Die Erfindung betrifft einen Kopfhörer mit einem Bügel und zwei Muscheln
und insbesondere die Anpassung der Kopfhörermuschel an die. unterschiedlichen Kopfformen
der Benutzer und die Möglichkeit, die Kopfhörer, wenn sie nicht in Gebrauch sind,
kompakt zusammenlegen zu können.
Kopfhörer sind in einer Vielzahl von Ausgestaltungen und Varianten
bekannt, für die vorliegende Erfindung ist aber nicht der Aufbau und die Lagerung
des Wandlers von Bedeutung, sondern nur die mechanische Verbindung und Ausgestaltung
der Muscheln und des Bügels.
Kopfhörerbügel gibt es in großer Zahl, so ist beispielsweise
in der AT 370 581 B ein Kopfhörerbügel geoffenbart, der nach Art einer Nürnberger
Schere aufgebaut ist und so eine ansehnliche Verkleinerung des gesamten Kopfhörers
im unbenutzten Zustand gestattet. Die Muscheln sind dabei mit dem Bügel über eine
pseudokugelige Aufhängung verbunden, was nur geringe Adaptionen an unterschiedliche
Kopfformen zuläßt, durch den Aufbau des Bügeln als Nürnberger Schere ist es
notwendig, die Leitung im Freien zu führen und dabei die Drähte durch Löcher in
den Segmenten des Scherenmechanismus zu fixieren. Diese Konstruktion bietet, wie
eingangs erwähnt, keinen überragenden Tragkomfort, stellt aber bei einfachem Aufbau
eine passable Lösung, wenn auch nicht bei starker Kompaktierung im zusammengelegten
Zustand dar.
Aus der AT 370 275 B ist ein Kopfhörerbügel bekannt, der "im Kreis"
teleskopierbar ist und so an unterschiedliche Kopfgrößen angepaßt werden
kann. Über die Aufhängung der Muscheln ist nichts ausgeführt, desgleichen nichts
über eine mögliche Kompaktierung des Kopfhörers im unbenutzten Zustand, es betrifft
diese Druckschrift ausschließlich die Anpassung des Bügels an unterschiedliche
Kopfgrößen.
Aus der AT 338 350 B ist ein Kopfhörer bekannt, der mit einem elastischen
Kopfband im Bügelbereich versehen ist, wodurch die Anpassungen an unterschiedliche
Kopfgrößen erreicht wird, ohne dass der Kopfhörerbügel selbst einer Veränderung
bedarf. Die Montage der Muscheln am Bügel wird nicht erwähnt, die Zeichnung ist
diesbezüglich rein schematisch. Es betrifft diese Druckschrift somit weder die Anpassung
des Kopfhörers an unterschiedliche Kopfformen noch die Kompaktierung des Kopfhörers
im unbenutzten Zustand. Das gleiche gilt für die Kopfhörer gemäß der AT 326
743 B, die AT 313 392 B.
Kopfhörer, die sich mit der Anpassung der Stellung und Lage der Muscheln
an die unterschiedlichen Kopfformen der Benutzer befassen, sind beispielsweise aus
der AT 368 823 B bekannt. Dabei ist jede Muschel auf einem elastischem Band befestigt,
das als Sehne im Kopfhörerbügel gespannt ist und erlaubt so durch Verschiebung entlang
des Bandes eine Größenanpassung, und durch Schrägstellung der Muschel am Anlenkpunkt
die Anpassung an die Kopfform. Durch die schräge Lage der Muschel am gespannten
Band werden in die Muschel Kräfte eingeleitet, die zu einem Kippmoment der Muschel
am Kopf führen und so trotz guter geometrischer Anpassung der Muschel nur geringen
Komfort bieten.
Aus der AT 297 111 B ist ein mehrteiliger Kopfhörerbügel mit Gelenken,
die die einzelnen Teile verbinden, bekannt, der auf diese Weise eine bessere Adaptierung
an die Kopfform ermöglichen soll, aber explizit nicht als zusammenlegbarer Kopfhörer
gedacht ist.
Ebenfalls eine Adaption an unterschiedliche Kopfgrößen und Kopfformen
ist aus der AT 217 105 B bekannt, wobei der federnde Bügel an seinen beiden Enden
gerade verlaufende Abschnitte aufweist, an denen die Muscheln verschiebbar angeordnet
sind. Über die weitere Beweglichkeit der Muscheln bezüglich des Bügels ist nichts
ausgesagt.
Aus der AT 321 388 B ist ein Kopfhörer bekannt, bei dem die Muscheln
bezüglich des Bügels um Achsen, die auf die durch den Bügel gebildete Ebene normal
stehen, verschwenkbar sind und sich so an die Schrägstellung der Ohren bzw. Auflageflächen
der Muscheln von der breitesten Stelle des Kopfes zum sich verjüngenden Kinn angepaßt
werden können, wobei noch federnde Elemente vorgesehen sind, durch die der Tragekomfort
erhöht wird. Eine Anpassung an den sich nach vorne im allgemeinen verjüngenden Kopf
ist ebensowenig vorgesehen wie eine Zusammenlegung im unbenutzten Zustand.
Schließlich ist aus der AT 276 516 B ein zusammenlegbarer Kopfhörer
bekannt, bei dem der Bügel aus zumindest drei Teilen besteht, die um Achsen, die
normal zur Bügelfläche verlaufen, zueinander parallel geschwenkt werden können,
wobei entweder die Muscheln so ausgebildet sind, dass sie nicht breiter sind als
der Bügel oder aber die Muscheln um Achsen, die parallel zu den Randabschnitten
des Bügels verlaufen, drehbar sind und so in diese Ebene geschwenkt werden können.
Weiters sind noch Kopfhörer bekannt, bei denen jede Muschel um eine
Achse, die bei bestimmungsgemäßem Gebrauch der Kopfhörer und normal gehaltenem
Kopf etwa horizontal verläuft, schwenkbar sind und diese Achsen von einem ebenfalls
waagrecht liegenden Bogen gehalten werden, der in seinem Scheitelbereich um eine
im wesentlichen vertikale Achse, die am Kopfhörerbügel montiert ist und zumindest
im wesentlichen eine Verlängerung des Endbereichs des Kopfhörers bildet, verdrehbar
ist. Diese sogenannte kardanische Aufhängung ermöglicht einen sehr hohen Tragekomfort,
benötigt aber extrem viel Platz und widersetzt sich jeder Verringerung des Kopfhörervolumens
im abgenommenen Zustand.
Es ist Ziel der Erfindung, einen Kopfhörer zu schaffen, der im abgenommenen
Zustand extrem kompaktiert werden kann, insbesondere auch den Tragekomfort keinesfalls
stört, sondern wenn möglich, noch verbessern soll.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei
Zugrundelegung eines kartesischen Raumsystems, dessen Z-Ebene die Symmetrieebene
des Kopfhörers darstellt, dessen Y-Ebene, die darauf normal stehende und durch die
Mitte des Bügels gehende Ebene ist und dessen X-Ebene eine auf beide definierten
Ebenen orthogonal stehende Ebene in beliebiger Höhe ist, zwischen dem Kopfhörerbügel
und der gegebenenfalls gelenkigen Aufhängung jeder Muschel eine Drehachse vorgesehen
ist, die mit jeder der drei Ebenen einen Winkel von zumindest 10°, bevorzugt von
zumindest 15° einschließt. Durch diese Maßnahme erreicht man auf überraschende
Weise, dass es unabhängig von der weiteren Aufhängung der Muscheln stets möglich
ist, die Muscheln bezüglich der Ebene des Bügels, der Y-Ebene, so zu verdrehen,
dass die Muscheln mit ihren Hauptabmessungen etwa parallel und im wesentlichen in
diese Ebene zu liegen kommen, wodurch eine besonders kompakte Zusammenlegung der
nicht benutzten Kopfhörer möglich wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung schließt die Drehachse mit
zumindest zwei der drei Ebenen einen Winkel von zumindest 20°, besonders bevorzugt
von 25° ein. Damit erreicht man eine besonders kompakte Ausbildung des die Drehachse
körperlich darstellenden Gelenks.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die beiden
Drehachsen der beiden Muscheln durch Drehung um 180° um die Schnittgerade der Z-Ebene
und der Y-Ebene (Z-Achse) zur Deckung gebracht werden können. Dadurch werden die
Muscheln mit ihren Auflageflächen zueinander gerichtet positioniert und der zusammengelegte
Kopfhörer wird besonders kompakt.
Erfindungsgemäß werden die zusätzlichen Ziele dadurch erreicht,
dass jede Muschel des Kopfhörers mit dem Bügel über mindestens zwei Achsen gelenkig
verbunden ist, wobei die beiden Drehachsen einander schneiden und der Schnittpunkt
auf der Zentralachse der Muschel liegt.
Die Kopfhörermuscheln sind auch bei sehr eigenwillig ausgebildeten
Kopfhörern im wesentlichen mit einem kreisrunden oder ovalen Querschnitt im Bereich
der Kontaktfläche mit dem menschlichen Kopf versehen und weisen daher normal auf
diese mittlere Kontaktfläche eine Zentralachse genannte Achse auf, die in vielen
Fällen auch eine Symmetrieachse zumindest für die wesentlichsten Elemente der Muschel
darstellt. Bei besonders außergewöhnlich gestalteten Querschnitten und Kontaktflächen
des Kopfhörers kann der Schwerpunkt dieser Kontaktfläche als Fußpunkt oder
Durchstoßpunkt der Zentralachse der Kontaktfläche angesehen werden.
In einer Ausgestaltung treffen die beiden Schwenkachsen etwa im Bereich
des Durchstoßpunktes der Zentralachse durch die mittlere Auflagefläche des
Kopfhörers auf die Zentralachse.
In einer weiteren Ausgestaltung spannen die beiden Drehachsen einen
Winkel von 5° bis 75°, bevorzugt von 10° bis 20°, besonders bevorzugt von etwa 15°,
zueinander auf.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt
- die Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Kopfhörer, rein schematisch mit den
eingetragenen wesentlichen Bezugsebenen,
- die Fig. 2 eine Darstellung normal zur Z-Ebene,
- die Fig. 3 eine Ansicht normal zur Y-Ebene,
- die Fig. 4 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles IV der Fig. 3,
- die Fig. 5 einen zusammengelegten Kopfhörer in drei Ansichten und
- die Fig. 6 eine Variante ähnlich der Fig. 5, aber nur in Draufsicht.
Die Fig. 1 zeigt einen in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichneten erfindungsgemäß
ausgebildeten Kopfhörer. Der Kopfhörer besteht im wesentlichen aus einem Bügel 2
und zwei nicht weiter unterschiedenen Muscheln 3. Der Übergang zwischen dem Bügel
2 und den Muscheln 3 kann nun wie eingangs erwähnt, auf vielerlei Art erfolgen,
dargestellt und in der Folge beschrieben ist eine besonders bevorzugte erfindungsgemäße
Ausgestaltung.
Zuerst soll aber an Hand der perspektivischen Ansicht der Fig. 1 das
Bezugssystem, auf das die Lage der verschiedenen Drehachsen bezogen wird, näher
erläutert werden: Die Symmetrieebene des Kopfhörers wird als Z-Ebene bezeichnet
und ist auch als solche in der Zeichnung eingetragen. Normal zur Z-Ebene und durch
die Mitte des Bügels 2 verlaufend, ist die Y-Ebene definiert, wie in Fig. 2 genauer
eingezeichnet. Die X-Ebene, die auf die beiden genannten Ebenen normal steht, kann
in beliebiger Höhe angenommen werden, sie wird nur zur Definition von Winkeln zwischen
sich und den Drehachsen benötigt. In Fig. 1 sind zwar diese drei Ebenen eingetragen,
nicht aber die Achsen des daraus resultierenden orthogonalen Koordinatensystems,
weil die Achsen für die vorliegende Erfindung wesentlich weniger Bedeutung aufweisen
als die Ebenen.
Die Bestimmung der Lage der Ebene Z ist eine problemlose Selbstverständlichkeit,
die Lage der Ebene Y hingegen, wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann bei sehr eigenwillig
gestalteten Kopfhörern zu Definitionsproblemen führen, da es durchaus auch Kopfhörer
gibt, deren Bügel nicht auf so eindeutige Weise eine Mittelebene definieren, wie
dies beim dargestellten Kopfhörer der Fall ist. Da aber alle Kopfhörer, die einigermaßen
auf Tragkomfort Wert legen, die Mitte 4 des Scheitels des Bügels und die Mitte (Schwerpunkt)
der Muscheln 3 des Kopfhörers (im außerordentlichen Gestaltungsfall der Schwerpunkt
der als eben angenommenen Kontaktfläche der Muschel mit dem Kopf), in sehr engen
Grenzen gleich anordnen, kann auch bei derart eigenwillig gestalteten Kopfhörern
die Ebene Y mit engen Toleranzen gefunden und festgelegt werden.
Wenn diese beiden Ebenen gefunden sind, so kann die X-Ebene in jeder
beliebigen Höhe angenommen werden, ihre Richtung liegt bereits eindeutig fest. Im
dargesellten Ausführungsbeispiel wurde die X-Ebene in den mittleren Bereich der
Gelenkskonstruktion 6, d.i. die Gesamtheit der Konstruktion, die den Bügel 2 mit
den Muscheln 3 verbindet, gelegt.
Aus Fig. 1 und insbesondere aus Fig. 4 geht hervor, dass im gezeigten
Ausführungsbeispiel die Muscheln 3 eine kreisförmige Ausbildung sowohl der Kontaktfläche
7 als auch der inneren Lautsprecherfläche 8 aufweisen. Dies ist nicht notwendig,
bei sehr eigenwillig geformten Muscheln ist es zur Bestimmung der erfindungsgemäßen
Relationen notwendig, entsprechende Äquivalenzgrößen heranzuziehen. Dazu eignet
sich eine bestmögliche Annäherung der Kontaktfläche 7 an eine Ebene und der Ersatz
der Kreismitte 9 der Fig. 4 durch den Schwerpunkt der ebenen Ersatzkontaktfläche.
So ist es möglich, auch bei sehr eigenwillig gestalteten Muscheln eine Zentralachse
10 zu definieren.
Erfindungsgemäß werden nun die zum Erreichen eines hervorragenden
Tragkomforts vorgesehen Drehachsen K1 und K2 folgendermaßen bezüglich der
Bezugsebenen angeordnet: Die Muschel 3 ist um eine Drehachse K1 eines Armes 12 drehbar.
Der Arm 12 wiederum ist um eine Drehachse K2 des Bügels 2 drehbar. Die Drehachse
K2 kann, wie im gezeigten Beispiel, an einem Tragarm 15 des Bügels 2 angeordnet
sein, der, für die Zwecke der Anpassung an die Kopfform des Benutzers als fest mit
dem Bügel verbunden anzusehen ist, wenn er auch, wie unten angeführt, bezüglich
des Bügels ebenfalls schwenkbar sein kann.
Die beiden Drehachsen K1, K2 schneiden einander, wie aus dem Zusammenhalt
der Fig. 3 und 4 hervorgeht, auf der Zentralachse 10 der Muschel 3, bevorzugt im
Gebiet der Auflagefläche 7. Durch diese Maßnahme wird mit geringstem Platzbedarf
sichergestellt, dass die durch die federnde Elastizität des Bügels 2 bewirkte Anlage
der Muschel 3 am Kopf des Benutzers unabhängig von dessen Kopfform praktisch momentenfrei
erfolgt und so den höchsten Komfort bietet.
Es ist auch möglich, von dem in Fig. 3 dargestellten Idealschnittpunkt
abzuweichen, sei es entlang der Zentralachse 10 oder durch Verlagern des Schnittpunktes
von der Zentralachse 10 weg, es führen aber all diese Abweichungen, sofern sie über
sehr geringe Abstände hinausgehen, zu einer merklichen Verschlechterung des Tragkomforts.
Nur bei extrem weicher und dicker Auflage 13 der Muscheln 3 ist es möglich, den
Schnittpunkt auf der Zentralachse etwas von der Kontaktebene 7 weg in Richtung des
Zentrums des Kopfhörers, zur Lautsprecherebene 8 (Fig. 1) zu verlegen, um der Kompression
und damit Deformation der Auflage 13 Rechnung zu tragen. Damit wird bei der Benutzung
des Kopfhörers der Schnittpunkt wiederum möglichst genau in die reale Kontaktebene
gebracht.
Es ist auch möglich, die beiden Drehachsen K1, K2 nicht zum Schnitt
zu bringen, sondern knapp aneinander vorbeilaufen zu lassen, dies ist aber ebenso
wie die oben genannte Verlagerung des Schnittpunktes mit einer Verringerung des
Tragkomforts verbunden und daher als Verschlechterung anzusehen. Aus diesem Grund
ist es Wünschenswert, die oben genannte Konstellation des Schnittpunktes im Rahmen
der herstellungsbedingten Toleranzen anzustreben.
Erfindungsgemäß ist zur Kompaktierung des Kopfhörers auf kleinstem
Raum, wenn er nicht getragen wird, sein Zusammenklappen vorgesehen. Dazu ist eine
Raumachse R, um die das Zusammenklappen erfolgt, vorgesehen (Fig. 2 und 3), die
mit jeder der drei definierten Bezugsebenen einen Winkel von zumindest 10°, bevorzugt
von zumindest 15° einschließt. Unabhängig von der Aufhängung der Muscheln
am Bügel, somit auch bei Muschelaufhängungen, die nicht der oben definierten Erfindung
entsprechen, ist es dadurch möglich, die Kopfhörer mit ihren Kontaktebenen 7 im
wesentlichen parallel zur Y-Ebene (Zeichenebene der Fig. 3) zu drehen und dabei,
je nach Größe des Bügels 2 und der Muscheln 3, diese nebeneinander oder mit
praktisch fluchtender Zentralachse 10 "aufeinander" anzuordnen und so zu einer besonders
kompakten Form des nicht getragenen Kopfhörers zu kommen.
Die Fig. 5 zeigt in drei Ansichten einen auf die erfindungsgemäße
Weise zusammengelegten Kopfhörer 1: Am Bügel 2 sind über einfache, elastische Arme
14 Muscheln 3 befestigt. Zwischen dem Bügel und jedem der Arme ist eine Drehachse
R vorgesehen, die die obigen Bedingungen bezüglich ihrer Lage im Raum erfüllt. Die
beiden Drehachsen sind nicht symmetrisch bezüglich der Z-Ebene (Fig. 1) angeordnet,
sondern zentralsymmetrisch bezüglich der Z-Achse, d.h., eine der beiden Drehachsen
R ist "vor", die andere "hinter" der Y-Ebene am Bügel 2 vorgesehen. Dadurch werden
die beiden Muschel 3 mit ihren Kontaktflächen 7 zueinander geklappt und der Raum
unter dem Bügel 2 wird bestmöglich genützt. Es ist aus der Fig. 5 leicht ersichtlich,
dass durch entsprechende Wahl der Länge des Bügels 2 und der Arme 14 die Position
der Muscheln zueinander im zusammengeklappten Zustand beeinflußt werden kann.
Eine Variante ist in Fig. 6 dargestellt: Der Kopfhörer 1 weist nicht
nur die Drehachsen R auf, sondern auch die Drehachsen K1 und K2, und durch die getroffene
Wahl der Abmessungen kommen die Muscheln 3 im zusammengeklappten Zustand voll zur
Deckung, die höchstmögliche Kompaktierung ist erreicht. Diese Kompaktierung ist,
wie der Vergleich mit der Fig. 5 zeigt, nur von der Lage und Ausrichtung der Drehachse
R abhängig, die Drehachsen K1 und K2 tragen dazu nichts bei.