DE1800152A1

DE1800152A1 - Arrangement with a sound transducer for small tape recorders

Info

Publication number: DE1800152A1
Application number: DE19681800152
Authority: DE
Inventors: Goerike Dr Rudolf
Original assignee: AKG Akustische und Kino Geraete GmbH
Current assignee: AKG Acoustics GmbH
Priority date: 1967-10-11
Filing date: 1968-10-01
Publication date: 1969-05-22
Also published as: AT288507B

Description

Anordnung mit einem Sohallwandler für kleine Tonbandgeräte Die Erfindung bezieht sich auf kleine Tonbandgeräte, sogenannte "Taschenrecorder", bei denen sowohl zur Aufnahme als nuch zur Wiedergabe derselbe Schallwandler benützt wird. Arrangement with a sound converter for small tape recorders The invention refers to small tape recorders, so-called "pocket recorders", where both The same transducer is used for recording as the same transducer is used for playback.

Der in solche Geräte eingebaute elektroakustische Wandler entspricht im Aufbau und Wirkungsweise den bekannten Tauchspulenmikrophonen. Die Kleinmembran besitzt eine Fläche von ungefähr 5 cm² und ist so vor einem Magnetaystem befestigt, daß sich an ihrer Rückseite, zumindest innerhalb der Tauohspule, eine relativ kleine Luftkaor ausbildet, aus der enge Kanüle, z.B. die zwischen Tauchspüle und magnetischer Luftspaltbegrenzung gebildste Ringspalte oder relativ kleine Öffnugen zur Entlüftung in größere Rohlräume oder ins Preise fahren.The electroacoustic transducer built into such devices corresponds the structure and mode of operation of the well-known moving coil microphones. The small membrane has an area of about 5 cm² and is so attached in front of a magnet system, that on its back, at least inside the rope spool, there is a relatively small Luftkaor forms from the narrow cannula, e.g. the one between the immersion sink and the magnetic one Air gap limitation formed ring gaps or relatively small openings for ventilation drive into larger unmachined spaces or into prices.

Ein solcher Wandler ist für die Schallaufnahme hervorragend geeignet, nicht aber für die Wiedergabe, die unnatürlich und gequetscht klingt, wodurch die Verständlichkeit der Sprache sehr leidet. Such a transducer is ideally suited for sound recording, but not for playback that sounds unnatural and squashed, which makes the Speech intelligibility suffers greatly.

Man hat bereits versucht, diesem Übelstand abzuhelfen, indem man eine mechanische Umschaltung am Wandler vornahm, durch die bei der Aufnahme die durch die Öffnungen an der Luftkammer der Membran gebildete akustische Impedans vergrößert, bei der Wiedergabe hingegen verkleinert wurde, die Verbesserung hielt sich Jedoch in bescheidenen Grenzen. One has already tried to remedy this problem by made a mechanical switch on the converter, through which the acoustic impedance formed by the openings in the air chamber of the diaphragm enlarged, but decreased during playback, the improvement lasted However, within modest limits.

Die Ursache für die schlechten Wiedergabe eigenschaften des bisher verwendeten Wandlertyps sind darin zu erblicken, daß eine Kleinmembran sehr ungünstig reagiert, wenn an ihrer Rückseite luftkammerbildende Begrenzungsflächen vorhanden sind, auch wenn diese Flächen mit Öffnungen für den Schalldurchtritt vorgeschen sind. The reason for the poor playback properties of the so far The type of transducer used can be seen in the fact that a small diaphragm is very unfavorable reacts if there are boundary surfaces forming air chambers on its rear side even if these surfaces are provided with openings for the passage of sound are.

Zum Teil treten nämlich Rückstellkräfte auf, die selektive Überhöhungen der Frequenzkurve bewirken, zum Teil ergeben sich Reflexionen bei den hohen Frequenzen, wodurch Verzerrungen des Frequenzganges auftreten, die eine unnatürliche Wiedergabe bewirken. In some cases, restoring forces occur, the selective superelevations effect of the frequency curve, sometimes there are reflections at the high frequencies, which results in distortion of the frequency response, which leads to an unnatural reproduction cause.

Pie Erfindung hat es sich sum Ziel gesetzt, ein Kleintonbandgerät mit einem Schallwandler so auszustatten, daß es in seiner Wiedergabequalität den kleinen transistorisierten Rundfunkempfängern zumindest entapricht, die bekanntlich eine durchaus zufriedenstellende Wiedergabe der Sprache liefern. Pie invention has set itself the goal of a small clay tape recorder to equip with a sound transducer so that it is in its reproduction quality small transistorized radio receivers at least entapricht, which is well known deliver a thoroughly satisfactory rendition of speech.

Vm die see Ziel zu erreichen, wird erfindungagemäß vorgeschlagen, bei kleinen Tonbandgeräten, bei denen derselbe Wand ler sowohl zur Aufnahme als auch zur Wiedergabe herangezorgen wird, eine Anordnung zu treffen, die d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ist, daß der Wandler ein in Transistorkleingeräten üblicher Lautsprecher ist, bzw. die gleichen charakteristischen akustischen und elektrischen Merkmale aufweist wie ein solcher Lautsprecher, welcher Wandler bei der Schallaufnahme (Mikropohfunktion)entweder elektrisch durch die Parallelschaltung einer Drossel oder eines Ohmschen Widerstandes zur Schwingepule oder akustisch durch einen großflächigen, an den Membrankorn angeschlossenen akustischen Reibungswiderstand bedämpft ist, welche Elemente bei der Wiedergabe (Lautsprecherfunktion) gegebenenfalls abiohaltbar sind. In order to achieve the sea goal, it is proposed according to the invention that in small tape recorders where the same converter is used both for recording and is also used for reproduction to make an arrangement that d a d u r c h e k e k e n n n z e i c h n e t is that the converter is a transistor in small devices common speaker is, respectively, the same characteristic acoustic and has electrical characteristics such as such a loudspeaker, which converter at the sound absorption (microphoto function) either electrically through the parallel connection a choke or an ohmic resistance to the voice coil or acoustically a large-area acoustic frictional resistance connected to the membrane bead what elements are attenuated during playback (loudspeaker function), if any are abio-durable.

hin fUr die vorgenannte Anordnung geeigneter Wandler muß nicht unbedingt ein Kleinlautsprecher für ein Transistorgerät sein. Es können konstruktive Unterschiede vorliegen, wie beispielsweise eine Kunststoffmembran an Stelle der Papiermembran oder ein anderer Aufbau des Magnetsystems. Ptlr die Erfindung ist nur die Tatsache wesentlich* daß der verwendete Wandler sowohl in elektrischer als auch in akustischer Hinsicht jene Bigenschaften aufweist, die denen eines Kleinlautaprechers in Transistorgeräten entsprechen. A converter suitable for the aforementioned arrangement does not necessarily have to be be a miniature speaker for a transistor device. There can be constructive differences present, such as a plastic membrane in place of the paper membrane or another construction of the magnet system. Ptlr the invention is just the fact essential * that the transducer used is both electrical and acoustic Regarding those big properties, which those of a miniature loudspeaker in transistor devices correspond.

Die erfindungsgemäße Anordnung verhindert bei der Schallaufnahme Überstsuerungen des Tonbandes und der elektrischen Verstärkereinrichtung, wie sie durch den steilen Anstieg der EMK der Tauchspuls im Bereich der Eigenresonanz der Membran, die bei derartigen kleinen Wandlern etwa bei 400 Hz liegt, auftreten. The arrangement according to the invention prevents sound absorption Oversteer of the tape and the electrical amplifier equipment like them due to the steep rise in the EMF of the moving pulse in the area of the natural resonance of the Diaphragm, which is around 400 Hz in such small transducers, occur.

Es wird demnach eine Vergleichmäßigung des Frequenzganges erreicht, wobei der auftretende Spannungsverlust unbedeutend ist und ohne weiteres elektrisch kompensiert werden kann, falls dies überhaupt erforderlich ist.Accordingly, the frequency response is evened out, whereby the voltage loss that occurs is insignificant and without further can be electrically compensated, if this is necessary at all.

Bei der Schallwiedergabe können im Falle der elektrischen Dämpfung des Lautsprechers die der Schwingspule parallel geschalteten Schaltelemente (Drossel oder Widerstand) abgeochaltet werden, obwohl auch bei nicht abgeschalteten Dämpfungsgliedern die Schallwiedergabe noch als durchaus gut zu bezeichnen ist. Eine eventuells Abnahme der Lautstärke kann leicht durch die Verstärkungeresorve des eingebauten terstarkers ausgeglichen werden. In the case of sound reproduction, electrical damping can be used of the loudspeaker the switching elements connected in parallel to the voice coil (choke or resistance) can be switched off, even if the attenuators are not switched off the sound reproduction can still be described as quite good. A possible decrease the volume can easily be increased by the gain recovery of the built-in terstarkers be balanced.

Ist der Lautsprecher hingegen im Sinne der Erfindung akustisch gedämpft, eo ergibt ein richtig dimensionierter großflächiger akustischer Widerstand auch ohne mechanische Umschaltung bzw. Abschaltung eine zehr natürlich klingende Wiedergabe. If, on the other hand, the loudspeaker is acoustically damped within the meaning of the invention, eo also results in a correctly dimensioned large-area acoustic resistance A very natural sounding reproduction without mechanical switching or disconnection.

Aus den eingangs gemachten Ausführungen geht hervor, daß es für einen Wandler, der sowohl als Lautsprecher als auch als Mikrophon in einem Kleintonbandgerät, einom sogenannten "Taschenrecorder", verwendet wird, wesentlich ist, daß die Querschnittsfläche der Schalldurchtrittsöffnungen hinter der Membran verhältnismäßig groß sein müssen, damit eine im Sinne der Erfindung verbesserte Schallwiedergabe erreicht wird. From the remarks made at the beginning it follows that it is for one Converter that works both as a loudspeaker and as a microphone in a small-tone tape recorder, a so-called "pocket recorder" is used, it is essential that the cross-sectional area the sound passage openings behind the membrane must be relatively large, so that a sound reproduction which is improved within the meaning of the invention is achieved.

Die Erfindung schließt daher auch einen Wandler ein, der in der erfindungsgemäßen Anordnung Verwendung finden soll. Bei einem solchen Wandler ist das Magnetsystem so zu gestalten, daß es nioht den Schalldurchtritt behindert, wobei außerdem noch zu berücksichtigen ist, daß mit zunehmendem Schall durchtrittsquerschnitt der Öffnungen hinter der Membran die Wiedergabe besser wird. Dabei ist es gleichgültig, ob der Wandler in ein Gehäuse eingebaut ist,, das allseits geschlossen oder nehr oder weniger große Öffnungen aufweist, so wie es auch geschlossene und offene Gehäuse für Transistor-Rundfunkempfänger gibt. The invention therefore also includes a converter that is used in the inventive Arrangement should be used. In such a transducer, the magnet system is to be designed so that it does not hinder the passage of sound, whereby aside from that It must also be taken into account that with increasing sound passage cross-section the Openings behind the membrane play better. It doesn't matter whether the converter is built into a housing, that is closed on all sides or more or less large openings, like closed and open housings for transistor radio receivers there.

Weiters Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen. Furthermore, features and advantages of the invention are intended.

nun in der nachfolgenden Beschreibung an Sand der Zeichnung näher erläutert werden, in der Fig. 1 Frequenzcharakteristiken eines erfindungsgemäßen Kleinwandlers als Mikrophon zeigt, die Fig.2a, 2b und 2c die Rück-, Seiten- und Vorderansicht des Wandlers darstellt und die Fig.3a und 3b einen Querschnitt und eine Rückansicht durch den Wandler erkennen läßt.now in the following description of sand of the drawing closer are explained, in Fig. 1 frequency characteristics of an inventive Small converter as a microphone shows the Fig.2a, 2b and 2c the rear, side and Represents a front view of the transducer and FIGS. 3a and 3b show a cross section and a rear view through the converter can be seen.

Aus Fig.1 ist zunächst die prinzipielle Wirkung dor erfindungsgemäßen Anordnung in bezug auf den Frequenzgang eines Kleinwandlors zu entnehmen, wenn dieser als Schallempfänger verwendet wird. Hierbei stellt die Kurve a jenen Frequenzgang dar, den das Wandlersystem als Mikrophon ohno die erfindungsgemäßen Maßnahmen aufweist. Die Kurve a zeigt eine krftige Spitze bei etwa 450 Hz, die hauptsächlich als Ursache für die unbefriedigende Eigenschaft des Wandlers als Schallempfänger verantwortlich ist. Um diese Spitze zu beseitigen, wird nun im Sinne der Erfindung entweder eine elektrische oder mschanische Dämpfung bei der Schallaufnahme vorgenommen, deren Ergebnis den Xurven b und o entnommen werden kann. Wird eine Drossel dor Schwingspule des Wandler parallel geschaltet, dann ergibt sich ein Frequenzgang, der der Kurve b folgt. Es ist ersichtlich, daß die Renonanzspitze beseitigt ist und daß der Frequenzgang im Bereich zwischen etwa 400 Hz und 14 kHz sehr ausgeglichen ist, also eine einwandfreie Schallaufzeichnung ermöglicht. Ein gering fügiger Verlust bei den tiefen Frequenzen ist bei den Frequenzen des Sprachbereiches praktisch ohne Bedeutung. Ein Shnlioher Verlauf ergibt sich* wenn statt der Drossel der Sohwingspule ein Qhmscher Widerstand parallel geschaltet wird. Der zugehörige Frequenzgang ist duroh die Kurve o charakterisiert. From Figure 1 is first the principle effect of the invention Arrangement in relation to the frequency response of a small transducer can be found if this is used as a sound receiver. The curve a represents that frequency response represents that the transducer system as a microphone has the measures according to the invention anyway. Curve a shows a sharp peak at around 450 Hz, which is mainly the cause responsible for the unsatisfactory quality of the transducer as a sound receiver is. In order to eliminate this tip, either a electrical or mschanische attenuation made during sound absorption, their Result can be taken from X curves b and o can. Becomes a thrush connected in parallel with the transducer voice coil, the result is a frequency response which follows curve b. It can be seen that the renonance peak has been eliminated and that the frequency response is very even in the range between about 400 Hz and 14 kHz is, thus enables perfect sound recording. A slight loss at the low frequencies is practically without at the frequencies of the speech range Meaning. A similar course results * if instead of the choke the swinging coil a Qhmic resistor is connected in parallel. The associated frequency response is characterized by the curve o.

Der Spannungeverlust ist nicht so groß, daß er nicht durch die dem Verstärker innewchnende Verstärkungsreserve ausgegli ohen werden könnte.The loss of tension is not so great that it is not caused by the dem Amplifier inherent gain reserve could be compensated.

Erfolgt die Bedämpfung des Wandlers auf akustiachem Wege erfindungsgemäß dadurch, daß an den Membrankorb ein großflächiger, akustischer Widerstand angeschlossen ist, dann verschwindet ebenfalls die Resonanzspitze, wenn der Widerstand richtig dimensioniert ist. Es ergibt sich dann ein Verlauf des Frequenzganges, der etwa der Kurve b in Fig.1 entspricht, wobei sich jedoch im Bereich der tieferen Prequensen ein Übergang auf die Kurve c ergibt. If the transducer is attenuated in an acoustic way according to the invention in that a large-area acoustic resistor is connected to the membrane basket then the resonance peak also disappears if the resistance is correct is dimensioned. There is then a course of the frequency response that is approximately corresponds to curve b in FIG a transition to curve c results.

Für die Schallaufnahme wird man demnach zweckmäßigerweise mit einem Frequenzgang nach Kurve b oder c arbei ton, so daß eine Übersteuerung des Tonbandgerätes bei besonderen Prequenzon vermieden wird. Für die Wiedergabe hingegen wählt nan am besten die Xurve a, um im Bereich der tiefen Frequenzen ohne eine zusätzliche elektrische Anhebung die optimale Wiedergabe zu erreichen. Es ist daher zweckmäßig, beim Abepielen eines Tonbandes die der Schwingapule des Wandlers parallel liegenden elektriachen Schaltelemente (Drossel oder Ohmscher Widerstand) abzuschalten, was auf einfache Weise mit dem Umschalteorgan, das beim Übergang von Aufnahme auf Wiedergabe zu betätigen ist, geschehen kann. For the sound recording it is therefore expedient to use a Frequency response according to curve b or c work ton, so that an overdrive of the tape recorder is avoided in the case of a special frequency tone. For playback, however chooses nan best the Xurve a to get in the low frequency range without an additional electrical boost to achieve optimal reproduction. It is therefore advisable to when playing a tape, those lying parallel to the transducer's voice coil switch off electrical switching elements (choke or ohmic resistance), what in a simple way with the switching device, which occurs when changing from recording to playback is to be operated, can happen.

Im Palle der Wandler rein akustisch gedämpft ist, braucht, wie eingangs bareits ausgeführt wurde, keine mechanische Umschaltung vorgenommen zu werden, da bei richtiger Dimensionierung des großflächigen akustischen Widerstandes am Membrankorb auch eine einwandfreie Wiedergabe sichergestellt ist. In the case of the transducer, which is purely acoustically dampened, needs, as at the beginning was carried out on hand, no mechanical switchover to be made, since with correct dimensioning of the large-area acoustic resistance on the membrane basket flawless playback is also ensured.

In Fig.2 ist ein Wandler in Rüok-, Seiten- und Vorderansicht dargestellt, der im wesentlichen den bekannten Kleinlautsprechern mit Papiermembran entspricht, wie er auch in Transistorradios verwendet wird. Im Sinne der Erfindung weist der Membrankorb 1 große Durchbrechungen 2 auf. Die Papiermembran 3 hat eine Öffnung 4 in der äitte, die durch eine Staubschutzkapps abgedeckt ist. Der Wandler besitzt daher Reine Hohlräume hinter der membran, die akustisch störend in Erscheinung treten könnten. In Fig. 2 a converter is shown in back, side and front view, which essentially corresponds to the well-known small speakers with paper cone, as it is also used in transistor radios. In the context of the invention, the Membrane basket 1 large openings 2. The paper membrane 3 has an opening 4 in the middle, which is covered by a dust cap. The converter owns therefore pure cavities behind the membrane, which are acoustically disturbing could.

Bei dem in Fig.3 im Schnitt dargestellten Wandler handelt es sich um einen solchen, der eine Membran 5 autwesst, wie sie in Tauchspulenmikrophonen üblich ist. Da sich bei einem solchen Membrantyp an der Rückseite der Membran Luftpolster 7,8 ausbilden, sind zu deren Entlüftung besondere Maßnahmen zu treffen. Eine besteht darin, durch Ausprägungen 6 in der Membran beim Sitz der Schwingspule eine Verbindung der Schallwellen zwischen dem Kuppelraum 7 un dem Raum 8 unter der Randzone der Membran 5 herbeizuführon. Außerdem ist ein Flansch 9 am Magnetsystem 11 vorgeschem, der möglichst große Öffnungen 10 aufweist, und an dem die Membran 5 befoetgt ist. Sofern. The converter shown in section in FIG to one that autwesst a membrane 5, as it is in moving coil microphones is common. As with such a type of membrane on the back air cushions 7.8 of the membrane form, special measures are required to vent them hold true. One is through impressions 6 in the membrane at the seat of the Voice coil a connection of the sound waves between the dome room 7 and the room 8 under the edge zone of the membrane 5 bring about. In addition, a flange 9 is on Magnet system 11 vorem, which has the largest possible openings 10, and on which the membrane 5 is attached. Provided.

man nicht eine elektrische Dämpfung eines solchen Wanalers anwendet, ist für die Verwendung dieses Wandlers als Schallempfänger ein großflächiger akustischer Widerstand erforderlich, der an den Flansch 9 anzuschließen wäre.one does not apply an electrical damping of such a Wanaler, is a large-area acoustic for the use of this transducer as a sound receiver Resistance required to be connected to the flange 9.

Um weiterhin der erfindungsgemäßer Forderung nach Vermeidung von Hohlräumen hinter der Membran zu entsprechen. To continue the inventive requirement to avoid To match cavities behind the membrane.

ist es vorteilhaft, auch den zentralen Magnetkern 12 zu durchbchren (Bohrung 13), um den Schallwellen einen freien Durchgang durch das Magnetaystem zu gestatten.it is advantageous to break through the central magnetic core 12 as well (Hole 13) to allow the sound waves to pass freely through the magnet system to allow.

Ein mit der erfindungsgemäßen Anordnung bzw. mit dem erfindungsgemäßen Wandler ausgestattetes Kleintonbandgerät ("Taschenrecorder") zeichnet sich gegenüber den bisher bekannt gewordenen Geräten gleicher Art dadurch aus, daß er eine besonders klare und naturgetreus Sprachwiedergabe aufweist, die der Wiedergabequalität kleiner transistorisierter Rundfunkempfänger bei Sprache gleichgesetzt werden kann, was bisher nicht der Fall war. One with the arrangement according to the invention or with the one according to the invention Small tone tape recorder equipped with a converter ("pocket recorder") is opposite the previously known devices of the same type in that he has a special Clear and lifelike speech reproduction that has lower reproduction quality transistorized radio receiver can be equated with language, what so far has not been the case.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e:

1. Arrangement with a sound transducer for small tape recorders (so-called "Pocket recorder"), which use the same transducer for both recording and Playback is used, characterized in that the converter is a transistor small radio receivers usual loudspeaker, resp.

the same acoustic and electrical characteristics like such a loudspeaker, which transducer for sound recording (microphone function) either electrically by connecting a choke in parallel or an ohmic resistor to the voice coil or acoustically through a to the membrane basket or the like. connected large-area, acoustic frictional resistance attenuates iat which elements at playback (loudspeaker function) can be switched off if necessary.

2. Sound transducer for oino arrangement according to Anapruch 1 * d a d u r c it is noted that the magnet system of the transducer is used by the Rear side of the membrane originating sound has a negligible small resistance represents.

3. Bohali converter according to claim 2, characterized in that the centrally arranged magnet body (12) has a through hole (13) and the membrane (5) in the area of the voice coil is provided with embossings (6) which a connection between the space under the membrane dome and that under the edge zone the membrane produces.

4. Sound transducer according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c hn e t that the flange (9) lying below the edge zone of the membrane with as possible large openings (10) is provided.