DE202011002165U1

DE202011002165U1 - Ohrstück-Positionierung und -halterung

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Publication number: DE202011002165U1
Application number: DE202011002165U
Authority: DE
Original assignee: Bose Corp
Current assignee: Bose Corp
Priority date: 2010-08-16
Filing date: 2011-01-31
Publication date: 2011-05-19
Anticipated expiration: 2021-02-01
Also published as: US20130148838A1; CN102378077A; EP2606658A1; EP3223534B1; JP5612769B2; CN103155588B; EP3487186B1; EP3223535B1; JP2017143563A; US8989426B2; CN102378078B; EP3223535B2; CN103155588A; WO2012024226A1; US10045113B2; CN102378078A; JP2015228694A; US20180184187A1; US20150098605A1; US9036852B2

Abstract

Ohrstück (10), umfassend: ein Elektronikmodul (16), das eine Kommunikationselektronik umfasst, die mit einem akustischen Treibermodul (14) gekoppelt ist, das einen akustischen Treiber (116) aufnimmt; und eine Ohrschnittstellenstruktur (12, 20), die mit dem akustischen Treibermodul gekoppelt ist, umfassend: einen Körper (12), der gestaltet ist, um in mindestens einen Teil der Ohrmuschel (47) des Ohrs eines Benutzers zu passen, wobei der Körper ein Austrittsteilstück (15) aufweist, das gestaltet ist, um mindestens teilweise in den Ohrkanal des Ohrs des Benutzers zu passen, und einen Durchgang (18), der gestaltet ist, um Schallwellen aus dem akustischen Treiber mindestens vom Austrittsteilstück zum Ohrkanal des Benutzers zu leiten; und eine Positionierungs- und Halterungsstruktur (20), die sich von dem Körper aus erstreckt und an einem Ende (35) endet, wobei die Positionierungs- und Halterungsstruktur gekrümmt ist, um im Allgemeinen der Krümmung der Antihelix (42) des Ohrs des Benutzers hinten an der Ohrmuschel...

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Beschreibung beschreibt eine Positionierungs- und Halterungsstruktur für ein Ohrstück.
KURZDARSTELLUNG
Nach einem Aspekt umfasst ein Ohrstück ein Elektronikmodul für den drahtlosen Empfang ankommender Audiosignale aus einer externen Quelle. Das Elektronikmodul umfasst ein Mikrofon zum Umwandeln von Schall in ausgehende Audiosignale. Das Elektronikmodul umfasst ferner Schaltungen zum drahtlosen Übertragen der ausgehenden Audiosignale. Das Ohrstück umfasst ferner ein Audiomodul, das einen akustischen Treiber zum Umwandeln der empfangenen Audiosignale in akustische Energie umfasst. Das Ohrstück umfasst ferner einen ohrinternen Abschnitt. Der ohrinterne Abschnitt umfasst einen Körper. Der Körper umfasst ein Austrittsteilstück, das dimensioniert und angeordnet ist, um in den Ohrkanaleingang eines Benutzers zu passen, einen Durchgang zum Leiten der akustischen Energie von dem Audiomodul zu einer Öffnung in dem Austrittsteilstück, und eine Positionierungs- und Halterungsstruktur. Die Positionierungs- und Halterungsstruktur umfasst mindestens einen äußeren Schenkel und einen inneren Schenkel. Sowohl der äußere Schenkel als auch der innere Schenkel ist an einem Befestigungsende an dem Körper befestigt und an einem Verbindungsende aneinander befestigt. Der äußere Schenkel liegt in einer Ebene. Die Positionierungs- und Halterungsstruktur ist im Wesentlichen steifer, wenn eine Kraft auf das Ende in einer Drehrichtung in der Ebene des äußeren Schenkels ausgeübt wird, als wenn sie in der entgegengesetzten Drehrichtung in der Ebene des äußeren Schenkels ausgeübt wird. In seiner vorgesehenen Position berührt einer der beiden Schenkel die Antihelix (42) hinten an der Ohrmuschel; das Verbindungsende befindet sich unter der Antihelix 42, ein ebener Abschnitt des Körpers berührt die Ohrmuschel, und ein Abschnitt des Körpers befindet sich unter dem Antitragus. Die Ebene des äußeren Schenkels kann im Verhältnis zu der Körperebene geneigt sein. Wenn das Ohrstück in das Ohr eingesetzt wird und der Körper im Uhrzeigersinn gedreht wird, kann eines der folgenden Element eine weitere Drehung im Uhrzeigersinn verhindern: (1) das Verbindungsende berührt die Basis der Helix, oder (2) das Verbindungsende wird im Cymba-Conchalis-Bereich der Antihelix eingeklemmt, oder (3) der innere Schenkel berührt die Basis der Helix. Wenn sich das Ohrstück an der richtigen Stelle befindet, kann eine Reaktionskraft ausgeübt werden, die den äußeren Schenkel gegen die Antihelix hinten an der Ohrmuschel drückt. Der Körper kann ein Austrittsteilstück und ein inneres Teilstück umfassen, und das innere Teilstück kann ein härteres Material als das Austrittsteilstück umfassen. Das Austrittsteilstück kann ein Material einer Härte von ungefähr 16 Shore A umfassen, und das innere Teilstück kann ein Material von ungefähr 70 Shore A umfassen. Das akustische Modul kann eine Mündung umfassen, um Schallwellen zu dem Austrittsteilstück zu leiten. Die Mündung kann durch einen in einer Richtung gemessenen Außendurchmesser gekennzeichnet sein. Das Austrittsteilstück kann durch einen in der Richtung gemessenen Durchmesser gekennzeichnet sein. Der Außendurchmesser der Mündung kann kleiner als der Innendurchmesser des Austrittsteilstücks sein. Das Austrittsteilstück und die Mündung können im Allgemeinen oval sein. Die kleine Achse des Austrittsteilstücks kann ungefähr 4,80 mm und die kleine Achse der Mündung kann ungefähr 4,05 mm betragen. Das Audiomodul kann derart orientiert sein, dass ein Abschnitt des Audiomoduls sich in der Ohrmuschel des Ohrs eines Benutzers befindet, wenn sich das Ohrstück an der richtigen Stelle befindet. Die Steifigkeit, wenn eine Kraft in einer Richtung ausgeübt wird, die zu der Ebene rechtwinklig ist, kann geringer als 0,01 N/mm sein.
Nach einem anderen Aspekt umfasst ein Ohrstück ein Elektronikmodul für den drahtlosen Empfang ankommender Audiosignale aus einer externen Quelle. Das Elektronikmodul umfasst ein Mikrofon zum Umwandeln von Schall in ausgehende Audiosignale. Das Elektronikmodul umfasst ferner Schaltungen zur drahtlosen Übertragung der ausgehenden Audiosignale. Das Ohrstück umfasst ferner ein Audiomodul, das einen akustischen Treiber zum Umwandeln der empfangenen Audiosignale in akustische Energie umfasst. Das Ohrstück umfasst ferner einen ohrinternen Abschnitt. Der ohrinterne Abschnitt umfasst einen Körper, der ein Ohrkanalteilstück umfasst, das dimensioniert und angeordnet ist, um in den Ohrkanal eines Benutzers zu passen, und einen Durchgang zum Leiten der akustischen Energie von dem Audiomodul zum Ohrkanal des Benutzers. Der äußere Schenkel kann in einer Ebene liegen. Die Positionierungs- und Halterungsstruktur kann im Wesentlichen steifer sein, wenn eine Kraft auf das Ende in einer Drehrichtung in der Ebene des äußeren Schenkels ausgeübt wird, als wenn sie in der entgegengesetzten Drehrichtung in der Ebene des äußeren Schenkels ausgeübt wird. Die Steifigkeit, wenn eine Kraft in einer Richtung ausgeübt wird, die zu der Ebene des äußeren Schenkels rechtwinklig ist, kann geringer sein als die Steifigkeit, wenn eine Kraft entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn in der Ebene des äußeren Schenkels ausgeübt wird. Die Steifigkeit, wenn eine Kraft in einer Richtung ausgeübt wird, die zu der Ebene des äußeren Schenkels rechtwinklig ist, kann geringer sein als das 0,8-fache der Steifigkeit, wenn eine Kraft entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn in der Ebene des äußeren Schenkels ausgeübt wird. Die Steifigkeit, wenn eine Kraft in einer Richtung, die zu der Ebene des äußeren Schenkels rechtwinklig ist, ausgeübt wird, kann geringer sein als 0,01 N/mm.
Nach einem anderen Aspekt umfasst ein Ohrstück ein Elektronikmodul für den drahtlosen Empfang ankommender Audiosignale aus einer externen Quelle. Das Elektronikmodul umfasst ein Mikrofon zum Umwandeln von Schall in ausgehende Audiosignale. Das Elektronikmodul umfasst ferner Schaltungen zur drahtlosen Übertragung der ausgehenden Audiosignale. Das Ohrstück umfasst ferner ein Audiomodul, das einen akustischen Treiber zum Umwandeln der empfangenen Audiosignale in akustische Energie umfasst. Das Ohrstück umfasst ferner einen ohrinternen Abschnitt, der einen Körper umfasst. Der Körper umfasst ein Austrittsteilstück, das dimensioniert und angeordnet ist, um in den Ohrkanal eines Benutzers zu passen, einen Durchgang zum Leiten der akustischen Energie von dem Audiomodul zu einer Öffnung in dem Austrittsteilstück, und eine Positionierungsstruktur, die einen inneren Schenkel und einen äußeren Schenkel umfasst. Der innere Schenkel und der äußere Schenkel werden an einem Befestigungsende an dem Körper befestigt und werden an einem Verbindungsende aneinander befestigt. Die Positionierungsstruktur stellt mindestens drei Möglichkeiten bereit, um eine Drehung im Uhrzeigersinn über eine Drehposition des Ohrstücks hinaus zu verhindern. Die Möglichkeiten beinhalten folgende: die Spitze berührt die Basis der Helix, die Spitze wird unter der Antihelix im Cymba-Conchalis-Bereich eingeklemmt, und der innere Schenkel berührt die Basis der Helix. Das Ohrstück kann ferner eine Halterungsstruktur umfassen. Die Halterungsstruktur kann einen inneren Schenkel und einen äußeren Schenkel umfassen. Der innere Schenkel und der äußere Schenkel können an einem Befestigungsende an dem Körper befestigt sein und an einem Verbindungsende aneinander befestigt sein. Wenn sich das Ohrstück an ihrer vorhergesehen Stelle befindet, kann der äußere Schenkel gegen die Antihelix hinten an der Ohrmuschel gedrückt werden, und es kann mindestens eine der folgenden Situationen vorliegen: (1) die Spitze kann sich unter der Antihelix befinden, oder (2) ein Abschnitt mindestens entweder des Körpers oder des äußeren Schenkels kann sich unter dem Antitragus befinden, oder (3) der Körper kann in den Ohrkanal eingreifen.
Nach einem anderen Aspekt umfasst ein Ohrstück ein Elektronikmodul für den drahtlosen Empfang ankommender Audiosignale aus einer externen Quelle. Das Elektronikmodul umfasst ein Mikrofon zum Umwandeln von Schall in ausgehende Audiosignale. Das Elektronikmodul umfasst ferner Schaltungen zur drahtlosen Übertragung der ausgehenden Audiosignale. Das Ohrstück umfasst ferner ein Audiomodul, das einen akustischen Treiber zum Umwandeln der empfangenen Audiosignale in akustische Energie umfasst. Das Ohrstück umfasst ferner einen Körper, der ein Austrittsteilstück umfasst, das dimensioniert und angeordnet ist, um in den Ohrkanal eines Benutzers zu passen. Dieser Körper umfasst ferner einen Durchgang zum Leiten der akustischen Energie von dem Audiomodul zu einer Öffnung in dem Austrittsteilstück. Der Körper umfasst ferner eine Halterungsstruktur, die einen inneren Schenkel und einen äußeren Schenkel umfasst. Der innere Schenkel und der äußere Schenkel können an einem Befestigungsende an dem Körper befestigt sein und an einem Verbindungsende aneinander befestigt sein. Wenn sich das Ohrstück an ihrer vorgesehenen Stelle befindet, wird der äußere Schenkel gegen die Antihelix hinten an der Ohrmuschel gedrückt, der Körper greift in den Ohrkanal ein und es liegt mindestens eine der folgenden Situationen vor: (1) die Spitze befindet sich unter der Antihelix; (2) ein Abschnitt mindestens entweder des Körpers oder des äußeren Schenkels befindet sich unter dem Antitragus.
Nach einem anderen Aspekt umfasst eine Positionierungs- und Halterungsstruktur für ein ohrinternes Ohrstück einen äußeren Schenkel und einen inneren Schenkel, die an einem Befestigungsende aneinander befestigt sind und an dem anderen Ende an einem Körper des Ohrstücks befestigt sind. Der äußere Schenkel liegt in einer Ebene. Die Positionierungs- und Halterungsstruktur weist eine Steifigkeit auf, die größer ist, wenn eine Kraft auf das Befestigungsende im Gegenuhrzeigersinn in der Ebene des äußeren Schenkels ausgeübt wird, als wenn eine Kraft auf das Befestigungsende in einem Uhrzeigersinn in der Ebene des äußeren Schenkels ausgeübt wird. Die Steifigkeit, wenn eine Kraft im Gegenuhrzeigersinn ausgeübt wird, kann mehr als dreimal die Steifigkeit sein, wenn eine Kraft im Uhrzeigersinn ausgeübt wird. Die Steifigkeit, wenn eine Kraft in einer Richtung ausgeübt wird, die zu der Ebene des äußeren Schenkels rechtwinklig ist, kann geringer sein als wenn eine Kraft entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn in der Ebene des äußeren Schenkels ausgeübt wird. Die Steifigkeit, wenn eine Kraft in einer Richtung ausgeübt wird, die zu der Ebene des äußeren Schenkels rechtwinklig ist, kann geringer sein als das 0,8-fache der Steifigkeit, wenn eine Kraft entweder im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn in der Ebene des äußeren Schenkels ausgeübt wird. Die Steifigkeit, wenn eine Kraft in einer Richtung ausgeübt wird, die zu der Ebene des äußeren Schenkels rechtwinklig ist, kann geringer sein als 0,01 N/mm.
Nach einem anderen Aspekt umfasst eine Positionierungsstruktur für ein ohrinternes Ohrstück einen ersten Schenkel und einen zweiten Schenkel, die an einem Befestigungsende aneinander befestigt sind, um eine Spitze zu bilden, und an dem anderen Ende an einem Körper des Ohrstücks befestigt sind. Die Positionierungsstruktur stellt mindestens drei Möglichkeiten bereit, um eine Drehung im Uhrzeigersinn des Ohrstücks über eine Drehposition hinaus zu verhindern. Die Möglichkeiten sind folgenden: die Spitze berührt die Basis der Helix; die Spitze wird unter der Antihelix im Cymba-Conchalis-Bereich eingeklemmt; und der innere Schenkel berührt die Basis der Helix.
Nach einem anderen Aspekt umfasst eine Halterungsstruktur eines ohrinternen Ohrstücks einen inneren Schenkel und einen äußeren Schenkel. Der innere Schenkel und der äußere Schenkel werden an einem Befestigungsende an dem Körper befestigt und an einem Verbindungsende aneinander befestigt. Wenn sich das Ohrstück an ihrer vorgesehenen Stelle befindet, wird der äußere Schenkel gegen die Antihelix hinten an der Ohrmuschel gedrückt, der Körper greift in den Ohrkanal ein; und es ergibt sich mindestens eine der folgenden Situationen: (1) die Spitze befindet sich unter der Antihelix; oder (2) ein Abschnitt mindestens entweder des Körpers oder des äußeren Schenkels befindet sich unter dem Antitragus.
Nach einem anderen Aspekt umfasst eine Positionierungs- und Halterungsstruktur für ein ohrinternes Ohrstück einen inneren Schenkel und einen äußeren Schenkel, die an einem Befestigungsende aneinander befestigt sind und an einem zweiten Ende an einem Ohrstückkörper befestigt sind. Der innere Schenkel und der äußere Schenkel sind angeordnet, um mindestens drei Möglichkeiten bereitzustellen, um die Drehung im Uhrzeigersinn der Ohrenstücke zu verhindern. Die Möglichkeiten sind folgende: die Spitze berührt die Basis der Helix, die Spitze wird unter der Antihelix eingeklemmt, und der innere Schenkel berührt die Basis der Helix. Der innere Schenkel und der äußere Schenkel sind ferner derart angeordnet, dass, wenn sich das Ohrstück an ihrer vorgesehenen Stelle befindet, der äußere Schenkel gegen die Antihelix hinten an der Ohrmuschel gedrückt wird, der Körper in den Ohrkanal eingreift; und mindestens eine der folgenden Situationen vorliegt: (1) die Spitze befindet sich unter der Antihelix; oder (2) ein Abschnitt mindestens entweder des Körpers oder des äußeren Schenkels befindet sich unter dem Antitragus.
Weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung hervorgehen, wenn sie in Zusammenhang mit der nachstehenden Zeichnung gelesen wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine Seitenansicht eines menschlichen Ohrs.
2 mehrere Ansichten eines Ohrstücks.
3 mehrere Ansichten eines Abschnitts des Ohrstücks.
4 eine Ansicht eines menschlichen Ohrs mit dem Ohrstück an der richtigen Stelle.
5 eine isometrische Ansicht und eine Querschnittsansicht eines Abschnitt des Ohrstücks.
6 einen schematischen Querschnitt eines Abschnitts des Ohrstücks.
7A bis 7D Ansichten eines Abschnitts des Ohrstücks.
8 eine auseinandergezogene Ansicht des Ohrstücks.
9 eine isometrische Ansicht und eine Querschnittsansicht eines Abschnitts des Ohrstücks.
10 eine isometrische Ansicht des Körpers des Ohrstücks, wobei ein Abschnitt des Körpers entfernt wurde.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 zeigt das menschliche Ohr und ein kartesisches Koordinatensystem, um die Terminologie zu identifizieren, die in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird. In der nachstehenden Beschreibung beziehen sich „vorne” oder „vorderer” auf die Plus-Richtung an der X-Achse entlang, „hinten” oder „hinterer” beziehen sich auf die Minus-Richtung an der X-Achse entlang; „oberhalb” oder „oben” beziehen sich auf die Plus-Richtung an der Y-Achse entlang, „unterhalb” oder „unten” beziehen sich auf die Minus-Richtung an der Y-Achse entlang; „auf” und „nach außen” beziehen sich auf die Plus-Richtung an der Z-Achse entlang (aus der Seite heraus), und „hinter” oder „unter” oder „nach innen” beziehen sich auf die Minus-Richtung an der Z-Achse entlang (in die Seite hinein).
Die nachstehende Beschreibung betrifft ein Ohrstück, das in das rechte Ohr passt. Für ein Ohrstück, die in das linke Ohr passt, können einige der Definitionen, oder die „Plus-” und „Minus-” Richtungen umgekehrt sein, und „im Uhrzeigersinn” und „im Gegenuhrzeigersinn” können eine Drehung in andere Richtungen im Verhältnis zum Ohr oder zu anderen Elementen bedeuten als es in der nachstehenden Beschreibung beabsichtigt ist. Es kann viele verschiedene Ohrgrößen und Ohrgeometrien geben. Manche Ohren haben zusätzliche Merkmale, die in 1 nicht gezeigt werden. Manche Ohren haben nicht alle Merkmale, die in 1 gezeigt werden. Einige Merkmale können mehr oder weniger deutlich sein als sie in 1 gezeigt werden.
2 zeigt mehrere Ansichten eines ohrinternen Ohrstücks 10. Das Ohrstück 10 umfasst einen Körper 12, ein akustisches Treibermodul 14, das mechanisch mit einem optionalen Elektronikmodul 16 gekoppelt werden kann. Der Körper 12 kann ein Austrittsteilstück 15 aufweisen, das in den Ohrkanal passt. Andere Bezugsnummern werden nachstehend identifiziert. Das Ohrstück kann drahtlos sein, d. h. dass eventuell kein Draht oder Kabel vorhanden ist, der bzw. das das Ohrstück mechanisch oder elektronisch mit einer beliebigen anderen Vorrichtung koppelt. Einige Elemente des Ohrstücks 10 sind eventuell in manchen Ansichten nicht zu sehen.
Das optionale Elektronikmodul 16 kann ein Mikrofon an einem Ende 11 des Elektronikmoduls 16 umfassen. Das optionale Elektronikmodul 16 kann auch elektronische Schaltungen, um drahtlos ausgestrahlte elektronische Signale zu empfangen; elektronische Schaltungen, um Audiosignale an den akustischen Treiber zu übertragen und seinen Betrieb zu steuern; eine Batterie; und andere Schaltungen umfassen. Das Elektronikmodul kann in einem im Wesentlichen quaderförmigen Gehäuse mit ebenen Wänden eingeschlossen sein.
Es ist wünschenswert, das ohrinterne Ohrstück 10 derart in das Ohr einzusetzen, dass sie richtig orientiert ist, stabil ist (d. h. im Ohr bleibt) und angenehm zu tragen ist. Die richtige Orientierung kann das Positionieren des Körpers umfassen, so dass das Elektronikmodul, soweit vorhanden, derart orientiert ist, dass das Mikrofon in Richtung auf den Mund des Benutzers gerichtet ist, und so dass eine ebene Oberfläche des Elektronikmoduls 16 neben oder an der Seite des Kopfes des Benutzers positioniert ist, um eine übermäßige Bewegung des Ohrstücks zu vermeiden. Ein Elektronikmodul 16, soweit vorhanden, und die mögliche drahtlose Eigenschaft des Ohrstücks machen die Orientierung und Stabilität des Ohrstücks komplizierter als bei Ohrstücken, die über Drähte oder Kabel verfügen und die kein Elektronikmodul aufweisen. Die Drähte neigen dazu, das Ohrstück derart zu orientieren, dass der Draht oder das Kabel nach unten hängt, so dass durch das Fehlen des Drahtes oder Kabels die richtige Orientierung schwieriger zu erreichen ist. Wenn das Elektronikmodul nicht vorhanden ist, könnte eine richtige Orientierung das Orientieren des Körpers umfassen, so dass das Austrittsteilstück 15 im Verhältnis zum Ohrkanal richtig ausgerichtet ist. Das Elektronikmodul 16 neigt dazu, im Verhältnis zu anderen Bestandteilen des Ohrstücks schwer zu sein, so dass es dazu neigt, den Massenschwerpunkt nach außen zu verschieben, wo kein Kontakt zwischen dem Ohrstück und dem Kopf des Benutzers besteht, so dass das Ohrstück dazu neigt, sich an der Y-Achse entlang nach unten zu bewegen und sich um die Z-Achse und die X-Achse zu drehen.
3 zeigt eine Ausschnittsansicht des Körpers 12. Der Körper 12 umfasst einen Durchgang 18, um Schallwellen zu leiten, die von dem akustischen Treiber in dem akustischen Treibermodul zum Ohrkanal ausgestrahlt werden. Der Körper 12 weist eine im Wesentlichen ebene Oberfläche 13 auf, die im Wesentlichen an einem Ende an der Ohrmuschel anliegt. Von dem Körper 12 aus erstreckt sich eine Positionierungs- und Halterungsstruktur 20, die zusammen mit dem Körper 12 das Ohrstück ohne die Verwendung von Ohraufhängern oder so genannten „Klipp-Ohraufhängern”, die unstabil (aus dem Ohr fallen), unbequem (weil sie gegen das Ohr drücken) oder schlecht passend (weil sie sich nicht an das Ohr anpassen) sein können, an der richtigen Stelle hält. Die Positionierungs- und Halterungsstruktur 20 umfasst mindestens einen äußeren Schenkel 22 und einen inneren Schenkel 24, die sich von dem Körper aus erstrecken. Andere Umsetzungen können zusätzliche Schenkel aufweisen, wie etwa einen Schenkel 23, der gestrichelt gezeigt wird. Jeder der beiden Schenkel ist mit dem Körper an jeweils einem Ende 26 und 28 verbunden. Der äußere Schenkel ist gekrümmt, um im Allgemeinen der Krümmung der Antihelix 42 hinten an der Ohrmuschel 47 zu folgen. Die zweiten Enden eines jeden Schenkels werden in dem Punkt 30 verbunden. Die verbundenen inneren und äußeren Schenkel können sich über den Punkt 30 hinaus bis zu einem Ende 35 der Positionierungs- und Halterungsstruktur erstrecken. Bei einer Umsetzung wird die Positionierungs- und Halterungsstruktur 20 aus Silikon mit einem Durometerwert von 16 Shore A angefertigt. Der äußere Schenkel 22 liegt in einer Ebene.
Die Positionierungs- und Halterungsstruktur ist im Wesentlichen steifer (weniger nachgiebig), wenn eine Kraft auf das Ende 35 im Gegenuhrzeigersinn ausgeübt wird, wie es der Pfeil 37 angibt (um die Z-Achse), als wenn eine Kraft auf das Ende 35 im Uhrzeigersinn um die Z-Achse herum ausgeübt wird, wie es der Pfeil 39 angibt. Der Unterschied der Nachgiebigkeit kann durch die Geometrie der beiden Schenkel 22 und 24, das Material der beiden Schenkel 22 und 24 und durch das Vorspannen eines der beiden Schenkel 22 und 24 oder eine Kombination von Geometrie, Material und Vorspannung erreicht werden. Die Nachgiebigkeit kann ferner gesteuert werden, indem weitere Schenkel zu den Schenkeln 22 und 24 hinzugefügt werden. Die Positionierungs- und Halterungsstruktur ist im Wesentlichen nachgiebiger, wenn eine Kraft auf das Ende an der Z-Achse entlang ausgeübt wird, was durch den Pfeil 33 angegeben wird, als wenn eine Kraft um die Z-Achse herum ausgeübt wird, was durch die Pfeile 37 und 39 angegeben wird.
Bei einer Messung wurde die Steifigkeit, wenn eine Kraft im Gegenuhrzeigersinn (durch Pfeil 37 angegeben) ausgeübt wurde, dadurch genähert, dass der Körper 12 festgehalten wurde, eine Kraft auf das Ende 35 an der X-Achse in der Minus-X-Richtung ausgeübt wurde und die Verschiebung in der Minus–X-Richtung gemessen wurde; die Steifigkeit, wenn eine Kraft im Uhrzeigersinn (angegeben durch Pfeil 39) ausgeübt wurde, wurde genähert, indem der Körper 12 festgehalten wurde und das Ende 35 an der Y-Achse in der Minus–Y-Richtung gezogen wurde. Die Steifigkeit im Gegenuhrzeigersinn reichte von 0,03 N/mm (Newton pro Millimeter) bis 0,06 N/mm, je nach Größe des Körpers 12 und der Positionierungs- und Halterungsstruktur 20. Die Steifigkeit im Uhrzeigersinn reichte von 0,010 N/mm bis 0,016 N/mm, ebenfalls je nach Größe des Körpers 12 und der Positionierungs- und Halterungsstruktur 20. Für Körper und Positionierungs- und Halterungsstrukturen entsprechender Größe reichte die Steifigkeit im Gegenuhrzeigersinn von 3,0x bis 4,3x die Steifigkeit im Uhrzeigersinn. Bei einer Messung wurde eine Kraft an der Z-Achse entlang ausgeübt. Die Steifigkeit reichte von 0,005 N/mm bis 0,008 N/mm, je nach der Größe des Körpers 12 und der Positionierungs- und Halterungsstruktur 20; ein typischer Bereich von Steifigkeiten könnte von 0,001 N/mm bis 0,01 N/mm reichen. Für Körper und Positionierungs- und Halterungsstrukturen entsprechender Größe reichte die Steifigkeit, wenn eine Kraft an der Z-Achse entlang ausgeübt wurde, von 0,43 bis 0,80 mal die Steifigkeit, wenn eine Kraft im Gegenuhrzeigersinn ausgeübt wurde.
Nun wird mit Bezug auf 4, um das Ohrstück in das Ohr zu setzen, der Körper in das Ohr gesetzt und sanft nach innen gedrückt und bevorzugt im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wie es der Pfeil 43 angibt. Ein Drücken des Körpers in das Ohr veranlasst den Körper 12 und den äußeren Schenkel 22, sich unter dem Antitragus 44 an die richtige Stelle zu setzen, und veranlasst das Austrittsteilstück 15 des Körpers 12 dazu, in den Ohrkanal einzudringen. Ein Drehen des Körpers im Gegenuhrzeigersinn in der Z-Richtung orientiert den äußeren Schenkel 22 richtig für die nachfolgenden Schritte.
Der Körper wird dann im Uhrzeigersinn gedreht, wie es durch den Pfeil 41 angegeben wird, bis eine Bedingung erfolgt, so dass der Körper nicht weiter gedreht werden kann. Die Bedingungen könnten folgende umfassen: das Ende 35 kann die Basis der Helix 46 berühren; der Schenkel 24 kann die Basis der Helix 46 berühren; oder das Ende 25 kann hinter der Antihelix 42 im Cymba-Conchalis-Bereich (49) eingeklemmt werden. Obwohl die Positionierungs und Halterungsstruktur alle drei Bedingungen erfüllt (nachstehend als „Möglichkeiten” bezeichnet), werden nicht alle drei Bedingungen für alle Benutzer auftreten, aber mindestens eine der Möglichkeiten wird für die meisten Benutzer auftreten. Welche Bedingung(en) auftritt/auftreten, ist von Größe und Geometrie der Ohren des Benutzers abhängig.
Das Bereitstellen von mehr als einer Möglichkeit für die Positionierung des Ohrstücks ist vorteilhaft, weil keine einzelne Positionierungsmöglichkeit für alle Ohren gut funktioniert. Das Bereitstellen von mehr als einer Positionierungsmöglichkeit erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass das Positionierungssystem für viele verschiedene Ohrgrößen und Ohrgeometrien gut funktioniert.
Das Drehen des Körpers 12 im Uhrzeigersinn veranlasst auch das Ende und den äußeren Schenkel dazu, in den Cymba-Conchalis-Bereich (49) einzudringen und sich unter die Antihelix (42) zu setzen. Wenn der Körper und die Positionierungs- und Halterungsstruktur 20 eingesetzt sind, berührt/berühren die Positionierungs- und Halterungsstruktur und/oder der Körper das Ohr der meisten Menschen auf mindestens zwei, und bei vielen Menschen mehr als zwei, von mehreren Möglichkeiten: eine Stück 40 des äußeren Schenkels 22 berührt die Antihelix 42 hinten an der Ohrmuschel 47; das Ende 35 der Positionierungs- und Halterungsstruktur 20 befindet sich unterhalb der Antihelix 42; Abschnitte des äußeren Schenkels 22 oder Körpers 12 oder beide befinden sich unterhalb des Antitragus 44; und der Körper 12 hat Kontakt am Eingang zum Ohrkanal unter dem Tragus 48. Die zwei oder mehreren Kontaktpunkte halten das Ohrstück an der richtigen Stelle und sorgen für bessere Stabilität. Die Verteilung der Kraft, und die Nachgiebigkeit der Abschnitte des Körpers und des äußeren Schenkels, die das Ohr berühren, verringern den Druck auf das Ohr und sorgen für Komfort.
Wieder mit Bezug auf die Ansicht E aus 2 und auf die Ansichten B, C und D aus 3 kann der Körper 12 eine leicht gekrümmte Oberfläche 13 aufweisen, die an der Ohrmuschel 47 anliegt. Der Umkreis der leicht gekrümmten Oberfläche kann in einer Ebene liegen, die nachstehend als Körperebene bezeichnet wird. Bei einer Umsetzung kann die Projektion des äußeren Schenkels 22 der Positionierungs- und Halterungsstruktur 20 auf die Y-Z-Ebene im Verhältnis zu dem Schnittpunkt der Körperebene 13 und der Y-Z-Ebene angewinkelt sein, wie durch die Linie 97 (eine Mittellinie des Schenkels 22) und die Linie 99 (parallel zur Körperebene) angegeben wird. Wenn sie sich an der richtigen Stelle befindet, ist die Körperebene 13 im Wesentlichen parallel zur X-Y-Ebene. Mit anderen Worten, der äußere Schenkel 22 ist geringfügig nach außen angewinkelt.
Die Anwinkelung der Positionierungs- und Halterungsstruktur 20 weist mehrere Eigenschaften auf. Die Struktur erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Ende trotz Variationen von Ohrgröße und Ohrgeometrie unter die Antihelix 42 setzt. Die Neigung nach außen passt sich besser an das Ohr an. Die Positionierungs- und Halterungsstruktur ist nach innen vorgespannt, was dazu führt, dass eine größere Kraft der Bewegung in eine Richtung nach außen widersteht, als sie der Bewegung in eine Richtung nach innen widersteht. Diese Eigenschaften stellen eine deutliche Verbesserung bei Komfort, Anpassung und Stabilität gegenüber Ohrstücken, die eine Positionierungs- und Halterungsstruktur aufweisen, die nicht im Verhältnis zur Ebene einer Oberfläche, welche die Ohrmuschel 47 berührt, angewinkelt ist, bereit.
Falls die Anwinkelung der Positionierungs- und Halterungsstruktur das Ende nicht dazu veranlasst, sich hinter die Antihelix 42 zu setzen, ermöglicht es die Nachgiebigkeit des Endes in der Z-Richtung dem Benutzer, das Ende nach innen zu drücken, so dass es tatsächlich hinter der Antihelix 42 sitzt.
Das Bereitstellen von Merkmalen, die eine Überdrehung des Körpers verhindern, führt zu einer Orientierung, die von einem Benutzer zum anderen relativ einheitlich ist, trotz der Unterschiede bei Ohrgröße und Ohrgeometrie. Dies ist vorteilhaft, weil eine richtige und einheitliche Orientierung des Ohrstücks zu einer richtigen und einheitlichen Orientierung des Mikrofons zum Mund des Benutzers führt.
5 zeigt einen Querschnitt des Körpers 12 und der Positionierungs- und Halterungsstruktur, der entlang der Linie A-A genommen wird. Der Querschnitt ist oval oder längsoval, wobei die Dimension in einer Richtung Z im Wesentlichen parallel zur Z-Achse 2,0 bis 1,0 mal so groß wie die Dimension in der Richtung X' im Wesentlichen parallel zur X-Achse, bevorzugt eher 1,0 als 2,0 mal, und bei einem Beispiel 1,15 mal so groß wie die Dimension in der X'-Richtung ist. Bei gewissen Beispielen kann die Dimension in der Z'-Richtung nur etwa 0,8 mal so groß sein wie die Dimension in der X'-Richtung. Der Querschnitt ermöglicht es einer größeren Oberfläche des äußeren Schenkels, die Antihelix 42 hinten an der Ohrmuschel 47 zu berühren, was für bessere Stabilität und besseren Komfort sorgt. Zudem sind keine Ecken oder scharfen Kanten in dem Teil des Schenkels vorhanden, der das Ohr berührt, was eine Ursache für mangelnden Komfort beseitigt.
Wie es am besten in den Ansichten B und E aus 2 gezeigt wird, ist das akustische Treibermodul im Verhältnis zur Ebene des Körpers 12 nach innen und nach vorne geneigt. Die Neigung nach innen verschiebt den Schwerpunkt im Verhältnis zu einem akustischen Treibermodul, das im Wesentlichen parallel zu der Positionierungs- und Halterungsstruktur 20 oder dem Elektronikmodul 12 oder beiden ist. Die Neigung nach vorne, kombiniert mit der Neigung nach innen ermöglicht es einem größeren Teil des akustischen Treibermoduls, in die Ohrmuschel 47 des Ohrs zu passen, was die Stabilität des Ohrstücks erhöht.
6 zeigt einen schematischen Querschnitt des akustischen Treibermoduls 14 und des Körpers 12. Ein erster Bereich 102 des Ohrstücks 10 umfasst eine hintere Kammer 112 und eine vordere Kammer 114, die jeweils durch die Schalen 113 und 115 auf beiden Seiten eines akustischen Treibers 116 definiert werden. Bei einigen Beispielen wird ein Treiber mit einem 15 mm-Nenndurchmesser verwendet. Eine Mündung 126 erstreckt sich von der vorderen Kammer 114 in den Eingang zum Ohrkanal, und bei gewissen Ausführungsformen in den Ohrkanal hinein, durch den Körper 12, und kann an einem optionalen akustischen Widerstandselement 118 enden. Bei gewissen Beispielen befindet sich das optionale Widerstandselement 118 innerhalb der Mündung 126 statt, wie abgebildet, am Ende. Soweit vorhanden leitet ein akustisches Widerstandselement einen Anteil von akustischer Energie ab, der darauf auftrifft und dadurch hindurch geht. Bei gewissen Beispielen umfasst die vordere Kammer 114 ein Druckausgleich-(PEQ) Loch 120, Das PEQ-Loch 120 dient dazu, Luftdruck zu entlasten, der im Ohrkanal 12 und der vorderen Kammer 114 entstehen könnte, wenn der Kopfhörer 10 in das Ohr eingesetzt wird. Die hintere Kammer 112 ist um die Rückseite des akustischen Treibers 116 herum durch die Schale 113 versiegelt. Bei gewissen Beispielen umfasst die hintere Kammer 112 ein Reaktionselement, wie etwa einen Schlitz (auch als Massenschlitz bezeichnet) 122, und ein Widerstandselement, das ebenfalls als Schlitz 124 gebildet sein kann. Das US-Patent 6,831,984 beschreibt die Verwendung von parallelen reaktiven und resistiven Schlitzen in einer Kopfhörervorrichtung und wird hiermit zur Information vollständig übernommen. Obwohl die Schlitze oft als reaktiv oder resistiv bezeichnet werden, hat in der Praxis jeder Schlitz sowohl reaktive als auch resistive Effekte. Der Begriff, der verwendet wird, um einen bestimmten Schlitz zu beschreiben, gibt an, welcher Effekt vorherrscht. Bei dem Beispiel aus 6 wird der Reaktionsschlitz durch Räume in der Schale 113 definiert. Ein Reaktionsschlitz, wie etwa der Schlitz 122, ist beispielsweise eine röhrenförmige Öffnung in einer ansonsten abgedichteten akustischen Kammer, in diesem Fall der hinteren Kammer 112. Ein Widerstandsschlitz, wie etwa der Schlitz 124, ist beispielsweise eine kleine Öffnung in der Wand einer akustischen Kammer, die mit einem Material abgedeckt ist, das einen akustischen Widerstand bereitstellt, z. B. ein Draht- oder Stoffgitter bzw. -membran, das etwas Luft und akustische Energie durch die Wand der Kammer hindurch lässt. Der Massenschlitz 122 und der Reaktionsschlitz 124 koppeln akustisch den hinteren Hohlraum 112 mit der umliegenden Umgebung. Der Massenschlitz 122 und der Widerstandsschlitz 124 werden schematisch gezeigt. Die tatsächliche Lage des Massenschlitzes 122 und des Widerstandsschlitzes 124 werden in den nachstehenden Figuren gezeigt, und die Größe wird in der Beschreibung angegeben. Ähnlich werden die tatsächliche Lage und Größe des Druckausgleichlochs 120 nachstehend gezeigt, und die Größe wird in der Beschreibung angegeben.
Der Körper 12, die Hohlräume 112 und 114, der Treiber 116, der Dämpfer 118, das Loch 120 und die Schlitze 122 und 124 weisen jeweils akustische Eigenschaften auf, die sich auf die Leistung des Ohrstücks 10 auswirken können. Diese Eigenschaften können angepasst werden, um ein gewünschtes Frequenzverhalten für den Kopfhörer zu erreichen. Zusätzliche Elemente, wie etwa aktive oder passive Entzerrungsschaltungen, können ebenfalls verwendet werden, um das Frequenzverhalten anzupassen.
Um das Niederfrequenzverhalten und die Empfindlichkeit zu erhöhen, kann eine Mündung 126 den vorderen Hohlraum 112 in den Ohrkanal hinein verlängern, was die Bildung einer Dichtung zwischen dem Körper 12 und dem Ohrkanal erleichtert. Das Abdichten des vorderen Hohlraums 114 gegenüber dem Ohrkanal verringert die Niederfrequenzausschaltung, ebenso wie das Einschließen des hinteren Teils des Wandlers 116 mit einem kleinen Hohlraum 112, der die Schlitze 122 und 124 umfasst. Zusammen mit einem unteren Abschnitt 110 des Polsters sorgt die Mündung 126 für eine bessere Abdichtung gegenüber dem Ohrkanal als Kopfhörer, die einfach in der Ohrmuschel 47 liegen, sowie für eine beständigere Kopplung mit den Ohren eines bestimmten Benutzers. Durch seine spitz zulaufende Form und Biegsamkeit kann das Polster eine Dichtung in Ohren mit verschiedenen Formen und Größen bereitstellen. Bei gewissen Beispielen weist die hintere Kammer 112 ein Volumen von 0,26 cm³ auf, welches das Volumen des Treibers 116 umfasst. Ohne den Treiber weist die hintere Kammer 112 ein Volumen von 0,05 cm³ auf.
Der Reaktionsschlitz 122 tritt mit dem Volumen der hinteren Kammer in Resonanz. Bei gewissen Beispielen weist er einen Durchmesser im Bereich von ungefähr 0,5 mm bis 2,0 mm, beispielsweise 1,2 mm, und eine Länge im Bereich von ungefähr 0,8 mm bis 10,0 mm, beispielsweise 2,5 mm, auf. Bei gewissen Ausführungsformen wird der Reaktionsschlitz abgestimmt, um mit dem Hohlraumvolumen etwa bei der Niederfrequenzausschaltung des Kopfhörers in Resonanz zu treten. Bei gewissen Ausführungsformen liegt die Niederfrequenzausschaltung bei etwa 100 Hz, was je nach Person in Abhängigkeit von der Ohrgeometrie variieren kann. Bei gewissen Beispielen stellen der Reaktionsschlitz 122 und der Widerstandsschlitz 124 einen akustischen Blindwiderstand und einen akustischen Widerstand parallel bereit, was bedeutet, dass sie jeweils unabhängig die hintere Kammer 112 mit dem Freien koppeln. Dagegen können Blindwiderstand und Widerstand in Reihe auf einem einzigen Weg bereitgestellt werden, beispielsweise indem ein Widerstandselement, wie etwa ein Drahtgitter, im Innern der Röhre eines Reaktionsschlitzes angeordnet wird. Bei gewissen Beispielen wird ein paralleler Widerstandsschlitz mit einem 70 × 800 Köperdrahtgewebe abgedeckt, das beispielsweise bei Cleveland Wire aus Cleveland, OH, erhältlich ist. Parallele reaktive und resistive Elemente, die als ein paralleler Reaktionsschlitz und Widerstandsschlitz ausgebildet sind, sorgen für ein verstärktes Niederfrequenzverhalten im Vergleich zu einer Ausführungsform, die serielle reaktive und resistive Elemente verwendet. Der parallele Widerstand regelt die Niederfrequenzausgabe im Wesentlichen nicht herab, während der serielle Widerstand dies tut. Die Verwendung eines kleinen hinteren Hohlraums mit parallelen Schlitzen ermöglicht es dem Kopfhörer, über eine verbesserte Niederfrequenzausgabe und ein gewünschtes Gleichgewicht zwischen Niederfrequenz- und Hochfrequenzausgabe zu verfügen.
Das PEQ-Loch 120 ist derart angeordnet, dass es im Gebrauch nicht blockiert ist. Beispielsweise befindet sich das PEQ-Loch 120 nicht in dem Abschnitt des Körpers 12, der in direktem Kontakt mit dem Ohr steht, sondern vom Ohr entfernt in der vorderen Kammer 114. Der Hauptzweck des Lochs besteht darin, einen Überdruckzustand zu vermeiden, wenn das Ohrstück 10 in das Ohr des Benutzers eingesetzt wird. Zudem kann man das Loch verwenden, um eine feste Ableitungsmenge bereitzustellen, die parallel zu einer anderen eventuell vorhandenen Ableitung wirkt. Dies trägt dazu bei, das Verhalten für verschiedene Personen zu normieren. Bei gewissen Beispielen weist das PEQ-Loch 120 einen Durchmesser von ungefähr 0,50 mm auf. Es können andere Größen verwendet werden, je nach Faktoren, wie etwa Volumen der vorderen Kammer 114 und gewünschtes Frequenzverhalten des Kopfhörers. Das Hinzufügen des PEQ-Lochs führt zu einem Kompromiss zwischen einem gewissen Verlust bei der Niederfrequenzausgabe und einer höheren wiederholbaren Gesamtleistung.
Der Körper 12 ist ausgelegt, um die akustischen Elemente des Kopfhörers bequem mit der physikalischen Struktur des Ohrs des Trägers zu koppeln. Wie in 7A bis 7D gezeigt, weist der Körper 12 einen oberen Abschnitt 802 auf, der gestaltet ist, um den Tragus 48 und Antitragus 44 des Ohrs zu berühren, und einen unteren Abschnitt 110, der gestaltet ist, um, wie oben erwähnt, in den Ohrkanal 12 einzudringen. Bei gewissen Beispielen ist der untere Abschnitt 110 gestaltet, um in den Ohrkanal 12 zu passen, jedoch ohne einen wesentlichen Druck auf das Muskelfleisch desselben auszuüben. Der untere Abschnitt 110 wird nicht verwendet, um eine Halterung des Kopfhörers im Ohr bereitzustellen, so dass er den Ohrkanal mit minimalem Druck abdichten kann. Eine Lücke 806 in dem oberen Abschnitt 802 nimmt die akustischen Elemente des Kopfhörers auf (nicht gezeigt), wobei sich die Mündung 126 (aus 6) in eine Lücke 808 in dem unteren Abschnitt 110 erstreckt. Bei gewissen Beispielen ist der Körper 12 aus dem Ohrstück 10 abnehmbar, beispielsweise ist der Körper 12 aus verschieden harten Materialien gebildet, wie es die Bereiche 810 und 812 angeben. Der äußere Bereich 810 wird aus einem weichen Material gebildet, das beispielsweise einen Durometerwert von 16 Shore A aufweist, was auf Grund seiner Weichheit einen guten Komfort bietet. Typische Durometerwerte für dieses Teilstück reichen von 2 Shore A bis 30 Shore A. Der innere Bereich 812 wird aus einem härten Material gebildet, das beispielsweise einen Durometerwert von 70 Shore A aufweist. Dieses Teilstück stellt die Steifigkeit bereit, die benötigt wird, um das Polster an Ort und Stelle zu halten. Typische Durometerwerte für dieses Teilstück reichen von 30 Shore A bis 90 Shore A. Bei gewissen Beispielen umfasst das innere Teilstück 812 einen Haltekragen 809 nach Art eines O-Rings, um das Polster auf den akustischen Bestandteilen zu halten. Der steifere innere Abschnitt 812 kann sich auch in das äußere Teilstück erstrecken, um die Steifigkeit dieses Teilstücks zu erhöhen. Bei gewissen Beispielen könnte eine variable Härte in einem einzigen Material eingerichtet werden.
Bei gewissen Beispielen werden beide Bereiche des Polsters aus Silikon gebildet. Silikon kann sowohl mit weichen als auch mit steiferen Durometerwerten in einem einzigen Teil hergestellt werden. In einem zweiphasigen Herstellungsprozess werden die beiden Teilstücke mit einer starken Bindung dazwischen hergestellt. Silikon hat den Vorteil, seine Eigenschaften über einen breiten Temperaturbereich beizubehalten, und ist dafür bekannt, erfolgreich bei Anwendungen verwendet zu werden, bei denen es in Kontakt mit der menschlichen Haut bleibt. Silikon kann auch in verschiedenen Farben hergestellt werden, beispielsweise zur Identifizierung verschieden großer Polster, oder um eine spezifische Anpassung zu ermöglichen. Bei gewissen Beispielen können andere Materialien verwendet werden, wie etwa thermoplastisches Elastomer (TPE). TPE ist ähnlich wie Silikon und kann kostengünstiger sein, ist aber weniger wärmebeständig. Es kann eine Kombination von Materialien verwendet werden, mit einem weichen äußeren Teilstück 812 aus Silikon oder TPE und einem harten inneren Teilstück 810, das aus einem Material wie etwa ABS, Polycarbonat oder Nylon hergestellt wird. Bei gewissen Beispielen kann das ganze Polster aus Silikon oder TPE hergestellt werden, das eine einzige Härte aufweist, die einen Kompromiss zwischen der für das äußere Teilstück 812 gewünschten Weichheit und der für das innere Teilstück 810 benötigten Härte darstellt.
8 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht des Elektronikmoduls 16, des akustischen Treibermoduls 14 und des Körpers 12. Das Elektronikmodul umfasst ein Kunststoffgehäuse 402 (das mehrteilig sein kann), das die elektronischen Schaltungen (nicht gezeigt) für den drahtlosen Empfang von Audiosignalen einschließt. Das akustische Treibermodul 14 umfasst die Schale 113, den akustischen Treiber 116 und die Schale 115. Die Position des Massenschlitzes 122 und des Reaktionsschlitzes 124 in der Schale 113 werden gezeigt. Die Position des PEQ-Lochs 120 auf der Schale 115 wird ebenfalls gezeigt. Wenn das Ohrstück 10 zusammengebaut wird, passt die Mündung 126 in das Austrittsteilstück 15 des Körpers 12. Wieder mit Bezug auf 6 kann der Außendurchmesser der Mündung 126 ungefähr der gleiche sein wie die Innendimension des Austrittsteilstücks 15, wie es durch die Pfeile 702 und 704 angegeben wird.
9 zeigt eine Variation der Anordnung aus 6. Die Umsetzung aus 9 ist das Spiegelbild der Umsetzung aus 6, um anzugeben, dass das Ohrstück für jedes Ohr konfigurierbar ist. Bei der Umsetzung aus 9 ist eine Außendimension der Mündung kleiner als die entsprechende Innendimension des Austrittsteilstücks 15, wie es durch die Pfeile 702' und 704' angegeben wird. Der Unterschied der Dimensionen stellt einen Raum 706 zwischen der Mündung und dem Austrittsteilstück 15 des Körpers 12 bereit. Der Raum ermöglicht es dem unteren Abschnitt des Körpers 15, sich besser an den Ohrkanal anzupassen und für zusätzlichen Komfort und Stabilität zu sorgen. Die Steifigkeit der Mündung führt zu der Fähigkeit des Austrittsteilstücks, sich an den Ohrkanal anzupassen, ohne im Wesentlichen die Form oder das Volumen des Durchgangs zum Ohrkanal zu ändern, so dass die akustische Leistung des Ohrstücks nicht merkbar durch Änderungen der Ohrgröße oder Ohrgeometrie beeinflusst wird. Die kleinere Dimension der Mündung kann sich negativ auf die Hochfrequenz auswirken (z. B. über 3 kHz). Die Schaltungen für den drahtlosen Empfang von Audiosignalen, die in dem Elektronikmodul 16 eingeschlossen sind, können jedoch eingeschränkt werden, um Audiosignale nur bis ungefähr 3 kHz zu empfangen, so dass sich die negativ beeinflusste Hochfrequenzleistung nicht schädlich auf die Gesamtleistung des Ohrstücks auswirkt. Eine Möglichkeit, ein Ohrstück lauter spielen zu lassen, besteht darin, den akustischen Treiber zu übersteuern. Ein Übersteuern eines akustischen Treibers neigt dazu, eine Verzerrung einzubringen und wirkt sich negativ auf die Bandbreite aus.
10 zeigt einen Körper 12, wobei ein Abschnitt des Austrittsteilstücks 15 und der Mündung 126 abgenommen wurde. Das Innere des Austrittsteilstücks 15 und das Äußere der Mündung 126 sind beide oval. Die kleine Achse des Äußeren der Mündung, die durch die Linie 702' dargestellt wird, beträgt 4,05 mm. Die kleine Achse des Inneren des Austrittsteilstücks 15, die durch die Linie 704' dargestellt wird, beträgt 4,80 mm. Die Breite des Raums 706 an ihrem breitesten Punkt beträgt 0,75 mm.
Eine Möglichkeit, eine gute akustische Leistung zu erreichen, besteht darin, einen größeren Treiber zu verwenden. Ein größerer akustischer Treiber, beispielsweise ein akustischer Treiber mit einem Nenndurchmesser von 15 mm, kann lauter mit weniger Verzerrung und mit besserer Bandbreite und Verständlichkeit spielen als herkömmliche kleinere akustische Treiber. Die Verwendung von größeren akustischen Treibern weist jedoch gewisse Nachteile auf. Akustische Treiber, die einen Durchmesser (Nenndurchmesser plus Gehäuse) von mehr als 11 mm aufweisen, passen nicht in die Ohrmuscheln von vielen Menschen. Wenn der akustische Treiber außerhalb der Ohrmuschel 47 angeordnet ist, kann sich der Massenschwerpunkt weit außerhalb des Ohrs befinden, so dass das Ohrstück unstabil ist und dazu neigt, aus dem Ohr zu fallen. Dieses Problem wird durch das Vorhandensein des Elektronikmoduls 12 verschlimmert, das im Verhältnis zu anderen Bestandteilen des Ohrstücks schwer sein kann, und das den Massenschwerpunkt noch weiter von der Seite des Kopfes entfernt.
Wie es die Ansichten B und E aus 2 am besten zeigen, ist das akustische Treibermodul im Verhältnis zu der Ebene der Positionierungs- und Halterungsstruktur 20 und der Ebene des Elektronikmoduls 12 nach innen und nach vorne geneigt. Die Neigung nach innen verschiebt den Schwerpunkt im Verhältnis zu einem akustischen Treibermodul, das im Wesentlichen parallel zu der Positionierungs- und Halterungsstruktur 20 oder dem Elektronikmodul 12 oder beiden ist. Durch die Neigung nach vorne, kombiniert mit der Neigung nach innen, ermöglicht es einem größeren Teil des akustischen Treibermoduls, in die Ohrmuschel 47 des Ohrs zu passen, wodurch sich die Stabilität des Ohrstücks erhöht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 6831984 [0040]

Claims

Ohrstück (10), umfassend: ein Elektronikmodul (16), das eine Kommunikationselektronik umfasst, die mit einem akustischen Treibermodul (14) gekoppelt ist, das einen akustischen Treiber (116) aufnimmt; und eine Ohrschnittstellenstruktur (12, 20), die mit dem akustischen Treibermodul gekoppelt ist, umfassend: einen Körper (12), der gestaltet ist, um in mindestens einen Teil der Ohrmuschel (47) des Ohrs eines Benutzers zu passen, wobei der Körper ein Austrittsteilstück (15) aufweist, das gestaltet ist, um mindestens teilweise in den Ohrkanal des Ohrs des Benutzers zu passen, und einen Durchgang (18), der gestaltet ist, um Schallwellen aus dem akustischen Treiber mindestens vom Austrittsteilstück zum Ohrkanal des Benutzers zu leiten; und eine Positionierungs- und Halterungsstruktur (20), die sich von dem Körper aus erstreckt und an einem Ende (35) endet, wobei die Positionierungs- und Halterungsstruktur gekrümmt ist, um im Allgemeinen der Krümmung der Antihelix (42) des Ohrs des Benutzers hinten an der Ohrmuschel (47) zu folgen; wobei, wenn die Ohrschnittstellenstruktur in das Ohr eines Benutzer gesetzt wird, das Elektronikmodul vom Kopf des Benutzer durch das akustische Treibermodul nach außen gehalten wird, und die Positionierungs- und Halterungsstruktur unter der Antihelix (42) des Ohrs des Benutzers sitzt.
Ohrstück nach Anspruch 1, wobei, wenn die Ohrschnittstellenstruktur im Ohr eines Benutzers sitzt, die Positionierungs- und Halterungsstruktur das Ohrstück daran hindert, vom Kopf des Benutzers weg zu kippen.
Ohrstück nach Anspruch 1, wobei das Ende in der Nähe des Schnittpunktes der Antihelix (42) und der Helix (45) des Ohrs des Benutzers positioniert ist, wenn das Ohrstück getragen wird.
Ohrstück nach Anspruch 1, wobei die Ohrschnittstellenstruktur abnehmbar ist.
Ohrstück nach Anspruch 4, ferner umfassend eine zweite Ohrschnittstellenstruktur, die mit der ersten Ohrschnittstellenstruktur austauschbar ist.
Ohrstück nach Anspruch 1, wobei die Positionierungs- und Halterungsstruktur einen ersten Schenkel, welcher der Krümmung der Antihelix (42) folgt, und einen zweiten Schenkel, der den ersten Schenkel stützt, umfasst.
Ohrstück nach Anspruch 1, wobei das Elektronikmodul einen drahtlosen Transceiver und ein Mikrofon umfasst.
Ohrstück nach Anspruch 7, wobei das Mikrofon sich in einem Ende des Elektronikmoduls befindet, das sich in Richtung auf den Mund des Benutzers erstreckt, wenn die Ohrschnittstellenstruktur im Ohr des Benutzers sitzt.