DE102004034882B4 - Treiber - Google Patents
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Abstract
Lautsprecher, ausgeführt als elektrodynamischer Schallwandler, bestehend aus mindestens: – einem Korb (1), – einer Sicke (2, 20), – einer durchgehenden einteiligen und geschlossenen Membrane (19), – einer Schwingspule (15), – einem Magnetsystem (13) mit – mindestens einem Magneten, – einem Luftspalt (11), – einem Rückschluss (12), – einer Polplatte (14), und – mindestens einer Ventilationsöffnung (16) im Korb (1), wobei: – das Magnetsystem (13) als Topfmagnetsystem ausgebildet ist, – die Membrane (19) über die Sicke (2, 20) am Korb (1) befestigt ist, – die Membrane (19) zumindest teilweise nach vorne in Richtung der Schallvorzugsrichtung erhaben ausgebildet ist, – die Membrane (19) von einem äußeren Durchmesser bis zu einem inneren Durchmesser (29), an dem die Schwingspule (15) befestigt ist, einen erhabenen und exponentiellen Verlauf hat, der aus mindestens einem Radius gebildet wird, und – die Membrane (19) einen inneren konkav geformten Teil (18) aufweist, der durch mindestens einen Radius gebildet wird oder einen gerade verlaufenden Teil (18) aufweist.
Description
- Bei der Erfindung handelt es sich um einen sehr flachen Schallwandler mit exponentieller- bzw. nawigeformter Membrangeometrie. Die Erfindung geschieht in Anlehnung an die Patentanmeldung
PCT/EP 03/12940 JP 2001054189 JP 408168029 US 4315112 ,EP 1145771A1 ,DE 3241898A1 . - Insbesondere wird auch auf die dem Anspruch 1 nächstkommende Druckschrift
WO 88/08239 A1 - All diese oben aufgeführten haben in bestimmten Frequenzbereichen Nachteile die durch die Erfindung wesentlich verbessert werden. Probleme sind: 1. die Kraftübertragung der Schwingspulen auf die Membranen, 2. die unterschiedliche Steife bei Vor- und Rückbewegung bzw. Ein- und Austauchen der Membrane, 3. die Steife bzw. Formstabilität der Membrane selbst und 4. das mechanische Verhalten über den Frequenzgang gesehen.
- Der erfindungsgemäße Schallwandler löst dies durch seine Membrangeometrie die eine exponentielle- bzw. nawigeformte Membrangeometrie aufweist. Es hat sich weiterhin als vorteilig erwiesen, dass 1. die für die meisten Anwendungen, als Fullrange bzw. Breitbänder, die Membrane komplett d. h. aus einem Stück gefertigt bzw. geschöpft wird. 2. Das die Membrane über eine, vorzugsweise leicht und mehrfachwellige, eine flache oder auch nur mit einem Roll geformte Sicke, an dem z. B. Korb befestigt oder geklemmt wird.
- 3. Das die Schwingeinheit bestehend aus mindesten einer Membrane, einer Sicke, einer Schwingspule mit seinen Zuleitungen einem Magneten, mit oder ohne zentrisch angeordneter Hochtonkalotte bzw. Hochtöner auch ohne einen eigenen Korb/Gehäuse in z. B. eine Innenverkleidung einer PKW Tür/Ablage usw. integriert werden kann.
- 4. Das bei einer Ausführung mit einem zentrisch angeordneten Hochtöner/Kalotte, die Membrane in der Mitte ein Loch aufweisen kann,
- 5. im Fall 4. die Membrane in der Mitte eine weitere Zentrierung aufweisen kann. 6. Dass die Membrane, im geschlossenen und/aber auch im offenen Zustand z. B. auf der Rückseite eine Zentrierung aufweisen kann, die hinter der Membrane im Bereich der Wölbung bzw. Radien und am Korb befestigt wird. 7. Dass der Schallwandler mindestens eine Schwingspule aufweist. 8. mindesten einen Magneten mit mindestens einem ringförmigen Luftspalt aufweist. 9. mindestens einen elektrischen Anschluss/Kabel aufweist.
- 10. mindestens eine Membran aufweist die im äußeren Durchmesser eine exponentielle bzw. nawigeformte Membrane und im inneren Durchmesser eine inverse bzw. konkave Form aufweist. 11. Dass die Form der Membrane entgegengesetzt der üblichen Bauweise von dynamischen Schallwandlern ist, d. h. die Membrane bzw. der ausgeformte Konus sind erhaben z. B. montiert. 12. Dass der Schallwandler überwiegend eine runde Bauform (in der Forderansicht) aufweist, diese kann aber auch z. B. oval sein.
- Es hat sich als günstig erwiesen die Membran entweder aus geschäumten Material (mit oder ohne ein oder zweiseitigen Sperrschichten/Folien) wie z. B. Aluminium- und Magnesiumschaum, Polystyrol – Hartschaum, PVC, Polyolefin, Polyuhrethan, Polyester, Styropor oder Sandwichplatten mit Wabenkonstruktion. Es ist auch denkbar die Membrane aus speziell geformten Folien bzw. Sandwichprodukten aus z. B. Polyester, Polyimid, Bextrenen, Polycarbonat, Aluminium, Magnesium, Polypropylen, Papier, Faserstoffen, Kevlar, Kohlefaser, Glasfiber, Nomex oder Mischprodukten, der vorher genannten Werkstoffe mit oder ohne Beschichtung, herzustellen.
- Es ist, je nach Anwendung und Forderung, vorgesehen den Lautsprecherkorb entweder aus speziell geformten bzw. gespritzten Kunststoff, geschäumten Material, oder aus Aluminium-, Magnesium-, Zinkdruckguss oder dessen Legierungen herzustellen.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele mit Hilfe der Figuren näher beschrieben. Bei den Zeichnungen/Figuren handelt es sich immer um mittige/hälftige Schnitte. Es zeigen im einzelnen:
-
1 : Zweiwege Lautsprecher mit einem Permantmagneten, mit einer einteiligen Membrane mit einer normalen Sicke/ein Roll, -
2 : Einwege Lautsprecher mit einer durchgehenden/ einteiligen Membrane und mittig konkaven Kalottenform Mit einer normalen Sicke/ein Roll und einer Federzentrierung -
3 : Einwege Lautsprecher mit einer durchgehenden/einteiligen Membrane und mittig konkaven Kalottenform mit einer mehrfach gewellten flachen Sicke und einer Faltenbalgzentrierung -
4 : Einwege Lautsprecher mit einer durchgehenden/einteiligen Membrane Mit einer normalen Sicke/ein Roll und einer Federzentrierung und mittig konvexen Kalottenform -
5 : Einwege Lautsprecher mit einer durchgehenden/einteiligen Membrane und mittig konvexen Kalottenform mit einer mehrfach gewellten flachen Sicke und einer Faltenbalgzentrierung und einer Federzentrierung -
6 : Zweiwege Lautsprecher mit einem Permantmagneten, mit einer einteiligen Membrane mit einer normalen Sicke/ein Roll, -
7 : Zweiwege Lautsprecher mit einem doppel Permantmagneten, mit einer einteiligen Membrane mit einer normalen Sicke/ein Roll und einem schwach konusförmigen Korb -
8 : Einwege Lautsprecher mit einem doppel Permantmagneten, mit einer einteiligen Membrane und mittig konkaven Kalottenform mit einer normalen Sicke/ein Roll und einem schwach konusförmigen Korb -
9 : Die erfindungsgemäße einteilige Membrane mit mittig konkaver Kalottenform und einer normalen Sicke/ein Roll -
10 : Die erfindungsgemäße einteilige Membrane mit mittig gerader Form und einer normalen Sicke/ein Roll - Alle Figuren stellen Schnitte eines z. B. runden Korbes und die Schallabstrahlrichtung immer zur rechten Seite des erfindungsgemäßen Schallwandlers dar.
- Die
1 zeigt einen geraden Korb1 , mit einer Sicke2 , der einteiligen Membrane3 , einer inneren Sicke4 , mit ihrer Schwingspule15 , mit einer zentrisch liegenden Kalottenmembrane6 mit ihrer Schwingspule5 , einem Magnetsystem13 mit einem äußeren Luftspalt11 , einem Luftspalt7 gebildet durch den Rückschluss12 und Polplatte14 , mit Befestigungslöchern10 und zumeist vorgesehene Luftöffnungen/Ventilationsöffnungen16 zwecks Ankopplung an die Luft. - Die
2 zeigt eine Ausführung als sogenannter Breitband/1 Wege Lautsprecher mit einer durchgehenden geschlossenen Membrane19 die in der Mitte eine konkave Form18 aufweist, die eine Einroll Sicke2 hat und eine federartige Zentrierung18 aufweist. - Die
3 zeigt eine Ausführung als sogenannter Breitband/1 Wege Lautsprecher mit einer durchgehenden geschlossenen Membrane19 die in der Mitte eine konkave Form18 aufweist, die eine mehrfach flachgewellte Sicke20 hat und eine faltenbalgartige Zentrierung21 aufweist. - Die
4 zeigt eine Ausführung als sogenannter Breitband/1 Wege Lautsprecher mit einer durchgehenden geschlossenen Membrane19 die in der Mitte eine konvexe Form22 aufweist, die eine Einroll Sicke2 hat und eine federartige Zentrierung18 aufweist. - Die
5 zeigt eine Ausführung als sogenannter Breitband/1 Wege Lautsprecher mit einer durchgehenden geschlossenen Membrane19 die in der Mitte eine konvexe Form22 aufweist, die eine mehrfach flachgewellte Sicke20 hat und eine federartige Zentrierung18 aufweist. - Die
6 zeigt eine Ausführung als sogenannter 2 Wege Lautsprecher mit einer durchgehenden Membrane19 die in der Mitte eine Öffnung aufweist, die eine Einroll Sicke2 hat. - Die
7 zeigt eine Ausführung als sogenannter 2 Wege Lautsprecher mit einer durchgehenden Membrane19 die in der Mitte eine Öffnung aufweist, die eine Einroll Sicke2 hat. Das Magnetsystem26 weist zwei Magneten auf. Der Korb ist leicht konisch. - Die
8 zeigt eine Ausführung als sogenannter Breitband/1 Wege Lautsprecher mit einer durchgehenden Membrane19 die in der Mitte eine konkave Form18 aufweist, die eine Einroll Sicke2 hat. Das Magnetsystem26 weist zwei Magneten auf. Der Korb ist leicht konisch. - Die
9 zeigt die erfindungsgemäße durchgehend einteilige Membrane19 mit konkaver Form/mittigen Verlauf, der hier dargestellt wird durch einen Radius R4. Der Außenrand der Membrane kann sich aus mehreren Radien (hier dargestellt R1 bis R3) oder aber mindestens einem Radius bilden bzw. geformt sein. In der Regel ist der Verlauf bzw. der Formverlauf exponential. Der höchste Punkt29 stellt den Übergang zwischen der äußeren und inneren Fläche der Membrane dar, in dem die Schwingspule15 in8 sich automatisch zentrierend befestigt wird. - Die
10 zeigt die erfindungsgemäße durchgehend einteilige Membrane19 mit gerader Form/mittigen Verlauf, der hier dargestellt wird durch27 . Der Außenrand der Membrane kann sich aus mehreren Radien (hier dargestellt R1 bis R3) oder aber mindestens einem Radius bilden bzw. geformt sein. In der Regel ist der Verlauf bzw. der Formverlauf exponential. Der höchste Punkt29 stellt den Übergang zwischen der äußeren und inneren Fläche der Membrane dar, in dem die Schwingspule15 in8 sich automatisch zentrierend befestigt wird.
Claims (19)
- Lautsprecher, ausgeführt als elektrodynamischer Schallwandler, bestehend aus mindestens: – einem Korb (
1 ), – einer Sicke (2 ,20 ), – einer durchgehenden einteiligen und geschlossenen Membrane (19 ), – einer Schwingspule (15 ), – einem Magnetsystem (13 ) mit – mindestens einem Magneten, – einem Luftspalt (11 ), – einem Rückschluss (12 ), – einer Polplatte (14 ), und – mindestens einer Ventilationsöffnung (16 ) im Korb (1 ), wobei: – das Magnetsystem (13 ) als Topfmagnetsystem ausgebildet ist, – die Membrane (19 ) über die Sicke (2 ,20 ) am Korb (1 ) befestigt ist, – die Membrane (19 ) zumindest teilweise nach vorne in Richtung der Schallvorzugsrichtung erhaben ausgebildet ist, – die Membrane (19 ) von einem äußeren Durchmesser bis zu einem inneren Durchmesser (29 ), an dem die Schwingspule (15 ) befestigt ist, einen erhabenen und exponentiellen Verlauf hat, der aus mindestens einem Radius gebildet wird, und – die Membrane (19 ) einen inneren konkav geformten Teil (18 ) aufweist, der durch mindestens einen Radius gebildet wird oder einen gerade verlaufenden Teil (18 ) aufweist. - Lautsprecher gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (
2 ) einen konvexen Roll hat. - Lautsprecher gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (
2 ) auch einen konkaven Roll hat. - Lautsprecher gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicke (
20 ) auch ein oder mehrfach flach gewellt ausgeführt ist. - Lautsprecher gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lautsprecher einen geraden Korb (
1 ) aufweist. - Lautsprecher gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lautsprecher einen, entgegengesetzt der Membrangeometrie verlaufend, konischen Korb (
25 ) aufweist. - Lautsprecher gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Magnetsystem (
13 ) einen Magnetring (13 ) hat. - Lautsprecher gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das verwendete Magnetsystem (
13 ) zwei Magnetringe (26 und30 ) hat. - Lautsprecher gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetsystem (
13 ) einen Magnet aufweist, der aus einem Material der nachfolgenden Liste hergestellt ist: Neodym – Eisen, Neodym – Eisen – Bor, Seltene – Erden – Cobalt, SmCo5, Sm2Co17, Hartferrite.. - Lautsprecher gemäß einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (
19 ) aus geschäumtem Material, vorzugsweise Aluminium- und Magnesiumschaum, Polystyrol – Hartschaum, PVC, Rohacell, Polyolefin, Polyuhrethan, Polyester, Styropor oder Sandwichplatten mit Wabenkonstruktion, gefertigt wird. - Lautsprecher gemäß dem voranstehenden Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (
19 ) mit einer ein- oder zweiseitigen Sperrschicht oder Folie versehen ist. - Lautsprecher gemäß einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (
19 ) aus geformten Folien oder Sandwichprodukten gefertigt ist, vorzugsweise aus Polyester, Polyimid, Bextrenen, Polycarbonat, Aluminium, Magnesium, Polypropylen, Papier, Faserstoffen, Kevlar, Kohlefaser, Glasfiber, Nomex oder Mischprodukten, der vorher genannten Werkstoffe mit oder ohne Beschichtung. - Lautsprecher mit Membran gemäß einem der Ansprüche 1–12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steifigkeit der Membran (
19 ) vom Rand zum Zentrum zunimmt. - Lautsprecher mit Membran gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Flächengewicht der Membran vom Rand zum Zentrum zunimmt.
- Lautsprecher gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zentrierung (
31 ) angeordnet ist, die über einen Rand oder Absatz (32 ) den Korb mit der Membrane (19 ) verbindet. - Lautsprecher gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zentrierung (
33 ) angeordnet ist, die über einen Rand oder Absatz (34 ) der innerhalb des Magnetsystems (13 ) liegt, mit der Membrane (19 ) auf der Innenseite der Schwingspule (15 ) verbunden ist. - Lautsprecher gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zentrierung (
33 ) angeordnet ist, die über einen Rand oder Absatz der auf der Oberseite des Magneten liegt, mit der Innenseite der Schwingspule (15 ) verbunden ist. - Lautsprecher gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zentrierung (
31 ) angeordnet ist, die über einen ringförmigen Rand der den Magneten umgibt, mit der Membrane (19 ) verbunden ist. - Lautsprecher gemäß den Ansprüchen 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierung aus Metall-, Kunststoff- oder Mischgeweben hergestellt ist.
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