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Gegenstand der Erfindung ist ein 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, nach Patent Nr. 330868.
Es hat sich nun gezeigt, dass die im Stammpatent Nr. 330868 beschriebene Anordnung von passiven Membranen mit Vorteil auch bei Kopfhörern für die Quadrophonie anwendbar ist, bei denen in jeder
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Vierkanalwiedergabe (Quadrophonie) haben nämlich den Nachteil, dass die Membranen der in jede Muschel eingebauten Wandler notwendigerweise eine gemeinsame Kopplungskammer zum Ohr aufweisen und sich in der Weise gegenseitig ungünstig beeinflussen, dass eine überbetonung im Frequenzbereich von etwa 200-1500 Hz und Resonanzen in der im Vergleich zur Wellenlänge grosse Abmessungen aufweisenden Kopplungskammer entstehen.
Obwohl die im Stammpatent beschriebenen Massnahmen sich in erster Linie auf die Verbesserung des Frequenzganges von Stereo-Kopfhörern beziehen, hat es sich nun gezeigt, dass diese Massnahmen bei Kopfhörern für die Quadrophonie, also solche Hörer, bei denen für jedes Ohr zwei elektroakustische Wandler in einer Hörermuschel vorgesehen sind, einen zusätzlichen überraschenden Effekt mit sich bringt.
Dieser besteht darin, dass in dem durch die Resonanz und Dämpfung der passiven Membranen bestimmten Frequenzumfang von etwa drei Oktaven eine Verminderung der Steifigkeit der Kopplungskammer und ein akustischer Kurzschluss von der Vorderseite zur Rückseite der aktiven Wandlermembran auftreten, wodurch eine Ausbildung unerwünschter Resonanzen verhindert wird. Die Verbesserung des Frequenzganges im Sinne des Stammpatentes bleibt dabei natürlich erhalten.
Die Erfindung ist daher dadurch gekennzeichnet, dass bei Kopfhörern, die zur quadrophonischen Wiedergabe eines Schallereignisses mit zwei elektroakustischen Wandlern für jedes Ohr ausgerüstet sind, jeder aktiven Wandlermembran in der Begrenzung des Kopplungsraumes eine oder mehrere der passiven Membranen zugeordnet ist bzw. sind.
Ein besonders guter Erfolg stellt sich ein, wenn erfindungsgemäss eine oder mehrere der passiven Membranen zwischen beiden aktiven Membranen in der Begrenzung des Kopplungsraumes vorgesehen sind.
Konstruktiv und herstellungsmässig ist es jedoch vorteilhafter, die aktive Membran innerhalb einer ringförmigen oder einer andern in sich geschlossenen Form der passiven Membran anzuordnen, so dass die aktive Membran allseits von der passiven Membran umschlossen ist, wobei gegebenenfalls noch ein Abstand zwischen dem inneren Rand der passiven Membran und dem äusseren Rand der aktiven Membran bestehen bleiben kann.
Ein solcher Abstand, der sich unter Umständen aus kontruktiven Gründen als zweckmässig erweisen kann, ist jedoch für die Funktion der Anordnung nicht wesentlich, weshalb erfindungsgemäss auch eine unmittelbare
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aktive Membran und die passive Membran, ein und dasselbe Material verwendet werden kann, ist es möglich, beide Membranen in einem Arbeitsgang als ein Stück herzustellen. Es muss beim Zusammenbau nur dafür gesorgt werden, dass jene Zone, in der die passive Membran in die aktive Membran übergeht, im eingebauten Zustand zumindest nicht wesentlich schwingungsfähig ist.
Dies wird dadurch erreicht, dass die vorgenannte Zone, die den Verbindungsbereich zwischen der aktiven und der passiven Membran darstellt, im eingebauten Zustand der durch Klebung gebildeten Membraneinheit bzw. der aus einem Stück hergestellten Membrananordnung durch einen Vorsprung, beispielsweise in Stegform, eine Einlage, einen Wulst od. dgl. fest mit der die Membranen tragenden Begrenzungsfläche des Kopplungsraumes verbunden wird.
Erforderlichenfalls kann die Einlage oder der Wulst aus einem Material bestehen, das elastisch oder hart, dämpfend oder schallhart ist.
In der folgenden Beschreibung sollen nun nähere Einzelheiten der Erfindung an Hand der Zeichnungen erläutert werden, in denen schematisch in Schnittdarstellungen und Draufsichten drei Ausführungsbeispiele gezeigt sind, u. zw. in den Fig. l und 2 eine Ausführung mit einer Vielzahl von passiven Membranen, wogegen in den Fig. 3 und 4 ein Beispiel für die Verwendung von ringförmigen passiven Membranen um die aktiven Membranen herum gezeigt wird, die Fig. 5 und 6 hingegen ein Ausführungsbeispiel zeigen, bei dem die aktive und passive Membran jedes Wandlers, die im Abstand voneinander angeordnet sind, einstückig vereinigt sind oder aus
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darstellt, zeigt im Prinzip die gleiche Anordnung, wie sie aus dem Stammpatent entnommen werden kann.
Der Unterschied besteht jedoch darin, dass auf Grund der Tatsache, dass es sich um einen Hörer für Quadrophonie handelt, zwei aktive Membranen--28, 29--vorgesehen sind, wie dies aus der Draufsicht gemäss Fig. 2 ersichtlich ist. Im Sinne der Erfindung sind nun zwischen diesen beiden Wandlermembranen und zum Teil auch um diese herum passive Membranen --30-- angeordnet, die, wie bereits eingangs erwähnt, die Bedämpfung des Kopplungsraumes in dem für die Ortung von Schallquellen wichtigen Frequenzbereich bewirken, die Basswiedergabe jedoch präzise wie bei einem geschlossenen Kopfhörer erfolgt.
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Alle Membranen, also sowohl die passiven als auch die aktiven, überdecken Öffnungen in der Begrenzungsfläche --46-- des Kopplungsraumes. Zweckmässigerweise sind die passiven Membranen-30durch einen unmittelbar in ihrer Nähe vorgesehenen Reibungswiderstand --31-- gedämpft, damit sie in einem breiteren Frequenzband wirksam sein können. Die Reibungswiderstände können vor oder hinter der passiven Membran liegen, es ist aber auch möglich, die notwendige Dämpfung der passiven Membranen durch entsprechende Materialauswahl, z. B. durch Verwendung von Papier od. dgl., herbeizuführen.
Selbstverständlich kann eine solche Membran erforderlichenfalls noch mit einem in ihrer Nähe angeordneten, zusätzlichen Reibungswiderstand oder eine andere geeignete akustische Massnahme in ihren Dämpfungseigenschaften beeinflusst sein.
Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden aktiven Wandlermembranen des Quadrophoniehörers mit-32 und 33-bezeichnet. Sie sind von zwei ringförmigen, im wesentlichen
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--36-- entsprechendgedämpft sind.
Die Grundresonanzen der passiven Membranen-34, 35-, die gleich oder verschieden sein können, die Bedämpfung der Membranen sowie das Verhältnis der Flächen der passiven Membranen zur Fläche der aktiven Membranen sind die Parameter, durch deren geignete Wahl die angestrebte Wirkung, nämlich die Empfindung, die Schallquelle orten zu können, erzielt wird. Dies gilt natürlich nicht nur für das in den Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern für alle.
Die Fig. 5 und 6 veranschaulichen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem wird eine einstückige Membran verwendet, die entweder aus zwei verschiedenen Materialien zusammengesetzt ist,
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--37-- oderGänze aus ein und demselben Material, vorzugsweise Kunststoffolie, besteht.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 5 und 6 ist angenommen, dass die Membran einstückig aus einem
Material hergestellt ist. In der zeichnerischen Darstellung würde sich nämlich der Unterschied gegenüber einer aus verschiedenen Materialien hergestellten bzw. zusammengesetzten Membran mit einem aktiven und einem passiven
Teil nur schwer darstellen lassen. Im Prinzip ist es jedoch gleichgültig, welche Art von Membran vorgesehen ist.
Die nachstehenden Ausführungen treffen auf beide Möglichkeiten zu. Demnach zeigt Fig. 5 eine einzige Membran, bestehend aus einer zentralen Kalotte--37--, einer ringförmigen, gewölbten Zone--38--, einer ebensolchen, daran anschliessenden Zone--39--, die mit einer oder mehreren Randsicken--40--versehen ist. Eine schmale, ringförmige, ebene Zone-41-am Membranrand dient zur Befestigung derselben.
Zwischen den Zonen--38 und 39--ist die Membran durch einen ringförmigen Vorsprung (Wulst) --42--, der elastisch oder hart, dämpfend oder schallhart sein kann, abgestützt. Der Vorsprung (Wulst) ist an einer mit dem akustischen Wandler verbundenen oder an der Begrenzungsfläche --46-- vorgesehenen Stütze --43-- befestigt.
Zur Dämpfung der Membranpartie-39-ist ein akustischer Reibungswiderstand --44-- vorgesehen.
Am Umfang der zentralen Kalotte --37-- ist die Tauchspule-45-befestigt, die in den Luftspalt eines nicht gezeichneten Magnetsystems eintaucht.
Die Membran kann sich, soferne der Vorsprung (Wulst) --42-- elastisch und gedämpft ist, durch blosses Aufliegen abstützen oder sie kann auch durch Klebung befestigt sein. Damit ergibt sich der aktive Membranteil innerhalb des ringförmigen Vorsprunges (Wulstes) --42-- und der passive Membranteil ausserhalb des Vorsprunges (Wulstes)-42-. Der aktive Membranteil, bestehend aus zentraler Kalotte-37--, angetrieben von der Tauchspule-45-und der nachgiebigen Randzone --38-- bildet den Schallsender, während der passive Teil der Membran, bestehend aus der gewölbten Ringzone --39-- und der Sicke --40-- bewirkt, dass der Kopplungsraum zum Ohr nicht schallhart abgeschlossen ist,
sondern im Bereich der Resonanz der Ringmembran-39--, bedämpft durch den Reibungswiderstand-44-, den akustischen Kurzschluss von der Vorderseite der aktiven Membran--37, 38--zu ihrer Rückseite ermöglicht.
Es ist für den Fachmann selbstverständlich, dass das zweite Wandlersystem hinsichtlich der Membrananordnung bzw. -ausbildung völlig dem ersten (linken) entspricht. Um dies zum Ausdruck zu bringen, wurden in Fig. 6 dieselben Bezugszeichen, jedoch mit einem'versehen, verwendet. Die Wandlersysteme können jedoch auch verschieden voneinander sein, was dem Prinzip der Quadrophonie insoweit entspricht, als die den Raumhall liefernden Wandler andere akustische Eigenschaften haben können. Der elektromechanische Antrieb der Wandler kann wie im Stammpatent beliebig gewählt werden.
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