EP0775431B1 - Mehrkanalkopfhörer mit gesteuerter abstrahlcharakteristik - Google Patents

Mehrkanalkopfhörer mit gesteuerter abstrahlcharakteristik Download PDF

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EP0775431B1
EP0775431B1 EP95900623A EP95900623A EP0775431B1 EP 0775431 B1 EP0775431 B1 EP 0775431B1 EP 95900623 A EP95900623 A EP 95900623A EP 95900623 A EP95900623 A EP 95900623A EP 0775431 B1 EP0775431 B1 EP 0775431B1
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EP
European Patent Office
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headphones
channel
electroacoustic transducer
sub
channel headphones
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EP95900623A
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Florian Meinhard König
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    • H04R2205/022—Plurality of transducers corresponding to a plurality of sound channels in each earpiece of headphones or in a single enclosure

Definitions

  • the invention also relates to a multichannel headphone with at least one sound transducer per headset according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a multichannel headphone with a single per headphone capsule arranged substantially in its center sound transducer according to the preamble of claim 7.
  • the invention relates to a multi-channel headphones with a single Sound transducer per headphone capsule, which has a special arrangement according to the preamble of claim 9 in favor of a substantially horizontally located front hearing event.
  • the invention relates to a multi-channel headphones with a plurality of acentrically arranged transducers per headphone according to the preamble of claim 10.
  • the Hörereignislage horizontally-front can be significantly improved by the fact that the radiation of the transducer in each headphone capsule is controlled by a targeted partial steaming or by varying degrees attenuating its radiating surface, for example, the dividing line from an acoustically damped radiating surface to a no or weaker damped radiating surface in the viewing direction of the user preferably partially rising (see characterizing features of claim 11). Due to the inventive measures mentioned in claim 11, therefore, the problem is solved, the Hörereignislage horizontal to improve the front.
  • the above-obtained findings have been abstracted to the effect that the acoustic shadowing effects with respect to the ear canal used for multichannel reproduction (more than two channels) can advantageously be used, in which a plurality of sound transducers per headphone capsule of the multichannel headphone are used (preamble of claim 12).
  • reference numeral 1 denotes the outer ear relief of the left ear of a headphone user
  • the ear-facing partition wall of the left earphone capsule 2a of a stereo small headphone resting on the outer ear 1 is circular and has an outer diameter of about 4 cm.
  • a circular cylindrical sound transducer 3 is arranged, which in a manner not shown from a centrally mounted in the transducer housing bass mid-tone diaphragm and a concentric trained high-tone membrane, which is located approximately at the level of the auditory canal entry point 3 of the ear.
  • a part of the emission surface of the sound transducer 3, namely an upper surface 6 is covered with an acoustically damping material, while the other, the underlying surface 4 is uncovered.
  • the lower partial surface 4 may be covered with an acoustically less strongly attenuating material than the upper partial surface 6.
  • the upper and the lower partial surfaces 6 and 5 adjoin one another via a dividing line 7, which extends in a straight line except for a curved central region 5 and extends in the direction of view of the headphone user, rising from left to right in FIG.
  • the curved dividing line region 5 serves not to cover a part of the high-tone diaphragm of the sound transducer 3 by the acoustically damped partial surface 6, that is to say in FIG. to release.
  • the damped partial surface 6 is arranged such that it faces a part of the outer ear 1 above the auditory canal entry point 3, while the underlying part of the outer ear 1 is irradiated freely by the transducer.
  • an outer ear near / free field Beschallungssituation is obtained, which initializes the outer ear 1 as a directional filter for a binaural Vorneortung of auditory events and consequently the missing in conventional KleinMehrkanalkopf bioern direction filter information of the sensory perception, which has the consequence that the at unrealistic top-to-bottom localization of auditory events is replaced by an essentially pre-location of auditory events corresponding to natural hearing without headphones not partially covered sound transducer.
  • the attenuated sound converter sub-area 6 occupies less than 50% of the total sound transducer radiating area (this is the lower radiating area 4 plus the upper radiating area 6).
  • sloping forward dividing line 7 between the two partial surfaces 4 and 6 results in a distribution of the outer ear sonication, which allows the above-mentioned sensory perception in favor of a Vorneortung of auditory events.
  • Fig. 2 shows schematically in a similar representation as Fig. 1, the arrangement of a left earphone capsule of a four-channel headphone relative to the outer ear 1 of a headset user.
  • the earphone capsule of which only a circular web grid 10 is shown, which serves to hold the transducer, circumaural, in other words has a larger outer diameter than the supraaural headphone capsule 2a of Fig. 1.
  • the center of the Steg grille 10 or the headphone capsule, not shown, is arranged substantially in the region of the auditory canal access point 3.
  • the structure of the web lattice 10 in detail is not of interest for the present invention. It is only essential that the web grating 10 is intended for receiving a (first) sound transducer 11, which may be formed similar to the sound transducer in Fig. 1, i. with a large low-mid-tone diaphragm 12 and a small high-frequency diaphragm 13 concentric with it and for recording a second sound transducer 20.
  • a (first) sound transducer 11 which may be formed similar to the sound transducer in Fig. 1, i. with a large low-mid-tone diaphragm 12 and a small high-frequency diaphragm 13 concentric with it and for recording a second sound transducer 20.
  • the radiating surface of the first sound transducer 11 is subdivided in a similar manner as in FIG. 1 into two partial surfaces, of which an upper partial surface 17a is covered with an acoustically damping material, while the lower partial surface 17b is preferably uncovered.
  • the acoustically damped subarea 17a exclusively covers part of the mid-valley diaphragm 12 and completely leaves the tweeter diaphragm 13 free.
  • the dividing line 18 between the two partial surfaces 16 and 17 extends over the tweeter membrane 13 in a straight line and in the viewing direction, in the direction of the arrow 14, relatively steeply rising at an angle of> 45 °. This surprisingly achieves that the Hörereignislage horizontally front, which is achieved by the special arrangement of the first transducer 11 at the bottom, optimized.
  • the second transducer 20 is shown with double-dashed lines, which is also arranged in the web grid 10 and has the same structure as the transducer 11.
  • the second transducer 20 is disposed substantially diametrically opposite to the first transducer 11 and has a small distance therefrom, such that it adjoins the auditory canal entry point 3 with its outer edge.
  • the radiating surface of the second sound transducer 20 is not partially covered with acoustically damping material, but completely open.
  • the second sound transducer 20 is used for example for level-reduced reproduction of effect signals when using the four-channel headphone in connection with, for example, a DOLBY SURROUND system.
  • the radiating surface of the second sound transducer 20 can also be partially covered, as will be explained below with reference to FIG. 3 for a multi-sound transducer multichannel headphones to improve the traceability of fictitious sound sources.
  • Fig. 3 shows a modification of the embodiment of Fig. 2 with an additional third sound transducer 30.
  • the same elements as in Fig. 2 are designated by the same reference numerals.
  • the arrangement of the second sound transducer 20 in FIG. 3 differs from the arrangement of the sound transducer 20 in FIG. 2 in that in FIG. 3 the sound transducer 20, starting from the center of the web lattice 10, is likewise displaced upwards, predominantly towards the rear.
  • the sound radiating surface of the sound transducer 20 in Fig. 3 is partially covered and thus has an acoustically more heavily damped sub-surface 22 and an acoustically unattenuated sub-surface 21, and the parting line 23 between the two sub-surfaces 21 and 22 is substantially perpendicular, i. parallel to the direction indicated by the arrow 15 (and thus perpendicular to the viewing direction, which is indicated by the arrow 14).
  • the dividing line 23 may also fall horizontally or rearwardly, opposite to the viewing direction.
  • the third sound transducer 30 is disposed almost entirely in a left upper quadrant of the grating 10, and thus upwardly displaced out of the center of the grating 10 with a horizontal shift amount and a predominantly vertical shift amount.
  • the arrangement of the transducer 30 thus corresponds approximately to the mirrored at the horizontal radius 34 of the web 10 arrangement of the front lower transducer 11, but slightly offset relative to the transducer 30 to the rear in the lower left quadrant of the web grid 10 is arranged.
  • the second is Sound transducer 20 predominantly in the upper right quadrant and to a lesser extent in the lower right quadrant.
  • the sound transducer 30 also has an acoustically more heavily damped subarea 32 and an acoustically unattenuated subarea 31, and the parting line 33 between the subareas 31 and 32 extends in the direction of view (arrow 14) sloping at an angle which, with opposite signs, corresponds to the angle of the rising parting line 18 of the transducer 11 corresponds.
  • the first sound transducer 11 is provided with the stereo or front signal, the second sound transducer 20 with a rear effect surround signal and the third sound transducer 30 with a front, e.g.
  • the vertical sound events playing surround effect signal sent to achieve a spatial sound reproduction similar to a corresponding number of speakers.
  • Essential to the arrangement of the sound transducer of Fig. 3 is that the acoustic shading or attenuation of the three sound transducers 11, 20 and 23 are aligned towards optimizing the Ortium to the center of the grating 10 toward or to the auditory entrance.
  • the partition wall 2b is provided, which isolates the inner volume of the earphone capsule 2a from the outer ear 1 and has a recess for the sound transducer 3.
  • a similar partition may be provided in the embodiments of FIGS. 2 and 3. The purpose of this partition is that no or only a certain proportion of sound reflections is reflected from the outer ear and the subsequent head portion of a headphone user in the inner volume of the headphone capsule at located on the outer ear headphone capsule. This ensures that the sound transducer 3 and the plurality of transducers 11, 20 and optionally 30 act as point sound sources. For this reason, the partition wall, for example, partition 2 in Fig.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Mehrkanalkopfhörer mit zumindest einem Schallwandler pro Kopfhörer gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem einen Mehrkanalkopfhörer mit einem einzigen pro Kopfhörerkapsel im wesentlichen in seinem Zentrum angeordneten Schallwandler gemäß Oberbegriff des Anspruchs 7. Ferner betrifft die Erfindung einen Mehrkanalkopfhörer mit einem einzigen Schallwandler pro Kopfhörerkapsel, der zugunsten eines im wesentlichen horizontal vorne georteten Hörereignisses eine spezielle Anordnung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 9 hat. Schließlich betrifft die Erfindung einen Mehrkanalkopfhörer mit einer Mehrzahl von azentrisch angeordneten Schallwandlern pro Kopfhörer gemäß Oberbegriff des Anspruchs 10.
  • Über lange Jahre war das Entwicklungsziel bei Mehrkanalkopfhörern eine hohe Klangbildneutralität, die weitgehend derjenigen beim natürlichen Hören bzw. beim Hören über Lautsprechern entspricht. Diese Entwicklung ist seit ca. 15 Jahren im wesentlichen ausgereizt. Der Nachteil dieser herkömmlichen Mehrkanalkopfhörer besteht in einer überwiegenden Ortung fiktiver Schallquellen im Kopf, insbesondere oben im Kopf.
  • In letzter Zeit sind deshalb Anstrengungen unternommen worden, die für herkömmliche Mehrkanalkopfhörer charakteristische, der natürlichen Hörerfahrung widersprechende Im-Kopf-Lokalisation zugunsten einer der natürlichen Hörerfahrung entsprechenden überwiegenden Vorneortbarkeit zu überwinden (Bühnen- effekt). Erreicht wird diese zwischenzeitlich beispielsweise mittels digitaler Filtertechnik, die ähnlich wie für Studiozwecke realisierte Richtungsmischpulte arbeiten. Nachteilig sind dabei die hohen Kosten und Klangbildverzerrungen, die einem Langzeithören mit durch diese Filtertechnik entzerrten Mehrkanalkopfhörern entgegenstehen.
  • Ein weiterer Lösungsweg besteht in der sogenannten Freifeld- oder Diffusfeldentzerrung der kompletten kopfbezogenen Aufnahme-Wiedergabe-Übertragungsstrecke. Diese Lösung führt zu einer Klangfarben-neutralen Kopfhörer-Tonwiedergabe, erfordert jedoch für eine wirksame Vorneortung von Hörereignissen eine individuelle Nachentzerrung für den jeweiligen Benutzer, die äußerst aufwand- und damit kostenintensiv ist. Ohne eine individuelle Nachentzerrung ist die Erzielung einer Vorneortung von Hörereignissen durch die Freifeld- oder Diffusfeldentzerrung stark umstritten.
  • Eine erfolgreiche und kostengünstige Lösung zur Realisierung einer überwiegenden Vorneortung von Hörereignissen mittels Mehrkanalkopfhörern ist in der auf den Anmelder zurückgehenden WO-91/01616 beschrieben. Bei diesem Mehrkanalkopfhörer wird durch den im Oberbegriff des Anspruchs 11 angegebenen, technisch überraschend einfachen Maßnahmen, eine Vorneortbarkeit von Hörereignissen mittels Mehrkanalkopfhörern erreicht, nämlich durch eine einfache Positionsverschiebung der herkömmlicherweise am Außenohrrelief angeordneten Schallwandler nach vorn und überwiegend nach unten. Das Ausmaß der Vorneortung von stereophonem Klangereignissen kann außerdem durch ein Verändern dieser spezifischen Schallwandleranordnung problemlos ausgeführt werden (DE-A-14110902).
  • Ein weiteres Beispiel des Standes der Technik ist der Druckschrift FR 2 100 906 A zu entnehmen.
  • Bei Versuchen des Anmelders, das Ausmaß der Vorneortung von Mehrkanalkopfhörern, ausgehend von dem vorstehend genannten Mehrkanalkopfhörer mit vorne unten angeordneten Schallwandlern weiter zu optimieren, hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß die Hörereignislage horizontal-vorne sich dadurch deutlich verbessern läßt, daß die Abstrahlung des Schallwandlers in jeder Kopfhörerkapsel durch ein gezieltes partielles Bedämpfen oder durch unterschiedlich starkes Bedämpfen seiner Abstrahlfläche gesteuert wird, wobei z.B. die Trennlinie von einer akustisch bedämpften Abstrahlfläche zu einer nicht oder schwächer bedämpften Abstrahlfläche in Sichtrichtung des Benutzers vorzugsweise teilweise ansteigend verläuft (siehe kennzeichnende Merkmale des Anspruchs 11). Durch die im Anspruch 11 genannten erfindungsgemäßen Maßnahmen wird deshalb die Aufgabe gelöst, die Hörereignislage horizontal vorne zu verbessern. Ein Vorteil ergibt sich ferner dadurch, daß durch diese Maßnahmen eine Vorneortbarkeit von Hörereignissen auch mit Mehrkanalkopfhörern erreicht werden kann, deren Kopfhörerkapseln die spezielle vorstehend beschriebene Anordnung der Schallwandler vorn unten in den Kapseln nicht in ausreichendem Maße zuläßt.
  • Die zuletzt genannte Feststellung hat den Anmelder dazu veranlaßt, Untersuchungen mit teilweise akustisch bedämpften Schallwandlern an herkömmlichen Mehrkanalkopfhörern mit im wesentlichen im Zentrum der Kopfhörer angeordneten Schallwandlern gemäß Oberbegriff des Anspruchs 9 auszuführen. Dabei hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß eine gezielte Teilabdeckung der Schallwandlerabstrahlfläche derart, daß bei bestimmungsgemäß auf dem Kopf eines Kopfhörer-Benutzers angeordnetem Mehrkanalkopfhörer eine Teilfläche relativ hoher Bedämpfung vorwiegend über und die andere Teilfläche relativ niedriger oder keiner Bedämpfung vorwiegend unter dem Gehörgang angeordnet sind, zumindest annäherungsweise eine Hörereignislage horizontal vorn erbringt. Vorteilhaft ist dies insbesondere für Stereokleinkopfhörer, wie sie in Zusammenhang mit transportablen Tonwiedergabegeräten verwendet werden, die in der Regel nicht ohrumschließend, sondern ohraufliegend sind und eine Verschiebung des Schallwandlers aus dem Zentrum heraus nach vorn und unten in ausreichendem Maße nicht zulassen. Durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 9 wird demnach die Aufgabe gelöst, auch bei im wesentlichen im Zentrum der Kopfhörerkapseln angeordneten Schallwandlern eines Mehrkanalkopfhörers eine Hörereignislage horizontal vorne zu erzeugen.
  • Ferner wurden die vorstehend erhaltenen Erkenntnisse dahingehend abstrahiert, daß die damit erzielten akustischen Abschattungswirkungen gegenüber dem Ohrgehörgang für eine mehrkanalige Wiedergabe (mehr als zwei Kanäle) vorteilhaft einsetzbar sind, bei der eine Mehrzahl von Schallwandlern pro Kopfhörerkapsel des Mehrkanalkopfhörers eingesetzt werden (Oberbegriff von Anspruch 12), um beispielsweise den räumlichen Eindruck bei einer Vielkanalwiedergabe von beispielsweise HDTV- oder DOLBY-SURROUND-Tonsignalen gemäß den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 12 zu optimieren. Dadurch wird die Aufgabe gelöst, die Präzision der Ortbarkeit bei einer Mehrkanalwiedergabe durch einen Mehrkanalkopfhörer zu optimieren.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert; es zeigen
    • Fig. 1 schematisch die aufliegende Anordnung einer Kopfhörerkapsel eines Stereo-Kleinkopfhörers am Außenohr eines Benutzers, wobei der Schallwandler im wesentlichen zentral in der Kapsel angeordnet und erfindungsgemäß teilweise akustisch dämpfend abgedeckt ist,
    • Fig. 2 schematisch die Ansicht einer ohrumschließenden Kopfhörerkapsel eines Vierkanalkopfhörers am Außenohr eines Benutzers, wobei der Schallwandler zugunsten einer Vorneortbarkeit von Hörereignissen nach vorne unten ausgehend von der herkömmlichen zentralen Anordnung in der Kopfhörerkapsel verschoben ist, und wobei der Schallwandler erfindungsgemäß teilweise akustisch bedämpfend abgedeckt ist und
    • Fig. 3 eine Abwandlung der in Fig. 2 gezeigten Anordnung mit zusätzlichen teilweise schallbedämpften Schallwandlern (Sechskanalkopfhörer).
  • In Fig. 1 bezeichnet die Bezugsziffer 1 das Außenohrrelief des linken Ohrs eines Kopfhörer-Benutzers, 2 die ohrzugewandte Trennwand der linken Kopfhörerkapsel 2a eines Stereo-kleinkopfhörers, die ohraufliegend auf dem Außenohr 1 aufliegt, kreisrund ist und einen Außendurchmesser von ungefähr 4 cm hat. Im Zentrum der Kopfhörertrennwand 2 ist ein kreiszylindrisch ausgebildeter Schallwandler 3 angeordnet, der in nicht dargestellter Weise aus einer mittig im Schallwandlergehäuse gelagerten Baß-Mittentonmembran und einer konzentrisch dazu ausgebildeten Hochtonmembran besteht, die in etwa auf der Höhe des Gehörgangeintrittspunkts 3 des Ohrs liegt.
  • Erfindungsgemäß ist ein Teil der Abstrahlfläche des Schallwandlers 3, nämlich eine oben liegende Teilfläche 6 mit einem akustisch dämpfenden Material bedeckt, während die andere, die unten liegende Teilfläche 4 unbedeckt ist. Alternativ hierzu kann die untere Teilfläche 4 mit einem akustisch weniger stark dämpfenden Material als die obere Teilfläche 6 bedeckt sein. Die obere und die untere Teilflächen 6 und 5 grenzen über eine Trennlinie 7 aneinander, die bis auf einen gekrümmten mittleren Bereich 5 geradlinig verläuft und in Sichtrichtung des Kopfhörer-Benutzers, in Fig. 1 von links nach rechts ansteigend verläuft. Der gekrümmte Trennlinienbereich 5 dient dazu, einen Teil der Hochtonmembran des Schallwandlers 3 nicht durch die akustisch bedämpfte Teilfläche 6 zu bedecken d.h. frei zu lassen.
  • Wie aus Fig. 1 ferner hervorgeht, ist die bedämpfte Teilfläche 6 derart angeordnet, daß sie einen Teil des Außenohrs 1 über dem Gehörgangeintrittspunkt 3 gegenüberliegt, während der darunterliegende Teil des Außenohrs 1 vom Schallwandler frei bestrahlt wird. Durch diese Anordnung wird eine Außenohr-Nah-/Freifeld-Beschallungssituation erhalten, die das Außenohr 1 als Richtungsfilter für eine binaurale Vorneortung von Hörereignissen initialisiert und folglich die bei üblichen KleinMehrkanalkopfhörern fehlende Richtungsfilterinformation der Sinneswahrnehmung "simuliert", die zur Folge hat, daß die bei nicht teilweise abgedecktem Schallwandler unvermeidbare unrealistische Oben-Im-Kopf-Lokalisation von Hörereignissen ersetzt wird durch eine im wesentlichen Vorneortung von Hörereignissen entsprechend dem natürlichen Hören ohne Kopfhörer.
  • Die bedämpfte Schallwandlerteilfläche 6 nimmt von der gesamten Schallwandlerabstrahlungsfläche (dies ist die untere Abstrahlungsfläche 4 plus die obere Abstrahlungsfläche 6) weniger als 50% ein.
  • Durch die vorzugsweise nach vorne hin abfallende Trennungslinie 7 zwischen den beiden Teilflächen 4 und 6 ergibt sich eine Verteilung der Außenohrbeschallung, die die vorstehend genannte Sinneswahrnehmung zugunsten einer Vorneortung von Hörereignissen ermöglicht.
  • Durch die Ausprägung der Krümmung des gekrümmten Trennlinienbereichs 5 läßt sich gezielt der Hochtonanteil des abgestrahlten Tonbereichs steuern.
  • Fig. 2 zeigt schematisch in einer ähnlichen Darstellung wie Fig. 1 die Anordnung einer linken Kopfhörerkapsel eines Vierkanalkopfhörers gegenüber dem Außenohr 1 eines Kopfhörer-Benutzers. Im Gegensatz zur Fig. 1 ist die Kopfhörerkapsel, von der lediglich ein kreisförmiges Steggitter 10 gezeigt ist, das zur Halterung des Schallwandlers dient, ohrumschließend, hat also mit anderen Worten einen größeren Außendurchmesser als die ohraufliegende Kopfhörerkapsel 2a von Fig. 1. Das Zentrum des Steggitters 10 bzw. die nicht gezeigte Kopfhörerkapsel ist im wesentlichen im Bereich des Gehörgangeintrittspunkts 3 angeordnet.
  • Der Aufbau des Steggitters 10 im einzelnen ist für die vorliegende Erfindung nicht von Interesse. Wesentlich ist lediglich, daß das Steggitter 10 zur Aufnahme eines (ersten) Schallwandlers 11 bestimmt ist, der ähnlich ausgebildet sein kann wie der Schallwandler in Fig. 1, d.h. mit einer großen Tiefmittentonmembran 12 und einer zu ihr konzentrischen kleinen Hochtonmembran 13 sowie zur Aufnahme eines zweiten Schallwandlers 20.
  • Ausgehend von der beispielsweise in Fig. 1 gezeigten üblichen zentrischen Anordnung ist der erste Schallwandler 11 bei der Ausführungsform von Fig. 2 in Sichtrichtung nach vorn, d.h. in Richtung des Pfeils 14, und um einen diesen horizontalen Verschiebungsbetrag übertreffenden vertikalen Verschiebungsbetrag in Richtung des Pfeils 15 nach unten zum Außenrand des Steggitters 10 hin verschoben angeordnet, um die eingangs beschriebene Hörereignislage horizontal vorne zu erreichen, die im einzelnen in der WO-91/01616 beschrieben ist. Die aus den horizontalen und vertikalen Verschiebungen resultierende Verschiebungsrichtung ist in Fig. 2 mit dem Pfeil 16 bezeichnet.
  • Die Abstrahlfläche des ersten Schallwandlers 11 ist in ähnlicher Weise wie in Fig. 1 in zwei Teilflächen unterteilt, von denen eine oben liegende Teilfläche 17a mit einem akustisch dämpfenden Material bedeckt ist, während die untere Teilfläche 17b vorzugsweise unbedeckt ist. Die akustisch bedämpfte Teilfläche 17a überdeckt in der dargestellten Ausführungsform ausschließlich einen Teil der Mittentieftonmembran 12 und läßt die Hochtonmembran 13 vollständig frei. Die Trennlinie 18 zwischen den beiden Teilflächen 16 und 17 verläuft über der Hochtonmembran 13 geradlinig und in Sichtrichtung, in Richtung des Pfeils 14, relativ steil ansteigend unter einem Winkel von > 45°. Dadurch wird überraschenderweise erreicht, daß die Hörereignislage horizontal vorne, die durch die spezielle Anordnung des ersten Schallwandlers 11 vorne unten erreicht wird, optimiert.
  • In Fig. 2 ist der zweite Schallwandler 20 mit doppelstrichpunktierten Linien gezeigt, der ebenfalls in dem Steggitter 10 angeordnet ist und denselben Aufbau wie der Schallwandler 11 hat. Der zweite Schallwandler 20 ist im wesentlichen diametral gegenüberliegend zum ersten Schallwandler 11 angeordnet und hat einen geringen Abstand von diesem, derart, daß er mit seinem Außenrand an den Gehörgangeintrittspunkt 3 angrenzt. In der dargestellten Ausführungsform ist die Abstrahlfläche des zweiten Schallwandlers 20 nicht teilweise mit akustisch dämpfendem Material abgedeckt, sondern vollständig offen.
  • Der zweite Schallwandler 20 dient beispielsweise zur pegelreduzierten Wiedergabe von Effektsignalen bei der Verwendung des Vierkanalkopfhörers im Zusammenhang mit beispielsweise einer DOLBY-SURROUND-Anlage.
  • Die Abstrahlfläche des zweiten Schallwandlers 20 kann jedoch auch teilweise bedeckt sein, wie nachfolgend anhand Fig. 3 für einen Mehrschallwandler-Mehrkanalkopfhörer erläutert wird, um die Ortbarkeit von fiktiven Schallquellen zu verbessern.
  • Fig. 3 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform von Fig. 2 mit einem zusätzlichen dritten Schallwandler 30. In Fig. 3 sind dieselben Elemente wie in Fig. 2 mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
  • Die Anordnung des zweiten Schallwandlers 20 in Fig. 3 unterscheidet sich von der Anordnung des Schallwandlers 20 in Fig. 2 dadurch, daß in Fig. 3 der Schallwandler 20 ausgehend vom Zentrum des Steggitters 10 zwar ebenfalls nach oben, überwiegend nach hinten verschoben ist. Die Schallabstrahlfläche des Schallwandlers 20 in Fig. 3 ist teilweise bedeckt und hat damit eine akustisch stärker bedämpfte Teilfläche 22 und eine akustisch unbedämpfte Teilfläche 21, und die Trennlinie 23 zwischen den beiden Teilflächen 21 und 22 verläuft im wesentlichen lotrecht, d.h. parallel zu der durch den Pfeil 15 angedeuteten Richtung (und damit senkrecht zur Sichtrichtung, die mit dem Pfeil 14 angedeutet ist). Alternativ kann die Trennlinie 23 jedoch auch horizontal oder nach hinten, entgegengesetzt zur Sichtrichtung, abfallen.
  • Der dritte Schallwandler 30 ist nahezu vollständig in einem linken oberen Quadranten des Gitters 10 angeordnet, und damit aus dem Zentrum des Gitters 10 heraus mit einem waagerechten Verschiebungsbetrag und einem überwiegenden vertikalen Verschiebungsbetrag nach oben verschoben. Die Anordnung des Schallwandlers 30 entspricht damit in etwa der am horizontalen Radius 34 des Stegs 10 gespiegelten Anordnung des vorne unten angeordneten Schallwandlers 11, der jedoch geringfügig relativ zum Schallwandler 30 nach hinten versetzt im unteren linken Quadranten des Steggitters 10 angeordnet ist. Auf die Quadranten des Steggitters 10 bezogen, liegt der zweite Schallwandler 20 überwiegend im oberen rechten Quadranten und zu einem geringeren Teil im unteren rechten Quadranten. Der Schallwandler 30 hat ebenfalls eine akustisch stärker bedämpfte Teilfläche 32 und eine akustisch unbedämpfte Teilfläche 31, und die Trennlinie 33 zwischen den Teilflächen 31 und 32 verläuft in Sichtrichtung (Pfeil 14) gesehen abfallend unter einen Winkel, der mit umgekehrten Vorzeichen dem Winkel der ansteigenden Trennlinie 18 des Schallwandlers 11 entspricht.
  • Vorteilhafterweise wird der erste Schallwandler 11 mit dem Stereo- oder Frontsignal, der zweite Schallwandler 20 mit einem hinteren Effekt-Surround-Signal und der dritte Schallwandler 30 mit einem vorderen, z.B. die vertikale Schallereignisse wiedergebenden Effekt-Surround-Signal beschickt, um eine räumliche Klangwiedergabe ähnlich wie über eine entsprechende Anzahl von Lautsprechern zu erzielen.
  • Wesentlich an der Anordnung der Schallwandler von Fig. 3 ist, daß die akustische Abschattung oder Bedämpfung der drei Schallwandler 11, 20 und 23 zur Optimierung der Ortbarkeit zum Zentrum des Gitters 10 hin bzw. zum Gehöreingang hin ausgerichtet sind.
  • Wie Fig. 1 zeigt, ist auf der dem Außenohr zugewandten Seite 1 des Schallwandlers 2a die Trennwand 2b vorgesehen, die das Innenvolumen der Kopfhörerkapsel 2a vom Außenohr 1 isoliert und eine Aussparung für den Schallwandler 3 hat. Eine ähnliche Trennwand kann, obwohl nicht dargestellt, bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 2 und 3 vorgesehen sein. Der Zweck dieser Trennwand besteht darin, daß bei am Außenohr angeordneter Kopfhörerkapsel keine oder nur ein bestimmter Anteil von Schallreflexionen vom Außenohr und vom anschließenden Kopfbereich eines Kopfhörer-Benutzers in das Innenvolumen der Kopfhörerkapsel reflektiert wird. Dadurch wird erreicht, daß der Schallwandler 3 bzw. die Vielzahl von Schallwandlern 11, 20 und gegebenenfalls 30 als Punktschallquellen wirken. Aus diesem Grund ist die Trennwand, beispielsweise Trennwand 2 in Fig. 1, mit einer akustischen Dämpfung ausgelegt, die größer ist als diejenige der Schallwandlerteilfläche 5 bzw. der Schallwandlerteilfläche 17b, 21 und 31 und kleiner gleich der Dämpfung der Schallwandlerteilfläche 6 bzw. 17a, 22 und 32.

Claims (14)

  1. Mehrkanalkopfhörer mit zwei Kopfhörerkapseln und zumindest einem Schallwandler pro Kopfhörerkapsel, wobei die Abstrahlfläche des Schallwandlers (8; 11; 20; 30) in zwei Teilflächen (4; 6; 17a; 17b; 21; 22; 23; 31; 32) unterteilt ist, die unterschiedliche akustische Widerstände haben, und über eine Trennlinie (7; 18; 23; 33) aneinandergrenzen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Teilfläche (4;17b;21;31) mit einem akustisch dämpfenden Material bedeckt ist, während die andere Teilfläche (6;17a;22;32) unbedeckt ist.
  2. Mehrkanalkopfhörer nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das akustisch dämpfende Material ein Filz, ein Fliesstoff oder eine Folie aus Natur und/oder Kunststoff ist.
  3. Mehrkanalkopfhörer nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Trennlinie (18;23;33) eine Gerade ist.
  4. Mehrkanalkopfhörer nach einem der Ansprüche 1 bis 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Trennlinie (7) derart verläuft, dass ein zentraler Hochtonbereich des Schallwandlers nur teilweise abgedeckt oder nicht abgedeckt ist.
  5. Mehrkanalkopfhörer nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Trennlinie (7) gewellt verläuft.
  6. Mehrkanalkopfhörer nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die akustisch stärker bedämpfte Teilfläche (6; 17a; 22; 32) höchstens gleich groß wie die andere Teilfläche (4; 17b; 21; 31) ist.
  7. Mehrkanalkopfhörer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, der mit einem einzigen Schallwandler (8) pro Kopfhörerkapsel (2a) als Stereokopfhörer ausgelegt ist, wobei der Schallwandler (8) im wesentlichen im Zentrum der Kopfhörerkapsel angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Teilfläche (6) mit größerem akustischen Wider stand bei bestimmungsgemäß auf dem Kopf eines Kopfhörer Benutzers angeordnetem Mehrkanalkopfhörer vorwiegend über und die andere Teilfläche (4) vorwiegend unter dem Gehörgangeingang (3) angeordnet sind.
  8. Mehrkanalkopfhörer nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Trennlinie (7) in Sichtrichtung des Kopfhörer-Benutzers abfallend und/oder ansteigend und/oder horizontal derart verläuft, dass die üblicherweise bei Mehrkanalkopfhörern angetroffene Oben-Im-Kopf-Lokalisation eines Hörereignisses in ein im wesentlichen horizontal vorne geortetes Hörereignis umgewandelt ist.
  9. Mehrkanalkopfhörer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, der mit einem einzigen Schallwandler pro Kopfhörerkapsel als Stereokopfhörer ausgelegt ist, wobei der jeweils einzige Schallwandler pro Kopfhörerkapsel, ausgehend von der herkömmlichen Anordnung am Außenohrrelief um einen vorgegebenen Betrag in Blickrichtung nach vorn und um einen den horizontalen Betrag überwiegenden vorgegebenen Betrag in Blickrichtung nach unten verschoben ist, der ausreicht, um die Oben-Im-Kopf-Lokalisation in ein im wesentlichen horizontal vorne geortetes Hörereignis umzuwandeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennlinie (18) des Schallwandlers (11) in Sichtrichtung ansteigend verläuft, um die Hörereignislage horizontal vorne zu verbessern.
  10. Mehrkanalkopfhörer nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer Mehrzahl von azentrisch angeordneten Schallwandlern (11;20;30) pro Kopfhörerkapsel,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Teilflächen (17a;22;32) mit größerem akustischen Widerstand zum Zentrum der Kopfhörerkapsel weisen.
  11. Mehrkanalkopfhörer nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei bestimmungsgemäß auf dem Kopf eines Kopfhörer-Benutzers angeordnetem Mehrkanalkopfhörer die Trennlinie (18) eines in Sichtrichtung des Kopfhörer-Benutzers vorn unten angeordneten Schallwandlers (11) in dieser Richtung ansteigend verläuft.
  12. Mehrkanalkopfhörer nach einem der Ansprüche 10 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei bestimmungsgemäß auf dem Kopf eines Kopfhörer-Benutzers angeordnetem Mehrkanalkopfhörer die Trennlinie (33) eines in Sichtrichtung des Kopfhörer-Benutzers vorn oben über dem Gehörgangeingang (3) angeordneten Schallwandlers (30) in dieser Richtung abfallend oder parallel zu ihr verläuft.
  13. Mehrkanalkopfhörer nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei bestimmungsgemäß auf dem Kopf eines Kopfhörer-Benutzers angeordnetem Mehrkanalkopfhörer die Trennlinie (23) eines hinten mit seinem Zentrum über dem Gehörgangeingang (3) angeordneten Schallwandlers (20) im wesentlichen vertikal oder bis 45° entgegen die Sichtrichtung abfallend verläuft.
  14. Mehrkanalkopfhörer nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die dem Außenohr (1) eines Kopfhörer-Benutzers zugewandte Seite der Kopfhörerkapsel (2a) bzw. das Steggitter (10) eine Trennwand (2) hat, in der die Abstrahlfläche des Schallwandlers (3,11) bzw. der Schallwandler (11, 20, 30) ausgespart ist, wobei die Trennwand (2) eine akustische Dämpfung hat, die größer ist als diejenige der akustisch schwächer gedämpften Schallwandler-Teilfläche (4, 17b, 21, 31) und kleiner gleich diejenige der akustisch stärker gedämpften Schallwandlertrennfläche (6, 17a, 22, 32).
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