufengrösse

2A RMS 1kHz

2.8A P

2m Feld

Feld

400 mA/m

400 mA/m

3m

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2m

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Eisen, Eisenbeton, Stahlpodest usw.

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Phased Array Loops

Phased Array Loop Systeme § Metallverlust mal 2.8 A (P) ergeben Strombedarf § Strom & Kabellänge ergeben Spannungsbedarf

Standardisierter Design Prozess § Messungen Metallverlust ev. mit unterschiedlicher Schlaufenbreite § Zeichnungen § Kontrollmessungen

3m

2m

§ Einmessungen, Inbetriebnahme, Messungen gemäss Vorgabe ProAudito Schweiz.

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Systeme ohne Übersprechung

Systeme ohne Übersprechung

Perimeterschlaufe oder Phased Array?

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Perimeterschlaufe oder Phased Array?

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Systeme ohne Übersprechung

Ampetronic § Software

Perimeterschlaufe oder Phased Array?

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Induktive Höranlagen Besten Danke

§ Fragen? § [email protected]

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