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Die
Erfindung betrifft einen mehrkanaligen Raumklang-Kleinkopfhörer mit
zwei Schallwandlern pro Kleinkopfhörer-Kapsel und Ohrmuschel-Aufliege-Elemente
bzw. -Weichpolster zur optimierten, gerichteten Baß-/Mitten-/Höhen-Schallabstrahlung
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Dies ist erfindungsgemäß durch ein auf die Schallwandler-Halterung
bzw. einem sogenanntem Buffer-Board aufgebrachtes Dämpfungsflies
ergänzt,
was die Oberfläche
des Buffer-Boards mit samt der SURROUND-Schallwandler-Abstrahlfläche bedeckt.
Die Erfindung betrifft außerdem
eine spezielle, dezentrale Anordnung der beiden Schallwandler, welche
zudem vor der jeweiligen Membran einen Schallverschließungsbereich
mit hohem akustischen Widerstand aufweist. Dieser Verschließungsbereich
befindet sich erfindungsgemäß für den Direkt-/Frontsignal-Schallwandler
bzw. -Membran vorwiegend in der oberen Schallabstrahlungsfläche sowie
für den
Effekt-/Surround-Schallwandler bzw. -Membran vorwiegend in der unteren
Schallabstrahlungsfläche. Die
Erfindung betrifft eine Rotations-Verstellbarkeit der Kleinkopfhörer-Kapsel und der beiden
Schallwandler nach den individuellen Ohrmuschel-Anatomie-Vorgaben,
d.h., der Pinna-Neigung, welche vorwiegend eine Neigung dieser Ohrmuschel
betrifft. Schließlich
betrifft die Erfindung eine in das Gehäuse oder Kapsel des Kleinkopfhörers innerhalb
eingebrachte Quarzsand-Beschichtung und ein innerhalb angebrachtes
Schallwandler-Akustik-Trennungsflies.
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Mit
der Miniaturisierung der Halbleiterelektronik sowie Einführung der
Digitaletechnik wurde der Ruf laut nach kleineren, handlichen Kopfhörern für den Mobileinsatz
beispielsweise in freier Natur. Stöpsel-, Einsteckkopfhörer und
ohraufliegende Kopfhörer
bilden bis heute in der Verkaufstatistik den Haupteil der verkauften,
kopfbezogenenen bzw. ohrnahen Kleinbeschallungsmedien. Dies widerspricht
den sonstigen qualitativen Entwicklungen, zumal vorwiegend größere Kopfhörer, wie
die ohrumschließenden Kopfhörer zu den
weiterentwickelteren gehören.
Neben der ausgereizten, neutralen, also lautsprecher-kompatiblen
Klangbild-Schaffung (siehe Diffusfeld- oder Freifeld-Entzerrung
von Kopfhörern),
was auf die Beeinflußbarkeit
u.a. der Membran-Oberflächengestaltung
zurückzuführen ist,
stehen nunmehr seit einigen Jahren raumakustische Aspekte bei der Hörereignisrealsierung
mittels Kopfhörer
im Vordergrund der Kopfhörerentwicklung.
Insbesondere durch einige auf den Erfinder zurückgreifende Erfindungen (WO-91/01616
bzw.
EP 0484354 und PCT/DE94/01340),
die über
akustomechanische Lösungen
die Wiedergabeseite, also den Kopfhörer so beeinflussen, daß eine Vorneortung
von Klanggeschehen möglich
ist, sind nicht zuletzt 3D-räumliche Klangfelder
in der (Kino-Raumklang-) Mehrkanaltonwiedergabe gefragt und schließlich inzwischen
auf dem Unterhaltungselektronikmarkt eingeführt worden. Dabei werden Schallwandler
dezentral, z.B. vorne-unterhalb des Gehörgangs für das vorne wahrzunehmende
Teilhörereignis
platziert. Defacto wird damit nicht nur die Klangfarbe, sondern
auch die räumliche
Abbildung von Hörereignissen
lautsprecherkompatibel gestaltet. Die "alten" Quadrophoniekopfhörer wiesen hier im wesentlichen
vorne (hinten) in der Gehörgangshorizontallinie
angeordnete Schallwandler auf, die zu wenig Hörrichtungsinformation schufen
und folglich nicht die "kopfhörertypische,
lästige" Klangbild-Elivation
(Oben-Im-Kopf-Ortung) ausschalten konnten.
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Zur
Beseitigung der sogenannten Im-Kopf-Lokalisation wurden früher spezielle
Kunstkopfaufnahmen erstellt oder desgleichen ab den Achzigerjahren
mittels digitaler (individueller) Richtungsfilterung geschaffen/simuliert,
was jedoch bis heute nur ein personenspezifisch funktionierendes sowie
teueres Verfahren darstellt und sich deshalb nicht durchsetzte.
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Neuere
Vorschläge
des Erfinders zur Verbesserung der Vorneortung mittels Kopfhörer beruhten
auf eine ohrnahe Verschließung
der Abstrahlwirkung von Schallwandlern, die entweder in ohraufliegender
(Stereokleinkopfhörer)
oder in ohrumschließender
(mehrkanaliger Surround-/Raumklang-Kopfhörer) Ausgestaltung eine Miniaturisierung
von Kopfhörern
zur Andeutung brachte. Bis dato gab es keinen Kleinkopfhörer mit
Vorneortung (auch Bühneneffekt
genannt) für
den portablen Einsatz über
z.B. Mini-Kassetten-Recorder.
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Neben
dem hat sich in den Neunzigerjahren vermehrt eine sogenannte Heimkino-Beschallungssituation
aufgetan, welche die DOLBY-PRO-LOGIC-Mehrkanaltonwiedergabe zu Hause offerierte.
In der Zukunft stoßen
Vergleichsfähige
oder verbesserte Verfahren, wie DOLBY-AC3 oder DAB-3-2-Ton oder
CIRCLE-SURROUND u.s.w. dazu. Dies greift überwiegend auf eine fünfkanalige
Lautsprecherbeschallung zurück,
wobei sich die o.g., "alte" Quadrophonie-Kopfhörertechnik
und speziell Jene des Erfinders sich zunehmend als funktionierender
Lautsprecherersatz etablieren.
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In
den Siebziger-/Achtigerjahren wurde zur Reinigung der Oberfläche von
Langspielplatten erfolgreich sogenannte "CANTOSWEEP's" der
deutschen Firma CANTON verkauft. Dieser kammartige Gegenstand ermöglichten
mittels extrem feiner, ca. 1 cm langer (Kunststoff-) Haare (zwei
parallele Leisten), die in Rede stehenden Schallplatten von Statikstaubbefall
zu reinigen.
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Darüberhinaus
sei auf die Weiterentwicklung von sogenannten digitalen Signalprozessoren
hingewiesen, welche eine Beeinflussung des analogen Tonsignales
in der digitalen Verarbeitungsebene breitbandig zuläßt. Hieraus
entstehen digitale Multieffektegeräte (oder -prozessoren) mit
der Aufgabe, Klangbildentzerrungen oder Mehrfachverzögerungen
(u.a. Hallerzeugung) zu regenerieren. Ebenso auf den Erfinder zurückgreifend
liegt es nun auf der Hand, das bereits vorgeschlagene, portable
Kleingerät
zur mehrkanaligen Versorgung von Raumklangkopfhörern (
DE 195 14 105 ) mit einem adäquaten, mehrkanaligen
Kleinkopfhörer
zu ergänzen,
wobei hier die Maßstäbe der Baß-/Mitten-/Höhen-Tonwiedergabe-Qualität von optimierten,
ohrumschließenden
Raumklangkopfhörern
als Vorgabe dienen sollen. Zudem wird hierbei besonders auf spezielle Raumkonfigurationen
Wert gelegt (u.a. größere Verzögerungszeiten
bei der Erst-Wandreflexions-Simulation), die für die NUR-Kopfhörer-Tonwiedergabe zu adäquaten Hörereignis-Räumlichkeiten
führ, wie
z.B. mit üblichen,
vorgegebenen, kürzeren
Erst-Wandreflexionsmustern via mehrkanaliger Lautsprecher-Beschallung.
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Bei
Versuchen des Anmelders (Erfinders), die Platzprobleme eines Kleinkopfhörers zu
bewältigen
und trotzdem einen hochqualitativen Raumklang zu schaffen, hat sich überraschenderweise
herausgestellt, daß zwei
in unmittelbarer Nähe
angeordnete Schallwandler, mit Teilanhebung des akustischen Widerstandes
(Verschließung
von Wandler-Abstrahlteilflächen), einer
speziellen Formgebung, Weichheitsgestaltung und Oberflächen-Samtbehaarung
(viele, einige Millimeter lange, dicht angeordnete, dünne Haare)
eines aus Schaumgummi bestehenden, ohraufliegenden Ohrmuschel-zu-Kopfhörerkapsel-Ohrpolsters eine
Optimierung in den Kleinkopfhörer-Übertragungsmaßen (u.a.
im Baßfrequenz-Bereich)
beider Schallwandler erzielt wird und dabei die anteilige Stereotonsignal-Vorneortung
sowie oben-rückwärtig zum
liegen kommende Stereo-Surround-Tonwiedergabe in seiner Richtungsabbildung nicht
negativ beeinflußt
wird. Durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 2 bis
5 wird demnach die Aufgabe gelöst,
auch bei ohraufliegenden Kleinkopfhörern eine optimale Schallübertragungankopplung
an die Ohrmuschel, speziell im Baßbereich, zu erzeugen.
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Ferner
steht hierbei ein vergleichsweise (gegenüber dem Front-Wandler) kleiner
gewählter
Surround-Wandler und eine Quarzsand-Beaufschlagung der Kopfhörerkapsel-Innenseite
gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen von Anspruch 10, 11 und 17 im Vordergrund. Dadurch wird
die Aufgabe gelöst, eine
bezüglich
der mehrkanaligen Raumtonsignal-Beschallung leistungsadäquate Schallwandler-Verwendung (der FRONT-Wandler
ist größer als der
SURROUND-Wandler, da die Front-/Direkt-Hörereignisse mit mehr Schalleistungshub
vorgegeben sind, als die Surround-/Hintergrunds-/Effekt-Hörereignisse)
in ein kleines, platz- reduziertes Gehäuse eingebracht, wobei u.a.
für den
Hörhöchstfrequenzbereich
eine rauhe, den Schall diffus brechende Innengehäuse-Oberflächen-Gestaltung (Quarzsand) eingebracht
ist.
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Nachdem
grundsätzlich
jeder Mensch über eine
individuelle Ohrmuschel-Gestaltung/-Größe verfügt und diese
zwei Ohrmuscheln unterschiedlich schräg geneigt an der Kopfschläfenseite
vorzufinden sind, ist insbesondere bei Kopfhörern mit Vorneortung die vom
Anmelder speziell entwickelte, dezentrale Schallwandleranordnung
und/oder Verdeckung einer Schallwandler-Teilabstrahlungfläche besonders
richtungs-klangbild-entzerrbar, was den kennzeichnenden Merkmalen
der Ansprüche
6 bis 16 entspricht. Hierbei ist insbesondere in den Ansprüchen 9 bis
13 die Wandler-Richtcharakteristik auf die Ohrmuschel-Richtungshörwirkung
dargelegt und ferner über
die Ansprüche
6 bis 8 die Neigung der Ohrmuschel per Rotation der Kleinkopfhörer-Rapsel
um einige Grad berücksichtigt,
wobei im Gegenzug für
diese schläfenseitige
Schrägstellung
der Kopfhörerkapsel
die beiden Schallwandler vor der Ohrmuschel kompensatorisch (entgegen
dem o.g. Kapsel-Neigungswinkel
gedreht), gemäß den Ansprüchen 14 bis
16, angepaßt
sind. Außerdem
sind, gemäß dem Ansprüchen 18
und 19, jene zwischen der Ohrmuschel und dem Kopfhörer-Buffer-Board
(Trennwand bzw. Schallwandlerhalterung) sowie in dem Kleinkopfhörergehäuse (u.a.
zwischen den Wandlern), gemäß den Ansprüchen 20
und 21, auftretende Interferenzen und Resonanzen mittels Dämpfungsfliese (Filze)
reduziert.
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Dadurch
wird die Aufgabe gelöst,
die Präzision
der Ortbarkeit von Front-/Vorne-Hörereignisse, gegenüber den
Effekt-/Surround-/Rear-Hörereignissen
bei mehrkanaliger Tonwiedergabe durch einen kleinen mehrkanaligen
Kopfhörer,
im Zusammenwirken mit dem Klangbild über den gesamten Hörfrequenzbereich,
zu optimieren.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert; es zeigen
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1 schematisch
die ohraufliegende Anordnung eines vierkanaligen Raumklang-Kleinkopfhörers mit
im wesentlichen dezentral angeordneten, größenmäßig unterschiedlichen und bedämpften Wandlern
in der Draufsicht,
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2 schematisch
diesen vierkanaligen Raumklang-Kleinkopfhörer in der Seitenansicht mit herausgehobenen
Ohrpolster, was seitlich am Kopfhörerrand eine tieffrequente
Schallwellenflucht verhindert verhindert und
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3 vier
unterschiedliche Kleinkopfhörer-Diffusfeld-Übertragungsmaße, wobei
ein Vergleich von üblichen
Kleinkopfhörer-Übertragungsverhalten mit einem
erfindungsbezogen Entwickeltem Modell vorgelegt ist.
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In 1 bezeichnet
die Bezugsziffer 1 das Außenohrrelief des linken Ohres
eines Kopfhörerbenutzers, 2 die
als Umriß dargestellte
Kapsel oder Gehäuse
des Kleinkopfhörers, 3 den
FRONT-Schallwandler, 3a den schallundurchlässigen,
verdeckten oder geschlossenen Schallabstrahlungsbereich des FRONT-Wandlers 3, 4 den
offenen oder durchlässigen
Schallabstrahlungsbereich des FRONT-Wandlers 3, 4a die
geschwungene Trennungslinie zwischen dem geschlossen 3a und
dem schall-offenen/-durchlässigen
Abstrahlungsbereich 4, 5 den SURROUND-Schallwandler, 5a den
offenen Schallabstrahlungsbereich des SURROUND-Wandlers 5, 6 den
schallundurchlässigen,
verdeckten oder geschlossenen Schallabstrahlungsbereich des SURROUND-Wandlers 5, 6a die
geschwungene Trennungslinie zwischen dem geschlossenen 6 und schall-offenen/-durchlässigen 5a Abstrahlungsbereich, 7 in
Draufsicht den für
tieferfrequenzen Tonsignalanteile ausgelegten, schließenden Ohrpolster-Schalldurchlaßbereich
(siehe nachfolgend gemäß 2,
Bereich 13) und den behaarten Oberflächenbereich eines Ohrpolsters
(siehe nachfolgend 2, Bereich 14), A die
Achse für
die Ausgangsposition/-einstellung des Kleinkopfhörers (lotrecht), B die Gehörgangslage-Kapselmitten-Achse des Kleinkopfhörers (grundsetzlich
90 Grad gebunden/senkrecht zu Achse A), C die Achse für eine nicht klang-effektive
Rotationsausrichtung des FRONT-Wandlers 3 für eine Vorneortung
von Hörereignissen
(falls die Achslage A = G ist; Achse G, siehe unten), D und H die
Achsen für
eine klang-effektive Achslage bei rotiertangepaßtem FRONT-Wandler 3,
E die Achse für
eine nicht klangeffektive Rotationsausrichtung des SURROUND-Wandlers 5,
F und J die Achsen für
eine klang-effektive Achslage bei rotiert-angepaßtem SURROUND-Wandler 5,
G die Achse bei vorgegebener, geneigter Ohrmuschel (o.g. Anpassungskriterium
Achse A = G), ALFA den Einstellwinkel für eine optimale Anpassung des
Kleinkopfhörers
an die üblicherweise
leicht geneigte Ohmuschel (ALFA = eingeschlossener Winkel zwischen den
Achsen A und G; o.g. Anpassungskriterium: ALFA = 0 Grad), BETTA
den Einstellwinkel des klang-effektiv bzw. rotiert-angepaßten Wandlers 3 (+/– BETTA
= eingeschlossener Winkel zwischen den Achsen H/D) und GAMMA den
Einstellwinkel des klangeffektiv bzw. rotiert-angepaßten Wandlers 5 (+/– GAMMA
= eingeschlossener Winkel zwischen den Achsen J/F).
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In 2 bezeichnet
die Bezugsziffer 8 die Kleinkopfhörer-Kapsel/-Gehäuse in Schnittdarstellung, 9 den
FRONT-Schallwandler, 10 den SURROUND-Schallwandler, 11 den
stabileren/dichteren/härteren
sowie schalldurchlässigen
(Schaumgummi-) Ohrpolsterbereich, 12 den weicheren, schalldurchlässigen (Schaumgummi-)
Ohrpolsterbereich, 13 den für tieferfrequente Tonsignale
schließenden
Außenrandbereich
des (ohrmuschel-aufliegenden) Ohrpolsters, 14 den behaarten
Randbereich des seitlich für
tieferfrequente Tonsignale schließenden Ohrpolsters, 15 den
mittigen, maximal offenen/schalldurchlässigen, aber mechanisch die Wandler 3, 5 schützenden
Bereich des Ohrpolsters, 16 das Buffer-Board bzw. Schallwandlerhalterung bzw.
akustische Trennwand (Trennung des Schall-Luftvolumens in der Kopfhörerkapsel
von dem ohrmuschelnahen Schall-Luftvolumen), 16a ein Flies (u.a.
Filz) zur akustischen Bedämpfung
und/oder Entkopplung der Wandler 3, 5 sowie deren
Schallgesamtabstrahlung, 17 und 17a den schallgeschlossenen
Bereich des Wandlers 3, 9 und 5, 10 (gemäß 1,
Bereiche 3a und 6), 18 ein Kopfhörerkapsel-Kopfhörerbügel-Gelenk, 19 eine
Spann-Schraube im Gelenk 18, 20 eine befestigte
Schaubenmutter bzw. gewinde-versehener, verbreiterter Bereich der Kleinkopfhörer-Kapselrückwand 8, 21 eine
Innen-/Außenrasterung
(dreiecksförmig)
auf der Kapselseite 8 sowie fußseitig am Gelenk 18, 22 sowie desgleichen 23 den
mittigen Hochtonkegel der Schallwandlermembran, jeweils des FRONT-
und SURROUND-Wandlers 3, 9 sowie 5, 10, 24 ein
akustisches Trennfilz, damit die o.g. FRONT-/SURROUND-Wandler im
Kopfhörergehäuse gegenseitig bedämpft sind
und 25 die Rotationsstabilisierung/-führung für den Kopfhörerbügel zur Richtungsfixierung
der Kapsel 2/8, damit der Einstellwinkel ALFA
die Kapsel stabil in einer Vorzugsaxchlage A = G hält.
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In 3 bezeichnet
A', B', C' und D' jeweils das an einem
bestimmten, menschlichen Ohr (ungefähr Medium-Ohrmuschel) erfaßte Diffusfeld-Übertragungsmaß eines
preiswerten WALKMAN-Kopfhörers
(A'), eines gehobeneren
Klein-Kopfhörers
für den
portablen Compact-Disc-Player-Einsatz
(B'), eines hörereignis-richtungsoptimierten
Kleinkopfhörers
mit Vorneortung von Klanggeschehen (C') und eines erfindungsgemäßen, im
vorwiegend Baß-
sowie Mitten-/Höhen-Bereich
klangoptimierten, vierkanaligen Kleinkopfhörers (D') mit dargestellen FRONT-Schallwandler-Eigenschaften,
wobei ab der Frequenz 1 kHz aufwärts
die punktierte Teilgraphik D' mit
der von C' identisch
ist.
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Erfindungsgemäß ist vor
einer Ohrmuschel 1 eine Kleinkopfhörerkapsel 2 (vorzugsweise
angeordnet, die in sich ein mit einem Dämpfungsflies 16a versehenes
Buffer-Board 16 (auch gittersteg-artige Trennwand oder
Schallwandler-Halterung genannt) hält. Das Dämpfungsflies 16a sorgt
anhand seiner Filz-Ausführung
(1 bis 2 Millimeter dick) für
eine Reduzierung von sog. stehenden Wellen bzw. Resonanzen zwischen
der Ohrmuschel und dem Bufferboard 16. Anstantt einem vorzugsweise
ausgewähltem
Naturfilz sind auch synthetische Stoffe denkbar. Die Kleinkopfhörerkapsel 2, 8 selbst
ist vorzugsweise offen, d.h. schalldurchlässig gestaltet, womit klangbeeinflussende
(Gehäuse-)
Resonanzen reduziert werden.
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Das
Buffer-Board 16 sowie Flies 16a sind desweiteren
durch ein Ohraufliege-Weichpolster 7, 11 bis 15 beaufschlagt.
Dieses erzeugt zum einen über
einen insbesondere für
tieferfrequente Schallanteile (welche von zwei Schallwandlern 3/9, 5/10 erzeugt
werden) ausgelegte, im wesentlichen schallundurchlässige (d.h.,
mit hohem akustischen Durchgangswiderstand versehene) Ummantelung 13 für eine angehobene
Ohrmuschel-Baß-Tonfrequenz-Beschallung.
Gestützt
wird die in Rede stehende Ummantelung 13 durch ein Schaumgummi-Innenmaterial 11,
welches einen härteren
(druckunnachgiebigeren) Charakter hat, als das ohrmuschel-nahe,
sich der Reliefform der Pinna 1 anpassende, weichere Schaumgummi-Innenmaterial 12.
Beide Schaumgummi-Innenmaterial-Bereiche sind schalldurchlässig und
sind vorzugsweise fließend übergehend
vom härteren
Zustand (gemäß 11)
zum Weicheren (gemäß 12)
vorgegeben.
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Zur
Verstärkung
der Baß-Tonübertragung (kein
freies Entweichen der tieffrequenten Tonsignalanteile, sondern Bündelung;
ergibt stehende Baßwellenausbreitung
im geschlossenen Raum) sind auf das Schaumgummi-Innenmaterial 11 und 12 ist
zweitens eine feine/dünne,
dicht nebeneinander strukturierte Behaarung 14, mit vorzugsweiser
Haarneigung nach Innen, vorgesehen, welche in Richtung Buffer-Board-Mitte eine
Haar-Verkürzung
aufweist und schließlich
nur noch aus einem maximal schalldurchlässigen Schallwandler-Verdeckungs-//-Schutzmaterial 15 besteht.
Somit bleiben mittels 15 Hautpartikel (Staub) von den schwingenden
Membranen der Wandler 3/9, 5/10 fern.
Folglich ist eine Reihenfolge des akustischen Widerstandes von Kapselaußenseite
nach innen, gemäß 13 über 14 nach 15,
fallend geschaffen.
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Um
die Richtcharakteristik der Ohrmuschel 1 für eine Hörrichtungs
ebenen-Erzeugung für
vorne sowie hinten-oben optimal ausnutzen zu können sind erfindungsgemäß nach 1 die
Schallwandler 3 und 5 (bzw. nach 2,
gemäß 9, 10)
gehörgangsnahe
ebenfalls mit einem akustisch hoch schließendem Oberflächenmaterial 3a, 6 versehen,
so daß bei der
Schallwellen-Ausbreitung/-Erzeugung nur Schalle über die im wesentlichen offene
Schallwandlerabstrahlungsfläche 4, 5a zur
Ohrmuschel gelangt. Die beiden Schallwandler selbst sind aus Gehäuse-Platzgründen, erstens
schräg
unten (überwiegend),
leicht vorne sowie zweitens oben 3/9, leicht nach
hinten versetzt 5/10 (bezüglich der Ohrmuschelmitte/Gehörgangeintrittspunkt)
angeordnet. Die Ohrmuschel 1 bewirkt eine pinna-relief-typische,
frequenzabhängige
Beugung der vornehmlich linear vorgegebenen (wiedergegeben) Tonsignalanteile, die
für den
FRONT-Wandler 3/9 eine vorne-typische sowie für den SURROUND-Wandler 5/10 eine
obenhinten-typische (Vergleich und Vorgabe: freier Schalleinfall)
Kopfhörer-zu-Ohrgehörgang-Übertragungsmaß-Welligkeit
aufweist.
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Die
jeweils schalldurchlässigen 4, 5a und schallundurchlässigen 3a, 6 Abstrahlungsbereiche der
Wandler 3/9, 5/10 werden durch
eine geschwungen (rundlich angepaßt) geformte Trennungslinie 4a, 6a geprägt, welche
eine verbesserte Hochton-Abstrahlung der über den Mittenbereich 22, 23 der Membranen
abgestrahlte Schallwellen vorsieht. Dies hebt insbesondere den obersten
Hörfrequenzbereich an,
der aufgrund von dynamischen Schallwandler-Eigenschaften normalerweise
oberhalb 14 kHz einen abfallenden Charakter offen legt, erfindungsgemäß nun weniger
ausfällt!
Anders ausgedrückt,
wird der Baß-Mittenbereich
während
der Schallwandlung teilweise verdeckt und folglich in seiner Intensität reduziert
(bzw. gerichtet zur Ohrmuschel, siehe obige Erläuterungen), während der
Höhenbereich
zur Ohrmuschel wandler-senkrecht abgestrahlt wird (ohne Streuung).
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Die
akustischen Widerstandswerte der Erfindung verhalten sich hierbei
wie folgt: Der Wert des Buffer-Boards 16 ist größer als
der des wandler-verdeckenden Materiales 3a, 6,
Letzterer ist größer als jener
des Dämpfungsfließes 16a (24),
Letzterer ist größer als
jener der offenen Schallabstrahlungsbereiche 4, 5a.
Diese offenen Schallabstrahlungsbereiche sind über eine schalldurchlässige, mittels
rechteckiger oder runder Durchbrüche
versehenen Gitter-Verdeckungsstrukturierung gewährleistet (somit mechanischer
Schutz für
die eingeschlossenen Schwing-Membranen der Wandler 3/9, 5/10 gegeben).
Beide Schallabstrahlungsbereiche 4, 5a und 3a und 6 sind
durch ein schalenartiges Wandler-Verschlußelement gewährleistet,
also nicht im Buffer-Board integriert berücksichtigt, womit die beiden Verschlußelemente 4, 5a sowie 3a und 6,
gemäß den Einstellwinkeln
BETTA und GAMMA (siehe 1), unabhängig von allen anderen, o.g.
Elementen der Erfindung rotierend verdreht/verstellt werden können.
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Dies
bezieht sich auf eine erfindungsgemäße Anpassung des Kleinkopfhörers bezüglich der
individuell vorgegebenen Ohrmuschel-Neigung, was eine "lotrechte" Rotation/Drehung
der Kopfhörerkapsel 2, 8 zur
Folge hat. Meistens sind menschliche Ohrmuscheln 1 leicht
nach hinten fallend geneigt und in 1 mit der
Achse G bzw. mit dem (Einstell-) Winkel ALFA dargestellt. Demnach
ist für
eine optimierte Anpassung des Kleinkopfhörers (Kapsel 2, 8) eine
Verdrehung bzw. Justage der Kapsel um den Einstellwinkel ALFA vorzunehmen.
Somit geht die anfängliche
Kapselgrundstellung, mit der Achslage A gezeigt, mittels Winkelverdrehung
ALFA in eine Lage bzw. Kapsel-Achslage G über. Dies geschieht über ein
Kopfhörerkapsel-Kopfhörerbügel-Gelenk 18 mit Spannverschlußvorrichtung 19, 20 und 21.
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Konsequenterweise
sind die Wandlerverschluß-Elemente
(siehe 3a und 4 sowie 5a und 6) aus
ihrer Ausgangposition der Achslagen C und E zu verändern/verdehen,
um letztlich wieder für
eine Ideal-Beschallungssituation am Ohr zu sorgen. Für den Anfang/Ausgangsposition
des Abstimmverfahrens entsprächen
die Achslagen von nämlich
keinesfalls einer optimalen Klang-/Hörereignis-Orientierung, da z.B.
das Wandlerverschlußelement 3a, 4 bei
vorgegebener Ausgangsachslage A auf eine der Achslage D, d.h., um
plus BETTA verdrehte Führung
der Trennlinie 4a existieren würde; bei dem Verschlußelement 5a, 6 sowie
der zugehörigen
Trennungslinie 6a bzw. kann zunächst eine Achslage E vorgegeben sein.
Folglich sind die in Rede stehenden Wandlerverschlußelemente
bei Kapselverdrehung von A auf G um den Einstellwinkel ALFA, jeweils
um den Einstellwinkelbetrag größergleich
plus BETTA und plus GAMMA, gemäß den Achslagen
H und J der Trennungslinien 4a und 6a, zu justieren.
Ansonsten ergäben
sich Fehlstellungen der Wandlerverschlußelemente um den Winkelwert
von minus BETTA und minus GAMMA, jeweils auf die Achlagen D und
F, wobei F bei zunächst
vorgegebener Achslagenausgangstellung E für den SURRAOUND-Wandler 5/10 klangfarben-verfälschungs-unkritischer
ist. Nochmals wiederholt, eine unkorrekte Justage der Wandlerverschlußelemente 3a/17, 6/17a mit
ihren zugehörigen
Trennungslinien würde
eine subjektive Dissonanz in der allgemeinen Hörereignis-Vorneortung und einhergehenden, ungewollten
Klangbild-Verzerrungen zur Folge haben! Bei einer Massen-Herstellung
der Kleinkopfhörer
für die
Konsumerebene ist sinnvollerweise und deshalb vorzugsweise eine
die "mittlere, menschliche
Ohrform-Anatomie etc." vorwegnehmende
Einstellung der Kapsel-Neigung (Winkelwert: Medium-ALFA) sowie eine
zugehörige
Rotationslage der Schallwandler-Verschlußelemente (Winkelwerte: Medium-BETTA/-GAMMA)
berücksichtigt:
Beispielsweise ALFA = + 15 Grad, BETTA = + 25 Grad und GAMMA = – 5 Grad.
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Die
vorangenannte Verstellung/Verdrehung der Kapselachslage von A auf
G um den Einstellwinkel ALFA ist im einzelnen wiefolgt realisiert:
Ein Kopfhörerkapsel-Kopfhörerbügel-Gelenk 18 ist
in seiner äußeren Form
rundlich gestaltet. Dieses und sein Gegenstück, der Kopfhörerbügel selbst
ergeben mehr oder weniger eine bewegliche Passung (meistens aus
Kunststoff, über
Zusammenstecken Bügel mit Kapsel
verbunden). Es besteht eine dreidimensionale Beweglichkeit des Kapsel-Bügelsystemes, welches
durch einen Stabilisierungssteg 25 gegen vertikale Rotationen
(siehe Achslagen-Veränderung A
nach G) zu einem im wesentlichen zweidimensionalen, beweglichen
System reduziert ist. Die dritte Verstellmöglichkeit (vertikal) ist erfindungsgemäß ohrmuschel-neigungsspezifisch
für eine
individuelle Position/Vorgabe zu fixieren! Dies ist über eine
(System-Spann-) Schaube 19, die in eine in die Kapsel 8 eingebrachte
bzw. integrierte Schaubenmutter 20 (oder mit einem zugehörigen Gewinde
versehenen Element) eingedreht wird, realisiert. Beim Lösen der Schaube 19 öffnet sich
die in Spannung stehende Vorrichtung, womit die Dreiecks-Zahnungen bzw. -Rasterungen
der Kapsel- (8) und Gelenks-Rückseiten-Oberfläche (19) keine Presspassung
ergeben. Die Dreiecksrasterung verhindert im gelösten Zustand eine vertikale,
also rotierende Verdrehung der Kapsel, welche für den normalen, justierten
sowie ohrmuschel-angepaßten
Kopfhörerbetrieb
(Kapsel-Achslage G über
ALFA hergestellt und fixiert) wesentlich ist. Die Dreiecksrasterung
beginnt zentriert um die Schrauben-Bohrung und endet sich aufspreizend
nach außen
hin bei einem Außendurchmesser von
ca. 1 bis 2 Zentimetern.
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Damit
eine Rückkopplung
während
des Betriebes/der Aussteuerung der FRONT- (3, 9)
und SURROUND-Wandler (5, 10) höchstmöglich reduziert wird, ist das
o.g. Dämpfungsflies 16a vorzugsweise
so angeordnet, daß es
den SURROUND-Wandler vollständig überdeckt.
Umgekehrt ist der komplette Schallabstrahlbereich 3a und 4 des Wandlers 3/9 kreisförmig ausgespart
(ausgestanzt).
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Innerhalb
der Kapsel ist ein weiteres Dämpfungsfließ 24 eingebracht,
welches ca. 1 bis 2 Zentimeter dicht ist und vorzugsweise aus Filz
oder ähnlichem
Stoff besteht. Dieses Flies 24 ist innerhalb des gesamten
Kleinkopfhörer-Kapsel-Innenbereiches
als Trennwand an die Kapsel 8 zwischen Wandlern fixiert eingebracht.
Mit 24 ist eine akustische Entkopplung der unabhängig voneinenader
schwingenden Schallwandler 3/9, 5/10 geschaffen,
welche tonsignalabhängige,
also fall-dynamische Frequenzgang-Veränderungen minimiert (Vergleich
allgemein: Interferenz-Verhalten zweier Quellen).
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Das
Kleinkopfhörer-Gehäuse 8 ist
schließlich
zudem mit Quarzsand- oder
Rosenquarzsand innenbeschrichtet, was, außer der Kapsel-/Gehäuse-Innenbedämpfung mittels 24,
höchstfrequente Hör-Tonsignalanteile
(im Sinne diffuser Wand-/Kapselreflexionen) bricht. Die Wahl des
o.g. Beschichtungsmateriales/-minerales bezieht sich, neben den akustischen
Gesichtspunkten, auch auf dem Anmelder bekannte, neutrale, entspannende,
(den Elektrosmog) abschirmende Wirkungen von Quarzen auf den menschlichen
Organismus. Hier sind natürliche Mineralien,
u.a. in kopfnähe
empfehlenswert! Bezüglich
der Qarzsand-Korngröße bestehen
keine Vorgaben.
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Wie
aus 3 ersichtlich ist, treten erhebliche Unterschiede
in den erfaßten
Diffusfeld-Übertragungsmaßen der üblichen
Kleinkopfhörer
(siehe Teilgraphiken A' und
B') gegenüber jenen
vom Anmelder vorgeschlagenen Kleinkopfhörern (siehe Teilgraphiken C' und D') auf. Besonders
herauszuheben sind die in den Kleinkopfhörern mit Vorneortung von Hörereignissen
(siehe C' und D') nicht mehr auftretenden,
allgemein bekannt gehörschädigenden
Resonanzen bei 3,5 und 7 kHz auf (siehe A' und B'). Ferner ist eine erhebiche Aufweitung
des Frequenzgang-Volumens zu hohen Hörfrequenzen (20 kHz) hin geschaffen
worden, was ohrspezifische Schwankungen, jedoch keinen kontinuierlichen
Abfall im Diffusfeld-Übertgragungsmaß C' und D' offenlegen. Es wurde
hierbei eine der Ohrmuschelform sowie -neigung angepaßte Kopfhörerkapsel-Lage
und Schallwandler-Verschlußelement-Rotation mittels
der in 2 dargelegten Winkeleinstellungen (über ALFA, BETTA,
GAMMA) berücksichtigt
bzw. optimiert.
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Die
nachhaltige Effektivität
der erfindungsgemäßen, baß-unterstützenden
Ohrmuschel-Aufliege-Weichpolster 11 bis 15 unterstreicht
der gemessene Übertragungsmaß-Verlauf
D', welcher bei
der niedrigsten Graphik-Darstellungsfrequenz von 20 Hz einen Abfall
von minus 7,5 dB (Bezug auf 1 kHz) zeigt. Offensichtlich scheint
hier die erfindungsgemäß bezweckte
Nachgiebigkeit sowie Ohrmuschel-Anschmiegsamkeit
des Ohraufliege-Polsters einen wirksamem Seiten-Baßflucht-Verschluß geschaffen
zu haben, als ohne dieses gegeben ist (siehe Teilgraphik C').