AT334991B - Kopfhorer - Google Patents

Description

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 zusätzlichen Hochtonwandler darstellt, die Fig. 8 und 9 sowie 10 und 11 Ausführungsbeispiele darstellen, bei denen die passiven Membrane bzw. die passive Membran an der Aussenseite des Hörergehäuses oder im Bereich derselben liegen bzw. liegt. 



   Bei dem in Fig. l dargestellten schematischen Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispieles handelt es sich um einen Kopfhörer mit einem dynamischen System.   Mit--l--ist   die aktive Wandlermembran bezeichnet ; eine daran befestigte   Tauchspule--2--taucht   in den Luftspalt eines Dauermagnetsystems--3--ein. Ein akustischer   Reibungswiderstand--4--bedämpft   die Membran Die Rückseite des Wandlers ist an 
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 Aussenluft verbunden. 



   Es kommt in dieser Anordnung zu kein akustischen Kurzschluss von der Vorder-zur Rückseite der Wandlermembran. Im niedrigen Frequenzbereich unter etwa 150 Hz verhindern die passiven Membrane, im mittleren Frequenzbereich um etwa 500 Hz der Tiefpass, gebildet durch die akustische Masse im Schalldurchlass - und die Rückstellkraft des   Hohlraumes--5--,   den Kurzschluss. Vor der mit einer eine 
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 Ohr. 



   In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Die passiven   Membrane --15-- sind   einerseits mit dem Kopplungsraum--16--, anderseits mit einem von der Aussenluft abgeschlossenen   Hohlraum--17--   
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 Tiefpass bildenden massebehafteten Schalldurchlass--21--aufweist, gibt diese Ausführung weder nach aussen Schall ab, noch kann von aussen Schall an das Ohr gelangen. Dies kann in manchen Fällen von Vorteil sein. Die den Frequenzgang linearisierende Wirkung der passiven Membrane bleibt voll wirksam, aber auch die Dämpfung des Kopplungsraumes--16--ist gewährleistet, u. zw. ohne Einbusse an Schalldruck bei tiefen Frequenzen. 



  Auch in diesem Ausführungsbeispiel erfolgt kein akustischer Kurzschluss der Wandlermembrane. Ein perforiertes   Schutzblech--22--und   ein flaches   Ohrpolster--23--ergeben   eine Konstruktion, die ein Anliegen des Ohrpolsters am Ohr ermöglicht. 



   Die Fig. 3 stellt ein Ausführungsbeispiel eines Kopfhörers mit elektrostatischem Wandler,   z. B.   auf Elektretbasis, dar. Der elektrostatische oder piezoelektrische   Wandler --24-- arbeitet   einerseits auf den Kopplungsraum-25--, anderseits auf den   Hohlraum--26--.   Rings um den Wandler ist eine passive   Ringmembran--27--mit   dem der Dämpfung dienenden akustischen Reibungswiderstand--28-- 
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 zwischen den beiden Membranseiten auftreten. 



   In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel, ebenfalls mit einem elektrostatischen oder piezoelektrischen 
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 die einen engen, massebehafteten Schalldurchlass aufweisen kann. Um den Wandler sind die passiven Membrane   --34--   angeordnet. Akustische Reibungswiderstände --35-- dienen der Dämpfung, die jedoch auch in die passiven Membrane hineingebaut sein können. So kann z. B. Papier oder eine Membran aus Kunststoff mit Gewebeeinlage verwendet werden, wodurch die Membran eine innere Reibung erhält. Die passiven Membrane   --34-- sind   an Luftkammern--36--angeschlossen. Sind die   Kammern--33   und   35--von   der Aussenluft abgeschlossen, dann dringt kein Schall nach aussen und kein Schall kann von aussen in das Ohr gelangen.

   Wenn zum Ausgleich von atmosphärischen Druckschwankungen in die Begrenzung der   Kammern--33   und   35--eine   sehr enge Öffnung angeordnet wird, so hat das auf die akustische Wirkungsweise keinen Einfluss. Die Grundresonanzen der passiven Membrane --34-- können gleich oder verschieden sein, die Grösse der   Luftkammern--36--und   auch die akustischen   Reibungswiderstände--35--können   ebenfalls gleich oder verschieden voneinander sein. Damit wird die akustische Abstimmung zur Herstellung gewünschter Frequenzgänge ermöglicht. 



   Der wesentliche Fortschritt liegt darin, dass mehrere vorteilhafte Komponenten in bezug auf die Verbesserung der Schallübertragung mittels Kopfhörer zusammentreffen. Die passiven Membrane ermöglichen das 

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 Abstimmen der Frequenzcharakteristik des Kopfhörers in weiten Grenzen. Der Kopplungsraum wird bedämpft, so dass stehende Wellen im Bereich höherer Frequenzen unterdrückt werden. Durch den Wegfall von Resonanzen im Kopplungsraum und durch den optimalen Frequenzgang werden die Schallsignale in den Gehörgängen (Ohrsignale) denen beim natürlichen räumlichen Hören angenähert. Schon geringe Störungen dieser Ohrsignale führen bekanntlich zu Störungen des räumlichen Hörens.

   Monauraler Kopfhörerempfang, aber auch stereophonische   Kopfhörerbeschallung   ergeben vielfach interaulare Signaldifferenzen, die ein frequenzabhängiges Hin- und Herwandern der Richtung des Hörereignisses, die störende Im-Kopf-Lokalisiertheit oder zumindest ein nahe am Kopf geortetes Hörereignis bewirken. 



   Die Erfindung stellt einen wesentlichen Fortschritt im Entfernung-un Richtungshören bei Kopfhörerbeschallung dar. Die zahlreichen Parameter, wie Abstimmung der passiven Membrane, Dämpfung der Wandler- und der passiven Membrane, Abstimmung des Frequenzganges des Wandlers, bilden die Voraussetzungen, die Pgel- und Gruppenlaufzeitverhältnisse der Ohrsignale denen des natürlichen Hörens anzugleichen. 



   Die Abstimmung kann auch am Kopfhörer von aussen regelbar durchgeführt werden. Die Fig. 5 zeigt ein solches Ausführungsbeispiel. 



   In Fig. 5 ist der an die passiven   Membrane --37-- angeordnete   akustische Reibungswiderstand--38-variabel ausgeführt. Dabei wird durch eine   Lochblende--39--der   Querschnitt der Widerstandsfläche variiert. 



  Es kann, wie in Fig. 5 dargestellt, eine   Scheibe--40--mittels Drehknopf--41--verdreht   werden, so dass die Widerstandsfläche mehr oder weniger abgedeckt wird. Durch einen entsprechenden Mechanismus kann auch die Pressung des Dämpfungsmaterials als variabler Reibungswiderstand wirken. 



   In Fig. 6 ist die Wirkung der Einrichtung nach Fig. 5 in bezug auf die Frequenzcharakteristik dargestellt. Die Kurve a wird bei geschlossener Lochblende--39--, also bei unendlich grossem Reibungswiderstand erzielt. 



  Wird die Blende durch Drehen geöffnet, dann entstehen die Kurven b, c und schliesslich bei ganz offener Blende die Kurve d. Für den besten Klangeindruck ist etwa die Kurve c optimal. 



   Ein weiteres Ausführungsbeispiel stellt Fig. 7 dar. Die passiven   Membrane --42-- mit   Reibungswiderstand - 43-sind über den   Schallauslass-44-mit   der Aussenluft in Verbindung. Die Wandlermembran-45-ist rückseitig durch einen   Hohlraum--46--von   der Aussenluft abgeschlossen. Vor der Wandlermembran --45-- befindet sich ein weiterer Wandler--47--, u. zw. für hohe Tonfrequenzen. Dieser Wandler kann nach dem Elektretprinzip arbeiten. Die Rückseite der Membran dieses Wandlers ist geschlossen, d. h. die Membran arbeitet auf ein sehr flaches Luftpolster, wodurch die hohe Abstimmung gewährleistet wird. 



   Die von der Wandlermembran--45--stammenden Schallsignale werden durch rings um den Wandler 
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 durch seitliche dünne Stützelemente gehalten werden. 



   Die passiven Membrane können auch an anderer Stelle des erfindungsgemässen Kopfhörers angeordnet sein, wie dies die Fig. 8 bis 11 darstellen. 



   In Fig. 8 ist rings um die Wandlermembran--49--zwischen dem   Wandlergehäuse--50--und   dem   Übertopf--51--ein   ringförmiger Kanal--52--gebildet, der in eine flache   Luftkammer --53-- führt.   Diese Kammer ist durch eine passive   Membrananordnung--54--mit   dem akustischen Reibungswiderstand --55-- abgeschlossen. Damit ist der Kopplungsraum zum Ohr durch die passive   Membrananordnung--54--   mit der Aussenluft verbunden. Die   Wandlermembran --49-- ist rückseitig   durch einen   Hohlraum--56--von   der Aussenluft abgeschlossen. Soll auch dieser Raum entlüftet werden so kann dies durch eine zentrale Öffnung --57-- erfolgen. 



   Die Fig. 9 gibt die Draufsicht auf den Kopfhörer gemäss Fig. 8 wieder. 



   In Fig. 10 ist eine zylinderförmige passive   Membran --58-- mit akustischem   Reibungswiderstand   --59-- im   Abstand um das   Wandlergehäuse--60--angeordnet.   Die Schallsignale von der Wandlermembran 
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 --59-- insÖffnungen entlüftet sein. 



   Die Fig. 11 zeigt den Kopfhörer der Fig. 10 von aussen in Seitenansicht. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Kopfhörer, vorzugsweise mit einem in der Gebrauchslage am Ohr anliegenden oder das Ohr umschliessenden ringförmigen Dichtungswulst aus weichem, nachgiebigem, gegebenenfalls elastischem Material, welcher Dichtungswulst bei aufgesetztem Hörer einen Kopplungsraum zwischen der vom elektroakustischen Wandler angetriebenen Membran und dem Gehöreingang nach aussen weitgehend abschliesst, EMI3.3 Kopplungsraumes (25) wenigstens eine passive, schwingungsfähige Membran (7,27, 42) mit definierter Eigenresonanz angeordnet ist, und dass wenigstens eine der vorzugsweise mit einem akustischen <Desc/Clms Page number 4> Reibungswiderstand versehenen passiven Membrane (7,27, 42) in einen Hohlraum (10,44) führt, der wenigstens eine Öffnung (11,29), deren akustischer Widerstand vernachlässigbar ist, zur Aussenluft aufweist,

   wogegen die Rückseite der aktiven Membran (l, 24,45) vorzugsweise über einen Reibungswiderstand (4) mit einem akustischen Hohlraum (5,26, 46) in Verbindung steht, der entweder eine Öffnung (6) mit einem hohen akustischen Reibungswiderstand nach aussen aufweist oder vollkommen nach aussen abgeschlossen ist (Fig. 1, 3,7). EMI4.1 zu einem akustisch wirksamen, geschlossenen Hohlraum (17, 36) führen, und dass die Rückseite der aktiven Membran (18) vorzugsweise über einen Reibungswiderstand (19) mit einem Hohlraum (20,33) in Verbindung steht, der nach aussen offen oder geschlossen sein kann (Fig. 2, 4). EMI4.2 Membranen zugeordnete akustische Reibungswiderstand mittels eines ausserhalb des Kopfhörergehäuses liegenden Einstellorganes in seiner Grösse veränderbar ist.

   EMI4.3 für die Dämpfung der passiven Membrane (37) eine von aussen drehbare, mit den passiven Membranen (37) entsprechenden Löchern (39) versehene Scheibe (40) zugeordnet ist, mit deren Hilfe die wirksame Fläche des Reibungswiderstandes (38) beliebig einstellbar ist (Fig. 5). EMI4.4 akustische Widerstand des den passiven Membranen zugeordneten Widerstandsmaterials mittels eines von aussen betätigbaren Mechanismus veränderbar ist. EMI4.5 Verwendung eines Wandlers, dessen Membranrückseite mit einem besonderen, offenen oder geschlossenen Hohlraum (56) verbunden ist, die passiven gegebenenfalls mit einem akustischen Reibungswiderstand (59) versehenen Membrane (54,58) einem oder mehreren Hohlräumen (53,62) angeordnet sind, die unmittelbar nach aussen führen (Fig. 8, 9,10, 11).

   EMI4.6 einzigen, vorzugsweise die Form eines kurzen, zylindrischen Rohrstückes aufweisenden passiven Membran zusammengafasst sind, die im wesentlichen im Bereich der Mantelfläche des Hörergehäuses angeordnet ist.