DE2732425C3

DE2732425C3 - Stereophonischer Kopfhörer

Info

Publication number: DE2732425C3
Application number: DE19772732425
Authority: DE
Inventors: Guenter 8130 Starnberg Hehemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-07-18
Filing date: 1977-07-18
Publication date: 1980-08-14
Also published as: DE2732425A1; DE2732425B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen stereophonischen Kopfhörer mit zwei Hörmuscheln, deren den elektroakustischen Schallgebern zugeordnete Schallräume über wenigstens ein Schallrohr akustisch gekoppelt sind.

Nach einem bekannten Vorschlag (Acustica, Bd. 29, 1973, S. 273 —277) soll das »Übersprechen« zwischen den beiden Ohren, wie es im freien Schallfeld erfolgt, durch ein elektrisches Netzwerk nachgebildet werden; eine ähnliche bekannte Lösung (DE-OS 20 07 623) umfaßt zum gleichen Zweck elektronische Verzögerungsglieder mit je 0,5 ms Verzögerung sowie Klangfilter; schließlich betrifft ein anderer bekannter Vorschlag (DE-PS 11 48 269) zur Simulierung des Raumhalls eine elektrische Einrichtung mit Kreuzkopplungen, und zwar mehrfache mit unterschiedlichen Verzögerungen.

AU diesen elektronisch angepaßten bekannten Kopfhörerkonstruktionen ist gemeinsam, daß sie kompliziert im Aufbau und teuer in der Fertigung sind. Der

ίο möglicherweise mit derartigen Kopfhörerkonstruktionen erzielte Effekt ist daher nur einem sehr kleinen Kreis von Musikliebhabern vorbehalten, der bereit und in der Lage ist, einen entsprechend hohen Preis zu zahlen.

Bei einem anderem bekannten Kopfhörer (DE-AS 21 26 677) wird die Stereokanalinformation durch beidseitiges Mischhören ergänzt, dadurch, daß die Schallgeber auf die Innenmuscheln der Ohren gerichtet sind und daß zusätzlich eine Seitenschallquelle vorgesehen ist, die aus einer Schlauchverbindung zwischen den beiden Hörmuscheln besteht und senkrecht zur Schallrichtung der eigentlichen Schallquelle auf das Ohr abstrahlt.

Ähnlich diesem Vorschlag geht ein anderer bekannter Vorschlag (GB-PS 14 30 260, US-PS 38 91 810) davon aus, daii man durch eine akustische Verbindung zwischen den beiden Hörmuscheln des Kopfhörers die reine Stereokanalinformation durch einen Raumhalleffekt so weitgehend verbessern könne, daß der durch den Kop.'hörer vermittelte Höreindruck der Wiedergabe durch zwei Stereolautsprecher nahekomme. Dabei wird lediglich eine gewisse Auflösung des Klangkörpers, d. h. eine Verwischung des Stereoeffekts erzielt. Eine spürbare Verbesserung bei der Lösung des Problems der lm-Kopf-Lokalisation läßt sich dadurch jedoch nicht erreichen.

Ein weiteres bekanntes Kopfhörersystem (DE-OS 23 35 201), nach welchem die als ungenügend erkannte Vorwärts-Rückwärts-Lokalisation durch Schaffung eines künstlichen Schallfeldes erreicht werden soll, welches dem natürlichen Schallfeld nahekommt, ist bereits im Ansatz unphysiologisch, d. h. es berücksichtigt zu wenig die speziellen Gegebenheiten des menschlichen Gehörs. Durch die Anordnung akustischer Widerstände an den Enden der vorne und hinten in die Hörmuschel mündenden Schalleitungen sowie akustischer und/oder elektrischer Koppelschaltungen zwischen den beiden Hörmuscheln entsteht ein künstlicher Klangcharakter.

so Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Kopfhörer zu schaffen, bei dem die unnatürliche Klangwiedergabe, die insbesondere in einer unrichtigen räumlichen Auffassung (Im-Kopf-Lokalisation) des Schallereignisses durch den Hörer zum Ausdruck kommt, behoben bzw. verbessert wird, und zwar durch Anwendung möglichst einfacher, ohne elektronische Bauteile auskommender Mittel.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt nach der vorliegenden Erfindung dadurch, daß das Schallrohr ganz oder teilweise mit einem Medium gefüllt ist, in welchem sich der Schall schneller fortpflanzt als in Luft, derart, daß die Schallaufzeit im Schallrohr der Zei'.differenz entspricht, in der beim natürlichen Hören der Schall an dem der Schallquelle abgewandten Ohr

b5 später ankommt als an dem der Schallquelle zugewandten Ohr.

Das erfindungsgemäße Schallrohr bietet die Möglich-Keit, die Schallaufzeit gegenüber den bekannten

Schallrohren mit linearer Ausbreitung des Schalls nahezu beliebig zu verkürzen. Auf diese Weise lassen sich im Kopfbereich des Menschen auftretende Beugungserscheinungen einstellbar simulieren. Bei der praktischen Verwii klichung wird man dabei gemäß Anspruch 2 vorgehen, d. h. eine Schallqielle im 45° Winkel vor einer Versuchsperson annehmen, aus deren geometrischer Lage sich die gewünschte Schallaufzeit ohne weiteres ermitteln läßt. Ein derartiger Mittelwert liegt unter Berücksichtigung der Geometrie des menschlichen Kopfes etwa bei 0,6 ms. Aufgrund der speziellen Schallgeschwindigkeit des im Schallrohr verwendeten Mediums sowie der zur Verfugung stehenden Schlauchlänge errechnet sich daraus sehr leicht ei!!e geeignete Unterteilung des Schallrohres in mit Luft und mit dem genannten Medium gefüllte Rohrabschnitte. Zur Verwirklichung dieses Vorschlags ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß innerhalb des Schallrohrs ein beidseitig durch Membranen verschlossener Rohrabschnitt mit einem gasförmigen Medium gefüllt ist. Als Mediuni eignet sich bevorzugt Helium.

Bezüglich weiterer Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Ansprüche 5 bis 10 verwiesen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 den erfindungsgemäßen Stereophonischen Kopfhörer in der Ansicht von vorne und

Fig. 2 eine Schnittansicht gemäß 11—11 der Fig. 1.

In Fig. 1 ist der Kopfhörer mit dem Bügel 1, den beiden elektroakustischen Schallgebern 2, 3 mit den dazugehörigen Schallabstrahlern 4,5, den Hörmuscheln 6, 7 und dem Schallrohr 8 zu erkennen, das die beiden Schallräume 9, 10 miteinander verbindet Durch einen mechanischen Drehregler 11 krnn das Schallrohr 8 graduell, d. h. ganz oder teilweise geschlossen werden.

F i g. 2 zeigt eine Innenansicht der linken Hörmuschel 7 des Kopfhörers. Die Ausmündung 12 des Schallrohrs S ist nach vorne verlegt, um einen noch besseren Gehöreindruck eines scheinbar von vorne kommenden Schalls zu vermitteln. Die Ausmündungen 12 des Schallrohrs 8 können im Rahmen des verfügbaren Raums trichterartig erweitert ausgeführt sein.

Das Schallrohr 8 ist durch zwei Membranen 13,14 in drei Einzelkammern 15, 16, 17 geteilt, von denen die mittlere Kammer 16 zur Aufnahme eines anderen, den Schall schneller als Luft leitenden Gases, zum Beispiel Helium, bestimmt ist. In der industriellen Fertigung kann die Mittelkammer aus einem gasgefüllten Stück Schlauch bestehen, das an beiden Enden durch Membranen verschlossen ist und einfach in das Schallrohr 8 eingeschoben wird. Ferner kann das Schallrohr 8 durch einen Einschiebemechanismus 18 zusammen mit dem Bügel 1 verkürzbar und verlängerbar ausgebildet sein. Auch das gesamte Schallrohr kann als Schlauch, beispielsweise aus thermoplastischem Kunststoff ausgebildet sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Stereophonischer Kopfhörer mit zwei Hörmuscheln, deren den elektroakustischen Schallgebern zugeordnete Schallräume über wenigstens ein Schallrohr akustisch gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Schallrohr (8) ganz oder teilweise mit einem Medium gefüllt ist, in welchem sich der Schall schneller fortpflanzt als in Luft, derart, daß die Schallaufzeit im Schallrohr der Zeitdifferenz entspricht, in der beim natürlichen Hören der Schall an dem der Schallquelle abgewandten Ohr später ankommt als an dem der Schallquelle zugewandten Ohr.

2. Kopfhörer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdifferenz entsprechend einer etwa im Winkel von 45" seitlich vor dem Kopf des Benutzers angeordneten Schallquelle bemessen ist und im Mittei etwa 0,6 Millisekunden beträgt

3. Kopfhörer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Schallrohrs (8) ein beidseitig durch Membranen (13,14) verschlossener Rohrabschnitt mit einem gasförmigen Medium gefüllt ist.

4. Kopfhörer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas Helium ist.

5. Kopfhörer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schallrohr (8) parallel zu einem die Hörmuscheln verbindenden Bügel (1) geführt ist.

6. Kopfhörer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Innere des Schallrohrs (8) in drei Kammern (15, 16, 17) unterteilt ist, von denen die mittlere Kammer (16) aus einem in das Schallrohr (8) eingeschobenen Schlauch besteht, der mit Gas gefüllt und an beiden Enden durch die Membranen (13,14) verschlossen ist.

7. Kopfhörer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausmündungen (12) des Schallrohrs (8) an der Vorderseite der Schallräume (9,10), vom Träger des Kopfhörers aus gesehen, angeschlossen sind.

8. Kopfhörer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausmündungen (12) des Schallrohrs (8) trichterartig erweitert ausgeführt sind.

9. Kopfhörer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schallrohr (8) durch einen Einschiebemechanismus (18) verlängerbar oder verkürzbar ausgebildet ist.

10. Kopfhörer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Schallrohr (8) ein der Drosselung dienender mechanischer Drehregler (11) oder Verschlußschieber vorgesehen ist.