-
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
-
a. Gebiet der Erfindung
-
Die Erfindung betrifft einen Audio-Signalgeber, wie zum Beispiel einen Lautsprecher zum Umwandeln eines elektrischen Audiosignals in akustischen Klang oder einen Empfänger zum Umwandeln von akustischem Klang in ein elektrisches Audiosignal. Die Erfindung betrifft ferner einen Mikrolautsprecher optimiert für hohe akustische Leistung und angeordnet auf kleinem Raum einer mobilen Anwendung, wie einem Mobiltelefon oder einem Tabletcomputer oder einer Spielvorrichtung oder einem Notebook-Computer oder ähnlichen Anwendungen. Da das physikalische Volumen innerhalb dieser mobilen Vorrichtungen sehr begrenzt ist und der Audio-Signalgeber zusammen mit anderen Modulen, welche rechteckige Formen aufweisen, in das Gehäuse der mobilen Vorrichtungen passen muss, muss ein derartiger Mikrolautsprecher sehr häufig einen rechteckigen Formfaktor aufweisen.
-
b. Stand der Technik
-
WO 2011/027995A2 offenbart einen rechteckigen Mikrolautsprecher für mobile Anwendungen. Während der Produktion wird ein derartiger Lautsprecher zusammengebaut unter Verwendung eines Rahmens, der einen inneren Hohlraum als Grundlage für das Ausrichten und Zusammenfügen der übrigen Teile des Lautsprechers aufweist. Diese auf den Rahmen zu montierenden Bauteile sind eine Membran, eine Spule, ein Magnetsystem, das Magneten umfasst, und ein Joch zur Leitung des Magnetflusses durch die Spule. Ein elektrisches Signal, das in die Spule eingespeist wird, versetzt die Membran, die an der Spule befestigt ist, in Schwingungen in Übereinstimmung mit dem elektrischen Signal, um einen akustischen Klang zu erzeugen.
-
Ein Rahmen ist typischerweise aus geformtem Kunststoff geschaffen und muss hohe Qualitätsstandards erfüllen, um die übrigen Bauteile des Lautsprechers in einer exakten Beziehung zueinander zusammenzubauen, die mit dem akustischen Modell berechnet worden sind, um den Lautsprecher mit maximaler akustischer Leistung zu schaffen. Dieser hohe Qualitätsanspruch hat hohe Produktionskosten für den Rahmen zur Folge.
-
Ferner bildet der Rahmen einen Teil des sogenannten hinteren Hohlraumvolumens des Lautsprechers, wobei das hintere Hohlraumvolumen gegenüber der Seite der Membran angeordnet ist, an welcher die mobile Vorrichtung akustischen Klang ausgibt. Das hintere Hohlraumvolumen muss eine Luftströmung von der zum hinteren Hohlraumvolumen gerichteten Seite der Membran ermöglichen, um eine ungestörte Vibration der Membrane entsprechend dem in die Spule eingespeisten elektrischen Signal zu ermöglichen. Der Rahmen muss in einer Weise konstruiert sein, welche diese Luftströmung ermöglicht, was zu sehr komplexen Entwicklung oder, bei Fehlen derartiger Komplexität, zu geringerer Qualität des abgegebenen akustischen Klangs führt.
-
Darüber hinaus nimmt der Rahmen einen Teil des innerhalb der mobilen Vorrichtung für den Mikrolautsprecher reservierten mechanischen Raums in Anspruch. Um den Lautsprecher in der mobilen Vorrichtung unterzubringen, müssen andere Bauteile des Lautsprechers mit geringerem Volumen verwirklicht werden, was die akustische Leistung des Lautsprechers verringert.
-
KR20100121771A offenbart einen derartigen rechteckigen Mikrolautsprecher für mobile Anwendungen mit einer Spule, die an einer Membran des Lautsprechers befestigt ist. Die Spule umfasst zwei Anschlüsse, um ein elektrisches Signal in die Spule einzuspeisen, die innerhalb des Magnetfeldes der Magneten angeordnet ist, um die Membran in Schwingungen zu versetzen und akustischen Klang in Zusammenhang mit dem elektrischen Signal zu erzeugen. Der Lautsprecher umfasst einen Rahmen zum Ausrichten und Befestigen der Bauteile des Lautsprechers, wobei dieser Rahmen mit einer Kontaktauflage ausgestattet ist, welche die Funktion einer elektrischen Schnittstelle zwischen der Spule und der Audioelektronik der mobilen Vorrichtung übernimmt. Da die Spule mit der Membran innerhalb des Lautsprechers vibriert und die Kontaktauflage innerhalb des Rahmens befestigt ist, stellt die mechanische Belastung der beiden Anschlüsse ein Problem dar. Dieses Problem führte zu einer Beschädigung des elektrischen Kontakts zwischen der Audioelektronik der mobilen Vorrichtung und der Spule in einem erheblichen Prozentsatz der am Markt erhältlichen Vorrichtungen.
-
KR20100121771A lehrt die Verwendung einer flexiblen Leiterplatte (FPCB) zwischen den Anschlüssen der Spule und der Kontaktauflage. Eine einem Fachmann bekannte FPCB ist aus mehreren Materialschichten mit einer Kupferschicht ganz oben aufgebaut, wobei die Kupferschicht geätzt werden muss, um eine Schicht mit ebenen elektrischen Leitungen zum Verbinden der Kontaktanschlüsse der Spule mit der Kontaktauflage zu erlangen. Ein Lötvorgang wird verwendet, um die Anschlüsse der Spule mit den elektrischen Leitungen der FPCB zu verbinden, und die elektrischen Leitungen der FPCB mit der Kontaktauflage zu verbinden. Diese Lösung dient dazu, Beschädigungen des elektrischen Kontakts zwischen der Audioelektronik der mobilen Vorrichtung und der Spule zu verhindern, hat jedoch den Nachteil, die technische Komplexität und die Kosten des Lautsprechers wesentlich zu erhöhen.
-
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
-
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Audio-Signalgeber für mobile Anwendungen ohne derartige Nachteile bekannter Signalgeber zu schaffen. Ein neuer Audio-Signalgeber für mobile Anwendungen, insbesondere mit einem rechteckigen Formfaktor, vermeidet alle diese Nachteile und ermöglicht Zusammenbau und Ausrichtung der Bauteile des Signalgebers ohne einen Rahmen.
-
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, einen Audio-Signalgeber für mobile Anwendungen ohne derartige Nachteile bekannter Signalgeber zu schaffen. Ein neuer Audio-Signalgeber für mobile Anwendungen, insbesondere mit einem rechteckigen Formfaktor, vermeidet derartige Nachteile mit einer direkten Verbindung der Anschlüsse der Spule mit den Kontaktauflagen, und einem Halteelement oder flexibler Folie, die an den Anschlüssen befestigt sind, um die Anschlüsse der Spule mechanisch zu unterstützen.
-
Ein Aspekt der Erfindung betrifft einen Audio-Signalgeber, der eine Membraneinheit, eine Spuleneinheit und eine Grundplatte aufweist. Die Membraneinheit umfasst eine Membran, die eine Oberseite, eine Unterseite und einen Umfang aufweist, und eine Ringplatteneinheit, die am Umfang der Unterseite der Membran befestigt ist. Die Ringplatteneinheit weist ein oder mehrere Ringplatteinheit-Verbindungselemente auf. Die Spuleneinheit umfasst eine Spule, die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, und einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss, die sich von der Spule weg erstrecken. Die Oberseite der Spule ist an der Unterseite der Membran befestigt. Die Spuleneinheit weist ferner ein Paar von Kontaktauflageneinheiten auf, wobei jede Kontaktauflageneinheit einen Gehäuseabschnitt und eine Kontaktauflage, die am Gehäuseabschnitt befestigt ist, aufweist, wobei der Gehäuseabschnitt ein erstes Gehäuseverbindungselement und ein zweites Gehäuseverbindungselement aufweist. Die Grundplatte weist zwei oder mehr Grundplattenverbindungselemente auf. Im zusammengebauten Zustand sind die zwei oder mehr Ringplatteneinheiten-Verbindungselemente mit den ersten Gehäuseverbindungselementen des Paares von Kontaktauflageneinheiten gekoppelt, und die zweiten Gehäuseverbindungselemente des Paares von Kontaktauflageneinheiten sind mit den zwei oder mehr Grundplattenverbindungseinheiten gekoppelt, um die Membraneinheit, die Spuleneinheit und die Grundplatteneinheit auszurichten.
-
Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft einen Audio-Signalgeber, der eine Spuleneinheit, ein Halteelement und eine Kontaktauflage aufweist. Die Spuleneinheit umfasst eine Spule, die eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, und einen ersten Anschluss und einen zweiten Anschluss, die sich von der Spule weg erstrecken. Die Anschlüsse der Spule sind mit der Kontaktauflage elektrisch verbunden. Das Halteelement weist Halteelementabschnitte auf, welche jeden Anschluss zwischen der Spule und den Kontaktauflagen unterstützen und/oder Halteelementabschnitte, welche ferner die Spule unterstützen. Das Halteelement kann an der Unterseite der Spule und den ersten und zweiten Anschlüssen befestigt sein.
-
Weitere Details und Vorteile eines derartigen Audio-Signalgebers werden aus der folgenden Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen offenbar.
-
Die vorstehenden und weitere Aspekte, Merkmale, Details, Nutzen und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch das Lesen der folgenden Beschreibung und Ansprüche sowie dem Betrachten der begleitenden Zeichnungen offenbar.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Abbildungen und den abhängigen Ansprüchen dargelegt. Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen ausführlich erläutert. In den Zeichnungen:
-
Zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der relevanten Bauteile eines rechteckigen Mikrolautsprechers nach dem Stand der Technik;
-
Zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung des zusammengebauten Lautsprechers von ;
-
Zeigt eine perspektivische Seitenansicht des zusammengebauten Lautsprechers von ;
-
Zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der relevanten Bauteile eines rechteckigen Mikrolautsprechers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
-
Zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung des zusammengebauten Lautsprechers gemäß der in gezeigten ersten Ausführungsform der Erfindung;
-
Zeigt eine perspektivische Seitenansicht des zusammengebauten Lautsprechers gemäß der in gezeigten ersten Ausführungsform der Erfindung;
-
Zeigt eine perspektivische Seitenansicht des zusammengebauten Lautsprechers gemäß der in gezeigten ersten Ausführungsform der Erfindung;
-
Zeigt eine Draufsicht des zusammengebauten Lautsprechers gemäß der in gezeigten ersten Ausführungsform der Erfindung;
-
Zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der relevanten Bauteile eines Lautsprechers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
-
Zeigt eine perspektivische Seitenansicht eines Teils des Lautsprechers gemäß der in gezeigten zweiten Ausführungsform der Erfindung;
-
Zeigt eine Draufsicht eines Teils des Lautsprechers gemäß der in gezeigten zweiten Ausführungsform der Erfindung;
-
Zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der relevanten Bauteile eines Lautsprechers gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
-
Zeigt eine perspektivische Seitenansicht eines Teils des Lautsprechers gemäß der in gezeigten dritten Ausführungsform der Erfindung;
-
Zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der relevanten Bauteile eines Lautsprechers gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung;
-
Zeigt eine perspektivische Seitenansicht eines Teils des Lautsprechers gemäß der in gezeigten vierten Ausführungsform der Erfindung; und
-
Zeigt eine Draufsicht eines Teils des Lautsprechers gemäß der in gezeigten vierten Ausführungsform der Erfindung.
-
Dieselben Bezugsziffern in den verschiedenen Ansichten beziehen sich auf dieselben oder äquivalente (Bau-)Teile.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
In der Folge sind verschiedene Ausführungsformen für verschiedene Vorrichtungen beschrieben. Zahlreiche spezifische Einzelheiten sind dargelegt, um ein umfassendes Verständnis von Gesamtaufbau, Funktion, Herstellung und Benutzung der in der Patentschrift beschriebenen und in den begleitenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen zu gewährleisten.
-
Für Fachleute auf dem Gebiet ist jedoch offensichtlich, dass die Ausführungsformen auch ohne derartige spezifische Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen sind gut bekannte Vorgänge, Komponenten und Elemente nicht ausführlich beschrieben worden, um die in der Patentschrift beschriebenen Ausführungsformen nicht zu verbergen oder unklar zu machen. Für Durchschnittsfachleute ist offensichtlich, dass die hierin beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen nicht beschränkende Beispiele sind, und somit anerkannt werden kann, dass die hierin offengelegten spezifischen strukturellen und funktionellen Einzelheiten repräsentativ sind und nicht zwangsläufig den Umfang der Ausführungsformen beschränken, deren Umfang ausschließlich durch die angehängten Ansprüche definiert ist.
-
Bezugnahmen in der gesamten Patentschrift auf ”verschiedene Ausführungsformen,” ”einige Ausführungsformen,” ”eine Ausführungsform” oder Ähnliches bedeuten, dass mindestens eine Ausführungsform ein bestimmtes Merkmal, einen bestimmten Aufbau oder eine bestimmte Eigenschaft, die in Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben ist, aufweist. Somit beziehen sich Vorkommen der Formulierungen ”in verschiedenen Ausführungsformen, ”in einigen Ausführungsformen,” ”in einer Ausführungsform” oder Ähnliches, an verschiedenen Stellen innerhalb der gesamten Patentschrift nicht zwangsläufig alle auf dieselbe Ausführungsform. Darüber hinaus können die besonderen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften in jeglicher geeigneten Art und Weise in einer oder mehreren Ausführungsformen kombiniert werden. Demgemäß können die besonderen Merkmale, Strukturen oder Eigenschaften, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform dargestellt oder beschrieben sind, zur Gänze oder zum Teil mit den Merkmalen, Strukturen oder Eigenschaften einer oder mehrerer anderer Ausführungsformen ohne Beschränkung kombiniert werden, sofern eine derartige Kombination nicht unlogisch oder funktionsuntüchtig ist.
-
Es ist darauf hinzuweisen, dass in dieser Patentschrift und den angehängten Ansprüchen die Singularformen ”ein”, ”eine” und ”der/die/das” auch Hinweise im Plural einschließen, sofern der Inhalt nicht eindeutig das Gegenteil erkennen lässt.
-
Die gegebenenfalls verwendeten Begriffe ”erste/r,” ”zweite/r,” und dergleichen in der Beschreibung und in den Ansprüchen werden zur Unterscheidung zwischen ähnlichen Elementen verwendet, und nicht zwangsläufig zur Beschreibung einer bestimmten sequentiellen oder chronologischen Reihenfolge. Es ist davon auszugehen, dass die derart verwendeten Begriffe unter bestimmten Voraussetzungen austauschbar sind, sodass die Ausführungsformen der hierin beschriebenen Erfindung zum Beispiel auch in anderen Reihenfolgen betrieben werden können, als hierin abgebildet oder anderweitig beschrieben. Darüber hinaus dienen die Begriffe ”enthalten/umfassen” ”aufweisen” und sämtliche Variationen davon dazu, eine nicht ausschließliche Einbeziehung/Einschließung abzudecken, sodass ein Vorgang, ein Verfahren, ein Artikel/Produkt oder eine Vorrichtung, welche eine Liste von Elementen umfasst nicht zwangsläufig auf jene Elemente beschränkt ist, sondern auch andere Elemente aufweisen oder umfassen kann, die nicht ausdrücklich aufgelistet sind oder von Natur aus zu einem derartigen Vorgang, Verfahren, Artikel oder einer derartigen Vorrichtung gehören.
-
zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der relevanten Bauteile eines rechteckigen Mikrolautsprechers 1 nach dem Stand der Technik. zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung des Lautsprechers 1, und zeigte eine perspektivische Seitenansicht des zusammengebauten Lautsprechers von . Lautsprecher 1 weist eine Membran 2 auf, die typischerweise aus mehreren Materialschichten, zum Beispiel Polyethereetherketon (PEEK) und/oder Acrylat und/oder thermoplastisches Elastomer (TEP) und/oder Polyetherimid (PEI), gebildet ist, und kann eine Platte (nicht abgebildet) aufweisen, um die Membran 2 zu versteifen. Ferner weist Lautsprecher 1 eine Spule 3 mit Anschlüssen 4 auf, um ein elektrisches Signal in die Spule 3 einzuspeisen. Wie in gezeigt, ist Spule 3 des zusammengebauten Lautsprechers 1 zum Beispiel mit Klebstoff an Membran 2 befestigt.
-
Lautsprecher 1 weist ein Magnetsystem 5 mit vier Magneten 6 auf, die an den rechteckigen Seiten des rechteckigen Lautsprechers 1 angeordnet sind, sowie einem Magnet 7, der im Zentrum von Lautsprecher 1 angeordnet ist. Magnetsystem 5 umfasst ferner Magnetfeldführung 8, die aus einer Kopfplatte 9, die an Magnet 7 befestigt ist, und einer Ringplatte 10, die an den Magneten 6 befestigt ist, sowie einer Topfplatte 11, die an den Magneten 6 an der der Ringplatte 10 gegenüberliegenden Seite befestigt ist, gebildet ist. Die Magnetfeldführung 8 lenkt und bündelt das Magnetfeld der Magneten 6 und 7 in einen Luftspalt 12, wobei in diesem Luftspalt 12 die Spule 3 im zusammengebauten Lautsprecher 1 angeordnet ist.
-
Der Mikrolautsprecher 1 nach dem Stand der Technik weist einen Rahmen 13 auf, um Membran 2 mit dem Magnetsystem 5 zusammenzufügen und auszurichten. Die an der Membran 2 befestigte Spule 3 findet im Luftspalt 12 Platz. Der Rahmen 13 ist typischerweise aus geformtem Kunststoff gebildet, um die komplizierte Oberfläche mit Öffnungen für eine Luftströmung und die Befestigung weiterer Bauteile des Lautsprechers 1 zu ermöglichen. Die Anschlüsse 4 der Spule 3 sind in einer Kontaktauflage montiert, die in und nicht gezeigt ist, welche in einem Bereich 14 des Rahmens 13 befestigt ist.
-
zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der relevanten Bauteile eines rechteckigen Mikrolautsprechers 15 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 4A zeigt eine perspektivische Schnittdarstellung und zeigt eine perspektivische Seitenansicht des zusammengebauten Lautsprechers 15 von . Lautsprecher 15 ist ohne einen Rahmen geschaffen, und seine Bauteile werden wie folgt ausgerichtet und zusammengebaut.
-
Lautsprecher 15 weist eine Membraneinheit 50, eine Spuleneinheit 60 und eine Grundplatteneinheit 80 auf. Die Membraneinheit 50, die Spuleneinheit 60 und die Grundplatteneinheit 80 weisen jeweils Verbindungselemente auf, wie an anderer Stelle hierin ausführlicher beschrieben ist, welche das Verbinden der Membraneinheit 50 mit der Spuleneinheit 60 und das Verbinden der Spuleneinheit 60 mit der Grundplatteneinheit 80 erlaubt, ohne Notwendigkeit eines Rahmens, wie er in typischen Lautsprechern nach dem Stand der Technik zu finden ist.
-
Die Membraneinheit 50 weist eine Membran 16 und eine Ringplatteneinheit 52 auf. Membrane 16 weist eine Oberseite, eine Unterseite und einen Umfang auf. In verschiedenen Ausführungsformen, kann Membran 16 auch eine Platte 17 aufweisen, welche dabei hilft, Membran 16 zu stabilisieren. Die Ringplatteneinheit 52 ist an der Unterseite der Membrane 16 befestigt. Die Ringplatteneinheit 52 kann einen Distanzring 18 aufweisen, der an der Membran 16 befestigt ist, sowie eine Ringplatte 19, die am Distanzring 18 befestigt ist. Die Ringplatteneinheit 52 weist ferner ein oder mehrere Ringplatteinheit-Verbindungselemente 31 auf. Die Ringplatteneinheit-Verbindungselemente 31 können aufnehmende Strukturen, wie zum Beispiel Aussparungen, Schlitze, Bohrungen, Einkerbungen etc., aufweisen. Wie in und gezeigt, weisen die Ringplatteneinheit-Verbindungselemente 31 Schlitze an gegenüberliegenden Seiten der Ringplatteneinheit 52 auf. In anderen Ausführungsformen, können die Ringplatten-Verbindungselemente 31 vorstehende Strukturen, wie zum Beispiel Zapfen, Rippen oder Nasen, aufweisen.
-
Die Spuleneinheit 60 weist eine Spule 26 und ein Paar von Kontaktauflageneinheiten 70 auf. Die Spule 26 weist eine Oberseite, eine Unterseite und einen ersten und einen zweiten Anschluss 25, die sich von der Spule 26 weg erstrecken, auf. Die Oberseite der Spule 26 ist an der Unterseite der Membran 16 befestigt. Jede der beiden Kontaktauflageneinheiten 70 weist einen Gehäuseabschnitt 72 und eine Kontaktauflage 27 auf. Die Anschlüsse 25 der Spule 26 sind mit der Kontaktauflage 27 elektrisch verbunden. Der Gehäuseabschnitt 72 jeder der Kontaktauflageneinheiten 70 weist ein erstes Gehäuseverbindungselement 30 und ein zweites Gehäuseverbindungselement 29 auf. Das erste und das zweite Gehäuseverbindungselement 30, 29, können vorstehende Strukturen, wie zum Beispiel Zapfen, Rippen oder Nasen, aufweisen. Das erste Gehäuseverbindungselement 30 kann einen Vorsprung aufweisen, der sich vom Gehäuseabschnitt 72 nach oben erstreckt, und das zweite Gehäuseverbindungselement 29 kann einen Vorsprung aufweisen, der sich vom Gehäuseabschnitt 72 nach unten erstreckt. In anderen Ausführungsformen, können die ersten und zweiten Gehäuseverbindungselemente 30, 29 aufnehmende Strukturen, wie zum Beispiel Aussparungen, Schlitze, Bohrungen, Einkerbungen etc., aufweisen. In wieder anderen Ausführungsformen, können die ersten Gehäuseverbindungselemente 30 vorstehende Strukturen aufweisen, während die zweiten Gehäuseverbindungselemente 29 aufnehmende Strukturen aufweisen. In wieder anderen Ausführungsformen, können die ersten Gehäuseverbindungselemente 30 aufnehmende Strukturen aufweisen, während die zweiten Gehäuseverbindungselemente 29 vorstehende Strukturen aufweisen. Wie in und gezeigt, weisen die ersten Gehäuseverbindungselemente 30 eine Nase auf, die so ausgebildet ist, dass sie in den Schlitz der Ringplatteneinheit 52 passt. Daher weist die Ringplatteneinheit 52 aufnehmende Strukturen auf, die Kontaktauflageneinheiten 70 weisen vorstehende Strukturen auf, die so ausgebildet sind, dass sie in die aufnehmenden Strukturen der Ringplatteneinheit passen. Wenn hingegen die Ringplatteneinheit 52 vorstehende Strukturen aufweist, weisen die Kontaktauflageneinheiten 70 aufnehmende Strukturen auf, die so ausgebildet sind, dass sie sich mit den vorstehenden Strukturen der Ringplatteneinheit verbinden. Wie in und gezeigt, weisen die zweiten Gehäuseverbindungselemente 29 zusätzlich ein Paar von Zapfen auf, die sich vom Gehäuseabschnitt 72 nach unten erstrecken.
-
Ferner weist der Lautsprecher 15 eine Grundplatteneinheit 80, die eine Grundplatte oder Topfplatte 23 aufweist, und eine Anzahl von äußeren Magneten 21 und einen Mittelmagneten 22, die an der Grundplatte 23 befestigt sind, auf. Ferner ist eine Topfplatte 24 am Mittelmagneten 22 befestigt. Die Ringplatteneinheit 52, die Topfplatte 23 und eine Kopfplatte 24 bilden die Magnetfeldführung 20, welche das Magnetfeld der Magneten 21 und des Mittelmagneten 22 lenkt und bündelt. Die Spule 26 ist zwischen der Anzahl von äußeren Magneten 21 und dem Mittelmagneten 22 angeordnet und bewegt sich dort vertikal.
-
Die Grundplatte 23 weist zwei oder mehr Grundplatten-Verbindungselemente 28 auf. Die Grundplatten-Verbindungselemente 28 können vorstehende Strukturen, wie zum Beispiel Zapfen, Rippen oder Nasen, aufweisen. In anderen Ausführungsformen, können die Grundplatten-Verbindungselemente 28 aufnehmende Strukturen, wie zum Beispiel Aussparungen, Schlitze, Bohrungen, Einkerbungen etc., aufweisen. Wie in und gezeigt, weisen die Grundplatten-Verbindungselemente ein Paar von Bohrungen auf, wobei das Paar von Zapfen der Kontaktauflageneinheiten 70 so ausgebildet ist, dass es sich darin einfügt und damit verbindet. Wenn daher die Grundplatte 23 aufnehmende Strukturen aufweist, weisen die Kontaktauflageneinheiten 70 vorstehende Strukturen auf, die so ausgebildet sind, das sie sich mit den aufnehmenden Strukturen der Grundplatte 23 verbinden. Wenn hingegen die Grundplatte 23 vorstehende Strukturen aufweist, weisen die Kontaktauflageneinheiten 70 aufnehmende Strukturen auf, die so ausgebildet sind, das sie sich mit den vorstehenden Strukturen der Grundplatte 23 verbinden.
-
Im zusammengebauten Zustand sind die zwei oder mehr Ringplatteneinheiten-Verbindungselemente 31 mit den ersten Gehäuseverbindungselementen 30 des Paares von Kontaktauflageneinheiten 70 gekoppelt, und die zweiten Gehäuseverbindungselemente 29 des Paares von Kontaktauflageneinheiten 70 sind mit den zwei oder mehr Grundplatten-Verbindungseinheiten 28 gekoppelt, um die Membraneinheit 50, die Spuleneinheit 60 und die Grundplatte 23 auszurichten. Vorteilhafterweise ist kein Rahmen erforderlich, um die Kontaktauflagen 27 zu befestigen, da die Verbindungselemente 28, 29, 30, 31 des Lautsprechers 15 diese Funktionalität bereitstellt.
-
zeigt eine perspektivische Seitenansicht, und zeigt eine Draufsicht des zusammengebauten Lautsprechers 15 von . Wie gezeigt weisen die Ringplatteneinheit 52 und die Grundplatte 23 eine Anzahl von außen angeordneten Verbindungselementen 32 auf. Die Verbindungselemente 32 könnten Einkerbungen, Schlitze, Vertiefungen oder andere im Fachgebiet bekannte Einbuchtungen aufweisen. Die Verbindungselemente 32 sind derart hergestellt worden, dass sie verwendet werden können, um die Bauteile des Lautsprechers 15 während des Montagevorgangs auszurichten. Die Verbindungselemente 32 auf der Ringplatteneinheit 52 sind vorzugsweise in vertikaler Ausrichtung mit den Verbindungselementen auf der Grundplatte 23 angeordnet. Zum Beispiel weisen die Ecken des rechteckigen Lautsprechers 15 Verbindungselemente 32, wie zum Beispiel Erkerbungen im Distanzring 18, der Ringplatte 19 und der Topfplatte 23, auf. Vier Stifte, in den Abbildungen nicht gezeigt, werden verwendet, um die bereits zuvor zusammengebauten Bauteile Membran 16, Spule 26, Distanzring 18 und Ringplatte 19 an der Topfplatte 23, an welcher die Magneten 21 und 22 befestigt sind, auszurichten. Dieser Aufbau des Lautsprechers 15 mit Verbindungselementen 32 bietet den Vorteil einer exakten Ausrichtung der Bauteile des Lautsprechers 15 während des Montagevorgangs, ohne dass ein Rahmen dafür erforderlich ist. Die Verbindungselemente 32 bieten ferner den Vorteil, dass sie verwendet werden können, um den Lautsprecher 15 innerhalb der mobilen Vorrichtung mit entsprechenden Passflächen in den Ecken des rechteckigen Raumes der mobilen Vorrichtung anzuordnen und zu befestigen. Obwohl die Verbindungselemente 32 so gezeigt sind, dass sie in jeder Ecke des Lautsprechers im Wesentlichen dieselben sind, können die Verbindungselemente 32 in verschiedenen Ausführungsformen in einer oder mehreren Ecken des Lautsprechers 15 verschiedene Formen und/oder Größen aufweisen, wodurch eine unsachgemäße Installation des Lautsprechers in der mobile Vorrichtung vermieden werden kann. Das bedeutet, die Verbindungselemente 32 können derart bemessen und geformt sein, dass der Lautsprecher 15 nur in korrekter Ausrichtung in die mobile Vorrichtung eingebaut werden kann. Dies kann die Herstellung der mobilen Vorrichtung erleichtern.
-
Da der Raum in der mobile Vorrichtung sehr begrenzt ist und häufig von den Herstellern der mobilen Vorrichtung vorgegeben wird, kann die Leistung des Lautsprechers zum Beispiel durch größere Magneten oder ein größeres hinteres Hohlraumvolumen, das im Raumvolumen, welches der Rahmen in Mikrolautsprechern nach dem Stand der Technik einnimmt, geschaffen wird, verbessert werden. Der Aufbau gemäß der vorliegenden Erfindung ohne einen Rahmen ermöglicht daher eine bessere Audioausgabe des Lautsprechers in einem vorgegebenen Raumvolumen einer mobilen Vorrichtung. Des Weiteren ist die Luftströmung innerhalb des hinteren Hohlraumvolumens im Lautsprecher ohne Rahmen verbessert, da dieser die Luftströmung beeinträchtigen würde.
-
In anderen Ausführungsformen der Erfindung könnte dieser rahmenlose Aufbau verwendet werden, um einen Empfänger zur Umwandlung eines akustischen Klangs in ein elektrisches Audiosignal zu schaffen. Dieser Aufbau ist insbesondere vorteilhaft für rechteckige Audio-Signalgeber, könnte aber auch für andere Formfaktoren verwendet werden, zum Beispiel mit Signalgebern, die fünf- oder sechseckige oder ovale oder kreisförmige Formen aufweisen.
-
Eine andere Ausführungsform eines Lautsprechers 115 der Offenbarung ist in –9 abgebildet und nachfolgend beschrieben. Einige Merkmale eines oder mehrerer der Lautsprecher 115 beziehungsweise Lautsprecher 15 sind beiden gemeinsam, und folglich sollte offensichtlich sein, dass die Beschreibungen solcher Merkmale in einer Ausführungsform auch für andere Ausführungsformen gelten. Des Weiteren können besondere Eigenschaften und Aspekte einer Ausführungsform in Kombination mit, oder an Stelle von, besonderen Eigenschaften und Aspekten einer anderen Ausführungsform verwendet werden.
-
zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Teils eines rechteckigen Mikrolautsprechers 115 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. zeigt eine perspektivische Seitenansicht, und zeigt eine Draufsicht eines Teils des Lautsprechers 115 von . Wie gezeigt umfasst der Mikrolautsprecher 115 einen Rahmen 13, der Kontaktauflagen 116 aufweist, und eine Spule 26, die zwei elektrische Anschlüsse 25 aufweist. Lautsprecher 115 umfasst ferner ein Halteelement 120, das so ausgebildet ist, dass es eine Spule 26 und ihre Anschlüsse 25 mechanisch unterstützt, um das Potenzial für eine Beschädigung der Anschlüsse 25 zu reduzieren. Die Anschlüsse 25 sind elektrisch mit den Kontaktauflagen 116 verbunden. Wie beim Mikrolautsprecher 15 von bilden die beiden Anschlüsse 25 eine kurze Drahtschleife.
-
In einer Ausführungsform ist das Halteelement 120 so aufgebaut, dass es einen zentralen Schleifenabschnitt 122 bildet, der ein Profil aufweist, welches im Wesentlichen dem Profil der Spule 26 entspricht. Das bedeutet, ein zentraler Schleifenabschnitt 122 weist im Wesentlichen dieselbe Form auf, wie die Spule 26. Das Halteelement 120 weist ferner erste und zweite Anschlusshalter 124a, 124b auf, die sich von einem ersten Ende des zentralen Schleifenabschnitts 122 nach außen erstrecken. Die ersten und zweiten Anschlusshalter 124a, 124b weisen im Wesentlichen dieselbe Form auf, wie Anschluss 25. Die ersten und zweiten Anschlusshalter 124a, 124b können im Wesentlichen symmetrisch entlang der Längsachse AL angeordnet sein. Darüber hinaus können verschiedene Ausführungsformen einen Abstand 126 aufweisen, der die Kabelschuhe der ersten und zweiten Anschlusshalter 124a, 124b trennt. Das Halteelement 120 weist ferner dritte und vierte Anschlusshalter 124c, 124d auf, die sich von einem zweiten Ende des zentralen Schleifenabschnitts 122 nach außen erstrecken. Die dritten und vierten Anschlusshalter 124c, 124d weisen im Wesentlichen dieselbe Form auf, wie Anschluss 25. Die dritten und vierten Anschlusshalter 124c, 124d können im Wesentlichen symmetrisch entlang der Längsachse AL der Spule 26 angeordnet sein. Darüber hinaus können verschiedene Ausführungsformen einen Abstand 126 aufweisen, der die Kabelschuhe der dritten und vierten Anschlusshalter 124c, 124d trennt. Die ersten und zweiten Anschlusshalter 124a, 124b und die dritten und vierten Anschlusshalter 124c, 124d können sich im Wesentlichen symmetrisch entlang der Querachse AT der Spule 256 erstrecken.
-
Halteelement 120 kann mit seinen vier Anschlusshaltern 124a, 124b, 124c und 124d am Rahmen 13 festgeklebt, und mit seinem zentralen Schleifenabschnitt 122 an der Spule 26 befestigt sein, wie in gezeigt. Ist die Spule 26 am Halteelement 120 festgeklebt, liegt jeder der Anschlüsse 25 der Spule 26 auf einem der vier Anschlusshalter 124a, 124b, 124c und 124d und wird von diesem unterstützt (Anschlüsse 25 gezeigt auf den ersten und dritten Anschlusshaltern 124a, 124c) zwischen der Spule 26 und der Kontaktauflage 116.
-
Halteelement 120 kann aus einer dünnen Kunststoff- oder Metallfolie mit geeigneten mechanischen und chemischen Eigenschaften geschaffen sein, um mechanischen Halt bereitzustellen, andererseits jedoch freie und ungestörte Bewegung der Spule 26 und der Membran des Lautsprechers 115 in einem für Mikrolautsprecher typischen Temperaturbereich ermöglichen. Halteelement 120 kann aus einem nichtleitenden Material gefertigt sein; falls Halteelement 120 jedoch aus einem Metall oder einer anderen elektrisch leitenden Folie hergestellt ist, sollte es elektrisch gegenüber der Spule 26, den Anschlüssen 25 und den Kontaktauflagen 116 isoliert sein. Alternativ dazu können die Anschlusshalter 124a, 124b, 124c, 124d des Halteelements 120, welche die Anschlüsse 25 unterstützen, voneinander elektrisch isoliert sein, um einen Kurzschluss zwischen den Anschlüssen 25 zu verhindern. Obwohl nur zwei Anschlüsse 25 mechanisch vom Haltelement 120 unterstützt werden müssen, umfasst es vorteilhafterweise vier symmetrische Anschlusshalter 124a, 124b, 124c, 124d, um jegliche Asymmetrie in der Vibration der Membran zu verhindern.
-
Der Lautsprecher 115 kann andere (nicht gezeigte) Bauteile ähnlich jenen, welche der Lautsprecher 1 nach dem Stand der Technik, der in gezeigt ist, aufweist, aufweisen. Zum Beispiel kann der Mikrolautsprecher 115 ein ähnliches Magnetsystem 5 mit vier Magneten 6, die an den rechteckigen Seiten des Mikrolautsprechers 115 innerhalb des Rahmens 13 angeordnet sind, und einen Magneten 7, der in der Mitte des Mikrolautsprechers 115 angeordnet ist, aufweisen. Ein Magnetsystem 5 in Mikrolautsprecher 115 kann ferner eine Kopfplatte 9, die am Magneten 7 befestigt ist, und eine Ringplatte 10, die an den ober Flächen der Magneten 6 befestigt ist, aufweisen. Eine Topfplatte 11 kann ferner inkludiert und an den unteren Flächen der Magneten 6 befestigt sein. Die Spule 26 des Mikrolautsprechers 115 kann in einem Luftspalt 12 zwischen den Magneten 6 und Magnet 7 angeordnet sein, und kann an ihrer oberen Fläche an einer Membran, wie zum Beispiel der Membran 2 im Mikrolautsprecher 1 nach dem Stand der Technik, befestigt sein. Der abgeschlossene Aufbau des Mikrolautsprecher 115 kann ähnlich dem Aufbau des Mikrolautsprechers 1 nach dem Stand der Technik sein, oder nicht, und er kann andere Anordnungen eines Magnetsystems und einer Membran aufweisen.
-
Darüber hinaus, obwohl es in Verbindung mit Rahmen 13 gezeigt ist, ist ersichtlich, dass in verschiedenen Ausführungsformen, das Halteelement 120 im Lautsprecher 15, der in –6 gezeigt ist, verwendet werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Das bedeutet, Halteelement 120 kann in der rahmenlosen Konstruktion verwendet werden, die in Verbindung mit Lautsprecher 15 beschrieben ist. Somit kann die Spule 26 des Lautsprechers 15 vom Halteelement 120 mit zentraler Schleife 122, welche die Spule 26 unterstützt, und einem oder mehreren Anschlusshaltern 124a, 124b, 124c, 124d, welche die Anschlüsse 25 unterstützen, gehalten werden, wobei die Anschlusshalter 124a, 124b, 124c, 124d an der Kontaktauflageneinheit 70 befestigt sein können.
-
Eine andere Ausführungsform eines Lautsprechers 215 der Offenbarung ist in –11 abgebildet und nachfolgend beschrieben. Einige Merkmale eines oder mehrerer der Lautsprecher 215 beziehungsweise Lautsprecher 15 und 115 sind beiden gemeinsam, und folglich sollte offensichtlich sein, dass die Beschreibungen solcher Merkmale in einer Ausführungsform auch für andere Ausführungsformen gelten. Des Weiteren können besondere Eigenschaften und Aspekte einer Ausführungsform in Kombination mit, oder an Stelle von, besonderen Eigenschaften und Aspekten einer anderen Ausführungsform verwendet werden.
-
zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der relevanten Bauteile eines rechteckigen Mikrolautsprechers 215 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. eine perspektivische Seitenansicht eines Teils des Lautsprechers 215 von . Die Ausführungsform der Erfindung, die in und gezeigt ist, unterscheidet sich von der Ausführungsform, die in – gezeigt ist, hinsichtlich der Form des Halteelements 220, welches in zwei Teile aufgeteilt ist. Das bedeutet, Halteelement 220 ist gleich dem Halteelement 120, außer dass es keine zentrale Schleife 122 aufweist. Dies bietet den Vorteil eines geringeren Gewichts der beweglichen Teile, Spule 26 und der Membran, und, im Fall eines Halteelements 220, das aus einer Metallfolie gebildet ist, elektrische Isolierung zwischen den Anschlusshaltern, welche die Anschlüsse 25 halten.
-
Somit umfasst das Halteelement 220 zwei Halteelementabschnitte 220a, 220b. Die beiden Halteelementabschnitte 220a, 220b können identisch sein und jeweils einen Querspulenhalteabschnitt 222 mit ersten und zweiten Anschlusshaltern 224a, 224b, die sich vom Querspulenhalteabschnitt 222 nach außen erstrecken, aufweisen. Die ersten und zweiten Anschlusshalter 224a, 224b können im Wesentlichen dieselbe Form aufweisen, wie Anschluss 25. Die ersten und zweiten Anschlusshalter 224a, 224b können im Wesentlichen symmetrisch entlang der Längsachse AL angeordnet sein. Darüber hinaus können verschiedene Ausführungsformen einen Abstand 126 aufweisen, der die Kabelschuhe der ersten und zweiten Anschlusshalter 224a, 224b trennt.
-
Wenn sie an Spule 26 und Anschluss 25 befestigt sind, funktionieren die ersten und zweiten Anschlusshalter 224a und 224b des Halteelementabschnitts 220a im Wesentlichen gleich wie die ersten und zweiten Anschlusshalter 124a, 124b von Halteelement 120. Wenn sie darüber hinaus an Spule 26 und Anschluss 25 befestigt sind, funktionieren die ersten und zweiten Anschlusshalter 224a, 224b des Halteelementabschnitts 220a im Wesentlichen gleich wie die dritten und vierten Anschlusshalter 124c, 124d von Halteelement 120.
-
Obwohl es in Verbindung mit Rahmen 13 gezeigt ist, ist ersichtlich, dass in verschiedenen Ausführungsformen, das Halteelement 220 im Lautsprecher 15, der in –6 gezeigt ist, verwendet werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Das bedeutet, Halteelement 220 kann in der rahmenlosen Konstruktion verwendet werden, die in Verbindung mit Lautsprecher 15 beschrieben ist. Somit kann die Spule 26 des Lautsprechers 15 vom Halteelement 220 mit Querspulenhalteabschnitten 222, welche die Spule 26 unterstützt, und einem oder mehreren Anschlusshaltern 224a, 224b der Halteelementabschnitte 220a, 220b, welche die Anschlüsse 25 unterstützen, gehalten werden, wobei die Anschlusshalter 224a, 224b der Halteelementabschnitte 220a, 220b an der Kontaktauflageneinheit 70 befestigt sein können.
-
Eine andere Ausführungsform eines Lautsprechers 315 der Offenbarung ist in –14 abgebildet und nachfolgend beschrieben. Einige Merkmale eines oder mehrerer der Lautsprecher 315 beziehungsweise Lautsprecher 15, 115 und 215 sind beiden gemeinsam, und folglich sollte offensichtlich sein, dass die Beschreibungen solcher Merkmale in einer Ausführungsform auch für andere Ausführungsformen gelten. Des Weiteren können besondere Eigenschaften und Aspekte einer Ausführungsform in Kombination mit, oder an Stelle von, besonderen Eigenschaften und Aspekten einer anderen Ausführungsform verwendet werden.
-
zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der relevanten Bauteile eines rechteckigen Mikrolautsprechers 315 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung. zeigt eine perspektivische Seitenansicht, und zeigt eine Draufsicht eines Teils des Lautsprechers 315 von . Die Ausführungsform der Erfindung, die in – gezeigt ist, unterscheidet sich von der Ausführungsform, die in –9 gezeigt ist, hinsichtlich der Form des Halteelements 320. Halteelement 320 ist aus einem Teil geschaffen, jedoch nur in dem halben Bereich, in welchem die Anschüsse 25 mechanische Unterstützung benötigen. Dies bietet den Vorteil eines geringeren Gewichts der beweglichen Teile, der Spule 26 und der Membran.
-
Das Halteelement 320 weist einen Längsspulenhalteabschnitt 322 auf, der erste und zweite gegenüberliegende Enden mit ersten und zweiten Anschlusshaltern 324a, 324b, die sich von diesen erstrecken, aufweist. Die ersten und zweiten Anschlusshalter 324a, 324b können im Wesentlichen dieselbe Form aufweisen, wie Anschluss 25. Die ersten und zweiten Anschlusshalter 324a, 324b können im Wesentlichen symmetrisch entlang der Querachse AT angeordnet sein.
-
Wenn sie an Spule 26 und Anschluss 25 befestigt sind, funktionieren die ersten und zweiten Anschlusshalter 324a, 324b des Halteelementabschnitts 322 im Wesentlichen gleich wie die dritten und vierten Anschlusshalter 124a, 124b von Halteelement 120. Somit ist das Halteelement 320 im Wesentlichen dasselbe, wie Halteelement 120, wenn das Halteelement 120 entlang der Längsachse AL, zerschnitten wäre (siehe ).
-
Obwohl es in Verbindung mit Rahmen 13 gezeigt ist, ist ersichtlich, dass in verschiedenen Ausführungsformen, das Halteelement 320 im Lautsprecher 15, der in –6 gezeigt ist, verwendet werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. Das bedeutet, Halteelement 320 kann in der rahmenlosen Konstruktion verwendet werden, die in Verbindung mit Lautsprecher 15 beschrieben ist. Somit kann die Spule 26 des Lautsprechers 15 durch Halteelement 320 mit dem Längsspulenhalteabschnitt 322, welcher die Spule 26 unterstützt, und den ersten und zweiten Anschlusshaltern 324a, 324b, welche die Anschlüsse 25 unterstützen, gehalten werden, wobei die ersten und zweiten Anschlusshalter 324a, 324b an den Kontaktauflageneinheiten 70 befestigt sein können.
-
Ein Halteelement zur mechanischen Unterstützung der Anschlüsse der Spule kann an der Unterseite einer Spule gegenüber der Membran befestigt sein, wie in den drei Ausführungsformen in –14 gezeigt. Das Halteelement kann auch an der Oberseite der Spule zwischen der Spule und der Membran befestigt sein, oder es können zwei Abschnitte des Halteelements vorhanden sein, welche an gegenüberliegenden Seiten der Spule befestigt sind. Das Halteelement kann auch so gestaltet sein, dass es als Dämpfer, insbesondere B-Dämpfer, wirkt. Es kann dazu verwendet werden, die Bewegung der Spule und der Membran anzupassen oder zu optimieren, um eine bessere akustische Leistung zu erzielen.
-
Obwohl vorstehend mehrere Ausführungsformen dieser Erfindung mit einem bestimmten Grad an Besonderheit beschrieben worden sind, können Fachleute zahlreiche Änderungen an den offenbarten Ausführungsformen vornehmen, ohne den Geist oder den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Sämtliche Richtungsangaben (zum Beispiel obere, untere, aufwärts, abwärts, links, rechts, nach links, nach rechts, oben, unten, darüber, darunter, vertikal, horizontal, im Uhrzeigersinn und entgegen dem Uhrzeigersinn) sind nur zum Zweck der Kennzeichnung verwendet worden, um Lesern das Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu erleichtern, und schaffen keinerlei Einschränkungen, insbesondere hinsichtlich der Position, Ausrichtung oder Verwendung der Erfindung. Verbindungshinweise (zum Beispiel befestigt, gekoppelt, verbunden und dergleichen) sind weit gefasst auszulegen und können Zwischenelemente zwischen einer Verbindung von Elementen sowie relative Bewegung zwischen Elementen umfassen. Demgemäß bedeuten Bezugnahmen auf Verbindungen nicht zwangsläufig, dass zwei Elemente direkt miteinander verbunden sind und in einer festen Beziehung zueinander stehen. Es ist beabsichtigt, dass sämtliche in der obigen Beschreibung enthaltenen oder in den begleitenden Zeichnungen gezeigten Bestandteile ausschließlich veranschaulichend und keineswegs einschränkend interpretiert werden. Änderungen von Einzelheiten oder des Aufbaus können vorgenommen werden, ohne vom Erfindungsgedanken, wie er in den angehängten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.
