DE3530869A1 - Membran fuer einen elektroakustischen wiedergabewandler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Membran für einen elektro­ akustischen Wiedergabewandler, welche mit ihrer Vorderseite ein zwischen dem Ohr des Benutzers und dem Wandler bestehendes Schallfeld begrenzt.

In der Frequenzdarstellung von elektroakustischen Wiedergabe­ wandlern können verschiedene Resonanzüberhöhungen- oder Einbrüche auftreten, die das Klangbild störend beeinflussen. Bekannt sind Störungen, die einerseits im tieffrequenten Übertragungsbereich durch das schwingende Membransystem hervorgerufen werden und andererseits im mittelfrequenten Übertragungsbereich durch Hohl­ raumresonanzen - hervorgerufen durch Helmholtzresonatoren - erklärt werden können. Durch geeignete elektrische und/oder akustische Bekämpfung im ersteren Fall oder durch akustische Maß­ nahmen im letzteren Fall werden in bekannterweise die Frequenzgänge im jeweiligen Übertragungsbereich dem geforderten Verlauf angepaßt.

Bei der Messung eines Wiedergabewandlers an einem sogenannten Kuppler oder auch beim bestimmungsgemäßen Gebrauch vor dem Ohr eines Benutzers wirkt sich jedoch auch noch eine Resonanzstelle im höherfrequenten Übertragungsbereich - größer als 5 kHz - störend aus, die abstands­ abhängig ist und deshalb mit den bekannten Dämpfungsmethoden nicht oder nur geringfügig beeinflußt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese im höherfrequenten Übertragungs­ bereich bei elektroakustischen Wiedergabewandlern, insbesondere elektrodynamischen Wandlern, auftretende Resonanzüberhöhung nachhaltig zu verringern und somit eine Klangverfärbung, die abhängig vom Abstand des Wandlersystems vom Ohr eines Benutzers ist, zu ver­ meiden.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Membran mit dem kennzeichnenden Merkmal des ersten Anspruchs. Besondere Ausgestal­ tungen einer solchen Membran sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Membran nach der Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand einer Zeichnung beispielsweise erläutert. Im einzelnen zeigt die

Fig. 1 das Prinzip der Entstehung und der Verbindung der Resonanzfrequenz,

Fig. 2 den Frequenzgang eines Wandlersystems,

Fig. 3 und 4 besondere Membranausführungen.

Die Erfindung wird beispielsweise an einer Membran für einen elektro­ dynamischen Wiedergabewandler in Fig. 1 beschrieben. Die Membran ist mit der Bezugsziffer 1 bezeichnet und trägt eine Schwingspule 2, welche sich in bekannterweise in einem nicht näher dargestellten magnetischen System 3 befindet. Die Membran 1 begrenzt ein Schallfeld 4, welches sich - größenordnungsmäßig übertrieben dargestellt - zwischen dem Wandlersystem und dem schematisch dargestellten Ohr 5 eines Benutzers ausbildet.

Die Fig. 2 zeigt den Frequenzgang eines solchen Wandlersystems mit einer störenden Resonanzüberhöhung des Schalldrucks A bei ungefähr 7 kHz. Diese Überhöhung kann mit den bekannten Dämpfungsmaßnahmen nicht ver­ ringert oder beseitigt werden, ohne daß auch andere Parameter des Wandlersystems durch diese Maßnahme beeinträchtigt werden.

Es ist nun gefunden worden, daß die Resonanzüberhöhung im höherfrequenten Übertragungsbereich durch stehende Wellen 6 hervorgerufen wird, welche sich zwischen dem relativ schall­ hartem Dom 1.1 der Membran und dem Ohr 5 bzw. einer Meßkupp­ lerfläche 5.1 ausbilden. Bisher sind solche Membranen unter Berücksichtigung von unter anderem zwei wesentlichen Merkmalen konstruiert worden: Einerseits unter der Festlegung einer geeig­ neten Resonanzfrequenz des schwingenden Systems - meist im tieffrequenten Übertragungsbereich gelegt - und andererseits durch eine besondere Formgestaltung zur Vermeidung von Partial­ schwingungen. Die Erfindung lehrt nun, die Entstehung von stehen­ den Wellen durch Anpassung der akustischen Impedanz der den höherfrequenten Schall abstrahlenden Membranfläche an die Impedanz des Schallfeldes zu vermeiden.

Da bei elektrodynamischen Wandlern der beispielsweise genannten Bauart besonders der Dom 1.1, auch Kalotte genannt, der Membran die höherfrequenten Schallanteile abstrahlt, wird gemäß einem Unteran­ spruch vorgesehen, daß die Fläche dieser Kalotte vorzugsweise im höherfrequenten Bereich eine Impedanz aufweist, die in der Größen­ ordnung der Impedanz des angekoppelten Schallfeldes liegt. Dies kann dadurch erreicht werden, daß mindestens eine Teilfläche der Kalotte durch ein akustisch dämpfendes Material, beispielsweise Filz- oder Gazematerial ersetzt ist. Eine solche Membranausführung ist in der Fig. 3 dargestellt. Es zeigen die Bezugsziffern 1.1 die Kalotte und 1.2 das in eine Bohrung der Kalotte eingefügte Dämpfungs­ material. Dieses Material kann natürlich auch auf der Kalottenfläche über der Öffnung angebracht sein. Eine andere Ausführungsform der Membran nach der Erfindung kann darin bestehen, daß, wie in Fig. 4 dargestellt ist, die Kalotte 1.1 eine Anzahl akustische Widerstände darstellende Löcher 1.3 aufweist, welche ebenfalls die Impedanz der Fläche der Kalotte der Impedanz des angekoppelten Schallfeldes annähert.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung der Membran ist es möglich, die unerwünschte Resonanzüberhöhung im höherfrequenten Übertragungs­ bereich zu verringern, wie es in Fig. 2 die Kurve b darstellt. Bei einem bereits für die Praxis vorgesehenen Wandlersystem konnte eine Verringerung der Überhöhung um 6 dB erzielt und somit eine Klangver­ färbung deutlich vermieden werden.

Claims (5)

1. Membran für einen elektroakustischen Wiedergabewandler, welche mit ihrer Vorderseite ein zwischen dem Ohr eines Benutzers und dem Wandlersystem bestehendes Schallfeld begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß die den höherfrequenten Schall abstrahlende Fläche der Membran eine akustische Impedanz in der Größenordnung der akustischen Impedanz des angekoppelten Schallfeldes aufweist.

2. Membran für einen elektroakustischen Wiedergabewandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran für einen elektrodynamischen Wandler mit einer Kalotte ausgebildet ist, deren Fläche eine akustische Impedanz in der Größenordnung der akustischen Impedanz des angekoppelten Schallfeldes aufweist.

3. Membran für einen elektroakustischen Wiedergabewandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Kalotte vorzugsweise im höherfrequenten Übertragungsbereich - größer als 5 kHz - eine akustische Impedanz aufweist, die in der Größenordnung der akustischen Impedanz des angekoppelten Schall­ feldes entspricht.

4. Membran für einen elektroakustischen Wiedergabewandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Teilfläche der Kalotte durch ein akustisch dämpfendes Material ersetzt ist.

5. Membran für einen elektroakustischen Wiedergabewandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Kalotte eine Anzahl akustische Widerstände darstellende Löcher aufweist, welche die akustische Impedanz der Kalotten­ fläche der akustischen Impedanz des angekoppelten Schallfeldes annähert.