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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektro-akustischen Wandler, der in ein Ohr
einsetzbar ist.
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Sog. Innenohr-Kopfhörervorrichtungen wurden vor kurzem vorgeschlagen, bei denen
ein Gehäuse mit einer elektro-akustischen Wandlereinheit in die Ohrmuschel des
Benutzers eingesetzt und befestigt wird.
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Solch eine Einheit ist in Fig. 1 der begleitenden Zeichnungen gezeigt und weist ein
Gehäuse 102 auf mit einer Lautsprechereinheit, die die elektro-akustische Vorrichtung
darstellt. Das Gehäuse 102 ist in solch einer Größe ausgeformt, daß es in die
Ohrmuschel eingesetzt werden kann und hat eine offene schallabstrahlende Fläche der
Lautsprechereinheit 101. Ein Verbindungskabel 103, das akustische Signale an die
Lautsprechereinheit 101 liefert, ist mit seinem Ende 104 z. B. durch Löten mit einem
Eingang 105 der Lautsprechereinheit 101 verbunden. Das Verbindungskabel 103 verläßt
das Gehäuse 102 nach Außen mittels einer Kabelausgangsöffnung 106.
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Ein Ohrpolsterring 107 ist an dem Abschnitt des Gehäuses 102, der der Ohrmuschel
gegenüberliegt, und an dem Umfangsbereich der Vorderseite der Lautsprechereinheit
101 vorgesehen. Der Ohrpolsterring 107 steht in Eingriff mit einer Rippe 102 a, die im
Umfangsbereich des offenen Abschnitts des Gehäuses 102 vorgesehen ist, und ist mit
diesem Abschnitt durch Befestigungshilfsmittel, wie z. B. einer Klebung angebracht.
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Das Gehäuse 102 ist aus einem relativ hartem Material gefertigt, da es die
Lautsprechereinheit 101 in der Lage halten muß und für bestimmte akustische Effekte
sorgen muß. Andererseits ist der Ohrpolsterring 107 aus einem verhältnismäßig
weichem Material gefertigt, um für ein gutes Berührungsgefühl mit der Innenseite der
Ohrmuschel zu sorgen und ein Einsetzen des Rings in verschieden große Ohrmuscheln
zu gestatten.
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Um den Abschnitt des Verbindungskabels 103, der durch die Ausgangsöffnung 106
herausgeführt ist, gegen Beschädigungen wie z. B. Kabelbruch aufgrund wiederholtem
Biegen des Kabels zu schützen, ist an dem Gehäuse 102 eine zylindrische Kabelhülse
108 in einer Verlängerungslinie der Kabelausgangsöffnung 106 vorgesehen. Die
Kabelhülse 108 ist aus einem relativ weichem Material, ähnlich dem des
Ohrpolsterrings 107, gefertigt, und mit Randschlitzen 109 versehen, damit die Hülse
108 leicht gebogen werden kann. Der Abschnitt des Verbindungskabels 103, der durch
die Kabelausgangsöffnung 106 herausgeführt ist, kann, da er in der Kabelhülse 108
eingeschlossen ist, sanft gebogen werden, wenn eine Belastung von Außen angewendet
wird, um Beschädigungen zu vermeiden, wie z. B. einen Bruch des Kabels an der
Kante der Kabelausgangsöffnung 106.
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Bei dem Betrieb der oben beschriebenen Kopfhörereinheit wird, wenn das Gehäuse 102
10 in die Ohrmuschel eingesetzt wird, der Ohrpolsterring 107 durch einen Druck von der
Innenwand der Ohrmuschel verformt. Der Ohrpolsterring 107 verschließt die
Ohrmuschel vollständig, indem er durch seine eigene Elastizität an der Innenseite der
Ohrmuschel andrückt. Wenn die Ohrmuschel somit komplett verschlossen ist, kann
durch die Lautsprechereinheit 101 Schall mit optimalen elektro-akustischen
Eigenschaften wiedergegeben werden.
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Es ist festzuhalten, daß, wenn die Größe der Ohrmuscheln von einer Person zu einer
anderen unterschiedlich ist, es passieren kann, daß die oben beschriebene
Kopfhörereinheit nicht in die Ohrmuschel eingesetzt werden kann oder die Ohrmuschel
nicht in zufriedenstellender Weise durch den Ohrpolsterring 107 abgeschlossen wird,
was zur Folge hat, daß optimale akustische Eigenschaften nicht erhalten werden.
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D. h., daß bei einem Außendurchmesser d&sub1; des Ohrpolsterrings 107 der Ohrpolsterring
nicht zu einem Außendurchmesser d&sub0; der Rippe 102a verformt werden kann. Wenn die
Ohrmuschel einen Innendurchmesser von weniger als dem Außendurchmesser d&sub0; der
Rippe 102a aufweist, kann daher das Gehäuse 102 nicht in die Ohrmuschel eingesetzt
werden. Wenn die Ohrmuschel andererseits einen Innendurchmesser größer als der
Außendurchmesser d&sub1; des Ohrpolsterrings 107 aufweist, bleibt eine Lücke oder ein
Spalt zwischen dem Ohrpolsterring 107 und der Innenwand der Ohrmuschel, so daß die
Ohrmuschel nicht vollständig verschlossen ist.
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Wenn die Ohrmuschel somit nicht vollständig verschlossen ist, wird die
Ausgangsleistung vor allem in dem unteren Frequenzbereich der akustischen
Eigenschaften verringert, wodurch optimale elektro-akustische Eigenschaften nicht
erhalten werden können.
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Um die oben beschriebenen optimalen akustischen Eigenschaften aufrecht zu erhalten,
muß der Ohrpolsterring 107 aus einem weicheren Material und von vergrößerter Dicke
sein, so daß er radial leichter und in einem größeren Maß verformt werden kann. Wenn
indessen das Gehäuse 102 in die Ohrmuschel eingesetzt oder von dieser abgenommen
wird, wird auf den Ohrpolsterring 107 eine Belastung ausgeübt, die dazu führt, daß der
Ohrpolsterring 107 von dem Gehäuse 102 in Richtungen, die in Fig. 1 durch einen Pfeil
F dargestellt sind, durch die Reibungskraft in Bezug auf die Innenwand der Ohrmuschel
versetzt wird. Wenn der Ohrpolsterring 107 aus einem weichen und biegsamen Material
geformt ist, wird der Ohrpolsterring leicht unter solch einer Belastung verformt. Wenn
der Ohrpolsterring 107 unter Belastung somit verformt wird, neigen die oben erwähnten
Eingriffs- und Hilfsbefestigungsmittel dazu, sich zu lockern, so daß der Ohrpolsterring
sich von der Rippe 102a lösen kann.
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Kurz gesagt, wenn das Material des Ohrpolsterrings aus einem weicheren Material
besteht, wird der Größenbereich der Ohrmuscheln, in die ein bestimmter Ohrpolsterring
eingesetzt werden kann, vergrößert, während das Berührungsgefühl des Geräts mit der
Ohrmuschel verbessert wird. Wenn der Ohrpolsterring aus einem weicheren Material
gefertigt wird, ist es indessen wahrscheinlicher, daß sich der Ohrpolsterring von dem
Gehäuse löst, so daß die Haltbarkeit der Kopfhörereinheit nicht gewährleistet ist. Daher
kann die gewünschte Haltbarkeit nur zu Lasten der oben erwähnten akustischen
Eigenschaften oder Berührungsgefühls in einem gewissen Maße gewährleistet werden.
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Die selbe Unannehmlichkeit wie mit dem Ohrpolsterring tritt bei der Kabelhülse 108
auf, d. h., wenn die Kabelhülse aus einem weicheren Material gefertigt ist, kann das
Verbindungskabel 103 zuverlässiger geschützt werden, wohingegen es wahrscheinlicher
ist, daß das Kabel sich von dem Gehäuse 102 löst.
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Es wurde vorgeschlagen, in einem elektro-akustischen Wandler, bei dem das Gehäuse
eine Lautsprechereinheit aufweist, den Ohrpolsterring und die Kabelhülse einstückig aus
dem selben Material zu gießen, wodurch der Montagevorgang erleichtert und die
Haltbarkeit erhöht wird. Indessen kann bei diesem elektro-akustischen Wandler, da der
Abschnitt, der die Ohrmuschel berührt, und das Gehäuse, das die Lautsprechereinheit
hält, aus dem gleichen Material gebildet sind, ein Material, daß sowohl für den
Berührungsbereich als auch für das Gehäuse geeignet ist, nicht verwendet werden, so
daß der Berührungsbereich und das Gehäuse aus einem Material gefertigt sein müssen,
das eine nur mäßige Härte aufweist.
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Die US-A-3 671 685 offenbart einen Audiokopfhörer mit Ohrteilen, von denen jedes
einen Vorsprung aus einem steifen Kunststoffmaterial aufweist, mit einem Schallkanal
darin und einer Vertiefung um die Außenseite herum, um eine vorspringende Rippe
einer Spitze aus weichelastischem Kunststoff in Form einer Röhre aufzunehmen. Ein
Endstück von geeignetem Außendurchmesser ist passend für die Größe des Ohrkanals
des Benützers gewählt, in dessen Ohr das Endstück eingesetzt werden soll.
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Gemäß der Erfindung ist ein elektro-akustischer Wandler, der in das Ohr einsetzbar ist,
vorgesehen mit einem Gehäuse aufweisend eine elektro-akustische Wandlereinheit,
wobei das Gehäuse aus einem Kunstharz gefertigt ist und eine Öffnung aufweist, durch
die die Membranseite der elektro-akustischen Wandlervorrichtung nach Außen
offenliegt, und ein Ohrpolster in Form eines Rings, das an der Außenseite des
Umfangsbereichs der Öffnung angebracht und ständig mit dieser verbunden ist, wobei der
äußere Umfangsbereich des Rings weicher und biegsamer als das Gehäuse ist, und das
Gehäuse einen Hauptkörper aufweist, der mit dem Ring durch einen Doppelspritzguß
gefertigt ist, wobei sich der Ring zu der Rückseite der Wandlervorrichtung erstreckt
und einstückig mit den Ausgleichsmitteln an der Rückseite ist in Form einer akustischen
Röhre aufweisend einen Rahmen mit einem Durchgangsloch, um den niedrigen
Frequenzanteil des Frequenzgangs des Wandlers zu kompensieren. Der Ring ist ebenso
einstückig mit einer Kabelhülse geformt, die ein Kabel hält, das mit der
elektroakustischen Wandlervorrichtung verbunden ist, und der Ring, der Rahmen und die
Kabelhülse sind alle aus einem Kunstharzmaterial gefertigt, das eine niedrigere
Gummihärte als die Gummiharte des Materials des Hauptkörpers des Gehäuses
aufweist.
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Bei solch einem elektro-akustischen Wandler können ein guter Tragekomfort, ein guter
Schutz der Verbindungskabel und ausreichende Haltbarkeit erreicht werden. Bei der
Verwendung als Kopfhörereinheit lösen sich der Kopfpolsterring und die Kabelhülse
nicht von dem Gehäuse sogar nach wiederholtem Gebrauch des Wandlers.
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Somit ist wenigstens das äußere Flächenstück des Gehäuses um die Öffnung herum,
durch die die schallabstrahlende Seite oder Schalleingangsseite des elektro-akustischen
Wandlers nach außen freigelegt ist, aus einem anderen Material als das des restlichen
Teils des Gehäuses gefertigt, so daß diese Abschnitte in verschiedener Farbe oder aus
verschiedenem Material gefertigt sind, wobei die Teile fest miteinander verbunden sind.
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Die Erfindung wird schematisch beispielsweise durch die begleitenden Zeichnungen
veranschaulicht:
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Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht der Konstruktion einer Kopfhörereinheit der vor
kurzem vorgeschlagenen Art;
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Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht der Konstruktion einer erfindungsgemäßen
Kopfhörereinheit; und
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Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Kopfhörereinheit von Fig. 2.
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Bezugnehmend auf Fig. 2 und 3 weist eine Kopfhörereinheit zur Verwendung in der
Ohrmuschel ein Gehäuse 2 mit einer Lautsprechereinheit 1 auf, die eine
elektroakustische Vorrichtung bildet.
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Die Lautsprechereinheit 1 ist mit einem Magnetkreis versehen aufweisend einen
Magneten und ein Joch, einen Spulenkörper, der durch den Magnetkreis angesteuert
wird, und eine an dem Spulenkörper angebrachte Membran. Dem Spulenkörper
zugeführte elektrische Signale werden in Schall gewandelt durch die Schwingung der
Membran in bekannter Weise.
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Das Gehäuse 2 ist so groß, daß es in die Ohrmuschel eingesetzt werden kann, und ist
mit einer Öffnung 2a versehen, so daß die schallabstrahlende Seite der
Lautsprechereinheit 1 der Außenseite der Öffnung 2a gegenübersteht. Ein
Verbindungskabel 3 zur Zuführung der elektrischen Signale an die Lautsprechereinheit
1 ist an seinem Endabschnitt 4 z. B. durch eine Lötung mit einem Eingang 5 der
Lautsprechereinheit 1 verbunden. Das Verbindungskabel 3 verläßt das Gehäuse 2
mittels einer Kabelausgangsöffnung 6.
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Das Gehäuse 2 weist einen Hauptkörper 7 auf, der die Rückseite der
Lautsprechereinheit 1 bedeckt, ein Ohrpolster 8, das um die Öffnung 2a herum
ausgebildet ist und eine Kabelhülse 9, die in einer Verlängerungslinie der
Kabelausgangsöffnung 6 vorgesehen ist.
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Da die Form des Gehäuses 2 vollständig gehalten werden muß und für gute akustische
Wirkungen ist der Hauptkörper 7 aus einem verhältnismäßig steifen Material mit einer
Gummihärte von ungefähr 90 Grad, wie z. B. ABS-Harz, gefertigt.
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Das Ohrpolster 8 ist an dem Abschnitt des Umfangsbereichs der Öffnung 2a des
Gehäuses 2 ausgeformt, der die Innenwand der Ohrmuschel berührt, durch ein sog.
Doppelspritzgußverfahren.
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Mit "Doppelspritzgußverfahren" ist ein Gußverfahren gemeint mit den Schritten von
zuerst der Ausbildung eines Abschnitts aus einem ersten Material unter Verwendung
einer ersten Metallgußform, Anbringen des Abschnitts des ersten Materials in einer
vorbestimmten Lage in einer zweiten Metallform und Einspritzen und Gießen eines
zweiten Materials in die zweite Metallform zur Bildung eines Gußgegenstands
bestehend aus dem ersten und dem zweiten Material, die fest miteinander verbunden
sind. Wenn eine Zweifarben-Spritzgußmaschine verwendet wird, kann nach dem Guß
des Abschnitts des ersten Materials der vorbestimmte bewegliche Abschnitt der
Metallform versetzt und das zweite Material gespritzt und gegossen werden zur Bildung eines
Gußgegenstands bestehend aus zwei verschiedenen Materialien.
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Für ein weiches Berührungsgefühl des Ohrpolsters 8 mit der Innenwand der
Ohrmuschel und zur Ermöglichung der Einsetzung des Ohrpolsters 8 in Ohrmuscheln
von verschiedener Größe ist das Ohrpolster 8 aus einem verhältnismäßig weichen und
biegsamen Material mit einer Gummihärte von ungefähr 60 Grad, wie z. B. Urethan
gefertigt oder aus einem elastomeren Material mit noch geringerer Gummihärte. Das
Material des Ohrpolsters 8 weist eine andere Farbe als das Material des Hauptkörpers 7
auf. Die Innenseite des Ohrpolsters 8 ist mit einer Vertiefung 8a zum Halten der
Lautsprechereinheit 1 gebildet. Die Lautsprechereinheit 1 ist mit ihrem
Umfangsabschnitt, der in der Vertiefung 8a aufgenommen ist, in ihrer Lage gehalten.
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Die Kabelhülse 9 schützt den Abschnitt des Verbindungskabels 3, der durch die
Kabelausgangsöffnung 6 herausgeführt ist, vor Beschädigungen, wie z. B. einem durch
wiederholtem Biegen hervorgerufenen Bruch, und ist in zylindrischer Form in der
Verlängerungslinie der Kabelausgangsöffnung 6 gebildet. Die Kabelhülse 9 ist durch
das Doppelspritzgußverfahren aus dem selben Material wie das des Ohrpolsters 8
gebildet. Mehrere ringförmige Vertiefungen 10 sind in der äußeren Umfangsfläche der
Kabelhülse 9 gebildet, damit die Kabelhülse 9 insbesondere leicht gebogen werden
kann. Der Anteil des Verbindungskabels 3, der durch die Kabelausgangsöffnung 6
herausgeführt ist, wird durch die Kabelhülse 9 gehalten, daß er sanft gebogen werden
kann, da er von der Kabelhülse 9 ummantelt ist, bei Anwendung einer äußeren Kraft
zur Vermeidung eines unbeabsichtigten Bruchs, der sonst durch Biegen des
Verbindungskabels in Berührung mit der Kante der Kabelausgangsöffnung 6 verursacht
werden könnte.
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An dem Abschnitt des Hauptkörpers 7, der der Rückseite der Lautsprechereinheit 1
gegenüberliegt, ist eine Durchgangsöffnung 11 ausgebildet. Die Durchgangsöffnung 11
ist zur Verbesserung der akustischen Effekte vorgesehen. Der Umfangsbereich der
Durchgangsöffnung 11 ist als ein Durchgangslochrahmen 12 ausgeführt. Durch
Vorsehen der Durchgangsöffnung 11 auf der Rückseite des Hauptkörpers 7 können
optimale Frequenzgangeigenschaften bis zu dem niedrigen Frequenzbereich der
Frequenzgangskurve sogar für eine Lautsprechereinheit von geringer Größe geschaffen
werden. Die Durchgangsöffnung 11 und der Rahmen 12 bilden somit eine akustische
Röhre, die den Abfall im niedrigen Frequenzbereich der Frequenzgangskurve
ausgleicht. Der Rahmen 12 ist vor allem als Schmuck vorgesehen und einstückig und
aus dem selben Material wie das Ohrpolster 8 und die Kabelhülse 9 durch das
Doppelspritzgußverfahren geformt.
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Das Ohrpolster 8, die Kabelhülse 9 und der Rahmen 12 werden gleichzeitig aus dem
selben Material gebildet und miteinander durch Hülsen 13 verbunden. Die Hülsen 13
erstrecken sich längs der Innenseite des Hauptkörpers 7.
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Das Halten des Gehäuses 2 in seiner Gesamtheit und optimale akustische Eigenschaften
werden durch den Hauptkörper 7 gewährleistet, während das weiche Anfühlen des
Abschnitts der Einheit, der die Ohrmuschel berührt, durch das Ohrpolster 8 und die
Kabelhülse 9 gewährleistet werden. Der Hauptkörper 7, das Ohrpolster 8 und die
Kabelhülse 9 werden durch ein Doppelspritzgußverfahren mit zwei verschiedenen
Materialien gebildet, die fest miteinander verbunden sind mittels des
Doppelspritzgußverfahrens und sich nach langem und wiederholtem Gebrauch kaum
voneinander lösen.
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Somit wird wie oben beschrieben die Außenseite der Öffnung des Gehäuses, durch die
wenigstens die Membran des elektro-akustischen Wandlers nach Außen offenliegt, aus
einem von dem Material des übrigen Teils unterschiedlichen Material gebildet.
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Somit wird der Teil des Gehäuses, der durch das doppelte Gießverfahren gebildet ist,
aus Materialien von verschiedener Farbe und/oder Härte gebildet, die fest miteinander
verbunden sind.
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Wenn daher eine sog. Innenohr-Kopfhörereinheit gemäß der Erfindung gebildet ist,
wird der Teil des Gehäuses, der die Innenwand der Ohrmuschel berührt, vorzugsweise
aus einem weichen und biegsamen Material für ein weiches Berührungsgefühl mit der
Ohrmuschel gebildet, während der Hauptkörper des Gehäuses aus einem relativ steifen
Material für optimale akustische Eigenschaften und ein zuverlässiges Halten der
Lautsprechereinheit gebildet ist. Weiterhin sind die unterschiedlich harten Materialien
fest formschlüssig miteinander verbunden, um die Haltbarkeit der Kopfhörereinheit zu
gewährleisten.
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Ebenso kann die Anzahl der Bauteile verringert und der Montagevorgang vereinfacht
werden, da der Vorgang durch ein einfaches Zusammenbauen der elektro-akustischen
Wandlereinheit, wie z. B. der Lautsprechereinheit, in das durch ein
Doppelspritzgußverfahren gebildete Gehäuse erreicht werden.