Evaluation der Schwingungsformen auf Kondensatormikrofon-Membranen und deren Einfluss auf den subjektiv wahrgenommenen Klang der Wandler

摘要

In der vorliegenden Arbeit werden Methoden zur berührungslosen Erfassung von Schwingungsformenauf Kondensatormikrofon-Membranen mittels eines laserinterferometrischenMesssystems gezeigt. Die Ergebnisse der Schwingungsmessungen werden mit denen einesExperten-Hörtests verglichen. Ziel ist es, die Schwingung der Membran bei unterschiedlichenAnregungssignalen zu zeigen und herauszufinden, wie sich diese Schwingung auf denKlang der Kapsel auswirkt. So kann das Schwingungsverhalten der Membran und damitder Klang einer Kapsel bereits bei der Konstruktion gezielt beeinflusst werden. Hierzuwerden unterschiedliche Kapselkonstruktionen (in geometrischer Form, Größe undAusführung - sowohl Druck- als auch Gradientenempfänger) und Membranmaterialienuntersucht und die Ergebnisse miteinander in Verbindung gesetzt. Anhand der gemessenenSchwingung lassen sich u.a. Aussagen darüber treffen, warum Kunststoff- undMetallmembranen unterschiedlich klingen. Es wird gezeigt, wie sich eine Veränderungder mechanischen Vorspannung der Membranen und eine Variation in Dicke und Materialauf deren Schwingung auswirkt. Außerdem wird erklärt, wie es möglich ist, mitHilfe der Ergebnisse aus den unterschiedlichen Messreihen, die Übertragungsfunktionender jeweiligen Prüflinge auf beliebige Audiosignale umzulegen. Somit können Klangeigenschaftenvon Kapselkonstruktionen und den verwendeten Membranmaterialien simuliertwerden. Auf einer runden Membran bewegt sich Rand- und Mittenbereich frequenzspezifischunterschiedlich. Dieser Effekt wird beim Bau eines Demonstrators ausgenutzt. DieKonstruktion ermöglicht es, Signale der Schwingung von unterschiedlichen Membranbereichenvoneinander unabhängig elektroakustisch zu wandeln.