Das akustische Problem im Bügel
Ein In-Ear-Kopfhörer verschließt den Gehörgang und treibt ein geschlossenes Luftvolumen an; Audio-Brillen können das nicht. Der Lautsprecher sitzt im Bügel, ungefähr vor und leicht über dem Ohr, und der Schall muss durch offene Luft zum Hörer gelangen. Daraus folgen zwei Dinge. Erstens ist Bass schwer zu erzeugen, weil tiefe Frequenzen bewegte Luft benötigen und ein offener Weg sie verliert. Zweitens strahlt der Lautsprecher alles, was er zum Ohr abgibt, auch in andere Richtungen ab, sodass Personen in der Nähe es in einem ruhigen Raum hören können. Jede akustische Designentscheidung in dieser Kategorie ist eine Abwägung zwischen Lautstärke und Tieftonanteil auf der einen Seite und Abstrahlung und Baugröße auf der anderen, in einem Bügel, der zugleich eine Zelle, eine Platine und Mikrofone aufnehmen muss.
In der Kategorie geben Open-Ear-Modelle Spitzenpegel von etwa 75 bis 90 dB SPL an. Dies sind Herstellerangaben laut Datenblatt, gemessen unter den eigenen Bedingungen des Herstellers, und sollten als Designziel gelesen werden, nicht als vergleichbarer Wert zwischen Lieferanten.
Gerichtete Open-Ear-Lautsprecher und Schallkammern
Das Open-Ear-Modul ist ein kleiner Treiber in einer geformten Kammer im Bügel. Die Hauptöffnung zeigt zum Ohr und ist so platziert, dass der Abstand zum Gehörgang über die Gestellgrößen der Linie kurz bleibt. Kammervolumen, Öffnungsgröße und Öffnungsposition bestimmen den Frequenzgang: Ein größeres rückwärtiges Volumen hilft den tiefen Frequenzen, eine schmale Öffnung kann eine Resonanz im Mittenbereich anheben, und das Gittergewebe verändert die Höhen und schützt den Treiber zugleich vor Schweiß und Staub.
Die Begrenzung der Abstrahlung beruht meist auf gegenphasigem Design. Die Rückseite des Treibers erzeugt Schall, der gegenüber der Vorderseite phasenverkehrt ist. Wird dieser rückwärtige Schall über eine zweite Öffnung so abgeleitet, dass er den vorderen Schall abseits des Ohrs trifft, löschen sich beide für Personen in der Nähe teilweise aus, während die tragende Person, die der Hauptöffnung viel näher ist, den Großteil des vorderen Schalls weiterhin hört. Wie gut das funktioniert, hängt von der Öffnungsgeometrie, dem Frequenzbereich und dem Raum ab; die Abstrahlung wird daher stets laut Akustikprüfung angegeben und nie absolut. Eine Entzerrung in der Firmware formt anschließend den Frequenzgang und legt die Lautstärkestufen fest; die Lautstärkeobergrenze wird je nach Firmware festgelegt und sollte den Erwartungen des Markts entsprechen. Mehr dazu in Design von Open-Ear-Lautsprechern und Schallabstrahlung bei Audio-Brillen.
Knochenleitungswandler
Knochenleitungsbrillen ersetzen den Lautsprecher durch einen vibrierenden Wandler, der nahe der Schläfe oder am Jochbein an den Kopf gedrückt wird. Der Ohrbereich bleibt frei, und die Abstrahlung ist im Mitten- und Hochtonbereich geringer, doch der Wandler muss die Haut mit gleichmäßigem Druck berühren. Bass und Lautstärke hängen stark von diesem Anpressdruck ab, daher sind Gestellgeometrie, Bügelfeder und Passformbereich der Linie wichtiger als bei Open-Ear-Modellen. Knochenleitungspaare sind meist schwerer als Open-Ear-Paare, weil Wandler und Halterung größer sind. Sie tragen häufig eine Schutzart von IPX4 bis IP55, geprüft nach IEC 60529, für Schweiß und Spritzer.
| Designpunkt | Open-Ear-Lautsprecher | Knochenleitungswandler |
|---|---|---|
| Wie der Schall den Hörer erreicht | Durch die Luft aus einer Öffnung nahe dem Ohr | Vibration durch Kontakt mit dem Kopf |
| Tieftonanteil | Durch offenen Weg begrenzt; unterstützt durch rückwärtiges Volumen und EQ | Abhängig von Anpressdruck und Passform |
| Abstrahlung zu Personen in der Nähe | Begrenzt durch gegenphasige Öffnungen, laut Akustikprüfung | Geringer im Mitten- und Hochtonbereich, etwas Vibrationsgeräusch |
| Gewicht und Baugröße | Leichteres, kleineres Modul | Meist schwereres Paar |
| Was die Passform verändert | Abstand der Öffnung zum Ohr | Anpressdruck und Position des Wandlers |
Den Vergleich aus Käufersicht finden Sie in Knochenleitungs- oder Open-Ear-Brillen.
Mikrofone und Sprachaufnahme
Telefonate werden oft strenger beurteilt als Musik. Typische Layouts nutzen zwei Mikrofone pro Paar oder zwei pro Bügel, kombiniert mit Umgebungsgeräuschunterdrückung (ENC) oder KI-Geräuschunterdrückung je nach Firmware. Über das Ergebnis entscheidet die Mikrofonplatzierung: Öffnungen, die zum Mund zeigen und weit genug auseinanderliegen, ermöglichen Beamforming, während Öffnungen zu nah am Lautsprecher Echo aufnehmen. Wind ist die häufigste Beschwerde und wird mit Gitter, kleinen Akustikkammern vor dem Mikrofon und einer Winderkennung in der Firmware behandelt.
Wie Frequenzgang und Abstrahlung geprüft werden
Akustikprüfungen laufen am Engineering-Muster und erneut bei der DVT, mit einem reduzierten Umfang bei der Chargenprüfung. Übliche Punkte sind der Frequenzgang an der Hörposition, gemessen mit einem Kopf-und-Torso-Simulator oder einer Ohrsimulator-Vorrichtung, der maximale Ausgangspegel an der Lautstärkeobergrenze, Verzerrung bei genannten Pegeln, die Abstrahlung, gemessen mit einem Mikrofon in festgelegtem Abstand zum Bügel, Mikrofonempfindlichkeit und Geräuschunterdrückung bei aufgezeichnetem Lärm sowie die Links-Rechts-Balance. Prüfabstände, Vorrichtungen und Grenzwerte sind ein genannter Arbeitsstandard und werden je Bestellung bestätigt; sie werden vor Beginn der Abstimmung in den Testplan geschrieben, damit das Referenzmuster eine Referenzkurve hat. Die Methode beschreibt Akustikprüfung bei smarten Brillen.
Was akustische Abstimmung an Zeit kostet
Ein Katalogmodell behält sein bestehendes Akustikdesign; nur EQ und Lautstärkestufen lassen sich je nach Firmware ändern. Eine neue Lautsprecherkammer oder Wandlerposition ist Teil vollständiger OEM- oder ODM-Arbeit, typischerweise ab 3.000 Paar pro Modell, mit Engineering-Mustern in 30-60 Tagen einschließlich Werkzeugbau. Dies sind Referenzbereiche, die für jedes Programm schriftlich bestätigt werden, siehe MOQ und Lieferzeit. Senden Sie Ihr Akustikziel und das Referenzprodukt, mit dem Sie vergleichen, über das Anfrageformular.