DE3530869A1

DE3530869A1 - Diaphragm for an electro-acoustic reproduction transducer

Info

Publication number: DE3530869A1
Application number: DE19853530869
Authority: DE
Inventors: Martin Voigt; Martin Kraemer
Original assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 1985-08-29
Filing date: 1985-08-29
Publication date: 1987-03-12
Also published as: DE3530869C2

Abstract

In electro-acoustic reproduction transducers, resonant rises occurring in the higher-frequency transmission range are reduced by a special diaphragm design. The diaphragm is characterised in that the surface of the diaphragm which radiates the higher-frequency sound has an impedance in the order of magnitude of the impedance of the coupled sound field. A special feature of a diaphragm with a dome which is suitable as an electrodynamic transducer is that at least part of the dome surface is replaced by a sound-absorbing material.

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.The invention relates to the membrane for an electro acoustic playback converter, which with its front existing between the user's ear and the transducer Sound field limited.

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.In the frequency representation of electroacoustic reproduction transducers can make various resonance peaks or dips occur that interfere with the sound. Are known Interferences, on the one hand, in the low-frequency transmission range are caused by the vibrating membrane system and on the other hand in the medium-frequency transmission range through hollow room resonances - caused by Helmholtz resonators - can be explained. By suitable electrical and / or acoustic control in the former case or by acoustic measure in the latter case, the frequency responses are known to be adapted to the required course in the respective transmission range.

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.When measuring a playback converter on a so-called coupler or also in the intended use in front of a user's ear however, there is also a resonance point in the higher frequency Transmission range - greater than 5 kHz - disturbing, the distances is dependent and therefore not with the known damping methods or can be influenced only slightly.

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.The object of the invention is to transmit this in higher frequency area in electroacoustic playback transducers, in particular electrodynamic transducers, sustained resonance increase to reduce and thus a discoloration of the sound, which depends on Distance of the transducer system from a user's ear is to ver avoid.

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.According to the invention, this object is achieved by a membrane the characteristic feature of the first claim. Special design tions of such a membrane are in the subclaims specified.

Die Membran nach der Erfindung wird in der folgenden Beschreibung anhand einer Zeichnung beispielsweise erläutert. Im einzelnen zeigt dieThe membrane according to the invention is described in the following description explained using a drawing, for example. In detail shows the

Fig. 1 das Prinzip der Entstehung und der Verbindung der Resonanzfrequenz, Fig. 1 shows the principle of the formation and the compound of the resonant frequency,

Fig. 2 den Frequenzgang eines Wandlersystems, Fig. 2 shows the frequency response of a transducer system,

Fig. 3 und 4 besondere Membranausführungen. FIGS. 3 and 4 specific membrane designs.

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.The invention is described for example on a membrane for an electro-dynamic playback converter in Fig. 1. The membrane is designated by the reference number 1 and carries a voice coil 2 , which is known to be located in a magnetic system 3, not shown. The membrane 1 delimits a sound field 4 , which - exaggerated in magnitude - forms between the transducer system and the schematically represented ear 5 of a user.

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. FIG. 2 shows the frequency response of such a transducer system with a disturbing increase in resonance of the sound pressure A at approximately 7 kHz. This exaggeration cannot be reduced or eliminated with the known damping measures, without other parameters of the converter system being impaired by this measure.

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.It has now been found that the resonance increase in the higher-frequency transmission range is caused by standing waves 6 , which are formed between the relatively acoustically hard dome 1.1 of the membrane and the ear 5 or a measuring coupler 5.1 . So far, such membranes have been constructed taking into account, among other things, two essential features: on the one hand by specifying a suitable resonance frequency of the vibrating system - usually placed in the low-frequency transmission range - and on the other hand by a special design to avoid partial vibrations. The invention now teaches to avoid the formation of standing waves by adapting the acoustic impedance of the membrane surface emitting the higher-frequency sound to the impedance of the sound field.

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. Since in electrodynamic transducers of the type mentioned, in particular the dome 1.1 , also called the calotte, the membrane radiates the higher-frequency sound components, according to a subclaim it is provided that the area of this calotte preferably has an impedance in the higher-frequency range, which is of the order of magnitude Impedance of the coupled sound field is. This can be achieved in that at least a partial area of the calotte is replaced by an acoustically damping material, for example felt or gauze material. Such a membrane design is shown in FIG. 3. Reference numerals 1.1 show the calotte and 1.2 the damping material inserted into a hole in the calotte. This material can of course also be attached to the dome surface above the opening. Another embodiment of the membrane according to the invention can consist in that, as shown in Fig. 4, the dome 1.1 has a number of holes 1.3 representing acoustic resistances, which also approximates the impedance of the surface of the dome to the impedance of the coupled sound field.

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.This inventive design of the membrane makes it possible to reduce the unwanted resonance increase in the higher-frequency transmission range, as shown in Fig. 2 curve b . In the case of a transducer system already intended for practical use, a 6 dB reduction in the cant could be achieved, and sound discoloration was thus clearly avoided.

Claims

1. membrane for an electroacoustic playback transducer, which limits with its front a between the ear of a user and the transducer system existing sound field, characterized in that the higher-frequency sound radiating surface of the membrane has an acoustic impedance in the order of magnitude of the acoustic impedance of the coupled sound field .

2. Membrane for an electroacoustic reproduction transducer Claim 1 characterized, that the membrane for an electrodynamic converter with a Calotte is formed, the surface of which has an acoustic impedance in the Magnitude of the acoustic impedance of the coupled sound field having.

3. Membrane for an electroacoustic playback transducer Claim 2, characterized, that the surface of the calotte is preferably in the higher frequency Transmission range - greater than 5 kHz - has an acoustic impedance, the order of magnitude of the acoustic impedance of the coupled sound field corresponds.

4. Membrane for an electroacoustic playback transducer Claim 3, characterized, that at least a partial area of the calotte by an acoustic damping material is replaced.

5. Membrane for an electroacoustic playback transducer Claim 3, characterized, that the surface of the calotte has a number of acoustic resistances has representative holes, which the acoustic impedance of the domes area approximates the acoustic impedance of the coupled sound field.