DE3420297C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich generell auf einen elektroakustischen Wandler, und sie betrifft insbesondere einen Kopfhörer für die Wiedergabe eines Audio- bzw. Tonsignals nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus DE 26 02 128 B2 ist ein Kopfhörer mit einer eine Membran aufweisenden Schallwiedergabeeinheit und ein diese tragendes Tragglied bekannt. Zwei dieser Tragglieder sind derart mit einem Kopfbügel verbunden, daß sie bei der Benutzung flächig am Ohr anliegen, wobei die Membran parallel zur Gesichtsebene Schall abstrahlt.

Es ist des weiteren ein Kopfhörer vorgeschlagen worden, bei dem in einem Gehäuse eine hier als Schallwiedergabeeinheit bezeichnete Lautsprechereinheit untergebracht ist, die in ein Außenohr eingesetzt wird, wie dies aus Fig. 1 hervorgeht. In Fig. 1 ist ein Gehäuse 1 gezeigt, welches eine weitgehend kreisförmige Kegelstumpfform hat und in dem eine Schallwiedergabeeinheit bzw. Lautsprechereinheit 2 enthalten ist. Mit 3 ist ein Schutzglied bezeichnet, welches an der Stelle angeordnet bzw. vorgesehen ist, die gegenüber einer Membran 2a der betreffenden Schallwiedergabeeinheit 2 vorgesehen ist. Öffnungen sind in großer Anzahl durch das betreffende Schutzglied 3 hindurchgebohrt bzw. dort vorgesehen, um den von der Schallwiedergabeeinheit 2 abgegebenen Schall hindurchtreten zu lassen. Mit 4 ist ein Schnurtragglied bezeichnet, und mit 5 ist eine Schnur bezeichnet.

Ein derartiger bekannter Kopfhörer wird in ein Außenohr A eingesetzt und dort in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise gesichert. Bei der üblichen Form des menschlichen Außenohres A ist generell eine Ausnehmung von einer weitgehend kreisförmigen Kegelstumpfform vorhanden, nämlich eine sogenannte Ohrmuschel C, auf deren Seite der Zugang zu einem äußeren Gehörgang B liegt. An der unteren Seite der Ohrmuschel C stehen ein Vorsprung D (auch Tragus genannt) bzw. ein Gegenvorsprung F zur Oberseite der betreffenden Ohrmuschel C von beiden Seiten ab und bilden einen weitgehend U-förmigen Zwischenraum, nämlich eine sogenannte Inter-Tragus-Ausnehmung F zwischen dem Vorsprung D und dem Gegenvorsprung E. Das Gehäuse 1 des Kopfhörers ist innerhalb der Ohrmuschel C positioniert und zwischen dem Vorsprung D und dem Gegenvorsprung E festgehalten. Ein Schnurtragglied 4 ist dabei in dem Zwischenraum F untergebracht.

Der in Fig. 1 dargestellte bekannte Kopfhörer wird in das Ohr bzw. die Ohrmuschel A eingeführt und in dieser dadurch gesichert, daß die für das menschliche Ohr übliche Form der betreffenden Ohrmuschel A ausgenutzt wird. Die Ohrmuschel A des menschlichen Ohres weist jedoch verschiedene Größen auf, und zwar in Abhängigkeit vom jeweiligen Benutzer, weshalb der Kopfhörer für den einzelnen Benutzer entweder zu groß oder zu klein ist. Demgemäß ist ein Nachteil insoweit vorhanden, als der Benutzer des Kopfhörers verschiedentlich zu starke Schmerzen beim Tragen des Kopfhörers verspürt.

Da der äußere Gehörgang B in bezug auf die Ohrmuschel bzw. die Ohrmuschelöffnung C schräg nach vorn gerichtet verläuft, bewirkt der in der Ohrmuschel C positionierte Kopfhörer unabweislich, das die Membran 2a der Schallwiedergabeeinheit 2 in bezug auf den äußeren Gehörgang B geneigt ist. Dabei sind die Formen des äußeren Gehörgangs B und der Umfang seines Zugangs bei den verschiedenen Benutzern verschieden. Wenn der Kopfhörer in die Ohrmuschel A so eingeführt wird, daß die Membran 2a schräg in bezug auf den äußeren Gehörgang B ausgerichtet ist, dann wird infolgedessen der von der Membran 2a abgestrahlte Schall von dem äußeren Gehörgang B und um den Zugang des betreffenden äußeren Gehörgangs B reflektiert und erreicht sodann das Trommelfell oder das Mittelohr. Damit führen die von dem äußeren Gehörgang B und um den Zugang des äußeren Gehörgangs B bei jeder der verschiedenen Formen reflektierten Schallwellen zu einer Tonqualität, die von den einzelnen Personen abhängig ist.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Kopfhörer anzugeben, der trotz unterschiedlicher Ohrformen zu einer gleichbleibenden, hohen Tonqualität führt und darüber hinaus auch über längere Zeit angenehm zu tragen ist.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kopfhörer geschaffen, der a) eine Schallwiedergabeeinheit mit einer Membran und b) ein Tragglied aufweist, welches die Schallwiedergabeeinheit derart trägt, daß diese zum Zugang eines Benutzer-Hörkanals mit der Schallabstrahlrichtung hinzeigt.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung mit den ihr anhaftenden Merkmalen und Vorteilen nachstehend beispielsweise näher erläutert. In den Zeichnungen sind einander entsprechende Elemente und Einzelheiten mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht ein Beispiel eines bekannten Kopfhörers, der ein Gehäuse und eine darin enthaltene Schallwiedergabeeinheit aufweist und der in eine Ohrmuschel eingeführt wird.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung, die zur Erläuterung des Gebrauchs des in Fig. 1 dargestellten bekannten Kopfhörers von Nutzen ist.

Fig. 3 zeigt in einer Vorderansicht eine Ausführungsform eines Kopfhörers gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 zeigt eine Rückansicht des in Fig. 3 dargestellten Kopfhörers.

Fig. 5 und 6 veranschaulichen in Diagrammen einen Hauptteil des in Fig. 3 dargestellten Kopfhörers gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 7 zeigt ein Diagramm, welches zur Erläuterung des Gebrauchs des in Fig. 3 dargestellten Kopfhörers von Nutzen ist.

Fig. 8 zeigt eine Kurvendarstellung, die zur Erläuterung des Vorteils des in Fig. 3 dargestellten Kopfhörers von Nutzen ist.

Fig. 9 zeigt in einer Vorderansicht eine weitere Ausführungsform des Kopfhörers gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 10 zeigt eine schematische Darstellung, die zur Erläuterung des Gebrauchs des in Fig. 9 dargestellten Kopfhörers von Nutzen ist.

Fig. 11 zeigt einen Kurvenverlauf, der zur Erläuterung des Vorteils des in Fig. 9 dargestellten Kopfhörers von Nutzen ist.

Nunmehr werden die bevorzugten Ausführungsformen gemäß der Erfindung beschrieben.

Zunächst wird eine Ausführungsform des Kopfhörers gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 7 erläutert. In den Fig. 3 bis 7 sind jene Elemente bzw. Teile, die solchen in Fig. 1 und 2 entsprechen, mit denselben Bezugszeichen wie dort bezeichnet; die betreffenden Elemente bzw. Einzelteile werden hier nicht im einzelnen beschrieben.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist ein Paar von Gehäusen 1a und 1b (deren jedes weitgehend gleich dem Gehäuse 1 gemäß Fig. 1 ist) über Gehäusehalter 8a bzw. 8b an Endteilen von Aufhängern 7a bzw. 7b angebracht, die an beiden Seitenenden eines hufeisenförmigen Kopfbügels 6 angebracht sind und die den betreffenden hufeisenförmigen Kopfbügel bzw. Kopfhörerbügel 6 halten. In diesem Falle sind die beiden Gehäuse 1a und 1b an den Aufhängern 7a bzw. 7b so angebracht, daß dann, wenn der Kopfbügel 6 über einen Benutzerkopf gestreckt bzw. gespannt wird, die Membran 2a der hier als Schallwiedergabeeinheit bezeichneten Lautsprechereinheit 2 in derselben Ebenen-Richtung ausgerichtet ist, in der das Benutzergesicht sich befindet, oder die betreffende Membran 2a der Schallwiedergabeeinheit 2 liegt parallel zu der den Kopfbügel 6 und die Aufhänger 7a und 7b enthaltenden Ebene. Die Gehäusehalter 8a bzw. 8b verbinden über sogenannte Kreuz- bzw. Universalgelenke die Gehäuse 1a und 1b mit den Aufhängern 7a bzw. 7b um drehbar zu sein, wie dies aus Fig. 5 und 6 hervorgeht.

Die Gehäusehalter 8a und 8b werden unter Bezugnahme auf die Fig. 5 und 6 noch im einzelnen beschrieben werden. In Fig. 5 und 6 ist mit dem Bezugszeichen 9 eine kugelförmig ausgebildete Blockierkugel bezeichnet, die durch einen plattenförmigen Verbinder 10 mit den Aufhängern bzw. Aufhängeeinrichtungen 7a und 7b verbunden bzw. daran befestigt ist. Die Blockierungskugel 9 liegt mit bzw. an ihrem einen Teil an kugelförmigen konkaven Teilen an, die in dem Gehäusehalter 8a gebildet sind, so daß die betreffenden Gehäuse 8a und 8b relativ zu der Blockierungskugel 9 drehbar werden. Mit dem Bezugszeichen 11 ist eine Verbindungsabdeckung bezeichnet, die zwischen den Aufhängeeinrichtungen bzw. Aufhängern 7a, 7b und den Gehäusehaltern 8a, 8b angeordnet ist und die den Verbinder 10 abdeckt. Die Verbindungsabdeckung 11 wird entsprechend bzw. in Übereinstimmung mit der Drehung der Gehäusehalter 8a, 8b elastisch verformt. Mit 12 ist ein sogenanntes akustisches Rohr oder ein Schallkanal bezeichnet, der dazu dient, die Rückseite der Schallwiedergabeeinheit 2 über eine bestimmte Länge mit der Außenseite zu verbinden. Wenn die Länge des Schallkanals 12 bei einem bestimmten Wert gewählt ist, kann die Baß- bzw. Tieftonresonanzfrequenz unter den Wert abgesenkt werden, den die Lautsprechereinheit bzw. Schalllwiedergabeeinheit 2 selbst aufweist.

In Fig. 3 und 4 ist mit dem Bezugszeichen 13 ein Stecker bezeichnet. Die anderen Anordnungen der Schallwiedergabeeinheit bzw. Lautsprechereinheit 2 und dgl. sind so aufgebaut wie bei dem bekannten Kopfhörer.

Der in der obigen Weise gemäß der Erfindung aufgebaute Kopfhörer wird, wie in Fig. 7 gezeigt, mit seinem Kopfbügel 6 über einen Benutzerkopf H gespannt, und die Gehäuse 1a und 1b werden in die rechten und linken Ohrmuscheln A des Benutzers so eingeführt, daß die Membranen 2a der Schallwiedergabeeinheiten 2 gegenüber den Zugängen der äußeren Gehörgänge B liegen. Dabei wird nahezu die Hälfte des jeweiligen Gehäuses 1a und 1b in die Ohrmuschel C so eingeführt, daß die Membran 2a der betreffenden Schallwiedergabeeinheit 2 dem Vorsprung bzw. Tragus D gegenüberliegt. Demgemäß können unabhängig von der Größe der Ohrmuschel C, des Vorsprungs D, des Gegenvorsprungs E und dergleichen Elemente der Ohrmuschel A die meisten Benutzer diesen Kopfhörer zufriedenstellend tragen. In diesem Falle liegt die Membran 2a der Schallwiedergabeeinheit 2 über den äußeren Gehörgang B dem Trommelfell bzw. Innenrohr G gegenüber, so daß der meiste von der Membran 2a der Schallwiedergabeeinheit 2 abgegebene Schall direkt zu dem Innenohr bzw. dem Trommelfell G hin übertragen wird, während lediglich ein kleiner Anteil des Schalls an dem externen Gehörgang B und um dessen Zugang herum reflektiert wird. Infolgedessen ist der von der Membran 2a der Schallwiedergabeeinheit 2 abgegebene Schall nicht mehr so sehr durch die Form des äußeren Gehörgangs B und durch die Form des Zugangs des betreffenden äußeren Gehörgangs B beeinflußt, d. h. durch Besonderheiten des jeweiligen Benutzers. Damit wird eine ausgezeichnete Tonqualität erzielt.

Wie oben ausgeführt, ist bei dem Kopfhörer gemäß der vorliegenden Erfindung das Tragteil durch den Kopfbügel 6, die Aufhänger 7a, 7b und dergleichen für die Schallwiedergabeeinheit 2 gebildet. Mit Rücksicht auf das Tragglied, bestehend aus dem Kopfbügel 6, den Aufhängern 7a, 7b und dergleichen, kann die Membran 2a der Schallwiedergabeeinheit 2 gegenüber dem Zugang des äußeren Gehörgangs B angeordnet werden. Damit wird nahezu die Hälfte des jeweiligen Gehäuses 1a, 1b in die Ohrmuschel bzw. in die Ohrmuschelöffnung C eingeführt, so daß die Membran 2a der betreffenden Schallwiedergabeeinheit 2 gegenüber dem Vorsprung bzw. Tragus D liegt. Damit kann unabhängig von verschiedenen Größen der Ohrmuschelöffnung C, des Vorsprungs D, des Gegenvorsprungs E und dergleichen in der Ohrmuschel A der Kopfhörer gemäß der Erfindung bei nahezu sämtlichen Benutzern in zufriedenstellender Weise angebracht werden. Da die Membran 2a der Schallwiedergabeeinheit 2 über den äußeren Gehörgang B dem Trommelfell G gegenüberliegt, wird überdies der meiste Anteil des von der Membran 2a der betreffenden Schallwiedergabeeinheit 2 abgegebenen Schalls direkt zu dem Trommelfell G hin übertragen, und lediglich ein relativ geringer Schallanteil wird an dem äußeren Gehörgang B und an dem Zugang dieses äußeren Gehörgangs B reflektiert. Damit ist es möglich, eine ausgezeichnete Ton- bzw. Schallqualität zu liefern, die relativ unbeeinflußt ist durch unterschiedliche Formen des äußeren Gehörgangs B und des Zugangs dieses äußeren Gehörgangs B.

In Fig. 8 veranschaulicht die durch eine voll ausgezogene Linie dargestellte Kurve den Frequenzverlauf des Kopfhörers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, während die Strichpunktlinie eine Kurve zeigt, welche den Frequenzverlauf des bekannten Kopfhörers zeigt. Wie aus der Kurvenstellung gemäß Fig. 8 ersichtlich sein dürfte, kann der Kopfhörer gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Schall mit einer hohen Qualität erzeugen, wobei der Kopf über einen weiten Frequenzbereich weniger eingebeult und ausgebeult verläuft. Der Frequenzbereich ist dabei zu einem hohen Frequenzbereich hin erweitert, und im Vergleich zu dem bekannten Kopfhörer wird ein ausgeglichener Schall erzielt.

In Fig. 9 und 10 ist eine weitere Ausführungsform des Kopfhörers gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. In Fig. 9 und 10 sind dabei einzelne Elemente und Einzelteile, die jenen der in Fig. 3 bis 7 gezeigten Elemente bzw. Einzelteile entsprechen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wie dort; die betreffenden Elemente und Einzelteile werden hier nicht im einzelnen beschrieben werden.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, sind halbkreisförmige Abschirmplatten 14a und 14b an den Innenseiten der Schutzglieder 3a bzw. 3b angebracht. Die Abschirmplatten 14a und 14b werden dazu benutzt, den Schalltransmissionsgrad bzw. Schalldurchlaßgrad des von der Membran 2a der Schallwiedergabeeinheit 2 abgegebenen Schalls abzusenken. Wie in Fig. 10 veranschaulicht, ist die Abschirmplatte 14a auf der dem linken Ohr entsprechenden Seite imstande, die linke Hälfte der Membran 2a der Schallwiedergabeeinheit 2 abzuschirmen, während demgegenüber - obwohl nicht dargestellt - die Abschirmplatte 14b auf der dem rechten Ohr entsprechenden Seite imstande ist, die rechte Hälfte der Membran 2a der Schallwiedergabeeinheit 2 abzuschirmen. Die anderen Elemente sind so ausgebildet wie jene bei der in Fig. 3 bis 7 dargestellten ersten Ausführungsform.

Wird bei einer solchen in Fig. 9 und 10 dargestellten Anordnung der Kopfhörer gemäß dieser Ausführungsform so benutzt, daß die Membran 2a der Schallwiedergabeeinheit 2 dem Zugang des äußeren Gehörgangs B gegenüberliegt, wie dies in Fig. 7 veranschaulicht ist, und zwar von der Vorderseite des Benutzergesichts aus betrachtet, dann ist weitgehend die innenliegende Hälfte des jeweiligen Schutzgliedes 3a, 3b von dem Vorsprung bzw. Tragus D und dergleichen abgedeckt, wie dies in Fig. 9 veranschaulicht ist, während der übrige nahezu halbe Teil - das sind die durch die Abschirmplatten 14a und 14b abgeschirmten Teile bzw. Bereiche - freiliegt. In diesem Falle wird der von der Membran 2a der Schallwiedergabeeinheit 2 abgegebene Schall von seinem Bereich abgestrahlt, der durch die jeweilige Abschirmplatte 14a bzw. 14b nicht abgeschirmt ist, so daß der Schall kaum entweicht, womit der Wirkungsgrad der Schallübertragung ausgezeichnet gemacht ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die hochfrequente Komponente des Schalls, die eine starke Richtwirkung von den Bereichen der Membran 2a aus hat, welche den Abschirmplatten 14a bzw. 14b gegenüberliegen, durch die betreffenden Abschirmplatten 14a, 14b abgeschirmt, während die niederfrequente Komponente, die eine schwache Richtfähigkeit aufweist, an den Abschirmplatten 14a und 14b eine Brechung erfährt und dann durch den äußeren Gehörgang B zu dem Trommelfell G hin übertragen wird. Somit kann sogar bei einer Schallwiedergabeeinheit mit einer relativ kleinen Öffnung, deren niederfrequente Komponente unzureichend ist, die betreffende niederfrequente Komponente im Gehörsinn verstärkt werden, und es kann eine ausgezeichnete Tonqualität geboten werden.

In der Kurvendarstellung gemäß Fig. 11 veranschaulicht die voll ausgezogene Linie den Frequenzverlauf des Kopfhörers gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, während die Strichpunktlinie den Frequenzverlauf des Kopfhörers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wie er in Fig. 3 bis 7 veranschaulicht ist. Aus einer Betrachtung der Kurvendarstellung gemäß Fig. 11 dürfte ersichtlich sein, daß bei dem in Fig. 9 und 10 dargestellten Kopfhörer gemäß der vorliegenden Erfindung die niederfrequente Komponente - die in der Schallwiedergabe- bzw. Lautsprechereinheit 2 mit der kleinen Öffnung verlorengegangen sein mag - erhöht werden kann. Außerdem dürfte ersichtlich sein, daß eine ausgezeichnete Tonqualität geliefert werden kann. Es dürfte sich erübrigen, darauf hinzuweisen, daß diese zweite Ausführungsform dieselbe Arbeitsweise und dieselbe Wirkung erzielen kann wie die obige erste Ausführungsform.

Obwohl bei den obigen Ausführungsformen der Erfindung das Tragglied, bestehend aus dem Kopfbügel 6, den Aufhängern 7a, 7b und dergleichen als Tragglied benutzt wird, um die Schallwiedergabeeinheit 2 zu tragen, dürfte es sich erübrigen darauf hinzuweisen, daß dieselbe Wirkungsweise und Auswirkung - wie oben erzielt - dann erreicht werden kann, wenn der Kopfhörer 2 zwischen dem Kopf H und der Basis der Ohrmuschel A getragen wird. Außerdem dürfte es sich erübrigen darauf hinzuweisen, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt ist, sondern daß vielmehr verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne daß vom Erfindungsgedanken abgewichen wird.

Da - wie in Übereinstimmung mit dem Kopfhörer gemäß der vorliegenden Erfindung oben ausgeführt - das Tragglied für die Schallwiedergabeeinheit bzw. Lautsprechereinheit vorgesehen ist und da die betreffende Schallwiedergabeeinheit von dem Tragglied so gehalten werden kann, daß die Membran der betreffenden Schallwiedergabeeinheit gegenüber dem Zugang des äußeren Gehörgangs liegt, wird der meiste Anteil des von der Membran der betreffenden Schallwiedergabeeinheit abgegebenen Schalls direkt zu dem Trommelfell hin übertragen. Infolgedessen kann der Kopfhörer gemäß der vorliegenden Erfindung Schall mit ausgezeichneter Tonqualität erzeugen und unbeeinflußt von verschiedenen Größen der Ohrmuschel in zufriedenstellender Weise benutzt werden, ohne durch den äußeren Gehörgang und durch den Zugang des betreffenden äußeren Gehörgangs beeinflußt bzw. beeinträchtigt zu sein, dessen Formen von Benutzer zu Benutzer verschieden sind.

Claims (6)

1. Kopfhörer mit einer eine Membran (2a) aufweisenden Schallwiedergabeeinheit (2), die von einem Tragglied (1) getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallabstrahlrichtung der Schallwiedergabeeinheit (2) nach vorne in Richtung der Gesichtsebene zeigt.

2. Kopfhörer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Schallwiedergabeeinheit (2) vorgesehen ist, die mit der ersten Schallwiedergabeeinheit über einen Kopfbügel (6) verbunden ist.

3. Kopfhörer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schallwiedergabeeinheiten über eine elastische Verbindung (9-12) mit dem Kopfbügel (6) verbunden sind.

4. Kopfhörer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schallwiedergabeeinheiten mit dem Kopfbügel (6) derart verbunden sind, daß die Schallabstrahlrichtung der Membran (2a) rechtwinklig zu der Ebene verläuft, die durch den Kopfbügel festgelegt ist.

5. Kopfhörer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwiedergabeeinheit einen Schallkanal (12) aufweist, der die Schallstrahlung auf der rückwärtigen Seite der betreffenden Membran (2a) zu der Außenseite der betreffenden Schallwiedergabeeinheit (2) auf der anderen Seite der Schallabstrahlrichtung der betreffenden Membran (2a) hinführt.

6. Kopfhörer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwiedergabeeinheit (2) vor der betreffenden Membran (2a) eine Abschirmplatte (3) aufweist, die eine äußere, dem Kopfbügel näher liegende Hälfte der Membran (2a) schalldicht macht.