Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrodynamischen Schallwandler.

US 8,731,231 B2 zeigt einen elektrodynamischen Schallwandler. Der dynamische Schallwandler weist ein Chassis, eine Membran mit zwei Sicken, eine Schwingspule sowie ein Magnetsystem auf. Die Membran weist ein Loch in der Mitte auf. Bei der Verwendung von Kopfhörern kann sich zwischen dem schallabstrahlenden elekt- roakustischen Wiedergabewandler und einer Kopfebene eine stehende Welle entstehen. Die Frequenz dieser stehenden Welle hängt von dem Abstand zwischen dem elektroa- kustischen Wiedergabewandier und der Kopfebene ab. Die Frequenz der stehenden Welle ist bei ohrumschließenden Kopfhörern typischerweise zwischen 5kHz - 8kHz. Da sich diese Frequenzen in dem hörbaren Frequenzbereich befinden, kann es hier zu einer Verfälschung des Audiosignals kommen.

In der prioritätsbegründenden deutschen Patentanmeldung hat das Deutsche Patent- und Markenamt die folgenden Dokumente recherchiert: DE 10 2007 005 620 A1, WIKIPEDIA: Hohlraumresonator; 10. Sept. 2015; URL: de.wikipedia.org/wyindex.php?; title=Hoh!raum- resonator&oldid=145; 891576 und CH 400 239 A.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrodynamischen Schaliwandler vorzusehen, welcher eine Verfälschung des wiederzugebenen Audiosignals verringert.

Diese Aufgabe wird durch einen elektrodynamischen Schaliwandler nach Anspruch 1 gelöst. Somit wird ein elektrodynamischer Schaliwandler mit einem Chassis, einer Membran mit einem Loch in der Mitte der Membran, einer Schwingspule, einem Magnetsystem und einem Resonator vorgesehen, welcher in dem Loch in der Mitte der Membran angeordnet ist. Der Resonator weist ein erstes Ende mit einer Öffnung an dem ohrseitigen Ende des elektrodynamischen Schallwandiers und ein zweites Ende an einer ohrabgewandten Seite des elektrodynamischen Schallwandlers sowie ein Volumen zwischen dem ersten und zweiten Ende auf. Das zweite Ende ist geschlossen ausgestaltet. Durch die Verengung an dem ersten Ende des Resonators sowie durch das sich dahinter befindliche Volumen wird ein Resonator gebildet. Der Resonator kann als ein akustischer Saugkreis oder als ein Helmholtz-Resonator ausgestaltet sein. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist das erste Ende mit der Öffnung des Resonators in einer Ebene der Membran.

Die Erfindung betrifft den Gedanken, einen elektrodynamischen Schallwandler mit einem Chassis, einer Membran mit zwei Sicken, einer Schwingspule und einem Magnetsystem vorzusehen. Die Membran weist keine Kalotte auf, so dass ein Loch in der Mitte der Membran vorgesehen ist. In diesem Bereich wird erfindungsgemäß ein (selektiver) Resonator, beispielsweise in Form eines akustischen Saugkreises oder eines Helmhoitz- Resonators, vorgesehen. Dieser Resonator kann derart dimensioniert werden, dass die Resonanzfrequenz mit der stehenden Welle zusammenfällt. Somit ist dieser Resonator an der Steile vorgesehen, wo üblicherweise eine Kalotte vorgesehen ist. Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Resonator an einer Ohr zugewandten Seite eine Öffnung und ein sich dahinter befindliches Volumen auf. Die Öffnung kann beispielsweise in der Membranebene vorgesehen sein.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnah- me auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines elektrodynamischen Schallwandlers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines elektrodynamischen

Schallwandlers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Schnittansicht eines elektrodynamischen

Scha!lwandlers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiels, und

Fig. 4 zeigt einen Frequenzgang eines elektrodynamischen Schaüwandiers mit und ohne dem erfindungsgemäßen Resonator. Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines elektrodynamischen Schallwandlers gemäß eines ersten Ausführungsbeispiel. Der dynamische Schallwandler weist ein Chassis 130, eine Membran 110 mit zwei Sicken 110a, 110b, eine Schwingspule 120 sowie ein Magnetsystem 140 auf. Die Membran 110 weist ein Loch 150 in der Mitte auf. Die Membran 110 weist eine äußere Membranauflage 111 und eine innere Membranauflage 112 sowie einen Durchgang bzw. ein Loch 150 auf. Zwischen der äußeren Membranauflage 111 und dem Spulensitz 122 ist eine erste Sicke 110a und zwischen dem Spulensitz 122 und der inneren Membranauflage 112 ist eine zweite Sicke 110b vorgesehen.

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines dynamischen Scha!!wandiers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Der dynamische Schaliwandler weist ein Chassis 130, eine Membran 110 mit zwei Sicken 110a, 110b, eine Schwingspuie 120 sowie ein Magnetsystem 140 auf. Die Membran 110 weist dabei zwei Sicken, jedoch keine Kalotte auf, d.h. in der Mitte der Membran ist ein Loch 150 vorgesehen.

Das Membransystem weist eine äußere Membranauflage 111 und eine innere Membra- nauflage 112 sowie einen Durchgang bzw. ein Loch 150 auf. Zwischen der äußeren Membranauflage 111 und dem Spulensitz 122 ist eine erste Sicke 110a und zwischen dem Spulensitz 122 und der inneren Membranauflage 112 ist eine zweite Sicke 110b vorgesehen.

Somit wird ein elektrodynamischer Schallwandler mit zwei Sicken 110a, 110b, jedoch ohne Kalotte vorzusehen. Die beiden Sicken 110a, 110b werden dabei innen und außen am Chassis 130 des dynamischen Wandlers befestigt. Eine Spule 120 zum Antrieb der Membran 110 wird am Spulensitz 122 zwischen der äußeren und inneren Sicke 110a, 110b vorgesehen. In dem Bereich der Membran, wo die Spule angeordnet ist, d. h. am Spulensitz 122, ist die Membran 110 optional steif ausgeführt, was durch eine entspre- chende Kontur der Membran 110 erreicht werden kann. Die Membran 110 kann ferner optional zu den Randbereichen, d. h. den Membranauflagen 111, 112, hin weicher werden.

Der dynamische Schallwandler gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel weist einen Ringradiator mit einer bedampften Folie (Duofol) auf, um die Resonanzfrequenz zu reduzieren. Somit kann ein Breitbandwandler vorgesehen werden, welcher beispielsweise in einem offenen Kopfhörer verwendet werden kann. im Bereich des Lochs 150 kann ein Resonator 200 mit einem ersten Ende 210 mit einer Öffnung 211, einem gegenüberliegenden zweiten Ende 230 und einem Volumen 220 dazwischen vorgesehen sein.

Optional kann die Öffnung 211 kleiner als das Loch 150 in der Membran 110 ausgestaltet sein. Optional kann der Durchmesser der Öffnung 211 kleiner als der Durchmesser des Loches 150 sein.

Die Membran 110 des dynamischen Schallwandlers kann bedampft werden. Durch den vergrößerten Umfang der Membran 110 können Schwingungsmoden sich schlechter ausbreiten. Somit kann ein gleichmäßiger Amplituden- und Frequenzgang erhalten wer- den.

Das Chassis 130 kann kreisförmig oder ringförmig ausgestaltet sein. Das Chassis 130 kann ein inneres Ende 132 und eine äußeres Ende 131 aufweisen, welche jeweils kreisförmig ausgestaltet sein können. Das innere Ende 132 umgibt das Loch 150 und nimmt die innere Membranauflage 112 auf. Das äußere Ende 131 nimmt die äußere Membra- nauflage 111 auf. Die Membran 110 ist somit an dem inneren und dem äußeren Ende 132, 131 des Chassis 130 befestigt. In der Mitte, d.h. innerhalb des inneren Endes 132 und des Loches 150 wird der Resonator 200 vorgesehen.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Schnittansicht eines elektrondynamischen Schallwandlers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiei. Der dynamische Scha!lwandler weist ein Chassis 130, eine Membran 110 mit zwei Sicken 110a, 110b, eine Schwingspule 120, ein Magnetsystem 140 und ein Loch 150 in der Membran auf, an welcher üblicherweise eine Kalotte vorgesehen ist.

Die Membran 110 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist somit als eine kalottenlose Membran ausgestaltet. In dem Bereich des Loches 150 (und innerhalb des inneren Endes 132) ist ein Resonator 200 vorgesehen. Der Resonator 200 weist ein erstes Ende 210 mit einer Öffnung 211, ein zweites Ende 230 sowie ein Volumen 220 auf. Das erste Ende 210 ist an einem ohrseitigen Ende des elektrodynamischen Schallwandlers vorgesehen und weist eine Öffnung 211 auf. Das zweite Ende 230 ist verschlossen ausgestaltet. Die Öffnung 211 kann kleiner als das Loch 150 ausgestaltet sein. Der Resonator 200 gemäß der Erfindung kann als ein akustischer Saugkreis oder als ein Helmholtz-Resonator ausgestaltet sein. Die Öffnung 210 des Resonators 200 befindet sich gemäß der Erfindung in der Wandlerachse und ist an der ohrzugewandten Seite des Wandlers angeordnet.

Gemäß der Erfindung ist das erste Ende 210 mit der Öffnung 211 in der Membranebene vorgesehen, Zwischen dem ersten und zweiten Ende 210, 230 ist ein Volumen 220 ausgebildet, weiches nur durch die Öffnung 211 geöffnet ist.

Bei der Resonanzfrequenz des Resonators entsteht an der Öffnung 211 ein Schallschnellemaximum, durch das dem Schallfe!d, welches durch den elektrodynamischen Schallwandler erzeugt wird, Energie entzogen wird.

In Fig. 4 ist ein erster Frequenzgang A eines Wandlers ohne den Resonator und ein zweiter Frequenzgang B für einen elektrodynamischen Schallwandler mit einem erfindungsgemäßen Resonator dargestellt. Ferner ist in Fig. 4 ein Frequenzgang der Differenz zwischen dem ersten und zweiten Frequenzgang A, B dargestellt. Somit ist in der unteren Darstellung insbesondere die Wirkung des Resonators gut zu sehen.

Optional kann in oder an der Öffnung 211 des Resonators 200 zur Bekämpfung ein akustischer Widerstand vorgesehen werden.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist das Chassis ein inneres kreisförmiges Ende und eine äußeres kreisförmiges Ende auf, an weichen die Membran befestigt ist.

Ein (akustischer) Resonator gemäß der Erfindung beeinflusst den Schall bei einer bestimmten Frequenz oder einem bestimmten Frequenzbereich. Der Resonator kann ein kapazitives akustisches Element und eine induktives akustisches Element aufweisen,

Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann der Resonator als ein Hohlraumresonator mit einem Volumen mit einer einzigen Öffnung zum Ohrkanal hin ausgestaltet sein.

Optional kann eine schwingungsfähige Membran in oder an der Öffnung 211 des Resonators vorgesehen sein. Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist der Scha!lwandler einen Ringradiator auf. Der Ringradiator weist das Chassis 130 mit einem inneren offenen kreisförmigen Ende 132 und einem äußeren kreisförmigen Ende 131 , und eine schwingfähige Membran 110 mit einem Loch 150 in der Mitte, einer inneren und einer äußeren Sicke 110b, 110a und einem Spulensitz 122 auf. Die Membran 110 ist an dem inneren und äußeren Ende 132, 131 des Chassis gehalten oder befestigt. Innerhalb des inneren offenen kreisförmigen Endes 132 des Chassis 130 und innerhalb des Loches 150 ist ein Resonator 200 vorgesehen. Der Resonator kann als Absorber arbeiten.

Ein Resonator gemäß der Erfindung ist ein schwingfähiges System, dessen Komponenten auf eine bestimmte Frequenz (Eigenfrequenz) oder Frequenzbereich abgestimmt sind, dass der Resonator bei Anregung mit dieser Frequenz oder dieses Frequenzbereiches ausschwingt. Der akustische Resonator gemäß der Erfindung weist ein abgeschlos- senes oder teilweise offenes Luftvolumen auf. Die Elastizität der Luft in einem Hohlraum führt zusammen mit der Massenträgheit der Luft zu bestimmten Resonanzfrequenzen. Der Helmholtz-Resonator ist ein teilweise offener Hohlraumresonator.

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Mikrofon oder einen Hörer mit einem oben beschriebenen Schallwandler.