EP1757158B1 - Akustischer wandler - Google Patents

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EP1757158B1
EP1757158B1 EP05746413A EP05746413A EP1757158B1 EP 1757158 B1 EP1757158 B1 EP 1757158B1 EP 05746413 A EP05746413 A EP 05746413A EP 05746413 A EP05746413 A EP 05746413A EP 1757158 B1 EP1757158 B1 EP 1757158B1
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EP
European Patent Office
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acoustic transducer
film
capsule housing
damping
plastic film
Prior art date
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EP05746413A
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English (en)
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EP1757158A1 (de
Inventor
Claus-Peter Hinke
Axel Grell
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Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Original Assignee
Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
    • H04R31/006—Interconnection of transducer parts
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00—Electrostatic transducers
    • H04R19/01—Electrostatic transducers characterised by the use of electrets
    • H—ELECTRICITY
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; ELECTRIC HEARING AIDS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
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    • H04R19/00—Electrostatic transducers
    • H04R19/01—Electrostatic transducers characterised by the use of electrets
    • H04R19/016—Electrostatic transducers characterised by the use of electrets for microphones

Definitions

  • the present invention relates to an acoustic transducer.
  • acoustic transducers their directional characteristic can be adjusted inter alia by means of a damping element.
  • damping elements are currently made of damping silk, for example, from a fabric.
  • Fabric fabrics have the disadvantage that large deviations within the tissue areas of about 10 to 50% can occur.
  • fabric fabrics are difficult to handle, so that an automation of the processing is often not possible, so that the processing of such acoustic transducers must be done manually.
  • DE 34 31 535 A1 shows an acoustic transducer with a damping unit made of plastic.
  • the damping unit has holes which have been generated by means of a laser.
  • DE 35 21 845 A1 shows an electrodynamic speaker.
  • DE 28 51 745 A1 shows a membrane for an electroacoustic transducer.
  • DE 29 37 926 A1 shows a membrane for electroacoustic transducers, wherein electroacoustic devices are arranged in a frame housing.
  • the membrane of the electroacoustic transducer has first and second outer layers having a honeycomb core, which honeycomb core is sandwiched between the first and second outer layers.
  • a thin cushioning layer is placed between the outer layer and the core.
  • DE 198 31 771 A1 shows a plastic encapsulation for an acoustic transducer.
  • the housing of the capsule is injection molded from plastic, wherein a damping element is injected or injected during injection of the capsule.
  • an acoustic transducer is provided with a capsule housing and a damping element made of plastic film.
  • the plastic film is a polyimide film.
  • Polyimide proves to be advantageous because it has high internal damping, ie no harmonics are radiated from the film.
  • the plastic film has a predetermined number of holes at predetermined positions, whereby the damping of the damping element is adjusted accordingly.
  • the holes in the plastic film are generated by a laser.
  • precise holes or holes can be produced in the plastic film.
  • the plastic film is welded onto the capsule housing by means of a heat-sealing stamp.
  • the plastic film is fused by means of solvent with the capsule housing.
  • the plastic film is adhered to the capsule housing by a double-sided adhesive strip. This represents a clean solution, especially for manual installation.
  • the plastic film is clamped in the capsule housing.
  • a speaker or a headphone capsule is an in Fig. 1 shown used plastic film instead of a damping silk.
  • the plastic film can be produced in or with the corresponding desired geometry.
  • holes are provided only at the actually required locations of the film.
  • the introduction of the desired holes or damping elements can be done for example by an Eximer laser or by a water jet.
  • the use of a laser is advantageous because the desired damping elements or holes can be precisely and quickly introduced into the plastic film.
  • plastic film for example, is a polyimide film such as Kapton, since this material has a high internal damping, which is desirable to avoid harmonics in the film.
  • polyimide films Another advantage of polyimide films is that they have a good rigidity, which is particularly noticeable in the assembly of the plastic film. Furthermore, plastic films with good rigidity can also be better processed in an automated assembly process, which contributes to the cost reduction.
  • the foil can be welded onto the capsule housing by means of a heat-sealing stamp.
  • the film may be fused to the plastic housing of the capsule housing using a solvent.
  • Another technique for attaching the film to the capsule housing is to use a double-sided adhesive strip with which the film can be adhered to the housing. This is particularly advantageous for manual assembly, as it represents a clean solution.
  • Another alternative for applying the film to the capsule housing is pinching the film in or on the housing.
  • the frequency response of the acoustic transducer can be influenced.
  • a loudness effect in headphone capsules with a corresponding plastic film and different sound pressures can be achieved.

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  • Electrostatic, Electromagnetic, Magneto- Strictive, And Variable-Resistance Transducers (AREA)
  • Obtaining Desirable Characteristics In Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen akustischen Wandler.
  • Bei akustischen Wandlern kann deren Richtcharakteristik unter anderem mittels eines Dämpfungselementes eingestellt werden. Derartige Dämpfungselemente werden bislang aus Dämpfungsseiden beispielsweise aus einem Stoffgewebe hergestellt. Stoffgewebe haben jedoch den Nachteil, dass es zu großen Abweichungen innerhalb der Gewebeflächen von ca. 10 bis 50 % kommen kann. Ferner sind Stoffgewebe schwer zu handhaben, so dass eine Automatisierung der Verarbeitung oftmals nicht möglich ist, so dass die Verarbeitung derartiger akustischer Wandler manuell erfolgen muss.
  • Ferner wird durch eine große Streuung der Dämpfungswerte innerhalb einer Dämpfungsseide ein manueller Abgleich der Dämpfung für jeden akustischen Wandler erforderlich, sofern es sich hierbei um hochwertige Mikrofone handelt.
  • DE 34 31 535 A1 zeigt einen akustischen Wandler mit einer Dämpfungseinheit aus Kunststoff. Die Dämpfungseinheit weist Löcher auf, welche mittels eines Lasers erzeugt worden sind.
  • DE 35 21 845 A1 zeigt einen elektrodynamischen Lautsprecher. DE 28 51 745 A1 zeigt eine Membran für einen elektroakustischen Wandler.
  • DE 29 37 926 A1 zeigt eine Membran für elektroakustische Wandler, wobei elektroakustische Bauelemente in einem Rahmengehäuse angeordnet sind. Die Membran des elektroakustischen Wandlers weist eine erste und zweite Außenschicht mit einem honigwabenförmigen Kern auf, wobei dieser Honigwabenkern in einer Sandwichbauweise zwischen der ersten und zweiten Außenschicht angeordnet ist. Eine dünne Dämpfungsschicht wird zwischen der Außenschicht und dem Kern angeordnet.
  • DE 198 31 771 A1 zeigt eine Kunststoffkapselung für einen akustischen Wandler. Das Gehäuse der Kapsel wird aus Kunststoff gespritzt, wobei ein Dämpfungselement beim Spritzen der Kapsel an- bzw. umgespritzt wird.
  • Es ist somit Aufgabe der Erfindung, die Fertigung von akustischen Wandlern dahingehend zu verbessern, dass eine Einstellung der Richtcharakteristik bei einer automatischen Verarbeitung ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird durch einen akustischen Wandler gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Somit wird ein akustischer Wandler mit einem Kapselgehäuse und einem Dämpfungselement aus Kunststofffolie vorgesehen.
  • Durch die Kunststofffolie mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke kann die Streuung der Dämpfungswerte innerhalb des Dämpfungselementes wesentlich reduziert werden. Ferner ist eine Kunststofffolie bei der Montage wesentlich einfacher zu handhaben als Dämpfungsseide.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung stellt die Kunststofffolie eine Polyimidfolie dar. Polyimid erweist sich als vorteilhaft, da es eine hohe innere Dämpfung aufweist, d. h. es werden keine Oberwellen von der Folie abgestrahlt.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Kunststofffolie eine vorbestimmte Anzahl von Löchern an vorbestimmten Positionen auf, wodurch die Dämpfung des Dämpfungselementes entsprechend eingestellt wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Löcher in der Kunststofffolie durch einen Laser erzeugt. Mittels des Lasers können präzise Bohrungen bzw. Löcher in der Kunststofffolie erzeugt werden.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kunststofffolie mittels eines Heißsiegelstempels auf dem Kapselgehäuse aufgeschweißt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Kunststofffolie mittels Lösungsmittel mit dem Kapselgehäuse verschmolzen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Kunststofffolie durch einen doppelseitigen Klebstoffstreifen auf dem Kapselgehäuse aufgeklebt. Dies stellt eine saubere Lösung insbesondere für die manuelle Montage dar.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Kunststofffolie in dem Kapselgehäuse eingeklemmt.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Nachstehend wird die Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
    • Figur 1
    zeigt eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Dämpfungselement.
  • Zur Einstellung der Dämpfung eines akustischen Wandlers wie beispielsweise ein Mikrofon, ein Lautsprecher oder eine Kopfhörerkapsel wird eine in Fig. 1 gezeigte Kunststofffolie anstatt einer Dämpfungsseide verwendet. Die Kunststofffolie kann in bzw. mit der entsprechend gewünschten Geometrie hergestellt werden. Dazu werden Löcher nur an den tatsächlich benötigten Stellen der Folie vorgesehen. Das Einbringen der gewünschten Löcher bzw. Dämpfungselemente kann beispielsweise durch einen Eximer-Laser oder durch einen Wasserstrahl erfolgen. Die Verwendung eines Lasers ist jedoch vorteilhaft, da die gewünschten Dämpfungselemente oder Löcher präzise und schnell in die Kunststofffolie eingebracht werden können.
  • Als Kunststofffolie eignet sich beispielsweise eine Polyimidfolie wie Kapton, da dieses Material eine hohe innere Dämpfung aufweist, was zur Vermeidung von Oberwellen in der Folie wünschenswert ist. Ein weiterer Vorteil von Polyimidfolien ist, dass sie eine gute Steifigkeit aufweisen, was sich insbesondere bei der Montage der Kunststofffolie positiv bemerkbar macht. Ferner können Kunststofffolien mit einer guten Steifigkeit auch besser in einem automatisierten Montageprozess verarbeitet werden, was zur Kostenreduzierung beiträgt.
  • Zum Anbringen der Folie an ein Kapselgehäuse sind verschiedene Techniken möglich. Die Folie kann durch einen Heißsiegelstempel auf das Kapselgehäuse aufgeschweißt werden. Alternativ dazu kann die Folie mit dem Kunststoffgehäuse des Kapselgehäuses unter Verwendung eines Lösungsmittels verschmolzen werden. Eine weitere Technik zum Anbringen der Folie auf dem Kapselgehäuse stellt die Verwendung eines doppelseitigen Klebstoffstreifens dar, mit welchem die Folie auf dem Gehäuse aufgeklebt werden kann. Dies ist insbesondere für eine manuelle Montage vorteilhaft, da es eine saubere Lösung darstellt. Eine weitere Alternative zum Aufbringen der Folie auf dem Kapselgehäuse stellt ein Einklemmen der Folie in dem bzw. an dem Gehäuse dar.
  • Durch eine präzise Auswahl der Geometrie der Löcher in der Folie sowie durch deren präzise Bohrungen, insbesondere mittels eines Lasers, kann der Frequenzgang des akustischen Wandlers beeinflusst werden. Dabei kann insbesondere ein Loudness-Effekt bei Kopfhörerkapseln mit einer entsprechenden Kunststofffolie und unterschiedlichen Schalldrücken erreicht werden.

Claims (5)

  1. Akustischer Wandler, mit
    einem Kapselgehäuse, und
    einem Dämpfungselement aus Kunststofffolie, welche durch einen Laser erzeugte Löcher zur Einstellung der Dämpfung des akustischen Wandlers aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kunststofffolie Polyimidfolie darstellt.
  2. Akustischer Wandler nach Anspruch 1, wobei die Kunststofffolie mittels eines Heißsiegelstempels an dem Kapselgehäuse aufgeschweißt ist.
  3. Akustischer Wandler nach Anspruch 1, wobei die Kunststofffolie mittels eines Lösungsmittels mit dem Kapselgehäuse verschmolzen ist.
  4. Akustischer Wandler nach Anspruch 1, wobei die Kunststofffolie auf dem Kapselgehäuse aufgeklebt ist.
  5. Akustischer Wandler nach Anspruch 1, wobei die Kunststofffolie in oder an dem Kapselgehäuse eingeklemmt ist.
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