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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.
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resilient, possibly elastic material, which sealing bead with the receiver on
The coupling space between the membrane driven by the electroacoustic transducer and the auditory input largely closes off to the outside and at least one sound path from the coupling space to the rear of the
The transducer membrane and optionally at least one sound path are guided to an acoustically effective cavity, and in each of these sound paths at least one passive, vibratory membrane with a defined
Self-resonance is arranged.
The invention now represents a further development of the headphones protected in the parent patent with which
The aim is to create a hearing impression that is even closer to natural hearing. In particular, the well-known effect of "listening in the head" is to be eliminated and a sound image that comes close to the surround sound is generated, which, corresponding to the natural surround sound, also has reverberation effects and also has the property of frequency-modulated sound oscillations with a small frequency deviation in amplitude-modulated form
To convert sound vibrations, as this is also the case with loudspeaker sound due to the irregular
Frequency response of loudspeakers and the reflections occurring in the room is the case.
The problem posed is achieved in that, in the case of headphones of the type described at the outset, one or more of the passive membranes with at least one, numerous ones lying close together
Vibrating structures having resonance points are connected and / or themselves represent such a structure.
According to a further feature of the invention, the oscillatable structure connected to one or more of the passive membranes is a helical spring, preferably with a surface which has irregularities statistically distributed in the macroscopic and microscopic area.
Another feature of the invention is that at least some of the passive membranes have different mass and / or elasticity distributions, whereby these membranes become an oscillatory structure that also has numerous, closely spaced resonance points at least within a larger frequency range. In practice, such a mass or
Achieve elasticity distribution very easily during the manufacture of the passive membrane, for example by impressing regular or irregular configurations and / or by regular or irregular mass accumulations of the membrane material. But you can also influence the mass and / or the elasticity distribution by applying other material, for example metal or plastic particles of any shape and size. Which material and which shape is to be selected depends on which properties are to be given to the headphones by the manufacturer or the person skilled in the art deems appropriate.
Embodiments of the invention in which the passive membranes are arranged concentrically around the (centrally arranged) membrane of the electroacoustic transducer are to be regarded as particularly expedient, with an even number. The even number has the advantage that if you want to connect helical springs to the passive diaphragms, regular polygons can also be formed by the helical springs coupling the passive diaphragms if, for example, only every second passive diaphragm is coupled to the system made up of several helical springs want.
Regular polygons are desirable because they enclose an inner circle that is concentric to the circular delimitation of the transducer membrane and therefore does not interfere with the accessibility of the transducer or its membrane. In addition, with this arrangement the springs can be covered by an annular part of the ear cup so that they are inaccessible from the outside and cannot be damaged.
The invention allows numerous variations. For example, it is possible to vary the number of passive membranes, some or all of which have resonance points that are close to one another.
Furthermore, combinations with helical springs can also be produced, with helical springs with different physical properties also having to be taken into account. Coupling between homogeneous passive diaphragms and those with unequal mass and diaphragms can also be achieved by means of helical springs
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enumerate. For this reason, an exemplary embodiment is described with reference to the following description and the drawings in FIG. 1 and FIG. 2, which to a certain extent represents one or the other extreme case in its type.
In the exemplary embodiment shown in principle in FIG. 1, an electroacoustic transducer or its membrane - 2 - is shown for each headphone system and is arranged in the center of a disk-shaped body - 1 -. Around the transducer diaphragm --2--, six passive diaphragms - 3, 3a-- are provided in the sound path from the front to the rear of the diaphragm --2-- of the transducer, which can have different natural resonances, but at least in this case present embodiment are not designed as a vibratory structure with numerous closely adjacent resonance points. This property, however, is possessed by the coil springs --- 4--, which are connected at their ends and there are coupled with the passive membranes --3a--.
That of the
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The system formed by helical springs --4-- is held at its corner points at support points -5--, which are assigned to the disc --1--. The coupling of the coil springs --4-- with the passive diaphragms - 3a - can for example be done by gently resting the springs - 4 - on the dome - 6-- of the auxiliary diaphragm 3a. In general, this coupling is sufficient, but it can be made very strong, for example, by attaching a small amount of adhesive between the spring-4 and membrane dome. Of course, other types of coupling are also possible, for example an elastic one, if this measure should prove to be expedient in special cases.
Depending on the dimensioning of the helical springs --4-- or their number, a more or less pronounced spatial sound impression results, the character of which is caused by the use of helical springs with flaws on the surface that are statistically distributed and, for example, by etching and / or sandblasting as well as notches or kinks in the nib, practically corresponds to the real surround sound. This effect of the arrangement according to the invention is based on the fact that the passive diaphragms --3a-- also become effective in the same sense due to the closely adjacent resonance points of the helical springs --4--, i.e. the acoustic short circuit running across a passive diaphragm --3a-- is subject to statistically distributed irregularities.
In principle, the same effect is achieved in the embodiment shown in FIG. 2 in the same way. It differs from that of FIG. 1 in that each of the passive membranes - 8 to 13--
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The structure is essentially the same as in the embodiment according to FIG. 1, but without helical springs. The specially trained passive membranes - 8 to 13-- take on their task here. In order to obtain the required different mass and elasticity distribution, the passive membranes in this embodiment are provided with different characteristics or supports. These can have any shape, such as concentric rings, spirals, evenly or unevenly distributed mass points, linear or curved elements, etc.
This embodiment also fulfills the task and, like the embodiment according to FIG. 1, it is able, in connection with electronic musical instruments, in particular electronic organs, to properly perform the vibrato provided by them, which occurs in the form of a frequency modulation with a very small frequency deviation reflect which property cannot be found in conventional headphones or only to an inadequate extent.
PATENT CLAIMS.
1. Headphones, preferably with an annular sealing bead made of soft, resilient, possibly elastic material, which rests against the ear in the position of use or encloses the ear, which sealing bead largely closes off a coupling space between the membrane driven by the electroacoustic transducer and the ear input to the outside when the receiver is on, and from the coupling space at least one sound path to the rear of the transducer membrane and optionally at least one sound path to an acoustically effective cavity are guided, and in each of these sound paths at least one passive, oscillatable.
Diaphragm is arranged with defined natural resonance, according to patent no. 330868,
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one, numerous closely adjacent resonance points exhibiting, vibratory structure are connected and / or represent such a structure themselves.