DE3120013A1

DE3120013A1 - Miniaturisierter kopfhoerer fuer eine zwei-weg kommunikation

Info

Publication number: DE3120013A1
Application number: DE3120013A
Authority: DE
Inventors: Robert Lee 95003 Aptos Calif. Harris; James Bruce 95073 Soquel Calif. Robertson; Charles Gorson 95003 Aptos Calif. Scott
Original assignee: Plantronics Inc
Current assignee: Plantronics Inc
Priority date: 1980-06-24
Filing date: 1981-05-20
Publication date: 1982-03-04
Also published as: JPS5730491A; GB2079099B; US4335281A; GB8412762D0; GB2079099A; DE3120013C2

Description

Plantronics, Inc., 345 Encinal Street,, City of Santa Cruz, State of California 95060, USA

Miniaturisierter Kopfhörer für eine Zwei-Weg Kommunikation

Die Erfindung betrifft einen miniaturisierten Kopfhörer _t insbesondere eine Hinter=Ohr-Kopfhörer-Kapsel für einen solchen miniaturisierten Kopfhörer ο

Derartige Kopfhörer werden in der Telefonvermittlung, bei Piloten, bei der Flugkontrolle u.s.w. verwendet. Es ist seit langem bekannt, daß Kopfhörer für Zwei-Weg Kommunikation vorteilhaft aus kleinen,, leichten

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Komponenten hergestellt werden können, so daß der ganze Kopfhörer nicht mehr als etwa 30 g wiegt. Aus der US-Patentschrift 31 84 556 ist ein miniaturisierter Kopfhörer bekannt, in dem ein Mikrophon-"Transducer" in der Größenordnung, wie ihn Hörhilfen haben, und ein ebenso miniaturisierter Empfangs-"Transducer" in einer Kapsel eingebracht sind, die in der Nähe des Ohres des Benutzers plaziert sind; die Sprache wird zu dem Mikrophon über eine akustische Röhre gebracht, die in der Nähe des Mundes des Verwenders positioniert ist, während die empfangene Kommunikation von dem Empfänger zu dem Ohr des Verwenders über eine zweite akustische Röhre geführt wird. Derartige Kopfhörer wurden entweder mit einem leichten Kopfband verwendet, oder aber unter Verwendung eines Brillenbügels als Stützmittel für das Gehäuse.

Um ein solches Kopfband oder einen Brillenrahmen zur Stützung des Gehäuses unnötig zu machen, wurden verschiedene Kopfhörer der sog. "Hinter-Ohr"-Ausgestaltung vorgeschlagen, indem die Übertrager in einer Kapsel eingebracht sind, die hinter dem Ohr des Verwenders montiert ist, die Kapsel ist dabei so geformt _D daß sie im wesentlichen entlang dem Sattel hinter dem Ohr angepaßt ist. Zum Beispiel beinhaltet die US-Patentschrift 35 48 118 eine derartige"Hinter-Ohr"-Ausgestaltung mit einer akustischen Röhre, die über das Ohr und in die Kopfhörer-Kapsel verläuft und mit einer akustischen Röhre, die von der Kapsel unter dem Ohr des Trägers und in den Ohrkanal hineinverläuft.

Bekannt ist weiter die Schaffung eines Kopfhörers mit

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ο I. Z U U I. ο,

einer Kapsel, die im wesentlichen dem zuletzt genannten Patent entspricht, aber keine akustische Röhre beinhaltet. Statt dessen ist ein Elektret-Mikrophon an einem Ende eines schwenkbaren Auslegers montiert, so daß es in die Nähe des Mundes des Trägers gebracht werden kann. Der Ausleger ist hohl und elektrische Drähte sind von dem Elektret-Mikrophon durch den Ausleger und in die Kopfhörer-Kapsel geführt, wo sie in das Hauptkabel des Kopfhörers eingebracht v/erden, das wiederum in einer Steckverbindung oder auf andere Weise Verbindung mit einer Telephonleitung hat. Die angeführten Ausgestaltungen von Kopfhörern und alle anderen bekannten "Hinter-Ohr"-Kopfhörer haben versucht, Stabilität zu erreichen durch eine geeignete Anbringung der akustischen Röhre oder des Auslegers, oder durch die Befestigungswirkung der akustischen Ohrröhre? oder durch den Versuch, die Sattelwölbung der Kapsel des Kopfhörers dem menschlichen Ohr so nah wie möglich anzupassen. Die Gestaltung anderer Abschnitte der Kopfhörer-Kapsel beschränkte sich darauf^ die Übertrager entsprechend anzupassen und den höchsten Abschnitt der Kapsel so dünn wie möglich zu machen, um so einen geeigneten Befestigungsraum für den Kopfhörer zur Passung über den oberen Teil des Ohres zu schaffen, wo die Entfernung zwischen der Helix und dem Schädel gewöhnlich eng ist, besonders wenn der Verwender Brillenträger ist.

Die Gestaltung von Kopfhörern ist im wesentlichen ein praktisches Problem mit sehr wenig theoretischen Grundlagen. Die Gestaltung muß im allgemeinen ausprobiert werden an vielen verschiedenen Personen verschiedener Größe, Gewicht, Alter und Kopfformen u.s.w., um ihre

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Reaktion in Bezug auf Bequemlichkeit, Stabilität und akustische Eignung zu bestimmen.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, einen Kopfhörer zu schaffen, bei dem Bequemlichkeit, Stabilität und akustische Eigenschaften besonders günstig sind, und zwar unabhängig von der individuellen Gestaltung des Schädels des Trägers.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kapsel profilierte Seitenflächen aufweist, die im wesentlichen mit der Kopfform des Trägers übereinstimmen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine bildhafte Ansicht eines Kopfhörers nach der vorliegenden Erfindung ;

Fig. 2 eine Rückansicht der Kapsel des Kopfhörers nach der vorliegenden Erfindung mit der Verjüngung der Kapsel zur Anpassung an und Lagerung auf dem Warzenfortsatz;

Fig. 3 die Ansicht des Gebietes hinter dem Ohr eines typischen menschlichen Kopfes unter Darstellung des Warzenfortsatzes;

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Fig. 4 die Draufsicht auf eine Kopfhörer-Kapsel nach der vorliegenden Erfindung mit der der Krümmung des Schädels entsprechender konkaver Wölbung;

Fig„ 5 eine Schichtlinienzeichnung mit den bevorzugten Abmessungen zur Gestaltung einer Kopfhörer-Kapsel nach der vorliegenden Erfindung;

Fig„ 6 eine Darstellung einer Hinter-Ohr-

Kopfhörer-Kapsel nach der vorliegenden Erfindung mit einem Elektret-Mikrophon, und

Fig. 7 eine Querschnittsansicht einer anderen

Ausgestaltung einer Hinter-Ohr-Kopfhörer-Kapsel mit einem Elektret-Mikrophon.

Fig_o 1 zeigt einen Kopfhörer mit einer Hinter-Ohr-Kapsel 1 ο Die Kapsel beinhaltet einen Empfängerübertrager zur Aufnahme von elektrischen Signalen über Drähte in dem Kabel 4 und zur Umwandlung dieser Signale in Töne«, Die Tonsignale des Empfängers werden über eine akustische Röhre zu dem Ohrkanal des Trägers geführt. Die Kopfhörer-Kapsel 1 kann auch einen Mikrophon-Übertrager zur Umwandlung der Stimmsignale in elektrische Signale beinhalten,, die dann über Drähte in dem Kabel 4 zu einer geeigneten Verstärkereinrichtung und daraufhin auf eine Telephonleitung oder eine andere Kommunikationsverbindung geführt xtferden» Stimmsignale werden zu dem Mikrophon-Übertrager über eine akustische Röhre 2_S die

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verschwenkbar in der Nähe des Mundes des Trägers positioniert ist, übertragen.

Der Mikrophon-übertrager kann in der Auslegermikrophonanordnung, wie sie oben beschrieben ist, auch an dem Ende der Röhre 2 angeordnet sein, die dann nicht als akustische Röhre, sondern als Führungsrohr für einen oder mehrere Drähte von dem Auslegermikrophon in die Kopfhörer-Kapsel dient. Die Röhre selbst kann als Signalweg oder als Bezugsleitung ver- " wendet werden, wenn es aus leitfähigem Material besteht. Die Kapsel 1 schließt einen entfernbaren Abschnitt 14 ein, um etwa erforderliche Reparaturen an dem Kopfhörer zu ermöglichen.

Wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt wird, besteht die Kopfhörer-Kapsel aus zwei zusammengehörigen Hälften 5 und 6. Von hinten gesehen (wie in Fig. 2) ist erkennbar, daß die Seiten der Kopfhörer-Kapsel nicht eben, sondern profiliert sind. Die Profilabschnitte 7 und 8 sind so gestaltet, daß die Kapsel zu ihrem unteren Ende hin enger wird. Mit dieser Profilierung der unteren Seitenflächen der Kapsel wird die Krümmung des menschlichen Schädels in dem Bereich hinter dem Ohr berücksichtigt, In Fig. 3 wird deutlich, daß es hinter dem Ohr einen knochigen Vorsprung gibt, der als Warzenfortsatz 11 bezeichnet wird. Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine bessere Passung, Bequemlichkeit und Stabilität zu erreichen ist, wenn die Seiten des Kopfhörers so profiliert sind, daß sie dem Warzenfortsatz 11 angepaßt sind. Die Kapsel muß natürlich auch einen gekrümmten Abschnitt haben, um in dem Bereich des Sattels

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10 hinter der Helix 9 zu passen, wie dies vorbekannt ist.

Ein weiterer Aspekt der Gestaltung der Kapsel nach der vorliegenden Erfindung ist die Profilierung der oberen Seitenabschnitte der Kopfhörer-Kapsel 1 entsprechend der Wölbung des Schädels in der Längsrichtung, Wie Fig„ 4 zeigte wird die Wölbung der

oberen Seitenabschnitte durch die konkave Einbuchtung

der Flächen 12 und 13 dargestellt. Die Wölbung ist in Fig. 4 zur Verdeutlichung übertrieben dargestellt/ tatsächlich ist die Wölbung des Kopfes in dem Gebiet in der Nähe des oberen Ohres etwas geringer als in Fig. 4 dargestellt. Es hat sich gezeigt, daß eine weitere Verbesserung der Bequemlichkeit und Stabilität durch Formung der Kapsel entsprechend dieser Wölbung des Kopfes erreicht werden kann.

Fig. 5 zeigt eine Schichtendarstellung der Kopfhörer-Kapsel nach der vorliegenden Erfindung. Die Dimensionierung ist in 1/1000 Zoll angegeben, gemessen von der Linie, die die linke und die rechte Hälfte der Kapsel (zu sehen in den Fig. 2 und 3) trennt. Die Profilierung zur Anpassung an den Warzenfortsatz wird in Fig. 5 durch das Gebiet angegeben, in dem die Dicke der Kapselhälfte von 250 auf 200 abnimmt. Obwohl es möglich wäre, den unteren Abschnitt der Kapsel zu verbreitern, nachdem sie den Warzenfortsatz überschritten hat, was von der Erfindung erfaßt wird, ist es vorteilhaft, dieses nicht zu tun, weil die verschiedene Erstreckung und Positionierung des Warzenfortsatzes unter verschiedenen prospektiven Trägern unterschiedlich ist«

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/ίθ·

Während der Verwendung wird der Kopfhörer teilweise von dem Warzenfortsatz gestützt, dabei wird das Gewicht der Kapsel und der leichte Zug des Kopfhörer-Kabels 4 zwischen dem Warzenfortsatz 11 (Fig. 3) und dem Sattel 10 des Ohres verteilt.

Wenn das Mikrophon des Kopfhörers in einer Kopfhörer-Kapsel eingebracht wird, ist es vorteilhaft, ein Elektret-Mikrophon zu verwenden. Ein Elektret-Mikrophon arbeitet nach dem Prinzip der umwandlung von Tönen in Veränderungen des elektrischen Feldes zwischen einer metallischen Membran und einer metallischen Wand, die zusammen als eine Kapazität arbeiten. Fig. 6 zeigt eine typische Einrichtung eines solchen Kopfhörers, in der ein Elektret-Mikrophon 15 in eine Kapsel-Hälfte 8 eingebracht ist mit Hilfe der Rippen 16, die in die Kapsel-Hälfte 6 eingeformt sein können. Der Ton wird zu dem Elektret-Mikrophon 15 über eine Röhre 17 geführt, die aus rostfreiem Stahl bestehen kann. Die Röhre 17 wird umgeben von einem Halter 18, der auf die Röhre 17 aufgeschweißt ist, wo diese in die Kapsel eintritt. Die Röhre 17 ist durch Pressung an einen gummiartigen Koppler 19 angeschlossen, dessen anderes Ende durch Pressung an das Elektret-Mikrophon 15 angeschlossen ist. Leitungsdrähte 20 sind vorgesehen, um das Elektret-Mikrophon 15 mit den Drähten des Kopfhörer-Kabels 4 zu verbinden. Eine geeignete Einrichtung der Stimmröhre (nicht gezeigt) kann verwendet werden, um die Geräusche in der Nähe des Mundes des Trägers aufzunehmen und sie in die Röhre 17 zu führen, wodurch ein akustisches Stimmröhrenbauteil· gebildet wird.

Ein magnetischer oder dynamischer Empfänger 21 ist in

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einen Gummischuh 22 eingepaßt, der wiederum in dem von den Rippen 23 gebildeten Zwischenraum der Kopfhörer-Kapselhälfte plaziert ist. Leitungen 24 führen das elektrische Signal von Drähten in dem Kopfhörer-Kabel 4 zu dem Empfänger 21. Ein gummiartiger Koppler 25 verbindet den Empfänger 21 mit einem metallischen Empfängereinsatz 26, der die Kapselwand durchdringt. Eine akustische Ohrröhre 27 (nur zunr Teil gezeigt) führt Geräusche von dem metallischen Empfängereinsatz 26 zu dem Ohrkanal des Trägers und bildet so, in bekannter Weise, ein akustisches Empfängerröhrenbauteil»

Eine andere Ausgestaltung zur Anbringung des Elektret-Mikrophons in einer Kopfhörer-Kapsel wird in Fig. 7 gezeigt. Diese Einrichtung ist im wesentlichen gleich zu der von Fig. 6, mit der Ausnahme, daß ein erster Ring 28, bestehend aus geeignetem gummiartigem Material, um das Gehäuse des Elektret-Mikrophons 15 liegt, um eine Dämpfung des Mikrophons zu ermöglichen, wenn der Kopfhörer Erschütterungen in vertikaler oder in transversaler Richtung ausgesetzt ist. Ein zweiter Ring 29 ist vor dem Gehäuse des Elektret-Mikrophons 15 plaziert, um eine laterale Dämpfung des Mikrophons für den Fall zu schaffen _t daß das Mikrophon Erschütterungen in lateraler Richtung ausgesetzt ist.

Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausgestaltung wird der Ton zu dem Elektret-Mikrophon 15 über eine akustische Röhre 30 geführt, die von einem dritten gummiartigen Ring bei dem Eintritt der Röhre in die Kapsel umgeben ist. Die akustische Röhre 30 endet bei einer Passage 32, durch die der Ton in die Ausnehmung 33 geführt wird,

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. λι-

wo er von dem Elektret-Mikrophon 15 aufgenommen
wird. Ein magnetischer oder dynamischer Empfänger
35 ist in der Kapsel 34 in derselben Weise montiert, wie dieses bei der in Fig. 6 gezeigten Anordnung beschrieben worden ist. Der Ton wird von dem magnetischen Empfänger 35 über einen Empfangereinsatz 36 zu einer - nicht gezeigten - akustischen Ohrröhre geführt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung aufgeführten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung
in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich
sein.

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BOEHMEFT & BOiHMERT

3^20043956

19. Mai 1981

BEZTJGSZSIOHEKLISTS (LIST OF REFERENCE NUMERALS)

^l Kapsel	1
ο Röhre	P
^ Röhre
4. Kabel	4-
5 Hälfte (von 1)	5
5 Hälfte (von 1)	6
η Profilabschnitt (von 1)	7
g Profilabschnitt (von 1)	8
9 Helix	9
10 Sattel (des Ohres)	10
11 Warzenfortsatz	11
12 Fläche (von 1)	12
13 Fläche (von 1)	13
14 Abschnitt (von 1)	14
15 Mikrophon	15
16 Rippen	16
17 Röhre	17
18 Halter	18
19 Koppler	19
20 Leitungsdraht	20
21 Empfänger	21
22 Gummischuh	22
23 Rippe	23
24 Leitungen	24
25 Koppler	25
Pft Empfängereinsatz	26
27 Ohrröhre	27
28 Ring	28
29 Ring	29
^O Röhre	30

BOEHM^RT S-- BGHHMERT

31 Ring	31
32 Passage	32
33 Aushebung	33
34	34
35 Empfänger	35
36 Empfangereinsatz	36
37	37
38	38
39	39
40	40
41	41
42	42
43	43
44	44
45	45
46	46
47	47
48	48
49	49
50	50
51	51
52	52
53	53
54-	54
55	55
56	56
57	57
58	58
59	59
60	60
61	61
62	62
63	63
64	64
65	65

Claims

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3170013

PX 9 56

19. Mai 1981

ANSPRÜCHE

Hinter-Ohr-Kopfhörer-Kapsel für einen miniaturisierten Kopfhörer, dadurch gekennzeichnet,, daß die Kapsel (1) profilierte Seitenflächen (7, 8, 12, 13) aufweist, die im wesentlichen mit der Kopfform des Trägers übereinstimmen.
2. Hinter-Ohr-Kopfhörer-Kapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen obere und untere Abschnitte aufweisen, und daß die unteren Abschnitte (7_? 8) profiliert sind durch eine Verengung zur Anpassung an den Warzenfortsatz des Trägers.
3» Hinter-Ohr-Kopfhörer-Kapsel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Seitenabschnitt durch eine konkave Fläche (12, 13) profiliert ist und im wesentlichen der Wölbung des Kopfes des Trägers entspricht»
4. Hinter-Ohr-Kopfhörer-Kapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen obere

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und untere Seitenabschnitte aufweisen, und daß in dem oberen Seitenabschnitt eine Profilierung durch konkave Flächen (12, 13) vorhanden ist , die im wesentlichen der Wölbung des Kopfes des Trägers entsprechen.
5. Hinter-Ohr-Kopfhörer-Kapsel nach Ansprüchen

2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verengte Seitenabschnitt ungefähr 4/5 der Dicke der breitesten Stelle der Kapsel (1) entspricht.
6. Hinter-Ohr-Kopfhörer-Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Seitenflächen einander entsprechend geformt sind.
7. Hinter-Ohr-Kopfhörer-Kapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikrophon zur umwandlung akustischer Tonsignale in elektrische Signale zur Übertragung und ein Empfänger (35) zur Umwandlung der empfangenen elektrischen Signale in akustische Signale zur Führung an das Ohr des Trägers vorhanden sind.
8. Miniaturisierter Kopfhörer, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Kapsel (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 einschließt.