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Für die Anmeldung wird die Priorität der am 21. November 2012 eingereichten
taiwanischen Patentanmeldung Nr. 101222583 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die Erfindung betrifft einen Kopfhörer, und insbesondere einen Einsteckkopfhörer.
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Infolge der zunehmenden Entwicklung der Technik werden zahlreiche elektrische Geräte, einschließlich Kopfhörer in einer präzisen und miniaturisierten Weise konstruiert. Um ein Stereotonfeld zu erzeugen und eine gute Tonwiedergabeschärfe für hohe, mittlere und tiefe Töne zu erzielen, haben viele Hersteller versucht, eine Anzahl von Lautsprechereinheiten in einem Kopfhörer zu platzieren. Zum Beispiel produzierte die Firma KOSS einen herkömmlichen Kopfhörer mit zwei Lautsprechereinheiten (Modell-Nr. KDE 250), wobei die eine der beiden Lautsprechereinheiten für die Abgabe des tiefen Tones und die andere der beiden Lautsprechereinheiten für die Abgabe des hohen Tones zuständig sind.
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Jedoch muss die Größe der Lautsprechereinheit, die dem tiefen Ton entspricht, groß genug sein, um den tiefen Ton angemessen zu erzeugen. Bei dieser Anordnung können weder das Gewicht noch das Volumen des herkömmlichen Kopfhörers reduziert werden. Außerdem beeinflusst bei einem Einsteckkopfhörer das Volumen des Kopfhörergerätes die Tiefe, um die der Kopfhörer in den Gehörgang eingesetzt wird. Daher stellen sich bedeutende Hersteller die Aufgabe, zu erforschen, wie das Volumen und das Gewicht des Kopfhörers verringert und die den tiefen Ton beeinflussenden mittleren und hohen Töne vermieden werden können.
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Mit der Erfindung wird ein Einsteckkopfhörer mit einem angemessenen Gewicht und Volumen und einer verbesserten Tonwiedergabestärke für tiefe, mittlere und hohe Töne geschaffen.
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Ein Einsteckkopfhörer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist einen Gehäusekörper, einen ersten Schallwandler und einen zweiten Schallwandler auf.
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Der Gehäusekörper ist hohl und weist eine erste Schallkammer und eine zweite Schallkammer auf. Die erste Schallkammer ist mit der zweiten Schallkammer verbunden. Das Volumen der zweiten Schallkammer ist kleiner als das der ersten Schallkammer. Die zweite Schallkammer weist eine Schallabgabeöffnung auf, die von der ersten Schallkammer entfernt angeordnet ist. Der erste Schallwandler ist in der ersten Schallkammer montiert, und der zweite Schallwandler ist in der zweiten Schallkammer montiert.
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Der Einsteckkopfhörer gemäß den Ausführungsformen der Erfindung erzeugt niederfrequente Töne durch den ersten Schallwandler und mittel- und hochfrequente Töne durch den zweiten Schallwandler. Ferner ist aufgrund der Ausrichtung zwischen dem ersten Schallwandler und dem zweiten Schallwandler die Schallabgaberichtung des ersten Schallwandlers entgegengesetzt zu der des zweiten Schallwandlers, so dass der Schall von dem ersten Schallwandler und der Schall von dem zweiten Schallwandler zu unterschiedlicher Zeit an dem Ohrstöpsel ankommen. Demzufolge überlagern sich die niederfrequenten Töne und die mittel- und hochfrequenten Töne nicht miteinander, so dass der Einsteckkopfhörer eine hohe Tonwiedergabeschärfe bereitstellt.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Einsteckkopfhörers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 aus 1;
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3 eine perspektivische Explosionsansicht des Einsteckkopfhörers aus 1;
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4 eine andere perspektivische Explosionsansicht des Einsteckkopfhörers aus 1;
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5 eine schematische Ansicht der inneren Struktur eines Gehäusekörpers des Einsteckkopfhörers aus 1; und
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6 eine schematische Ansicht von Schallabgaberichtungen eines ersten Schallwandlers und eines zweiten Schallwandlers des Einsteckkopfhörers aus 1.
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Wie in 1 gezeigt, weist ein Einsteckkopfhörer 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung einen Gehäusekörper 200, einen Ohrstöpsel 500 und ein Tonkabel 600 auf. Das Tonkabel 600 ist in den Gehäusekörper 200 eingesetzt. Der Ohrstöpsel 500 ist auf den Gehäusekörper 200 derart aufgesteckt, dass er in den Gehörgang eines Benutzers eingesetzt werden kann.
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Mit Bezug auf die 2 bis 4 weist der Kopfhörer 100 ferner einen ersten Schallwandler 300 und einen zweiten Schallwandler 400 auf. Der Gehäusekörper 200 ist hohl und weist eine erste Schallkammer 210 und eine zweite Schallkammer 220 auf. Die erste Schallkammer 210 ist mit der zweiten Schallkammer 220 verbunden, und das Volumen der zweiten Schallkammer 220 ist kleiner als das der ersten Schallkammer 210. Die zweite Schallkammer 220 weist eine Schallabgabeöffnung 221 auf, die von der ersten Schallkammer 210 entfernt angeordnet ist. Der erste Schallwandler 300 ist in der ersten Schallkammer 210 montiert. Der zweite Schallwandler 400 ist in der zweiten Schallkammer 220 montiert.
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Aufgrund dessen wird der von dem zweiten Schallwandler 400 abgegebene Schall über die Schallabgabeöffnung 221 aus dieser heraus übertragen, nachdem er von der zweiten Schallkammer 220 reflektiert wurde. Gleichermaßen wird der von dem ersten Schallwandler 210 abgegebene Schall über die Schallabgabeöffnung 221 aus dieser heraus übertragen, nachdem er von der ersten Schallkammer 210 reflektiert wurde und durch die zweite Schallkammer 220 hindurchgetreten ist.
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Hier entspricht die Größe des ersten Schallwandlers 300 dem Volumen der ersten Schallkammer 210, und die Größe des zweiten Schallwandlers 400 entspricht dem Volumen der zweiten Schallkammer 220. Mit anderen Worten ist der erste Schallwandler 300 größer als der zweite Schallwandler 400. Demzufolge ist der erste Schallwandler 300 für die Erzeugung des tiefen Tones zuständig, und der zweite Schallwandler 400 ist für die Erzeugung des mittleren Tones und des hohen Tones zuständig.
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Der erste Schallwandler 300 und der zweite Schallwandler 400 sind wahlweise als ein Schwingspulenwandler oder ein Magnetankerwandler ausgewählt. Der Schwingspulenanker weist einen Magneten zum Bilden eines Magnetkreises, ein Joch, und eine Vibrationsplatte und eine Schallspule auf, die als ein Vibrationssystem betrachtet werden. Der Schwingspulenwandler ist etwa als eine kreisförmige Platte, d. h. als ein Zylinder ausgebildet, dessen Höhe kleiner als sein Durchmesser ist. Der Magnetankerwandler weist einen Ankermotor, der etwa als ein rechteckiger Quader ausgebildet ist, und eine Abgabeöffnung auf, die mit dem Ankermotor verbunden ist. Hier sind zur Erläuterung der erste Schallwandler 300 und der zweite Schallwandler 400 als Schwingspulenwandler ausgewählt.
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Der Gehäusekörper 200 kann aus harten Kunststoffmaterialien, wie Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), aus Holz oder aus Metallen, wie Aluminium, Kupfer, Stahl usw. oder deren Legierungen, hergestellt sein.
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Der Ohrstöpsel 500 ist aus Kunstharzen, wie Kieselgel, Gummi oder Polypropylen, hergestellt.
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Wie in 2 gezeigt, ist der erste Schallwandler 300 in der mittleren Querschnittsebene der ersten Schallkammer 210 derart angeordnet, dass er die erste Schallkammer 210 in einen Reflexionsraum 212 und einen Übertragungsraum 213 teilt. Der Übertragungsraum 213 ist an der nahe der zweiten Schallkammer 220 liegenden einen Seite der ersten Schallkammer 210 angeordnet, und der Reflexionsraum 212 ist an der anderen Seite der ersten Schallkammer 210 angeordnet.
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Hier weist der Einsteckkopfhörer 100 einen Kanal auf, der mit dem Reflexionsraum 212 und dem Übertragungsraum 213 verbunden ist. Gemäß der Ausführungsform weist der Gehäusekörper 200 ferner eine dritte Schallkammer 230, eine erste Übertragungsöffnung 241 und eine zweite Übertragungsöffnung 242 auf. Die erste Übertragungsöffnung 241 ist an der Innenwand des Reflexionsraumes 212 geöffnet. Die zweite Übertragungsöffnung 242 ist an der Innenwand des Übertragungsraumes 213 geöffnet. Die dritte Schallkammer 230 ist an dem einen Ende der ersten Schallkammer 210 angeordnet und über die erste Übertragungsöffnung 241 und die zweite Übertragungsöffnung 242 mit der ersten Schallkammer 210 verbunden.
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Wie in 5 gezeigt, weist der Einsteckkopfhörer 100 ferner eine Trennwand 800 auf. Die Trennwand 800 erstreckt sich von dem Gehäusekörper 200 nach innen. Aufgrund dessen sind die erste Schallkammer 210 und die zweite Schallkammer 220 an der einen Seite der Trennwand 800 angeordnet, und die dritte Schallkammer 230 ist an der anderen Seite der Trennwand 800 angeordnet. Die erste Übertragungsöffnung 241 ist in der Trennwand 800 nahe dem Reflexionsraum 212 angeordnet, und die zweite Übertragungsöffnung 242 ist in der Trennwand 800 nahe dem Übertragungsraum 213 angeordnet.
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Mit Bezug auf die 3 und 4 ist die erste Schallkammer 210 durch entsprechendes Verbinden einer oberen Abdeckung 215 zusammen mit einer unteren Abdeckung 216 gebildet. Hier kann das Verbindungsverfahren ein Warmschmelzverfahren, ein Klebeverfahren, ein Stauchverfahren usw. sein, jedoch ist dieses nicht darauf beschränkt. Eine erste Trennwand 2151 erstreckt sich von der oberen Abdeckung 215 in Richtung zu der unteren Abdeckung 216, und eine zweite Trennwand 2161 erstreckt sich von der unteren Abdeckung 216 in Richtung zu der oberen Abdeckung 215. Die erste Trennwand 2151 und die zweite Trennwand 2161 sind derart miteinander verbunden, dass sie die erste Schallkammer 210 von der dritten Schallkammer 230 trennen. Hier ist die erste Übertragungsöffnung 241 in der ersten Trennwand 2151 geöffnet, und die zweite Übertragungsöffnung 242 ist in der zweiten Trennwand 2161 geöffnet.
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Wie in den 3 und 4 gezeigt, weist der Gehäusekörper 200 ferner eine Stirnwand 232 auf. Die Stirnwand 232 ist mit den Enden der oberen Abdeckung 215 und der unteren Abdeckung 216 derart verbunden, dass die dritte Schallkammer 230 gebildet wird. Hier kann das Verbindungsverfahren ein Warmschmelzverfahren, ein Klebeverfahren, ein Stauchverfahren usw. sein, jedoch ist dieses nicht darauf beschränkt. Ein Dekorationsmuster oder ein Text kann an der dem Inneren der dritten Schallkammer 230 entgegengesetzten einen Seite der Stirnwand 232 durch Prägen, Kleben, Drucken, Gravieren usw. angeordnet sein, jedoch ist dies nicht darauf beschränkt.
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Gemäß einer Ausführungsform weist der Einsteckkopfhörer 100 ein Füllelement (nicht gezeigt) auf. Das Füllelement umschließt den ersten Schallwandler 300 um seinen Umfang herum derart, dass es zwischen dem ersten Schallwandler 300 und dem Gehäusekörper 200 angeordnet ist. Das Füllelement weist wenigstens einen Kanal auf, so dass der Reflexionsraum 212 über den Kanal mit dem Übertragungsraum 213 verbunden ist. Aufgrund dessen wird der von dem ersten Schallwandler 300 abgegebene Schall über das Füllelement an die zweite Schallkammer 220, jedoch nicht an die dritte Schallkammer 230 übertragen. Demzufolge werden die erste Übertragungsöffnung 241 und die zweite Übertragungsöffnung 242 bei dem Einsteckkopfhörer 100 gemäß dieser Ausführungsform nicht benötigt.
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Die Übertragungswege und die Reflexionswinkel des von dem ersten Schallwandler 300 abgegebenen Schalles sind durch Änderung der Form oder des Durchmessers des Kanals zwischen dem Reflexionsraum 212 und dem Übertragungsraum 213 einstellbar, so dass die Schallabgabeleistung des ersten Schallwandlers 300 moduliert werden kann.
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Wie in 6 gezeigt, verläuft die Schallabgaberichtung des ersten Schallwandlers 300 von dem zweiten Schallwandler 400 entfernt. Das heißt, die Schallabgabeebene 310 (4) des ersten Schallwandlers 300 liegt an der von der zweiten Schallkammer 220 entfernten Seite. Aufgrund dessen wird der von dem ersten Schallwandler 300 abgegebene Schall zuerst von dem Reflexionsraum 212 über die erste Übertragungsöffnung 241 in Richtung zu der dritten Schallkammer 230 übertragen und weiter von der dritten Schallkammer 230 über die zweite Übertragungsöffnung 242 in Richtung zu der zweiten Schallkammer 220 derart übertragen, dass er durch die Schallabgabeöffnung 221 hindurch an den Ohrstöpsel 500 übertragen werden kann.
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Hier weist der Einsteckkopfhörer 100 ferner ein Befestigungselement 700 auf, wie in 2 gezeigt ist. Das Befestigungselement 700 ist in der zweiten Schallkammer 220 derart angeordnet, dass es den zweiten Schallwandler 400 befestigt. Das Befestigungselement 700 umschließt den zweiten Schallwandler 400 um seinen Umfang herum und weist wenigstens eine Durchgangsöffnung (nicht gezeigt) auf, die mit zwei Seiten der zweiten Schallkammer 220 verbunden ist, so dass der von dem ersten Schallwandler 300 abgegebene Schall durch die zweite Schallkammer 220 hindurch übertragen werden kann.
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Das Befestigungselement 700 kann aus harten Kunststoffmaterialien, wie Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), oder aus Kunstharzen, wie Kieselgel, Gummi oder Polypropylen, hergestellt sein.
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Wie in 5 gezeigt, verläuft die Schallabgaberichtung des zweiten Schallwandlers 400 von dem ersten Schallwandler 300 entfernt. Demzufolge wird der von dem zweiten Schallwandler 400 abgegebene Schall von der zweiten Schallkammer 220 über die Schallabgabeöffnung 221 an den Ohrstöpsel 500 übertragen.
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Wie in 5 gezeigt, da der Übertragungsweg des von dem ersten Schallwandler 300 abgegebenen Schalles länger als der des von dem zweiten Schallwandler 400 abgegebenen Schalles ist, ist eine längere Übertragungszeit für den von dem ersten Schallwandler 300 an die Schallabgabeöffnung 221 abgegebenen Schall im Vergleich zu der Übertragungszeit für den von dem zweiten Schallwandler 400 an die Schallabgabeöffnung 221 abgegebenen Schall erforderlich. Daher überlagert sich der tiefe Ton von dem ersten Schallwandler 300 nicht gleichzeitig mit dem mittleren und dem hohen Ton von dem zweiten Schallwandler 400. Deshalb ist es nicht notwendig, die Größe des ersten Schallwandlers 300 zu erhöhen, um die Leistung des Schalls mit hohen, mittleren und tiefen Tönen aufrechtzuerhalten.
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Die erste Schallkammer 210 ist zwischen der zweiten Schallkammer 220 und der dritten Schallkammer 230 angeordnet. Das heißt, die zweite Schallkammer 220 ist an der Vorderseite der ersten Schallkammer 210 angeordnet, und die dritte Schallkammer 230 ist an der Rückseite der ersten Schallkammer 210 angeordnet. Aufgrund dessen wird innerhalb des begrenzten Volumens in dem Gehäusekörper 200 die Länge des Übertragungsweges des von dem ersten Schallwandler 300 abgegebenen Schalles vergrößert.
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Wie in den 3 und 4 gezeigt, weist die obere Abdeckung 215 ferner einen ersten Spalt 2152 auf, und die untere Abdeckung 216 weist einen zweiten Spalt 2162 auf. Der erste Spalt 2152 und der zweite Spalt 2162 sind derart miteinander verbunden, dass sie eine Kabelöffnung bilden. Mit anderen Worten weist die dritte Schallkammer 230 die Kabelöffnung auf. Die Kabelöffnung ist an der Innenwand der dritten Schallkammer 230 geöffnet, so dass das Tonkabel 600 über die Kabelöffnung in die dritte Schallkammer 230 eingesetzt ist.
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Wie in 2 gezeigt, tritt das Tonkabel 600 wahlweise durch eine der ersten Übertragungsöffnung 241 und der zweiten Übertragungsöffnung 242 derart hindurch, dass es in die erste Schallkammer 210 und die zweite Schallkammer 220 eingesetzt und mit dem ersten Schallwandler 300 und dem zweiten Schallwandler 400 verbunden ist. Das Tonkabel 600 weist einen Tonsteckverbinder (nicht gezeigt) auf, der mit einem Tonsignalerzeugungsgerät, wie einem Multimediaplayer, einem Smartphone, einem Computer usw., verbunden werden kann. Aufgrund dessen empfangen der erste Schallwandler 300 und der zweite Schallwandler 400 ein Tonsignal von dem Tonsignalerzeugungsgerät, um entsprechende Töne abzugeben.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die dritte Schallkammer 230 ferner eine andere Kabelöffnung (nicht gezeigt) auf, die an der ersten Trennwand 2151 und/oder der zweiten Trennwand 2161 geöffnet ist. Die Kabelöffnung ist derart konfiguriert, dass das Tonkabel 600 durch diese hindurchtreten kann, so dass das Tonkabel 600 über die dritte Tonkammer 230 in die erste Tonkammer 210 und die zweite Tonkammer 220 eingesetzt ist. Das heißt, das Tonkabel 600 ist über die Nebenkabelöffnung der dritten Schallkammer 230, jedoch nicht über die erste Übertragungsöffnung 241 oder die zweite Übertragungsöffnung 242 in die erste Schallkammer 210 und die zweite Schallkammer 220 eingesetzt.
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Mit Bezug auf die 3 und 4 weist die erste Schallkammer 210 eine erste Öffnung 211 auf. Die zweite Schallkammer 220 ist etwa rohrförmig ausgebildet und weist die Schallabgabeöffnung 221 und eine zweite Öffnung 222 entgegengesetzt zu der Schallabgabeöffnung 221 auf. Die erste Öffnung 211 ist mit der zweiten Öffnung 222 verbunden, so dass die erste Schallkammer 210 mit der zweiten Schallkammer 220 verbunden ist.
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Wie in 3 gezeigt, steht die erste Öffnung 211 der ersten Schallkammer 210 radial nach außen derart vor, dass sie einen ersten Vorsprung 214 bildet. Eine erste Nut 223 ist benachbart zu der zweiten Öffnung 222 der zweiten Schallkammer 220 derart ausgebildet, dass sie mit dem ersten Vorsprung 214 im Eingriff steht. Hier sind die erste Öffnung 211 und die zweite Öffnung 222 in einer ineinandergreifenden Weise miteinander verbunden, jedoch ist die Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Die erste Öffnung 211 und die zweite Öffnung 222 können auch durch Kleben, Verriegeln usw. miteinander verbunden sein.
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Wie in 2 gezeigt, weist der Ohrstöpsel 500 einen äußeren Pilzabschnitt 510, einen inneren Pilzabschnitt 520 und ein Tonrohr 530 auf. Der äußere Pilzabschnitt 510 weist in seiner Mitte eine dritte Öffnung 511 auf. Der innere Pilzabschnitt 520 weist in seiner Mitte eine vierte Öffnung auf. Die dritte Öffnung 511 und die vierte Öffnung sind mit zwei Enden des Tonrohres 530 verbunden. Der innere Pilzabschnitt 520 ist auf die Tonabgabeöffnung 221 der zweiten Tonkammer 220 aufgesteckt.
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Hier steht der innere Pilzabschnitt 520 nach innen derart vor, dass er einen zweiten Vorsprung 522 bildet. Die Tonabgabeöffnung 221 der zweiten Tonkammer 220 weist eine an ihrem Umfang ausgesparte zweite Nut 224 auf, so dass der zweite Vorsprung 522 mit der zweiten Nut 224 im Eingriff steht.
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Mit Bezug auf die 2 bis 4 weist der Gehäusekörper 200 ferner ein Stützelement 250 auf. Das Stützelement 250 ist im Wesentlichen durch Ausbauchen der Außenwand der ersten Tonkammer 210 nach außen geformt und von der zweiten Tonkammer 220 entfernt angeordnet. Mit anderen Worten sind das Stützelement 250 und die zweite Tonkammer 220 an der Vorderseite der ersten Tonkammer 210 angeordnet, und die dritte Tonkammer 230 ist an der Rückseite der ersten Tonkammer 210 angeordnet. Aufgrund dessen ist beim Tragen des Einsteckkopfhörers 100 das Stützelement 250 an der Ohrmuschel des Benutzers derart abgestützt, dass die Stabilität zum Tragen des Einsteckkopfhörers 100 verbessert wird.
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Hier ist das Stützelement 250 von der Außenwand der ersten Tonkammer 210 trennbar. Das heißt, das Stützelement 250 ist durch Verrasten, Verriegeln, Verschrauben usw. mit der Außenwand der ersten Tonkammer 210 lösbar verbunden.
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Aufgrund dessen kann der Benutzer ein entsprechend der Form und der Größe seiner Ohrmuschel angepasstes Stützelement 250 auswählen.
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Demnach erzeugt der Einsteckkopfhörer 100 gemäß der Erfindung tiefe Töne durch den ersten Schallwandler 300 und mittlere und hohe Töne durch den zweiten Schallwandler 400. Ferner ist aufgrund der Ausrichtung zwischen dem ersten Schallwandler 300 und dem zweiten Schallwandler 400 die Schallabgaberichtung des ersten Schallwandlers 300 entgegengesetzt zu der des zweiten Schallwandlers 400, so dass der von dem ersten Schallwandler 300 abgegebene Schall und der von dem zweiten Schallwandler 400 abgegebene Schall zu unterschiedlichen Zeiten an dem Ohrstöpsel 500 ankommen. Daher überlagern sich die tiefen Töne und die mittleren und hohen Töne nicht miteinander, so dass der Einsteckkopfhörer 100 eine hohe Tonwiedergabeschärfe bietet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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