WO2019034656A1 - Lautsprecheranordnung und kopfhörer zum räumlichen lokalisieren eines schallereignisses - Google Patents

Lautsprecheranordnung und kopfhörer zum räumlichen lokalisieren eines schallereignisses Download PDF

Info

Publication number
WO2019034656A1
WO2019034656A1 PCT/EP2018/072035 EP2018072035W WO2019034656A1 WO 2019034656 A1 WO2019034656 A1 WO 2019034656A1 EP 2018072035 W EP2018072035 W EP 2018072035W WO 2019034656 A1 WO2019034656 A1 WO 2019034656A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
woofer
sound
loudspeaker arrangement
tweeter
ear
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/072035
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ferruccio Bottoni
Andrea Rusconi Clerici Beltrami
Thomas Gmeiner
Original Assignee
USound GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by USound GmbH filed Critical USound GmbH
Priority to CN201880053182.5A priority Critical patent/CN111213387B/zh
Priority to CA3072978A priority patent/CA3072978A1/en
Priority to AU2018319201A priority patent/AU2018319201A1/en
Priority to KR1020207007608A priority patent/KR20200059218A/ko
Priority to US16/639,670 priority patent/US11146874B2/en
Priority to EP18755462.1A priority patent/EP3669554A1/de
Priority to SG11202001322SA priority patent/SG11202001322SA/en
Publication of WO2019034656A1 publication Critical patent/WO2019034656A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • 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
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1008—Earpieces of the supra-aural or circum-aural type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/033—Headphones for stereophonic communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/033—Headphones for stereophonic communication
    • H04R5/0335—Earpiece support, e.g. headbands or neckrests
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2201/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones covered by H04R1/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2201/003—Mems transducers or their use
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2205/00—Details of stereophonic arrangements covered by H04R5/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2205/022—Plurality of transducers corresponding to a plurality of sound channels in each earpiece of headphones or in a single enclosure

Definitions

  • Speaker assembly and headphones for spatially locating a sound event
  • the present invention relates to a loudspeaker arrangement, in particular on-ear headphones, for placement on and / or above the ear with a housing in which a woofer can be emitted by means of the woofer sound waves along a woofer sound axis to the ear, and at least one Hochtö- ner is arranged, can be emitted by means of the Hochtonschallwellen along a Hochtonschallachse.
  • a localization of a sound event in the room for human hearing is made possible with the aid of a headphone and the sounds generated with it.
  • the corresponding 3D sounds should also be supplied to a 3D object in order to enable a more realistic reproduction of a landscape or, for example, of a virtual orchestra.
  • Natural noises or sound events can localize the human ear, for example, based on a transit time difference of the sound waves to the two ears in the room. It also phase differences between the sound waves to the two ears play a role.
  • conventional stereo headphones the spatial location of the sound event is only possible to a limited extent.
  • the 3D sound is also generated in order not only to obtain a three-dimensional visual experience, but also a three-dimensional listening experience. For example, when the head is rotated, a still identical spatial position of the sound source of the sound event should be recognizable.
  • EP 1 071 309 B1 discloses a pair of headphones with two right and left housings associated with the ears of a user, which have baffles in which dynamic sound transducers are arranged, each comprising a tweeter and a center / woofer arranged coaxially therewith , With the help of a shadowing of sound waves, a sound event can be localized.
  • the disadvantage of this is that such transducers are poorly suited for the generation of 3D sound.
  • Object of the present invention is thus to overcome the disadvantages of the prior art.
  • the speaker assembly can be used for example for on-ear headphones.
  • the headset may, for example, have headphone clutches in which the loudspeaker arrangement is arranged.
  • an SD sound can preferably be generated so that a virtual sound event which can be played by the loudspeaker arrangement can be localized in space for human hearing.
  • the human ear can thereby locate a spatial origin of the virtual sound event.
  • the loudspeaker arrangement for example, the human ear can recognize that a virtual sound source is arranged in front of the head of the wearer. As a result, a listening experience, in particular in conjunction with a virtual and / or augmented reality, can be improved.
  • the loudspeaker arrangement has a housing.
  • a woofer is arranged, are emitted by means of the bass sound waves along a woofer sound axis to the ear.
  • at least one tweeter is arranged in the housing, by means of which high-frequency sound waves are emitted. long radiating a Hochtonschallachse are.
  • the bass sound waves of the woofer can be of a low frequency. Low frequencies may comprise a frequency range which is arranged in a lower audible spectrum for human hearing.
  • the low-frequency sound waves for example, frequencies of 20 Hz, ie from a lower hearing threshold of human hearing, to 1 - 2 kHz include. These are the frequencies that can be radiated by the woofer or woofers.
  • the tweeter can emit relatively high frequencies.
  • this includes frequencies that are arranged above the frequencies of the low-frequency sound waves.
  • the frequencies of the high-frequency sound waves can range, for example, from 1 to 2 kHz up to 15 to 20 kHz, that is to say up to the upper hearing threshold of the human ear.
  • the low tones and with the tweeter can be played.
  • the bass sound axis can be the axes along which the radiated sound from the woofer or the tweeter has a maximum intensity.
  • the woofer axis or the sonic sonic axis for example, be oriented coaxially to a central axis of the woofer or the tweeter.
  • the woofer radiates the bass sound waves essentially along the woofer sound axis. Most of the sound power can be arranged along the bass sound axis.
  • the at least one tweeter is a MEMS loudspeaker.
  • MEMS is an abbreviation for microelectromechanical systems. With the help of the MEMS loudspeaker very clear frequencies can be played.
  • the MEMS speaker can have a low harmonic distortion.
  • the MEMS loudspeaker can reject sound waves with frequencies play, which differ only slightly from nominal frequencies.
  • the MEMS speaker also has low distortion. A localization of the virtual sound event can thereby be simplified for the human ear.
  • the MEMS loudspeaker can also play frequencies in the midrange, for example from 1 - 2 kHz to 8 - 10 kHz, such as frequencies in the treble range. With the help of a single MEMS speaker, a midrange and a tweeter can be realized. By means of the MEMS loudspeaker also sound waves over 20 kHz can be generated.
  • the MEMS speaker can be made very small, so that it can be generated high-frequency sound waves, which come from a small solid angle to the human ear.
  • the human ear can thereby locate the origin of the high-frequency sound waves very precisely.
  • the tweeter which is designed as a MEMS speaker
  • high-frequency sound waves can be played in addition to the bass sound waves of the woofer, by means of which the human ear can locate the origin of the virtual sound event.
  • the tweeter for example, from above the ear must produce the Hochtonschallwellen to give the human hearing the impression that the sound event has taken place above the ear or the head of the wearer.
  • an acoustic wave field can be formed, which can be arranged substantially anywhere on the speaker assembly, so that the human hearing the impression is conveyed that the sound event has taken place above the ear.
  • the sound wave field may additionally or alternatively be formed by the woofer sound waves of the woofer.
  • the sound wave field can also be formed by an interference of the low-frequency sound waves and the high-frequency sound waves.
  • the at least one tweeter can be arranged relative to the woofer in such a way that its tweeter axis intersects the bass sound axis in a side view.
  • the Hochtonschallachse and the bass sound axis can thus have a common crossing angle.
  • the fact that the Hochtonschallachse and the bass sound axis intersect in a side view both can also be arranged skewed to each other to also have the crossing angle. If the two axes are skewed to each other, the two axes can be projected in one plane. Then the two axes intersect and it can be formed the crossing angle.
  • the woofer radiates the bass sound waves along the woofer sound axis toward the ear. Since the woofer sound waves have a relatively low frequency, they have a relatively high wavelength. The wavelength is in the range of a few tens of centimeters to meters. At these wavelengths, human hearing can only badly localize the source of the sound waves. This means that the bass sound waves are essentially unsuitable for the localization of the sound event. In contrast, a place of origin of sound waves with high frequencies can be well located by the human ear.
  • the tweeter which is arranged such that its tweeter axis intersects the bass sound axis in a side view, so that they have the common crossing angle
  • the Hochtonschallwellen can be generated, which allow the spatial localization of the sound event by the human ear. Due to the crossing angle, for example, the high-frequency sound waves running along the high-frequency sound axis can be generated above the woofer, which then run obliquely from above onto the ear. A listener then gets the impression that the sound event has taken place at a certain height above his head.
  • the woofer sound axis is arranged coaxially to an axial direction of the woofer.
  • the woofer sound axis and the sonic sonic axis of the at least one tweeter are oriented parallel to one another.
  • the woofer and the high-frequency sound waves can be radiated towards the ear. Reflections, refractions and / or diffraction of the sound waves can thereby be reduced.
  • the at least one tweeter is tilted to the woofer.
  • the tweeter axis may be coaxial with an axial direction of the tweeter.
  • the inclination of the tweeter to the woofer may form the crossing angle.
  • the housing is open at one end face.
  • the woofer and / or the at least one tweeter for mounting in the housing can be introduced.
  • a cover element is arranged in the housing, which forms a cavity with the housing.
  • the cover element may be arranged, for example, on the open end side, so that the open end side can be closed with the aid of the cover element.
  • the woofer may preferably be arranged in the cavity.
  • the cavity can for example serve as a resonance chamber for the woofer, so that the woofer sound waves can be amplified by means of the cavity.
  • the cavity can also be a rear volume of the woofer.
  • the cover has a window portion through which the woofer sound waves of the woofer can escape from the cavity.
  • the window section can be designed, for example, in the form of a grid. With the help of the window section, the bass sound waves can escape from the cavity. The cavity still remains limited to a certain extent.
  • the bass sound axis can advantageously extend through the window section.
  • the window portion may also be curved. The window portion may bulge away from the cavity. As a result, for example, the high-frequency sound waves can be reflected at the window portion, so that they are redirected to the ear.
  • the tweeter axis of the tweeter can be directed, for example, to the window section.
  • the cover element has at least one outlet passage through which the high-frequency sound waves of the at least one tweeter can emerge.
  • the speaker assembly comprises a plurality of tweeters
  • a plurality of outlet passages may be arranged in the cover, so that each tweeter can be assigned an outlet passage.
  • the Hochtonschallachse of at least one tweeter can pass through the exit passage.
  • the at least one tweeter may also be arranged in the cavity. As a result, for example, the cavity can also serve as the resonator for the tweeter.
  • the loudspeaker arrangement comprises several tweeters.
  • these are arranged in relation to the woofer axis in the circumferential direction around the, in particular centrally arranged, woofer around.
  • the tweeters are spaced from each other in the circumferential direction by, in particular the same or different sized, circumferential angle.
  • the tweeters can be arranged around the bass sound axis.
  • several high-frequency sound axes of the respective tweeter can be directed from several directions to the wearer's ear.
  • a 3D sound can be generated, which can come from several directions.
  • the loudspeaker arrangement comprises a control unit.
  • the control unit is preferably designed such that at least the tweeters are operable in a normal mode and / or in a surround mode.
  • normal mode no spatial localization of a sound event is possible for the user.
  • the normal mode is therefore suitable for ordinary applications, such as listening to music.
  • image-supported applications such as computer games, movies or concert recordings, the surround mode can be used.
  • this allows the user a directional and / or space-based perception of sound events, i. in particular a 3D surround sound.
  • the control unit is designed such that it simultaneously controls all tweeters in the normal mode. As a result, a voluminous sound experience coming from all directions can be generated. It is advantageous if only one of the tweeters and / or only part of the tweeter is controllable by means of the control unit in the surround sound mode at the same time, so that a sound event spatially localizable to the user can be generated.
  • the control unit controls at least that tweeter which is located in an angular interval corresponding to the sound direction in the circumferential direction. Additionally or alternatively, it is advantageous if several or all tweeters are controllable by the control unit in the surround mode so that the sound waves from different tweeters interfere with each other, so that they cancel each other and / or amplify.
  • the loudspeaker arrangement comprises an inertial measuring unit coupled to the control unit, in particular a gyroscope and / or an acceleration sensor.
  • the control unit is embodied such that by means of the latter, the sound event spatially localizable by the user can be adapted as a function of the measured values acquired by the inertial measuring unit.
  • At least a portion of the tweeters may be disposed radially adjacent to the window portion. As a result, a compact design of the speaker assembly is possible.
  • the crossing angle can be between 90 ° and 170 °.
  • the crossing angle can also be between 100 ° and 150 °.
  • the bass sound axis serve.
  • the woofer sound axis may be oriented perpendicular to the ear.
  • the woofer sound axis may be horizontally oriented at the intended carrying of the headphones.
  • the crossing angle is 90 °
  • the tweeter axis is perpendicular to the woofer axis.
  • the bass sound waves may then come from a sound event that has taken place over the head of the wearer or, in virtual reality, should correspond to a sound event that has occurred over the head.
  • the crossing angle may also be 170 °, which corresponds to a sound event occurring at a greater distance (a few meters) next to the wearer's ear.
  • the tweeter axis then cuts the bass sound axis at an acute angle. Under such a crossing angle, the high-frequency sound waves strike the ear approximately perpendicularly.
  • the circumferential angle is between 15 ° and 90 °.
  • the circumferential angle between two tweeters does not have to be the same.
  • two adjacent tweeters may be separated by a circumferential angle of 30 °.
  • Another pair of tweeters may be separated by a 45 ° circumferential angle.
  • Another pair of tweeters may be separated by a circumferential angle of 90 °.
  • the woofer is an electrodynamic loudspeaker.
  • the low-frequency sound waves can be generated in a simple manner.
  • the electrodynamic loudspeaker only needs to play low tones, it can be tuned to the appropriate frequency spectrum.
  • a headphone for placing on and / or over the ear with at least one loudspeaker arrangement is proposed.
  • a 3D sound can preferably be generated so that the human ear can localize an origin of the virtual sound event.
  • the headset can be used for a virtual reality or "augmented reality".
  • the headphone can have two loudspeaker arrangements, one loudspeaker arrangement being assigned to the left ear and the other loudspeaker arrangement to the right ear.
  • the loudspeaker arrangement can be arranged, for example, in a headphone shell, which is arranged above the ear and / or on the ear when the headset is worn.
  • the speaker assembly can thus be located at a small distance (a few centimeters) next to the ear.
  • the loudspeaker arrangement is designed according to at least one feature described in the preceding and / or following description.
  • the headphone comprises a control unit which can control a woofer of the loudspeaker arrangement such that a sound event reproduced by the headset can be spatially localized.
  • the control unit may additionally or alternatively also control at least one tweeter in such a way that the sound event reproduced by the loudspeaker arrangement can be spatially localized.
  • the headphones for example, in the case of virtual reality, corresponding sounds can be generated that give a spatial impression.
  • the headset can thus be part of a device for a virtual reality, for example.
  • virtual reality for example, you can participate in a virtual orchestral concert.
  • the associated music can be spatially localized. The music will No longer simply played, but a wearer of the headphones can be conveyed the impression that the music reaches him from a certain position in the room.
  • the control unit can control the woofer and / or the tweeter in such a way that the sound event can be spatially localized.
  • the control unit for example, delay a signal to the tweeter with respect to the signal of the woofer, so that a spatial impression of the sound is created.
  • the speaker assembly may also include a plurality of tweeters. Then the control unit can also control the tweeters differently, so that the spatial impression arises.
  • the control unit can also delay the reproduction of the sound of a woofer in a loudspeaker arrangements with respect to the other woofer in the other loudspeaker arrangements, so that it can be determined, for example, for the ear whether the sound event has taken place to the left or right of it.
  • the control unit can furthermore carry out a wave field synthesis with the aid of the at least one tweeter and / or the woofer.
  • the control unit can form an acoustic wave field which is close to or even identical to that of a real sound event.
  • a realistic and spatial sound event can be reproduced.
  • high frequency sound waves may be generated which interfere with each other.
  • the wearer of the headset gets the impression that the sound event has taken place at a certain point in the room.
  • the headset comprises an inertial measuring unit by means of which a spatial orientation of the headphone can be determined. Additionally or alternatively, also a spatial position of the headphone be determinable.
  • the inertial measuring unit may comprise, for example, a gyroscope and / or an acceleration sensor.
  • the inertial measurement unit may also be coupled to the control unit for transmitting measurements. By means of the control unit, the orientation and / or position of the headphones can be determined.
  • rotations of the headphones can be determined with the aid of the gyroscope. If, for example, the wearer of the headphone turns his head to the left and thus also the headphones, the control unit can determine the new orientation of the head. The control unit can then control the woofer and / or the at least one tweeter in such a way that the impression is created that the sound event is fixedly arranged in the room and does not rotate with it.
  • the sound event may, for example, travel from behind the head to behind the head as the head rotates, giving the wearer the impression that the sound event was in front of him while the head was turning next to him and finally behind him.
  • the position in the room can also be detected. For example, if the wearer walks past a virtual sound event, the source of the sound event first approaches the wearer and then moves away.
  • the control unit may thereupon reduce the volume of the reproduced sound event, for example according to the increasing distance.
  • the control unit can also change the position of the sound event.
  • Figure 1 is a side view of a sectional view of an ear of a
  • FIG. 2 shows a top view of a loudspeaker arrangement with a woofer and at least one tweeter
  • FIG. 3 is a sectional view of a loudspeaker arrangement
  • FIG. 4 shows a sectional view along a section line A-A of FIG. 2,
  • FIG. 5 shows a sectional view along a section line B-B of FIG. 2,
  • FIG. 6 shows a sectional view according to a section line C-C of FIG. 2,
  • Figure 7 is a perspective view of the speaker assembly with a woofer and a plurality of tweeters
  • FIG. 8 shows a schematic representation of the loudspeaker arrangement in a normal mode
  • Figure 9 is a schematic representation of the speaker assembly in a surround mode
  • Figure 10 is a schematic representation of a positioning of the speaker assembly to the ear.
  • Figure 1 shows a side sectional view of an ear 2 of a carrier and a side view of a speaker assembly 1, as this is arranged for example in a headphone, not shown here.
  • the speaker assembly 1 may be disposed, for example, in a headphone earphone of the headphone.
  • the earphone shell can, for example, enclose the ear 2, so that ambient noise can be damped.
  • the speaker assembly 1 may have a distance from the ear 2, which may amount to a few centimeters when using the headphone.
  • the speaker assembly 1 may further face the ear 2.
  • a woofer 4, not shown here, can be arranged in the loudspeaker arrangement 1.
  • a woofer 5 of the woofer 4 may be directed to the ear 2.
  • the woofer sound axis 5 faces the ear 2, so that deep sound waves that propagate along the woofer axis 5, get into the ear 2. Reflections, diffractions or refractions of the bass sound waves can be reduced as a result. In addition, the performance of the woofer 4 can be kept low.
  • the bass sound waves have relatively low frequencies. These may, for example, have frequencies in the range of 20 Hz to 1-2 kHz. Due to the high frequency associated with the low frequency, a carrier can not or only badly localize a place of origin of the bass sound waves.
  • the loudspeaker arrangement 1 has at least one tweeter 6, not shown in FIG.
  • the tweeter 6 it is possible to produce high-frequency sound waves having a frequency of, for example, 1 to 2 kHz to 20 to 30 kHz. In this frequency range, a wearer of the headphone can locate the origin of the sound event.
  • Figure 1 shows a human ear 2 which can be arranged in such a way in space, as in a standing or upright person, the carrier is arranged.
  • Figure 1 shows a horizontal H, which can serve as a reference plane. In the intended use of the headphone and when the wearer stands or sits upright, the horizontal H may be parallel to a horizontal of the environment. Such references to an environment are intended to facilitate the explanation of the invention.
  • the tweeter 6 can radiate Hochtonschallwellen along a Hochtonschallachse 7. According to the embodiment shown in Figure 1, the tweeter 6 is disposed above the ear 2. The wearer can thus be given the impression that the sound event was above him. Additionally or alternatively, at least one further tweeter 6 may be arranged under the ear 2. As a result, sound events can be located that have taken place under the ear 2 of the wearer. Furthermore, of course, even more tweeters 6 can be arranged in the loudspeaker arrangement 1 in order to image sound events which have taken place before and / or behind the carrier.
  • the tweeter 6 is arranged radially spaced from the woofer 4.
  • the Hochtonschallachse 7 may also be oriented parallel to the bass sound axis 5.
  • FIG. 2 shows a plan view of a loudspeaker arrangement 1 with a woofer 4 and at least one tweeter 6.
  • the loudspeaker arrangement 1 has seven tweeters 6a-6g.
  • the woofer 4 is arranged.
  • the bass sound axis 5 is not shown in FIG. 2 - it is directed out of the plane of the drawing.
  • the high-frequency sound axes 7 (not shown here) of the respective tweeters 6a-6g can also be directed out of the plane of the drawing.
  • a cover 8 is further arranged.
  • the cover member 8 has a window portion 9, through which the woofer sound waves of the woofer 4 can emerge from the housing 3.
  • the woofer 4 can be arranged coaxially with the window section 9.
  • the woofer sound axis 5 may be arranged coaxially with the window section 9.
  • the Hochtonschallachsen 7 of the respective tweeter 6a - 6g can be arranged perpendicular to the cover 8. Additionally or alternatively, the woofer sound axis 5 may be arranged perpendicular to the cover 8.
  • the cover element 8 also has at least one outlet passage 10.
  • the cover 8 has a plurality of outlet passages 10, wherein for the sake of simplicity, only one outlet passage 10 is provided with a reference numeral.
  • each tweeter 6a-6g is associated with an exit passageway 10. Through the exit passage 10, the Hochtonschallwellen the tweeters 6a - 6g through the cover 8 through and out of the housing 3.
  • the cover 8 has a plurality of openings 1 1, wherein for the sake of simplicity, only one opening 1 1 is provided with a reference numeral. With the help of the openings 1 1, for example, a pressure equalization between a cavity 12 in the housing 3 and the environment take place.
  • the tweeters 6a-6g are spaced from each other.
  • the tweeters 6a-6g are spaced apart by a circumferential angle ⁇ , ⁇ , ⁇ .
  • the loudspeaker arrangement 1 has the horizontal H as the reference plane.
  • the horizontal H can for example be arranged in the headphones so that in intended use of the headset, the horizontal H is also oriented horizontally to the environment.
  • the tweeter 6 g can thus be arranged above the ear 2, for example.
  • the circumferential angle ⁇ may be formed between the tweeters 6g and 6f. Furthermore, the circumferential angle ⁇ may be formed between the tweeters 6a and 6e. Further, the circumferential angle ⁇ may be formed between the tweeters 6d and 6f.
  • the circumferential angles a, ß, ⁇ may be in a range between 15 ° and 90 °. The smaller the circumferential angles ⁇ , ⁇ , ⁇ are, the more accurate the direction of the sound event can be located.
  • the tweeters 6a - 6g may have a radial distance R to the woofer 4, in particular to the bass sound axis 5.
  • the tweeters 6a-6d have a smaller radial distance R to the woofer 4 than the tweeter 6g.
  • the tweeters 6a-6d are arranged adjacent to the window portion 9 according to the present embodiment. In particular, the exit passages 10 of the tweeters 6 a - 6 d can adjoin the window section 9.
  • the tweeters 6a-6g can be operated by the control unit 14 in a normal mode shown schematically in FIG. 8 and in a surround mode shown schematically in FIG. In the surround sound mode, the control unit 14 only one or a few tweeters 6a - 6g control, so that the Hochtonschallwellen reach only from one direction to the ear 2.
  • the control unit 14 can also control the tweeters 6a-6g according to a wave field synthesis. With the help of wave field synthesis virtual acoustic environments can be created. This can be the Control unit 14 some tweeters 6a - 6g control such that a
  • Sound wave field is formed by the tweeter 6a - 6g, which corresponds to a real sound event or at least comes close.
  • the sound waves from different tweeters 6a-6g may interfere with each other so that they cancel each other out and / or amplify each other. It can be generated by an acoustic wave field, which gives the impression that the sound event reaches the ear 2 from a certain direction.
  • the tweeters 6e and 6f may be located on the horizontal H. As shown in FIG.
  • a sound event can be located with the aid of the two tweeters 6e, 6f, for example, which has been produced before and / or behind the ear 2.
  • a sound event can be located, which took place over the ear 2.
  • a sound event can be displayed, which has taken place, for example, obliquely below.
  • a sound event can be displayed, which has taken place, for example, obliquely above.
  • a sound event can be displayed, which has taken place obliquely above and / or obliquely below.
  • FIGS. 3, 4, 5, 6 each show a sectional view of the loudspeaker arrangement 1 according to the sectional lines of FIG. 2.
  • the housing 3 shown in Figures 3, 4, 5, 6 is open at one end face 13.
  • the open at the front side 13 housing 3 can be closed by means of the cover 8.
  • the housing 3 and the cover element 8 delimit a cavity 12 in the housing 3.
  • the tonic 4 can be arranged in the cavity 12.
  • the cavity 12 can act, for example, as a resonance chamber for the woofer 4.
  • the cavity 12 may also have a back volume of the woofer 4.
  • the at least one tweeter 6 may also be arranged in the cavity 12.
  • the cover element 8 has the window section 9 in a central region.
  • the window portion 9 and the woofer 4 may be arranged coaxially with each other.
  • the window section 9 can also be arranged coaxially to the woofer sound axis 5.
  • the window section 9 may be curved in the region of the woofer 4 to the outside, away from the cavity 12.
  • the tweeters 6, which may be formed as a MEMS speaker.
  • MEMS speakers An advantage of MEMS speakers is that they can be made small. Furthermore, the MEMS speaker has a low harmonic distortion. By means of the MEMS loudspeaker sound waves can be reproduced which have a low distortion. Furthermore, a wide frequency spectrum can be covered with the MEMS loudspeaker.
  • the tweeter 6 is arranged such that its tweeter axis 7 is oriented parallel to the bass sound axis 5 of the woofer 4.
  • the Hochtonschallwellen along the Hochtonschallachse 7 are emitted to the ear 2 out.
  • the human ear gets the impression that a sound event has taken place over the ear 2.
  • the at least one tweeter 6 is arranged relative to the woofer 4 such that its tweeter axis 7 intersects the bass sound axis 5 in the sectional view shown here.
  • the Hochtonschallachse 7 has to Tieftonschallachse 5 a crossing angle ⁇ , ⁇ , ⁇ on.
  • Figure 3 shows the section along the section line AA of Figure 2. According to Figure 3, the crossing angle ⁇ can be 90 °.
  • the Hochtonschallachse 7 is thus perpendicular to the woofer sound axis 5.
  • the Hochtonschallwellen can be reflected, for example, on the curved surface of the window portion 9 to the ear 2.
  • the high frequency sound waves of the tweeter 6 may also interfere with other high frequency sound waves to form an acoustic wave field.
  • a sound event can be generated, which originates from above the ear 2.
  • FIG. 4 shows the section along the section line B-B of FIG. 2.
  • the crossing angle ⁇ can be in the range of 1 10 °.
  • the Hochtonschallwellen can then be emitted along the Hochtonschallachse 7 in the direction of the ear 2.
  • FIG. 5 shows the section along the section line C-C of FIG. 2. According to FIG. 5, the crossing angle ⁇ can also be in the region of 120 °. The Hochtonschallwellen can then be emitted along the Hochtonschallachse 7 in the direction of the ear 2.
  • An intersection of the high-frequency sound axes 7 shown in FIGS. 4, 5, 6 with the low-frequency sound axis 5 does not have to be arranged in front of the ear 2.
  • the point of intersection can also be arranged behind the ear 2, ie within the head.
  • FIG. 7 shows a perspective view of the loudspeaker arrangement 1. The features are known from the preceding figures, so that an explanation of Figure 7 is omitted.
  • FIGS. 8 and 9 schematically show a loudspeaker arrangement 1 with the control unit 14 described above.
  • the loudspeaker unit 1 may be constructed in accordance with one or more of the above embodiments. Examples be formed, said features may be present individually or in any combination.
  • the loudspeaker arrangement can have a plurality of tweeters 6a-6g designed as MEMS loudspeakers. These can all or individually have the crossing angle ⁇ , ⁇ , ⁇ described in FIGS. 3 to 6.
  • the control unit 14 is embodied in all of the above exemplary embodiments in such a way that it can operate the tweeters 6a-6g in a normal mode (cf., FIG. 8) and / or in a surround mode (see FIG.
  • a normal mode cf., FIG. 8
  • a surround mode see FIG.
  • the normal mode is therefore suitable for ordinary applications, such as listening to music.
  • image-supported applications such as computer games, movies or concert recordings, the surround mode can be used.
  • this allows the user a direction and / or space-based perception of sound events, i. especially an SD surround sound.
  • control unit 14 is designed such that it controls all tweeters 6a - 6g in the normal mode at the same time. Thus, a voluminous coming from all directions sound experience can be generated.
  • only one of the tweeters 6a-6g and / or only part of the tweeters 6a-6g can be controlled by the control unit 14, so that a sound event that can be spatially localized by the user can be seen in FIG the arrow is indicated, can be generated.
  • this is controlled by the control unit 14 at least that tweeter 6a - 6g, which is located in a circumferential direction with the sound direction corresponding angular interval, ie, according to illustration, the two lower right tweeters 6a - 6g.
  • tweeters 6a-6g it is advantageous if several or all tweeters can be controlled by the control unit 14 in the surround mode in such a way are that the sound waves from different tweeters 6a-6g interfere with each other so that they cancel out and / or amplify each other to create the surround sound experience.
  • the loudspeaker arrangement 1 comprises an inertial measuring unit coupled to the control unit 14, in particular a gyroscope and / or an acceleration sensor.
  • the control unit 14 is embodied such that by means of the latter, the sound event spatially localizable by the user can be adapted as a function of the measured values acquired by the inertial measuring unit.
  • Figure 10 shows a schematic representation of a positioning of the speaker assembly 1 to the ear 2.
  • the ear 2 is shown according to the present embodiment from the outside, the speaker assembly 1 is disposed above the ear 2.
  • FIG. 10 thus shows an example of a positioning of the loudspeaker arrangement 1 relative to the ear 2 of a listener in the use according to the invention.
  • the viewing direction is from the outside to the speaker assembly 1 and the ear 2.
  • the horizontal H is also shown.
  • the loudspeaker arrangement 1 comprises a plurality of woofers 4a, 4b.
  • the first woofer 4a is shown in FIG. 10 as a dashed circle and is arranged above the ear 2 when the loudspeaker arrangement 1 is positioned according to the intended use.
  • the woofer 4a is arranged coaxially to the ear 2 or to an auditory canal of the ear 2.
  • the bass sound axis is aligned coaxially to the ear 2 and the auditory canal.
  • the bass sound axis is not shown here. It is perpendicular to the figure 10. It runs into the drawing plane. The from the woofer 4a generated bass sound waves thus reach, in particular directly, in the ear canal and thus to the eardrum.
  • the loudspeaker arrangement 1 comprises a second woofer 4b.
  • This woofer 4b is arranged in accordance with the use positioning or arrangement of the speaker assembly 1 in front of the ear 2. This means front, the usual for a person directions front and back.
  • the bass sound axis 5b is arranged parallel to the horizontal H. Additionally or alternatively, the woofer sound axis of the first woofer 4a and the woofer sound axis 5b of the second woofer 4b may be oriented perpendicular to each other.
  • the second woofer 4b may also be arranged in the loudspeaker arrangement 1 in such a way that the woofer sound axis 5b of the second woofer 4b is tilted toward the ear 2 so that the bass sound waves pass obliquely from the front into the ear 2.
  • a woofer 4 which is not shown here, may be arranged behind the ear 2.
  • this woofer 4 behind the ear 2 for the second woofer 4b shown here may be arranged mirrored at a center line of the speaker assembly 1.
  • the woofer 4, not shown here, can be arranged in the same way in the loudspeaker arrangement 1 as the second woofer 4b, but not in front of the ear 2 but behind the ear 2.
  • the loudspeaker arrangement 1 of FIG. 10 has a multiplicity of tweeters 6a-6f.
  • all tweeters 6a-6f are spaced from the horizontal H.
  • the tweeters 6a-6f are further arranged at an angle to each other.
  • At least part of the high-pitched sound axes 7 and / or low-pitched sound axes 5 can intersect at a crossing point K.
  • the crossing point K can also be a crossing line.
  • at least part of the high-frequency sound axes 7 and / or the low-frequency sound axes 5 run through the intersection line K.
  • the high-frequency sound axes 7a-7f of the tweeters 6a-6f intersect at the crossing point K.
  • the woofer axis 5b of the second woofer 4b and / or the low-frequency sound axis of the first woofer 4a not shown here can also run through the point of intersection K.
  • all sound axes, whether woofer sound axes 5 or treble sound axes 7, intersect at a crossing point K.
  • the sound transducers, whether woofer 4 or tweeter 6, can be arranged in the loudspeaker arrangement 1 such that the intersection point K when the loudspeaker arrangement is used as intended 1 is above the ear 2.
  • a surround sound can be generated that is not or only slightly distorted.
  • the four tweeters 6a-6d are arranged in front of the ear 2 and the two tweeters 6e, 6f are arranged behind the ear 2. It is advantageous if more tweeters 6 are arranged in front of the ear than behind the ear 2. Since the virtual sound events take place in normal use of the loudspeaker arrangement 1 before the user, it is advantageous if more tweeters 6 and For example, in a virtual reality, the user is typically looking at the virtual sound event generating event so that it is in front of the user.
  • the tweeters 6a-6f and the second woofer 4b are arranged on a dashed circle of radius R shown in FIG. That is, the tweeters 6a-6f and the second woofer 4b all have the same distance to the centrally located first woofer 4a. Since the first woofer 4a is directly bar is arranged above the ear 2, the tweeters 6a - 6f and the second woofer 4b all at the same distance from the ear 2. This distance is just the radius R of the circle. The distance is also the radial distance R. As a result, the transit times of the sound waves of the tweeters 6a-6f and of the second woofer 4b to the ear 2 are equal to one another.
  • the first woofer 4a to the ear 2, the radius R and the radial distance R have.
  • all transducers, whether woofer 4 or tweeter 6, have the same distance from one another with respect to the ear 2.
  • All transducers, whether woofer 4 or tweeter 6, can thus be arranged in the form of a cup, in particular a spherical shell, in the loudspeaker arrangement 1.
  • all transducers, whether woofer 4 or tweeter 6 can thus be arranged in the form of a cup, in particular a spherical shell, in the loudspeaker arrangement 1.
  • Sound transducers have the same distance from the ear 2, so that all the sound waves reach the ear 2 at the same time or each other have the same duration to the ear 2.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Headphones And Earphones (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lautsprecheranordnung (1), insbesondere für On- Ear-Kopfhörer, zum Anordnen auf und/oder über dem Ohr (2) mit einem Gehäuse (3), in dem ein Tieftöner (4), mittels dem Tieftonschallwellen entlang einer Tieftonschallachse (5) zum Ohr (2) hin abstrahlbar sind, und zumindest ein Hochtöner (6) angeordnet ist, mittels dem Hochtonschallwellen entlang einer Hochtonschallachse (7) abstrahlbar sind. Erfindungsgemäß ist der zumindest eine Hochtöner (6) ein MEMS-Lautsprecher.

Description

Lautsprecheranordnung und Kopfhörer zum räumlichen lokalisieren eines Schallereignisses
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lautsprecheranordnung, insbesondere On-Ear-Kopfhörer, zum Anordnen auf und/oder über dem Ohr mit einem Gehäuse, in dem ein Tieftöner, mittels dem Tieftonschallwellen entlang einer Tieftonschallachse zum Ohr hin abstrahlbar sind, und zumindest ein Hochtö- ner angeordnet ist, mittels dem Hochtonschallwellen entlang einer Hochtonschallachse abstrahlbar sind.
Für moderne Anwendungen, beispielsweise für die sogenannte Virtual Reality oder Augmented Reality, ist es vorteilhaft, wenn mit Hilfe eines Kopfhörers und den damit erzeugten Geräuschen eine Lokalisation eines Schallereignisses im Raum für das menschliche Gehör ermöglicht wird. Zu einem 3D- Objekt sollen auch die dazugehörigen 3D-Geräusche geliefert werden, um eine realistischere Wiedergabe einer Landschaft oder beispielsweise eines virtuellen Orchesters zu ermöglichen.
Natürliche Geräusche bzw. Schallereignisse, wie beispielsweise ein Zwitschern von Vögeln, kann das menschliche Gehör beispielsweise anhand eines Laufzeitunterschieds der Schallwellen zu den beiden Ohren im Raum lokalisieren. Dabei können auch Phasenunterschiede zwischen den Schallwellen zu den beiden Ohren eine Rolle spielen. Mit herkömmlichen Stereo- Kopfhörern ist die räumliche Ortung des Schallereignisses nur bedingt möglich. Jedoch sollte es gerade bei Virtual Reality und beispielsweise beim Betrachten des 3D-Objekts so sein, dass auch der 3D-Ton erzeugt wird, um nicht nur ein dreidimensionales Seherlebnis zu erhalten, sondern auch ein dreidimensionales Hörerlebnis. Beispielsweise sollte beim Drehen des Kopfes eine immer noch gleiche räumliche Position der Schallquelle des Schallereignisses erkennbar sein. Aus der EP 1 071 309 B1 ist ein Kopfhörer mit zwei, den Ohren eines Nutzers zugeordneten rechten und linken Gehäusen bekannt, die Schallwände aufweisen, in denen dynamische Schallwandler angeordnet sind, die jeweils einen Hochtöner und einen koaxial zu diesem angeordneten Mitten-/Tieftöner umfassen. Mit Hilfe einer Abschattung von Schallwellen, kann ein Schallereignis lokalisiert werden. Nachteilig daran ist es, dass derartige Schallwandler nur schlecht für die Erzeugung des 3D-Tons geeignet sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, die Nachteile des Stands der Technik zu beheben.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Lautsprecheranordnung und einen Kopfhörer mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche.
Vorgeschlagen wird eine Lautsprecheranordnung zum Anordnen auf und/oder über dem Ohr. Die Lautsprecheranordnung kann beispielsweise für On-Ear-Kopfhörer verwendet werden. Der Kopfhörer kann beispielsweise Kopfhörermuscheln aufweisen, in denen die Lautsprecheranordnung angeordnet ist. Mit Hilfe der Lautsprecheranordnung kann vorzugsweise ein SD- Geräusch erzeugt werden, so dass ein virtuelles Schallereignis, das durch die Lautsprecheranordnung abspielbar ist, für das menschliche Gehör im Raum lokalisierbar ist. Das menschliche Gehör kann dadurch eine räumliche Herkunft des virtuellen Schallereignisses lokalisieren. Mittels der Lautsprecheranordnung kann das menschliche Gehör beispielsweise erkennen, dass eine virtuelle Schallquelle vor dem Kopf des Trägers angeordnet ist. Dadurch kann ein Hörerlebnis, insbesondere in Verbindung mit einer virtuellen und/oder erweiterten Realität (augmented Reality), verbessert werden.
Die Lautsprecheranordnung weist ein Gehäuse auf. In dem Gehäuse ist ein Tieftöner angeordnet, mittels dem Tieftonschallwellen entlang einer Tieftonschallachse zum Ohr hin abstrahlbar sind. Des Weiteren ist in dem Gehäuse zumindest ein Hochtöner angeordnet, mittels dem Hochtonschallwellen ent- lang einer Hochtonschallachse abstrahlbar sind. Die Tieftonschallwellen des Tieftöners können dabei von einer geringen Frequenz sein. Geringe Frequenzen können dabei einen Frequenzbereich umfassen, der in einem für das menschliche Gehör unteren Hörspektrum angeordnet ist. Die Tieftonschallwellen können beispielsweise Frequenzen von 20 Hz, also ab einer unteren Hörschwelle des menschlichen Gehörs, bis 1 - 2 kHz umfassen. Das sind die Frequenzen, die vom Tieftöner oder aus Woofern abgestrahlt werden können.
Ebenso kann der Hochtöner relativ hohe Frequenzen abstrahlen. Dies um- fasst insbesondere Frequenzen, die über den Frequenzen der Tieftonschallwellen angeordnet sind. Die Frequenzen der Hochtonschallwellen können beispielsweise von 1 - 2 kHz bis zu 15 - 20 kHz, also bis etwa zur oberen Hörschwelle des menschlichen Gehörs, reichen.
Beispielsweise können mit Hilfe des Tieftöners die tiefen Töne und mit dem Hochtöner die hohen Töne abgespielt werden.
Die Tieftonschallachse, wie auch die Hochtonschallachse, können dabei die Achsen sein, entlang derer der abgestrahlte Schall vom Tieftöner bzw. vom Hochtöner eine höchste Intensität aufweist. Die Tieftonschallachse bzw. die Hochtonschallachse kann beispielsweise koaxial zu einer Mittelachse des Tieftöners bzw. des Hochtöners orientiert sein. Der Tieftöner strahlt die Tieftonschallwellen im Wesentlichen entlang der Tieftonschallachse ab. Die meiste Schallleistung kann dabei entlang der Tieftonschallachse angeordnet sein.
Erfindungsgemäß ist der zumindest eine Hochtöner ein MEMS-Lautsprecher. MEMS ist dabei eine Abkürzung für mikroelektromechanische Systeme. Mit Hilfe des MEMS-Lautsprechers können sehr klare Frequenzen abgespielt werden. Außerdem kann der MEMS-Lautsprecher einen geringen Klirrfaktor aufweisen. Der MEMS-Lautsprecher kann Schallwellen mit Frequenzen ab- spielen, die nur wenig von Soll-Frequenzen abweichen. Der MEMS- Lautsprecher weist ebenso eine geringe Verzerrung auf. Eine Lokalisierung des virtuellen Schallereignisses kann dadurch für das menschliche Gehör vereinfacht werden.
Des Weiteren kann mit Hilfe des MEMS-Lautsprechers ein breites Frequenzspektrum abgespielt werden. Der MEMS-Lautsprecher kann zugleich Frequenzen im Mitteltonbereich, beispielsweise von 1 - 2 kHz bis 8 - 10 kHz, wie Frequenzen im Hochtonbereich abspielen. Mit Hilfe eines einzigen MEMS-Lautsprechers kann somit ein Mitteltöner und ein Hochtöner realisiert werden. Mittels des MEMS-Lautsprechers können auch Schallwellen über 20 kHz erzeugt werden.
Außerdem kann der MEMS-Lautsprecher sehr klein ausgebildet sein, so dass damit Hochtonschallwellen erzeugt werden können, die aus einem kleinen Raumwinkel zum menschlichen Ohr gelangen. Das menschliche Gehör kann dadurch die Herkunft der Hochtonschallwellen sehr präzise lokalisieren.
Mit Hilfe des Hochtöners, der als MEMS-Lautsprecher ausgebildet ist, können zusätzlich zu den Tieftonschallwellen des Tieftöners Hochtonschallwellen abgespielt werden, mittels denen das menschliche Gehör die Herkunft des virtuellen Schallereignisses lokalisieren kann. Dabei ist es nicht zwangsweise so, dass der Hochtöner beispielsweise von oberhalb des Ohres die Hochtonschallwellen erzeugen muss, um dem menschlichen Gehör den Eindruck zu vermitteln, dass das Schallereignis oberhalb des Ohres bzw. des Kopfes des Trägers stattgefunden hat. Mittels des Hochtöners kann auch ein Schallwellenfeld ausgebildet werden, wobei dieser im Wesentlichen überall an der Lautsprecheranordnung angeordnet sein kann, so dass dem menschlichen Gehör der Eindruck vermittelt wird, dass das Schallereignis oberhalb des Ohres stattgefunden hat. Das Schallwellenfeld kann zusätzlich oder alternativ auch von den Tieftonschallwellen des Tieftöners ausgebildet sein. Das Schallwellenfeld kann weiterhin auch durch eine Interferenz der Tieftonschallwellen und der Hochtonschallwellen ausgebildet sein.
Des Weiteren ist der zumindest eine als MEMS-Lautsprecher ausgebildete Hochtöner vom Tieftöner, insbesondere in Bezug zu dessen Tieftonschallachse, radial beabstandet angeordnet. Hierdurch kann der Hochtöner dazu genutzt werden, ein aus einer bestimmten Richtung kommendes Geräusch zu simulieren. Des Weiteren kann ein Schallwellenfeld in einem großen Raumvolumen ausgebildet werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung kann der zumindest eine Hochtöner relativ zum Tieftöner derart angeordnet sein, dass seine Hochtonschallachse die Tieftonschallachse in einer Seitenansicht schneidet. Die Hochtonschallachse und die Tieftonschallachse können somit einen gemeinsamen Kreuzungswinkel aufweisen. Dadurch, dass die Hochtonschallachse und die Tieftonschallachse sich in einer Seitenansicht schneiden, können beide auch windschief zueinander angeordnet sein, um ebenfalls den Kreuzungswinkel aufzuweisen. Wenn die beiden Achsen zueinander windschief angeordnet sind, können die beiden Achsen in eine Ebene projiziert werden. Daraufhin schneiden sich die beiden Achsen und es kann der Kreuzungswinkel ausgebildet sein.
Wie oben beschrieben, strahlt der Tieftöner die Tieftonschallwellen entlang der Tieftonschallachse zum Ohr hin ab. Da die Tieftonschallwellen eine relativ geringe Frequenz aufweisen, weisen diese eine relativ hohe Wellenlänge auf. Die Wellenlänge liegt im Bereich von einigen zehn Zentimetern bis zu Metern. Bei diesen Wellenlängen kann das menschliche Gehör den Entstehungsort der Schallwellen nur schlecht lokalisieren. D.h., dass die Tieftonschallwellen für die Lokalisation des Schallereignisses im Wesentlichen ungeeignet sind. Dagegen kann ein Entstehungsort von Schallwellen mit hohen Frequenzen vom menschlichen Gehör gut geortet werden. Mit Hilfe des Hochtöners, der derart angeordnet ist, dass seine Hochtonschallachse die Tieftonschallachse in einer Seitenansicht schneidet, so dass diese den gemeinsamen Kreuzungswinkel aufweisen, können die Hochtonschallwellen erzeugt werden, die die räumliche Lokalisation des Schallereignisses durch das menschliche Gehör zulassen. Durch den Kreuzungswinkel können beispielsweise die entlang der Hochtonschallachse verlaufenden Hochtonschallwellen oberhalb des Tieftöners erzeugt werden, die dann schräg von oben auf das Ohr zulaufen. Ein Hörer erhält sodann den Eindruck, als ob das Schallereignis in einer gewissen Höhe über seinem Kopf stattgefunden hat.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Tieftonschallachse koaxial zu einer axialen Richtung des Tieftöners angeordnet.
Ebenso ist es von Vorteil, wenn die Tieftonschallachse und die Hochtonschallachse des zumindest einen Hochtöners parallel zueinander orientiert sind. Dadurch können die Tiefton- und die Hochtonschallwellen zum Ohr hin abgestrahlt werden. Reflexionen, Brechungen und/oder Beugungen der Schallwellen können dadurch vermindert werden.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn der zumindest eine Hochtöner zum Tieftöner hingeneigt ist. Beispielsweise kann die Hochtonschallachse koaxial zu einer axialen Richtung des Hochtöners angeordnet sein. Wenn die Hochtonschallachse koaxial zur axialen Richtung des Hochtöners verläuft, kann durch die Neigung des Hochtöners zum Tieftöner der Kreuzungswinkel ausgebildet sein.
Vorteilhaft ist es, wenn das Gehäuse an einer Stirnseite offen ist. Dadurch können beispielsweise der Tieftöner und/oder der zumindest eine Hochtöner zur Montage in das Gehäuse eingebracht werden. Zusätzlich oder alternativ ist es von Vorteil, wenn im Gehäuse ein Abdeckelement angeordnet ist, das mit dem Gehäuse eine Kavität ausbildet. Das Abdeckelement kann beispielsweise an der offenen Stirnseite angeordnet sein, so dass mit Hilfe des Abdeckelements die offene Stirnseite verschließbar ist. In der Kavität kann vorzugsweise der Tieftöner angeordnet sein. Die Kavität kann beispielsweise als Resonanzraum für den Tieftöner dienen, so dass die Tieftonschallwellen mittels der Kavität verstärkbar sind. Die Kavität kann auch ein Hintervolumen des Tieftöners sein.
Von Vorteil ist es außerdem, wenn das Abdeckelement einen Fensterabschnitt aufweist, durch den die Tieftonschallwellen des Tieftöners aus der Kavität austreten können. Der Fensterabschnitt kann beispielsweise gitter- förmig ausgebildet sein. Mit Hilfe des Fensterabschnitts können die Tieftonschallwellen aus der Kavität austreten. Die Kavität bleibt dabei noch in gewissem Maße begrenzt. Die Tieftonschallachse kann dabei vorteilhafterweise durch den Fensterabschnitt verlaufen. Der Fensterabschnitt kann außerdem gewölbt sein. Der Fensterabschnitt kann sich von der Kavität weg wölben. Dadurch können beispielsweise die Hochtonschallwellen an dem Fensterabschnitt reflektiert werden, so dass diese zum Ohr umgeleitet werden. Die Hochtonschallachse des Hochtöners kann dazu beispielsweise auf den Fensterabschnitt gerichtet sein.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Abdeckelement zumindest einen Austrittsdurchgang aufweist, durch den die Hochtonschallwellen des zumindest einen Hochtöners austreten können. Wenn die Lautsprecheranordnung mehrere Hochtöner aufweist, können auch mehrere Austrittsdurchgänge im Abdeckelemente angeordnet sein, so dass jedem Hochtöner ein Austrittsdurchgang zugeordnet werden kann. Die Hochtonschallachse des zumindest einen Hochtöners kann dabei durch den Austrittsdurchgang verlaufen. Zusätzlich oder alternativ kann auch der zumindest eine Hochtöner in der Kavität angeordnet sein. Dadurch kann beispielsweise die Kavität auch für den Hochtöner ais Resonanzraum dienen.
Des Weiteren ist es von Vorteil, wenn die Lautsprecheranordnung mehrere Hochtöner umfasst. Vorzugsweise sind diese in Bezug zur Tieftonschallachse in Umfangsrichtung um den, insbesondere mittig angeordneten, Tieftöner herum angeordnet.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Hochtöner zueinander in Umfangsrichtung durch, insbesondere gleiche oder unterschiedlich große, Umfangswinkel voneinander beabstandet sind. Dabei können die Hochtöner um die Tieftonschallachse angeordnet sein. Dadurch können mehrere Hochtonschallachsen der jeweiligen Hochtöner aus mehreren Richtungen zum Ohr des Trägers gerichtet sein. Hierdurch kann ein 3D-Ton erzeugt werden, der aus mehreren Richtungen stammen kann.
Vorteilhaft ist es, wenn die Lautsprecheranordnung eine Steuereinheit umfasst. Die Steuereinheit ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass zumindest die Hochtöner in einem Normal-Modus und/oder in einem Raumklang-Modus betreibbar sind. Im Normal-Modus ist für den Benutzer keine räumliche Lokalisierung eines Schallereignisses möglich. Der Normal-Modus ist demnach für gewöhnliche Anwendungen, wie beispielsweise Musikhören, geeignet. Insbesondere bei Bildunterstützen Anwendungen, wie beispielsweise Computerspielen, Spielfilmen oder Konzertaufnahmen, kann der Raumklang- Modus zum Einsatz kommen. So ermöglich dieser dem Benutzer eine rich- tungs- und/oder raumbasierte Wahrnehmung von Schallereignissen, d.h. insbesondere einen 3D-Raumklang.
Vorteilhaft ist es, wenn die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass diese im Normal-Modus gleichzeitig alle Hochtöner ansteuert. Hierdurch kann ein voluminöser aus allen Richtungen kommendes Klangerlebnis erzeugt werden. Vorteilhaft ist es, wenn mittels der Steuereinheit im Raumklang-Modus gleichzeitig nur einer der Hochtöner und/oder nur ein Teil der Hochtöner ansteuerbar ist, so dass ein für den Benutzer räumlich lokalisierbares Schallereignisses erzeugbar ist. Vorteilhafterweise wird von der Steuereinheit hierfür zumindest derjenige Hochtöner angesteuert, der sich in einem in Umfangs- richtung mit der Klangrichtung korrespondierenden Winkelintervall befindet. Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn mehrere oder alle Hochtöner von der Steuereinheit im Raumklang-Modus derart ansteuerbar sind, dass die Schallwellen von verschiedenen Hochtönern miteinander interferieren, so dass sich diese gegenseitig auslöschen und/oder verstärken.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Lautsprecheranordnung eine mit der Steuereinheit gekoppelte inertiale Messeinheit, insbesondere ein Gyroskop und/oder einen Beschleunigungssensor, umfasst. Diese ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass mittels dieser eine räumliche Orientierung und/oder eine räumliche Position der Lautsprecheranordnung erfassbar sind. Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit derart ausgebildet, dass mittels dieser das vom Benutzer räumlich lokalisierbare Schallereignis in Abhängigkeit der von der inertialen Messeinheit erfassten Messwerte anpassbar ist.
Zusätzlich oder alternativ kann zumindest ein Teil der Hochtöner radial benachbart zum Fensterabschnitt angeordnet sein. Dadurch ist eine kompakte Ausführung der Lautsprecheranordnung möglich.
Vorteilhafterweise kann der Kreuzungswinkel zwischen 90° und 170° betragen. Der Kreuzungswinkel kann aber auch zwischen 100° und 150° liegen. Dadurch kann im Wesentlichen jeder Entstehungsort des Schallereignisses im Raum erzeugt werden. Als Bezugslinie kann beispielsweise die Tieftonschallachse dienen. Wenn weiterhin beispielsweise die Lautsprecheranordnung in einem Kopfhörer angeordnet ist und von einer Person getragen wird, kann die Tieftonschallachse senkrecht zum Ohr orientiert sein. Des Weiteren kann bei vorgesehener Tragweise des Kopfhörers die Tieftonschallachse horizontal orientiert sein. Wenn beispielsweise der Kreuzungswinkel 90° beträgt, steht die Hochtonschallachse senkrecht auf der Tieftonschallachse. Die Tieftonschallwellen können dann von einem Schallereignis stammen, das über dem Kopf des Trägers stattgefunden hat bzw. soll es bei der virtuellen Realität einem Schallereignis entsprechen, dass über dem Kopf stattgefunden hat.
Der Kreuzungswinkel kann aber auch 170° betragen, wobei dies einem Schallereignis entspricht, dass in einer größeren Entfernung (einige Meter) neben dem Ohr des Trägers stattgefunden hat. Die Hochtonschallachse schneidet dann die Tieftonschallachse unter einem spitzen Winkel. Unter einem derartigen Kreuzungswinkel treffen die Hochtonschallwellen annähernd senkrecht auf das Ohr.
Auch ist es von Vorteil, wenn der Umfangswinkel zwischen 15° und 90° beträgt. Dabei muss der Umfangswinkel zwischen jeweils zwei Hochtöner nicht gleich sein. Beispielsweise können zwei benachbarte Hochtöner mittels eines Umfangswinkels von 30° getrennt sein. Ein anderes Hochtönerpaar kann mittels eines Umfangswinkels von 45° getrennt sein. Wieder ein anderes Hochtönerpaar kann mittels eines Umfangswinkels von 90° getrennt sein. Desto geringer der Umfangswinkel zwischen jeweils zwei Hochtönern ist, desto höher kann eine Richtungsauflösung des Schallereignisses sein. D.h., dass das Schallereignis genauer im Raum lokalisierbar ist.
Außerdem ist es vorteilhaft, wenn der Tieftöner ein elektrodynamischer Lautsprecher ist. Dadurch können auf einfache Weise die Tieftonschallwellen erzeugt werden. Wenn außerdem der elektrodynamische Lautsprecher lediglich tiefe Töne abspielen muss, kann dieser auf das entsprechende Frequenzspektrum optimiert werden. Des Weiteren wird ein Kopfhörer zum Anordnen auf und/oder über dem Ohr mit zumindest einer Lautsprecheranordnung vorgeschlagen. Mit Hilfe des Kopfhörers kann vorzugsweise ein 3D-Ton erzeugt werden, so dass das menschliche Gehör eine Herkunft des virtuellen Schallereignisses lokalisieren kann. Der Kopfhörer kann beispielsweise für eine virtuelle Realität oder „augmented Reality" (erweiterte Realität) verwendet werden.
Dabei kann der Kopfhörer zwei Lautsprecheranordnungen aufweisen, wobei eine Lautsprecheranordnung dem linken Ohr und die andere Lautsprecheranordnung dem rechten Ohr zugeordnet ist. Die Lautsprecheranordnung kann beispielsweise in einer Kopfhörermuschel angeordnet sein, die beim Tragen des Kopfhörers über und/oder auf dem Ohr angeordnet ist. Die Lautsprecheranordnung kann sich somit in einem geringen Abstand (einige Zentimeter) neben dem Ohr befinden.
Erfindungsgemäß ist dabei die Lautsprecheranordnung gemäß zumindest einem in der vorangegangenen und/oder nachfolgenden Beschreibung beschriebenen Merkmal ausgebildet.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Kopfhörer eine Steuereinheit, die einen Tieftöner der Lautsprecheranordnung derart ansteuern kann, dass ein vom Kopfhörer wiedergegebenes Schallereignis räumlich lokalisierbar ist. Die Steuereinheit kann zusätzlich oder alternativ auch zumindest einen Hochtöner derart ansteuern, dass das von der Lautsprecheranordnung wiedergegebene Schallereignis räumlich lokalisierbar ist.
Mit Hilfe des Kopfhörers können beispielsweise bei der virtuellen Realität dazugehörige Töne erzeugt werden, die einen räumlichen Eindruck erwecken. Der Kopfhörer kann damit beispielsweise Teil einer Vorrichtung für eine virtuelle Realität sein. Mit Hilfe der virtuellen Realität kann beispielsweise an einem virtuellen Orchesterkonzert teilgenommen werden. Mittels des Kopfhörers kann die dazugehörige Musik räumlich lokalisiert werden. Die Musik wird nicht mehr einfach abgespielt, sondern einem Träger des Kopfhörers kann der Eindruck vermittelt werden, dass die Musik von einer bestimmten Position im Raum zu ihm gelangt.
Die Steuereinheit kann den Tieftöner und/oder den Hochtöner derart ansteuern, dass das Schallereignis räumlich lokalisierbar ist. Dabei kann die Steuereinheit beispielsweise ein Signal an den Hochtöner gegenüber dem Signal des Tieftöners zeitlich verzögern, so dass ein räumlicher Eindruck des Schalls entsteht. Die Lautsprecheranordnung kann auch mehrere Hochtöner umfassen. Dann kann die Steuereinheit die Hochtöner auch verschieden ansteuern, so dass der räumliche Eindruck entsteht. Beispielsweise kann die Steuereinheit auch die Wiedergabe des Schalls eines Tieftöners in einer Lautsprecheranordnungen gegenüber dem anderen Tieftöner in der anderen Lautsprecheranordnungen verzögern, so dass beispielsweise für das Gehör feststellbar ist, ob das Schallereignis links oder rechts von ihm stattgefunden hat.
Die Steuereinheit kann des Weiteren mit Hilfe des zumindest einen Hochtö- ners und/oder des Tieftöners eine Wellenfeldsynthese durchführen. Mittels des Hochtöners kann die Steuereinheit ein Schallwellenfeld ausbilden, das dem eines realen Schallereignisses nah kommt oder sogar identisch dazu ist. Dadurch kann ein realistisches und räumliches Schallereignis wiedergegeben werden. Ferner können beispielsweise mit mehreren Hochtönern Hochtonschallwellen erzeugt werden, die gegenseitig miteinander interferieren. Die jeweiligen Hochtonschallwellen löschen und/oder verstärken sich gegenseitig, so dass ein nahezu realistisches Schallwellenfeld ausgebildet ist. Der Träger des Kopfhörers erhält den Eindruck, dass das Schallereignis an einem bestimmten Punkt im Raum stattgefunden hat.
Ferner ist es von Vorteil, wenn der Kopfhörer eine inertiale Messeinheit um- fasst, mittels der eine räumliche Orientierung des Kopfhörers ermittelbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine räumliche Position des Kopfhörers ermittelbar sein. Die inertiale Messeinheit kann beispielsweise ein Gyroskop und/oder einen Beschleunigungssensor umfassen. Die inertiale Messeinheit kann außerdem mit der Steuereinheit zum Übertragen von Messungen gekoppelt sein. Mittels der Steuereinheit können die Orientierung und/oder Position des Kopfhörers ermittelt werden.
Beispielsweise können mit Hilfe des Gyroskops Drehungen des Kopfhörers ermittelt werden. Dreht beispielsweise der Träger des Kopfhörers seinen Kopf nach links und damit auch den Kopfhörer, kann die Steuereinheit die neue Orientierung des Kopfes ermitteln. Die Steuereinheit kann daraufhin den Tieftöner und/oder den zumindest einen Hochtöner derart ansteuern, dass der Eindruck erweckt wird, dass das Schallereignis fest im Raum angeordnet ist und sich nicht mitdreht. Das Schallereignis kann bei der Drehung des Kopfes beispielsweise von vorderhalb des Kopfes nach hinterhalb des Kopfes wandern, so dass der Träger den Eindruck erhält, dass das Schallereignis zu Beginn vor ihm war, während der Drehung des Kopfes neben ihm war und schließlich hinter ihm ist.
Mit Hilfe des Beschleunigungssensors kann ebenfalls die Position im Raum erkannt werden. Läuft der Träger beispielsweise an einem virtuellen Schallereignis vorbei, kommt die Quelle des Schallereignisses zuerst auf den Träger zu und entfernt sich anschließend. Die Steuereinheit kann daraufhin beispielsweise gemäß der zunehmenden Entfernung die Lautstärke des wiedergegebenen Schallereignisses verringern. Die Steuereinheit kann auch die Position des Schallereignisses verändern.
Weitere Vorteile der Erfindung sind in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 eine seitliche Ansicht einer Schnittansicht eines Ohres eines
Trägers und eine seitliche Ansicht einer Lautsprecheranordnung, Figur 2 eine Draufsicht einer Lautsprecheranordnung mit einem Tieftö- ner und zumindest einem Hochtöner,
Figur 3 eine Schnittansicht einer Lautsprecheranordnung,
Figur 4 eine Schnittansicht gemäß einer Schnittlinie A-A der Figur 2,
Figur 5 eine Schnittansicht gemäß einer Schnittlinie B-B der Figur 2,
Figur 6 eine Schnittansicht gemäß einer Schnittlinie C-C der Figur 2,
Figur 7 eine perspektivische Ansicht der Lautsprecheranordnung mit einen Tieftöner und mehreren Hochtönern,
Figur 8 eine schematische Darstellung der Lautsprecheranordnung in einem Normal-Modus,
Figur 9 eine schematische Darstellung der Lautsprecheranordnung in einem Raumklang-Modus und
Figur 10 eine schematische Darstellung einer Positionierung der Lautsprecheranordnung zum Ohr.
Figur 1 zeigt eine seitliche Schnittansicht eines Ohres 2 eines Trägers und eine seitliche Ansicht einer Lautsprecheranordnung 1 , wie dieser beispielsweise in einem hier nicht gezeigten Kopfhörer angeordnet ist. Die Lautsprecheranordnung 1 kann beispielsweise in einer Kopfhörermuschel des Kopfhörers angeordnet sein. Die Kopfhörermuschel kann beispielsweise das Ohr 2 umschließen, so dass Umgebungsgeräusche gedämpft werden können. Wie in Figur 1 gezeigt ist, kann die Lautsprecheranordnung 1 einen Abstand zum Ohr 2 aufweisen, der bei vorgesehener Verwendung des Kopfhörers einige Zentimeter betragen kann. Die Lautsprecheranordnung 1 kann ferner dem Ohr 2 zugewandt sein. Ein hier nicht gezeigter Tieftöner 4 kann in der Lautsprecheranordnung 1 angeordnet sein. Eine Tieftonschallachse 5 des Tieftöners 4 kann auf das Ohr 2 gerichtet sein. Bei einer vorgesehenen Verwendung des Kopfhörers ist es vorteilhaft, dass die Tieftonschallachse 5 dem Ohr 2 zugewandt ist, so dass Tieftonschallwellen, die sich entlang der Tieftonschallachse 5 ausbreiten, ins Ohr 2 gelangen. Reflexionen, Beugungen oder Brechungen der Tieftonschallwellen können hierdurch vermindert werden. Außerdem kann dadurch die Leistung des Tieftöners 4 gering gehalten werden.
Die Tieftonschallwellen weisen dabei relativ geringe Frequenzen auf. Diese können beispielsweise Frequenzen im Bereich von 20 Hz bis 1 - 2 kHz aufweisen. Aufgrund der mit der geringen Frequenz verbundenen hohen Wellenlänge, kann ein Träger einen Entstehungsort der Tieftonschallwellen nicht oder nur schlecht lokalisieren.
Um einen Entstehungsort eines (virtuellen) Schallereignisses, beispielsweise eines Instruments in einem Orchester, lokalisieren zu können, weist die Lautsprecheranordnung 1 zumindest einen, in der Figur 1 nicht gezeigten, Hoch- töner 6 auf. Mittels des Hochtöners 6 können Hochtonschallwellen mit einer Frequenz von beispielsweise 1 - 2 kHz bis 20 - 30 kHz erzeugt werden. In diesem Frequenzbereich kann ein Träger des Kopfhörers den Entstehungsort des Schallereignisses lokalisieren.
Da in Figur 1 ein menschliches Ohr 2 gezeigt ist, sollen der Einfachheit halber für die Beschreibung der Figuren die Orientierungsbezeichnungen oben, unten, rechts, links, vorne und hinten verwendet werden, wenn es bei der Erklärung der Erfindung hilfreich ist. Das Ohr 2 kann dabei derart im Raum angeordnet sein, wie es bei einer stehenden oder aufrecht sitzenden Person, dem Träger, angeordnet ist. Ferner zeigt Figur 1 eine Horizontale H, die als Bezugsebene dienen kann. Bei vorgesehener Verwendung des Kopfhörers und wenn der Träger steht oder aufrecht sitzt, kann die Horizontale H mit einer Horizontalen der Umgebung parallel sein. Derartige Bezüge zu einer Umgebung sollen dabei lediglich die Erläuterung der Erfindung erleichtern.
Der Hochtöner 6 kann Hochtonschallwellen entlang einer Hochtonschallachse 7 abstrahlen. Gemäß dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Hochtöner 6 über dem Ohr 2 angeordnet. Dem Träger kann somit der Eindruck vermittelt werden, dass das Schallereignis über ihm war. Zusätzlich oder alternativ kann auch zumindest ein weiterer Hochtöner 6 unter dem Ohr 2 angeordnet sein. Dadurch können Schallereignisse lokalisiert werden, die unter dem Ohr 2 des Trägers stattgefunden haben. Des Weiteren können natürlich noch mehr Hochtöner 6 in der Lautsprecheranordnung 1 angeordnet sein, um Schallereignisse abzubilden, die vor und/oder hinter dem Träger stattgefunden haben.
Der Hochtöner 6 ist dabei radial vom Tieftöner 4 beabstandet angeordnet. Die Hochtonschallachse 7 kann ferner parallel zur Tieftonschallachse 5 orientiert sein.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Lautsprecheranordnung 1 mit einem Tieftöner 4 und zumindest einem Hochtöner 6. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Figur 2 weist die Lautsprecheranordnung 1 sieben Hochtöner 6a - 6g auf.
Mittig in der Lautsprecheranordnung 1 ist der Tieftöner 4 angeordnet. Die Tieftonschallachse 5 ist in Figur 2 nicht gezeigt - sie ist aus der Zeichenebene heraus gerichtet. Zusätzlich oder alternativ können auch die hier nicht gezeigten Hochtonschallachsen 7 der jeweiligen Hochtöner 6a - 6g aus der Zeichenebene heraus gerichtet sein. Im Gehäuse 3 ist ferner ein Abdeckelement 8 angeordnet. Das Abdeckelement 8 weist einen Fensterabschnitt 9 auf, durch den die Tieftonschallwellen des Tieftöners 4 aus dem Gehäuse 3 austreten können. Der Tieftöner 4 kann dabei koaxial zum Fensterabschnitt 9 angeordnet sein. Insbesondere kann auch die Tieftonschallachse 5 koaxial zum Fensterabschnitt 9 angeordnet sein.
Die Hochtonschallachsen 7 der jeweiligen Hochtöner 6a - 6g können senkrecht zum Abdeckelement 8 angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann auch die Tieftonschallachse 5 senkrecht zum Abdeckelement 8 angeordnet sein.
Das Abdeckelement 8 weist außerdem zumindest einen Austrittsdurchgang 10 auf. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Figur 2 weist das Abdeckelement 8 mehrere Austrittsdurchgänge 10 auf, wobei der Einfachheit halber lediglich ein Austrittsdurchgang 10 mit einem Bezugszeichen versehen ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist jedem Hochtöner 6a - 6g ein Austrittsdurchgang 10 zugeordnet. Durch den Austrittsdurchgang 10 können die Hochtonschallwellen der Hochtöner 6a - 6g durch das Abdeckelement 8 durch- und aus dem Gehäuse 3 austreten.
Des Weiteren weist das Abdeckelement 8 mehrere Öffnungen 1 1 auf, wobei der Einfachheit halber lediglich eine Öffnung 1 1 mit einem Bezugszeichen versehen ist. Mit Hilfe der Öffnungen 1 1 kann beispielsweise ein Druckausgleich zwischen einer Kavität 12 im Gehäuse 3 und der Umgebung stattfinden.
In einer Umfangsrichtung um den Tieftöner 4 sind die Hochtöner 6a - 6g voneinander beabstandet angeordnet. Die Hochtöner 6a - 6g sind durch einen Umfangswinkel α, ß, γ voneinander beabstandet. Gemäß Figur 1 und 2 weist die Lautsprecheranordnung 1 die Horizontale H als Bezugsebene auf. Die Horizontale H kann beispielsweise im Kopfhörer so angeordnet sein, dass bei vorgesehener Verwendung des Kopfhörers die Horizontale H ebenfalls horizontal zur Umgebung orientiert ist. Der Hochtöner 6g kann damit beispielsweise oberhalb des Ohres 2 angeordnet sein.
Beispielsweise kann der Umfangswinkel α zwischen den Hochtönern 6g und 6f ausgebildet sein. Des Weiteren kann der Umfangswinkel ß zwischen den Hochtönern 6a und 6e ausgebildet sein. Ferner kann der Umfangswinkel γ zwischen den Hochtönern 6d und 6f ausgebildet sein. Die Umfangswinkel a, ß, γ können in einem Bereich zwischen 15° und 90° liegen. Desto geringer die Umfangswinkel α, ß, γ sind, desto genauer kann die Richtung des Schallereignisses lokalisiert werden.
Außerdem können die Hochtöner 6a - 6g einen radialen Abstand R zum Tieftöner 4, insbesondere zur Tieftonschallachse 5, aufweisen. Der Einfachheit halber ist lediglich der Hochtöner 6g mit dem radialen Abstand R versehen. Beispielsweise weisen die Hochtöner 6a - 6d einen geringeren radialen Abstand R zum Tieftöner 4 als der Hochtöner 6g auf. Die Hochtöner 6a - 6d sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel benachbart zum Fensterabschnitt 9 angeordnet. Insbesondere können die Austrittsdurchgänge 10 der Hochtöner 6a - 6d an den Fensterabschnitt 9 angrenzen.
Eine hier nicht gezeigte Steuereinheit 14 kann, um einen 3D-Ton zu erzeugen, die Hochtöner 6a - 6g verschieden ansteuern. So können die Hochtöner 6a - 6g von der Steuereinheit 14 in einem in Figur 8 schematisch dargestellten Normal-Modus und in einem in Figur 9 schematisch dargestellten Raumklang-Modus betrieben werden. Im Raumklang-Modus kann die Steuereinheit 14 nur einen oder einige Hochtöner 6a - 6g ansteuern, so dass die Hochtonschallwellen lediglich aus einer Richtung zum Ohr 2 gelangen.
Dadurch ist bereits eine gewisse Lokalisierbarkeit des Schallereignisses gegeben. Die Steuereinheit 14 kann die Hochtöner 6a - 6g aber auch gemäß einer Wellenfeldsynthese ansteuern. Mit Hilfe der Wellenfeldsynthese können virtuelle akustische Umgebungen geschaffen werden. Dazu kann die Steuereinheit 14 einige Hochtöner 6a - 6g derart ansteuern, dass ein
Schallwellenfeld durch die Hochtöner 6a - 6g ausgebildet ist, das dem eines realen Schallereignisses entspricht oder dem zumindest nahe kommt. Dabei können die Schallwellen von verschiedenen Hochtönern 6a - 6g miteinander interferieren, so dass sie sich gegenseitig auslöschen und/oder verstärken. Es kann dadurch ein Schallwellenfeld erzeugt werden, das den Eindruck erweckt, dass das Schallereignis aus einer bestimmten Richtung zum Ohr 2 gelangt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Figur 2 können ferner die Hochtöner 6e und 6f auf der Horizontalen H liegen. Bei vorgesehener Trageweise des Kopfhörers mit der Lautsprecheranordnung 1 kann mit Hilfe der beiden Hochtöner 6e, 6f beispielsweise ein Schallereignis lokalisiert werden, das vor und/oder hinter dem Ohr 2 entstanden ist.
Mit Hilfe des Hochtöners 6g kann beispielsweise ein Schallereignis lokalisiert werden, das über dem Ohr 2 stattfand. Mit Hilfe des Hochtöners 6c kann ein Schallereignis dargestellt werden, das beispielsweise schräg unterhalb stattgefunden hat. Mit Hilfe des Hochtöners 6d kann ein Schallereignis dargestellt werden, das beispielsweise schräg oberhalb stattgefunden hat. Mit Hilfe der beiden Hochtöner 6a, 6b kann ein Schallereignis dargestellt werden, das schräg oberhalb und/oder schräg unterhalb stattgefunden hat.
Figuren 3, 4, 5, 6 zeigen jeweils eine Schnittansicht der Lautsprecheranordnung 1 gemäß den Schnittlinien der Figur 2.
Das in den Figuren 3, 4, 5, 6 gezeigte Gehäuse 3 ist an einer Stirnseite 13 offen. Das an der Stirnseite 13 offene Gehäuse 3 kann mittels des Abdeckelements 8 verschlossen werden. Das Gehäuse 3 und das Abdeckelement 8 begrenzen eine Kavität 12 im Gehäuse 3. In der Kavität 12 kann der Tief- töner 4 angeordnet sein. Die Kavität 12 kann beispielsweise als Resonanzraum für den Tieftöner 4 wirken. Die Kavität 12 kann auch ein Hintervolumen des Tieftöners 4 bilden. Zusätzlich oder alternativ kann auch der zumindest eine Hochtöner 6 in der Kavität 12 angeordnet sein.
Das Abdeckelement 8 weist in einem Mittenbereich den Fensterabschnitt 9 auf. Der Fensterabschnitt 9 und der Tieftöner 4 können koaxial zueinander angeordnet sein. Der Fensterabschnitt 9 kann auch koaxial zur Tieftonschallachse 5 angeordnet sein. Der Fensterabschnitt 9 kann im Bereich des Tieftöners 4 nach außen, von der Kavität 12 weg, gewölbt sein.
Gemäß dem in den Figuren 3, 4, 5, 6 gezeigten Tieftöner 4 kann dieser als ein elektrodynamischer Lautsprecher ausgebildet sein.
Ebenfalls gezeigt sind die Hochtöner 6, die als MEMS-Lautsprecher ausgebildet sein können. Ein Vorteil von MEMS-Lautsprechern ist, dass diese klein ausgebildet werden können. Ferner weist der MEMS-Lautsprecher einen geringen Klirrfaktor auf. Mittels des MEMS-Lautsprechers können Schallwellen wiedergegeben werden, die eine geringe Verzerrung aufweisen. Ferner kann mit dem MEMS-Lautsprecher ein breites Frequenzspektrum abgedeckt werden.
Gemäß der Figur 3 ist der Hochtöner 6 derart angeordnet, dass dessen Hochtonschallachse 7 parallel zur Tieftonschallachse 5 des Tieftöners 4 orientiert ist. Dadurch können die Hochtonschallwellen entlang der Hochtonschallachse 7 zum Ohr 2 hin abgestrahlt werden. Das menschliche Gehör erhält den Eindruck, dass ein Schallereignis über dem Ohr 2 stattgefunden hat.
Gemäß den Figuren 4, 5, 6 ist der zumindest eine Hochtöner 6 relativ zum Tieftöner 4 derart angeordnet, dass seine Hochtonschallachse 7 die Tieftonschallachse 5 in der hier gezeigten Schnittansicht schneidet. Die Hochtonschallachse 7 weist zur Tieftonschallachse 5 einen Kreuzungswinkel δ, ε, ζ auf. Figur 3 zeigt den Schnitt entlang der Schnittlinie A-A der Figur 2. Gemäß Figur 3 kann der Kreuzungswinkel δ 90° betragen. Die Hochtonschallachse 7 steht somit senkrecht auf der Tieftonschallachse 5. Die Hochtonschallwellen können beispielsweise an der gewölbten Fläche des Fensterabschnitts 9 zum Ohr 2 reflektiert werden. Die Hochtonschallwellen des Hochtöners 6 können aber auch mit anderen Hochtonschallwellen interferieren, um ein Schallwellenfeld auszubilden. Mit Hilfe des Hochtöners 6 kann ein Schallereignis erzeugt werden, das von oberhalb des Ohres 2 stammt.
Figur 4 zeigt den Schnitt entlang der Schnittlinie B-B der Figur 2. Gemäß Figur 4 kann der Kreuzungswinkel ε im Bereich um 1 10° liegen. Die Hochtonschallwellen können dann entlang der Hochtonschallachse 7 in Richtung Ohr 2 abgestrahlt werden.
Figur 5 zeigt den Schnitt entlang der Schnittlinie C-C der Figur 2. Gemäß Figur 5 kann der Kreuzungswinkel ζ auch im Bereich um 120° liegen. Die Hochtonschallwellen können dann entlang der Hochtonschallachse 7 in Richtung Ohr 2 abgestrahlt werden.
Ein gemäß der Figuren 4, 5, 6 gezeigter Schnittpunkt der Hochtonschallachsen 7 mit der Tieftonschallachse 5 muss nicht vor dem Ohr 2 angeordnet sein. Der Schnittpunkt kann auch hinterhalb des Ohres 2, also innerhalb des Kopfes, angeordnet sein.
Figur 7 zeigt eine perspektivische Ansicht der Lautsprecheranordnung 1 . Die Merkmale sind aus den vorangegangenen Figuren bekannt, so dass auf eine Erklärung der Figur 7 verzichtet wird.
In den Figuren 8 und 9 ist schematisch ein Lautsprecheranordnung 1 mit der vorstehend beschriebenen Steuereinheit 14 dargestellt. Die Lautsprechereinheit 1 kann gemäß einem oder mehreren der vorstehenden Ausführungs- beispiele ausgebildet sein, wobei die genannten Merkmale einzeln oder in beliebiger Kombination vorhanden sein können. Insbesondere kann die Lautsprecheranordnung mehrere als MEMS-Lautsprecher ausgebildete Hochtö- ner 6a - 6g aufweisen. Diese können alle oder einzeln die in den Figuren 3 bis 6 beschriebenen Kreuzungswinkel δ, ε, ζ aufweisen.
Die Steuereinheit 14 ist bei allen vorstehenden Ausführungsbeispielen derart ausgebildet, dass diese die Hochtöner 6a - 6g in einem Normal-Modus (vgl. Figur 8) und/oder in einem Raumklang-Modus (vgl. Figur 9) betreiben kann. Im Normal-Modus ist für den Benutzer keine räumliche Lokalisierung eines Schallereignisses möglich. Der Normal-Modus ist demnach für gewöhnliche Anwendungen, wie beispielsweise Musikhören, geeignet. Insbesondere bei Bildunterstützen Anwendungen, wie beispielsweise Computerspielen, Spielfilmen oder Konzertaufnahmen, kann der Raumklang-Modus zum Einsatz kommen. So ermöglicht dieser dem Benutzer eine richtungs- und/oder raumbasierte Wahrnehmung von Schallereignissen, d.h. insbesondere einen SD- Raumklang.
Hierfür ist die Steuereinheit 14 derart ausgebildet, dass diese im Normal- Modus gleichzeitig alle Hochtöner 6a - 6g ansteuert. Somit kann ein voluminöser aus allen Richtungen kommendes Klangerlebnis erzeugt werden.
Im in Figur 9 dargestellten Raumklang-Modus ist von der Steuereinheit 14 gleichzeitig nur einer der Hochtöner 6a - 6g und/oder nur ein Teil der Hochtöner 6a - 6g ansteuerbar ist, so dass ein für den Benutzer räumlich lokalisierbares Schallereignisses, das in Figur 9 durch den Pfeil angedeutet ist, erzeugbar ist. Vorteilhafterweise wird hierfür von der Steuereinheit 14 zumindest derjenige Hochtöner 6a - 6g angesteuert, der sich in einem in Umfangs- richtung mit der Klangrichtung korrespondierenden Winkelintervall befindet, d.h. abbildungsgemäß die beiden rechts unten befindlichen Hochtöner 6a - 6g. Zusätzlich oder alternativ ist es vorteilhaft, wenn mehrere oder alle Hochtöner von der Steuereinheit 14 im Raumklang-Modus derart ansteuerbar sind, dass die Schallwellen von verschiedenen Hochtönern 6a - 6g miteinander interferieren, so dass sich diese gegenseitig auslöschen und/oder verstärken, um das Raumklangerlebnis zu erzeugen.
In einem vorliegend nicht dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Lautsprecheranordnung 1 eine mit der Steuereinheit 14 gekoppelte inertiale Messeinheit, insbesondere ein Gyroskop und/oder einen Beschleunigungssensor. Diese ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass mittels dieser eine räumliche Orientierung und/oder eine räumliche Position der Lautsprecheranordnung 1 erfassbar ist. Vorteilhafterweise ist die Steuereinheit 14 derart ausgebildet, dass mittels dieser das vom Benutzer räumlich lokalisierbare Schallereignis in Abhängigkeit der von der inertialen Messeinheit erfassten Messwerte anpassbar ist.
Figur 10 zeigt eine schematische Darstellung einer Positionierung der Lautsprecheranordnung 1 zum Ohr 2. Das Ohr 2 ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel von außen gezeigt, wobei die Lautsprecheranordnung 1 über dem Ohr 2 angeordnet ist. Figur 10 zeigt somit ein Beispiel einer Positionierung der Lautsprecheranordnung 1 gegenüber dem Ohr 2 eines Hörers im verwendungsgemäßen Gebrauch. Die Sichtrichtung ist von außen auf die Lautsprecheranordnung 1 und auf das Ohr 2. In Figur 10 ist ebenfalls die Horizontale H gezeigt.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Lautsprecheranordnung 1 mehrere Tieftöner 4a, 4b auf. Der erste Tieftöner 4a ist in Figur 10 als gestrichelter Kreis dargestellt und ist bei verwendungsgemäßer Positionierung der Lautsprecheranordnung 1 über dem Ohr 2 angeordnet. Der Tieftöner 4a ist bei verwendungsgemäßem Gebrauch der Lautsprecheranordnung 1 koaxial zum Ohr 2 bzw. zu einem Gehörgang des Ohrs 2 angeordnet.
Dadurch ist die Tieftonschallachse koaxial zum Ohr 2 bzw. zum Gehörgang ausgerichtet. Die Tieftonschallachse ist hier nicht gezeigt. Sie steht senkrecht auf der Figur 10. Sie verläuft in die Zeichenebene hinein. Die vom Tieftöner 4a erzeugten Tieftonschallwellen gelangen somit, insbesondere direkt, in den Gehörgang und somit zum Trommelfell.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Lautsprecheranordnung 1 einen zweiten Tieftöner 4b auf. Dieser Tieftöner 4b ist bei verwendungsgemäßer Positionierung bzw. Anordnung der Lautsprecheranordnung 1 vor dem Ohr 2 angeordnet. Dabei bedeutet vorne, die für einen Menschen üblichen Richtungen vorne und hinten. Die Tieftonschallachse 5b ist parallel zur Horizontalen H angeordnet. Zusätzlich oder alternativ können die Tieftonschallachse des ersten Tieftöners 4a und die Tieftonschallachse 5b des zweiten Tieftöners 4b senkrecht zueinander orientiert sein. Der zweite Tieftöner 4b kann aber auch derart in der Lautsprecheranordnung 1 angeordnet sein, dass die Tieftonschallachse 5b des zweiten Tieftöners 4b zum Ohr 2 hingeneigt ist, so dass die Tieftonschallwellen von schräg vorne in das Ohr 2 gelangen.
Zusätzlich oder alternativ kann auch ein Tieftöner 4, der hier nicht gezeigt ist, hinter dem Ohr 2 angeordnet sein. Dabei kann dieser Tieftöner 4 hinter dem Ohr 2 zum hier gezeigten zweiten Tieftöner 4b an einer Mittellinie der Lautsprecheranordnung 1 gespiegelt angeordnet sein. Der hier nicht gezeigte Tieftöner 4 kann genauso in der Lautsprecheranordnung 1 angeordnet sein wie der zweite Tieftöner 4b, nur nicht vor dem Ohr 2 sondern hinter dem Ohr 2.
Des Weiteren weist die Lautsprecheranordnung 1 der Figur 10 eine Vielzahl an Hochtönern 6a - 6f auf. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, insbesondere alle, Hochtöner 6a - 6f von der Horizontalen H beabstandet. Die Hochtöner 6a - 6f sind des Weiteren winklig zueinander angeordnet.
Vorteilhafterweise können sich zumindest ein Teil der Hochtonschallachsen 7 und/oder der Tieftonschallachsen 5 in einem Kreuzungspunkt K schneiden. Der Kreuzungspunkt K kann auch eine Kreuzungslinie sein. Dadurch verlaufen zumindest ein Teil der Hochtonschallachsen 7 und/oder der Tieftonschallachsen 5 durch die Kreuzungslinie K.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kreuzen sich die Hochtonschallachsen 7a - 7f der Hochtöner 6a - 6f im Kreuzungspunkt K. Zusätzlich oder alternativ kann die Tieftonschallachse 5b des zweiten Tieftöners 4b und/oder die hier nicht gezeigte Tieftonschallachse des ersten Tieftöners 4a ebenfalls durch den Kreuzungspunkt K verlaufen. Dadurch schneiden sich gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel alle Schallachsen, ob Tieftonschallachsen 5 oder Hochtonschallachsen 7, in einem Kreuzungspunkt K. Die Schallwandler, ob Tieftöner 4 oder Hochtöner 6, können derart in der Lautsprecheranordnung 1 angeordnet sein, dass der Kreuzungspunkt K bei verwendungsgemäßen Positionierung der Lautsprecheranordnung 1 über dem Ohr 2 liegt. Dadurch kann beispielsweise ein Raumklang erzeugt werden, der nicht oder nur wenig verzerrt ist.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die vier Hochtöner 6a - 6d vor dem Ohr 2 und die zwei Hochtöner 6e, 6f hinter dem Ohr 2 angeordnet. Von Vorteil ist es, wenn vor dem Ohr 2 mehr Hochtöner 6 angeordnet sind als hinter dem Ohr 2. Da bei normaler Benutzung der Lautsprecheranordnung 1 die meisten virtuellen Schallereignisse vor dem Benutzer stattfinden, ist es vorteilhaft, wenn vor dem Ohr 2 mehr Hochtöner 6 und/oder Tieftöner 4 angeordnet sind (normalerweise blickt der Benutzer beispielsweise bei einer virtuellen Realität auf das das virtuelle Schallereignis erzeugende Ereignis, so dass es vor dem Benutzer ist).
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Hochtöner 6a - 6f und der zweite Tieftöner 4b auf einem in der Figur 10 eingezeichneten, gestrichelten Kreis mit dem Radius R angeordnet. Das heißt, die Hochtöner 6a - 6f und der zweite Tieftöner 4b weisen alle den gleichen Abstand zum zentral angeordneten ersten Tieftöner 4a auf. Da der erste Tieftöner 4a unmittel- bar über dem Ohr 2 angeordnet ist, weisen die Hochtöner 6a - 6f und der zweite Tieftöner 4b alle den gleichen Abstand zum Ohr 2 auf. Dieser Abstand ist gerade der Radius R des Kreises. Der Abstand ist auch der radiale Abstand R. Dadurch sind die Laufzeiten der Schallwellen der Hochtöner 6a - 6f und des zweiten Tieftöners 4b zum Ohr 2 untereinander gleich. Zusätzlich oder alternativ kann auch der erste Tieftöner 4a zum Ohr 2 den Radius R bzw. den radialen Abstand R aufweisen. Dadurch können alle Schallwandler, ob Tieftöner 4 oder Hochtöner 6, untereinander den gleichen Abstand zum Ohr 2 aufweisen. Alle Schallwandler, ob Tieftöner 4 oder Hochtöner 6, können somit schalenförmig, insbesondere kugelschalenförmig, in der Lautsprecheranordnung 1 angeordnet sein. Dadurch können bei verwendungsgemäßer Positionierung der Lautsprecheranordnung 1 über dem Ohr 2 alle
Schallwandler den gleichen Abstand zum Ohr 2 aufweisen, so dass alle Schallwellen das Ohr 2 gleichzeitig erreichen bzw. untereinander die gleiche Laufzeit zum Ohr 2 haben.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Abwandlungen im Rahmen der Patentansprüche sind ebenso möglich wie eine Kombination der Merkmale, auch wenn diese in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben sind.
Bezuqszeichenliste
1 Lautsprecheranordnung
2 Ohr
3 Gehäuse
4 Tieftöner
5 Tieftonschallachse
6 Hochtöner
7 Hochtonschallachse
8 Abdeckelement
9 Fensterabschnitt
10 Austrittsdurchgang
1 1 Öffnungen
12 Kavität
13 Stirnseite
14 Steuereinheit α, ß, γ Umfangswinkel
δ, ε, ζ Kreuzungswinkel
H Horizontale
R radialer Abstand
K Kreuzungspunkt

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1 . Lautsprecheranordnung (1 ), insbesondere für On-Ear-Kopfhörer, zum Anordnen auf und/oder über dem Ohr (2)
mit einem Gehäuse (3), in dem
ein Tieftöner (4), mittels dem Tieftonschallwellen entlang einer Tieftonschallachse (5) zum Ohr (2) hin abstrahlbar sind, und
zumindest ein Hochtöner (6) angeordnet ist, mittels dem Hochtonschallwellen entlang einer Hochtonschallachse (7) abstrahlbar sind, dadurch gekennzeichnet,
dass der zumindest eine Hochtöner (6) ein MEMS-Lautsprecher ist und vom Tieftöner (4), insbesondere von seiner Tieftonschallachse (5), radial beabstandet angeordnet ist.
2. Lautsprecheranordnung nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Hochtöner (6) relativ zum Tieftöner (4) derart angeordnet ist, dass seine Hochtonschallachse (7) die Tieftonschallachse (5) in einer Seitenansicht schneidet, so dass diese einen gemeinsamen Kreuzungswinkel (δ, ε, ζ) aufweisen.
3. Lautsprecheranordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tieftonschallachse (5) und die Hochtonschallachse (7) des zumindest einen Hochtöners (6) parallel zueinander orientiert sind.
4. Lautsprecheranordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochtöner (6) zum Tieftöner (4) hingeneigt ist.
5. Lautsprecheranordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) an einer Stirnseite (13) offen ist und/oder
dass im und/oder am Gehäuse (3), insbesondere an der offenen Stirnseite (13), ein Abdeckelement (8) angeordnet ist, das mit dem Gehäuse (3) eine Kavität (12) ausbildet, wobei vorzugsweise in der Kavität (12) der Tieftöner (4) und/oder der Hochtöner (6) angeordnet ist.
6. Lautsprecheranordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (8) einen, insbesondere gitterförmigen, Fensterabschnitt (9) aufweist, durch den die Tieftonschallwellen des Tieftöners (4) aus der Kavität (12) austreten können.
7. Lautsprecheranordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (8) zumindest einen Austrittsdurchgang (10) aufweist, durch den die Hochtonschallwellen des zumindest einen Hochtöners (6) austreten können.
8. Lautsprecheranordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Hochtöner (6a - 6g) in Bezug zur Tieftonschallachse (5) in Umfangsrichtung um den Tieftöner (4) herum angeordnet sind.
9. Lautsprecheranordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochtöner (6a - 6g) zueinander in Umfangsrichtung durch, insbesondere gleiche oder unterschiedliche, Umfangswinkel (α, ß, γ) voneinander beabstandet sind.
10. Lautsprecheranordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lautsprecheranordnung (1 ) eine Steuereinheit umfasst, mit der zumindest die Hochtöner (6a - 6g) in einem Normal-Modus und/oder in einem Raumklang- Modus betreibbar sind.
1 1 . Lautsprecheranordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass diese im Normal-Modus gleichzeitig alle Hochtö- ner (6a - 6g) ansteuert und/oder
im Raumklang-Modus zur Erzeugung eines für einen Benutzer räumlich lokalisierbaren Schallereignisses zeitgleich nur einen oder einen Teil der Hochtöner (6a - 6g) ansteuert und/oder mehrere oder alle Hochtöner (6a - 6g) derart ansteuert, dass die Schallwellen von verschiedenen Hochtönern (6a - 6g) miteinander interferieren, so dass sich diese gegenseitig auslöschen und/oder verstärken.
12. Lautsprecheranordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lautsprecheranordnung (1 ) eine mit der Steuereinheit gekoppelte inertiale Messeinheit, insbesondere ein Gyroskop und/oder einen Beschleunigungssensor, umfasst, mittels der eine räumliche Orientierung und/oder eine räumliche Position der Lautsprecheranordnung (1 ) erfassbar ist, und/oder dass die Steuereinheit derart ausgebildet ist, dass mittels dieser das vom Benutzer räumlich lokalisierbare Schallereignis in Abhängigkeit der von der inertialen Messeinheit erfassten Messwerte anpassbar ist.
13. Lautsprecheranordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreuzungswinkel (δ, ε, ζ) zwischen 90° und 170°, insbesondere zwischen 100° und 150°, beträgt und/oder
dass der Umfangswinkel (α, ß, γ) zwischen 15° und 90° beträgt.
14. Lautsprecheranordnung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tieftöner (4) ein elektrodynamischer Lautsprecher ist.
15. Kopfhörer, insbesondere On-Ear-Kopfhörer, zum Anordnen auf
und/oder über dem Ohr (2)
mit zumindest einer Lautsprecheranordnung (1 ), dadurch gekennzeichnet,
dass die Lautsprecheranordnung (1 ) gemäß einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche ausgebildet ist.
PCT/EP2018/072035 2017-08-17 2018-08-14 Lautsprecheranordnung und kopfhörer zum räumlichen lokalisieren eines schallereignisses WO2019034656A1 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201880053182.5A CN111213387B (zh) 2017-08-17 2018-08-14 在空间中定位声音信号的扬声器系统和耳机
CA3072978A CA3072978A1 (en) 2017-08-17 2018-08-14 Loudspeaker assembly and headphones for spatially localizing a sound event
AU2018319201A AU2018319201A1 (en) 2017-08-17 2018-08-14 Loudspeaker assembly and headphones for spatially localizing a sound event
KR1020207007608A KR20200059218A (ko) 2017-08-17 2018-08-14 라우드스피커 어셈블리 및 사운드 이벤트를 공간적으로 국한화하기 위한 헤드폰
US16/639,670 US11146874B2 (en) 2017-08-17 2018-08-14 Loudspeaker assembly and headphones for spatially localizing a sound event
EP18755462.1A EP3669554A1 (de) 2017-08-17 2018-08-14 Lautsprecheranordnung und kopfhörer zum räumlichen lokalisieren eines schallereignisses
SG11202001322SA SG11202001322SA (en) 2017-08-17 2018-08-14 Loudspeaker assembly and headphones for spatially localizing a sound event

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017118815.0 2017-08-17
DE102017118815.0A DE102017118815A1 (de) 2017-08-17 2017-08-17 Lautsprecheranordnung und Kopfhörer zum räumlichen Lokalisieren eines Schallereignisses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019034656A1 true WO2019034656A1 (de) 2019-02-21

Family

ID=63209421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/072035 WO2019034656A1 (de) 2017-08-17 2018-08-14 Lautsprecheranordnung und kopfhörer zum räumlichen lokalisieren eines schallereignisses

Country Status (10)

Country Link
US (1) US11146874B2 (de)
EP (1) EP3669554A1 (de)
KR (1) KR20200059218A (de)
CN (1) CN111213387B (de)
AU (1) AU2018319201A1 (de)
CA (1) CA3072978A1 (de)
DE (1) DE102017118815A1 (de)
SG (1) SG11202001322SA (de)
TW (1) TW201914317A (de)
WO (1) WO2019034656A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11735154B2 (en) 2021-02-20 2023-08-22 Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. Earpiece device
EP4380188A1 (de) * 2022-12-02 2024-06-05 USound GmbH Schallwandlereinheit
EP4380189A1 (de) * 2022-12-02 2024-06-05 USound GmbH Schallwandlereinheit
EP4380187A1 (de) * 2022-12-02 2024-06-05 USound GmbH Schallwandlereinheit
DE102023104024A1 (de) 2022-12-02 2024-06-13 USound GmbH Schallwandlereinheit

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109905788B (zh) * 2019-03-27 2024-04-02 深圳市火乐科技发展有限公司 一种音响
USD936632S1 (en) * 2020-03-05 2021-11-23 Shenzhen Yamay Digital Electronics Co. Ltd Wireless headphone
USD977450S1 (en) * 2020-06-18 2023-02-07 TGR1.618 Limited Headphones
USD968366S1 (en) * 2020-07-17 2022-11-01 Ming Liu Headphones
USD960865S1 (en) * 2020-10-22 2022-08-16 Ting Guo Headphones
USD947813S1 (en) * 2021-06-25 2022-04-05 Ruiboshi Technology (ShenZhen) Co., Ltd. Over ear headphones
USD986215S1 (en) * 2021-07-20 2023-05-16 Beyerdynamic Gmbh & Co. Kg Headphone
EP4207804A1 (de) * 2022-01-04 2023-07-05 Harman International Industries, Incorporated Kopfhöreranordnung
USD1025949S1 (en) * 2022-01-05 2024-05-07 Dongguan Desheng Industrial Limited Children's earphone
KR102636158B1 (ko) * 2022-10-05 2024-02-14 부전전자 주식회사 MEMS 스피커를 내장한 2way 스피커
USD1005982S1 (en) * 2023-09-13 2023-11-28 Shenzhen Yinzhuo Technology Co., Ltd Headphone
USD1006783S1 (en) * 2023-09-19 2023-12-05 Shenzhen Yinzhuo Technology Co., Ltd. Headphone

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1071309B1 (de) 1999-07-20 2004-09-08 Florian Meinhard König Kopfhörer mit einstellbarer Ortbarkeit des von ihm erzeugten Schallereignisses
JP2009141879A (ja) * 2007-12-10 2009-06-25 Sony Corp ヘッドフォン装置、ヘッドフォン音響再生システム
WO2015178760A1 (en) * 2014-05-20 2015-11-26 Universiti Kebangsaan Malaysia Electrodynamics (mems) micro speaker

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6263085B1 (en) * 1999-07-01 2001-07-17 Sergio W. Weffer Surround sound headphones
US20040032964A1 (en) * 2002-08-13 2004-02-19 Wen-Kuang Liang Sound-surrounding headphone
US6931711B2 (en) 2002-09-03 2005-08-23 Honeywell International Inc. Methods and apparatus for removing gases from enclosures
HRP20020861A2 (en) * 2002-10-31 2005-02-28 Milneršić Siniša Multichannel headphones
TWI239784B (en) * 2004-03-22 2005-09-11 Cotron Corp Earphone structure with a composite sound field
EP2123106B1 (de) 2007-03-09 2011-12-21 Robert Bosch GmbH Lautsprechervorrichtung zum abstrahlen von schallwellen in einer hemisphäre
GB2486688A (en) * 2010-12-22 2012-06-27 Wolfson Microelectronics Plc Speaker system using several low-frequency loudspeakers around a high-frequency loudspeaker
WO2015119626A1 (en) * 2014-02-08 2015-08-13 Empire Technology Development Llc Mems-based structure for pico speaker
CN205283773U (zh) 2015-12-18 2016-06-01 山东亿诺赛欧电子科技有限公司 一种入耳式耳机
US9918177B2 (en) * 2015-12-29 2018-03-13 Harman International Industries, Incorporated Binaural headphone rendering with head tracking
CN106714021A (zh) 2016-11-30 2017-05-24 捷开通讯(深圳)有限公司 一种耳机及电子组件

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1071309B1 (de) 1999-07-20 2004-09-08 Florian Meinhard König Kopfhörer mit einstellbarer Ortbarkeit des von ihm erzeugten Schallereignisses
JP2009141879A (ja) * 2007-12-10 2009-06-25 Sony Corp ヘッドフォン装置、ヘッドフォン音響再生システム
WO2015178760A1 (en) * 2014-05-20 2015-11-26 Universiti Kebangsaan Malaysia Electrodynamics (mems) micro speaker

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11735154B2 (en) 2021-02-20 2023-08-22 Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. Earpiece device
EP4380188A1 (de) * 2022-12-02 2024-06-05 USound GmbH Schallwandlereinheit
EP4380189A1 (de) * 2022-12-02 2024-06-05 USound GmbH Schallwandlereinheit
EP4380187A1 (de) * 2022-12-02 2024-06-05 USound GmbH Schallwandlereinheit
DE102023104024A1 (de) 2022-12-02 2024-06-13 USound GmbH Schallwandlereinheit
DE102023104023A1 (de) 2022-12-02 2024-06-13 USound GmbH Schallwandlereinheit
DE102023104021A1 (de) 2022-12-02 2024-06-13 USound GmbH Schallwandlereinheit

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200059218A (ko) 2020-05-28
CA3072978A1 (en) 2019-02-21
US11146874B2 (en) 2021-10-12
DE102017118815A1 (de) 2019-02-21
EP3669554A1 (de) 2020-06-24
TW201914317A (zh) 2019-04-01
SG11202001322SA (en) 2020-03-30
CN111213387A (zh) 2020-05-29
US20200252710A1 (en) 2020-08-06
CN111213387B (zh) 2022-08-19
AU2018319201A1 (en) 2020-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3669554A1 (de) Lautsprecheranordnung und kopfhörer zum räumlichen lokalisieren eines schallereignisses
DE3840766C2 (de) Stereophone Aufnahmevorrichtung
DE69117033T2 (de) Fernsehempfänger-Lautsprechereinrichtung
EP1175812B1 (de) Verfahren zur wiedergabe von audioschall mit ultraschall-lautsprechern
DE2439935C3 (de) Lautsprecheranordnung
EP1619928A1 (de) Hörhilfe- oder Kommunikationssystem mit virtuellen Signalquellen
DE102020109138A1 (de) In-ear kopfhörervorrichtung mit aktiver lärmkompensation
WO2004049755A1 (de) Akustische schallführung im fahrzeug
DE2006249A1 (de) Kopfhörer mit freistrahlenden Schallwandlern
DE102014009298A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Virtual-Reality-Systems und Virtual-Reality-System
DE112018001396T5 (de) Sprachverschlüsselungssystem und/oder dazugehöriges Verfahren
EP3677053A1 (de) Lautsprechersystem für raumklang mit unterdrückung unerwünschten direktschalls
DE112018001333T5 (de) Sprachverschlüsselungssystem und/oder dazugehöriges verfahren
WO2011144200A1 (de) 3d-stereospaltmikrofon
EP0484354B1 (de) STEREOKOPFHöRER ZUR VORNEORTUNG VON MITTELS STEREOKOPFHöRERN ERZEUGTEN HöREREIGNISSEN
EP1071309B1 (de) Kopfhörer mit einstellbarer Ortbarkeit des von ihm erzeugten Schallereignisses
DE102010041644B4 (de) Verfahren zur Frequenzkompression mit harmonischer Korrektur und Vorrichtung
DE102018103966A1 (de) Kopfhörer
DE69736541T2 (de) Hörhilfegerät
DE19635888B4 (de) Mehrkanaliger Raumklang-Kleinkopfhörer
DE10138949B4 (de) Verfahren zur Beeinflussung von Raumklang sowie Verwendung eines elektronischen Steuergerätes
DE3132250A1 (de) "lautsprecherbox"
DE3600011C2 (de) Kunstkopfartige Tonaufnahmeanordnung
DE102018108852B3 (de) Verfahren zur Beeinflussung einer auditiven Richtungswahrnehmung eines Hörers
DE10000048A1 (de) Elektroakustischer Wandler und Umlenkelement dafür

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18755462

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3072978

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018319201

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20180814

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018755462

Country of ref document: EP

Effective date: 20200317