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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 und aus dem Kopplungsraum wenigstens ein Schallweg zur Rückseite der
Wandlermembran und gegebenenfalls wenigstens ein Schallweg zu einem akustisch wirksamen Hohlraum geführt sind, und in jedem dieser Schallwege wenigstens eine passive, schwingungsfähige Membran mit definierter
Eigenresonanz angeordnet ist.
Die Erfindung stellt nun eine Weiterbildung des im Stammpatent geschützten Kopfhörers dar, mit dem
Ziel, einen dem natürlichen Hören noch näher kommenden Höreindruck hervorzurufen. Insbesondere soll der bekannte Effekt des "im Kopf Hörens" beseitigt und ein dem Raumklang nahekommendes Klangbild erzeugt werden, das, entsprechend dem natürlichen Raumklang, auch Nachhalleffekte aufweist und auch die Eigenschaft besitzt, frequenzmodulierte Schallschwingungen mit kleinem Frequenzhub in amplitudenmodulierte
Schallschwingungen umzuwandeln, wie dies auch bei Lautsprecherbeschallung auf Grund des unregelmässigen
Frequenzganges von Lautsprecher und der im Raum auftretenden Reflexionen der Fall ist.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe dadurch, dass bei einem Kopfhörer der eingangs beschriebenen Art eine oder mehrere der passiven Membranen mit wenigstens einem, zahlreiche eng nebeneinander liegende
Resonanzstellen aufweisenden, schwingungsfähigen Gebilde verbunden sind und bzw. oder selbst ein solches Gebilde darstellen.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das mit einer oder mehreren der passiven Membranen verbundene schwingungsfähige Gebilde eine Schraubenfeder, vorzugsweise mit einer Oberfläche, die im makroskopischen und mikroskopischen Bereicht statistisch verteilte Unregelmässigkeiten aufweist.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, dass wenigstens ein Teil der passiven Membranen unterschiedliche Masse- und bzw. oder Elastizitätsverteilungen aufweist, wodurch diese Membranen zu einem schwingungsfähigen Gebilde werden, das ebenfalls zahlreiche, eng nebeneinanderliegende Resonanzstellen zumindest innerhalb eines grösseren Frequenzbereiches aufweist. In der Praxis lässt sich eine solche Masse- bzw.
Elastizitätsverteilung sehr leicht schon bei der Herstellung der passiven Membran erreichen, beispielsweise durch Einprägen von regelmässigen oder unregelmässigen Konfigurationen und bzw. oder durch regelmässige oder unregelmässige Masseanhäufungen des Membranmaterials. Man kann aber auch die Masse- und bzw. oder die Elastizitätsverteilung durch Aufbringen von anderem Material, beispielsweise von Metall- oder Kunststoffteilchen beliebiger Form und Grösse, beeinflussen. Welches Material und welche Form zu wählen ist, hängt davon ab, welche Eigenschaften von Seiten des Herstellers dem Kopfhörer gegeben werden sollen bzw. der Fachmann als zweckmässig erachtet.
Als besonders zweckmässig sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anzusehen, bei denen die passiven Membranen konzentrisch um die (zentral angeordnete) Membran des elektroakustischen Wandlers angeordnet sind, wobei es sich um eine geradzahlige Anzahl handeln soll. Die Geradzahligkeit hat den Vorteil, dass, wenn man Schraubenfedern mit den passiven Membranen verbinden will, auch dann regelmässige Vielecke von den die passiven Membranen koppelnden Schraubenfedern gebildet werden können, wenn man beispielsweise nur jede zweite passive Membran mit dem sich aus mehreren Schraubenfedern zusammensetzenden System koppeln will.
Regelmässige Vielecke sind deshalb erwünscht, weil sie einen Innkreis umschliessen, der konzentrisch zur kreisförmigen Begrenzung der Wandlermembran liegt und daher die Zugänglichkeit zum Wandler bzw. seiner Membran nicht stören. Ausserdem können bei dieser Anordnung die Federn durch einen ringförmigen Teil der Hörermuschel abgedeckt werden, so dass sie von aussen unzugänglich sind und nicht beschädigt werden können.
Die Erfindung lässt zahlreiche Variationen zu. Es ist beispielsweise möglich, die Anzahl der passiven Membranen zu variieren, von denen einige oder alle eng nebeneinanderliegende Resonanzstellen aufweisen.
Ferner können auch Kombinationen mit Schraubenfedern hergestellt werden, wobei auch Schraubenfedern mit verschiedenen physikalischen Eigenschaften in Betracht zu ziehen sind. Es können auch mittels Schraubenfedern Kopplungen zwischen homogenen passiven Membranen und solchen mit ungleicher Masse- und
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aufzuzählen. Aus diesem Grunde werden an Hand der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen in Fig. 1 und Fig. 2 je ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das gewissermassen in seiner Art den einen bzw. den andern Extremfall darstellt.
Bei dem in Fig. 1 im Prinzip gezeigten Ausführungsbeispiel sind je Kopfhörersystem ein elektroakustischer Wandler bzw. dessen Membran--2--dargestellt, die im Zentrum eines scheibenförmigen Körpers--1- angeordnet sind. Rund um die Wandlermembran --2-- sind sechs passive Membranen--3, 3a-- im Schallweg von der Vorderseite zur Hinterseite der Membran --2-- des Wandlers vorgesehen, die zwar unterschiedliche Eigenresonanzen aufweisen können, jedoch zumindest bei dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht als schwingungsfähiges Gebilde mit zahlreichen eng nebeneinanderliegenden Resonanzstellen ausgebildet sind. Diese Eigenschaft besitzen jedoch die Schraubenfedern ---4--, die an ihren Enden verbunden sind und daselbst mit den passiven Membranen --3a-- gekoppelt sind.
Das von den
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Schraubenfedern --4-- gebildete System wird an seinen Eckpunkten an Stützpunkten-5--, die der Scheibe --1-- zugeordnet sind, gehaltert. Die Kopplung der Schraubenfedern --4-- mit den passiven Membranen--3a--kann beispielsweise durch leichtes Aufliegen der Federn--4--auf der Kuppel--6-- der Hilfsmembran-3a-erfolgen. Im allgemeinen ist diese Kopplung ausreichend, sie kann jedoch beispielsweise durch Anbringung einer kleinen Klebestoffmenge zwischen Feder-4-und Membrankuppel sehr fest gemacht werden. Selbstverständlich sind auch andere Kopplungsarten möglich, beispielsweise eine elastische, wenn sich diese Massnahme in besonderen Fällen als zweckmässig herausstellen sollte.
Je nach Dimensionierung der Schraubenfedern --4-- bzw. ihrer Anzahl ergibt sich ein mehr oder weniger ausgeprägter Raumklangeindruck, dessen Charakter durch Verwendung von Schraubenfedern mit Störungsstellen auf der Obrfläche, die statistisch verteilt sind, und beispielsweise durch Ätzen und bzw. oder Sandstrahlen hervorgerufen werden sowie durch Kerben oder Knickstellen in der Feder, praktisch dem echten Raumklang entspricht. Diese Wirkung der erfindungsgemässen Anordnung beruht darauf, dass durch die eng nebeneinanderliegenden Resonanzstellen der Schraubenfedern --4-- auch die passiven Membranen --3a-- im gleichen Sinne wirksam werden, also der über eine passive Membran --3a-- verlaufende akustische Kurzschluss statistisch verteilten Unregelmässigkeiten unterworfen wird.
Im Prinzip in gleicher Weise wird dieselbe Wirkung auch bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel erreicht. Es unterscheidet sich von dem der Fig. 1 dadurch, dass jede der passiven Membranen-8 bis 13--
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Der Aufbau ist im wesentlichen der gleiche wie beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. l, jedoch ohne Schraubenfedern. Ihre Aufgabe übernehmen hier die besonders ausgebildeten passiven Membranen-8 bis 13--. Um die geforderte unterschiedliche Masse- und Elastizitätsverteilung zu erhalten, sind bei diesem Ausführungsbeispiel die passiven Membranen mit unterschiedlichen Ausprägungen oder Auflagen versehen. Diese können beliebige Formen aufweisen, wie beispielsweise konzentrische Ringe, Spiralen, gleichmässig oder ungleichmässig verteilte Massepunkte, strich- oder bogenförmige Elemente usw.
Auch dieses Ausführungsbeispiel erfüllt die gestellte Aufgabe und es ist ebenso wie das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. l in der Lage, in Verbindung mit elektronischen Musikinstrumenten, insbesondere elektronischen Orgeln, das von ihnen gelieferte Vibrato, das in Form einer Frequenzmodulation mit sehr geringem Frequenzhub vorkommt, einwandfrei wiederzugeben, welche Eigenschaft bei konventionellen Kopfhörern nicht oder nur in unzulänglichem Masse zu finden ist.
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 und aus dem Kopplungsraum wenigstens ein Schallweg zur Rückseite der Wandlermembran und gegebenenfalls wenigstens ein Schallweg zu einem akustisch wirksamen Hohlraum geführt sind, und in jedem dieser Schallwege wenigstens eine passive, schwingungsfähige.
Membran mit definierter Eigenresonanz angeordnet ist, nach Patent Nr. 330868,
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einem, zahlreiche eng nebeneinanderliegende Resonanzstellen aufweisenden, schwingungsfähigen Gebilde verbunden sind und bzw. oder selbst ein solches Gebilde darstellen.