DE1537700C3 - Kopfhörer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kopfhörer mit Schallausgängen beiderseits der Membran, wobei der Schall aus einem von ihnen direkt auf den Gehörgang einwirkt, während der Schall aus dem anderen den Gehörgang nur auf Umwegen erreicht.

Es ist bekannt, daß Kopfhörer trotz Verwendung dynamischer Systeme immer nur eine beschränkte Qualität, besonders bei tiefen Frequenzen, aufweisen. Um einen einwandfreien und reproduzierbaren Frequenzgang zu erlangen, ist es bekannt, Kopfhörer so an das oder die Ohren anzulegen, daß die Ohren gut abgeschlossen werden (vgl. High Fidelity-Jahrbuch 1967/68, S. 87 und 88). Die erforderliche gute Abschließung der Ohren kann aber nur durch einen verhältnismäßig starken Druck des Hörers auf die Ohren erreicht werden. Dadurch entstehen Unbequemlichkeiten, die das lange Tragen eines Kopfhörers zur Last werden lassen. Als Folge davon wird der Tragbügel aufgebogen, damit der Hörer lose auf den Ohren anliegt. Es entstehen unkontrollierbare öffnungen zwischen dem Ohr und dem Kopfhörer, die den Frequenzgang ebenfalls unkontrolliert beeinflussen.

In den deutschen Patenten 8 88 113 und 9 52 358 werden Lösungen gezeigt, diese Frequenzgangbeeinflussung zu verringern. Das Grundprinzip dieser Lösungen sieht vor, die dem Ohr abgewendete Seite der Membran an den den Hörer und den Kopf umgebenden Luftraum anzukoppeln und dann den

ίο Hörer nur lose an das Ohr anzulegen. Die gleichen Vorschläge werden in den deutschen Auslegeschriften 1173 946 und 1177211 gemacht. Dadurch wird eine Verbesserung der Tiefenübertragung erreicht. Diese Lösungen haben aber alle zusammen den Nachteil, daß der von dem Hörer, der Ohrmuschel und dem Gehöreingang begrenzte Raum zusammen mit den mehr oder weniger Undefinierten öffnungen der Ohranlage einen Helmholtzresonator bildet. Er besitzt je nach der Größe des Volumens und der

zo öffnungen sich ändernde Resonanzfrequenzen. Der Frequenzgang des Hörers ist also wiederum Undefiniert. Die durch den Resonator entstehenden Frequenzgangbeeinflussungen sind sehr störend. Sie verfälschen das zu übetragende Schallereignis sehr. ■ Der Kopfhörer gemäß der vorliegenden Erfindung ist nun dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz der Membran selbst im unteren Übertragungsbereich liegt und daß mechanische Mittel vorhanden sind, die einerseits ein Abdichten des Gehöreinganges zu dem den Kopf und den elektroakustischen Wandler umgebenden Luftraum verhindern und die andererseits die Größe der Ankopplungsöffnung des Helmholtzresonators definieren und mit dem akustischen Widerstand ihres Materials die Wirkung des Resonators so weit dämpfen, daß in der Praxis die sonst auftretenden. Resonanzstörungen durch den Helmholtzresonator nahezu völlig beseitigt sind.

Die Erfindung beseitigt also die obenerwähnten Schwierigkeiten dadurch, daß die undefinierbare Ohranlage durch mechanische Mittel eindeutiger gemacht wird und der Hörer trotzdem nur lose am Ohr anliegt. Eine Deformierung der Ohrmuschel und Veränderung des Volumens des Gehörganges ist fast völ-Hg vermieden. Die mechanischen Mittel, die die Ohranlage definieren, bestimmen gleichzeitig nach der Erfindung die Größe der Ankopplungsöffnung des Helmholtzresonators und dämpfen mit dem akustischen Widerstand ihres Materials die Wirkung des Resonators. In einer Weiterbildung zeigt die Erfindung Wege auf, das Übertragungsmaß des Hörers bei den Tiefen zu verbessern.

Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Mittel aus akustischem Dämpfungsmaterial bestehen.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist

dadurch gekennzeichnet, daß das akustische Dämpfungsmaterial aus Schaumnetzpolstern besteht.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das akustische Dämpfungsmaterial auf seiner Fläche zwischen der Membran und dem Gehörgang eine oder mehrere öffnungen besitzt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schallausgänge von der dem Ohr abgelegenen Seite der Membran zu dem den akustischen Wandler und den Kopf umgebenden Luftraum über akustische Leitun-

gen geführt ist, die auf dem in den Luftraum mündenden Ende mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen sind.

Eine Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die akustischen Leitungen so dimensioniert sind, daß ihr an die Membran angekoppelter Wellenwiderstand die Membran dämpft.

Die Abbildung soll die Erfindung erläutern. Sie zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Hörer nach dem Erfindungsgedanken. Das Kunststoffgehäuse 1 besteht beispielsweise aus dem Zylinder 1.1, dem rückwärtigen Deckel 1.2 und dem vorderen Deckel

1.3. Dieses Gehäuse hält in seinem Inneren das Magnetsystem, bestehend aus dem Kernmagneten 2, dem ferromagnetischen Boden 2.1, dem Kempolschuh 2.2, dem Ringpolschuh 2.3 und dem Jochteil

2.4. Der nichtmagnetische Einsatz 2.5, er bestehe beispielsweise aus einem Kunststoff, bildet mit der Innenwand 2.4 in bekannter Weise Kanäle 2.6 mit beispielsweise angenähert rundem oder quadratischem Querschnitt. Die Kanäle 2.6 sind durch den Boden 2.1 und den Deckel 1.2 in den den Kopfhörer umgebenden Luftraum geführt. Sie sind mit den akustischen Widerständen 2.7 an ihre Mündung abgeschlossen. Die Kanäle 2.6 bilden akustische Leitungen, die an ihrer Mündung mit ihrem Quellenwiderstand durch den akustischen Widerstand 2.7 abgeschlossen sind. Ihr Gegenende mündet in bekannter Weise in den flachen Raum 2.8 unter dem Luftspalt 2.9. In ihm befindet sich die nicht gesondert dargestellte Schwingspule der Membran 3. Zwischen der Membran 3 und dem vorderen Deckel 1.3 befindet sich ein Resonatorvolumen 4, welches über die öffnungen 1.31 im Deckel 1.3 und das Abstandsmittel 5 nach der Erfindung den Schall in den Gehörgang 6.1 der Ohrmuschel 6 leitet. Das Abstandsmittel 5 besteht in diesem Beispiel aus einem sehr weichen akustischen Widerstandsmaterial, beispielsweise einem Schaumnetzpolster. Das von dem Gehöreingang 6.1 der Ohrmuschel 6 und dem vorderen Deckel 1.3 begrenzte Resonatorvolumen des Helmholtzresonators ist nach dem Erfindungsgedanken durch den schalldurchlässigen dünnen Querschnitt des Abstandsmittels 5 an den den Hörer und das Ohr umgebenden Raum stark gedämpft angekoppelt. Dadurch wird die Resonanzfrequenz des Resonators gedämpft.

Der von der Rückseite der Membran kommende Schall erreicht durch den Luftspalt die beispielsweise vier etwa gleichmäßig auf einem Kreisumfang verteilten akustischen Leitungen 2.6. Sie bilden für den rückwärtigen Schall eine Führung zu dem den Hörer umgebenden Luftraum. Der durch den Wellenwiderstandsabschluß 2.7 in ihm austretende rückwärtige Schall wird durch die große Entfernung von 2.7 um das Gehäuse herum bis zum mechanischen Mittel 5 stark in seiner Amplitude gedämpft. Er erreicht dann nochmals durch das mechanische Mittel 5 gedämpft den Gehöreingang 6.1. Auf diese Weise wird durch die Erfindung die sonst bei hinten offenen Wandlern starke Tiefenauslöschung weitgehend vermindert.

Die akustische Leitung 2.6 und ihre Wellenwiderstandsabschlüsse 2.7 sind so bemessen, daß sie als Dämpfung der Membran dienen. Umfangreiche Erprobungsversuche mit derartigen Hörern und einer Vielzahl von Erprobungspersonen haben gezeigt, daß die Dämpfung des rückwärtigen Schalles der Membran vor ihrem Eintritt in den Gehöreingang einen entscheidenden Fortschritt des Standes der Technik brachten. Die bisher bekannten Resonanzstörungen durch die Helmholtzresonatoren sind nahezu völlig beseitigt, und die Hörer zeigen eine gegenüber dem bisher bekannten Stand der Technik wesentlich verbesserte Tiefenübertragung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Kopfhörer mit Schallausgängen beiderseits der Membran, wobei der Schall aus einem von ihnen direkt auf den Gehörgang einwirkt, während der Schall aus dem anderen den Gehöreingang nur auf Umwegen erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Resonanzfrequenz der Membran selbst im unteren Übertragungsbereich liegt und daß mechanische Mittel vorhanden sind, die einerseits ein Abdichten des Gehöreinganges zu dem den Kopf und den elektroakustischen Wandler umgebenden Luftraum verhindern und die andererseits die Größe der Ankopplungsöffnung des Helmholtzresonators definieren und mit dem akustischen Widerstand ihres Materials die Wirkung des Resonators so weit dämpfen, daß in der Praxis die sonst auftretenden Resonanzstörungen durch den Helmholtzresonator nahezu völlig beseitigt sind.

2. Kopfhörer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanischen Mittel aus akustischem Dämpfungsmaterial, beispielsweise aus einem Schaumnetzpolster, bestehen.

3. Kopfhörer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das akustische Dämpfungsmaterial im Bereich zwischen der Membran und dem Gehöreingang eine oder mehrere öffnungen besitzt.

4. Kopfhörer nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schallausgänge von der dem Ohr abgelegenen Seite der Membran zu dem den akustischen Wandler und den Kopf umgebenden Luftraum über akustische Leitungen geführt ist, die auf dem in den Luftraum mündenden Ende mit ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen sind.

5. Kopfhörer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die akustischen Leitungen so dimensioniert sind, daß ihr an die Membran angekoppelter Wellenwiderstand die Membran dämpft.