WO2003103335A1

WO2003103335A1 - Kopfhörer

Info

Publication number: WO2003103335A1
Application number: PCT/CH2003/000350
Authority: WO
Inventors: Heinz Rüegg
Original assignee: Adec & Partner Ag
Priority date: 2002-06-04
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2003-12-11
Also published as: ATE504166T1; DE50313583D1; US7356156B2; EP1510103B1; EP1510103A1; US20050163337A1; AU2003229240A1

Abstract

Bei einem Kopfhörer (100, 200) zur Aufnahme von Infrarot-, Funk-Signalen, und Umwandlung derselben in eine Tonübertragung im Hörbereich besteht dieser im wesentlichen aus einem Grundgehäuse (101), aus einem zusammenhängenden oder aus zwei individuell geführten Tragbügeln (102, 103) mit je einem endseitig angeordneten Kleinlautsprecher (300, 400). Der Kleinlautsprecher weist einen ohrseitigen Lautsprecherkörper (305, 405) auf, welcher im Gehörgang Platz findet oder die ganze Ohrmuschel umschliesst. Der ohrseitige Lautsprecherkörper (305, 405) ist gegenüber dem Tragbügel (102,103) oder einem Anschlussteil (301, 401) zum Tragbügel drehbar gelagert.

Description

Kopfhörer

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kopfhörer gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1.

Stand der Technik

Aus DE-3325 031 C2 ist ein Infrarot-Kopfhörer bekanntgeworden, welcher aus zwei über einen Kinnbügel miteinander verbundenen Wiedergabewandlern, aus einer Infrarot-Signale aufnehmenden und in Audio-Signale umwandelnden elektrischen Schaltung sowie aus zwei Mikrofonen mit nachgeordneten Mikrofonverstärkern besteht. Die Schaltung dieses Infrarot-Kopfhörers ist so gehalten, dass den Wiedergabewandlern wahlweise die jeweils von der Infrarot-Schaltung bzw. den Mikrofonverstärkern abgeleiteten Signalen einzeln oder in Kombination zugeführt werden. Dabei sind die Mikrofone mit einem Abstand voneinander am Kinnbügel derart angeordnet, dass sie sich symmetrisch zur Mediaebene des Kopfes eines Benutzers befinden, wobei die von den Mikrofonen abgeleiteten Signale gegenphasig in gleichem Verhältnis dem jeweils anderen Mikrofonverstärker zugeführt werden. Dieser Infrarot-Kopfhörer steht dabei üblicherweise in Wirkverbindung mit einem Sender, der die emittierten Tonsignale, beispielsweise aus einem Fernseher oder aus einer HiFi-Anlage, in unsichtbare Infrarot-Strahlen umwandelt, und diese in den Raum abstrahlt, wo sie vom Infrarot-Kopfhörer empfangen werden, womit eine drahtlose Infrarot-Tonübertragung bereitgestellt werden kann. Sinnvollerweise ist ein solcher Sender zugleich Ladestation für den Infrarot-Empfänger und für mindestens einen Akku-Einsatz, der im aufgeladenen Zustand zum Betrieb des Infrarot- Kopfhörers eingesetzt wird.

Die Druckschrift WO 95/35011 A offenbart einen Infrarot-Kopfhörer als Kinnbügelempfänger ausgebildet. Dieser Infrarot-Kopfhörer besteht im wesentlichen aus einem Grundgehäuse, aus zwei Tragbügel mit je einem endseitig angeordneten Kleinlautsprecher. Die beiden Tragbügel sind im Grundgehäuse gelagert, wobei jene jeweils in Verbindung mit einem im Bereich der Lagerung wirkenden Federelement spreizbar sind, womit über diese Federelemente eine angenehme Ohransetzung der Kleinlautsprecher bewerkstelligt werden kann. Die In- und Ausserbetriebssetzung wird bei diesem Kopfhörer mittels eines handbetätigbaren Schalters vorgenommen.

Die Druckschriften GB 2 304 488 A und FR 2 280 283 A offenbaren ebenfalls kabelfreie Kopfhörer, bei welchen die spreizbaren als Kopfbügel konzipierten Bügelenden ebenfalls eine flexible Ohransetzung ermöglichen und in welche ein Ein-/Aus- Schalter integriert ist, dessen Ein-/Aus-Betätigung bügelspreizabhängig ist, womit sich eine manuelle Betätigung des Schalters erübrigt.

Alle die genannten zum Stand der Technik gehörenden Kopfhörer haben eines gemeinsam, dass die Kleinlautsprecher, auch Lautsprecher genannt, und deren Gehäuse fest mit den Tragbügeln des Kinnbügelsystems verbunden sind. Dabei trägt der Benutzer solcher Systeme den Kopfhörer vornehmlich jeweils in leicht vorgebeugter oder zurücklehnender Haltung, dergestalt, dass diese Systeme, unabhängig davon, ob der Benutzer stehend, sitzend oder gehend, aufgrund ihres Eigengewichts senkrecht nach unten hängen. Indessen, bei jeder noch so minimalen Aenderung der Position des Kopfes verändert sich die Lage der Kleinlautsprecher in den Ohrmuscheln gegenüber dem Gehörkanal, was zu folgenden Unzulänglichkeiten führt:

a) Hierbei passen sich die Kleinlautsprecher jedesmal, auch bei jeder noch so kleinen Veränderung, der neuen Position an, was zu einer Reibung in den Ohrmuscheln und im Gehörgang kommt, was der Benutzer wiederum als höchst unangenehm empfindet. b) Insbesondere bei Kleinlautsprechern, die den Gehörgang Stöpsel- oder pfropfenähnlich verschliessen, verändert sich deren Lage zum Gehörgang. Dadurch verändern sich auch die ursprünglichen akustischen Eigenschaften zum menschlichen Ohrsystem. Dies führt insbesondere bei Benutzern mit Hörverlusten in bestimmten Frequenzbereichen zu akustischen Veränderungen, welche in den meisten Fällen das optimale Hörempfinden beeinträchtigen, abgesehen davon, dass sich durch die unterschiedlichen Hörerdrücke zwischen dem einen zum anderen Ohr nachteilige Veränderungen der stereophonen Balance einstellen, welche dem Hörempfinden herabmindern.

c) Aber auch bei Kleinlautsprechern, die parallel oder quasi-parallel zum Gehörgang geführt werden und den Gehörgang nur teilweise abschliessen, bewirkt jede neue Kopfposition eine Lageveränderung der Kleinlautsprecher zum Ohrmuschel/Gehörgang, was sich auf dem Tragkonfort negativ auswirkt und zu unangenehmen anfühlenden Lagen führt sowie das Hörempfinden negativ beeinflusst.

Darstellung der Erfindung

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kopfhörer der eingangs genannten Art jene Massnahmen zu ergreifen, welche die obengenannten Nachteile zu beheben vermag, indem jede Veränderung der Kopfposition beim Tragen des Kopfhörers durch ein Dispositiv korrigierend aufgefangen wird.

Erfindungsgemäss wird vorgeschlagen, die Kleinlautsprecher oder bei konventionellen Kopfhörern die umschliessenden Ansetzteile zu den Ohrmuscheln so weiter zu bilden, dass die relevante Teile im Bereich des Hörganges sich leicht drehbar ausgestaltet werden und sie sich der jeweiligen Kopf- und Körperhaltung beim Benutzer anpassen können, oder sie sich je nach Tragweise des Kopfhörerbügels durch den Benutzer anpassen können, ohne dadurch im geringsten der ursprünglichen Lage im Gehörgang oder hinsichtlich der Umschliessung der Ohrmuschel verlustig zu gehen.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass sich diese Weiterbildung zu jeder Art von Kleinlautsprechern implementieren lässt, und dass damit ein Höchstmass an Tonübertragungsqualität erreicht wird.

Des weiteren wird durch die erfindungsgemässe Weiterbildung erreicht, dass sich damit eine Maximierung des Tragkonforts erzielen lässt, was die Akzeptanz für solche Systeme, nämlich Kinnbügelempfänger, Kopfhörer, etc., seien sie kabelgebunden oder kabellos nur steigern kann, wobei die kabellose Variante auf Infrarot, Funkfrequenz, etc., ausgelegt sein kann.

Vorteilhafte und zweckmässige Weiterbildungen der erfmdungsgemässen Aufgabenlösung sind in den weiteren Ansprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung unwesentlichen Merkmale sind fortgelassen worden. Gleiche Merkmale sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigt

Fig. 1 einen Hörempfänger als Kinnbügel tragend,

Fig. 2 einen Hörempfänger als Stethosklip tragend,

Fig. 3 einen Kleinlautsprecher Gehörgang abschliessend, Fig. 3a-3c verschiedene Ansichten des Kleinlautsprechers gemäss Fig. 3,

Fig. 4 einen Kleinlautsprecher parallel oder quasi parallel zum Gehörgang,

Fig. 4a-4c verschiedene Ansichten des Kleinlautsprechers gemäss Fig. 4,

Fig. 5 einen Kleinlautsprecher gemäss Fig. 3 mit einer drehbaren

Ankopplung,

Fig. 6 eine drehbare Ankopplung des Kleinlautsprechers gemäss Fig. 4 in seitlicher Ansicht,

Fig. 7 die Grundansicht der ohrseitigen Partie des Kleinlautsprechers gemäss

Fig. 4 und

Fig. 8 die drehbare Ankopplung des Kleinlautsprechers gemäss Fig. 4 in

Oberaufsicht.

Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit

Der Kinnbügelempfänger 100 gemäss Fig. 1 wird im Einsatz auf Benutzer gezeigt. Ein solcher Kinnbügelempfänger 100 wird in der Druckschrift WO 00/08894 eingehend beschrieben, wobei diese Druckschrift einen integrierenden Bestandteil der vorliegenden Beschreibung bildet. Summarisch lässt sich hier ausführen, dass es sich bei diesem Kinnbügelempfänger 100 um eine Vorrichtung handelt, welche zur Aufnahme von dratlosen Signalen, wie Infrarot- oder Funksignalen, dient und zur Umwandlung derselben in eine Tonübertragung im Hörbereich konzipiert ist. Dabei besteht dieser Kinnbügelempfänger 100 aus einem Grundgehäuse 101, aus zwei Tragbügeln 102, 103 mit je endseitig angeordneten Kleinlautsprechern 300, 400. Die beiden Tragbügel 102, 103 sind im Grundgehäuse 101 gelagert und in mindestens einer Ebene federnd spreizbar. Diese Tragbügel 102, 103 stehen in Wirkverbindung mit mindestens einem im Hebelwirkbereich dieser Ebene untergebrachten Schalter, dergestalt, dass dieser Schalter bei einer bestimmten tragabhängigen Spreizlage der Tragbügel 102, 103 den Empfängerkreislauf einschaltet, womit eine vorteilhafte selbsttätige Ein- und Ausschaltung des Empfängers in Abhängigkeit zum Tragen des Kinnbügelempfängers. Des weiteren liegt hier ein Tonmanagement vor, welches Tonmanagement in Abhängigkeit zur sich einstellenden Tonübertragungsgüte bei einem interferierenden Empfang schaltungstechnisch selbsttätig eingreift, dergestalt, dass entweder auf eine Verbesserung der Tonqualität hingewirkt wird, oder bei Unterschreitung einer bestimmten Tongüte selbsttätig die Uebertragung ausschaltet und diese Uebertragung bei Wiederherstellung der Minimalanforderungen an die Tongüte selbsttätig wieder einschaltet. Das schaltungstechnische Tonmanagement beinhaltet des weiteren, dass eine Umstellung von Mono- auf Stereo- Empfang, oder umgekehrt, jederzeit zuschaltbar ist. Die hier beschriebenen Merkmale lassen sich selbstverständlich auch auf konventionelle Kopfhörer mit eingebauten Empfängern übertragen. Alle vorgenannten Funktionen betreffend das Tonmanagement sind kumulativ uns alternativ untereinander zu verstehen.

Fig. 2 zeigt einen Hörempfänger 200, der als Stethosklip ausgebildet ist, wobei hier die Tonübertragung auch mittels eines Kabels bewerkstelligt werden kann. Was hier die Technik anbelangt wird im wesentlichen auf die Ausführungen unter Fig. 1 verwiesen.

Fig. 3 zeigt die Ausführungsform eines Kleinlautsprechers 300, der so ausgebildet ist, dass er den Gehörgang Stöpsel- oder pfropfenähnlich verschliesst. Für die nähere Darstellung dieses Kleinlautsprechers 300 wird auf die Fig. 3a-3c, 5 verwiesen.

Fig. 4 zeigt die Ausführungsform eines linsenförmigen Lautsprecherkörpers (405), der parallel oder quasi-parallel zum Gehörgang geführt wird, den Gehörgang demnach nur teilweise abschliesst und somit offen lässt. Für die nähere Darstellung dieses linsenförmigen Kleinlautsprechers 400 wird auf die Fig. 4a-4c und 6-8 verwiesen. Die Fig. 3a-3c zeigen den Kleinlautsprecher 300 in verschiedenen Ansichten. Im wesentlichen besteht ein solcher Kleinlautsprecher 300 aus einem Grundkörper 301 , der ohrgangsseitig mit akustischen Tonöffnungen 307 und rückseitig mit weiteren akustischen Oeffnungen 302 versehen ist. Dem Grundkörper 301 angeschlossen ist der Tragbügel 303, der hier nur teilweise ersichtlich ist. Ohrseitig weist der Kleinlautsprecher 300 einen pfropfenförmigen Lautsprecherkörper 305 auf, der den Gehörgang abschliesst. Zwischen Grundkörper 301 und ohrseitigem Lautsprecherkörper 305 ist ein Kupplungsteil 308 mit angeschlossener Büchse 309 angeordnet, wobei die Verbindung der letzgenannten Teile 308 und 309 in Bezug auf Grundkörper 301 und Lautsprecherkörper 305 so konzipiert ist, dass zwischen letzterem 305 und Grundkörper 301 eine freie Drehbarkeit 306 eines bestimmten Winkels möglich ist. Mit dieser Weiterbildung lässt sich jede Veränderung der Kopfstellung beim Benutzer auffangen, dergestalt, dass die im Gehörgang lagemässig festsitzenden Lautsprecherkörper 305 des jeweiligen Kleinlautsprechers 300 durch ihre Drehbarkeit gegenüber dem Grundkörper 301 keinem Drehdruck ausgesetzt sind, wodurch eine Maximierung des Tragkonforts gepaart mit einem Höchstmass an Tonübertragungsqualität erreicht wird, da bei der letzteren Wirkung eine lagebedingte akustische Veränderungen bei der Tonübertragung wegfällt.

Fig. 5 zeigt in einer Schnittebene den Aufbau eines solchen Kleinlautsprechers nach den Fig. 3a-3c. Wie oben bereits erwähnt, übernimmt der Kupplungsteil 308 die Verbindung zwischen Grundkörper 301 und Lautsprecherkörper 305, wobei dieser seinerseits mit einer Büchse 309 ergänzt ist, welche einerseits die Lagerung des Lautsprechers 310 übernimmt, und andererseits als Anschlag und Dreharretierung 314 der zur Kupplung 308 gehörenden Einklinkteile 313. Die freie Drehbarkeit des Lautsprecherkörpers 305 gegenüber dem Grundkörper 301 ergibt sich daraus, dass der Kupplungsteil 308 fest mit dem Grundkörper 301 verbunden ist, und die auf der gegenüberliegenden Seite angeordneten federnden Einklinkteile 313 in die Büchse 309 eingeschoben werden, dort dann widerhakenmässig arretiert sind, wobei diese Arretierungen den vorgegebenen Drehwinkel bestimmen, der immer einen genügenden Spielraum offen lässt, so dass selbst aussergewöhnliche Veränderungen der Kopfhaltung beim Benutzer immer aufgefangen werden können. Die hier durch die beschriebene Einklinktechnik vorgeschlagene Drehbarkeit zwischen Grundkörper 301 und Lautsprecherkörper 305 weist auf eine einfache Konstruktion hin, die uneingeschränkt eingesetzt werden kann und sie lässt auf jeden Fall zu, dass alle Körper- und Kopfhaltungen aufgefangen werden können. Sowohl Büchse 309 als auch Kupplungsteil 308 weisen eine Bohrung 312 auf, durch welche die elektrische Anschlussleitung 311 bis zum Lautsprecher 310 durchgeführt werden kann.

Fig. 6-8 zeigen die konstruktive Ausgestaltung des Kleinlautsprechers 400 gemäss Fig. 4a-4c, wobei hier die akustischen Oeffnungen 402 und die akustischen Tonöffnungen 407 in den grossen Flächen des linsenförmigen Lautsprecherkörpers 405 angeordnet sind. Der wesentliche Unterschied dieses Kleinlautsprechers 400 gegenüber dem vorgehenden 300 besteht darin, dass es sich hier um einen Einsatz parallel oder quasi-parallel zum Gehörgang bei teilweisem offenem Gehörgang handelt. Der Aufbau dieses Kleinlautsprechers 400, was die Drehbarkeit 406 betrifft, ist weitgehend gleich wie beim vorangegangenen Kleinlautsprecher (300), d.h., auch hier wird mittels eines Kupplungsteils 411 mit einem Einklinkteil (analog 313) jene Drehbarkeit erzielt, welche dem beschriebenen finalen Zweck dient. Die äussere Geometrie dieses Kleinlautsprechers 400 ist freilich eine eigene und sie geht aus den Fig. 6-8 unmissverständlich hervor. Ein Schnappmechanismus 412/413 sorgt dafür, dass der Abdeckungsteil 409 eingeklinkt werden kann, und so eine kompakte abgerundete Geometrie ergibt, was sehr wichtig für ein einwandfreies Tragen des Lautsprecherkörpers im Ohr ist. Die übrigen Teile dieses Kleinlautsprechers 400 haben die gleiche Funktionalität wie beim vorangegangenen Kleinlautsprecher (300). Auch hier muss grosser Wert auf die Drehbarkeit des linsenförmigen Lautsprecherkörpers (405) im Ohr bei jeder Veränderung der Kopfstellung gelegt werden, denn die Ankoppelung im Ohrkanal ist hier nicht eine vollständig abschliessen- de, so dass kleinste übertragene Verschiebungen eine überproportionale Herabminderung der Tonqualität nach sich ziehen, abgesehen davon, dass solche Verdrehungen unangenehme Druckstellen zur Folge haben

Bei Kopfhörern, bei welchen das Passstück die ganze Ohrmuschel umschliesst, lässt sich ebenfalls eine in der Zeichnung nicht näher gezeigte Drehbarkeit nach denselben bereits beschriebenen Kriterien vorsehen, so dass der oder die Tragbügel dann beliebig am Kopf getragen werden können.

Anstelle der beschriebenen elektrischen Anschlussleitungen 311, 414 lässt sich zur Tonübertragung im Bereich der drehbaren Teile eine Verbindung mittels Schleifringkontakte vorsehen, welche dann die elektrische Verbindung zwischen den beweglichen Lautsprecherkörpern 305, 405 und den jeweiligen Grundkörpern 301 , 401 sicherstellen.

Durch den Einbau einer in der Zeichnung nicht näher gezeigten Torsionsfeder am geeigneten Ort wird sichergestellt, dass bei Nichtmehrbenutzung des Kopfhörers die Lage der Lautsprecherkörper 305, 405 gegenüber den Grundkörpern 301 , 401 jene ursprüngliche Ruhestellung wieder einnimmt.

Bezugszeichenliste

100 Kinnbügelempfänger

101 Grundgehäuse

102 Tragbügel allgemein

103 Tragbügel allgemein

200 Stethosklip

300 Kleinlautsprecher

301 Grundkörper

302 Akustische Oeffnungen

303 Endteil des Tragbügels

304 Kabelkanal

305 Pfropfenförmiger Lautsprecherkörper

306 Drehwinkel

307 Akustische Tonöffnungen

308 Kupplungsteil

309 Büchse 310 Lautsprecher

311 Elektrische Anschlussleitung

312 Bohrung

313 Einklinkteil

314 Anschlag/Dreharretierung

400 Kleinlautsprecher

401 Grundkörper

402 Akustische Oeffnungen

403 Endteil des Tragbügels

404 Kabelkanal

405 Linsenförmiger Lautsprecherkörper

406 Drehwinkel

407 Akustische Tonöffnungen

408 Verbindungsteil

409 Abdeckungsteil

410 Lautsprecher

411 Kupplungsteil

412/413 Schnappmechanismus

414 Elektrische Anschlussleitung

Claims

Patentansprüche

1. Kopfhörer zur Aufnahme von Infrarot-, Funk-Signalen, und Umwandlung derselben in eine Tonübertragung im Hörbereicht, welcher Kopfhörer im wesentlichen aus einem Grundgehäuse, aus einem zusammenhängenden oder aus zwei individuell geführten Tragbugeln mit je einem endseitig angeordneten Kleinlautsprecher besteht, wobei der Kleinlautsprecher einen ohrseitigen Lautsprecherkörper aufweist, welcher im Gehörgang Platz findet oder die ganze Ohrmuschel umschliesst, dadurch gekennzeichnet, dass der ohrseitige Lautsprecherkörper (305, 405) gegenüber dem Tragbügel (102,103) oder einem Anschlussteil (301, 401) zum Tragbügel drehbar gelagert ist.

2. Kopfhörer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der ohrseitige Lautsprecherkörper (305) von der Form eines Pfropfens ist.

3. Kopfhörer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der ohrseitige Lautsprecherkörper (405) linsenförmig ausgebildet ist.

4. Kopfhörer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Tragbügel (102, 103) im Grundgehäuse (101) gelagert und in mindestens einer Ebene spreizbar sind, dass die Tragbügel mit mindestens einem im Hebelwirkbereich dieser Ebene untergebrachten Schalter in Wirkverbindung stehen, und dass dieser Schalter bei einer bestimmten tragabhängigen Spreizlage der Tragbügel den Empfangskreislauf einschaltet, dass der Kopfhörer ein schaltungstechnisches Tonmanagement aufweist, welches Tonmagement die Aufrechterhaltung einer minimal vorgegebenen Tongüte und/oder eine Umstellung von Mono- auf Stereo-Empfang sicherstellt und/oder gewährleistet, dass bei Unterschreitung einer bestimmten Tongüte selbsttätig die Uebertragung ausschaltet und diese Uebertragung bei Wiederherstellung der Tongüte selbsttätig wieder einschaltet.

5. Kopfhörer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung zwischen einem zum Grundgehäuse gehörenden Signalempfänger und den Lautsprecherkörpern (305, 405) durch eine Anschlussleitung (311 , 414) erfolgt, welche inwendig durch die Tragbügel (102, 103) und die Kleinlautsprecher (300, 400) geführt ist.

6. Kopfhörer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Verbindung im Bereich der drehbaren Teile (305,405/301,401) mittels Schleifringkontakte erfolgt.

7. Kopfhörer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass beim Ablegen des Kopfhörers eine am geeigneten Ort angeordnete Torsionsfeder die ursprüngliche Ruhestellung zwischen Lautsprecherkörpern (305, 40)5 und Grundkörpern (301, 401) bewirkt.