DE3036876A1

DE3036876A1 - Lautsprecher

Info

Publication number: DE3036876A1
Application number: DE19803036876
Authority: DE
Inventors: Tomoharu Hayashi; Takuji Yokohama Miura; Koyoaki Suzuki; Masaru Watanabe; Hisashi Yamamoto
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1979-10-02
Filing date: 1980-09-30
Publication date: 1981-04-09
Also published as: DE3036876C2; US4384174A; GB2062408A; GB2062408B

Description

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Die Erfindung betrifft allgemein einen Lautsprecher und insbesondere einen Hifi-Lautsprecher mit einer Membran, deren Schallabstrahlfläche im wesentlichen flach ist.

Bei einem herkömmlichen kantenlosen (edgeless) Lautsprecher wird die Membran mit einer flachen Schallabstrahlfläche mittels eines Dämpfungselementes abgestützt, das am anderen Ende mit dem Rahmen oder Gehäuse des Lautsprechers fest verbunden ist. Da die Membran an einer Stelle in der Richtung ihrer im wesentlichen reziproken Bewegung abgestützt ist, wenn die Schwingspule erregt wird, kann sie eine Pendelbewegung ausführen, die um den Abstützteil als Mittelpunkt herum verläuft. Wenn die Membran eine derartige Pendelbewegung ausführt, gelangt der fest mit der rückwärtigen Fläche der Membran verbundene Schwingspulenkörper ungewünscht in Kontakt mit dem Magnetkreis, was zum Auftreten von abnormen Klängen bzw. Geräuschen führt. Aufgrund der Pendelbewegung verläuft die Bewegungsrichtung der Membran und des Schwingspulenkörpers nicht immer parallel zu den Wänden des magnetischen Spaltes, in dem sich der Schwingspulenkörper vermeintlich reziprok bewegt. Um die Klangqualität der Membran zu verbessern, wird verlangt, daß sich die Membran nur in einer Richtung bewegt, die parallel zur Achse des Schwingspulenkörpers verläuft.

Obwohl es erforderlich ist zu verhindern, daß die Luft hinter der Membran nach außen zur Vorderseite der Membran hin entweicht, um die Schalldruckpegel/Frequenzcharakteristik zu verbessern, breitet sich die Luft hinter der Membran bei dem bekannten kantenlosen Lautsprecher des weiteren leicht zur vorderen Seite durch einen ringförmigen Spalt aus, der zwischen der Peripherie der Membran und der Innenfläche des Rahmens oder Gehäuses vorhanden ist. Demzufolge tritt eine Einsenkung in der Schalldruckpegel-ZFrequenzcharakteristikkurve im Niederfrequenzbereich auf.

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Allgemein soll eine solche Lautsprechermembran mit einer flachen Schallabstrahlfläche vom Gewicht her leicht sein und sich nicht mit der Zeit verändern. Außerdem ist gewünscht, daß der Schallabstrahlflächenbereich der Membran eine vorgegebene Steifigkeit zur Verbesserung der Klangqualität besitzt. Aus diesem Grunde besitzen einige herkömmliche Lautsprecher Membranen, die aus einem geschäumten Harz, z.B. aus einem Polyurethanharzschaum, Acrylharzschaum, Styrolharζschaum oder dergleichen, hergestellt worden sind, um das Gewicht zu reduzieren. Um eine solche Membran mit dem obengenannten Harz herzustellen, wird gewöhnlich eine Form-/Preßtechnik verwendet, bei der als Ausgangsmaterial ein geschäumtes Harz, das in der Form von Kügelchen vorliegt, in eine Form eingefüllt wird und die Form bis zu einer gegebenen Temperatur aufgeheizt wird, um das Schäumen zu bewirken. Wenn jedoch eine Membran einfach mittels einer Form hergestellt wird, besitzt sie hochdichte Schichten in der Nähe der Oberflächen. Aufgrund der hochdichten Oberflächenschichten ist das Gesamtgewicht der Membran größer als bei einer Membran mit einer geringen und konstanten Dichte über alle Abschnitte. Eine solche Membran aus einem geschäumten Harz, die eine konstante Dichte über alle Bereiche bzw. Abschnitte besitzt, kann hergestellt werden, indem die Oberflächen der mittels einer Form hergestellten Membran abgeschabt werden, um die hochdichten Oberflächenschichten zu entfernen. Es ist selbstverständlich auch möglich, eine solche Membran zu formen, indem ein Harzschaumblock oder eine Harzschaumplatte in die gewünschte Form einer Membran geschnitten werden.

Eine nach einer der obengenannten Techniken hergestellte Membran weist folgende Nachteile auf. Sie enthält Blaslöcher, die beim Schäumenanden exponierten Oberflächen gebildet worden sind. Die Schallabstrahlfläche, die an der Außenseite einer Lautsprecherumhüllung exponiert ist, kann leicht beschädigt werden. Aufgrund des Vorhandenseins

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von Blaslöchern ist die Schallabstrahlfläche des weiteren nicht glatt, was zu schlechten Klangwiedergabeeigenschaften führt. Derartige wellenförmige Oberflächen der Membranen führen zu einer schlechten Lichtdichtigkeitscharakteristik und zu einer schlechten Feuchtigkeitsschutzcharakteristik, so daß sich die Farbe der Klangabstrahlfläche innerhalb von ein oder zwei Jahren verändert und die Elastizität dieser Fläche mit der Zeit infolge von Zerbröckeln an der Luft abnimmt. Wenn die Schallabstrahlfläche der Membran sich so verschlechtert hat, kommen Stücke von der Oberfläche frei und zerstreuen sich aufgrund der Membranschwingungen. Es ist daher erforderlich, die Schallabstrahl- oder Vorderfläche zu schützen, indem ein dünnes Blatt oder ein dünner Film an der Vorder fläche befestigt wird... , der zum vorderen Abschnitt der Lautsprecherumhüllung hin exponiert ist.

Da die Steifigkeit an den Oberflächen mit Blaslöchern relativ gering ist, wenn die Schallabstrahlfläche einfach mit einer solchen Oberfläche aufgebaut ist, ist der Schalldruckpegel bei einer vorgegebenen Frequenz abnorm tief, was zu einer schlechten Frequenzcharakteristik des Lautsprechers führt.

Es ist zwar bekannt, ein Blatt Papier am vorderen Abschnitt einer Membran anzuheften, um die vordere Fläche der aus einem geschäumten Harz hergestellten Membran zu schützen und um die Steifigkeit am Schallabstrahlflächenabschnitt zu erhöhen, aber ein solches Blatt Papier löst sich leicht aufgrund von Schwingungen ab, während es sich mit fortschreitender Zeit verschlechtern kann.

Es ist daher gewünscht, ein Blatt von einem aus einem Harz hergestellten Film zu verwenden. Bei einer Anordnung einer Membran mit einem solchen Harzfilm, der auf ihre flache Vorderfläche aufgebracht wird, gibt es zwei Möglichkeiten:

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Bei der ersten Anordnung wird der Film auf die flache Vorderseite aufgebracht, nachdem ein Klebstoff direkt auf die Vorderfläche der Membran verteilt worden ist. Bei dieser Anordnung wird der Klebstoff jedoch unnötig durch Vertiefungen oder Blaslöcher auf der Vorderfläche der Membran absorbiert, so daß die Membran zu schwer wird. Die andere Anordnung besteht darin, daß der Klebstoff auf eine Oberfläche des Films aufgestrichen wird, der an der Vorderfläche der Membran befestigt werden soll, bevor der Film auf die Vorderfläche aufgebracht wird. Wenn bei dieser Anordnung jedoch die Klebstoffmenge gering ist, haftet der Film nur an den vorstehenden Bereichen der flachen Vorderfläche der Membran, was zu einer schlechten Haftkraft zwischen Film und Membran führt. Demzufolge kann sich der Film leicht aufgrund von Schwingungen ablösen. Wenn jedoch die Klebstoffmenge groß ist, obwohl die Haftkraft stark ist, erhöht sich das Gewicht der Membran in gleicher Weise wie die Zunahme der Klebstoffmenge.

Abgesehen von den obengenannten zahlreichen Nachteilen treten bislang beispielsweise bei einem Kegel-Lautsprecher Schwankungen in der Schalldruckpegel-ZFrequenzcharakteristik aufgrund der Form auf, obwohl die Membran reziprok schwingt. Bei einem Lautsprecher mit einem spitzen Winkel von 120 und mit einem Durchmesser von 20 cm (8 inch) tritt beispielsweise ein Peak bzw. Maximum von etwa 5 dB bei etwa 1 kHz und eine Einsenkung von etwa 10 dB bei etwa 6 kHz auf. Das Ausmaß dieses Peaks und der Eintiefung nimmt ab, wenn der Spitzenwinkel groß wird, und daher ist es erforderlich, die Schallabstrahlfläche flach auszugestalten, um den Formeinfluß zu entfernen. Die Resonanzfrequenz einer Lautsprechermembran, die flach ist und eine konstante Dicke besitzt, ist jedoch im Vergleich zu einer Kegelmembran niedrig. Wenn daher eine flache Lautsprechermembran verwendet wird, muß ihre Dicke groß und auch ihre Biegesteifigkeit groß sein. Außerdem ist

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es gewünscht, eine Lautsprechermembran mit einem Material niedriger Dichte zu verwenden, da das Gewicht der Lautsprechermembran mit zunehmender Dicke zunimmt. Als ein solches Material kann ein geschäumtes Harz, z.B. ein Acrylharzschaum_; Reticulated Vitreous Carbon (der Fluoro Carbon Company) oder dergleichen verwendet werden. Eine solche leichte Membran kann auch hergestellt werden, indem eine Scheibe mit einer Wabengitter struktur zwischen zwei dünnen Blättern aus einem Leichtmetall, z.B. Aluminium, angeordnet wird (Sandwich-Anordnung) . Um den Schwingspulenkörper mit der Lautsprechermembran zu verbinden, wurde bislang eine ringförmige Vertiefung im rückwärtigen Flächenabschnitt der aus einem geschäumten Harz hergestellten Membran ausgebildet, um ein Ende des Schwingspulenkörpers aufzunehmen. Der Kanten- bzw. Randbereich des Schwingspulenkörpers ist in die ringförmige Vertiefung eingesetzt bzw. eingefügt, die auf der Rückseite der Membran ausgeführt worden ist. Es ist jedoch sehr schwierig, eine solche Vertiefung so auszubilden, daß die Mittelachse der Membran mit der Mittelachse des Schwingspulenkörpers übereinstimmt. Im Fall einer Membran mit der oben erwähnten Wabengitterstruktur ist es außerdem unmöglich, eine solche Vertiefung herzustellen. Bei einem herkömmlichen Lautsprecher mit einer solchen Wabengitterstruktur-Membran wird der Schwingspulenkörper einfach mit einem Ende an der Rückseite der Membran verklebt. Bei einem solchen Lautsprecher ist die Effizienz bei der Schwingungsübertragung vom Schwingspulenkörper zur Membran hin gering.

Die vorliegende Erfindung wurde ausgeführt, um die obengenannten Nachteile, die bei herkömmlichen Lautsprechern auftreten, auszuschalten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Lautsprecher zu schaffen, bei dem die Membran keine Pendelbewegung ausführt.

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Des weiteren soll gemäß der Erfindung ein Lautsprecher geschaffen werden, bei dem verhindert wird, daß die Luft hinter der Membran durch den Spalt zwischen der Peripherie der Membran und dem Gehäuse des Lautsprechers entweicht.

Gemäß der Erfindung soll weiter ein Lautsprecher und/oder eine Membran für einen Lautsprecher geschaffen werden, bei der die Schallabstrahlfläche der aus einem geschäumten Material hergestellten Membran geschützt ist, wobei die Lichtdichtigkeits- und Feuchtigkeitsschutzeigenschaften verbessert sind.

Gemäß der Erfindung soll weiter ein Lautsprecher und/oder eine Membran für diesen Lautsprecher geschaffen werden, bei der die Steifigkeit an der Schallabstrahlfläche verbessert ist, um Klänge hoher Qualität zu erzeugen.

Gemäß der Erfindung soll weiter ein Lautsprecher geschaffen werden, bei dem der Schwingspulenkörper leicht mit der Membran verbunden werden kann.

Des weiteren soll gemäß der Erfindung ein Lautsprecher geschaffen werden, bei dem der Schwingspulenkörper fest mit der Membran verbunden werden kann.

Außerdem soll gemäß der Erfindung ein Lautsprecher geschaffen werden, bei dem die Effizienz bei der Schwingungsübertragung von dem Schwingspulenkörper zur Membran hin verbessert ist.

Gemäß der Erfindung wird ein Lautsprecher geschaffen mit:

(a) einer Rahmenanordnung,

(b) einer Magnetkreiseinrichtung zur Bildung eines magnetischen Spaltes, die fest mit der Rahmenanordnung verbunden ist,

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(c) einem Schwingspulenkörper, um den eine Schwingspule gewunden ist und der reziprok im magnetischen Spalt bewegbar ist,

(d) einem Dämpfungselement, das zwischen dem Schwingspulenkörper und der Rahmenanordnung angeordnet und mit diesem verbunden ist,

(e) einer fest an einer Seite mit einem Ende des Schwingspulenkörpers verbundenen Membran, die in der Rahmenanordnung aufgenommen ist, ohne mit dieser in Kontakt zu treten, und

(f) einem Membranstützelement, das aus einem viskosen Material hergestellt worden ist und zwischen der peripheren Fläche der Membran und der Innenfläche der Rahmenanordnung angeordnet ist.

Gemäß der Erfindung wird auch eine Lautsprechermembran geschaffen mit:

(a) einem aus einem geschäumten Harz hergestellten Körper und

(b) einem Schallabstrahlflächenabschnitt, der mit dem Körper verbunden ist und einen aus einem Harz hergestellten Film besitzt, wobei ein wärmeschmelzbarer Klebstoff auf einer Seite des Films aufgebracht ist, der gleichzeitig mit dem Körper verschweißt ist.

Gemäß der Erfindung wird auch ein Lautsprecher mit einer flachen scheibenartigen Membran geschaffen, die mit einem Schwingspulenkörper zur Aufnahme einer Schwingungskraft verbunden ist, bei der die Verbesserung darin besteht, daß eine Verstärkungseinrichtung fest mit dem Schwingspulenkörper und der Membran verbunden ist.

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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines herkömmlichen kantenfreien Lautsprechers,

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lautsprechers /

Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lautsprechers,

Fig. 4 eine schematische Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Membran,

Fig. 5 und Fig. 6 vergrößerte Ansichten der in Fig. 4 gezeigten Membran, die den Herstellungsvorgang veranschaulichen ,

Fig. 7 ein Diagramm, das die Schalldruckpegel-z/Frequenz-Charakteristik eines Lautsprechers mit der Membran von Fig. 4 im Gegensatz zur Charakteristik eines Lautsprechers mit einer herkömmlichen Membran zeigt,

Fig. 8 eine schematische Querschnittsansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lautsprechers,

Fig. 9 eine schematische Querschnittsansicht eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lautsprechers und

Fig. 10 eine schematische Querschnittsansicht eines fünften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lautsprechers.

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Vor der Beschreibung der Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Lautsprechers wird ein herkömmlicher kantenfreier Lautsprecher beschrieben, um die mit dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung realisierten Ziele besser erläutern zu können.

In Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen kantenfreien Lautsprechers dargestellt. Eine Membran 1 ist in einem Bereich in der Nähe der Seitenflächenmitte durch ein Dämpfungselement 2 getragen, das in einem Rahmen oder Gehäuse 3 angeordnet ist. Da die Membran 1 lediglich durch das Dämpfungselement 3 getragen wird, kann sie eine Pendelbewegung um den Trag- bzw. Stützbereich als Mittelpunkt ausführen. Wenn die Membran eine solche Pendelbewegung ausführt, gelangt ein fest mit dem rückwärtigen Endabschnitt der Membran 1 verbundener Schwingspulenkörper 1a ungewünscht mit einem Magnetkreis 4 in Kontakt, der einen magnetischen Spalt (kein Bezugszeichen) bildet, in dem der Schwingspulenkörper 1a reziprok bewegbar ist, was zum Auftreten von abnormen Klängen führt. Aufgrund des Vorhandenseins eines Spaltes G zwischen der Peripherie der Membran 1 und der Innenfläche des Gehäuses 3 wird des weiteren schwingende Luft hinter der Membran durch den Spalt G zum vorderen Bereich hin ausgebreitet, so daß es zu einer Einsenkung in der Schalldruckpegelkurve im Niederfrequenzbereich kommt.

Es ist beabsichtigt, daß beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung die obengenannten Nachteile ausgeschaltet werden. Diese Ausführungsbeispiele werden in bezug auf die Zeichnung beschrieben.

In Fig. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht eines kantenlosen Lautsprechers für den Hochfrequenzbereich (Hochtonlautsprecher) , der ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lautsprechers darstellt. Bei dem in Fig. 2 gezeigten kantenlosen Lautsprecher 5 ist mit dem Bezugszei-

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chen 6 eine flache, aus einem Acrylharzschaum hergestellte scheibenartige Membran bezeichnet, die eine vorgegebene Dicke besitzt, und deren schallabstrahlende Oberfläche 6a flach ausgeführt ist. Ein Schwingspulenkörper 7 ist fest an der Rückseite der flachen Membran 6 befestigt bzw. verklebt.

Ein Lautsprecherrahmen oder -gehäuse 8 umgibt die flache Membran, und an ihrem rückwärtigen Abschnitt ist ein Magnetkreis 9 mit einem magnetischen Spalt angeordnet, in dem der Schwingspulenkörper 7 reziprok bewegbar ist.

Die Kombination der flachen Membran 6 und des Schwingspulenkörpers 7 kann als Vibrations- bzw. Schwingsystem bezeichnet werden. Sie wird durch zwei Elemente getragen. Bei dem ersten Element handelt es sich um ein Dämpfungselement 10, das zwischen der Außenfläche des Schwingspulenkörpers 7 und dem Gehäuse angeordnet und mit diesem verbunden ist und dieselbe Konstruktion wie bei herkömmlichen Lautsprechern besitzt. Bei dem zweiten Element handelt es sich um ein viskoses Stützelement 11, das zwischen der Peripherie der Membran 6 und der Innenfläche des Gehäuses 8 angeordnet ist. Der Durchmesser der Membran 6 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Gehäuses 8 ausgeführt, so daß zwischen diesen ein ringförmiger Spalt 12 vorliegt. Das viskose Stützelement 11 ist im Spalt 12 angeordnet. Es kann dort angebracht werden, indem ein fettartiges Material, z.B. Nr. 464 der Moyen Co., mittels einer feinen Bürste auf der peripheren Oberfläche der flache η Membran 6 und auf einer entsprechenden Fläche der Innenfläche des Gehäuses 8 aufgestrichen wird. Dieses fettartige Material 11 wird im Spalt 12 so aufgebracht, daß es den ringförmigen Spalt 12 entlang des gesamten Umfangs der Membran 6 überbrückt. Das viskose Stützelement 11 wird in einer Position angeordnet, die sich in einem Abstand d in der durch den Pfeil Y von der Schallabstrahlfläche 6a befindet, und es steht daher nicht in den Vorderraum vor. Das

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bei diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendete viskose Material ist vorwiegend aus Vinylchlorid hergestellt und besitzt eine Viskosität von 1,2 Pas. ■

Bei dieser Anordnung wird das Schwingsystem mit der flachen Membran 6 und dem Schwingspulenkörper 7 bei zwei Positionen in der durch den Pfeil Y gezeigten Richtung unterstützt, so daß eine durch einen Pfeil X angedeutete Pendelbewegung sicher beschränkt ist, während die Bewegung in der Richtung des Pfeils Y frei ist. Dies hat zur Folge, daß die Reibung zwischen dem Schwingspulenkörper und dem Magnetkreis 9 auf. sichere Weise vermieden wird, wenn der Lautsprecher Geräusche bzw. Klänge aussendet, und daher treten die durch die Reibung verursachten abnormen Geräusche nicht auf.

Aufgrund des Vorliegens des viskosen Stützelementes 11 entweicht außerdem die hinter der Membran 6 befindliche Luft nicht nach vorne zur Seite der schallausstrahlenden Oberfläche 6a. Demzufolge kann eine Schalldruckpegel-Charakteristik ohne eine Einsenkung im Niederfrequenzbereich erhalten werden.

Da das Stützelement 11 Viskosität besitzt, wirkt es außerdem als Dämpfungselement. Aufgrund dieser physikalischen Charakteristik ist die Schalldruckpegel-ZFrequenz-Charakterstikkurve, die sich aus der Resonanz der Membran 6 ergibt, glatter als bei herkömmlichen Lautsprechern.

Es sei z.B. angenommen, daß ein Schalldruckpegel von 100 dB in einem 1 m vom obengenannten Lautsprecher, d.h. einem Hochtonlautsprecher, entfernten Punkt erhalten werden soll, wobei der Lautsprecher eine Membran 6 mit einem Radius von 2 cm besitzt. In diesem Fall beträgt die effektive Amplitude der Membran 6 bei 3 kHz etwa 0,08 mm. Es hat sich bestätigt, daß das viskose Stützelement 11 sich nicht auf-

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grund der Bewegung der Membran 6 zerteilt bzw. auflöst.

Mit dem Bezugszeichen 13 ist eine zusätzliche ringförmige Platte aus Bakelit bezeichnet, die auf einem Flanschabschnitt des Lautsprechergehäuses 8 angeordnet ist. Die Kombination aus dem Gehäuse 8 und der zusätzlichen Platte 13 kann als Rahmenanordnung (kein Bezugszeichen) bezeichnet werden. Die zusätzliche Platte 13 wird so verwendet, daß die Vorderfläche der Rahmenanordnung und die schallabstrahlende Fläche 6a der Membran 6 in derselben Ebene liegen. Infolgedessen ist das Schallfeld in der Nähe der Membran so ausgebildet, daß die gleichphasige Wellenfläche bzw. die Wellenfläche gleicher Amplitude glatt sind.

In Fig. 3 ist eine schematische Querschnittsansicht eines kantenlosen Lautsprechers für den Niederfrequenzbereich (Tieftonlautsprecher) gezeigt, der das zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lautsprechers darstellt. Die den in Fig. 2 gezeigten Elementenentsprechenden Elemente sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und werden hier nicht beschrieben.

Der kantenlose Lautsprecher der Fig. 3 enthält eine flache Membran 16 von Kegelstumpfform, bei der eine erste Rille 16b entlang der peripheren Fläche in der Nähe der schallabstrahlenden Fläche 16a vorgesehen ist.

In der Innenfläche einer ringförmigen zusätzlichen Platte 17, die am Flanschbereich des Lautsprechergehäuses 8 befestigt ist, ist eine zweite Rille 17a ausgeführt. Die Kombination von Gehäuse 8 und der zusätzlichen Platte 17 kann als Rahmenanordnung (kein Bezugszeichen) bezeichnet werden. Die erste Rille 16b und die zweite Rille 17a sind auf beiden Seiten des Spaltes 12 so angeordnet, daß sie einander gegenüberliegen.

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Ein viskoses Stützelement 18, das dem Stützelement 11 der ■

Fig. 2 entspricht, überbrückt den ringförmigen Spalt 12, i

der zwischen der peripheren Fläche der Membran 16 und der |

Innenfläche der zusätzlichen Platte 17 vorliegt und von diesem begrenzt wird, so daß der Spalt 12 entlang des gesamten Umfangs der Membran 16 geschlossen ist, wobei Teile ]. des viskosen Stützelementes 18 in der ersten und der zwei- i ten Rille 16b bzw. 17a liegen. Die Wirkungsweise des viskosen Stützelementes 18 ist dieselbe wie beim ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Da einige Teile des viskosen Stützelementes 18 in die Rillen 17a und 16b eingefügt sind, bleibt das viskose Stützelement 18 außerdem in der obengenannten Position, ohne daß es sich verteilt, selbst wenn die Membran 16 eine heftige Schwingbewegung ausführt. Dementsprechend zeigt diese Anordnung bemerkenswerte Wirkungen besonders, wenn sie an einen Tieftonlautsprecher angepaßt wird.

Das viskose Stützelement 11 oder 18 kann zu jedem beliebigen kantenlosen Lautsprecher'hinzugefügt werden, solange die Membran durch das LautSprechergehäuse so umschlossen wird, daß zwischen ihnen ein ringförmiger Spalt vorliegt, und dies führt zum selben Ergebnis.

Wenn, wie es beim ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Fall ist, das viskose Stützelement 11 bzw. 18 im ringförmigen Spalt 12 zwischen der Membran 6 bzw. 16 und der diese umschließenden Rahmenanordnung angeordnet ist, ist es möglich, die Membran 6 bzw. 16' stabil zu tragen und abzustützen. Es kann so sicher vermieden werden, daß abnorme Klänge aufgrund des abnormen Kontaktes auftreten. Das Entweichen von Luft hinter der Membran 6 oder 16 zur schallabstrahlenden Oberflächenseite verschwindet. Es ist möglich, die Einsenkung in der Schalldruckpegelkurve im Niederfrequenzbereich zu entfernen, und des weiteren ist es möglich, eine flache Schalldruckpegel-

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Frequenz-Charakteristikkurve zu erhalten, da das Stützelement 11 bzw. 18 als zusätzliches Dämpfungselement aufgrund der physikalischen Charakteristik der Viskosität wirkt. Dadurch, daß das viskose Stützelement 11 oder 18 so angeordnet wird, daß es zum Teil die periphere Oberflächenrille 16b der Membran 16 und die Rille 17a auf der Innenseite der Rahmenanordnung füllt, wie in Fig. 3 gezeigt ist, kann zusätzlich vermieden werden, daß sich das viskose Stützelement 18 verteilt, selbst wenn die Membran 16 heftig schwingt, so daß das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 3 besonders für Tieftonlautsprecher geeignet ist.

In Fig. 4 ist eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Membran gezeigt. Diese Membran ist für einen Tieftonlautsprecher.vorgesehen und kann daher in den Lautsprecher des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung von Fig. 3 eingepaßt werden. Die Membran von Fig. 4 enthält einen Körper 22 aus geschäumtem Harz, z.B. aus einem Acrylharz, und ein Blatt oder einen Film 24, der mit einem in wärmeschmelzbaren oder mit einem Heißschmelz-Klebstoff 25 an einer Seite bestrichen ist. Der Film 24 wird im folgenden als beschichteter Film 23 bezeichnet. Der beschichtete Film 23 ist an der Vorderfläche 22a des Körpers 22 befestigt, die als schallabstrahlende Fläche wirksam ist.

Der Membrankörper 22 wird hergestellt, indem ein Block oder eine Platte aus creschäumtem Acrylharz so zerschnitten wird, daß ihre Form im wesentlichen kegelstumpfförmig wird. Bei diesem Ausfünrungsbeispiel handelt es sich bei allen Oberflächen des Körpers 22 um geschnittene Flächen. Der Film 24 wird aus einem Harz hergestellt, und der wärmeschmelzbare

Klebstoff 23 wird dünn auf einer Fläche des Films 24 aufgetragen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Erzeugnis der Top Flite Models, Inc. für den beschichteten Film verwendet, der 0,15 mm dick ist. Bei dem für den Film 24 verwendeten Harz handelt es sich um ein wärmebeständiges Material,

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z.B. um ein Polyesterharz, das bei Wärmeanwendung nicht schmilzt, wie im folgenden noch beschrieben wird. Der Klebstoff 25 ist klebrig, so daß der EiIm 24 vorübergehend an der Vorderfläche 22a befestigt werden kann.

Nachdem der beschichtete Film 23 provisorisch an der Vorderfläche 22a der Membran 22 angeklebt worden ist, wird die flache Membran für einen Tieftonlautsprecher auf einer beheizten Eisenplatte 26 so angeordnet, daß der Film 24 mit der Eisenplatte 26 in Kontakt tritt, und die Eisenplatte 26 wird auf 130 bis 160°C aufgeheizt. Bei diesem Verfahren schmelzen der Klebstoff 25 und die Vorderfläche 22a des Membrankörpers 22 so, daß die beiden Elemente miteinander verschweißt werden. Nach Entfernen der beheizten Eisenplatte 26 und Abkühlen sind dann der Membrankörper 22 und der aus einem Harz hergestellte Film fest miteinander verklebt.

In Fig. 5 ist der Verbindungsbereich zwischen dem Membrankörper 22 und dem aus einem Harz hergestellten Film 24 vergrößert gezeigt. In Fig. 6 ist eine verschweißte und erstarrte Schicht mit dem Bezugszeichen 27 bezeichnet. Sie wurde erhalten, indem die Vorderfläche 22a des Membrankörpers 22 einheitlich über einen geringen tiefen Bereich nach dem oben beschriebenen Aufheizverfahren aufgeschmolzen worden ist, um mit dem geschmolzenen "" Klebstoff 25 verschweißt zu werden, und sie wurde beim Kühlverfahren fest, wobei Blasen -verschwanden.

Demzufolge ist die Anordnung der flachen Membran 21 so, daß die flache geschnittene Fläche 22a des Membrankörpers 22 zum Schutz mit dem Film 24 bedeckt worden ist. Obwohl dies zu einer geringen Gewichtszunahme führte, besitzt sie eine angemessene Lichtundurchlässigkeitscharakteristik und Feuchtigkeitsschutzcharakteristik· Des weiteren wurde die Steifigkeit an der schallabstrahlenden Fläche 21a der flachen Mem-

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bran 21 durch das Vorliegen des Films 24 und auch der verschweißten und erstarrten Schicht 27 verbessert.

Dies hat zur Folge, daß die Schalldruckpegel-VFrequenzcharakteristik eines Lautsprechers mit der flachen Membran 21 die in Fig. 7 durch die Kurve II gezeigte Kurvenform annimmt. Obwohl nämlich der Abstrahlungs-Schalldruckpegel etwas aufgrund der Gewichtszunahme abgesunken ist, was als Mittelfall (middle-fall) bezeichnet wird und durch das Bezugszeichen F angedeutet ist, wird diese Charakteristik aufgrund der Erhöhung der Steifigkeit an der Schallabstrahlfläche 21a verbessert, und die Hörbarkeit bzw. Schalleistung wird ausgezeichnet.

Da der aus einem Harz mit einem wärmeschmelzbaren Klebstoff 25 hergestellte Film 24 bei einer erfindungsgemäßen Lautsprechermembran durch Verschweißen mit der Vorderfläche 22a des aus einem geschäumten Material hergestellten Membrankörpers 22 fest verklebt ist, weist die Lautsprechermembran 21 zahlreiche Vorteile auf. Z.B. ist die Vorderfläche 22a geschützt, so daß die Lichtundurchlässigkeits-Charakteristik und die Feuchtigkeitsschutz-Charakteristik verbessert sind, während die Gewichtszunahme auf einen kleinen Wert herabgedrückt worden ist. Die Klangqualität ist durch die Zunahme der Steifigkeit beim schallabstrahlenden Oberflächenbereich verbessert, etc..

In Fig. 8 ist eine schematische Querschnittsansicht des dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lautsprechers gezeigt. Mit dem Bezugszeichen 31 ist eine Lautsprechermembran bezeichnet, die zu einer gegebenen Form zurechtgeschnitten worden ist, z.B. indem eine aus einem geschäumten Harz, z.B. einem geschäumten Acrylharz, einem geschäumten Styrolharz oder dergleichen oder eine aus dem obengenannten Reticulated Vitreous Carbon (Waren-

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zeichen) hergestellte Platte preßgeschnitten worden ist (die-cutting). Wenn es gewünscht ist, können jedoch auch zwei aus einem festen Harz oder aus einem Leichtmetall ' hergestellte Blätter oder Filme an beiden Seiten des geschnittenen Materials befestigt werden. Eine ähnliche _r flache, scheibenartige Membran kann auch hergestellt werden, indem eine Scheibe mit einer Wabengitterstruktur zwischen zwei Blättern oder Filmen aus einem Leichtmetall, z.B. Aluminium, angeordnet wird (Sandwich-Anordnung). Mit dem Bezugszeichen 32 ist ein Schwingspulenkörper bezeichnet, dessen eines Ende an der flachen Rückfläche der Lautsprechermembran 31 haftet. Ein scheibenartiges Verstärkungselement 33, das am Schwingspulenkörper 32 haften soll, wird mittels eines geeigneten Klebwirkstoffs mit der Lautsprechermembran 31 und dem Schwingspulenkörper

32 verklebt. Vorzugsweise ist das Verstärkungselement

33 für die Klebverbindung mit dem Schwingspulenkörper 32 aus einem leichten Material hergestellt, z.B. aus einem geschäumten Harz. Wenn durch Entfernen des mittleren Bereiches die Form ringförmig ausgebildet wird, und nicht scheibenförmig wie in Fig. 8 gezeigt., wird der Pegel des abgestrahlten Schalldrucks aufgrund des leichten Gewichtes groß.

Der Lautsprecher der Fig. 8 enthält eine Schwingspule 34, ein Dämpfungselement 35, eine Deckplatte 3 6, einen Magneten 37 und ein Joch 38. Die Deckplatte 36, der Magnet 37 und das Joch 38 bilden einen Magnetkreis (kein Bezugszeichen) mit einem ringförmigen magnetischen Spalt, in dem der Schwingspulenkörper 32 reziprok bewegbar ist. Der Magnetkreis wird fest durch ein nicht gezeigtes Gehäuse abgestützt.

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In Fig. 9 ist eine schematische Querschnittsansicht des vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lautsprechers gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein ringförmiges Verstärkungselement 53, das zum Verkleben des Schwingspulenkörpers 52 dient, außerhalb des Schwingspulenkörpers 52 im Gegensatz zur Anordnung des Ausführungsbeispiels von Fig. 8 angeordnet, bei dem das Verstärkungselement 33 auf der Innenseite des Schwingspulenkörpers 32 angeordnet ist. Ein Ende des Schwingspulenkörpers 52 ist mit der flachen rückwärtigen Fläche der Lautsprechermembran 51 verklebt, die auf dieselbe Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel hergestellt worden ist, während das ringförmige Verstärkungselement 53, das einen Innendurchmesser besitzt, der gleich dem Außendurchmesser des Schwingspulenkörper 52 ist, mit dem Schwingspulenkörper 52 und mit der Lautsprechermembran 51 verklebt ist.

Der in Fig. 9 gezeigte Lautsprecher enthält außerdem eine ' Schwingspule 54, ein Dämpfungselement 55, eine Deckplatte 56, einen Magneten 57 und ein Joch 58.

In Fig. 10 ist eine schematische Querschnittsansicht eines fünften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lautsprechers gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ähnelt einer Kombination aus dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel. Ein Ende eines Schwingspulenkörpers 62 ist mit der flachen rückwärtigen Fläche einer Lautsprechermembran 61 verklebt, die auf dieselbe Weise hergestellt worden ist, wie es beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Verstärkungselemente 63, 63', die zum Verkleben des Schwingspulenkörpers 62 dienen, sind mit der Lautsprechermembran 61 und mit dem Schwingspulenkörper 62 auf der Außen- und der Innenseite des Schwingspulenkörpers 62 verklebt.

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ORIGINAL INSPECTED

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In Fig. 10 ist außerdem eine Schwingspule 64, ein Dämpfungselement 65, eine Deckplatte 66, ein Magnet 67 und ein Joch gezeigt.

Bei dem auf die oben beschriebene Weise angeordneten Lautsprecher sind der Schwingspulenkörper und die Lautsprechermembran fest miteinander verbunden. Die sichtbare Verbindungsfläche zwischen der Schwingspule und der Lautsprechermembran wird breit, und die Antriebsenergie wird wirksam bzw. effizient vom Schwingspulenkörper zur Lautsprechermembran übertragen. Des weiteren ist die sichtliche Steifigkeit an der Verbindungsfläche zwischen dem Schwingspulenkörper und der Lautsprechermembran erhöht worden, so daß die höchste wiedergebbare Frequenz höher wird. Das vom Verstärkungselement, das zum Verkleben des Schwingspulenkörpers dient, eingenommene Volumen ist klein, so daß das Gewicht leicht ist_r was zu einem großen Schallabstrahldruck des Lautsprechers führt. Wie am Anfang dieser Beschreibung angeführt wurde, wird gemäß dem Stand der Technik eine große Präzision bei der Herstellung zur Anfertigung einer Vertiefung zur Aufnahme eines Endes des Schwingspulenkörpers in der aus einem Harz hergestellten Membran benötigt, um zu vermeiden, daß die Mittelachse des Schwingspulenkörpers von der Mittelachse der Membran abweicht, was eine schlechte Klangqualität verursachen könnte, z.B. abnorme Schwingungen aufgrund von Exzentrizität. Andererseits besteht gemäß der vorliegenden Erfindung keine Notwendigkeit, eine solche Vertiefung in der Lautsprechermembran herzustellen, und daher können Lautsprecher gemäß der Erfindung einfach hergestellt werden. Da es nämlich im wesentlichen lediglich erforderlich ist, den Schwingspulenkörper und das Verstärkungselement mit der Rückwand der Lautsprechermembran zu verkleben, können die Mittelachse des Schwingspulenkörpers und der Lautsprechermembran leicht miteinander in Übereinstimmung gebracht werden, so daß eine ausgezeichnete Tonqualität erhalten wird, wobei

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keine abnormen Schwingungen auftreten.

Obwohl die Lautsprechermembran mittels einer Form hergestellt xverden kann, wird die Membran bevorzugt durch Preßschneiden einer flachen, aus einem geschäumten Harz hergestellten Platte mittels einer beheizten Preßschneidevorrxchtung in einer vorgegebenen Form hergestellt, so daß eine Lautsprechermembran auf einfache Weise mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann, ohne außer Form zu geraten.

Da das Verstärkungselement bsw„ die Verstärkungselemente beim Lautsprecher nach dem dritten bis fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung mit der Lautsprechermembran und mit dem Schwingspulenkörper verklebt sind, sind die Lautsprechermembran und der Schwingspulenkörper in diesen Fällen fest miteinander verbunden. Die Antriebsenergie von dem Schwingspulenkörper wird effizient an die Lautsprechermembran übertragen. Die höchste Wiedergabefrequeni; ist r^ch- und außerdem ist das Gewicht leicht. Der Schallabstrahldruck ist groß. Es wird eine ausgezeichnete Klangqualität erzielt, und es treten dabei keine abnormen Schwingungen auf. Da keine Notwendigkeit besteht, in der Lautsprechermembran eine Vertiefung herzustellen, um in dieser den Schwxngspulenkörper anzubringen, kann der erfindungsgemäße Lautsprecher leicht hergestellt werden. Der Schwingspulenkörper kann auf einfache Weise so angebracht werden, daß die Achse der Lautsprechermembran und die Achse des Schwingspulenkörpers miteinander übereinstimmen.

Die Erfindung betrifft somit einen Lautsprecher. Die Membran 16 des Lautsprechers wird nicht nur durch ein herkömmliches Dämpfungselement 10, sondern auch durch ein viskoses Stützelement 18 abgestützt, das in einem ringförmigen Spalt 12 angeordnet ist, welcher sich zwischen der Peripherie der Membran 16 und der Innenfläche einer Rahmenanordnung 8,17 befindet. Es können Rillen 16b, 17a in der Peripherie der Membran 16 und in der Innenfläche der Rahmenanordnung 9,17

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ausgeführt werden, die zur Aufnahme von einigen Teilen eines viskosen Stützelementes 18 dienen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein aus einem Harz hergestellter Film 24 mit der Vorderfläche eines Membrankörpers 22 verschweißt, der aus einem geschäumten Harz hergestellt worden ist. Bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden eines oder mehrere Verstärkungselemente 33,53,63,63' fest mit dem Schwingspulenkörper 32,52,62 und mit der flachen rückwärtigen Fläche der Membran 31,51,61 verklebt.

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Claims

Patentansprüche

1. Lautsprecher, ge kennzeichnet durch

(b) eine Magnetkreiseinrichtung zur Bildung eines magnetischen Spaltes, die fest mit der Rahmenanordnung verbunden ist,

(c) einen Schwingspulenkörper, um den eine Schwingspule gewickelt ist und der reziprok im Magnetspalt bewegbar ist,

(d) ein Dämpfungselement, das zwischen dem Schwingspulen-, körper und der Rahmenanordnung angeordnet und mit diesen verbunden ist,

(e) eine Membran, die an einer Seite mit einem Ende des Schwingspulenkörpers verbunden ist und in der Rahmenanordnung aufgenommen ist, ohne mit dieser in Kontakt zu treten, und

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(f) ein aus einem viskosen Material hergestelltes Membranstützelement, das zwischen der peripheren Fläche der Membran und der Innenfläche der Rahmenanordnung angeordnet ist.

2. Lautsprecher nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranstützelement längs des gesamten Umfangs der Membran angeordnet ist.

3. Lautsprecher nach Anspruch 1 _r dadurch gekennzeichnet, daß die periphere Fläche der Membran eine Vertiefung besitzt und daß ein Teil des Membranstützelementes in die Vertiefung eingesetzt ist.

4. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Rahmenanordnung eine Vertiefung besitzt und daß ein Teil des Manbranstützelementes in die Vertiefung eingesetzt ist.

5. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die periphere Fläche der Membran und die Innenfläche der Rahmenanordnung jeweils eine Vertiefung besitzen und daß einige Teile des Membranstützelementes in die Vertiefungen eingesetzt sind.

6. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran aus einem geschäumten Harz hergestellt ist.

7. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran eine flache Scheibe von konstanter Dicke ist.

8. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichn e t , daß die Membran im wesentlichen konisch abgestumpft ist.

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9. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranstützelement in einem vorgegebenen Abstand von der Schallabstrahlfläche der Membran angeordnet ist.

10. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenanordnung ein fest mit dem Magnetkreis und dem Dämpfungselement verbundenes Gehäuse besitzt und daß eine zusätzliche ringförmige Platte fest mit dem Gehäuse am Flanschabschnitt des Gehäuses verbunden ist.

11. Lautsprecher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche ringförmige Platte so angeordnet ist, daß die Vorderfläche der Rahmenanordnung und die schallabstrahlende Fläche der Membran in derselben Ebene liegen.

12. Lautsprecher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Innenfläche der zusätzlichen ringförmigen Platte eine Rille zur Aufnahme eines Teils des Membranstützelementes ausgebildet ist.

13. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran einen aus einem geschäumten Material hergestellten Körper enthält und daß ein schallabstrahlender Flächenabschnitt mit dem Körper verbunden ist, daß der schallabstrahlende Flächenabschnitt einen aus einem Harz hergestellten Film besitzt und daß ein wärmeschmelzbarer Klebstoff auf einer Seite des Films aufgebracht ist, wobei der wärmeschmelzbare Klebstoff mit dem Körper verschweißt ist.

14. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstärkungseinrichtung fest mit dem Schwingspulenkörper und der Membran verbunden ist.

15. Lautsprecher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtung eine Scheibe mit einem Durchmesser enthält, der gleich dem Innendurchmesser des

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Schwingspulenkörpers ist, und daß die Verstärkungseinrichtung innerhalb des Schwingspulenkörpers angeordnet ist.

16. Lautsprecher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß die Verstärkungseinrichtung eine ringförmige Scheibe mit einem Innendurchmesser besitzt, der gleich dem Außendurchmesser des Schwingspulenkörpers ist, und daß die Verstärkungseinrichtung außerhalb des Schwingspulenkörpers angeordnet ist.

17. Lautsprecher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß die Verstärkungseinrichtung eine erste ringförmige Scheibe mit einem Außendurchmesser, der gleich dem Innendurchmesser des Schwingspulenkörpers ist, und eine zweite ringförmige Scheibe mit einem Innendurchmesser besitzt, der gleich dem Außendurchmesser des Schwingspulenkörpers ist, und daß die erste und die zweite ringförmige Scheibe innerhalb bzw. außerhalb des Schwingspulenkörpers angeordnet sind.

18. Lautsprecher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran aus einem geschäumten Harz hergestellt worden ist.

19. Lautsprecher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran eine flache Scheibe mit einer Wabengitter struktur und mit zwei Blättern aus Leichtmetall besitzt, die auf beiden Seiten der Scheibe angebracht sind.

20. Lautsprecher nach Anspruch 14, dadurch gekennz eich· net, daß die Verstärkungseinrichtung aus einem geschäumten Harz hergestellt worden ist.

21. Lautsprechermembran, gekennzeichnet durch (a) einen aus einem geschäumten Harz hergestellten Körper und

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(b) einen schallabstrahlenden Oberflächenabschnitt, der mit dem Körper verbunden ist und einen aus einem Harz hergestellten Film besitzt, wobei ein wärmeschmelzbarer Klebstoff auf einer Seite des Films aufgebracht ist und der wärmeschmelzbare Klebstoff mit dem Körper verschweißt ist.

22. Lautsprecher mit einer flachen scheibenartigen Membran, die mit einem Schwingspulenkorper zur Aufnahme einer Schwingungskraft verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß eine Verstärkungseinrichtung fest mit dem Schwingspulenkorper und der Membran verbunden ist.

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