HRP20020861A2 - Multichannel headphones - Google Patents

Description

Područje na koje se izum odnosi

Ovaj izum odnosi se na višekanalne naglavne slušalice koje imaju ugrađene 6 malih zvučnika (Tip 1) ili 16 malih zvučnika (Tip 2) za svako uho, a prema međunarodnoj klasifikaciji (MKP) klasificiran je kao H04R1 - zvučnici, mikrofoni, gramofonske glave i slični akustično elektromehanički pretvarači, točnije H04R1/10 - slušalice.

Tehnički problem

(za čije se rješenje traži patentna zaštita)

U posljednje vrijeme se sve više razvija audio i video tehnika, te multimedija općenito. Jedna od komponenti multimedije je i trodimenzionalni (3D) zvuk koji što vjernije treba prenijeti zvučni ugođaj slušaocu. Prijenos takvog zvuka do slušaoca postiže se prijenosom više odvojenih zvučnih kanala. 3D zvuk je naročito važan za DVD ili VHS kućno kino, televiziju visoke rezolucije, PC igre, igrače konzole, te za još neograničeni broj multimedijalnih uređaja koji se mogu pojaviti u budućnosti. Obrada i prijenos višekanalnog zvuka su se postepeno razvijali kroz vrijeme tako da je došlo do pojave više različitih standarda. Reprodukcija takvih višekanalnih zvukova se do sada uglavnom vršila preko zvučnika i na taj način nije bio problem pratiti do sada sve nastale standarde. Problem je napraviti slušalice koje mogu kvalitetno reproducirati višekanalne zvukove većine svih do sada registriranih standarda, a to su: 2.0 (Stereo), 4.0 (Dolby Surround), 5.0 (Dolby Pro-Logic Surround), 5.1 (Dolby Digital Surround i DTS), 6.1 (DTS-ES i THX-EX), 7.1 (TOX-EX). Također je problem napraviti slušalice koje mogu reproducirati prostorni zvuk po visini, a ne samo po širini.

Stanje tehnike

(prikaz i analiza poznatih rješenja definiranog tehničkog problema)

Do sada nije bilo predloženo ni jedno cjelokupno rješenje opisanog problema. U do sada poznatim sličnim rješenjima izrade slušalica (patenti JP63318900 i JP1314098) ugrađuje se maksimalno po 2 zvučnika za svaku stranu slušalice koje su kao takve služile za reprodukciju zvukova samo nekih od navedenih standarda. U nekim rješenjima se 3D zvuk pokušavao dobiti digitalnom obradom signala koji se vodi na slušalice, ali zvuk u takvim slušalicama je zvučao previše umjetno, te se nisu mogle uspješno koristiti za reprodukciju zvukova sa stvarnih događaja, već samo za računalne igre. Što se tiče reprodukcije zvuka po visini za koju namjenu služe slušalice Tip 2, za sada ne postoji ni jedno takvo rješenje.

Izlaganje suštine problema

(tako da se tehnički problem i njegovo rješenje mogu razumjeti, te navođenje tehničke novosti izuma u odnosu na prethodno stanje tehnike)

Primarni cilj izuma je napraviti univerzalne slušalice koje služe za vjernu reprodukciju 3D zvukova, a da podržavaju sve do sada poznate standarde višekanalnog zvuka (Tip 1), te univerzalne slušalice koje uz to još i podržavaju reprodukciju 3D zvuka po visini (Tip 2).

Sekundarni cilj izuma je napraviti univerzalne slušalice koje služe za slušanje zvukova sa što više multimedijalnih uređaja.

Daljnji cilj izuma je napraviti slušalice za kvalitetno slušanje 3D zvuka u privatnoj atmosferi za vlastite namjene i s jakošću zvuka po vlastitoj potrebi.

Slušalice po ovom izumu obuhvaćaju 6 malih zvučnika (Tip 1) ili 16 malih zvučnika (Tip 2) za svako uho za reproduciranje posebnih zvučnih kanala od kojih svaki ima svoju vlastitu zračnu komoru, plastično kućište koje povezuje sve komore, okrugli spužvasti dio preko kojeg se slušalice naslanjaju na uho, metalni nosač koji povezuje slušalice s oba uha, te višežilni kabel za povezivanje slušalica s audio pojačalom. Svi zvučnici imaju posebne električne izvode, te se odgovarajućim povezivanjem s audio pojačalom postiže reprodukcija 3 D zvuka određenog standarda.

Kratak opis crteža

Slika 1 prikazuje tlocrt glave sa slušalicom za desno uho koja je konstruirana u skladu s opisanim izumom. Smjer glave razumljiv je oznakom N za nos. Slika prikazuje Tip 1 slušalice.

Slika 2 prikazuje prostorni izgled desne strane Tip 1 slušalice s pripadajućim zvučnicima, te ostalim sastavnim dijelovima slušalice.

Slika 3 prikazuje prostorni izgled desne strane Tip 2 slušalice s pripadajućim zvučnicima, te ostalim sastavnim dijelovima slušalice.

Detaljan opis najmanje jednog od načina ostvarivanja izuma

Kao što se vidi na slici l, jedna strana slušalice Tip 1, na slici desna, obuhvaća 6 zvučnika 1, 2, 3,4, 5 i 6. Zvučnici 1, 2, 3, 4, i 5 su identični zvučnici predviđeni za široko frekvencijsko područje. Zajedno s pripadajućim im zračnim komorama, smješteni su u istoj ravnini na visini otvora uha U, a poredani su jedan prema drugom simetrično u smjeru otvora uha. Šesti zvučnik je nešto većih dimenzija i to je zvučnik za niske frekvencije i njegova pozicija nije kritična. Može se nalaziti na bilo kojem dijelu kućišta slušalica 13. Zvučnik l zajedno s istim takvim zvučnikom na lijevom uhu predstavlja centralni zvučnik za 3D zvuk. Zvučnik 2 predstavlja prednji desni, a isti takav na lijevom uhu, prednji lijevi zvučnik za 3D zvuk. Zvučnik 3 predstavlja desni surround, a isti takav na lijevom uhu, lijevi surround zvučnik. Zvučnik 5 predstavlja desni stražnji surround zvučnik, a isti takav na lijevom uhu, lijevi stražnji surround zvučnik. Zvučnik 4, kao i isti takav na lijevom uhu nemaju namjenu za reprodukciju dosadašnjih standarda 3D zvuka, već su namjenjene za eventualne buduće standarde. Zvučnik 6 zajedno s istim takvim zvučnikom na lijevom uhu predstavlja zvučnik za niske frekvencije - subwoofer.

Na slici 2 vidi se da je kućište napravljeno u obliku kupole s debelim i šupljim stijenkama koje služe kao zračne komore za pojedine zvučnike. Svaki zvučnik ima vlastitu zračnu komoru. Zračne komore su na slici 1 označene s 7, 8, 9, 10, 11 i 12.

Konstrukcija slušalica Tip 2 je slična konstrukciji slušalica Tip 1, s tom razlikom što su ovdje umjesto jednog zvučnika raspoređeno 3 zvučnika po visini. Umjesto zvučnika 1 postoje zvučnici 1A, 1B i 1C, te njima pripadne 3 komore. Isto tako je s zvučnicima 2, 3, 4 i 5 umjesto kojih postoje 2A, 2B, 2C, 3A, 3B, 3C, 4A, 4B, 4C, 5A, 5B i 5C. Zvučnik 6 je i dalje samo jedan, tako da sve zajedno postoji 16 zvučnika. Ovakvim rasporedom zvučnika se mogu postići sve kombinacije kao kod slušalica Tip l, ali se ovdje može postići i reprodukcija 3D tona po visini. Npr. možemo realno čuti zvuk zrakoplova koji se spušta iz zraka na pistu.

Svi zvučnici i kod slušalica Tip i kod Tip2 imaju vlastite električne izvode koje se zatim kroz jedan višežilni kabel 15 vode do audio pojačala s čijim se kanalima zvučnici spajaju.

Zvučnici i plastično kućište slušalice ne smiju se direktno naslanjati na glavu da ne bi došlo do izobličenja zvuka i kvarenja stvarne zvučne slike, a tome služi okrugli spužvasti dio 14 (slika 1) koji dolazi između kućišta slušalica i glave. Na slici 2 zbog veće preglednosti ostalih detalja, taj spužvasti dio nije prikazan.

Nosači 16 (slika 2) služe za povezivanje lijeve i desne strane slušalice, a na njima se kao i na svim današnjim slušalicama može napraviti mehanizam koji služi za prilagođivanje slušalica veličini glave.

Način primjene izuma

Ovaj izum omogućuje praktičnu, trenutno i u budućnosti korisnu audio napravu koja se može ekonomično i strojno proizvesti, i koja uključuje bitna poboljšanja u odnosu na ranije poznate naprave ovog tipa. Primjena izuma u svom području je univerzalna jer se može koristi u kombinaciji s više tipova audio izvora i može zamjeniti gotovo sve do sada proizvedene slične naprave. Jednostavnim preinakama moguće je postići i podržavanje eventualno novih standarda u području 3D zvuka.

Claims (4)

1. Višekanalne slušalice, naznačene time, što se sastoje od više malih zvučnika za svako uho od kojih svaki reproducira posebni zvučni signal i ima svoju vlastitu zračnu komoru, plastično kućište koje povezuje sve komore, okrugli spužvasti dio preko kojeg se slušalice naslanjaju na uho, metalni nosač koji povezuje slušalice oba uha, te višežilni kabel za povezivanje s audio pojačalom, s tim daje broj malih zvučnika za svako uho 6 (tip 1).

2. Višekanalne slušalice prema zahtjevu 1, naznačene time, što tim da je broj malih zvučnika za svako uho 16 (tip 2).

3. Višekanalne slušalice prema zahtjevima 1 i 2, naznačene time, što svaki od 6 zvučnika (tip 1) ima posebne izvode, a čime se postiže svih poznatih standarda 3 D zvuka.

4. Višekanalne slušalice prema zahtjevima 1-3, naznačene time, što svaki od 16 zvučnika (tip 2) ima posebne izvode, a čime se postiže svih poznatih standarda 3D zvuka.