DE4019250A1 - Intra-conchaler elektroakustischer wandler - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elektroakustische Wandler und im besonderen auf intra-conchale elektroaku­ stische Wandler, die Töne hörbar aus Audiosignalen wieder­ geben, die beispielsweise von Audiovorrichtungen geliefert werden.

Die intra-conchalen elektroakustischen Wandler der in Rede stehenden Art lassen sich wirksam mit tragbaren Audiovorrich­ tungen verwenden und für eine Anpassung an die sterophone Betriebsart für beide Ohren auslegen.

Bei der derzeitigen verstärkten Nachfrage nach tragbaren Audiovorrichtungen sowie der Vielfalt ihrer Typen wird der intra-conchale elektroakustische Wandler, der klein, leicht und hervorragend zu handhaben ist, ebenfalls verstärkt benutzt, auch in einer Ausführung für beide Ohren. Daneben wird erwartet, daß die erwähnten elektroakustischen Wandler die Belastung der Ohren des Benutzers, die sich bei einer stundenlangen Verwendung ergibt, weiter vermindern und akustische Merkmale wie die Klangqualität des wiedergegebenen Tons ebenso verbessert werden. Die allgemein verwendeten elektroakustischen Wandler werden z.B. in den äußeren Gehör­ gang eingesetzt, der die Eingangshöhlung im äußeren Ohr fortsetzt; jedoch wird dadurch die Umfangswand des äußeren Gehörgangs stark zusammengedrückt, und der Benutzer empfindet folglich Druck. Schließlich können beim Benutzer ein unan­ genehmes Gefühl oder sogar Schmerzen am äußeren Gehörgang hervorgerufen werden.

Die JP-Patentschrift Nr. 63-42 999 und die JP-Offenlegungs­ schrift Nr. 59-2 21 199, die jeweils von Y. Yokoyama et al. stammen, schlagen, um diesem Problem abzuhelften, elektro­ akustische Wandler für das Innenohr vor, die ein Gehäuse aufweisen, das im Umriß kreisförmig und an der Stirnseite gewölbt ist, so daß darin ein elektroakustisches Wandler­ element oder eine Lautsprechereinheit angebracht werden kann, wobei das Gehäuse, wenn es in der Concha des Ohrs des Be­ nutzers angebracht ist, so im Inneren des Tragus und Anti­ tragus angeordnet ist, d.h., an der Seite des äußeren Gehörgangs, daß es an drei Punkten der beiden Spitzenenden des Tragus und Antitragus und eines Innenabschnitts des äußeren Ohrs des Benutzers abgestützt ist. Bei dieser Anordnung lassen sich die unangenehmen Gefühle oder Schmerzen im Vergleich zu dem oben beschriebenem Typ eines elektroaku­ stischen Wandlers, der in den äußeren Gehörgang gedrückt wird, anscheinend in gewissem Umfang abmildern. In Hinsicht darauf, daß der Tragus, der Antitragus und die Concha in vielfältigsten Formen je nach dem einzelnen Benutzer ausge­ bildet sind, ist ein Problem noch nicht gelöst, nämlich, daß ein elektroakustischer Wandler, der zu groß ist, beim Benutzer immer noch ein unangenehmes Gefühl oder Schmerzen auslöst, oder daß ein zu kleiner nicht zuverlässig in die Concha eingesetzt werden kann, so daß er leicht aus dem äußeren Ohr rutschen kann.

In der obengenannten JP-Offenlegungsschrift Nr. 59-2 21 199 (Y. Yokoyama et al. ist ebenfalls eine Anordnung vorgeschlagen, bei der lediglich eine Membran des elektroakustischen Wandlers in der Concha gegenüber dem Eingang des äußeren Gehörgangs angeordnet ist, aber diese Anordnung weist immer noch den Mangel auf, daß der Wandler ungenügend fest in der Concha sitzt und damit Tonverluste nur unzureichend verhin­ dern kann.

Deshalb besteht die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen intraconchalen elektroakustischen Wandler zur Verwendung u.a. mit Audiogeräten anzugeben, der deutlich oder vollständig das unangenehme Gefühl oder den Schmerz vermin­ dert, dem der Benutzer beim Anbringen des Wandlers möglicher­ weise ausgesetzt ist, und der dennoch in der Lage ist, die akustischen Eigenschaften auf hohem Niveau zu halten.

Diese Aufgabe läßt sich nach der vorliegenden Erfindung durch einen intraconchalen elektroakustischen Wandler lösen, der ein Gehäuse zur Unterbringung einer Lautsprechereinheit aufweist, die eine Membran umfaßt und lösbar in der Concha des Ohrs des Benutzers angebracht ist, wobei die Membran der Lautsprechereinheit so angeordnet ist, daß sie dem Eingangs­ abschnitt des äußeren Gehörgangs des Ohrs gegenüberliegt, und der dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Hilfseinrichtung vorgesehen ist, die von dem Gehäuse in einer Richtung ent­ gegen dem Eingangsabschnitt des äußeren Gehörgangs zum Abstützen des Gehäuses in der angelegten Stellung hervorragt.

Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Darin zeigen die

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf den intraconchalen elektroakustischen Wandler zur Verwendung mit Audiovorrich­ tungen oder ähnlichen in einem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel nach der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Seitenaufriß des elektroakustischen Wandlers aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Schnittansicht einer Lautsprechereinheit in dem elektroakustischen Wandler aus Fig. 1;

Fig. 4 eine erklärende Ansicht zu dem Zustand, in dem der elektroakustische Wandler aus Fig. 1 im Ohr des Benutzers angebracht ist; und

Fig. 5 eine Schnittansicht des Wandlers im angelegten Zustand entlang der Linie V-V in Fig. 4.

Unter Bezug auf die Fig. 1 und 2 weist der elektroaku­ stische Wandler nach der vorliegenden Erfindung ein Gehäuse 10 mit der Form einer Halbkuppel auf, das bevorzugt aus hoch­ geschmeidigem Kunststoff oder einem ähnlichen Material geformt ist, damit es von drei Abschnitten des Tragus, Antitragus und einer conchalen Wand im äußeren Ohr des Benutzers gehalten werden kann und so in die Concha-Höhlung eingesetzt werden kann, daß eine Stirnfläche des Gehäuses 10 gegenüber dem Eingangsabschnitt des äußeren Gehörgangs in der Concha-Höhlung angeordnet ist. Das Gehäuse 10 nimmt eine Lautsprechereinheit 11 auf, und eine Schutzeinrichtung 12, die einen zu einer konvexen Form gewölbten Umriß aufweist und mit einer Vielzahl von Belüftungslöchern perforiert ist, ist an der Stirnseite des Gehäuses 10 angebracht. An der Seite gegenüber der Stirnseite, an der die Schutzvorrichtung 12 angebracht ist, ist an dem Gehäuse 10 eine Hilfs-Stützein­ richtung 13, die bevorzugt aus dem geschmeidigen Kunststoff einstückig mit dem Gehäuse 10 geformt ist, so vorgesehen, daß sie in einer Richtung entgegen dem Eingangsabschnitt des äußeren Gehörgangs hervorragt. Diese Hilfs-Stützeinrichtung 13 ist hohl ausgeführt und an dem hervorragenden Ende bevor­ zugt mit einem Kissen 14 von geeigneter Geschmeidigkeit versehen.

Im vorliegenden Fall kann das Gehäuse z.B. einen Durchmesser r von etwa 15 mm haben, während die Hilfs-Stützeinrichtung 13 z.B. eine Länge 1 von etwa 18 mm haben kann; die geeigneten Abmessungen werden je nach den Benutzerforderungen gewählt werden, da das äußere Ohr von unterschiedlicher Gestalt und Abmessung ist, wobei verschiedene Faktoren wie die Größe des Benutzers etc. eine Rolle spielen. Für den Kunststoff, aus dem das Gehäuse 10 und die Hilfs-Stützeinrichtung 13 ein­ stückig ausgebildet sind, soll geeigneterweise ein Material gewählt werden, das an der menschlichen Haut der betreffenden Abschnitte des Ohrs nicht zu rutschig ist, an denen das Gehäuse 10 und die Stützeinrichtung 13 in Eingriff gelangen, und leicht verformbar ist, so daß der Benutzer gerade kein unangenehmes Gefühl oder Schmerzen beim Anlegen des Wandlers in der Concha empfindet. Im besonderen werden bevorzugt Polyvinylchlorid, Urethan oder Silikonharz etc. eingesetzt; das geformte Produkt sollte bevorzugt einer Oberflächenbe­ handlung zur Körnung etc. unterworfen werden.

Die Lautsprechereinheit 11 braucht in ihrer Struktur nicht spezifisch abgegrenzt sein, aber eine Struktur wie die in der Fig. 3 gezeigte kann bevorzugt eingesetzt werden. D.h., die Lautsprechereinheit 11 aus der Fig. 3 weist eine Membran 21 auf, die dem Eingangsabschnitt des äußeren Gehörgangs durch die oben beschriebene Schutzeinrichtung 12 gegenüberliegt, die damit in einem leichten Abstand von der Membran 21 angeordnet ist. In der Lautsprechereinheit 11 ist die Membran 21 mit einem Ende einer zylindrischen Schwingspule 22 gekoppelt, die an einer anderen Seite der Membran 21 als die Schutzeinrichtung 12 und in axialer Ausrichtung mit der Membran 21 angeordnet ist, wobei die Schwingspule 22 an dem anderen freien Ende teilweise in einen magnetischen Kreis mit einem Joch 23 eingefügt ist. Im Detail weist dieses Joch 23 einen zentralen Teil 24 mit einer Ausnehmung auf, in die die Schwingspule 22 teilweise eingefügt ist, einen Umfangs­ flanschteil 25, der an den stirnseitigen Endumfang des Teils 24 mit der Ausnehmung anschließt, sowie einen äußeren Stützrahmenteil 26, der am Umfangsteil des Flanschteils 25 vorgesehen ist, wobei die einzelnen Teile insgesamt eine relativ tiefe Pfannenform aufweisen. Im Zentrum des Teils 24 mit der Ausnehmung ist ein dünnes Rohrelement 28, das einen durchgehenden Tonpfad 27 bildet, durch das Teil 24 mit der Ausnehmung geführt, und ein ringförmiger Dauermagnet 29 ist im Inneren des Teils 24 mit der Ausnehmung so vorgesehen, daß er damit axial in Eingriff steht und das Rohr 28 umgibt. Eine magnetische Lücke 30 ist zwischen dem ringförmigen Dauer­ magneten 29 und der inneren Umfangswand des zentralen Teils 24 mit der Ausnehmung vorgesehen, so daß das freie Ende der Schwingspule 22 teilweise in der magnetischen Lücke 30 angeordnet ist. Der Umfangsflanschteil 25 ist so ausgeführt, daß er Durchgangslöcher 31 aufweist, die in Umfangsrichtung voneinander getrennt sind, und ein Bremselement 32 ist gegen den Flanschteil 25 an seiner Rückseite angeordnet, um die Durchgangslöcher 31 zu verschließen. Der äußere Stützrahmen­ teil 26 ist für den Eingriff zwischen seinem äußeren Umfang und der inneren Umfangswandfläche des Gehäuses 10 vorgesehen, während eine äußere Umfangskante 21 der Membran 21 an dem inneren Umfang des Halterahmenteils 26 befestigt ist.

Wird nun ein Audiosignal durch einen Draht 15 an der Schwing­ spule 22 angelegt, dann wird diese unter dem Einfluß des magnetischen Kreises in eine Schwingung in axialer Richtung versetzt, und schließlich schwingt die Membran 21 zusammen mit der Schwingspule 22. Ist der elektroakustische Wandler im Ohr des Benutzers angebracht, dann kann der von der Laut­ sprechereinheit 11 wiedergegebene Ton durch den äußeren Gehörgang gehört werden.

Nun wird unter Bezug auf die Fig. 4 und 5 ein Arbeits­ aspekt des elektroakustischen Wandlers nach der vorliegenden Erfindung erläutert. Wenn der elektroakustische Wandler im äußeren Ohr Y des Benutzers angebracht wird, wird das Wandlergehäuse 10 in die Höhlung YC der Concha YB gesetzt, wobei die Schutzeinrichtung 12 und die Membran 21 in der Lautsprechereinheit 11 so angeordnet sind, daß sie dem Ein­ gangsabschnitt des äußeren Gehörgangs YA gegenüberliegen. Das Gehäuse 10 gelangt in dem vorliegenden Fall mit einem Wand­ abschnitt der Concha-Höhlung YC und mit Spitzenenden von Tragus YD und Antitragus YE in Eingriff und wird so abge­ stützt. Gleichzeitig mit dem Einsetzen des Gehäuses 10 in die Concha YB wird das Kissen 14 der Hilfs-Stützeinrichtung 13, die in Richtung entgegen dem Gehörgang YB hervorragt, in Eingriff mit einem inneren Wandabschnitt der Antihelix des äußeren Ohres Y gebracht, wobei die Hilfs-Stützeinrichtung 13 zusammengedrückt wird. Da die Hilfs-Stützeinrichtung 13 mittels des hochgeschmeidigen und leicht verformbaren Kunst­ stoffs hohl und einstückig mit dem Gehäuse 10 ausgebildet ist, ist die Hilfs-Stützeinrichtung 13 weich genug, daß sie das endseitige Kissen 14 leicht unter geeignetem Druck mit einem entsprechenden Abschnitt der Antihelix in Eingriff gelangen läßt. Das mit der Hilfs-Stützeinrichtung 13 ein­ stückig ausgeführte Gehäuse 10 wird dadurch zuverlässig in einer fixierten Position zwischen dem Wandabschnitt der Concha YB und den Spitzenenden des Tragus YD und des Antitragus YE gehalten, was dennoch äußerst weich geschieht und keinerlei unangenehme Empfindungen oder Schmerzen bei dem Benutzer hervorruft. Zusätzlich zu der Tatsache, daß der Wandler im äußeren Ohr besser angebracht werden kann, beispielsweise, was das Sichern gegen ein Herausfallen betrifft, ergibt sich daraus, daß die Schutzeinrichtung 12 an der Stirnseite des Gehäuses und die Membran 21 der Laut­ sprechereinheit 11 besonders an dem Eingangsabschnitt des äußeren Gehörgangs YA in innigem Kontakt angeordnet werden könen, daß der Wandler auch in der Lage ist, das Entweichen von Schall zu verhindern, so daß der Schalldruck erhöht wird und alle anderen als der Benutzer im wesentlichen minimalen hörbaren Schall wahrnehmen.

Dazu ist die Abmessung des elektroakustischen Wandlers bevor­ zugt so festgelegt, daß sie der Beziehung F ≦ f genügt, worin F eine diametrale Trennung zwischen der Position des Spitzen­ endes der Hilfs-Stützeinrichtung 13 und der diametral am weitesten entfernten Position am Umfang des Gehäuses 10 bezeichnet; dieser Sachverhalt ist in Fig. 1 dargestellt. Dabei bezeichnet f den Abstand zwischen der Position des Spitzenendes der Stützeinrichtung 13 und der tiefsten Lage der Concha YB, was aus Fig. 5 hervorgeht; damit ist sicherge­ stellt, daß der elektroakustische Wandler im äußeren Ohr sehr gut gehalten wird.

Weiterhin kann es sicherlich zweckmäßig sein, an dem Wandler ein Kissenelement 33 vorzusehen, wie das in der Fig. 5 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist, das über einen Raum anschwillt, der sich von dem Gehäuse 10 bis zu dem verlän­ gerten Ende der Hilfs-Stützeinrichtung 13 und zwischen der Hilfs-Stützeinrichtung 13 bis zum Boden der Concha YB er­ streckt, um die Schmerzen oder das unangenehme Gefühl weiter einzudämmen, die sich aus einem Gebrauch des Wandlers über eine längere Zeit ergeben könnten. Darüberhinaus kann, obwohl die Hilfs-Stützeinrichtung 13 im vorhergehenden als mit einem Kissen 14 an dem hervorragenden Ende versehen offenbart wurde, das Kissen 14 durch eine satinierende Antigleit-Endbe­ handlung ersetzt werden.

Claims (6)

1. Intraconchaler elektroakustischer Wandler mit einem Gehäuse, in welchem eine Lautsprechereinheit mit einer Membran untergebracht ist, und der lösbar an der Concha eines Benutzers befestigt ist, wobei die Membran in der Lautspre­ chereinheit so angeordnet ist, daß sie dem Eingangsabschnitt des äußeren Gehörgangs des Ohres gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hilfseinrichtung von dem Gehäuse in einer entgegengesetzten Richtung zu dem Eingangsabschnitt des äußeren Gehörgangs hervorragt, um das Gehäuse in der ange­ legten Stellung abzustützen.

2. Wandler nach Anspruch 1, bei welchem das Gehäuse und die Hilfs-Stützeinrichtung einstückig aus einem hochgeschmeidigen Kunststoffmaterial geformt sind.

3. Wandler nach Anspruch 2, bei welchem die Hilfs-Stützein­ richtung hohl ausgebildet sind.

4. Wandler nach Anspruch 3, bei welchem die Stützeinrichtung an ihrer Spitze mit einer Gleit-Verhinderungseinrichtung versehen ist.

5. Wandler nach Anspruch 4, bei welchem die Gleit-Verhin­ derungseinrichtung ein Kissen ist.

6. Wandler nach Anspruch 1, der außerdem ein Kissenelement aufweist, das zwischen dem Wandler und dem Bodenteil in der Concha des Ohres eines Benutzers angeordnet sein kann.