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Gegenstand der Erfindung ist ein Kopfhörer, bestehend aus zwei mit einem federnden Bügel verbundenen Kopfhörermuscheln, von denen jede einen elektroakustischen Wandler enthält und als eine das Ohr des Benutzers umschliessende Kuppel, Kappe od. dgl. ausgebildet ist, die an ihrem Rande eine weiche, ringförmige, gegebenenfalls auch elastische Auflage aufweist.
Derartige Hörer sind als geschlossene Hörer bekanntgeworden, denn zum Unterschied gegenüber den sogenannten offenen Hörern besteht keine akustische Verbindung bei aufgesetztem Hörer zwischen dem in der Kuppel eingeschlossenen Luftvolumen und der Aussenluft.
Um bei geschlossenen Hörern Unregelmässigkeiten des Frequenzganges insbesondere im höheren Frequenzbereich zu vermeiden, wird eine möglichst enge Kopplung zwischen der Membran des Schallwandlers und dem Gehörkanal angestrebt, denn es ist bekannt, dass der Frequenzgang des am Trommelfell auftreffenden Schalles von der Form und der Grösse des Kopplungsvolumens abhängig ist. Je kleiner das Kopplungsvolumen, desto geringer die Unregelmässigkeiten. Diese Erkenntnis setzt voraus, dass die Membranseite des Wandlersystems bei aufgesetztem Kopfhörer möglichst vollständig den Eingang des Gehörganges verschliesst, wobei noch gefordert werden muss, dass der Druck des Wandlers auf das Ohr möglichst gering sein soll.
Man hat versucht, Kopfhörer herzustellen, die diese Bedingungen erfüllen. So ist beispielsweise bei einem bekannten Kopfhörer der Wandler unter Zwischenschaltung eines schalldurchlässigen, weichen Materials feststehend in die Kuppel, Kappe od. dgl., eingebaut, so dass bei aufgesetztem Hörer infolge Niachgebens des elastischen Ringwulstes am Rande des meist kuppelförmig ausgebildeten Gehäuses ein leichtes Aufliegen der membranseitigen Fläche des Wandlers am Ohr möglich sein soll.
Infolge der verschiedenen Ohrformen wird dieses Ziel jedoch selten erreicht, weil eine optimale Anpassung nur bei Vorhandensein einer bestimmten Ohrform eintreten kann. In allen andern Fällen ist entweder der Anpressdruck des Wandlers zu gross und macht das Hören auf die Dauer zur Plage, oder aber es ist zu klein und die Membranseite des Wandlers schliesst nicht weitgehend den Gehörgang ab, so dass ein undefmiertes Kopplungsvolumen zwischen Wandlermembran und Gehöreingang vorhanden ist, was zu den eingangs genannten Unregelmässigkeiten im Frequenzgang führt.
Die Erfindung betrifft nun einen Kopfhörer der vorstehend beschriebenen Art, der eine optimale Abdichtung des Koppelraumes mit dem kleinstmöglichen Kopplungsvolumen verbindet. Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der elektroakustische Wandler mit seiner die Membranseite bildenden Fläche aus der Ebene, in der der Rand der Kuppel, Kappe od. dgl. liegt, vorsteht und in einer allseitig nachgiebigen Halterung elastisch gelagert ist.
Die erfindungsgemässe Ausbildung des Kopfhörers vermeidet die Schwierigkeit, den Abstand des Wandlers von der im zusammengedrückten Zustand des ringförmigen Ohrpolsters definierten Ebene so einzuhalten, dass der Wandler die Ohrmuschel gerade noch berührt. Da schon ein Abstand von einem Millimeter einen deutlichen Mangel an Präsenz im Klangbild merkbar werden lässt, ist es leicht einzusehen, dass eine Konstruktion gemäss der Erfindung, die in allen Fällen eine exakte Anlage des Wandlers am Ohr mit leichtem Berührungsdruck und einer der Ohrfläche entsprechender Schrägstellung desselben ermöglicht, gegenüber dem bekannten Stand der Technik einen klaren technischen Effekt und Vorteil mit sich bringt.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die allseitig nachgiebige Halterung des Wandlers durch eine zweckmässigerweise mit Sicken versehene, aus Gummi oder einem elastischen Kunststoff hergestellte Membran dargestellt, in deren Zentrum der elektroakustische Wandler befestigt ist. Der Vorteil einer solchen Anordnung besteht im wesentlichen darin, dass sie einfach und billig herzustellen ist und erfindungsgemäss weiterhin noch so ausgestaltet werden kann, dass sie mit einer besonderen Halterung für den Wandler versehen werden kann, in welche derselbe vorteilhafterweise austauschbar einsetzbar ist.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel ist die allseitig nachgiebige Halterung durch einen Schaumstofformkörper gebildet, der eine zentrale Ausnehmung aufweist, in die der elektroakustische Wandler eingesetzt wird. Um den Wandler daran zu hindern, dass er herausfällt, kann er in eine Ausnehmung im Schaumstoffkörper eingesetzt werden, es kann aber auch erfindungsgemäss eine die Öffnung der Kuppel, Kappe od. dgl. abdeckende, dünne, schalldurchlässige, elastische Schichte vorgesehen sein, die an der membranseitigen Fläche des Wandlers anliegt und so das Herausfallen desselben verhindert.
Eine derartige Abdeckung der grossen Kuppelöffnung ist auch bei dem an erster Stelle genannten Ausführungsbeispiel vorteilhaft, insbesondere dann, wenn der Wandler auswechselbar in einer einfachen ringförmigen Halterung der Membran untergebracht ist.
Da unter Umständen beim Aufsetzen oder Abnehmen des Kopfhörers relativ grosse Volumsänderungen innerhalb der Kuppel, Kappe od. dgl. infolge der Lageänderung des Wandlers auftreten können, ist es vorteilhaft, in dem kuppelförmigen oder kappenförmigen Gehäuse Löcher vorzusehen, die jedoch akustisch wirkungslos sein können, um nur dem Luftausgleich oder zur Verstärkung der Basswiedergabe zu dienen.
Die Erfindung soll nun an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden, in denen Fig. l einen Querschnutt durch ein erstes Ausführungsbeispiel und Fig. 2 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel zeigen, wogegen in Fig. 3 die Funktion der erfindungsgemässen allseitig nachgiebigen Wandlerhaltung im Gebrauch erkennen lassen soll.
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In Fig. l ist der Wandler --1-- in einer Membran--2--, die sich ringförmig um den Wandler erstreckt, elastisch gelagert. Die Sicken --3-- erhöhen die Nachgiebigkeit der Membran --2-- und ermöglichen den notwendigen Elongationsbereich. Der Wandler--l--kann in einem mit einem Flansch --5--- versehenen Ring --4-- eingepasst sein. Die Membran--2--ist am Gehäuserand-6--des im vorliegenden Beispiel halbkugelförmigen Gehäuses --7-- befestigt. An der Stelle --6-- ist auch der ringförmige elastische Ohrpolster --8-- angeordnet. Im Inneren des Gehäuses --7-- wird zweckmässig eine Füllung --9-- aus porösem Material, z. B.
Schaumstoff, vorgesehen, die durch eine perforierte Trennwand --10-- einen
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Die Fig. 2 bedient sich als elastisches Element für den Wandler --1-- eines Schaumstoffpolsters --15-von besonderer Weichheit, was bewirkt, dass der Wandler in Ruhestellung in der in der Figur dargestellten Lage verbleibt. Erst beim Aufsetzen des Kopfhörers wird durch die Ohrmuscheln der Wandler in das Gehäuse--7-- hineingedrückt, allerdings mit sehr geringem Kraftaufwand, so dass an der Ohrmuschel kaum ein Druckgefühl entsteht. Vor dem Wandler--l--kann ein dünnes Gewebe --16-- oder ein poröser Belag aus Schaumstoff vorgesehen sein, der die Bewegung des Wandlers-l--mitmacht.
Die Fig. 3 soll die Wirkungsweise der Erfindung an einem Beispiel zeigen. Der Wandler --1-- ist zur Achse des Gehäuses--7--schräg gestellt, da der Druck der Ohrmuschel--17--und des Ohrläppchens --18-- und überhaupt das Relief des Aussenohres eine Anpassung des Wandlers durch die Nachgiebigkeit des elastischen Randes --2-- mit Sicken --3-- durch Taumelbewegung ermöglicht. Somit ist das kleinstmögliche Kopplungsvolumen zwischen der Membran des Wandlers-l-und dem Gehörkanal, dessen Anfang mit--19--bezeichnet ist, erreicht. Die übrigen Bezugsziffern sind in Übereinstimmung mit Fig. l eingetragen.
Um zu verhindern, dass bei Bewegung des Wandlers--l-im Inneren des Gehäuses--7- Luftdruckänderungen entstehen, durch welche die Membran des Wandlers--l--wie der Kolben einer Pumpe bewegt werden würde, ist im Gehäuse --7-- ein Luftausgleichsweg, z. B. durch eine Öffnung--20-vorgesehen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kopfhörer, bestehend aus zwei mit einem federnden Bügel verbundenen Kopfhörermuscheln, von denen jede einen elektroakustischen Wandler enthält und als eine das Ohr des Benutzers umschliessende Kuppel, Kappe od. dgl. ausgebildet ist, die an ihrem Rand eine weiche, elastische, ringförmige Auflage aufweist,
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bildenden Fläche aus der Ebene, in der der Rand der Kuppe, Kappe od. dgl. liegt, vorsteht, und in einer allseitig nachgiebigen Halterung (2,15) elastisch gelagert ist.
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The subject of the invention is a headphone, consisting of two headphone shells connected to a resilient bracket, each of which contains an electroacoustic transducer and is designed as a dome, cap or the like that surrounds the user's ear and has a soft, ring-shaped edge on its edge , optionally also has elastic support.
Such receivers have become known as closed receivers because, unlike the so-called open receivers, there is no acoustic connection between the volume of air enclosed in the dome and the outside air when the receiver is on.
In order to avoid irregularities in the frequency response, especially in the higher frequency range, with closed listeners, the aim is to achieve as close a coupling as possible between the membrane of the sound transducer and the auditory canal, because it is known that the frequency response of the sound hitting the eardrum depends on the shape and size of the coupling volume is dependent. The smaller the coupling volume, the smaller the irregularities. This knowledge assumes that the membrane side of the transducer system closes the entrance of the auditory canal as completely as possible when the headphones are on, whereby it must still be required that the pressure of the transducer on the ear should be as low as possible.
Attempts have been made to produce headphones that meet these requirements. In a known headphone, for example, the transducer is fixedly installed in the dome, cap or the like with the interposition of a sound-permeable, soft material, so that when the receiver is put on, the elastic ring bead on the edge of the mostly dome-shaped housing easily rests on membrane-side surface of the transducer on the ear should be possible.
As a result of the different ear shapes, however, this goal is seldom achieved because optimal adaptation can only occur if a certain ear shape is present. In all other cases, either the contact pressure of the transducer is too great and makes hearing a nuisance in the long run, or it is too small and the membrane side of the transducer does not close off the ear canal to a large extent, so that there is an undefined coupling volume between the transducer membrane and the ear entrance is what leads to the aforementioned irregularities in the frequency response.
The invention relates to headphones of the type described above, which combine optimal sealing of the coupling space with the smallest possible coupling volume. This is achieved according to the invention in that the electroacoustic transducer with its surface forming the membrane side protrudes from the plane in which the edge of the dome, cap or the like is located and is elastically supported in an all-round flexible holder.
The inventive design of the headphones avoids the difficulty of maintaining the distance of the transducer from the plane defined in the compressed state of the annular ear pad so that the transducer just barely touches the auricle. Since a distance of one millimeter already shows a clear lack of presence in the sound image, it is easy to see that a construction according to the invention, which in all cases allows the transducer to be precisely positioned on the ear with light touch pressure and an inclination corresponding to the surface of the ear the same enables a clear technical effect and advantage compared to the known prior art.
In a first embodiment of the invention, the mounting of the transducer, which is flexible on all sides, is represented by a membrane which is expediently provided with beads and made of rubber or an elastic plastic, in the center of which the electroacoustic transducer is attached. The advantage of such an arrangement is essentially that it is simple and inexpensive to manufacture and, according to the invention, can also be designed in such a way that it can be provided with a special holder for the converter, in which it can advantageously be used interchangeably.
In a second exemplary embodiment, the holder, which is flexible on all sides, is formed by a molded foam body which has a central recess into which the electroacoustic transducer is inserted. In order to prevent the transducer from falling out, it can be inserted into a recess in the foam body, but according to the invention a thin, sound-permeable, elastic layer covering the opening of the dome, cap or the like can also be provided which is attached to the membrane-side surface of the transducer and thus prevents the same from falling out.
Such a covering of the large dome opening is also advantageous in the exemplary embodiment mentioned at the first place, in particular when the transducer is accommodated in an exchangeable manner in a simple annular holder of the membrane.
Since under certain circumstances, when putting on or taking off the headphones, relatively large changes in volume within the dome, cap or the like can occur as a result of the change in position of the transducer, it is advantageous to provide holes in the dome-shaped or cap-shaped housing, which, however, can be acoustically ineffective in order to to serve only to balance the air or to amplify the bass reproduction.
The invention will now be explained in more detail with reference to the drawings, in which FIG. 1 shows a cross section through a first exemplary embodiment and FIG. 2 shows a cross section through a second exemplary embodiment, while FIG. 3 shows the function of the transducer mounting according to the invention, which is flexible on all sides, in use should let.
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In Fig. 1 the transducer --1-- is elastically mounted in a membrane - 2--, which extends in a ring around the transducer. The beads --3-- increase the flexibility of the membrane --2-- and allow the necessary elongation area. The transducer - l - can be fitted into a ring --4-- provided with a flange --5 ---. The membrane - 2 - is attached to the housing edge - 6 - of the hemispherical housing --7-- in the present example. The ring-shaped elastic ear pad --8-- is also located at the point --6--. Inside the housing --7-- a filling --9-- made of porous material, e.g. B.
Foam, provided, through a perforated partition --10-- a
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Fig. 2 uses as an elastic element for the transducer --1-- a foam pad --15- of particular softness, which has the effect that the transducer remains in the position shown in the figure in the rest position. Only when the headphones are put on is the transducer pressed into the housing - 7 - through the auricles, but with very little effort, so that there is hardly any feeling of pressure on the auricle. In front of the transducer - 1 - a thin fabric --16-- or a porous covering made of foam material can be provided, which takes part in the movement of the transducer-1 -.
Fig. 3 is intended to show the mode of operation of the invention using an example. The transducer --1-- is inclined to the axis of the housing - 7 - because the pressure of the auricle - 17 - and the earlobe --18-- and the relief of the outer ear in general, allow the transducer to adapt Resilience of the elastic edge --2-- with beads --3-- made possible by tumbling movement. The smallest possible coupling volume between the membrane of the transducer-1 and the auditory canal, the beginning of which is designated by -19 - is thus achieved. The remaining reference numbers are entered in accordance with FIG.
In order to prevent air pressure changes occurring when the transducer - l- inside the housing - 7- moves, which would move the transducer membrane - l - like the piston of a pump, there is --7 in the housing - an air compensation path, e.g. B. through an opening - 20 - provided.
PATENT CLAIMS:
1. Headphones, consisting of two headphone shells connected to a resilient bracket, each of which contains an electroacoustic transducer and is designed as a dome, cap or the like that surrounds the user's ear and has a soft, elastic, ring-shaped support on its edge having,
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forming surface from the plane in which the edge of the dome, cap or the like. Lies, protrudes, and is elastically mounted in a bracket (2, 15) that is flexible on all sides.
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