Technik

Die Einführung einer Membran aus diamantähnlichem Kohlenstoff (DLC) in eine Treibereinheit ist eine bedeutende Innovation der Akustik. Sie verbindet die herkömmliche Konstruktion dynamischer Treiber mit modernsten diamantähnlichen Kohlenstoffverbindungen. Diese Kombination verbessert nicht nur die Klangqualität, sondern ermöglicht auch eine vollständige Kontrolle der Klangfarbe!

Die Membran ist ein zentrales Bauteil eines Audiowandlers und erzeugt durch elektromagnetische Induktion Klang. Der Klang entsteht, wenn sich die mit der Membran verbundene Spule in einem Magnetfeld bewegt. Material und Konstruktion der Membran sind für Wiedergabetreue und Frequenzumfang von entscheidender Bedeutung. Herkömmlich wurden Membranen aus Papier, Kunststoff, Metalllegierungen und anderen Materialien gefertigt, die jeweils Grenzen hinsichtlich Härte, Haltbarkeit und akustischer Eigenschaften aufwiesen.

Membranen mit einer Beschichtung aus diamantähnlichem Kohlenstoff oder aus diamantähnlichen Materialien erreichen bei geringer Masse eine sehr hohe Härte und Steifigkeit – Eigenschaften, die für eine originalgetreue Wiedergabe benötigt werden. Diamantähnliche Materialien ermöglichen präzisere Membranbewegungen und eine empfindlichere Reaktion, wodurch über einen breiten Frequenzbereich ein klarerer und feinerer Klang entstehen kann. Insbesondere bei hohen Frequenzen können sich herkömmliche Materialien verbiegen oder in Resonanz geraten und dadurch Verzerrungen verursachen.

Diamantähnliche Materialien sind für ihre Robustheit und Verschleißfestigkeit bekannt. Sie verlängern die Lebensdauer dynamischer Treiber sowohl unter normalen als auch unter extremen Einsatzbedingungen.

Diamantähnliche Membranen sind außerdem sehr leicht und benötigen weniger Energie für ihre Bewegung. Dadurch verbessern sie den Wirkungsgrad des dynamischen Treibers und tragen zu einer höheren Energieeffizienz des gesamten Ohrhörers bei.

Die Integration einer diamantähnlichen Membran in einen dynamischen Treiber erfordert eine sorgfältige Konstruktion, um ihre Steifigkeit und Masse mit den gewünschten akustischen Eigenschaften in Einklang zu bringen. Wir haben umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeit geleistet, um Form, Dicke und Anbindung der Membran an die Spule zu optimieren.

Dynamische Treibereinheiten mit diamantähnlichen Membranen liegen an der Schnittstelle von Materialwissenschaft und Akustik. Kosten und Komplexität des Materials stellen zwar Herausforderungen dar, doch seine möglichen Vorteile für die Audiowiedergabe bieten großes Potenzial für hervorragende Klangqualität und Haltbarkeit.

Diese innovative Technologie stellt einen großen Fortschritt im Bereich der In-Ear-Kopfhörer dar. Sie soll das Potenzial des Schallwandlers weiter ausschöpfen, Klang präzise steuern und Beschwerden durch Druck im Gehörgang verringern.

Feine Einschnitte und Öffnungen im Ohrhörergehäuse bringen Luft- und Schalldruck im Gehörgang auf natürliche Weise ins Gleichgewicht, ohne eine Stromversorgung oder zusätzliche Treiber zu benötigen.

Das Prinzip dieser Technologie besteht darin, Luft- und Schalldruck mithilfe einer dynamischen Kammerstruktur automatisch auszugleichen. Der Luftdruck wird abhängig von der Frequenz der Schallwellen und vom Schalldruck passiv angepasst, um auch bei längerem Hören präzisen und natürlichen Klang zu bieten.

Der entscheidende Punkt der Entwicklung sind präzise gestaltete, feine Öffnungen im Ohrhörergehäuse. Ihre strategische Anordnung ermöglicht einen passiven Luftstrom. Dafür ist eine umfassende akustische Modellierung erforderlich, um das Zusammenspiel von Luft und Schalldruck im Gehörgang eingehend zu verstehen.

Prototypen werden strengen Prüfungen unterzogen. Dabei werden Größe und Anordnung der Öffnungen präzise angepasst, um das optimale Verhältnis zwischen Druckausgleich und Klangqualität zu erreichen. Rückmeldungen der Nutzer sind ein unverzichtbarer Bestandteil dieses iterativen Prozesses und leiten die Anpassungen hin zu bestmöglichem Komfort und Klang.

Wir haben dieses passive System zur adaptiven Druckregelung nahtlos in die Ohrhörer integriert und zuverlässig umgesetzt, ohne Gestaltung oder Funktionalität zu beeinträchtigen oder das Nutzererlebnis zu verändern.

Dr. Juliana Mendoza forscht in den Neurowissenschaften und hat ein ausgeprägtes Interesse an der Verarbeitung akustischer Reize und an neurodegenerativen Erkrankungen. Im Mittelpunkt dieser Forschung stehen die neuroprotektiven Wirkungen von Klang.

Er stellte die Hypothese auf, dass bestimmte Frequenzen und Muster von Schallwellen die Neuroplastizität verbessern und dem Abbau kognitiver Funktionen vorbeugen könnten. Diese Forschung konzentriert sich auf die stimulierende Wirkung von Schallwellen auf die Gehirngesundheit von Menschen mit erhöhtem Risiko für neurodegenerative Erkrankungen.

Dr. Mendoza untersuchte umfassend die bestehende Forschung zu auditiver Stimulation, Neuroplastizität und Neuroprotektion, um zu klären, welchen Beitrag innovative Audioprodukte leisten können.

Mithilfe modernster bildgebender Verfahren der Neurowissenschaften und elektrophysiologischer Messungen untersuchte er, wie sich verschiedene Schallwellenfrequenzen auf die Gehirnaktivität von Tieren auswirken. Dabei fand er Muster, die möglicherweise die Gesundheit und Vernetzung von Nervenzellen fördern.

Dr. Mendoza entwickelte gemeinsam mit unserem Akustikteam ein technologisches Modell, das durch Klangabstimmung und mit Unterstützung eines Systems für evozierte Potenziale depressive Zustände oder Angstzustände der Nutzer deutlich lindert, während sie Musik genießen.

Der Grundgedanke von MARS beruht auf zwei wissenschaftlichen Prinzipien: der Fähigkeit von Schallwellen, Informationen zu übertragen, und der Möglichkeit, dass der menschliche Körper Magnetfelder wahrnimmt, gewöhnlich unbewusst.

1. Ausbreitung von Schallwellen: Schallwellen sind Schwingungen, die sich durch Luft oder ein anderes Medium ausbreiten. Sie werden von den Ohren aufgenommen und in Signale umgewandelt, die das Gehirn verstehen kann. Dieses Konzept ist allgemein anerkannt und bildet die Grundlage aller modernen akustischen Technologien.

2. Wahrnehmung von Magnetfeldern: Tiere wie Zugvögel und Meeresschildkröten nutzen das Erdmagnetfeld zur Orientierung. Obwohl Menschen nicht von Natur aus über einen solchen Sinn verfügen, hat die Forschung gezeigt, dass auch das menschliche Gehirn Magnetfelder wahrnehmen und auf sie reagieren kann, meist jedoch unbewusst. (Wang, C., Bao, L., Lockwood, M., et al., "Human brain wave patterns respond to changes in geomagnetic activity," Nature Scientific Reports, 2019).

Indem MARS diese Prinzipien verbindet, nutzt es den Brilbell-Treiber, um Veränderungen des Magnetfelds in Hörsignalen hervorzuheben. So können die Zuhörenden Magnetfelder als Bestandteil ihres Musikerlebnisses wahrnehmen.

So wie hochwertiger Klang und Surround-Systeme die Tiefe und das Eintauchen in das Musikerlebnis verstärken, fügt MARS der Musik durch die Wahrnehmung von Magnetfeldern neue emotionale und sinnliche Elemente hinzu.

So wie die Forschung zur Musiktherapie große Vorteile für die psychische Gesundheit, die kognitiven Funktionen und die körperliche Gesundheit gezeigt hat, bringt die MARS-Technologie eine neue Perspektive in dieses Gebiet. Sie nutzt die möglichen Wirkungen von Magnetfeldern auf den menschlichen Körper, um therapeutische Zwecke zu erreichen, etwa wie die transkranielle Magnetstimulation (TMS), die zur Behandlung von Depressionen eingesetzt wird.

Indem MARS der Musik einen neuen sinnlichen Aspekt hinzufügt, fördert es ein tieferes Verständnis und eine intensivere Wertschätzung von Musik. Zugleich eröffnet es neue Wege für kreativen Ausdruck und multisensorische Lehrmethoden.