DE102023203014A1

DE102023203014A1 - transducer with bass resonator

Info

Publication number: DE102023203014A1
Application number: DE102023203014.4A
Authority: DE
Inventors: Meike Faulhaber; Grit Bonin
Original assignee: Sonova Consumer Hearing GmbH
Current assignee: Sonova Consumer Hearing GmbH
Priority date: 2023-03-31
Filing date: 2023-03-31
Publication date: 2024-10-02
Also published as: WO2024200788A1

Abstract

Bei offenen Kopfhörern ist wegen der Offenheit des im Hörer eingeschlossenen Luftvolumens die Basswiedergabe schwächer als bei geschlossenen Kopfhörern. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann das subjektive Empfinden der Wiedergabe tiefer Frequenzen bei offenen Kopfhörern verbessert werden, indem ein Schallwandler (600, 1000, 1100, 1200) mit mindestens einem integrierten Bassrohr (670, 870, 871, 1070, 1170, 1270) benutzt wird. Der Schallwandler enthält ein Chassis (640, 840, 1040, 1140, 1240), an dem eine Membran (610, 810, 1010, 1110, 1210) befestigt ist. Das mindestens eine Bassrohr ist mit dem Chassis verbunden oder darin integriert. Es stellt eine durchgehende akustische Verbindung des Volumens (645, 1045, 1145, 1245) unter der Membran mit der Umgebungsluft dar und wirkt als Tiefpass im hörbaren Frequenzbereich. Somit senkt es den Schalldruckpegel des wiedergegebenen Schalls nur oberhalb einer Grenzfrequenz ab, so dass das subjektive Empfinden der Wiedergabe tiefer Frequenzen verbessert wird.
With open headphones, bass reproduction is weaker than with closed headphones due to the openness of the air volume enclosed in the earpiece. According to the present invention, the subjective perception of the reproduction of low frequencies with open headphones can be improved by using a sound transducer (600, 1000, 1100, 1200) with at least one integrated bass tube (670, 870, 871, 1070, 1170, 1270). The sound transducer contains a chassis (640, 840, 1040, 1140, 1240) to which a membrane (610, 810, 1010, 1110, 1210) is attached. The at least one bass tube is connected to the chassis or integrated therein. It represents a continuous acoustic connection between the volume (645, 1045, 1145, 1245) under the membrane and the ambient air and acts as a low-pass filter in the audible frequency range. It therefore only reduces the sound pressure level of the reproduced sound above a cut-off frequency, so that the subjective perception of the reproduction of low frequencies is improved.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schallwandler, und insbesondere einen Schallwandler, der für einen Einsatz in einem Kopfhörer geeignet ist.The invention relates to a sound transducer, and in particular to a sound transducer suitable for use in headphones.

Hintergrundbackground

Klassische Kopfhörer enthalten eine oder zwei sogenannte Ohrmuscheln, die meist über einen Bügel miteinander verbunden sind. Jede Ohrmuschel enthält mindestens einen Schallwandler zur Audiowiedergabe und liegt beim Tragen des Kopfhörers jeweils auf einem Ohr des Nutzers auf oder ist mit wenig Abstand davor oder umgibt es. Für Kopfhörer sind grundsätzlich zwei verschieden Bauformen üblich, nämlich offene Kopfhörer und geschlossene Kopfhörer.Classic headphones contain one or two so-called ear cups, which are usually connected to each other via a headband. Each ear cup contains at least one sound transducer for audio playback and rests on one of the user's ears when the headphones are worn, or is placed a short distance in front of or around the ear. There are basically two different designs for headphones: open headphones and closed headphones.

1 zeigt das Prinzip des geschlossenen Kopfhörers. Dabei wird die Ohrmuschel 100 von einem zu einer Seite hin überwiegend oder komplett geschlossenen Gehäuse (back cover) 150 umgeben und mittels eines Polsters 120 gegen den Kopf oder das Ohr 10 eines Nutzers gedrückt. Das Gehäuse 150 enthält einen Schallwandler 140, der Schall in Richtung des Ohres abstrahlen kann und der an einer definiert bedämpften oder auch verschlossenen Schallwand (baffle) 130 befestigt ist. Die Schallwand 130 und der Wandler 140 teilen den Innenraum der Ohrmuschel in ein vorderes Volumen 135 und ein hinteres Volumen 145. Das hintere Volumen 145 ist in den meisten Fällen durch eine kleine Öffnung oder ein als Tiefpass wirkendes kleines Bassrohr 160 mit der Umgebungsluft verbunden, um den Frequenzgang des Kopfhörers, insbesondere auch der Basswiedergabe, zu verbessern. Ansonsten hat das Gehäuse 150 im Prinzip die Form einer geschlossenen Kappe, so dass der Nutzer beim Tragen möglichst wenig Umgebungsgeräusche hört. 1 shows the principle of closed headphones. The auricle 100 is surrounded by a housing (back cover) 150 that is mostly or completely closed on one side and is pressed against the head or ear 10 of a user by means of a pad 120. The housing 150 contains a sound transducer 140 that can radiate sound in the direction of the ear and is attached to a defined dampened or closed baffle 130. The baffle 130 and the transducer 140 divide the interior of the auricle into a front volume 135 and a rear volume 145. In most cases, the rear volume 145 is connected to the ambient air through a small opening or a small bass tube 160 that acts as a low-pass filter in order to improve the frequency response of the headphones, in particular the bass reproduction. Otherwise, the housing 150 basically has the shape of a closed cap, so that the user hears as little ambient noise as possible when wearing it.

Dagegen sind offene Kopfhörer anders aufgebaut. 2 zeigt einen offenen Kopfhörer 200 mit zwei Ohrmuscheln 210, die über Gelenke an einem Bügel 220 befestigt sind. Ein Beispiel ist der Sennheiser HD 800 S. Das Gehäuse der Ohrmuscheln ist akustisch offen, d.h. transparent für den Schall. Daher kann ein Nutzer, der den offenen Kopfhörer 200 trägt, nicht nur das vom Schallwandler wiedergegebene Signal hören, sondern auch die Umgebung. Des Weiteren kann das vom Schallwandler wiedergegebene Audiosignal nicht nur vom Nutzer, sondern auch in der Umgebung gehört werden.Open headphones, on the other hand, are constructed differently. 2 shows an open headphone 200 with two ear cups 210 that are attached to a bracket 220 via joints. An example is the Sennheiser HD 800 S. The housing of the ear cups is acoustically open, i.e. transparent to sound. Therefore, a user wearing the open headphone 200 can not only hear the signal reproduced by the sound transducer, but also the environment. Furthermore, the audio signal reproduced by the sound transducer can be heard not only by the user, but also in the environment.

Das Gehäuse jeder Ohrmuschel des HD 800 S besteht aus einem Rahmen 230 mit Öffnungen, in denen akustisch wirksame Dämpfungsmaterialien 240 oder akustisch transparente Schutzgitter 250 sichtbar sind. Die Schutzgitter 250 sowie die Dämpfungsmaterialien 240 schützen den Innenraum zusätzlich vor Eindringen von Schmutz und verhindern mechanische Beschädigungen. Der Schallwandler kann sich direkt unter dem Schutzgitter 250 im mittleren Bereich befinden.The housing of each ear cup of the HD 800 S consists of a frame 230 with openings in which acoustically effective damping materials 240 or acoustically transparent protective grilles 250 are visible. The protective grilles 250 and the damping materials 240 additionally protect the interior from the ingress of dirt and prevent mechanical damage. The sound transducer can be located directly under the protective grille 250 in the middle area.

3 zeigt allgemein ein vereinfachtes Prinzip eines offenen Kopfhörers. Dieser hat ein akustisch offenes Gehäuse 330 und kann optional auch eine hintere Kappe (back cup) 355 haben. Die Ohrmuschel 300 wird wieder mittels eines Polsters 320 gegen den Kopf oder das Ohr 10 eines Nutzers gedrückt. Es gibt ein vorderes Volumen 335 zwischen dem Wandler 340 und dem Ohr 10. Dieses Volumen 335 ist nicht abgeschlossen, sondern durch Dämpfungsmaterialien akustisch mit der Umgebungsluft 350 verbunden. Wenn die optionale hintere Kappe 355 fehlt, gibt es kein hinteres Volumen hinter dem Schallwandler, da sich dort (ggf. abgesehen von dem beschriebenen akustisch transparenten Material 250, nicht dargestellt) die Umgebungsluft befindet. Im Unterschied zu einem geschlossenen Kopfhörer hat ein offener Kopfhörer ein akustisch offenes Ohrpolster 320 und/oder ein optionales, akustisch offenes Gehäuse 330. Das Gehäuse kann zur akustischen Abstimmung mechanisch geschlossen und/oder definiert akustisch bedämpft sein. 3 shows a general simplified principle of an open headphone. This has an acoustically open housing 330 and can optionally also have a back cup 355. The auricle 300 is again pressed against the head or ear 10 of a user by means of a pad 320. There is a front volume 335 between the transducer 340 and the ear 10. This volume 335 is not closed off, but is acoustically connected to the ambient air 350 by damping materials. If the optional rear cap 355 is missing, there is no rear volume behind the sound transducer, since the ambient air is located there (possibly apart from the described acoustically transparent material 250, not shown). In contrast to closed headphones, open headphones have an acoustically open ear pad 320 and/or an optional, acoustically open housing 330. The housing can be mechanically closed and/or acoustically dampened in a defined manner for acoustic tuning.

4 zeigt einen speziellen offenen Kopfhörer am Beispiel des HD 800 S. Die Ohrmuschel 301 hat ein Polster 320, einen Wandler 340 und ein akustisch offenes Gehäuse 330. Das Gehäuse hat im Wesentlichen die Aufgabe, den Schallwandler 340 vor dem Ohr 10 des Nutzers zu positionieren, zu halten sowie mittels Dämpfungsmaterialien die Akustik einzustellen. Eine hintere Kappe ist bei diesem Beispiel jedoch nicht vorhanden. 4 shows a special open headphone using the HD 800 S as an example. The ear cup 301 has a cushion 320, a transducer 340 and an acoustically open housing 330. The housing essentially has the task of positioning the sound transducer 340 in front of the user's ear 10, holding it and adjusting the acoustics using damping materials. However, there is no rear cap in this example.

Bei offenen Kopfhörern ist die schwache oder fehlende Basswiedergabe ein bekanntes Problem. Während bei geschlossenen Kopfhörern durch den Abschluss des vorderen Volumens eine Druckkammer entsteht, die auch unterhalb der Resonanzfrequenz des Wandlers einen hohen Pegel und somit viel Bass wiedergeben kann, ist bei offenen Kopfhörern die Resonanzfrequenz des Wandlers die limitierende Größe für die Basswiedergabe. Eine verstärkende Druckkammer kann aufgrund der Offenheit des Hörers nicht aufgebaut werden. Eine hintere Kappe könnte bei entsprechender Abstimmung die Basswiedergabe verbessern. Ist keine solche Kappe vorhanden, muss der Schalldruckpegel (SPL) im Tieftonbereich primär durch den Wandler selbst entstehen.Weak or lacking bass reproduction is a well-known problem with open headphones. While with closed headphones, the closure of the front volume creates a pressure chamber that can reproduce a high level and thus a lot of bass even below the resonance frequency of the transducer, with open headphones the resonance frequency of the transducer is the limiting factor for bass reproduction. An amplifying pressure chamber cannot be built due to the openness of the headphones. A rear cap could improve bass reproduction if tuned accordingly. If no such cap is present, the sound pressure level (SPL) in the low frequency range must primarily be created by the transducer itself.

Anpassungen des Frequenzgangs bei offenen Kopfhörern können mit einer Modifikation der verschiedenen Dämpfungselemente realisiert werden. Diese Veränderungen wirken sich aber sehr breitbandig oder sogar über den gesamten hörbaren Frequenzbereich aus. Zur gezielten Bassanhebung wäre eine Modifikation wünschenswert, mit der in definierten Frequenzbereichen unterhalb von z.B. 3 kHz eine gezielte Absenkung bzw. Anhebung erreicht werden kann.Adjustments to the frequency response of open headphones can be made by modifying the various damping elements. However, these changes have a very broad-band effect or even affect the entire audible range. Frequency range. For targeted bass boosting, a modification would be desirable with which a targeted reduction or increase can be achieved in defined frequency ranges below 3 kHz, for example.

Bassrohre wirken wie Tiefpassfilter und werden vorwiegend in Lautsprecherboxen oder in geschlossenen Kopfhörern verwendet. 5 a) zeigt das Ersatzschaltbild eines Bassrohrs, wobei eine Induktivität L die Masse der Luft im Rohr und ein Widerstand R die Luftreibung an der Wand repräsentieren. Schallwellen tiefer Frequenzen passieren das Bassrohr ungehindert, aber bei höheren Frequenzen blockiert die Masse der Luft im Innern des Rohrs den Schalldurchgang. Die Tiefpasswirkung hängt von der Induktivität L und dem Widerstand R ab. Diese Komponenten können beispielsweise so gewählt werden, dass der Transmissionsgrad T für Frequenzen oberhalb von ca. 100 Hz abnimmt und diese somit gedämpft werden, wie in 5 b) dargestellt.Bass tubes act like low-pass filters and are mainly used in loudspeaker boxes or in closed headphones. 5 a) shows the equivalent circuit of a bass pipe, where an inductance L represents the mass of air in the pipe and a resistance R represents the air friction on the wall. Sound waves of low frequencies pass through the bass pipe unhindered, but at higher frequencies the mass of air inside the pipe blocks the sound passage. The low-pass effect depends on the inductance L and the resistance R. These components can be chosen, for example, so that the transmission factor T decreases for frequencies above approx. 100 Hz and these are thus dampened, as in 5 b) shown.

6 zeigt einen bekannten ringförmigen dynamischen Schallwandler 401, der z.B. im offenen Kopfhörer HD 800 S eingesetzt wird. In der Schnittansicht in 6 a) ist erkennbar, dass sowohl die Membran 410 als auch die Schwingspule 420, das Magnetsystem 430 und das Chassis 440 ringförmig sind. Das Magnetsystem enthält eine Polplatte 430a, einen Permanentmagneten 430b und einen Napf 430c. Die Membran 410 ist im inneren und im äußeren Bereich so am Chassis 440 befestigt, dass sich die Schwingspule 420 in einem Luftspalt des Magnetsystems 430 befindet, um so bei Stromdurchfluss durch die Spule den Antrieb der Membran zu bilden. Der Strom des Audiosignals kann der Spule über eine Kontaktierung (nicht dargestellt) zugeführt werden. Ein mittlerer Bereich des Wandlers enthält eine Öffnung, die durch einen mechanischen Abschluss 450 verschlossen oder definiert bedämpft sein kann. 6 shows a well-known ring-shaped dynamic sound transducer 401, which is used in the open headphones HD 800 S. In the sectional view in 6 a) It can be seen that the membrane 410 as well as the voice coil 420, the magnet system 430 and the chassis 440 are ring-shaped. The magnet system contains a pole plate 430a, a permanent magnet 430b and a cup 430c. The membrane 410 is attached to the chassis 440 in the inner and outer areas in such a way that the voice coil 420 is located in an air gap of the magnet system 430 in order to drive the membrane when current flows through the coil. The current of the audio signal can be fed to the coil via a contact (not shown). A central area of the transducer contains an opening that can be closed by a mechanical closure 450 or damped in a defined manner.

Wie in 6 b) und c) zu erkennen ist, enthält das Chassis 440 außerdem mittels Dämpfungsmaterial 460 verschlossene Öffnungen 441, um das Volumen 445 unter der Membran zu belüften und den Frequenzgang des Wandlers einzustellen. In der rückseitigen Ansicht des Chassis 440 in 6 c) sind die Öffnungen 441, der mechanische Abschluss 450 und Stützrippen 440r zu erkennen. Die rechte Seite von 6 a) zeigt einen Schnitt an der Position einer Stützrippe 440r und des Kontaktierungsbereichs.As in 6 b) and c), the chassis 440 also contains openings 441 closed by damping material 460 in order to ventilate the volume 445 under the membrane and to adjust the frequency response of the transducer. In the rear view of the chassis 440 in 6 c) the openings 441, the mechanical closure 450 and support ribs 440r can be seen. The right side of 6 a) shows a section at the position of a support rib 440r and the contacting area.

Unabhängig von der Bauform können Kopfhörer aktiv oder passiv sein. Passive Kopfhörer enthalten außer dem Wandler kaum oder keine elektronischen Bauteile und wandeln das zugeführte elektrische Audiosignal direkt in Schall um. Sie werden daher über Kabel angeschlossen. Aktive Kopfhörer können dagegen auch drahtlos sein und enthalten weitere elektronische Bauteile wie z.B. Funkempfänger, Filter, Equalizer, Verstärker usw. sowie eine Energieversorgung, z.B. einen Akkumulator (nicht dargestellt).Regardless of the design, headphones can be active or passive. Passive headphones contain hardly any or no electronic components other than the converter and convert the electrical audio signal supplied directly into sound. They are therefore connected via cable. Active headphones, on the other hand, can also be wireless and contain other electronic components such as radio receivers, filters, equalizers, amplifiers, etc. as well as a power supply, e.g. a battery (not shown).

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Wiedergabe tiefer Frequenzen durch Kopfhörer zu verbessern. Insbesondere soll die Verbesserung für offene, passive Kopfhörer anwendbar sein.It is an object of the present invention to improve the reproduction of low frequencies through headphones. In particular, the improvement should be applicable to open, passive headphones.

Die Aufgabe wird durch einen Schallwandler gemäß Anspruch 1 gelöst, der in solchen Kopfhörern eingesetzt werden kann. Erfindungsgemäß ist mindestens ein Bassrohr in den Schallwandler integriert. Der Anspruch 12 betrifft einen erfindungsgemäßen Kopfhörer.The object is achieved by a sound transducer according to claim 1, which can be used in such headphones. According to the invention, at least one bass tube is integrated into the sound transducer. Claim 12 relates to a headphone according to the invention.

In einer Ausführungsform der Erfindung hat ein Schallwandler eine Membran, ein Magnetsystem und eine an der Membran befestigte und im Magnetfeld des Magnetsystems angeordnete Spule. Der Schallwandler enthält außerdem ein Chassis, das das Magnetsystem hält und an dessen Oberseite die Membran befestigt ist. Außerdem ist mit einem Teil des Schallwandlers mindestens ein Bassrohr mechanisch verbunden, das ein Volumen unter der Membran mit einem Bereich außerhalb des Wandlers akustisch verbindet und geeignet ist, als Tiefpass im hörbaren Frequenzbereich zu wirken. Das mindestens eine Bassrohr kann im Frequenzbereich zwischen z.B. 5 kHz und einer tieferen Grenzfrequenz von z.B. 50 Hz einen definierten Bereich im Schalldruckpegel absenken, wobei die Schalldruckpegel der Frequenzen unterhalb der tieferen Grenzfrequenz je nach Ausführung des mindestens einen Bassrohrs unbeeinflusst bleiben. Dies führt zu einer gewünschten veränderten (nämlich verstärkten) Wahrnehmung der Basswiedergabe. Die Erfindung stellt somit ein neuartiges mechanisches Element bereit, um den Frequenzgang von Schallwandlern selektiv für bestimmte (insbesondere für tiefe) Frequenzen zu verändern.In one embodiment of the invention, a sound transducer has a membrane, a magnet system and a coil attached to the membrane and arranged in the magnetic field of the magnet system. The sound transducer also contains a chassis that holds the magnet system and to the top of which the membrane is attached. In addition, at least one bass tube is mechanically connected to a part of the sound transducer, which acoustically connects a volume under the membrane with an area outside the transducer and is suitable for acting as a low-pass filter in the audible frequency range. The at least one bass tube can reduce a defined range in the sound pressure level in the frequency range between e.g. 5 kHz and a lower cutoff frequency of e.g. 50 Hz, whereby the sound pressure levels of the frequencies below the lower cutoff frequency remain unaffected depending on the design of the at least one bass tube. This leads to a desired changed (namely amplified) perception of the bass reproduction. The invention thus provides a novel mechanical element for changing the frequency response of sound transducers selectively for certain (in particular for low) frequencies.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie für offene Kopfhörer anwendbar ist, weil die Anhebung des tiefen Frequenzbereichs direkt im Wandler erfolgt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass sie für passive Kopfhörer anwendbar ist, weil der Frequenzgang des Schallwandlers rein mechanisch angepasst wird und keine elektronischen Komponenten wie Filter, Equalizer etc. und somit auch keine separate Energieversorgung erfordert.One advantage of the invention is that it can be used for open headphones because the boost of the low frequency range takes place directly in the transducer. Another advantage of the invention is that it can be used for passive headphones because the frequency response of the sound transducer is adjusted purely mechanically and does not require any electronic components such as filters, equalizers, etc. and therefore also no separate power supply.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen werden in den Ansprüchen 2-11 beschrieben.Further advantageous embodiments are described in claims 2-11.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Zeichnungen dargestellt. Darin zeigt

1 schematisch das Prinzip geschlossener Kopfhörer;
2 eine Ansicht des offenen Kopfhörers HD 800 S;
3 schematisch das Prinzip eines offenen Kopfhörers;
4 schematisch das Prinzip des offenen Kopfhörers HD 800 S;
5 ein Ersatzschaltbild und eine Übertragungsfunktion eines Bassrohres;
6 eine Schnittansicht, einen Schnitt und eine Rückansicht eines bekannten Schallwandlers;
7 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schallwandler in einer ersten Ausführungsform;
8 einen beispielartigen Frequenzgang eines bekannten und eines erfindungsgemäßen Schallwandlers;
9 eine rückseitige Ansicht eines erfindungsgemäßen Schallwandlers in einer zweiten Ausführungsform;
10 rückseitige Ansichten erfindungsgemäßer Schallwandler in einer zweiten, dritten und vierten Ausführungsformen sowie einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Schallwandlers in der vierten Ausführungsform;
11 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schallwandler in einer fünften Ausführungsform;
12 rückseitige Ansichten sowie einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Schallwandlers mit und ohne Verschlussdeckel in einer sechsten Ausführungsform; und
13 wichtige Größen zur Dimensionierung von Bassrohren.

Further details and advantageous embodiments are shown in the drawings.

1 schematically the principle of closed headphones;
2 a view of the open headphones HD 800 S;
3 schematically the principle of an open headphone;
4 schematically the principle of the open headphones HD 800 S;
5 an equivalent circuit and a transfer function of a bass tube;
6 a sectional view, a section and a rear view of a known sound transducer;
7 a section through a sound transducer according to the invention in a first embodiment;
8 an exemplary frequency response of a known and an inventive sound transducer;
9 a rear view of a sound transducer according to the invention in a second embodiment;
10 rear views of sound transducers according to the invention in a second, third and fourth embodiments as well as a section of a sound transducer according to the invention in the fourth embodiment;
11 a section through a sound transducer according to the invention in a fifth embodiment;
12 rear views and a section of a sound transducer according to the invention with and without a closure cover in a sixth embodiment; and
13 important dimensions for dimensioning bass tubes.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

7 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schallwandler 600 in einer ersten Ausführungsform. Der Schallwandler ist ringförmig, wie der bekannte Wandler in 6, mit einer Mittelachse A_m. Die Form des Wandlers ist jedoch ein optionales Merkmal der Erfindung. Der Wandler kann im Prinzip auch kreisförmig, oval oder anders geformt sein. Die Membran 610 mit der Schwingspule 620 und das Magnetsystem 630a-c mit Polplatte 630a, Permanentmagnet 630b und Napf 630c können identisch sein mit den entsprechenden Komponenten bekannter Wandler. 7 shows a section through a sound transducer 600 according to the invention in a first embodiment. The sound transducer is ring-shaped, like the known transducer in 6 , with a central axis A _m . The shape of the transducer is, however, an optional feature of the invention. The transducer can in principle also be circular, oval or of another shape. The membrane 610 with the voice coil 620 and the magnet system 630a-c with pole plate 630a, permanent magnet 630b and cup 630c can be identical to the corresponding components of known transducers.

Der erfindungsgemäße Wandler 600 enthält als neues Element ein Bassrohr 670, d.h. eine mechanische Struktur mit zwei Öffnungen, wobei sich eine Öffnung im Volumen 645 unter der Membran 610 befindet und die andere Öffnung nach außen führt. Das Bassrohr kann hierbei Teil des Chassis sein und verbindet akustisch das Volumen 645 unter der Membran mit dem Bereich außerhalb des Wandlers. Vorzugsweise enthält der Schallwandler mehrere Bassrohre 670, z.B. zwei bis acht, die alle an das Volumen 645 angeschlossen und somit akustisch parallelgeschaltet sind, so dass sich ihre Wirkungen gegenseitig überlagern. Die Bassrohre sind offen und enthalten kein Dämpfungsmaterial. Der Frequenzbereich, in dem ein Bassrohr 670 wirkt, hängt hauptsächlich von seiner Durchgangsfläche und der Länge ab, in geringerem Maße auch von seinem Material und dem Reibungswiderstand der Luft an seiner Innenseite.The transducer 600 according to the invention contains a bass tube 670 as a new element, i.e. a mechanical structure with two openings, one opening being located in the volume 645 under the membrane 610 and the other opening leading to the outside. The bass tube can be part of the chassis and acoustically connects the volume 645 under the membrane with the area outside the transducer. The sound transducer preferably contains several bass tubes 670, e.g. two to eight, all of which are connected to the volume 645 and thus acoustically connected in parallel so that their effects overlap one another. The bass tubes are open and do not contain any damping material. The frequency range in which a bass tube 670 is effective depends mainly on its passage area and length, and to a lesser extent on its material and the frictional resistance of the air on its inside.

Vorteilhafterweise kann das Chassis 640 zusammen mit dem oder den Bassrohren 670 einstückig aus Kunststoff hergestellt werden, in den meisten Varianten z.B. durch Spritzguss, so dass eine separate Montage und Justierung der Bassrohre entfällt.Advantageously, the chassis 640 can be manufactured from plastic in one piece together with the bass tube(s) 670, in most variants e.g. by injection molding, so that separate assembly and adjustment of the bass tubes is not necessary.

Das Chassis 640 in dieser Ausführungsform ist ringförmig und enthält einen inneren Ring 640₁, der einen mittig angeordneten und durch einen Verschluss 650 verschlossenen Bereich begrenzt, eine innere Unterseite 640₂, eine untere Außenseite 640₃, eine äußere Unterseite 640₄ und eine obere Außenseite 640₅. Die innere Unterseite 640₂ und die äußere Unterseite 640₄ können außerdem mit Dämpfungsmaterial versehene Ventilationsöffnungen 660 aufweisen. Das oder die Bassrohre 670 können bei dieser Bauform in der inneren Unterseite 640₂ und/oder in der äußeren Unterseite 640₄ angeordnet sein. Bei anderen Bauformen können sie jedoch auch in der Außenseite 640₃, 640₅ des Chassis angeordnet sein. In jedem Fall verbinden sie das Volumen 645 unter der Membran 610 (hier: zwischen Membran 610 und Magnetsystem 630a-c bzw. zwischen Membran 610 und Chassis 640) mit dem Bereich außerhalb des Wandlers. Dabei ist es egal, ob das oder die Bassrohre in den zentralen Bereich des Volumens 645 (zwischen der Schwingspule 620 und der Mittelachse A_m des Wandlers) oder in den außerhalb der Schwingspule liegenden Bereich des Volumens 645 führen.The chassis 640 in this embodiment is ring-shaped and includes an inner ring 640 ₁ which defines a centrally arranged area closed by a closure 650, an inner bottom 640 ₂ , a lower outer side 640 ₃ , an outer bottom 640 ₄ and an upper outer side 640 ₅ . The inner bottom 640 ₂ and the outer bottom 640 ₄ can also have ventilation openings 660 provided with damping material. The bass tube(s) 670 can be arranged in the inner bottom 640 ₂ and/or in the outer bottom 640 ₄ in this design. However, in other designs they can also be arranged in the outer side 640 ₃ , 640 ₅ of the chassis. In any case, they connect the volume 645 under the membrane 610 (here: between the membrane 610 and the magnet system 630a-c or between the membrane 610 and the chassis 640) with the area outside the transducer. It does not matter whether the bass tube(s) lead into the central area of the volume 645 (between the voice coil 620 and the central axis A _m of the transducer) or into the area of the volume 645 outside the voice coil.

In anderen Ausführungsformen können sich die ein oder mehr Bassrohre 670 auch in der Innenseite 640₁ oder in der Außenseite 640₃, 640₅ des Chassis befinden, schräg angeordnet oder abgewinkelt sein. Auch Kombinationen daraus sind möglich.In other embodiments, the one or more bass tubes 670 may also be located in the inside 640 ₁ or in the outside 640 ₃ , 640 ₅ of the Chassis, be arranged at an angle or at an angle. Combinations of these are also possible.

Wie oben beschrieben, wirken die Bassrohre 670 als Tiefpass. 8 zeigt beispielartig einen Frequenzgang 720 eines erfindungsgemäßen Schallwandlers in der ersten Ausführungsform im Vergleich zum Frequenzgang 710 eines ansonsten entsprechenden bekannten Schallwandlers nach 6. Schallwellen niedriger Frequenzen passieren die Bassrohre 670 fast ohne Verlust, während Schallwellen höherer Frequenzen durch die Luftmasse und den Widerstand im Bassrohr 670 behindert und somit gedämpft werden. Oberhalb einer bestimmten Frequenz, in diesem Beispiel etwa 3 kHz, hat das Volumen unter der Membran keinen Einfluss mehr auf das Abstrahlverhalten des Wandlers. Daher haben bei diesen höheren Frequenzen auch die Bassrohre praktisch keine Auswirkungen auf den Frequenzgang. Der Frequenzgang 710 des bekannten Schallwandlers liegt bei Frequenzen oberhalb von 50 Hz zwar bis zu ca. 4 dB über dem Frequenzgang 720 des erfindungsgemäßen Schallwandlers, aber bei Frequenzen unterhalb von 50 Hz ist der Pegel fast identisch. Mit anderen Worten, der erfindungsgemäße Schallwandler hebt die tiefen Frequenzen gegenüber den höheren Frequenzen an. Damit werden die Bässe in der akustischen Wahrnehmung verstärkt. Die Gesamtabsenkung des Pegels lässt sich sehr einfach durch eine höhere Gesamtverstärkung kompensieren. In diesem Beispiel führt die Anpassung durch die Bassrohre dazu, dass der Frequenzgang des erfindungsgemäßen Schallwandlers oberhalb einer Grenzfrequenz von ca. 50 Hz gegenüber dem Frequenzgang des bekannten Schallwandlers abgesenkt wird, so dass der tiefe Frequenzbereich relativ zum höheren Frequenzbereich angehoben wird. Allgemein wird durch das Bassrohr mindestens ein Frequenzbereich oberhalb einer Grenzfrequenz, z. B. bei 30-60 Hz, gegenüber mindestens einem Frequenzbereich unterhalb dieser Grenzfrequenz abgesenkt.As described above, the bass tubes 670 act as a low-pass filter. 8 shows an example of a frequency response 720 of a sound transducer according to the invention in the first embodiment in comparison to the frequency response 710 of an otherwise corresponding known sound transducer according to 6 . Sound waves of low frequencies pass through the bass tubes 670 with almost no loss, while sound waves of higher frequencies are impeded by the air mass and the resistance in the bass tube 670 and thus dampened. Above a certain frequency, in this example about 3 kHz, the volume under the membrane no longer has any influence on the radiation behavior of the transducer. Therefore, at these higher frequencies the bass tubes also have practically no effect on the frequency response. The frequency response 710 of the known sound transducer is up to approx. 4 dB higher than the frequency response 720 of the sound transducer according to the invention at frequencies above 50 Hz, but at frequencies below 50 Hz the level is almost identical. In other words, the sound transducer according to the invention raises the low frequencies compared to the higher frequencies. This amplifies the bass in the acoustic perception. The overall reduction in level can be very easily compensated for by a higher overall gain. In this example, the adjustment by the bass tubes results in the frequency response of the sound transducer according to the invention being lowered above a cutoff frequency of approximately 50 Hz compared to the frequency response of the known sound transducer, so that the low frequency range is raised relative to the higher frequency range. In general, the bass tube lowers at least one frequency range above a cutoff frequency, e.g. at 30-60 Hz, compared to at least one frequency range below this cutoff frequency.

Somit ist der erfindungsgemäße Schallwandler besonders vorteilhaft in offenen Kopfhörern einsetzbar, weil er eine verbesserte Wiedergabe tiefer Frequenzen erreicht, ohne dass besondere bauliche Maßnahmen in der offenen Ohrmuschel des Kopfhörers nötig wären.Thus, the sound transducer according to the invention can be used particularly advantageously in open headphones because it achieves an improved reproduction of low frequencies without the need for special structural measures in the open ear cup of the headphones.

In 9 ist eine rückseitige Ansicht (d.h. die Unterseite) eines erfindungsgemäßen Schallwandlers 1000 in einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Allerdings ist hier die Form der Bassrohre 870 modifiziert. Der Wandler 1000 enthält fünf im Wesentlichen gleichmäßig über den Umfang verteilte Bassrohre 870, die sich ebenso wie erste Ventilationsöffnungen L₂₁ in der inneren Unterseite 840₂₁ befinden. Die Bassrohre 870 sind aber in diesem Beispiel nicht parallel zur Mittelachse A_m des Wandlers angeordnet, sondern schräg dazu, wobei sich die Mittelachsen A₁,...,A₅ der Rohre voneinander unterscheiden. Außerdem sind die Bassrohre am äußeren Ende abgeschrägt. Beides hat den Vorteil, dass (bei frequenzbedingt gegebener Länge der Rohre) der Wandler insgesamt flacher wird. Aus demselben Grund können die Bassrohre leicht gebogen sein, wie in 9 gezeigt. Die Biegung jedes Bassrohres 870 kann in einer oder in zwei Ebenen erfolgen und hat keine Auswirkung auf den akustischen Effekt der Bassverstärkung. Mit anderen Worten, die jeweilige gekrümmte Mittelachse A₁,... ,A₅ jedes Bassrohres 870 kann jeweils in einer Ebene verlaufen oder auch (z.B. spiralförmig) räumlich gekrümmt sein. Das Chassis bzw. die Bassrohre dieser Ausführungsform können beispielsweise durch 3D-Druck aus Kunststoff hergestellt werden.In 9 is a rear view (ie the underside) of a sound transducer 1000 according to the invention in a second embodiment. However, the shape of the bass tubes 870 is modified here. The transducer 1000 contains five bass tubes 870 which are distributed substantially evenly over the circumference and which, like first ventilation openings L _21, are located in the inner underside 840 _21. However, in this example the bass tubes 870 are not arranged parallel to the central axis A _m of the transducer, but at an angle to it, with the central axes A ₁ ,...,A ₅ of the tubes differing from one another. In addition, the bass tubes are bevelled at the outer end. Both have the advantage that (for a given frequency-related length of the tubes) the transducer becomes flatter overall. For the same reason, the bass tubes can be slightly curved, as in 9 shown. The bending of each bass tube 870 can take place in one or two planes and has no effect on the acoustic effect of the bass amplification. In other words, the respective curved center axis A ₁ ,...,A ₅ of each bass tube 870 can run in one plane or can also be spatially curved (eg spiral-shaped). The chassis or the bass tubes of this embodiment can be manufactured from plastic, for example by 3D printing.

Darüber hinaus können weitere Ventilationsöffnungen L₂₁, L₄ vorhanden sein, die durch Dämpfungsmaterialien (nicht in 9 dargestellt) verschlossen sein können.In addition, additional ventilation openings L ₂₁ , L ₄ may be provided, which are covered by damping materials (not included in 9 shown) can be closed.

In 10 sind rückseitige Ansichten (d.h. die Unterseiten) dreier erfindungsgemäßer Schallwandler in weiteren, ähnlichen Ausführungsformen dargestellt. Die Bassrohre 870, 871,1070 sind hierbei in ihrer geometrischen Ausführung modifiziert. Die Schallwandler enthalten in diesen Beispielen jeweils fünf im Wesentlichen gleichmäßig über den Umfang verteilte Bassrohre. Alternativ können die Bassrohre irregulär über den Umfang verteilt oder auch an einer anderen Position des Wandlers angeordnet sein, zum Beispiel am äußeren Rand. Die Wirkung der Bassrohre wird dabei lediglich durch ihre Gesamtlänge und Durchgangsfläche bestimmt, nicht aber durch deren genaue Ausformung (z.B. mit rundem, ovalem, eckigen oder in Freiform ausgeführten Querschnitt). Die Bassrohre können z.B. auch als Kanäle im Chassis implementiert sein, wie im Beispiel weiter unten beschrieben.In 10 rear views (ie the undersides) of three sound transducers according to the invention are shown in further, similar embodiments. The bass tubes 870, 871, 1070 are modified in their geometric design. In these examples, the sound transducers each contain five bass tubes distributed essentially evenly around the circumference. Alternatively, the bass tubes can be distributed irregularly around the circumference or arranged at a different position on the transducer, for example on the outer edge. The effect of the bass tubes is determined only by their total length and passage area, but not by their exact shape (e.g. with a round, oval, square or free-form cross-section). The bass tubes can also be implemented as channels in the chassis, for example, as described in the example below.

In einer Ausführungsform 1000a in 10 a) sind die Bassrohre 871 parallel zur Mittelachse A_m des Wandlers angeordnet. In einer in 10 b) gezeigten anderen Ausführungsform 1000b sind sie schräg zur Mittelachse angeordnet, wobei sich die Mittelachsen der Bassrohre voneinander unterscheiden, wie in der zweiten Ausführungsform 1000 in 9. 10 c) zeigt eine Ausführungsform 1000c, bei der die Bassrohre 1070 einen Knick aufweisen und sich zur Mitte des Wandlers hin öffnen. Eine Ansicht und ein entsprechender Schnitt sind in 10 d) und e) gezeigt. Auch hier sind die Bassrohre 1070, die das Volumen unter der Membran 1010 mit der Umgebungsluft verbinden, am Chassis 1040 befestigt oder bilden einen Teil des Chassis.In one embodiment 1000a in 10 a) The bass tubes 871 are arranged parallel to the central axis A _m of the transducer. In a 10 b) In the other embodiment 1000b shown, they are arranged obliquely to the central axis, with the central axes of the bass tubes differing from each other, as in the second embodiment 1000 in 9 . 10 c) shows an embodiment 1000c in which the bass tubes 1070 have a bend and open towards the center of the transducer. A view and a corresponding section are shown in 10 d) and e). Here too, the bass tubes 1070, which connect the volume under the membrane 1010 with the ambient air, are attached to the chassis 1040 or form part of the chassis.

Die in 10 dargestellten Ausführungsformen enthalten außerdem Bereiche mit Ventilationsöffnungen L, die sich teilweise ebenso wie die Bassrohre in der inneren Unterseite des Chassis befinden. Diese Öffnungen dienen der Entlüftung des Volumens hinter der Membran und ihre Wirkweise kann mit Hilfe von akustischen Dämpfungselementen eingestellt werden. Sie unterscheidet sich jedoch von der Wirkweise der Bassrohre, da sie sehr breitbandig wirken. Die Bassrohre hingegen verändern den Frequenzgang nur in einem bestimmten, engeren Bereich.The in 10 The embodiments shown also contain areas with ventilation openings L, some of which are located in the inner underside of the chassis, just like the bass tubes. These openings are used to ventilate the volume behind the membrane and their effect can be adjusted using acoustic damping elements. However, it differs from the effect of the bass tubes, as they have a very broad-band effect. The bass tubes, on the other hand, only change the frequency response in a specific, narrower range.

11 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schallwandler 1100 in einer fünften Ausführungsform. Dieser ist nicht ringförmig, d.h. er weist keinen offenen Bereich in der Mitte auf, und die Polplatte 1130a und der Permanentmagnet 1130b des Magnetsystems können z.B. rund oder oval und ohne eine zentrale Öffnung sein. Auch der Napf 1130c und die Membran 1110 sind konventionell geformt, d.h. die Membran weist eine Kalotte auf statt einer Öffnung in der Mitte. Das Volumen 1145 unter der Membran 1110 ist jedoch durch Bassrohre 1170 mit der Umgebung verbunden, die am Chassis 1140 befestigt oder darin integriert sind. Die Bassrohre 1170 befinden sich in diesem Beispiel jedoch außerhalb der Schwingspule 1120. Außerdem sind sie gekrümmt, um die Höhe bzw. Dicke des gesamten Wandlers zu reduzieren. Das Volumen 1145 unter der Membran kann optional zusätzlich auch durch Ventilationsöffnungen (nicht dargestellt) belüftet sein, wie oben beschrieben. 11 shows a section through a sound transducer 1100 according to the invention in a fifth embodiment. This is not ring-shaped, i.e. it has no open area in the middle, and the pole plate 1130a and the permanent magnet 1130b of the magnet system can be round or oval and without a central opening, for example. The cup 1130c and the membrane 1110 are also conventionally shaped, i.e. the membrane has a dome instead of an opening in the middle. The volume 1145 under the membrane 1110 is, however, connected to the environment by bass tubes 1170, which are attached to the chassis 1140 or integrated therein. In this example, however, the bass tubes 1170 are located outside the voice coil 1120. In addition, they are curved in order to reduce the height or thickness of the entire transducer. The volume 1145 under the membrane can optionally also be ventilated by ventilation openings (not shown), as described above.

In 12 ist eine weitere Ausführungsform eines Schallwandlers 1200 dargestellt, bei der die Bassrohre direkt in das Chassis des Wandlers eingelassen sind. Dabei verlaufen sie gekrümmt, um ihre Länge zu erhöhen und dabei den vorhanden Bauraum optimal nutzen zu können. Die Bassrohre sind als Kanäle oder Vertiefungen 1270 im Chassis 1240 angelegt, wie in der rückseitigen Ansicht in 12 b) gezeigt. Diese Vertiefungen 1270 werden mit einer Kappe 1290 verschlossen, wie in 12 a) gezeigt. Dadurch werden sie zu im Chassis eingelassenen Bassrohren und können akustisch wirken wie oben beschrieben. Jeder Kanal hat eine Öffnung nach außen, in diesem Fall zur Mitte des Wandlers hin, sowie eine Öffnung 1275, die durch das Chassis hindurch zum Volumen unter der Membran 1210 führt. Dies ist im Schnitt entlang der Linie A-A in 12 d) dargestellt. Diese Bauweise des Wandlers ist besonders vorteilhaft, da die beiden Teile (Chassis 1240 und Deckel 1290) in einem konventionellen Spritzgussverfahren hergestellt werden können. Dann können sie z.B. durch Kleben oder Schweißen zusammengefügt werden. Das Magnetsystem 1230 und der Verschluss 1250 in der mittleren Öffnung können wie in den oben beschriebenen Beispielen in 7, 9 oder 10 ausgeführt sein. In ähnlichen Ausführungsformen kann die Anzahl der Kanäle 1270 variieren. Z.B. kann ein einziger Kanal 1270 vorhanden sein, der sich dann spiralförmig um die Mittelachse winden kann. Alternativ ist auch eine Anpassung an die in 11 gezeigte Variante möglich.In 12 Another embodiment of a sound transducer 1200 is shown, in which the bass tubes are embedded directly in the chassis of the transducer. They are curved in order to increase their length and to make optimal use of the available installation space. The bass tubes are designed as channels or recesses 1270 in the chassis 1240, as shown in the rear view in 12 b) These recesses 1270 are closed with a cap 1290, as shown in 12 a) This makes them bass tubes embedded in the chassis and can have an acoustic effect as described above. Each channel has an opening to the outside, in this case to the center of the transducer, as well as an opening 1275 that leads through the chassis to the volume under the membrane 1210. This is shown in section along the line AA in 12 d) This type of construction of the converter is particularly advantageous because the two parts (chassis 1240 and cover 1290) can be manufactured using a conventional injection molding process. They can then be joined together, for example, by gluing or welding. The magnet system 1230 and the closure 1250 in the middle opening can be made in 7 , 9 or 10 In similar embodiments, the number of channels 1270 may vary. For example, a single channel 1270 may be present, which may then spiral around the central axis. Alternatively, an adaptation to the 11 shown variant is possible.

Die Wandler der in den 10-12 gezeigten Ausführungsformen können z.B. einen Durchmesser von ca. 50-60 mm aufweisen, um in Kopfhörern einsetzbar zu sein. Es sind auch kleinere oder größere Bauformen möglich. Besonders gut geeignet für kleinere Bauformen ist die Variante in 12. Der Frequenzbereich, in dem die Bassrohre akustisch wirken, hängt im Wesentlichen von deren Länge und Durchgangsfläche (d.h. Querschnittsfläche) ab. Ein Bassrohr kann z.B. eine Länge von ca. 15-20 mm bei einem Innendurchmesser von ca. 2 mm (+/- 0,5 mm) und einem runden Querschnitt haben, um eine Grenzfrequenz von ca. 50 Hz zu erreichen. Es ist dann geeignet, den Schalldruck (SPL) des Wandlers oberhalb der Grenzfrequenz abzusenken, ohne dass der Schalldruck unterhalb der Grenzfrequenz gesenkt wird. Beispielsweise kann durch die Verwendung von fünf solcher Bassrohre, verstärkt durch eine geeignete Ventilationsdämpfung, eine Absenkung um ca. 4 dB erreicht werden, die nur den Frequenzbereich von 50 Hz bis ca. 2,5 kHz betrifft, wie beispielhaft in 8 gezeigt. Die Bassrohre können auch unterschiedliche Längen und/oder Durchmesser haben, um bei verschiedenen Frequenzen zu wirken, wobei sich auch dann die Wirkungen der jeweils einzelnen Bassrohre gegenseitig überlagern. Ebenso wie die Krümmung kann auch die Querschnittsfläche jedes Bassrohres im Prinzip beliebig sein, z.B. kreisrund oder oval, eckig oder in Freiform, ohne dass sich die akustischen Eigenschaften ändern. Der Durchmesser sollte jedoch einen minimalen Wert nicht unterschreiten, der auch von der Länge des Bassrohres abhängt. Der Durchmesser muss deutlich kleiner sein als die Länge, aber sollte z.B. etwa 1 mm nicht unterschreiten. Jedes Bassrohr ist immer offen, um akustisch wirken zu können, d.h. ohne Dämpfungsmaterial, Abdeckung etc.The converters of the 10-12 The versions shown can have a diameter of approx. 50-60 mm, for example, in order to be used in headphones. Smaller or larger designs are also possible. The version in 12 . The frequency range in which the bass tubes have an acoustic effect depends essentially on their length and passage area (i.e. cross-sectional area). A bass tube can, for example, have a length of approx. 15-20 mm with an inner diameter of approx. 2 mm (+/- 0.5 mm) and a round cross-section in order to achieve a cut-off frequency of approx. 50 Hz. It is then suitable for reducing the sound pressure (SPL) of the transducer above the cut-off frequency without reducing the sound pressure below the cut-off frequency. For example, by using five such bass tubes, reinforced by suitable ventilation damping, a reduction of approx. 4 dB can be achieved, which only affects the frequency range from 50 Hz to approx. 2.5 kHz, as shown in the example in 8 shown. The bass tubes can also have different lengths and/or diameters in order to work at different frequencies, whereby the effects of the individual bass tubes overlap each other. Just like the curvature, the cross-sectional area of each bass tube can in principle be any size, e.g. circular or oval, square or free-form, without changing the acoustic properties. However, the diameter should not be less than a minimum value, which also depends on the length of the bass tube. The diameter must be significantly smaller than the length, but should not be less than 1 mm, for example. Each bass tube is always open in order to have an acoustic effect, i.e. without damping material, cover, etc.

13 a) zeigt allgemein die Durchgangsfläche eines erfindungsmäßigen Bassrohres in Draufsicht, wobei D_max die größte Ausdehnung der Querschnittsfläche beschreibt, und 13 b) zeigt an einem allgemeinen Beispiel den Querschnitt eines Bassrohres in einem Schallwandler. Dieser kann über die Länge veränderlich sein. Die Länge L des Bassrohres ist immer größer als der größte Durchmesser D_max an einer beliebigen Stelle des Bassrohres (L > D_max), z.B. L≥2x D_max. Die Wirkung der Bassrohre wird dabei lediglich durch ihre Gesamtlänge und die Durchgangsfläche bestimmt, nicht aber durch die genaue Form des Querschnitts, d.h. dieser kann z.B. rund, oval, eckig oder in Freiform (wie in 13) sein. 13 a) shows generally the passage area of a bass pipe according to the invention in plan view, where D _max describes the largest extent of the cross-sectional area, and 13 b) shows a general example of the cross-section of a bass tube in a sound transducer. This can be variable over the length. The length L of the bass tube is always greater than the largest diameter D _max at any point on the bass tube (L > D _max ), e.g. L≥2x D _max . The effect of the bass tubes is determined only by their total length and the passage area, but not by the exact shape of the cross-section, ie this can be round, oval, square or free-form (as in 13 ) be.

Obwohl der Einsatz der Bassrohre oben am Beispiel von elektrodynamischen, ringförmigen Schallwandlern beschrieben wird, kann die Erfindung aber grundsätzlich auch für andere Bauformen von Schallwandlern, einschließlich elektrostatischer oder planardynamischer Wandler, benutzt werden. Weiterhin können auch verschiedene der oben beschriebenen Ausführungsformen miteinander kombiniert werden.Although the use of bass tubes is described above using the example of electrodynamic, ring-shaped Although the invention is described for sound transducers, it can also be used in principle for other types of sound transducers, including electrostatic or planar dynamic transducers. Furthermore, various of the embodiments described above can also be combined with one another.

Die Erfindung kann in verschiedenen Geräten verwendet werden, z.B. für verbesserte Schallwandler zur Schallwiedergabe in allen Kopfhörerarten, insbesondere für offene Kopfhörer. Der erfindungsgemäße Schallwandler ist auch zur Schallaufnahme in Mikrofonen einsetzbar.The invention can be used in various devices, e.g. for improved sound transducers for sound reproduction in all types of headphones, especially for open headphones. The sound transducer according to the invention can also be used for sound recording in microphones.

Claims

Sound transducer (600, 1000, 1100, 1200) with - a membrane (610, 1010, 1110, 1210); - a chassis (640, 840, 1040, 1140, 1240), to the top of which the membrane is attached; characterized in that - at least one bass tube (670, 870, 871, 1070, 1170, 1270) is connected to the chassis or integrated in the chassis, wherein the bass tube acoustically connects a volume (645, 1045, 1145, 1245) under the membrane with the area outside the sound transducer, and - wherein the at least one bass tube is suitable for acting as an acoustically effective low-pass element in the audible frequency range.

transducer according to Claim 1 , wherein the at least one bass tube lowers the frequency response of the sound transducer in at least one range above a cutoff frequency, which may be approximately 50 Hz, compared to at least one range below the cutoff frequency.

transducer according to Claim 1 or 2 , wherein the chassis (640, 840) has at least one additional ventilation opening (L ₄ , L ₂₁ ) on a bottom side (640 ₂ , 840 ₂₁ ) opposite the membrane.

Sound transducer according to one of the Claims 1 - 3 , wherein the sound transducer has a first central axis (A _m ) and the at least one bass tube (870, 1070, 1170, 1270) has a second central axis (A ₁ , ..., A ₅ ), and wherein the second central axis does not run parallel to the first central axis (A _m ).

transducer according to claim 4 , wherein the second central axis (A ₁ , ..., A ₅ ) of the at least one bass tube (870) is not straight.

Sound transducer according to one of the Claims 1 - 5 , wherein the at least one bass tube (870) has at least one kink.

Sound transducer according to one of the Claims 1 - 6 , wherein at least two bass tubes (670, 870, 871, 1070, 1170, 1270) are mechanically connected to the chassis (640, 840, 1040, 1140, 1240) or integrated into the chassis and are suitable for acting as an acoustically effective low-pass element in the audible frequency range, wherein the at least two bass tubes are acoustically connected in parallel.

transducer according to claim 7 , wherein the at least two bass tubes (670, 870, 871, 1070, 1170, 1270) have equal lengths and equal passage areas.

transducer according to claim 7 or 8 , wherein the at least two bass tubes (870, 1170, 1270) do not run parallel to each other and not parallel to a first central axis (A _m ) of the sound transducer.

Sound transducer according to one of the Claims 1 - 9 , wherein the at least one bass tube is formed by a recess (1270) in the chassis (1200) and a closure cover (1290) placed on the chassis, and wherein at one end of the recess there is an opening (1275) into the volume (1245) under the membrane (1210) and the other end of the recess opens into the area outside the sound transducer.

Sound transducer according to one of the Claims 1 - 10 , wherein the at least one bass tube (670, 870, 871, 1070, 1170, 1270) is open and there is no damping material therein.

Headphones with a sound transducer according to one of the Claims 1 - 11 .