DE19926552A1 - Headset for playing back audio or ambient signals includes earpieces with playback converters to playback signals from an audio data source simultaneously or according to choice. - Google Patents

Headset for playing back audio or ambient signals includes earpieces with playback converters to playback signals from an audio data source simultaneously or according to choice.

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Abstract

Acoustic signals near an earpiece (2) fitted with a microphone (4) are picked up the microphone. Each earpiece has one or more playback converters (3) to playback signals from an audio data source (8). Devices coupled to the microphone allow audio signals from the data source and/or ambient signals to be played back simultaneously or according to choice.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kopfhörer mit einem Mikrofon. Es sind bereits Kopfhörer mit Mikrofonen bekannt, wobei die Mikrofone hierbei maßgeblich zur Aufnahme des Störschalls in Umgebung des Kopfhörers dienen. Solche Kopfhörer weisen stets aktive Lärmkompensationsschaltungen auf, die auf dem Prinzip des phaseninversen Schalls eine zum Störschall um 180° phasenverschobene Schallwelle erzeugen, mit dem Ergebnis, daß sich Störschallwelle und phaseninverse Schallwelle gegenseitig annähernd aufheben. Das Prinzip solcher Kopfhörer mit aktiver Lärmkompensation ist aus DE-PS 30 25 391 bekannt.The invention relates to a headphone with a microphone. They are headphones already known with microphones, the microphones being decisive for recording the Interference noise in the vicinity of the headphones. Such headphones always point active noise compensation circuits based on the principle of phase inverse Generate a sound wave that is 180 ° out of phase with the interference sound with the result that interfering sound wave and phase inverse sound wave mutually almost cancel. The principle of such headphones with active noise compensation is known from DE-PS 30 25 391.

Bei allen Kopfhörern mit aktiver Lärmkompensation wird der Umgebungsschall im unteren Frequenzband unterdrückt, so daß der Kopfhörerbenutzer das Audiosignal von einer externen Datenquelle (Nutzsignalquelle) mit besserer Verständlichkeit empfangen werden kann. Externe Datenquelle kann hierbei jedwede Audiodaten­ quelle sein, beispielsweise ein Audiodatenspeicher wie eine CD oder eine Telekommunikationsverbindung zu einem anderen Teilnehmer, wobei in einem solchen Fall der Kopfhörer mit einem eigenen Sprechmikrofon versehen ist. Typische Beispiele für Kopfhörer der vorgenannten Art sind Pilotenheadsets mit aktiver Lärmkompensation der Firma Sennheiser, die unter der Modellbezeichnung HMEC 25-CA, HMEC 45-CA vertrieben werden. With all headphones with active noise compensation, the ambient sound in the suppressed lower frequency band, so that the headphone user the audio signal from an external data source (useful signal source) with better intelligibility can be received. External data source can be any audio data source, for example an audio data storage device such as a CD or one Telecommunication connection to another subscriber, whereby in one In such a case, the headphones are provided with their own speech microphone. Typical examples of headphones of the aforementioned type are pilot headsets active noise compensation from the company Sennheiser, under the model name HMEC 25-CA, HMEC 45-CA are sold.  

Alle Kopfhörer verfügen über Kopfhörer-Muscheln, wobei diese Muscheln entweder ohraufliegend sind - dies wird auch als offenes Prinzip bezeichnet - oder ohr­ umschließend sind - auch als geschlossenes Prinzip bezeichnet -. Dies bedeutet, daß jeder Kopfhörer den Benutzer mehr oder weniger akustisch von der Außenwelt abschirmt, wobei bei den "offenen Kopfhörern" die Isolation gegenüber der Umwelt geringer ist als beim geschlossenen Prinzip. Durch die Wiedergabe des Nutzsignals und dessen relativ hohen Pegel ist aber regelmäßig der Benutzer kaum mehr in der Lage, die Akustik aus seiner Umgebung aufmerksam und verständlich wahr­ zunehmen. So wird beispielsweise eine Unterhaltung mit einem Menschen, der einen Kopfhörer trägt und hierbei gleichzeitig Musik hört, praktisch unmöglich.All headphones have headphone shells, these shells either on the ear - this is also known as the open principle - or on the ear enclosing are - also referred to as a closed principle -. This means, that each headphone the user more or less acoustically from the outside world shields, with the "open headphones" the isolation from the environment is less than with the closed principle. By playing the useful signal and its relatively high level, however, the user is hardly ever in Location, the acoustics from its surroundings attentively and understandably true increase. For example, a conversation with a person who wearing headphones and listening to music at the same time, practically impossible.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die beschriebenen Nachteile zu vermeiden, damit eine Unterhaltung mit einem Menschen, der einen Kopfhörer trägt ermöglicht bzw. verbessert werden.It is an object of the invention to avoid the disadvantages described, so that a Conversation with a person wearing headphones or be improved.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Kopfhörer mit einem Mikrofon nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is achieved according to the invention with a headphone with a microphone Claim 1 solved. Advantageous further training are in the subclaims described.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bislang bei allen Kopfhörern natürliche akustische Ereignisse um den Nutzer herum von diesem kaum wahrgenommen werden können. Die größte Unterdrückung der Außenakustik ist bei Kopfhörern mit aktiver Lärmkompensation gegeben. Aber auch bei Kopfhörern ohne aktive Lärmkompensation beinhaltet der Kopfhörer je nach eingestellten Signalpegel des Nutzsignals eine Unterdrückung der Außenakustik derart, so daß akustische Ereignisse wie Telefonklingeln, Haustürklingeln etc. oder andere Signale nicht mehr gehört werden können.The invention is based on the knowledge that so far natural with all headphones acoustic events around the user are hardly perceived by the user can be. The greatest suppression of external acoustics is with headphones active noise compensation. But also with headphones without active The headphones contain noise compensation depending on the signal level set Useful signal a suppression of external acoustics such that acoustic Events such as telephone rings, doorbells, etc. or other signals no longer exist can be heard.

Dadurch, daß beim Tragen eines bekannten Kopfhörers jedweder Art immer eine künstliche Akustik für den Benutzer geschaffen wird, wird das Tragen von Kopfhörern von vielen allgemein abgelehnt.Because always wearing a known headphones of any kind artificial acoustics created for the user will be wearing Headphones widely rejected by many.

Die Erfindung schlägt einen Kopfhörer vor, welcher die vorgenannten Probleme beseitigt und jedem Benutzer die Möglichkeit gibt, die Außengeräusche in einen gewünschten Pegel wahrzunehmen. So kann der Benutzer seinen Kopfhörer so einstellen, daß er gleichzeitig ein Nutzsignal (z. B. Musik) und die akustische Außenwelt um ihn herum hören kann. Es ist auch möglich, daß der Benutzer die vom Mikrofon aufgenommenen Signale unterdrückt oder die vom Mikrofon aufgenommene Umgebungsakustiksignale verstärkt wiedergibt bei gleichzeitiger Unterdrückung des Signalpegels der externen Nutzsignalquelle. The invention proposes a headphone which has the aforementioned problems eliminated and gives every user the opportunity to get the outside noise into one perceive desired level. So the user can use his headphones like this Set it to send a useful signal (e.g. music) and the acoustic signal at the same time Outside world can hear him. It is also possible that the user suppressed signals picked up by the microphone or those picked up by the microphone recorded ambient acoustic signals reproduced at the same time Suppression of the signal level of the external useful signal source.  

Zweckmäßigerweise ist dem Mikrofoneingang des Kopfhörers ein elektrischer Verstärker nachgeschaltet, so daß die Einstellung des Signalpegels für das Außensignal der akustischen Umwelt (Außenakustik) in der gewünschten Höhe durchgeführt werden kann.The microphone input of the headphones is expediently an electrical one Amplifier connected downstream, so that the setting of the signal level for the External signal of the acoustic environment (external acoustics) at the desired level can be carried out.

Weist jede Kopfhörermuschel ein Mikrofon auf, so kann der Benutzer die Außen­ akustik auch stereophon wahrnehmen, so daß eine sehr natürliche Hörwahr­ nehmung möglich ist. Bei geeigneter Integration der Mikrofone in die Kopfhörermu­ scheln ist es möglich, daß die Signale die circumauralen Pegel und Laufzeitunter­ schiede aufweisen, welche es dem Hörer ermöglichen, ein vollkommen natürliches Hörerlebnis seiner Außenwelt mit allen Richtungsinformationen darzubieten.If each headphone shell has a microphone, the user can use the outside perceive acoustics also stereophonically, so that a very natural listening experience acceptance is possible. With suitable integration of the microphones in the headphone mu It is possible that the signals are below the circumaural level and transit time have different, which allow the listener, a completely natural To present the listening experience of his outside world with all directional information.

Bevorzugt ist der erfindungsgemäße Kopfhörer mit einem Stellglied nach Art eines "Balanceregelers" ausgestattet, so daß der Benutzer das Verhältnis des Nutzsignals und des Außensignals individuell einstellen kann. In Momenten, die eine erhöhte Aufmerksamkeit erfordern, kann man die Verstärkung der Außensignale (also der Akustik der Außenwelt) sogar besser als ohne Kopfhörer wahrnehmen, ohne hierbei den Hörer abnehmen zu müssen.The headphone according to the invention is preferably provided with an actuator of the type "Balance controller" equipped so that the user the ratio of the useful signal and can adjust the external signal individually. At moments that increased Attention can be paid to the amplification of the external signals (i.e. the Acoustics of the outside world) even better than without headphones, without doing so to have to pick up the receiver.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines zeichnisch dargestellten Ausführungs­ beispiels näher erläutert:The invention is based on an illustrated embodiment explained in more detail:

Hierbei zeigt die Fig. 1 im Querschnitt eine Kopfhörermuschel (2) eines Kopfhörers (1). In der Darstellung ist die Kopfhörermuschel (2) vom ohrumschließenden Typ, es kann aber auch eine Kopfhörermuschel vom ohraufliegenden Typ verwendet werden. Wie jede Kopfhörermuschel weist diese einen Wiedergabewandler (3) auf, mittels dem üblicherweise die Audio-Nutzsignale (9) (z. B. Stereo links) von einer externen Datenquelle wiedergegeben werden. Die externe Audiodatenquelle (8) kann beispielsweise ein Verstärker, ein CD-Spieler oder jedes andere Audio­ abspielgerät sein. Externe Datenquelle kann aber auch durch ein Audio-Datenüber­ tragungssystem realisiert sein, so daß der Benutzer wie bei einem Pilotenheadset üblich, akustische Informationen von extern, z. B. Flughafentower übermittelt bekommt. Das von der externen Audiodatenquelle (8) stammende Audiosignal wird nachfolgend einheitlich als Nutzsignal (9) bezeichnet.Here, the Fig. 1 in cross section showing an earphone cup (2) of a headset (1). In the illustration, the headphone cup ( 2 ) is of the over-the-ear type, but a headphone cup of the on-ear type can also be used. Like every headphone shell, it has a playback converter ( 3 ), by means of which the audio useful signals ( 9 ) (eg stereo left) are usually reproduced from an external data source. The external audio data source ( 8 ) can for example be an amplifier, a CD player or any other audio player. External data source can also be implemented by an audio data transmission system, so that the user, as usual with a pilot headset, acoustic information from outside, for. B. airport tower gets transmitted. The audio signal originating from the external audio data source ( 8 ) is hereinafter referred to uniformly as the useful signal ( 9 ).

Der dargestellte Kopfhörer (1) ist ferner mit einem Mikrofon (4) ausgestattet und diesem Mikrofon ist ein einstellbarer Verstärker 5 nachgeschaltet. Die Verstärkung ist auf einen gewünschten Wert einstellbar, wobei die Mittel zur Einstellung an der Kopfhörermuschel (2) oder am Kopfhörer (1) angeordnet sind und manuell oder bei Infrarotübertragung auch drahtlos über eine Fernbedienung bedient werden können. Mit dem Mikrofon (4) werden die akustischen Signale in der Umgebung (11) des Kopfhörers übertragen. Diese akustischen Signale werden nachfolgend als Außensignale (10) bezeichnet.The headphones ( 1 ) shown are also equipped with a microphone ( 4 ) and this microphone is followed by an adjustable amplifier 5 . The gain can be set to a desired value, the means for adjustment being arranged on the headphone cup ( 2 ) or on the headphone ( 1 ) and can also be operated manually or wirelessly via a remote control in the case of infrared transmission. The microphone ( 4 ) transmits the acoustic signals in the vicinity ( 11 ) of the headphones. These acoustic signals are referred to below as external signals ( 10 ).

Die Kopfhörermuschel weist ferner eine Schaltungseinheit (6) auf, der das Nutzsignal (9) als auch das Außensignal (10) zugeführt wird. Diese Schaltungsein­ heit (6) arbeitet nach Art eines "Balanceregelers", so daß das Pegel-Verhältnis des Außensignals (10) zum Nutzsignal (9) (oder umgekehrt) eingestellt werden kann. Auch die Balanceeinstellung der Schaltungseinheit (6) kann manuell oder per Fernbedienung erfolgen.The headphone shell also has a circuit unit ( 6 ) to which the useful signal ( 9 ) and the external signal ( 10 ) are fed. This circuit unit ( 6 ) operates in the manner of a "balance controller" so that the level ratio of the external signal ( 10 ) to the useful signal ( 9 ) (or vice versa) can be adjusted. The circuit unit ( 6 ) can also be adjusted manually or by remote control.

Es kann auch zweckmäßig sein, in den Signalweg des Außensignals ein Filter (7) anzuordnen, mittels dem nur bestimmte Frequenzen des Außensignals durch­ gelassen und verstärkt werden. Weil beispielsweise Kopfhörermuscheln (2) vom geschlossenen Typ eine passive Schaltunterdrückung vor allem in höheren Frequenzbereichen bewirken, ist es unter Umständen zweckmäßig, daß das Außensignal (10) nur in dem Frequenzbereich verstärkt wiedergegeben wird, in dem es von der Kopfhörermuschel passiv unterdrückt wird.It can also be expedient to arrange a filter ( 7 ) in the signal path of the external signal, by means of which only certain frequencies of the external signal are let through and amplified. For example, because closed-type headphones ( 2 ) cause passive switching suppression, especially in higher frequency ranges, it may be appropriate that the external signal ( 10 ) is reproduced only in the frequency range in which it is passively suppressed by the headphones.

Es ist auch möglich, im Signalweg des Außensignals eine Lärmkompensations­ schaltung (7) (wie üblich für offene Kopfhörer) anzuordnen und eine entsprechen­ den Einstelleinheit vorzusehen, so daß der Benutzer wenn gewünscht, von einer verstärkten Außensignalwiedergabe auf eine Unterdrückung der Außensignalwieder­ gabe umschalten kann. Es bietet sich auch an, daß der Benutzer die Phasenver­ schiebung zwischen dem Außensignal und der Schallwelle des Wiedergabesignal des Außensignal individuell einstellen kann.It is also possible to arrange a noise compensation circuit ( 7 ) (as usual for open headphones) in the signal path of the external signal and to provide a corresponding setting unit, so that the user can switch from an increased external signal reproduction to a suppression of external signal reproduction if desired. It also lends itself to the user to individually adjust the phase shift between the external signal and the sound wave of the playback signal of the external signal.

Es ist auch möglich, den dargestellten Kopfhörer als Hörverstärker zu verwenden, wobei dann ein externes Audiosignal nicht eingespeist wird. Hierzu muß der Verstärker 5 über eine entsprechend hohe Verstärkung verfügen, was ohne weiteres möglich ist. Es liegt auf der Hand, daß die Höhe der Verstärkung vom Benutzer mittels eines entsprechenden Stellglieds (nicht dargestellt) eingestellt werden kann, wobei das Stellglied mit dem Verstärker 5 gekoppelt ist.It is also possible to use the headphones shown as a hearing amplifier, in which case an external audio signal is not fed in. For this purpose, the amplifier 5 must have a correspondingly high gain, which is easily possible. It is obvious that the level of amplification can be set by the user by means of a corresponding actuator (not shown), the actuator being coupled to the amplifier 5 .

Eine weitere, sehr vorteilhafte Verwendung des Kopfhörers besteht darin, den Kopfhörer als "Rundumkopfhörer" zu benutzen, mittels dem eine Stereoaufnahme möglich ist. Hierzu weist der Mikrofonverstärker 5 einen zusätzlichen Ausgang auf, so daß das hierüber ausgegebene Mikrofonaufnahmesignal an eine entsprechende Aufnahmeeinrichtung übertragen werden kann.Another very advantageous use of the headphones is to use the headphones as "all-round headphones" by means of which stereo recording is possible. For this purpose, the microphone amplifier 5 has an additional output, so that the microphone recording signal output thereby can be transmitted to a corresponding recording device.

Es ist auch möglich, daß der Kopfhörer selbst eine Speichereinrichtung aufweist, mittels der die vom Mikrofon aufgenommenen und/oder von der externen Audiodatenquelle gelieferten Signale gespeichert werden und wiedergegeben werden können. Sollte also der Benutzer des Kopfhörers ein Signal, welches entweder von der externen Audiodatenquelle gekommen ist und/oder welches über das Mikrofon 4 aufgenommen wurde, nicht deutlich verstanden haben, so kann er durch die Ansteuerung des Speichers eine Wiederholung (Replay) bewirken, so daß ihm die aufgenommenen Schallsignale, so oft wie er möchte, wiedergeben werden.It is also possible for the headphones themselves to have a storage device by means of which the signals picked up by the microphone and / or supplied by the external audio data source can be stored and reproduced. So if the user of the headphones has not clearly understood a signal that either came from the external audio data source and / or that was recorded via the microphone 4 , he can cause a repetition (replay) by activating the memory, so that the recorded sound signals are reproduced as often as he wants.

Alle Einstellungen am Kopfhörer können mittels einer Fernbedienung erfolgen, welche vom Kopfhörerbenutzer selbst bedient werden kann. Die Koppelung von der Fernbedienung zum Kopfhörer kann mittels einer entsprechenden Leitungsver­ bindung oder auch drahtlos, beispielsweise infrarot, erfolgen. Da die Fernbedienung sehr nahe an den Kopfhörer möglicherweise gehalten wird (maximale Entfernung ist die Armlänge des Benutzers), kann eine sehr einfache Fernbedienungsüber­ tragungseinrichtung vorgesehen werden, an die wegen der geringen Entfernung nur geringe Anforderungen gestellt sind.All settings on the headphones can be made using a remote control, which can be operated by the headphone user himself. The coupling of the Remote control to the headphones can be done using a corresponding line connection binding or wireless, for example infrared. Because the remote may be kept very close to the headphones (maximum distance is the arm length of the user), can be a very simple remote control Carrier are provided to only because of the short distance low demands are made.

BezugszeichenlisteReference list

11

Kopfhörer (linker Teil)
Headphones (left part)

22nd

Kopfhörermuschel
Headphone shell

33rd

Kopfhörerwiedergabewandler
Headphone playback converter

44th

Mikrofon
microphone

55

Mikrofonverstärker
Microphone amplifier

66

Balanceregler
Balance controller

77

Filter
filter

88th

externe Datenquelle (CD)
external data source (CD)

99

Nutzsignal
Useful signal

1010th

Außensignal
External signal

1111

Außenakustik
Outside acoustics

Claims (8)

1. Kopfhörer (1) mit wenigstens einer Muschel (2) welche mit einem Mikrofon (4) ausgestattet ist, wobei mittels des Mikrofons (4) akustische Signale (10) in Umgebung (11) der Muschel aufgenommen werden, wobei jede Muschel (2) über wenigstens einen Wiedergabewandler (3) verfügt, mittels dem Signale (9) von einer Audiodatenquelle (8) wiedergegeben werden können, und mit dem Mikrofon (4) gekoppelte Mittel (6) vorgesehen sind, mittels denen wahlweise oder gleichzeitig die Wiedergabe der Audio-Signale (9) von der Datenquelle (8) und/oder der Umge­ bungssignale (9) erfolgt.1. headphones ( 1 ) with at least one shell ( 2 ) which is equipped with a microphone ( 4 ), acoustic signals ( 10 ) being recorded in the environment ( 11 ) of the shell by means of the microphone ( 4 ), each shell ( 2 ) has at least one playback converter ( 3 ), by means of which signals ( 9 ) can be played back from an audio data source ( 8 ), and means ( 6 ) coupled to the microphone ( 4 ) are provided, by means of which the audio can be played back either selectively or simultaneously -Signals ( 9 ) from the data source ( 8 ) and / or the surrounding signals ( 9 ). 2. Kopfhörer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (6) zur Einstellung der Audiosignal-Wiedergabe durch ein Stellglied gebildet sind, mittels dem nach Art eines "Balanceregelers" das Verhältnis der Signalpegel des Signals (9) von der Datenquelle (8) und der Umgebungssignals (10) einstellbar ist.2. Headphones according to claim 1, characterized in that the means ( 6 ) for adjusting the audio signal reproduction are formed by an actuator, by means of which the ratio of the signal levels of the signal ( 9 ) from the data source ( 8 ) and the ambient signal ( 10 ) is adjustable. 3. Kopfhörer nach Anspruch 1 oder 2, deutlich gekennzeichnet, daß der Kopfhörer (1) zwei Muscheln aufweist und jeder Muschel (2) ein Mikrofon (4) zugeordnet ist.3. Headphones according to claim 1 or 2, clearly characterized in that the headphones ( 1 ) has two shells and each shell ( 2 ) is assigned a microphone ( 4 ). 4. Kopfhörer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Mikrofone (4) die circumauralen akustischen Verhältnisse am Kopf übertragbar sind.4. Headphones according to claim 3, characterized in that the circumaural acoustic conditions on the head can be transmitted by means of the microphones ( 4 ). 5. Kopfhörer nach einem der folgenden Ansprüche, deutlich gekennzeichnet, daß dem Mikrofon (4) ein Verstärker (5) bzw. ein Pegelsteller zugeordnet ist.5. Headphones according to one of the following claims, characterized clearly that the microphone ( 4 ) is associated with an amplifier ( 5 ) or a level control. 6. Verwendung des Kopfhörers nach einem der vorhergehenden Ansprüche als Hörverstärker mit einer Verstärkereinrichtung (5), welche Umgebungssignale mit einer entsprechend hohen Verstärkung versieht.6. Use of the headphone according to one of the preceding claims as a hearing amplifier with an amplifier device ( 5 ) which provides ambient signals with a correspondingly high gain. 7. Verwendung eines Kopfhörers nach einem der vorhergehenden Ansprüche als "Rundumkopfhörer", wobei die Einrichtung einen Verstärker mit zwei Ausgängen aufweist.7. Use of a headphone according to one of the preceding claims as "all-round headphones", the device being an amplifier with two outputs having. 8. Verwendung eines Kopfhörers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kopfhörer (1) mit einer Speichereinrichtung zur autarken Wiedergabe ausgestattet ist.8. Use of a headphone according to one of the preceding claims, wherein the headphone ( 1 ) is equipped with a storage device for autonomous playback.
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