DE2126677B1 - Kopfhörer zur Wiedergabe stereophoner Darbietungen - Google Patents

Description

• Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einem Kopfhörer der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß darin, daß die akustische Achse jedes der beiden Schallgeber parallel zur Blickrichtung des Hörenden verläuft und dabei auf die natürlich stehende Innenmuschel des menschlichen Ohres weist und mindestens eine Seitenschallquelle in jeder Kopfhörermuschel vorgesehen ist, die in einem Winkel von vorzugsweise 900 zur akustischen Achse der beiden anderen Schallgeber wirkt und mit ihrer
• akustischen Achse überwiegend auf die äußere Ohrmuschelfläche des menschlichen Ohres gerichtet ist.
• Allgemein gesprochen beinhaltet die Erfindung folgende Maßnahmen und Vorkehrungen: 1. Jede Kopfhörermuschel umfaßt das Ohr ab dicht tend, jedoch ohne dessen normale Hörstellung zu verändern. Hierdurch wird erfindungsgemäß die natürliche Ortungsfähigkeit der Ohrmuschel mit ihren Hören alten erhalten und ausgenutzt.
• 2. Jede Kopfhörermuschel wird mit mindestens zwei Schallquellen ausgestattet: Die eine Schallquelle besteht bei allen Ausführungsformen aus einem üblichen dynamischen Kopfhörersystem oder einem Subminiatur-Lautsprechersystem od. dgl., das mit Direktschallinformationen je aus einem der Stereokanäle als Direktschall beschickt wird. Diese Schallquelle ist jedoch nach der Erfindung so im Inneren der Kopfhörermuschel eingebaut, daß ihre akustische Achse etwa parallel zur Blickrichtung des Hörers verläuft und auf seine Ohrmuschel so wirkt, daß er die Herkunftsrichtung des Direktschalles als von vorn kommend (etwa von einem Konzertc podium aus) zu orten vermag.
• Die zweite Schallquelle in jeder Kopfhörermuschel wirkt mit ihrer Schallrichtung vorzugsweise senkrecht zu der Schallrichtung der ersten Schallquelle.
• Diese zweite Schallquelle beseitigt die erwähnte Desorientierung des menschlichen Gehört zentrums bei Stereo-Kopfhörerempfang infolgevölliger Kanaltrennung ohne Überkreuzhören und ahmt außerdem die Einwirkung der verschiedenen Schallwellenrichtungen und Laufzeiten auf den Hörer nach. Hierdurch entstelifeinmal eine Ortungsmöglichkeit und zum anderen zusätzlich ein echter Saaleindruck der Darbietung in dem eigenen Hörzimmer.
• 3. Beide Kopfhörermuschelräume -werden über einen biegsamen, hartwandigen, am Tragbügel des Kopfhörers entlang geführten Schlauch so miteinander verbunden, daß die Schlauchöffnungen von hinten oder von der Seite in die Muschelräume einmünden. Die Schlauchlänge ist -gleich oder länger als der Umweg um den menschlichen Kopf herum; und zwar erfindungsgemäß länger, um die Orientierungssicherheit zu erhöhen.
• 4. Bei einer anderen Ausführungsform werden zwei Schläuche benutzt, von denen der eine hinter der Membran der Direktschallquelle der einen Kopfhörermuschel beginnt und inden freien Innenraum der anderen Kopfhörermuschel mindestens rechtwinklig einmündet.
• Der ezweite Schlauch ist wie unter Punkt 3 beschrieben angeordnet.
• 5. Bei einer weiteren Ausführungsform wird der tAberkreuzleitungsschlauch mit einer - LaufzeiÜ einrichtung versehen. Zur Erzeugung der Lauf--zeit- dient eine Schlauchverlängerung in Form einer Umwegspirale. Man stapelt hierzu mehrere Spiralen übereinander und verbindet Anfang und Enden derselben miteinander, daß eine mehrlagige Umwegspirale mit einer außen befindlichen Eintrittsöffnung und einer innen gelegenen Austrittsöffnung entsteht. Die innere Austrittsöffnung dieser Spiralen mündet, wie unter Punkt 4 beschrieben, in den freien Innenraum der anderen Kopfhörermuschel mindestens rechtwinklig.
• 6. Die Verbindung beider Kopfhörermuscheln kann auch weehselseitig mit zwei Verbindungsschläuchen erfolgen, die beide mit je einer Umwegspirale nach Punkt 5 ausgestattet sind.
• Die Ausführung nach Punkt 5, also mit einer Oberkreuzleitung und einer Laufzeitleitung, versetzt den- Hörer also gleichsam auf »Parkett-Seite«, während die Ausführung nach Punkt 6 den Hörer auf »Parkett-Mitte« lokalisiert.
• Alle akustischen Mittel der Überkreuz- und Laufzeitindirekt-Informationen sind erfindungsgemäß durch Schlauchdurchmesser, Werkstoff, Härte, Wandstärken, Volumenänderungen, Teildrosselungen - usw. so bemessen, daß der sie durchlaufende Schall in der Frequenz von etwa 800Hz beginnend in Baßrichtung so absinkt, daß unter 150Hz keine Übertragung mehr stattfindet, um die Übertragungsechtheit nicht durch Baßdröhnen und/oder Formanten zu verschlech--tern- oder zu stören.
• 7. Als weitere Variante des gleichen Erfindungsprinzips wird der ambiphone Raumtoneindruck durch laufzeitverzögerte Seiteninformationen mit elektroakustischen Mitteln bewirkt: Die Herstellung einer laufzeitbeladenen Indirektinformationen als echt nachgebildeten Saalwandreflexion kann erfindungsgemäß auch mit Hilfe eines handelsüblichen Nachhallgeräts erfolgen, das durch eine andere Anwendung und eine geänderte Schaltung nach der Erfindung einen neuen Zweck erhält: Ein solches Gerät besitzt - einen Ansteuerverstärker, eine Verhalleinrichtung, z. B. Hammondspirale, und einen Nachverstärker - für den verhallten Anteil. Eingeschleift werden meist beide Stereokanäle, aus denen entweder mit-Hilfe eines Umschalters der eine oder der andere Kanal auf den Verhallpfad geschaltet wird, oder man entnimmt ausweiden Kanälen für eine gemeinsame- Verhallung der Anteile die Summe. Das Hallgerät weist eine übliche Stereowürfelsteckdose und zwei Reglergruppen auf, um einen Stereokopfhörer zur Raumtondarstellung anzuschließen.
• 8. Jeder Kopfhörer mit je zwei Schallgebern in den Kopfhörermuscheln kann auch an Quadrophonieverstärker und -empfänger angeschlossen werden und erlaubt durch die oben beschriebenen Varianten ein quadrophones ambiphones Saalhören. Erst mit den Mitteln der Erfindung wird das quadrophone Hören gegenüber - einer Quadrophoniebeschickung üblicher Quadrophoniekopfhörer wesentlich verbessert, weil erst der-Kopfhörer nach der Erfindung die grundsätzlichen richtigen physikalischen Voraussetzungen für naturechtes Quadrophonie-Kopfhören herstellt.
• Die vorgenannten Varianten können in beliebiger Kombination zusammengestellt werden.
• Die Innenseiten der Kopfhörermuscheln weisen erfindungsgemäß als Trennabweiser zur Richtungsverbesserung der Schallausstrahlung vor allem zwlschen den Vorder-Schallgebern und den Eingängen der Schlauchenden bzw. der Seiten-Schallgeber kleine Leitflächen auf, um die Direkt- und Indirektanteile der Beschallung, auf die Richtung zum Ohr hin bezogen, besser zu trennen.
• Die Innenwände und toten Räume jeder Kopfhörermuschel sind vorzugsweise mit reflexionsverhindernden Dämmstoffen beschichtet und möglichst schalltot.
• Die Richtwirkung der Vorder- und Seiten-Schallgeber in jeder Kopfhörermuschel und damit die Plastik des Raumhörens wird noch beträchtlich unterstützt, wenn zwischen beiden Schallgebern Richtblenden so angebracht sind, daß der Direktschall zur Ohröffnung und der Indirektschall auf die Ohrmuscheln des Zuhörers gelenkt wird. Diese Orientierung im »akustischen Raum« wird gemäß der Erfindung noch genauer, wenn beide Schallgeber jeder Kopfhörermuschel kleine Druckliammerlautsprecher mit Homtrichtem sind, die den Direktschall auf die Ohröffnung und den Indirektschall auf die Ohrmuschel lenken.
• Eine besondere Bedeutung bekommt das Raumhören mit überkreuzseitig richtigem Informationsausgleich und Ambiphonie nach der Erfindung in Verbindung mit bewegten Bildern und insbesondere mit farbigen bewegten Bildern, z. B. des Farbfilmes und des Fernsehens. Der kommerzielle Film erreicht dies mit dem großen Aufwand von zwei bis vier Tonkanälen und einer Fast-Rundum-Projektion für Breitwand-Kinos. Der Amateur mit Klein- oder Schmalfilm muß dagegen mit einer Tonspur oder einem Bandkoppler auskommen, und das Fernsehen ist auf die Lieferung von Bild und monophonem Ton angewiesen.
• Bereits das synchron tönende lebende Schwarz-Weiß-Bild erzeugt trotz seiner Zweidimensionalität in der Vorstellungskraft des Zuschauers eine räumliche, also quasi-stereo-optische Tiefe, ohne sie zu besitzen.
• Um Vieles mehr wird die körperliche (Schein-) Plastik durch die Beigabe der Farbe verbessert.
• Vollendet aber wird dieser Eindruck durch die ambiphon-akustische Raumdarstellung mit Überkreuzhören nach der Erfindung. Entscheidend ist aber folgende Besonderheit: Die akustische Illusionssteigerung nach der Erfindung ist auch bei Monophonie wirksam und bietet dem Fernsehen die dem lebenden farbplastischen Bild bisher fehlende akustische Raum- oder Saaltiefe und die Integration des Szenenhalls der Originaldarbietung und damit dieselben Wirkungen wie das vielleicht kommende Stereo- oder Quadrophonie-Fernsehen durch einen jederzeit nachträglichen Anbau eines Zusatzgerätes an jedes vorhandene Femsehgerät.
• Dabei bietet die Ausbildung eines Stereokopfhörers eine eindrucksvolle, wirkungsverstärkende und richtig dosierbare Einzelversorgung jedes Ohres mit Direkt-und Indirektschallen, Laufzeiten, Phasenumkehrungen und Lautstärkenabgleich mit Uberkreuzorientierung.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen. Es zeigt F i g. 1 eine Ansicht von oben auf den Kopf eines Zuhörers mit den Kopfhörermuscheln im Schnitt und mit einer akustischen Schlauchverbindung, Fig. 2 eine Ansicht wie Fig. 1, jedoch mit einer zweiten akustischen Schlauchverbindung, F i g. 3 eine geänderte Ausführung der F i g. 2, Fig. 4 einen Stereo-Kopfhörer wie in Fig. 3, jedoch mit einer leitungsverlängernden Umwegleitung für jede Schlauchverbindung, Fig. 5 die gleiche Lösung wie in Fig. 4, jedoch mit als Bügelkonstruktion ausgebildeten Umwegleitungen, Fig. 6 einen Stereo-Kopfhörer mit zwei Schallgebern in jeder Kopfhörermuschel und einer akustischen Schlauchverbindung wie z. B. bei Fig. 1, Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Raumtongerätes mit Abzapfung von Direktschall und verhalltem Indirektschall, Fig. 8 ein übliches Hallgerät, das über einen zusätzlichen Umschalter wahlweise einen Kanal des Stereo-R/L-Steuergerätes angeschlossen erhält und dem Kopfhörer verhallten Indirektschall zuleitet, F i g. 9 die Ausbildung eines Stereo-Kopfhörers für eine elektronische Lösung des Erfindungsgedankens, Fig. 10 als Ergänzung der Fig. 7 und 8 eine elektronische Kanalüberkreuzung zur Uberkreuzungsinformation beider Ohren, Fig. 11 die Unterbringung von Uberkreuzwiderständen im Anschlußstecker eines Stereo-Kopfhörers, F i g. 12 schematisch das Pnnzip der Reglereinengung mit Vor- und Nachwiderständen, Fig. 13 einen Stereo-Kopfhörer nach Fig. 6 oder 9 mit eingebautem Regler und einengenden Vor-und Nachwiderständen, Fig. 14 das einfachste Prinzip einer elektronischen Überkreuzungsschaltung für einen Stereo-Kopfhörer, die die Schlauchverbindung nach F i g. 1 für die Überkreuzinformation ersetzt, Fig. 15 eine einfache Ambiphonieanordnung für monophone Toninformationen eines Fernsehgerätes od. dgl., F i g. 16 bis 20 durch einen Umschalter herstellbare Schaltvarianten als Beispiele, Fig. 21 eine Erweiterung des Ambiphoniegerätes nach Fig. 15 mit einem zusätzlichen Endverstärker und einem weiteren Zweiebenenschalter zum gleichsinnigen Betrieb dreier Lautsprecher, F i g. - 22 eine Kopfhörermuschel mit einem Vorder-und Seitenschallgeber, beide jedoch als Druckkammerlautsprecher mit Homtrichter ausgebildet.
• Fig. 1 zeigt in Blickrichtung von oben auf den Kopf 1 des Hörers über den normal stehenden Ohren 2, 3 zwei Kopfhörermuscheln 4, 5, die die Ohren abdichfend umfassen, ohne jedoch deren normale Hörstellung zu verändem, und je einen Schallgeber 6, 7 für R/L-Informationen. Die Schallgeber sind so angeordnet, daß ihre akustische Achse etwa parallel zur Blickrichtung des Hörers verläuft.
• Dadurch vermag der Hörer die Herktmftsrichtung des Direktschalles als von vorn kommend, d. h. von einem Konzertpodium aus, zu orten. Die Kopfhörermuscheln sind durch einen federnden Bügel 8 miteinander verbunden. Durch einen in die beiden Kopfhörermuscheln 4, 5 endenden Kunststoff-Schlauch 9 als akustische Verbindung werden Teile der Einzelinformationen der Kopfhörermnscheln gegenseitig ausgetauscht und erleichtern die Ortung des Raumschalles.
• Zusätzlich zu dem Verbindungsschlauch 9 kann gemäß F i g. 2 noch eine Seiteninformation über einen zweiten Verbindungsschlauch 10 gegeben werden, der in der Druckkammerll des Schallgebers7 beginnt und in der Kopfhörermuschel 4 frei endet. Die beiden Schläuche werden zweckmäßig entlang dem Kopfhörerbügel 8 geführt.
• Gemäß F i g. 3 können die Seiteninformationen auch von beiden Seiten aus eingespeist werden. Zu diesem Zweck sind die Kopfhörermuscheln 4, 5 durch zwei Schläuche 10, 12 akustisch miteinander verbunden; jeder Schlauch beginnt jeweils in der Druckkammer des einen Schallgebers und endet im freien Innenraum der anderen Kopfhörermuschel und umgekehrt.
• Um diese Seiteninformationen noch zu einer imaginären Hörzimmervergrößerung ausnutzen zu können, werden sie erfindungsgemäß durch Verhallung mit Laufzeit beladen. Die Seiteninformationen scheinen dann Indirektschallinformationen zu sein, die von weiter entfernt liegenden Konzertsaalwänden reflektiert sind. Zu diesem Zweck ist in Fig. 4 in die beiden Verbindungsschläuche10,12 der Fig. 3 je eine leitungsverlängernde Umwegleitung in Form einer mehrlagigen Spirale 14 bzw. 15 aus einem Kunststoffschlauch zur Schallverzögerung eingefügt, die in der Kopfhörermuschel oder in deren Boden untergebracht ist.
• Fig. 5 zeigt dasselbe Prinzip wie in Fig. 4; die beiden Spiralen 14 a, 15 a sind jedoch als Bügelkonstruktion ausgebildet.
• F i g. 6 zeigt eine elektroakustische Lösung der gleichen Aufgabe für eine ambiphone Raumton- und Konzertsaal-Stereoübertragung mit Kopfhörern und ortungssichernden Überkreuzinformationen. Jede Kopfhörermuschel 4, 5 hat je einen Schallgeber 6, 7 zur Abstrahlung von Direkt/Rechts- und Direkt/ Links-Informationen wie in allen Ausführungsbeispielen. Senkrecht zu diesen Schallgebern 6, 7 steht je ein Schallgeber 16, 17, der Indirektinformationen ausstrahlt. Diese Signale werden einem Raumton-Ambiphoniegerät oder einem entsprechend abgeänderten bekannten Hallgerät entnommen.
• Diese Verhallung der Seiteninformationen und deren Zuführung in den Kopfhörer zusammen mit den Stereodirektinformationen nebst tZberkreuzinformation sind von entscheidender erfinderischer Bedeutung: Bei einer Demonstration lassen sich z. B.
• nacheinander und deutlich wahrnehmbar darstellen: a) das Stereomusikbild allein, b) das Zuschalten von Seiteninformationen und c) dazu die Steigerung der Verhallung. Erst alle drei Parameter zusammen erzeugen die absolute plastische Natürlichkeit echten Saalhörens, die durch die Überkreuzinformation auf den reellen Sitzplatz verankert wird.
• Fig. 7 zeigt das Blockschaltbild eines Raumtongerätes mit den beiden direkt durchgeschleiften Stereokanälen, die bei der Steckdose 23 beginnen und über den Tandem-Stereoregler 20 und über die Stereosteckdose 19 zu den nicht dargestellten Vorder-Schallgebern des Kopfhörers führen (DL/DR).
• Den durchgeschleiften Stereokanälen werden hinter der Steckdose 23 Direktinformationen entnommen, die über je eine HalleinrichtungHR und HL mit je -einem Ansteuer- und Nachverstärker in Indirektinformationen umgewandelt und über die Steckdose 19 den nicht dargestellten Seitenschallgebern (InL/ InR) zugeleitet werden. Ein Tandem-Stereoregler 21 erlaubt eine gleichzeitige und gleichsinnige Regelung dieser Indirektinformationen.
• Fig. 8 zeigt die Schaltung eines üblichen Hallgerätes H mit Ansteuer- und Nachverstärker. Dieses Hallgerät erhält die Eingangs-Stereo-Steckbuchse 23 und die Stereo-Ausgangssteckbuchse 19, ferner einen Tandem-Stereoregler 23, 24 und einen Duploregler 25, 26 (zwei Einzelregler auf einer Achse). Von Buchse 23 nach Buchse 19 werden beide Direkt-Stereokanäle durchgeschleift. Mittels des Wahlschalters 22 kann einer der beiden Direktinformationen auf das - im Gegensatz zu F i g. 7 einkanalige - Hallgerät H, und zwar auf dessen Eingangsverstärker geschaltet werden. Die aus dem Nachhallgerät nachverstärkt verhallten Informationen werden als »Indirektschalle« den Seitenschallgebern 16, 17 der Kopfhörermuscheln über Buchse 19 zugeführt. Die wunschgemäß laut mit Regler 23, 24 eingestellten Stereo-Direktinformationen werden auf die verhallten Informationen als Indirektschalle mittels 25, 26 abgeglichen.
• F i g. 9 zeigt das Schema der Kopfhörerausstattung für die elektronische Lösung. Sie entspricht der Kopfhörerausstattung gemäß F i g. 6, jedoch ohne die Oberkreuzschlauchleitung, die die beiden Kopfhörermuscheln verbindet. Die mit dem Kopfhörer der Fig. 6 übereinstimmenden Teile sind mit den gleichen Bezugszahlen versehen, weshalb insoweit auf die Beschreibung der F i g. 6 Bezug genommen wird.
• Mit 19 a ist der mit den Schallgebern des Kopfhörers verbundene Stereostecker bezeichnet.
• Die Überkreuzschlauchleitung in F i g. 6 wird bei der im folgenden beschriebenen elektronischen Lösung durch elektronische Maßnahmen ersetzt.
• Denn auch die Überkreuzinformationen von einem Kanal zum anderen zur Herstellung eines stereophonen Saalhörens mittels Kopfhörers kann gemäß der Erfindung ebenfalls elektronisch bewirkt werden, so daß sowohl eine Darstellung der ambiphonen Saal-Atmosphäre als auch eine beidohrige laufzeitorientierte Wiedergabe wirklichkeitsecht möglich sind: Statt der Überkreuzübertragung mittels eines Schlauchs etwa nach Fig. 1 werden nach Fig. 10 oder 11 die beiden Kanäle durch werkseitig abgeglichene, zweckmäßig dem Benutzer nicht zugängliche Trimmwiderstände so miteinander verbunden, daß beim Abschalten z. B. des rechten Kanals trotzdem ein kleiner Anteil aus dem linken Kanal in der rechten Kopfhörermuschel hörbar bleibt und umgekehrt. Dies geschieht erfindungsgemäß nach F i g. 10 durch Trimmwiderstände 27, 28.
• Die Fig. 10 stellt den rechten Teil der Fig. 7 oder 8 nochmals dar; jedoch findet vor der Ausgangssteckbuchsel9 für den Stereo-Ambi-Kopfhörer die Überkreuzinformation wie folgt statt: Mit den Reglern 27 und 28 werden leise Anteile des jeweils gegenüberliegenden Kanals - entweder aus dem Direktkanal der anderen Seite oder indirekt aus dessen Indirektinformationen, erzeugt durch Nachhallpfad - als leise Oberkreuzinformation eingespeist. Zum Beispiel erhält der rechte Direktkanal (zu dem rechten Vorderschallgeber der rechten Kopfhörermuschel) eine leise Information aus dem linken Verhall-Indirektkanal, oder auch aus dem linken Direktkanal, und umgekehrt.
• Statt diese Uberkreuzwiderstände (oder -regler) in das Hall-Anschlußgerät einzubauen, kann man nach Fig. 11 vorabgeglichene Überkreuzwiderstände 29, 30 in den Hohlraum des Kopfhörer-Anschluß-Steckers 19 a einbauen. Die Pfeile »D« und »In« für Rechts und Links deuten die Adern des Verbindungskabelszu den Kopfhörermuscheln an.
• Mit den Trimm- oder Festwiderständen nach F i g. 10 oder 11 werden über Kreuz geringe Anteile des einen Direktkanals in den jeweils anderen Kanal eingeschleust. Die Trimmwiderstände sollen werkseitig vorabgeglichen sein. Will man sie als bedienbare Trimmregler ausbilden, so werden sie werkseitig durch Vor- und Nachwiderstände so weit eingeengt, daß eine Fehlbedienung und -einstellung ausgeschlossen ist.
• Die Überkreuzinformation bedeutet nicht etwa die Aufhebung der mit aufwendigen Mitteln in den Stereo-Übertragungspfaden erreichten Kanaltrennung in Stereo-Steuergeräten, Verstärkern, Plattenspielern oderBandgeräten. Diese Geräte sind für Lautsprecherwiedergabe geschaffen, bei der Stereodarbietungen mit beiden Ohren gehört werden. Nur bei Kopfhörern, bei denen das getrennte Rechts/Links-Hören wegen der Einzelbeschickung jeder Kopfhörermuschel mit nur je einer Kanalinformation nicht wirklichkeitsecht ist, ist die Uberkreuzinformation im Kopfhörer nach der Erfindung richtig und notwendig, weil erst dadurch die gleichen Voraussetzungen des Hörens wie bei Lautsprecherwiedergabe geschaffen werden.
• Eine solche begrenzte Einstellmöglichkeit ist bei dem in Fig. 12 schematisch gezeigten Stereokopfhörer vorgesehen. In jeder der Hörermuscheln 4, 5 sind wiederum ein Vorder-Schallgeber 6, 7 und ein Seiten-Schallgeber 16, 17 angeordnet, wobei die beiden Kopfhörermuscheln durch einen Bügel 8 miteinander verbunden sind. Gemäß einem Erfindungsmerkmal sind die Überkreuzwiderstände als Trimmer oder eingegrenzter Tandem-Stereoregler 32 in einer der Kopfhörermuscheln, z. 3. Muschel 4, untergebracht, in die auch das Anschlußkabel 31 eingeführt ist. Von der Kopfhörermuschel 4 aus gehen entlang dem Bügel 8 die Leitungen zu den Schallgebern 7, 17 in der anderen Kopfhörermuschel 5. Der durch einen Drehknopf einstellbare Tandemregler 32 ist durch Festwiderstände 33, 34 in seinem Regelbereich eingeengt, wie dies das Prinzipschaltbild nach Fig. 13 erkennen läßt.
• Fig. 14 veranschaulicht den einfachsten Fall einer elektronischen Überkreuzschaltung für einen einfachen Stereokopfhörer. Diese Schaltung ersetzt also die Schlauchverbindung der Fig. 1 zwischen beiden Kopfhörermuscheln für die Uberkreuzinformation.
• F i g. 15 zeigt die Prinzipschaltung eines Ein- oder Anbauteils als Versorgungsgerät für einen Stereo-Ambiphon-Kopfhörer mit einkanaliger Durchschleifung. Das Gerät entnimmt einem monophonen Radiogerät oder Fernseher 35 Informationen als Direktkanal aus dem Lautsprecherausgang. Über die Buchse 19 und den Kopfhörerstecker 19 a werden die beiden Vorderschallgeber 6, 7 des Kopfhörers monophon beliefert. Die Regelung der Lautstärke erfolgt mit dem Tonregler des Radio- oder Fernsehgerätes. Im Anschlußgerät befindet sich wieder ein Hallgerät H in Anlehnung an die Fig 8, das über einen Eingangsregler R von dem Direktkanal beaufschlagt wird. Der Ausgang des Hallgerätes wird einem Zweiebenen-Umschalter 36 mit jeweils fünf Schaltstellungen und einem Widerstand42 und den Kondensatoren 43 und 45 geeigneter Kapazität zugeführt. Die beiden Schaltzungen des Umschalters 36 schalten gleichsinnig.
• Das Ein- oder Anbauteil gestattet beispielsweise, die in den F i g. 16 bis 20 dargestellten Schaltungen zur Erzeugung von unterschiedlichen Saalillusionen herzustellen. Der Zweiebenen-Umschalter 36 ist der besseren Übersicht halber jeweils durch einen Kreis angedeutet, wobei die in dem Kreis stehende Zahl die jeweilige Stellung der Schaltzunge des Umschalters, gezählt von oben nach unten, angibt. Mit 19 und 19 a sind wieder die Steckbuchse bzw. der Stekker bezeichnet.
• Gemäß Fig. 16 kann man den Direktschall avr die Vorder-Schallgeber 6, 7 und den verzögerten Indirektschall auf die Seiten-Schallgeber 16, 17 geben.
• Den Zuhörer kann man auf die linke Seite des Saales »setzen«, indem man nach Fig. 17 die Wandreflexionen, d. h. den Indirektschall auf den Seiten-Schallgeber 16 der rechten Kopfhörermuschel und den Direktschall auf den Seiten-Schallgeberl7 der linken Kopfhörermuschel gibt, wobei jedoch die Lautstärke des Direktschalls durch den Widerstand 42 geschwächt ist. Dieselbe Schaltung läßt sich, jedoch mit einer Phasendrehung des Indirektschalls durch den Kondensator 43, gemäß Fig. 18 herstellen.
• Mit der Schaltung nach Fig. 19 wird das Hören »auf die Mitte des Saales« mit phasendrehendem Seitenschall auf die Seiten-Schallgeber 16, 17 und mit Direktschall auf die Vorder-Schallgeber 6, 7, also ähnlich wie mit der Schaltung nach Fig. 16, eingestellt.
• Die Schaltung nach F i g. 20 schließlich bringt den Direktschall von vorn durch die Vorder-Schallgeber 6, 7 und phasenverkçhrt durch den Kondensator 45 auf die beiden Seiten-Schallgeber 16, 17.
• Die gleichen Wirkungen der Schaltbeispiele nach den Fig. 16 bis 20 sind analog zu Fig. 15 auch mit drei Lautsprechern gemäß F i g. 21 zu erreichen. Der Lautsprecher 39 ist z. B. der Innenlautsprecher des Fernsehgerätes 35 für den Direktschall, während die Lautsprecher 40, 41 in einem Raum vorzugsweise senkrecht zur akustischen Achse des Lautsprechers 39 z. B. an den Hörraum-Zimmerwänden seitlich vom Zuhörer angeordnet sind und den Indirektschall ausstrahlen.
• Das Anschlußteil nach Fig.21 zeigt das Anschlußteil der Fig. 15, vermehrt um einen Endverstärker 37 und einen weiteren Zweiebenenschalter 38, dessen zwei Ebenen übrigens auch auf den Schalter 36 koaxial als dritte und vierte Ebene mit aufgefädelt und gemeinsam betätigt werden können.
• Die Direktinformation kommt wieder aus dem Fernseh- oder Radiogerät 35 und wird einmal über 19 und 19 a den Vorder-Schallgebern des Kopfhörers, zum anderen dem Lautsprecher 39 über den Stecker 19 b zugeführt; wird der Einbaulautsprecher des Radio- oder Fernsehgerätes benutzt, so bleibt der Anschluß 19 b des Lautsprechers 39 unbesetzt.
• Die verhallten Informationen gehen als »Indirektschalle« aus dem Hallgerät H einmal zu dem Schalter 36 und, wie unter Fig. 15 beschrieben, an den Kopfhörer.
• Die verhallten Signale werden aber auch dem Endverstärker 37 zugeleitet und nunmehr verstärkt dem Schalter 38 zugeführt, der sie mit verschiedenen Varianten nach den Fig. 16 bis 20 analog dem Kopfhörerbetrieb an die beiden Seitenlautsprecher 40, 41 hinlenkt.
• Die Richtwirkung der Vorder- und Seiten-Schallgeber in jeder Kopfhörermuschel und damit die Plastik des stereophonen Hörens wird noch beträchtlich unterstützt, wenn die beiden Schallgeber jeder Kopfhörermuschel nach Fig. 22 als kleine Druckkammerlautsprecher mit Horutrichtern 46, 47 ausgebildet sind. Diese Horntrichter lenken den Direktschall an die Ohröffnung und den Indirektschall an die Ohrmuschel 2, wie dies in F i g. 22 für die rechte Kopfhörermuschel 4 mit dem Vorder-Schallgeber 6 und dem Seiten-Schallgeber 16 gezeigt ist. Mit 1 ist wieder der menschliche Kopf bezeichnet.
• Man kann schließlich die elektronische Verhalleinrichtung - in kompakter Hybridtechnik etwa nach Fig. 8 - mit den Reglern auch in die Kopfhörermuscheln einbauen und verteilen.

Claims (1)

1. Patentansprüche: 1. Kopfhörer zur Wiedergabe stereophoner Darbietungen mit zwei ausreichend ausgehöhlten und das jeweilige menschliche Ohr dicht umschließenden Kopfhörermuscheln und mit mindestens einem vorzugsweise elektromagnetischen oder elektrodynamischen Schallgeber in jeder Kopfhörermuschel, der mit je einer der beiden Stereokanalinformationen beschickt wird, d a -durch gekennzeichnet, daß die akustische Achse jedes der beiden Schallgeber (6, 7) parallel zur Blickrichtung des Hörenden verläuft und dabei auf die natürlich stehende Innenmuschel des menschlichen Ohres weist und mindestens eine Seitenschallquelle in jeder Kopfhörermuschel vorgesehen ist, die in einem Winkel von vorzugsweise 900 zur akustischen Achse der beiden anderen Schallgeber (6, 7) wirkt und mit ihrer akustischen Achse überwiegend auf die äußere Ohrmuschelfläche des menschlichen Ohres gerichtet ist 2. Kopfhörer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Seitenschallquelle ein erster die beiden Hörmuscheln (4, 5) akustisch verbindender, vorzugsweise aus Kunststoff bestehender, steifwandiger Schlauch (9) ist, der um den Faktor 1,1 bis 1,9 länger als der direkte Weg von einem Ohr zum anderen ist (Fig. 1).

   3. Kopfhörer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein zweiter Schlauch (10) vorgesehen ist, der aus einer Membranrückseitenkammer (11) des einen Schallgebers (7) kommend in das freie Innere der Hörmuschel (4) des anderen Schallgebers (6) führt (Fig. 2).

   4. Kopfhörer nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des ersten Schlauchs (9) ein Schlauch(12) vorgesehen ist, der aus einer Membranrückseitenkammer (13) des einen Schallgebers (6) kommend in das freie Innere der Hörmuschel (5) des anderen Schallgebers (7) führt (Fig. 3).

   5. Kopfhörer nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schläuche mit einer eine Laufzeit erzeugenden Umwegleitung (14, 15) in Gestalt einer ein- und mehrlagigen Spirale ausgestattet sind (Fig. 4).

   6. Kopfhörer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Schläuche und Umwegleitungen durch Querschnitt, Querschnittsänderung, Werkstoff und Werkstoffhärten-.so bemessen sind, daß der sie durchlaufende Schall in der Frequenz von 800 Hz beginnend in Richtung Baß so absinkt, daß unter 150 Hz keine Übertragung mehr stattfindet 7. Kopfhörer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Indirekt- oder Seiteninformation durch mindestens je einen zu den Vorder-Schallgebern (6, 7) vorzugsweise rechtwinklig wirkenden Seiten-Schallgeber (16, 17) in die Hörmuscheln eingespeist werden, wobei die Seiten-Schallgeber ihre verhallten Informationen aus einem entsprechenden Hall- oder Ambiphoniegerät erhalten (Fig. 6).

   8. Kopfhörer nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Vorder-Schallgebern (6, 7) und den Seiten-Schallgebern (16, 17) und/oder den vorzugsweise rechtwinklig in die Hörmuscheln einmündenden Schlauchenden Schalleitblenden (18, 19) so angeordnet sind, daß der Schall aus den Vorder-Schallgebern (6, 7) zur Ohröffnung, der Schall aus den Seiten-Schallgebern (16, 17) gegen die Ohrmuscheln des Zuhörers gerichtet sind (Fi g. 6).

   9. Kopfhörer nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er an ein Quadrophoniegerät angeschlossen ist und mindestens eine Uberkreuzinformation durch einen Schlauch nach Anspruch 2 erhält, vorzugsweise aber drei Schläuche aufweist, wobei die beiden zusätzlichen Schläuche jeweils in einer Druckkammer der Vorder-Schallgeber (6, 7) beginnen und in der anderen Hörmuschel enden.

   10. Kopfhörer nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die tXberkreuzinformation zur Nachahmung des beidseitigen Peil-Hörens elektronisch durch eine Überkreuzschaltung mit Trimmwiderständen (32) oder als Optimalwerte ermittelten Festwiderständen (33, 34) zwischen beiden Stereokanälen oder wechselweise zwischen dem Direktkanal einer Seite und dem Indirektkanal der anderen Seite des Kopfhörers bewirkt ist, wobei die Trimmwiderstände bei Betätigungsmöglichkeit von außen durch den Benutzer durch bereichseinengende Festwiderstände und/oder weitere frequenzkorrigierende Schaltmittel angeschaltet sind.

   11. Kopfhörer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberkreuzschaltungen in ein Ambiphonie- oder Nachhallgerät unmittelbar vor dem Kopfhöreranschluß eingebaut sind.

   12. Kopfhörer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Überkreuzschaltung in einer - oder beiden - Kopfhörermuscheln des Kopfhörers untergebracht ist.

   13. Kopfhörer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerstände der Überkreuzschaltung in das Gehäuse des Stereo-Anschlußsteckers verlegt sind.

   14. Kopfhörer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Überkreuzschaltung aus Reglern besteht, die durch Vor- und Nachwiderstände im Regelbereich eingeengt sind.

   15. Kopfhörer mit Vorder- und Seiten-Schallgebern nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopfhörer von einem monophonen Fernsehgerät od. dgl. mit Toninformationen so versorgt wird, daß die Vorder-Schallgeber (6, 7) mit Direktschall und die Seiten-Schallgeber (16, 17) mit Indirektschall beschickt werden, der z. B.

   durch einen Zweiebenen-Umschalter (36), Kondensatoren und Widerstände in verschiedenen Varianten und durch ein Nachhallgerät (H) aus dem Direktschall erzeugt ist.

   16. Kopfhörer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Toninformation als Direktschall auf die Vorder-Schallgeber (6, 7) und die verhallte Direktinformation auf die Seiten-Schallgeber (16,17) gegebenwird (Fig. 16).

   17. Kopfhörer nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickung der Kopfhörermuscheln nach Anspruch 16 erfolgt, jedoch ein Seiten-Schallgeber gegenphasig beschickt wird.

   18. Kopfhörer nach Anspruch 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei Normalbeschickung die Vorder-Schallgeber (6, 7) und ein Seiten-Schallgeber mit verhallter, der andere mit geschwächter Direktinformation gespeist werden.

   19. Kopfhörer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die verhallte Toninformation beider Seiten-Schallgeber (16, 17) für einen Seiten-Schallgeber phasenverkehrt ist (Fig. 18).

   20. Kopfhörer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorder-Schallgeber (6, 7) mit Direktschall und die Seiten-Schallgeber (16, 17) mit phasenverkehrtem Direktschall versorgt werden (Fig. 20).

   21. Kopfhörer nach Anspruch 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Direktlautsprecher (39) die Toninformationen eines Fernsehgerätes (35) od. dgl. ausstrahlt und mindestens zwei Nebenlautsprecher (40,41) als Indirektschallquellen gespeist werden, die durch ein Hallgerät (H) und nachgeschaltetem Leistungsverstärker (37) mit Kondensatoren und Widerständen sowie einem weiteren Zweiebenen-Umschalter (38) gemäß Anspruch 15 mit den Modifizierungen gemäß Anspruch 16 bis 20 beschickt werden (Fig. 21).

   22. Kopfhörer nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Direktlautsprecher(39) der Gehäuselautsprecher des Fernsehgerätes od. dgl. ist.

   23. Kopfhörer nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorder- und Seiten-Schallgeber jeder Kopfhörermuschel Druckkammerlautsprecher (46) mit Horutrichter (47) sind und die akustischen Achsen der Vorderlautsprecher blickrichtungsparallel auf die Ohröffnung und die Seitenlautsprecher mit ihren akustischen Achsen auf die äußeren Hörfalten der Ohrmuschel des menschlichen Ohres gerichtet und dabei vorzugsweise um 909 gegeneinander gerichtet sind (Fig. 22).

   Die Erfindung bezieht sich auf einen Kopfhörer zur Wiedergabe stereophoner Darbietungen mit zwei ausreichend ausgehöhlten und das jeweilige menschliche Ohr dicht umschließenden Kopfhörermuscheln und mit mindestens einem vorzugsweise elektromagnetischen oder elektrodynamischen Schallgeber in jeder Kopfhörermuschel, der mit je einer der beiden Stereokanalinformationen beschickt wird.

   Die Stereokanalinformationen enthalten bekanntlich außer Direktinformationen auch noch raumakustische, von den Saalwänden reflektierte laufzeitige Anteile, sogenannte Indirektschalle, die zur Bildung- einer Raumhallatmosphäre und -illusion entscheidend sind.

   Während der-Hörer im Konzertsaal mit Auge und Ohr seinen Sitzplatz lokalisiert und ihn durch den Direkt- und Indirektschall sozusagen akustisch bestätigt bekommt, muß man zu Hause bei der Wiedergabe ohne Optik und Realität umgekehrt verfahren und eine akustische, als echt empfundene Saalillusion mit den Raumsignalen der Darbietung anfallen, damit der Hörer sich in einen imaginären Saal versetzt fühlt.

   Durch eine unterschiedliche Beschickung der Stereokanäle mit z. B. M- und S-Signalen werden diese Raumeffekte und Rauntillusionen zum Hörer geschickt. Das menschliche Ohr ist in der Lage, aus diesen unterschiedlichen Informationen nicht nur eine plastische, transparente Stereo-Konzertfülle zusammenzusetzen, sondern auch das akustische Bild eines in der Mitte auf dem Podium sitzenden Orchesters und zusätzlich ein Saalgefühl zu vermitteln.

   Es ist deshalb falsch, dem Hörer vorzuschreiben, die beiden Kanäle mit Hilfe des Balancereglers gleich laut zu stellen.

   Bei den bekannten Stereokopfhörern, bei denen die eine Hörmuschel mit Links-, die andere mit Rechtsinformationen beschickt wird, treten die Kanalunterschiede wirkungsvoll, aber dennoch nicht befriedigend zutage. Die Plastik ist zwar erstaunlich gut, aber es treten eine Reihe anderer, die nlusion beeinträchtigender Erscheinungen auf. Die Einzelbeschickung der Kopfhörermuscheln und der akustische Abschluß der beiden Ohren nach außen und.

   insbesondere voneinander trennt beide Kanäle und verhindert das notwendige überkreuzende Mischhören über die natürliche Hörbasis der Ohrabstände mit Ortungswirkung. Man kann das mit zwei unendlich weit auseinander stehenden Lautsprechern vergleichen, bei denen die genannte akustische Synthese eines einheitlichen Orchesterbildes verlorengeht und sich in zwei Monoübertragungen auflöst. Deshalb weiß das menschliche Hörzentrum auch nicht, wohin der imaginäre Sitzplatz des Hörers verankert werden könnte. Dieser aber möchte sich mit einem realen Sitzplatz zu Hause identifizieren können.

   Ein Ohr hört bei Lantsprecherwiedergabe eben nicht nur eine einzige Orchester- oder Bühnenseite und nicht nur einen Kanal. Teile der anderen Seite, d. h. der anderen Kanalinformation, werden auch über Kreuz gehört, wobei die Laufzeitunterschiede zu den beiden Ohren in ihren natürlichen Winkelstellungen zum Kopf die Raumortung ermöglichen.

   Erst das beiderseitige Mischhören ergibt Stereoplastik. Stereo bedeutet eben nicht nur rechts/links, sondern die transparente Auflösung eines Orchester-Klangkörpers und vermittelt bei mitgelieferter Raumtiefe und richtiger Wiedergabe-Anlage auch einen ambiphonen Eindruck.

   Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Stereo-Kopfhörer zu schaffen, der die Voraussetzungen für ein ambiphones Raumhören mit akustisch echter Saalnachbildung und echtem Saalhören verwirklicht, ohne die Schwächen oder Nachteile bekannter Ausführungen aufzuweisen.