EP1689208A2 - Kopfhörer mit optimierter Hochtonwiedergabe - Google Patents

Kopfhörer mit optimierter Hochtonwiedergabe Download PDF

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EP1689208A2
EP1689208A2 EP06002173A EP06002173A EP1689208A2 EP 1689208 A2 EP1689208 A2 EP 1689208A2 EP 06002173 A EP06002173 A EP 06002173A EP 06002173 A EP06002173 A EP 06002173A EP 1689208 A2 EP1689208 A2 EP 1689208A2
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EP
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headphone
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housing
broadband
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/26—Spatial arrangements of separate transducers responsive to two or more frequency ranges
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
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    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1058—Manufacture or assembly
    • H04R1/1075—Mountings of transducers in earphones or headphones

Definitions

  • the invention relates to a headphone with at least one decentralized arranged in a housing broadband sound transducer for reproducing a sound signal in the scope of at least substantially the entire hearing spectrum.
  • Such a headphone with decentralized sound transducer is known for example from WO 91 01 616 A2.
  • the sound transducer of this known headset is downwardly and predominantly frontwardly displaced to produce a sound event perceived by a headphone user in front of the head (front-end stereo headphone as a special case of a headphone for locating sound events outside the head of a headphone user).
  • This effect can be explained by the direction filter effect or comb filter effect of the pinna or the outer ear of a headphone user.
  • This perception of the sound event has the advantage over the in-head localization of conventional headphones with centrally located transducers per headphone housing that the user perceives the sound event in a manner that corresponds to the normal listening experience with no sound perceived sound events away from the ears of the User take place.
  • a surround sound headphone as a further development of this front-ear stereo headset with at least one additional sound transducer, which is also arranged decentrally, namely upwards and predominantly moved back (DE 42 36 765 A1).
  • this headphone sound events outside the head of a headphone user can be separated not only from the front, but also from behind and from the side of the head perceive.
  • This headphone represents the more general case of a headset to out-of-head location.
  • An object of the present invention is to provide a headphone of the type mentioned, whose playback quality is optimized with respect to the out-of-head localization of sound events.
  • a headphone with at least one decentralized arranged in a housing broadband sound transducer for reproducing a sound signal in the extent of at least substantially the entire Hörspektrums is provided as a special feature at least a high-frequency transducer for reproducing the high frequency range of the Hörfrequenzspektrums in addition to the broadband converter per headphone housing ,
  • the Hochtonschallwandler in the region of the center of the housing facing away edge of the broadband sound transducer is arranged in front of or outside of this.
  • the additional high-frequency transducer transmits the high-frequency spectrum above about 8 kHz.
  • the high-frequency sound transducer is preferably preceded by a high-pass filter.
  • the broadband transducer is arranged offset in the lower half of the housing, especially in the viewing direction of a headphone user forward.
  • the out-of-head localization in favor of a perception of sound events around the head of a headphone user is advantageously provided by another broadband sound transducer with at least one associated high-frequency sound transducer in the upper half of the housing, especially against the viewing direction of a headphone user , arranged offset to the rear.
  • FIG. 1 shows schematically a plan view of the equipped with two broadband transducers and additional Hochtonwandmin baffle (Buffer Board) of the housing of an embodiment of the headphone invention (surround headphone).
  • Buffer Board additional Hochtonwandlant baffle
  • reference numeral 1 denotes a pinna to be sounded, an earpiece or an outer ear of a headphone user
  • 2 denotes a grid-like support structure of a baffle or a buffer board of a headphone housing, not shown
  • 3 denotes an acoustically damping cover of this structure as part of the baffle or the buffer board, z.
  • FIGS. 7 to 12 denote high-frequency sound transducers positioned according to the invention.
  • the inventively positioned Hochtonschallwandler 7 to 12 are arranged in the region of the center of the headphone housing or the baffle 2, 3 away facing edge of the broadband sound transducers 4, 5 above or outside of these.
  • the high-frequency sonic transducer 9 comes to rest.
  • the Hochtonschallwandler 11 is relative to the secondary broadband sound transducer 5 to lie.
  • the Hochtonschallwandler 8 Adjacent to the edge of the primary broadband sound transducer 4, moved outside of this and in the counterclockwise direction relative to the radial arrow B, the Hochtonschallwandler 8 comes to rest. Still further in the counterclockwise direction relative to the radial arrow B shifted and at a distance from the edge of the transducer 4 is the Hochtonschallwandler 7 to lie.
  • each broadband sound transducer 4, 5 can also be assigned to a single high-frequency sound transducer. Due to their special positions, these high-frequency sound transducers serve, in their entirety or selected, the optimization of the out-of-head localization of sound events generated with the headphones, as explained in the introduction.
  • the tweeters 9 to 12 are connected in parallel to the primary and secondary broadband transducers 4, 5 by means of a high-pass filter with a crossover frequency of about 8 kHz.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kopfhörer mit zumindest einem dezentral in einem Gehäuse angeordneten breitbandigen Schallwandler (4) zur Wiedergabe eines Tonsignals im Umfang von zumindest im Wesentlichen des gesamten Hörspektrums. Zur Optimierung der Außerkopflokalisation des Kopfhörers ist erfindungsgemäß zumindest einen Hochton-Schallwandler (9 bis 12) zur Wiedergabe des Hochtonbereichs des Hörfrequenzspektrums vorgesehen, der im Bereich des vom Zentrum des Gehäuses weg weisenden Rand des breitbandigen Schallwandlers (4) vor oder außerhalb von diesem angeordnet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Kopfhörer mit zumindest einem dezentral in einem Gehäuse angeordneten breitbandigen Schallwandler zur Wiedergabe eines Tonsignals im Umfang von zumindest im Wesentlichen des gesamten Hörspektrums.
  • Ein derartiger Kopfhörer mit dezentral angeordnetem Schallwandler ist beispielsweise aus der WO 91 01 616 A2 bekannt. Der Schallwandler dieses bekannten Kopfhörers ist zur Erzeugung eines Schallereignisses, das von einem Kopfhörernutzer vor dem Kopf wahrgenommen wird, in Sichtrichtung nach unten und überwiegend vorn verschoben (Vorneortungs-Stereokopfhörer als Spezialfall eines Kopfhörers zur Lokalisation von Schallereignissen außerhalb des Kopfes eines Kopfhörernutzers). Erklären lässt sich dieser Effekt mit der Richtungsfilterwirkung bzw. Kammfilterwirkung der Pinna bzw. des Außenohrs eines Kopfhörernutzers. Diese Wahrnehmung des Schallereignisses hat gegenüber der Im-Kopf-Lokalisation herkömmlicher Kopfhörer mit zentral angeordnetem Schallwandler pro Kopfhörergehäuse den Vorteil, dass der Nutzer das Schallereignis in einer Weise wahrnimmt, die der normalen Hörerfahrung mit ohne Kopfhörer wahrgenommenen Schallereignissen entspricht, die entfernt von den Ohren des Nutzers stattfinden.
  • Bekannt ist ferner ein Raumklangkopfhörer als Weiterentwicklung dieses Vorneortungs-Stereokopfhörers mit zumindest einem zusätzlichen Schallwandler, der ebenfalls dezentral angeordnet ist, nämlich nach oben und überwiegend hinten verschoben (DE 42 36 765 A1). Mit diesem Kopfhörer lassen sich Schallereignisse außerhalb des Kopfes eines Kopfhörernutzers nicht nur vorne, sondern auch hinten sowie seitlich vom Kopf beabstandet wahrnehmen. Dieser Kopfhörer stellt den allgemeineren Fall eines Kopfhörers zur Außerkopflokalisation dar.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Kopfhörer der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Wiedergabegüte im Hinblick auf die Außerkopflokalisation von Schallereignissen optimiert ist.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angeführt.
  • Erfindungsgemäß wird demnach ein Kopfhörer mit zumindest einem dezentral in einem Gehäuse angeordneten breitbandigen Schallwandler zur Wiedergabe eines Tonsignals im Umfang von zumindest im Wesentlichen des gesamten Hörspektrums bereitgestellt, der als Besonderheit zumindest einen Hochton-Schallwandler zur Wiedergabe des Hochtonbereichs des Hörfrequenzspektrums zusätzlich zum Breitbandwandler pro Kopfhörergehäuse vorsieht, wobei der Hochtonschallwandler im Bereich des vom Zentrum des Gehäuses weg weisenden Rand des breitbandigen Schallwandlers vor oder außerhalb von diesem angeordnet ist.
  • Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass die Nutzung eines Hochtonschallwandlers in der speziellen Position in Bezug auf den Breitbandschallwandler, nämlich im vom Zentrum des Kopfhörergehäuses weg weisenden Umfangsrandbereich des Breitbandlautsprechers, die Richtungsfilterwirkung der Pinna bzw. des Außenohrs eines Kopfhörernutzers die Außerkopflokalisation von Hörereignissen optimiert.
  • Erklären lässt sich dies voraussichtlich damit, dass ein geringer Höhenverlust der Klangwiedergabe durch die dezentrale Anordnung des Breitbandschallwandlers durch den zusätzlichen Hochtonschallwandler in der speziellen Position relativ zum Breitbandschallwandler kompensiert wird.
  • Bevorzugt überträgt der zusätzliche Hochton-Schallwandler das Hochtonfrequenzspektrum oberhalb von etwa 8 kHz.
  • Ferner ist dem Hochtonschallwandler bevorzugt ein Hochpassfilter vorgeschaltet.
  • Eine Optimierung des einleitend erläuterten Spezialfalls der Außerkopflokalisation zugunsten einer Wahrnehmung von Schallereignissen vorwiegend in Sichtrichtung vor dem Kopf eines Kopfhörernutzers ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass der breitbandige Schallwandler in der unteren Hälfte des Gehäuse, vor allem in Sichtrichtung eines Kopfhörernutzers nach vorne versetzt angeordnet ist.
  • Zur Optimierung des einleitend erläuterten allgemeineren Falls ist der Außerkopflokalisation zugunsten einer Wahrnehmung von Schallereignissen rings um den Kopf eines Kopfhörernutzers vorteilhafterweise vorgesehen, dass ein weiterer breitbandiger Schallwandler mit zumindest einem zugeordneten Hochton-Schallwandler in der oberen Hälfte des Gehäuses, vor allem entgegen der Sichtrichtung eines Kopfhörernutzers, nach hinten versetzt angeordnet ist.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert. Diese Figur zeigt schematisch eine Draufsicht der mit zwei breitbandigen Schallwandlern und zusätzlichen Hochtonwandlern bestückten Schallwand (Buffer Board) des Gehäuses einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kopfhörers (Raumklangkopfhörer).
  • In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 eine zu beschallende Pinna bzw. eine Ohrmuschel bzw. ein Außenohr eines Kopfhörernutzers; 2 bezeichnet eine gitterartige Stützstruktur einer Schallwand bzw. eines Buffer Board eines nicht dargestellten Kopfhörergehäuses; 3 bezeichnet eine akustisch dämpfende Abdeckung dieser Struktur als Bestandteil der Schallwand bzw. des Buffer Board, z. B. in Gestalt eines Filzdämmmaterials; 4 bezeichnet einen primären breitbandigen Schallwandler in einer mit einem Pfeil B bezeichneten radialen Stellung, ausgehend vom Zentrum der Schallwand 2 lotrecht nach unten (in Richtung eines Pfeils A) und vorne in Sichtrichtung (Pfeil C) eines Kopfhörernutzers verschoben; 5 bezeichnet einen sekundären breitbandigen Schallwandler, der ausgehend vom Zentrum der Schallwand 2 nach oben und hinten verschoben positioniert ist; 6 bezeichnet die fiktive Position eines Hochtonschallwandlers zwischen den beiden breitbandigen Schallwandlern 4 und 5, welche Position nicht der erfindungsgemäßen Position für zusätzliche Hochtonschallwandler entspricht; und 7 bis 12 bezeichnen erfindungsgemäß positionierte Hochtonschallwandler.
  • Die erfindungsgemäß positionierten Hochtonschallwandler 7 bis 12 sind im Bereich des vom Zentrum des Kopfhörergehäuses bzw. der Schallwand 2, 3 weg weisenden Rands der breitbandigen Schallwandler 4, 5 über oder außerhalb von diesen angeordnet.
  • Innerhalb des Rands des primären breitbandigen Schallwandlers 4, relativ zur Zeichnungsebene über dieser positioniert und geringfügig im Gegenuhrzeigersinn relativ zum radialen Pfeil B verschoben, kommt der Hochtonschallwandler 9 zu liegen. In entsprechender, am Zentrum der Schallwand 2, 3 gespiegelter Position, kommt der Hochtonschallwandler 11 relativ zum sekundären breitbandigen Schallwandler 5 zu liegen.
  • Auf dem Rand des primären breitbandigen Schallwandlers 4, im Uhrzeigersinn relativ zum radialen Pfeil B verschoben, kommt der Hochtonschallwandler 10 zu liegen. In entsprechender, am Zentrum der Schallwand 2, 3 gespiegelter Position, jedoch geringfügig entfernt vom Rand kommt der Hochtonschallwandler 12 relativ zum sekundären breitbandigen Schallwandler 5 zu liegen.
  • Angrenzend an den Rand des primären breitbandigen Schallwandlers 4, außerhalb von diesem und im Gegenuhrzeigersinn relativ zum radialen Pfeil B verschoben, kommt der Hochtonschallwandler 8 zu liegen. Noch weiter im Gegenuhrzeigersinn relativ zum radialen Pfeil B verschoben und mit Abstand zum Rand des Schallwandlers 4 kommt der Hochtonschallwandler 7 zu liegen.
  • Die Positionen der mehreren Hochtonschallwandler 7 bis 12 sind lediglich beispielhaft. Anstelle der mehreren Hochtonschallwandler kann jedem breitbandigen Schallwandler 4, 5 auch nur ein einziger Hochtonschallwandler zugeordnet sein. Diese Hochtonschallwandler dienen auf Grund ihrer speziellen Positionen insgesamt oder ausgewählt der einleitend erläuterten Optimierung der Außerkopflokalisation von mit dem Kopfhörer erzeugten Schallereignissen.
  • Nicht zur Optimierung der Außerkopflokalisation würde ein Hochtonschallwandler beitragen, der in der fiktiven Position 6 angeordnet ist, die sich relativ nahe am Zentrum der Schallwand 2, 3 befindet.
  • Der Beitrag der Hochtonschallwandler zur Optimierung der Außerkopflokalisation von Schallereignissen kann gefördert werden durch spezielle, z. B. rohr- oder hornartige Schallführungen, die vor diesen Schallwandlern positioniert sind und in Richtung zum mittigem Gehörgang der jeweiligen Ohrs eines Kopfhörernutzers ausgerichtet sind. Diese Schallführungen weisen bevorzugt einen Durchmesser in etwa gleich demjenigen der Hochtonschallwandler von etwa 15 mm und eine Zylinderelementlänge kleiner 15 mm auf.
  • Die Hochtonlautsprecher 9 bis 12 sind zu den primären und sekundären breitbandigen Schallwandlern 4, 5 mittels eines Hochpassfilters mit einer Trennfrequenz von etwa 8 kHz parallel geschaltet.

Claims (5)

  1. Kopfhörer mit zumindest einem dezentral in einem Gehäuse angeordneten breitbandigen Schallwandler (4) zur Wiedergabe eines Tonsignals im Umfang von zumindest im Wesentlichen des gesamten Hörspektrums, gekennzeichnet durch zumindest einen Hochtonschallwandler (9 bis 12) zur Wiedergabe des Hochtonbereichs des Hörfrequenzspektrums, der im Bereich des vom Zentrum des Gehäuses weg weisenden Rand des breitbandigen Schallwandlers (4) vor oder außerhalb von diesem angeordnet ist.
  2. Kopfhörer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochtonschallwandler (9 bis 12) das Hochtonfrequenzspektrum oberhalb von etwa 8 kHz überträgt.
  3. Kopfhörer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hochtonschallwandler (9 bis 12) ein Hochpassfilter vorgeschaltet ist.
  4. Kopfhörer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der breitbandige Schallwandler (4) in der unteren Hälfte des Gehäuses, vor allem in Sichtrichtung eines Kopfhörernutzers nach vorne versetzt angeordnet ist.
  5. Kopfhörer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher breitbandiger Schallwandler (5) mit zumindest einem zugeordneten Hochtonschallwandler (11, 12) in der oberen Hälfte des Gehäuses, vor allem entgegen der Sichtrichtung eines Kopfhörernutzers nach hinten versetzt angeordnet ist.
EP06002173A 2005-02-07 2006-02-02 Kopfhörer mit optimierter Hochtonwiedergabe Withdrawn EP1689208A3 (de)

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