DE102011088356A1

DE102011088356A1 - In-ear earpiece or ear canal earphone

Info

Publication number: DE102011088356A1
Application number: DE102011088356A
Authority: DE
Inventors: Heinz Epping
Original assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2013-06-13
Also published as: WO2013087758A1

Abstract

Es wird ein In-Ear Hörer oder Ohrkanalhörer mit einer Membran (11), einem ersten Volumen (12) vor der Membran und einer Schallführungseinheit (13) zum Führen von durch die Membran (11) erzeugtem Schall in einen Ohrkanal eines Anwenders vorgesehen. Die Schallführungseinheit (13) weist einen im Wesentlichen elliptisch ausgestalteten Innenquerschnitt auf.An in-ear earpiece or earpiece earphone is provided with a diaphragm (11), a first volume (12) in front of the diaphragm and a sound guide unit (13) for guiding sound generated by the diaphragm (11) into an ear canal of a user. The sound guide unit (13) has an essentially elliptical inner cross-section.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen In-Ear Hörer oder einen Ohrkanalhörer.The present invention relates to an in-ear earpiece or ear canal earphone.

In-Ear Hörer und Ohrkanalhörer sind hinlänglich bekannt.In-ear earphones and ear canal phones are well known.

US 7,681,577 B2 zeigt ein Ohrpolster für einen Ohrkanalhörer. Das Ohrpolster weist im Inneren eine kreisförmige Öffnung zur Aufnahme einer Schallführungseinheit auf. Die Außenkontur des Ohrpolsters ist nicht kreissymmetrisch, sondern elliptisch ausgestaltet. US 7,681,577 B2 shows an ear pad for an ear canal listener. The ear cushion has a circular opening in the interior for receiving a sound guide unit. The outer contour of the ear cushion is not circular symmetrical, but designed elliptical.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbesserten In-Ear Hörer oder Ohrkanalhörer vorzusehen, der insbesondere über eine verbesserte Audiowiedergabe verfügt.It is an object of the present invention to provide an improved in-ear handset or ear-canal handset having, in particular, improved audio reproduction.

Diese Aufgabe wird durch einen In-Ear Hörer oder Ohrkanalhörer gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by an in-ear earpiece or earpiece earphone according to claim 1.

Somit wird ein In-Ear Hörer oder Ohrkanalhörer mit einer Membran, einem ersten Volumen vor der Membran und einer Schallführungseinheit zum Führen von durch die Membran erzeugtem Schall in einen Ohrkanal eines Anwenders vorgesehen. Die Schallführungseinheit weist einen im Wesentlichen elliptisch ausgestalteten Innenquerschnitt auf.Thus, an in-ear earpiece or earpiece earphone with a diaphragm, a first volume in front of the diaphragm and a sound guide unit for guiding sound generated by the diaphragm into an ear canal of a user is provided. The sound guide unit has an essentially elliptical inner cross-section.

Durch den elliptisch ausgestalteten Innenquerschnitt der Schallführungseinheit kann die akustische Masse der Schallführung reduziert werden. Dies ist vorteilhaft im Hinblick auf den Frequenzgang des Hörers, da er zu höheren Frequenzen hin verschoben werden kann.Due to the elliptically designed inner cross section of the sound guide unit, the acoustic mass of the sound guide can be reduced. This is advantageous in terms of the frequency response of the listener, since it can be shifted to higher frequencies.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Außenkontur der Schallführungseinheit im Wesentlichen elliptisch ausgestaltet. Eine elliptische Außenkontur der Schallführungseinheit erlaubt eine bessere Einführung der Schallführungseinheit in einen Ohrkanal eines Anwenders, da der Ohrkanal eines Anwenders typischerweise im Querschnitt elliptisch ausgestaltet ist.According to one aspect of the present invention, the outer contour of the sound guide unit is designed substantially elliptical. An elliptical outer contour of the sound guide unit allows a better introduction of the sound guide unit into an ear canal of a user, since the ear canal of a user is typically elliptical in cross section.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der In-Ear Hörer oder Ohrkanalhörer ein Ohrpolster mit einer durchgängigen Öffnung mit einem im Wesentlichen elliptischförmigen Querschnitt zur Aufnahme der Schallführungseinheit auf. Dadurch, dass die durchgängige Öffnung des Ohrpolsters im Querschnitt elliptisch ausgestaltet ist, kann die elliptisch ausgestaltete Schallführungseinheit in die Öffnung eingeführt werden.According to a further aspect of the present invention, the in-ear earpiece or ear canal earphone has an ear pad having a continuous opening with a substantially elliptical cross section for receiving the sound guide unit. The fact that the continuous opening of the ear cushion is elliptical in cross-section, the elliptically configured sound guide unit can be inserted into the opening.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Außenkontur oder der äußere Querschnitt des Ohrpolsters im Wesentlichen elliptisch ausgestaltet.According to a further aspect of the present invention, the outer contour or the outer cross section of the ear cushion is designed substantially elliptical.

Die Erfindung betrifft den Gedanken, zur Reduzierung der akustischen Masse einer Schallführungseinheit des In-Ear Hörers und zur Verbesserung der Höhenwiedergabe den Querschnitt der Schallführung zu vergrößern, indem der Querschnitt elliptisch ausgestaltet ist. Die Reduzierung der akustischen Masse der Schallführungseinheit ist insbesondere vorteilhaft im Hinblick auf eine Erweiterung des Höhenfrequenzganges.The invention relates to the idea to reduce the acoustic mass of a sound guide unit of the in-ear earphone and to improve the height reproduction of the cross-section of the sound guide by the cross-section is elliptical. The reduction of the acoustic mass of the sound guide unit is particularly advantageous with regard to an extension of the high frequency response.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Zeichnung näher erläutert.Advantages and embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the following drawings.

1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines In-Ear Hörers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 shows a schematic sectional view of an in-ear earphone according to a first embodiment,

2 zeigt einen Graphen zur Veranschaulichung eines Frequenzganges eines Hörers mit und ohne Schallführungseinheit, 2 shows a graph illustrating a frequency response of a listener with and without sound guide unit,

3 zeigt einen Graphen zur Veranschaulichung des Einflusses der Masse der Schallführung auf den Frequenzgang des Hörers, 3 shows a graph for illustrating the influence of the mass of the sound guide on the frequency response of the listener,

4A bis 4C zeigen jeweils schematische perspektivische Darstellungen einer Schallführungseinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 4A to 4C each show schematic perspective views of a sound guide unit according to a second embodiment,

5A und 5B zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht eines Ohrpolsters gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel, und 5A and 5B each show a perspective view of an ear cushion according to a third embodiment, and

6 zeigt einen Graphen zur Veranschaulichung eines Frequenzganges eines In-Ear Hörers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 6 shows a graph illustrating a frequency response of an in-ear listener according to an embodiment of the invention.

1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines In-Ear Hörers (In-Ohr Hörers) gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Der In-Ear Hörer 10 ist insbesondere als ein Ohrkanalhörer ausgestaltet. Der In-Ear Hörer 10 weist eine Membran 11, ein Volumen 12 vor der Membran und eine Schallführungseinheit 13 auf. Der In-Ear Hörer 10 weist ein Gehäuse mit einem ersten Ende 10a und einem zweiten Ende 10b auf. Die Schallführungseinheit 13 weist ein erstes Ende 13a und ein zweites Ende 13b auf, wobei das erste Ende 13a der Schallführungseinheit 13 an das Volumen 12 vor der Membran 11 angrenzt. Das zweite Ende 13b der Schallführungseinheit 13 ist dazu ausgestaltet, zumindest teilweise in einen Ohrkanal eines Hörers eingeführt zu werden. Damit stellt das zweite Ende 13b der Schallführungseinheit 13 das ohrseitige Ende des Hörers dar. Um die Schallführungseinheit 13 herum kann ein Ohrpolster 20 vorgesehen sein. Das Ohrpolster dient dem verbesserten Tragekomfort und der verbesserten akustischen Abdichtung des zweiten Endes 13b der Schallführungseinheit in einem Ohrkanal eines Anwenders. 1 shows a schematic sectional view of an in-ear listener (in-ear listener) according to a first embodiment. The in-ear listener 10 is designed in particular as an ear canal handset. The in-ear listener 10 has a membrane 11 , a volume 12 in front of the membrane and a sound guide unit 13 on. The in-ear listener 10 has a housing with a first end 10a and a second end 10b on. The sound guide unit 13 has a first end 13a and a second end 13b on, being the first end 13a the sound guide unit 13 to the volume 12 in front of the membrane 11 borders. The second end 13b the sound guide unit 13 is designed to be at least partially inserted into an ear canal of a listener. This is the second end 13b the sound guide unit 13 the ear-end of the handset. To the sound guide unit 13 around can be an earpads 20 be provided. The ear pad provides improved comfort and improved second end acoustic sealing 13b the sound guide unit in an ear canal of a user.

Die Schallführungseinheit 13 dient dazu, den von der Membran abgestrahlten Schall in einen Ohrkanal eines Anwenders zu leiten. Die Schallführungseinheit ist typischerweise als ein rohrförmiges Element ausgestaltet. Durch Dimensionierung des Volumens 12 vor der Membran 11 und der Schallführungseinheit 13 kann der Frequenzgang des In-Ear Hörers insbesondere bei höheren Frequenzen verbessert werden.The sound guide unit 13 serves to direct the sound emitted by the membrane into an ear canal of a user. The sound guide unit is typically designed as a tubular element. By dimensioning the volume 12 in front of the membrane 11 and the sound guide unit 13 the frequency response of the in-ear listener can be improved, especially at higher frequencies.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Frequenzganges eines In-Ear Hörers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel von 1. In 2 ist der Frequenzgang ohne Schallführung gestrichelt dargestellt und der Frequenzgang mit Schallführung ist als durchgezogene Linie dargestellt. Die Schallführungseinheit eines In-Ear Hörers sollte grundsätzlich drei verschiedene Kriterien erfüllen. Im Hinblick auf einen Tragekomfort für den Nutzer sollte möglichst viel Platz zwischen der Schallführungseinheit und dem Ohrkanal des Anwenders vorhanden sein, damit dort ein Ohrpolster platziert werden kann. Im Hinblick auf eine gute akustische Abdichtung sollte möglichst viel Platz zwischen der Schallführungseinheit und dem Ohrkanal zum Vorsehen des elastischen Ohrpolsters vorgesehen sein. Ferner sollte die Schallführungseinheit im Hinblick auf eine Reduzierung der akustischen Masse der Schallführungseinheit einen großen Querschnitt aufweisen. Somit widersprechen sich die ersten beiden mit der dritten Anforderung. Erfindungsgemäß wird dieser Widerspruch der ersten beiden Anforderungen im Hinblick auf die dritte Anforderung dadurch gelöst, dass der Innenquerschnitt der Schallführungseinheit im Wesentlichen elliptisch ausgestaltet ist, um damit die akustische Masse der Schallführungseinheit zu reduzieren und um ausreichend Platz zwischen der Schallführungseinheit und dem Ohrkanal des Anwenders beispielsweise für ein Ohrpolster zu lassen. 2 shows a schematic representation of a frequency response of an in-ear phone according to the first embodiment of 1 , In 2 is the frequency response without sound guide shown in phantom and the frequency response with sound conduction is shown as a solid line. The sound guidance unit of an in-ear listener should basically meet three different criteria. In terms of wearing comfort for the user as much space between the sound guide unit and the ear canal of the user should be present so that there can be placed an ear pad. With regard to a good acoustic seal as much space between the sound guide unit and the ear canal should be provided to provide the elastic ear cushion. Furthermore, the sound guide unit should have a large cross section with regard to a reduction of the acoustic mass of the sound guide unit. Thus, the first two conflict with the third requirement. According to the invention, this contradiction of the first two requirements with respect to the third requirement is solved by making the inner cross section of the sound guide unit substantially elliptical in order to reduce the acoustic mass of the sound guide unit and sufficient space between the sound guide unit and the ear canal of the user, for example for an earpads to let.

3 zeigt einen Graphen zur Veranschaulichung eines Frequenzganges von In-Ear Hörern mit unterschiedlichen akustischen Massen. Um einen Frequenzgang insbesondere im höheren Frequenzbereich nach oben zu erweitern, wurde die akustische Masse der Schallführungseinheit reduziert. Die Reduzierung der akustischen Masse der Schallführungseinheit wurde dadurch erreicht, dass der Innenquerschnitt der Schallführungseinheit im Wesentlichen elliptisch ausgestaltet ist. Durch die Reduzierung der akustischen Masse der Schallführungseinheit wird der angehobene Bereich weiter zu höheren Frequenzen verschoben und kann stärker angehoben werden. 3 shows a graph illustrating a frequency response of in-ear headphones with different acoustic masses. In order to extend upwards a frequency response, especially in the higher frequency range, the acoustic mass of the sound guide unit has been reduced. The reduction of the acoustic mass of the sound guide unit was achieved in that the inner cross section of the sound guide unit is configured substantially elliptical. By reducing the acoustic mass of the sound guidance unit, the raised area is shifted further to higher frequencies and can be raised more.

Der Querschnitt der Schallführungseinheit und damit der maximale Innendurchmesser der Schallführungseinheit wird durch die Geometrie eines normalen Ohrkanales eines Anwenders, den gewünschten Tragekomfort, die benötigte akustische Abdichtung und die notwendigen Wandstärken der Bauteile begrenzt. Zur weiteren Reduzierung der akustischen Masse wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, keinen runden Querschnitt, sondern einen elliptischen Querschnitt bzw. einen Innenquerschnitt zu verwenden. Durch die Verwendung eines elliptischen Querschnitts kann eine Verdopplung der offenen Fläche und damit eine deutliche Reduzierung der akustischen Masse erreicht werden.The cross section of the sound guide unit and thus the maximum inner diameter of the sound guide unit is limited by the geometry of a normal ear canal of a user, the desired comfort, the required acoustic seal and the necessary wall thicknesses of the components. To further reduce the acoustic mass is proposed according to the invention not to use a round cross section, but an elliptical cross section or an inner cross section. By using an elliptical cross-section, a doubling of the open area and thus a significant reduction of the acoustic mass can be achieved.

Die Schallführungseinheit des In-Ear Hörers gemäß der Erfindung weist einen nicht kreisförmigen Querschnitt und vorzugsweise einen elliptischen Querschnitt auf. Optional kann die Außenkontur der Schallführungseinheit bzw. der Außenbereich der Schallführungseinheit elliptisch ausgestaltet sein. Eine elliptische Ausgestaltung der Außenkontur der Schallführungseinheit muss hinsichtlich des Tragekomforts des In-Ear Hörers keine Nachteile mit sich bringen, da ein äußerer Ohrkanal eines Nutzers typischerweise im Querschnitt elliptisch ausgestaltet ist.The sound guide unit of the in-ear earphone according to the invention has a non-circular cross section and preferably an elliptical cross section. Optionally, the outer contour of the sound guide unit or the outer area of the sound guide unit can be elliptical. An elliptical configuration of the outer contour of the sound guide unit does not have to be disadvantageous with regard to the wearing comfort of the in-ear listener, since an outer ear canal of a user is typically elliptical in cross-section.

4A bis 4C zeigen verschiedene schematische perspektivische Ansichten einer Schallführungseinheit gemäß der Erfindung. Die Schallführungseinheit gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel weist innen einen elliptischen Querschnitt auf. Zusätzlich dazu kann die Schallführungseinheit auch außen einen elliptischen Querschnitt aufweisen. Die Schallführungseinheit 13 weist einen elliptischen inneren Querschnitt 13c und optional einen elliptischen äußeren Querschnitt 13d auf. 4A to 4C show various schematic perspective views of a sound guide unit according to the invention. The sound guide unit according to the third embodiment has an inside elliptical cross-section. In addition, the sound guide unit can also have an elliptical cross section on the outside. The sound guide unit 13 has an elliptical inner cross section 13c and optionally an elliptical outer cross section 13d on.

5A und 5B zeigen jeweils schematische perspektivische Ansichten eines Ohrpolsters für einen In-Ear Hörer oder einen Ohrkanalhörer gemäß der Erfindung. Das Ohrpolster 20 weist eine Öffnung 21 in der Mitte auf, welche zur Aufnahme einer Schallführungseinheit 13 dient. Der Querschnitt der Öffnung 21 ist vorzugsweise elliptisch ausgestaltet, so dass sich der Querschnitt 21 an einen elliptischen Außenquerschnitt einer Schallführungseinheit anpassen kann bzw. angepasst ist. 5A and 5B each show schematic perspective views of an ear pad for an in-ear listener or an ear-canal listener according to the invention. The earpads 20 has an opening 21 in the middle, which for receiving a sound guide unit 13 serves. The cross section of the opening 21 is preferably designed elliptical, so that the cross section 21 can adapt to an elliptical outer cross section of a sound guide unit or is adapted.

Optional kann die Außenkontur 22 des Ohrpolsters ebenfalls einen elliptischen Querschnitt aufweisen. Alternativ dazu kann der Außenquerschnitt des Ohrpolsters 20 ebenfalls einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.Optionally, the outer contour 22 the ear cushion also have an elliptical cross-section. Alternatively, the outer cross section of the ear cushion 20 also have a circular cross-section.

Eine Lage eines angehobenen Frequenzbereiches in dem in 2 und 3 dargestellten Frequenzgang wird durch die Größe des Volumens 12 vor der Membran 11 bestimmt. Ein maximaler Innendurchmesser der Schallführungseinheit wird durch die oben beschriebenen Randbedingungen festgelegt. Die Größe des Volumens 12 vor der Membran 11 ist abhängig von dem Durchmesser der Membran 11. Bei einem kleinen Durchmesser der Membran 11 ist es einfacher, dieses Volumen klein zu halten und damit die Anhebung zu höheren Frequenzen zu verschieben. Bei größeren Durchmessern der Membran 11 muss das daraus resultierende größere Volumen 12 vor der Membran durch eine kleinere akustische Masse der Schallführungseinheit ausgeglichen werden.A location of a raised frequency range in the in 2 and 3 shown Frequency response is determined by the size of the volume 12 in front of the membrane 11 certainly. A maximum inner diameter of the sound guide unit is determined by the boundary conditions described above. The size of the volume 12 in front of the membrane 11 depends on the diameter of the membrane 11 , With a small diameter of the membrane 11 It is easier to keep this volume small and thus shift the boost to higher frequencies. For larger diameters of the membrane 11 must be the resulting larger volume 12 be compensated before the membrane by a smaller acoustic mass of the sound guide unit.

6 zeigt einen Graphen von zwei Frequenzgängen. Der gestrichelt dargestellte Frequenzgang entspricht einem In-Ear Hörer mit einem kleineren Volumen 12 vor der Membran. Der durchgezogen dargestellte Frequenzgang entspricht einem Frequenzgang eines In-Ear Hörers mit einem größeren Volumen 12 vor der Membran 11. Erfindungsgemäß kann durch eine Reduktion der akustischen Masse der Schallführungseinheit im selben Maße wie eine Vergrößerung des Volumens annähernd derselbe Frequenzgang erzielt werden. Erfindungsgemäß wird dies durch eine Schallführungseinheit mit einem elliptischen Innenquerschnitt gelöst. 6 shows a graph of two frequency responses. The dashed frequency response corresponds to an in-ear earphone with a smaller volume 12 in front of the membrane. The solid frequency response corresponds to a frequency response of an in-ear listener with a larger volume 12 in front of the membrane 11 , According to the invention, by reducing the acoustic mass of the sound guide unit to the same extent as increasing the volume, approximately the same frequency response can be achieved. According to the invention this is achieved by a sound guide unit with an elliptical inner cross section.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 7681577 B2 [0003]

Claims

In-ear earpiece or ear canal earphone, with a membrane ( 11 ), a sound guide unit ( 13 ) for passing through the membrane ( 11 ) in an ear canal of a user, wherein the sound guide unit ( 13 ) has a substantially elliptical interior cross-section.

In-ear earpiece or ear-canal earphone according to claim 1, wherein an outer contour of the sound guide unit ( 13 ) is designed substantially elliptical.

In-ear earpiece or earpiece earphone according to claim 1 or 2, further comprising an ear pad ( 20 ) with a continuous opening ( 21 ) having a substantially elliptical-shaped cross section for receiving the sound guide unit ( 13 ).

In-ear earpiece or earpiece earphone according to claim 3, wherein the outer contour or the outer cross-section of the ear cushion ( 20 ) is designed substantially elliptical.