DE102014221583B4

DE102014221583B4 - Elektroakustischer Schallwandler und Hörer

Info

Publication number: DE102014221583B4
Application number: DE102014221583.8A
Authority: DE
Inventors: David Schunack; Christian Grone
Original assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Sonova Consumer Hearing GmbH
Priority date: 2014-10-23
Filing date: 2014-10-23
Publication date: 2020-11-12
Anticipated expiration: 2034-10-24
Also published as: US10165353B2; DE102014221583A1; CN105554601B; US20160119703A1; CN105554601A

Abstract

Hörer, mitmindestens einer Ohrmuschel (120) mit einem Rahmen (131) mit einer Öffnung, einem Ohrpolster (121) und zwei Membranen (132), welche parallel zueinander auf entgegengesetzten Seiten des Rahmens (131) angeordnet sind und ein erstes Volumen innerhalb des Rahmens und zwischen den zwei Membranen (132) definieren,mindestens einem elektroakustischen Wiedergabewandler (150) mit einem vorderen und einem hinteren Volumen (151, 153),wobei der elektroakustische Wiedergabewandler (150) räumlich getrennt von den schallabstrahlenden Flächen der beiden Membranen (132) angeordnet ist,einer Schallführung (140) mit einem ersten und zweiten Ende,wobei das erste Ende der Schallführung (140) mit dem vorderen Volumen gekoppelt ist undwobei das zweite Ende der Schallführung (140) mit der Öffnung in dem Rahmen (131) gekoppelt ist, so dass Schall von dem elektroakustischen Schallwandler (150) durch die Schallführung (140) in das erste Volumen eingekoppelt wird,wobei eine der zwei Membranen (132) zum Ohr des Anwenders angeordnet ist, wenn der Hörer getragen wird, um Schall an dem Ohrpolster (121) vorbei abzugeben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektroakustischen Schallwandler sowie einen Hörer.
Es ist eine große Anzahl von unterschiedlichen elektroakustischen Schallwandlern wie beispielsweise elektrostatische oder elektrodynamische Schallwandler bekannt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektroakustischen Schallwandler für einen Hörer vorzusehen, welcher es ermöglicht, dass die Ohrmuscheln eines Hörers flacher ausgestaltet sind.
Diese Aufgabe wird durch einen elektroakustischen Schallwandler nach Anspruch 1 gelöst.
US 4005278 A zeigt einen Hörer mit einer Ohrmuschel, einem Wiedergabewandler mit einem vorderen und hinteren Volumen, wobei das vordere Volumen über eine Schallführung mit dem Volumen zwischen den Membranen gekoppelt ist.
Somit wird ein Hörer mit einer Ohrmuschel, mit einem Rahmen, mit einer Öffnung, einem Ohrpolster und zwei Membranen vorgesehen. Die Membranen sind parallel zueinander auf entgegengesetzten Seiten des Rahmens angeordnet und definieren ein erstes Volumen innerhalb des Rahmens und zwischen den zwei Membranen. Der Hörer weist eine Schallführung mit einem ersten und zweiten Ende auf. Das erste Ende der Schallführung ist mit dem vorderen Volumen gekoppelt. Das zweite Ende der Schalführung ist mit der Öffnung im Rahmen gekoppelt, so dass Schall von dem elektroakustischen Schallwandler in das erste Volumen eingekoppelt wird und die Membranen antreibt. Eine der zwei Membranen ist zum Ohr des Anwenders angeordnet, wenn der Hörer getragen wird, um Schall an dem Ohrpolster vorbei abzugeben. Dadurch wird es möglich, dass im mittleren Bereich der Ohrmuschel eines Hörers kein elektroakustischer Wiedergabewandler vorgesehen ist, sodass z. B. bei Verwendung von transparenten Folien als Membranen das Ohr von außen sichtbar sein kann und das Gehäuse der Ohrmuschel flacher ausgestaltet sein kann. Optional kann der elektroakustische Wiedergabewandler über ein Bassrohr nach außen gekoppelt sein.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der elektroakustische Wiedergabewandler in oder an einer Gabel für die Ohrmuschel vorgesehen sein, wobei die Ohrmuschel über die Gabel mit einem Kopfbügel gekoppelt sein kann.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Mehrzahl von elektroakustischen Wiedergabewandlern beispielsweise über Schallführungseinheiten mit dem Volumen zwischen den parallelen Membranen gekoppelt sein, um die Membrane anregen zu können.
Die Erfindung betrifft ebenfalls einen elektroakustischen Wandler mit den oben beschriebenen Merkmalen.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorteil und Ausführungsbeispiel der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hörers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Hörers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
3 zeigt einen Frequenzgang eines erfindungsgemäßen Hörers,
4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Hörers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
5 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Hörers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, und
6A zeigen zwei schematische Ansichten eines Hörers gemäß einem und 6B fünften Ausführungsbeispiel.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hörers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Hörer 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist einen Kopfbügel 110, zwei Ohrmuscheln 120 jeweils mit einem Ohrpolster 121, einen (transparenten) Schallwandler 130, eine Schallführung 140 und einen Schallgeber 150 auf. Der Schallgeber 150 erzeugt den wiederzugebenen Schall und leitet diesen über die Schallführung 140 zu dem (transparenten) Schallwandler 130. Der (transparente) Schallwandler 130 weist zwei Membranen (optional transparent) auf, welche auf einem Rahmen gespannt sind und durch den Schallgeber 150 angeregt werden können, um einen Schall an den Ohrpolstern 120 vorbei abgeben zu können.
Gemäß der Erfindung wird somit ein elektroakustisches Wandlersystem mit zwei Membranen vorgesehen, welche über einen Rahmen gespannt werden und einen geschlossenen Dipol erzeugen. Eine Schallführung ist im Inneren des Dipols angekoppelt. Insbesondere ist im Inneren des Dipols ein Ende einer Schallführung angekoppelt. Das zweite Ende der Schallführung ist mit dem Schallgeber gekoppelt.
Optional weist der Schallgeber ein vorderes Volumen auf, welches an die Schallführung gekoppelt ist. Das hintere Volumen des Schallwandlers kann zur akustischen Abstimmung über ein Bassrohr verfügen.
Somit wird ein Schallwandlersystem vorgesehen, bei welchem der Antrieb räumlich getrennt von der schallabstrahlenden Fläche ist.
Wenn eine transparente Folie als Membran gewählt wird, dann ist der Schallwandler bzw. die Ohrmuschel des Hörers transparent. Optional können die beiden Membranen unterschiedlich akustisch abgestimmt werden. Hierbei kann die äußere Membran eine höhere Dicke und Steifigkeit aufweisen, um das Resonanzverhalten und die Energieabstrahlung beeinflussen zu können. Die akustische Impedanz des Schallwandlers wird transformiert. Somit kann ein Schallwandler mit einer geänderten Membranfläche entstehen. Das hintere Volumen des elektroakustischen Schallgebers kann ebenfalls an den Dipol (die beiden parallelen Membranen) gekoppelt werden, um so die akustischen Eigenschaften des Hörers beeinflussen zu können.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Schallgeber unterhalb, neben oder oberhalb der Ohrmuschel vorgesehen sein. Optional kann der Schallgeber im oberen Bereich der Kopfhörermuschel vorgesehen sein. Optional können mehrere Schallgeber mit dem Volumen zwischen den beiden Membranen gekoppelt sein. Gemäß der Erfindung kann der Hörer als ein ohrumschließender Hörer, ein ohraufliegender oder ein Hörer ausgestaltet sein.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Hörers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Der Hörer weist einen Rahmen 131 auf, an welchem zwei parallele Membrane 132 (z. B. transparente Folien) gespannt sind. Über eine Schallführung 140 kann der Schall eines elektroakustischen Wandlers 150 in das Volumen 132a zwischen den beiden Membranen 132 angekoppelt werden. Dazu kann eine Öffnung 133 in dem Rahmen vorgesehen sein. Die Schallführung 140 weist ein erstes Ende 141, welches mit einem vorderen Volumen 151 des Wandlers 150 gekoppelt ist, und ein zweites Ende 142, welches mit der Öffnung 133 gekoppelt ist, auf. Der elektroakustische Schallwandler 150 kann optional ein Bassrohr 154 zur Abstimmung der elektroakustischen Eigenschaften aufweisen. Optional können Kapillaröffnungen zum Ausgleich von Druckschwankungen vorgesehen sein.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Schallgeber 150 in das Gehäuse der Ohrmuschel oder des Kopfbügels integriert sein.
3 zeigt einen Frequenzgang eines erfindungsgemäßen Hörers. Zur Verbesserung des Frequenzganges des erfindungsgemäßen Hörers können die Volumina zum inneren Hörvolumen geöffnet werden. Optional können hierzu Öffnungen mit akustischen Dämpfungen beispielsweise einstellbar vorgesehen sein.
4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Hörers gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Über ein Gelenk 160 kann eine Hörerohrmuschel 120 mit einem Ende des Kopfbügels 110 verbunden sein. Im oberen Bereich der Hörerohrmuschel 120 kann der Schallgeber 150 mit einem vorderen Volumen 151, einem elektrodynamischen Schallwandler 152, einem hinteren Volumen 152 und einem Bassrohr 154 vorgesehen sein. Zwischen dem vorderen Volumen 151 des Schallgebers 150 und einem Volumen 132a zwischen den beiden Membranen 132, welche auf einem Rahmen 131 gespannt sind, kann eine Schallführungseinheit 140 z. B. in Form eines Schalleinlasses vorgesehen sein. Somit wird lediglich das vordere Volumen 151 des Schallwandlers 150 mit dem Volumen 132a zwischen den Membranen 132 gekoppelt. Damit weist die Hörerohrmuschel 120 in ihrem oberen Bereich ein Volumen mit einem elektrodynamischen Schallwandler auf. Vorzugsweise kann das hintere Volumen des elektroakustischen Wiedergabewandlers 152 über ein Bassrohr 154 nach außen geleitet bzw. entlüftet werden. Der elektrodynamische Schallwandler 152 kann beispielsweise einen Durchmesser von 32 bis 38 mm aufweisen.
5 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Hörers gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. 5 zeigt eine weitere Schnittansicht des Hörers von 4.
6a und 6b zeigen zwei schematische Ansichten eines Hörers gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel kann die Hörerohrmuschel 120 als Rahmen 131 ausgestaltet sein und somit die beiden Membranen 132 tragen. Optional kann eine Mehrzahl von Schallwandlern 150 am Umfang der Membranen 132 vorgesehen sein. Der Rahmen 131 weist vorzugsweise ein Volumen auf, welches über ein Bassrohr entlüftet werden kann. Optional können die vorderen Membranseiten der Treiber direkt an den transparenten Wandler ankoppeln. Um den Membranabstand so gering wie möglich zu halten, kann der Schalleinlass kleiner sein als der Durchmesser der elektroakustischen Wiedergabewandler.
Die Steifigkeit der beiden Membranen 132 kann unterschiedlich ausgestaltet sein.

Claims

Hörer, mit mindestens einer Ohrmuschel (120) mit einem Rahmen (131) mit einer Öffnung, einem Ohrpolster (121) und zwei Membranen (132), welche parallel zueinander auf entgegengesetzten Seiten des Rahmens (131) angeordnet sind und ein erstes Volumen innerhalb des Rahmens und zwischen den zwei Membranen (132) definieren, mindestens einem elektroakustischen Wiedergabewandler (150) mit einem vorderen und einem hinteren Volumen (151, 153), wobei der elektroakustische Wiedergabewandler (150) räumlich getrennt von den schallabstrahlenden Flächen der beiden Membranen (132) angeordnet ist, einer Schallführung (140) mit einem ersten und zweiten Ende, wobei das erste Ende der Schallführung (140) mit dem vorderen Volumen gekoppelt ist und wobei das zweite Ende der Schallführung (140) mit der Öffnung in dem Rahmen (131) gekoppelt ist, so dass Schall von dem elektroakustischen Schallwandler (150) durch die Schallführung (140) in das erste Volumen eingekoppelt wird, wobei eine der zwei Membranen (132) zum Ohr des Anwenders angeordnet ist, wenn der Hörer getragen wird, um Schall an dem Ohrpolster (121) vorbei abzugeben.
Hörer nach Anspruch 1, wobei die beiden Membranen (132) transparent ausgestaltet sind.
Hörer nach Anspruch 1 oder 2, wobei der elektroakustische Schallwandler (150) in einem Gehäuse der Ohrmuschel (120) vorgesehen ist, das vordere Volumen (151) des elektroakustischen Schallwandlers über eine Schallführung (140) mit einem Volumen (132a) zwischen den Membranen gekoppelt ist.
Hörer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit einem Bügel (110), der zwischen zwei Ohrmuscheln (120) vorgesehen ist und zwei Ohrmuscheln (120) trägt, wobei der mindestens eine elektroakustische Wiedergabewandler (150) in dem Gehäuse der Ohrmuschel zwischen dem Rahmen (131) und dem Bügel (111) vorgesehen ist.
Hörer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das hintere Volumen (152) des Wiedergabewandlers (150) über ein Bassrohr (154) nach außen gekoppelt ist.
Hörer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei beide Membranen (132) unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen.
Elektroakustischer Schallwandler, mit einem Rahmen (131), zwei Membranen (132), welche parallel zueinander auf entgegengesetzten Seiten des Rahmens (131) angeordnet sind und ein erstes Volumen innerhalb des Rahmens (131) und zwischen den beiden Membranen (132) definieren, mindestens einem elektroakustischen Schallwandler (150) mit einem vorderen Volumen (151), einer Schallführung (140) mit einem ersten und zweiten Ende, wobei der elektroakustische Wiedergabewandler (150) räumlich getrennt von schallabstrahlenden Flächen der zwei Membranen (132) angeordnet ist, wobei das erste Ende der Schallführung (140) mit dem vorderen Volumen des elektroakustischen Wiedergabewandlers gekoppelt ist und das zweite Ende der Schallführung mit der Öffnung in dem Rahmen gekoppelt ist, so dass Schall von dem elektroakustischen Schallwandler in das erste Volumen eingekoppelt wird und die Membranen antreibt, wobei eine der zwei Membranen zum Ohr des Anwenders angeordnet ist, wenn der Hörer getragen wird, um Schall an den Anwender abzugeben.