DE3831376C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3831376C2 DE3831376C2 DE19883831376 DE3831376A DE3831376C2 DE 3831376 C2 DE3831376 C2 DE 3831376C2 DE 19883831376 DE19883831376 DE 19883831376 DE 3831376 A DE3831376 A DE 3831376A DE 3831376 C2 DE3831376 C2 DE 3831376C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- membrane
- loudspeaker
- microphone according
- voice coil
- center
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
- H04R7/12—Non-planar diaphragms or cones
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
- H04R7/04—Plane diaphragms
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
- H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
- H04R7/12—Non-planar diaphragms or cones
- H04R7/127—Non-planar diaphragms or cones dome-shaped
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Lautsprecher oder ein Mikrofon nach dem Oberbegriff
der Patentansprüche 1, 7, 8 und 16.
Eine solche neuartige Anordnung vermeidet die gravierenden Mängel, wie sie
aus der US-PS 37 08 035 bei einer partiellen Abnahme der Masse pro Fläche
der Membran bekannt sind. Auch mit dem bekannten Verfahren zur Bemessung
des radialen Wandstärkeverlaufes einer kreisförmigen Membran für akustische
Wandler DE 26 51 026 A1 können diese Mängel ebensowenig behoben werden wie
durch den elektroakustischen Wandler mit einer - kalottenförmigen - Membran
mit variabler Dicke DE 31 29 770 A1. In allen diesen Fällen werden hohe,
mittlere und tiefe Frequenzen unterschiedlich abgestrahlt, so daß ein inhomogenes
Klangbild entsteht.
Dynamische Lautsprecher werden als Breitbandlautsprecher, als Allfrequenztyp
oder in Kombination mehrerer Spezialtypen für optimale Wiedergabe verwendet.
Breitbandlautsprecher, die meist mit einer Doppelkonusmembrane arbeiten,
werden oftmals bei preisgünstigen Geräten eingesetzt. Die Klangwiedergabe
ist
aber nicht zufriedenstellend, da starke unkontrollierte und
frequenzselektive Längs- und Querresonanzen der Membran
auftreten können. Dies führt zu beträchtlichen Verfärbungen
des Klangs, der dann oftmals pappartig oder blechern
verfremdet ist. Die Ursachen des Eigenklanges der Membrane
liegen hauptsächlich darin begründet, daß der
Breitbandlautsprecher nur von seiner sog. unteren
Grenzfrequenz bis zu einer Frequenz, deren Wellenlänge in Luft
dem Umfang der effektiv wirksamen Membranfläche des Chassis
entspricht, als Kolbenschwinger arbeitet. Oberhalb dieser
Frequenz arbeitet der Lautsprecher unabhängig von der Form des
von seiner Membrane umschlossenen Luftvolumens - gleichgültig
ob es konus-, expo-, tractrix-, kalottenartig oder flach ist -
als Hornstrahler. (Allerdings mit sehr unterschiedlichem
Wirkungsgrad.) Das hat zur Folge, daß mit zunehmender Frequenz
die Wellenlängen der abgestrahlten Schallwellen viel kleiner
werden als die Abmessung der sie abstrahlenden Membrane. Es
kommt dadurch - sogar bei einer (nur theoretisch) baubaren
vollkommen steifen Membrane, die auch noch bei extrem hohen
Frequenzen perfekt kolbenförmig schwingen könnte - zu einer
unerwünschten Mehrfachabstrahlung des Signals. Starke
Interferenzen zwischen Schallwellen gleicher Frequenz aber
verschiedener Ursprungszonen sind die Folge. Ähnliche Effekte
entstehen, wenn man beispielsweise zwei oder mehrere
Lautsprecher mit gleicher Frequenz gleichzeitig betreibt.
Obwohl jeder einzelne dieser Lautsprecher in der Lage ist,
Schallwellen, deren Wellenlänge länger als der Umfang der
effektiv wirksamen Membranfläche ist, nahezu halbkugelförmig
und interferenzfrei abzustrahlen (Einzelspalt), gelingt dies
bei zweien nicht mehr (Doppelspalt).
Aus der Erkenntnis, daß der Umfang der Membrane eines
Lautsprechers nach Möglichkeit kleiner sein sollte als die
Wellenlänge der höchsten abgestrahlten Schallwelle, wurde die
Mehrwegbox geboren.
Es gibt Mehrwegboxen mit zwei, drei oder noch mehr
Lautsprecherchassis, mit beispielsweise einem Baß und einem
Mitteltöner, sowie einem Hochtöner. Eine bisweilen sehr
aufwendige und auch kostspielige Frequenzweiche sorgt bei
diesen Modellen dafür, daß jeder eingebaute Lautsprecher nur
den Frequenzbereich zugeführt bekommt, den er ohne große
Verzerrungen oder Veränderungen des Eingangsignals als Schall
abstrahlen kann, zumindest theoretisch. Dieses durchaus
bewährte Verfahren zur Schallwiedergabe ist mittlerweile an
seine prinzipbedingten Grenzen gestoßen. Diese Grenzen sind
nämlich genau dann erreicht, wenn jeder der eingesetzten
Einzellautsprecher in seinem Frequenzbereich exakt
kolbenförmig schwingt, und dessen Membranumfang dabei nach
Möglichkeit noch kleiner bleibt als die kleinste
abzustrahlende Wellenlänge. Sind diese beiden Voraussetzungen
erfüllt, so ist noch dafür zu sorgen, daß der jeweilige
Lautsprecher bei seiner unteren Resonanzfrequenz einen richtig
dimensionierten Q-Faktor hat (um 1), sodann stellt sich ein
linearer Amplituden-Frequenzgang geradezu von alleine ein.
Kombiniert man nun mehrere dieser linearen Einzellautsprecher
zu einer Dreiwegbox, so ist man, mittels Anpassung der Chassis
aneinander, mit einer geeigneten Frequenzweiche ohne weiteres
in der Lage, eine Box zu konstruieren, die über einen Bereich
von acht oder mehr Oktaven ziemlich linear bleibt. Soweit die
Vorteile des Dreiweg-Konzeptes.
Nunmehr zu den Nachteilen: Die Box ist zwar bei axialer
Frequenzgangmessung durchaus linear; mißt man sie aber bspw.
unter einem Winkel von 20 oder 30°, so kann man bei den
Übergangsfrequenzen der Einzelchassis Einbrüche bis zu 30 dB
messen. Das ist alles andere als linear. Darüber hinaus sind
die Achsen der Lautsprecher nicht identisch.
Das hat zur Folge, daß der Schall an keinem Punkt des
Abhörraumes gleichzeitig von allen Lautsprechern eintrifft.
Hohe, mittlere und tiefe Frequenzen können durch diese
Phasenverschiebung vor allem in den Übernahmefrequenzbereichen
der Chassis - meist mehr als eine Oktave - miteinander
interferieren. Außerdem verschmilzt der von den Chassis
abgestrahlte Tonbereich selbst bei größeren Entfernungen zur
Box nicht zu einer Einheit. Bei Entfernungen bis zu 3-4 m
kann man sogar noch recht genau ausmachen, von welchem
Lautsprecher die einzelnen Frequenzen ausgehen.
Die obenerwähnten Nachteile führten kurze Zeit später zur
Entwicklung der Koaxiallautsprecher. Meistens handelt es sich
dabei um einen Baß-Mitteltonlautsprecher, bei welchem die
Staubschutzkalotte weggelassen wurde und ein
Mittel-Hochtonhorn auf den Polkern aufgesetzt ist.
Auch andere Konstruktionen mit Kalotten oder Magnetostaten
sind bekannt. Als nachteilig herausgestellt hat sich bei
diesem Prinzip, daß der Mittel-Hochtöner meist so vor der
Membrane des Baßmitteltöners plaziert werden muß, daß er
dessen Schallabstrahlung behindert. Will der Konstrukteur
diesen Effekt vermeiden, so muß er den Mittelhochtöner soweit
verkleinern, bis dieser die Schallabstrahlung des
Baßmitteltöners nicht mehr stört. Gleichzeitig muß jedoch
auch die untere Grenzfrequenz des verkleinerten Mittel-
Hochtöners zu höheren Frequenzen hin verschoben werden. Diesen
Bereich muß jetzt der Baßmitteltöner noch zusätzlich
mitübertragen. Ähnlich wie bei einem konventionellen
Breitbandsystem kommt es dadurch zu starken unerwünschten
Teilschwingungen seiner Membrane.
In Vermeidung der geschilderten Nachteile liegt der
vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen
Lautsprecher oder ein Mikrofon der eingangs genannten Art so
zu konstruieren, daß über einen großen Frequenzbereich eine
verzerrungsfreie Schallabstrahlung bzw. Tonaufnahme ohne
Lautstärkeabfall mit geringem Fertigungsaufwand möglich wird.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Lehren der Patentansprüche
1, 7, 8 und 16. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Hierdurch kann erreicht werden, daß mit einer
einzigen Membran der gesamte hörbare Bereich von etwa 20 Hz
bis 20 000 Hz ohne Lautstärkeabfall übertragen werden kann.
Durch den rotationsymmetrischen Aufbau wird eine grundlegende
Voraussetzung für ein gutes Rundstrahlverhalten bzw.
Aufnahmeverhalten bei allen Frequenzen geschaffen.
Lautsprecher bzw. Mikrofone der vorgeschlagenen Art lassen
sich so einfach und preisgünstig bereits bei kleinen oder
mittleren Stückzahlen herstellen. Eine optimale
Schallabstrahlung bzw. Aufnahmeeigenschaft wird erreicht, bei
gleichzeitig besonders einfacher Herstellung, wenn die Dicke
der Membran keilartig mit dem Abstand vom Zentrum zunimmt.
Zur Erzielung einer Mindestfestigkeit im Zentrum der Membran
kann diese dort mit einer konstanten Mindestdicke ausgebildet
und nur die weiter außenliegenden Bereiche mit zunehmender
Masse pro Fläche ausgebildet sein.
Zur Erzielung einer langen Lebensdauer auch bei hoher
abgestrahlter Schall-Leistung kann besonders vorteilhaft die
Membran aus einer Trägerschicht und mindestens einer von
dieser getragenen Zusatzschicht bestehen. Die Trägerschicht
kann zweckmäßigerweise eine konstante Masse pro Fläche
unabhängig vom Abstand vom Zentrum aufweisen um so bei
optimaler Festigkeit die Herstellkosten gering zu halten. Es
kann dann die Masse pro Fläche der Zusatzschicht etwa linear
mit dem Abstand vom Zentrum zunehmen, vorzugsweise ab einem
bestimmten Mindestabstand.
Durch die zunehmende Masse und die damit verbundene
Membrandicke erfolgt eine der Wellenlänge entsprechende
Dämpfung. Höhere Frequenzen werden bereits in Zentrumnähe
abgedämpft. Tiefere Frequenzen erst mit zunehmendem
Zentrumsabstand. Die Membrane wirkt praktisch als Filter.
Tiefe Frequenzen werden praktisch von der ganzen Membranfläche
abgestrahlt, höhere Frequenzen werden nur noch vom kleineren
Membranzentrum abgestrahlt, wobei ein stetiger Übergang
vorhanden ist.
Die Dämpfung kann wesentlich dadurch beeinflußt werden, daß
die Biegesteifigkeit der Membrane mit wachsendem Abstand vom
Zentrum zunimmt oder abnimmt. Bei relativ höherer
Biegesteifigkeit erfolgt eine Verminderung der Dämpfung, so
daß höhere Töne von einem größeren Durchmesserbereich
abgestrahlt werden. Im Gegensatz werden bei einer geringeren
Biegesteifigkeit und damit verbunden einer höheren Dämpfung
Töne höherer Frequenzen stärker abgedämpft und somit werden
Töne höherer Frequenzen nur in Zentrumnähe abgestrahlt.
Zur Herabsetzung der Biegesteifigkeit kann die Zusatzschicht
aus porigem Material hergestellt sein, wobei dann die
Porengröße mit zunehmendem Abstand vom Zentrum zunehmen kann.
Eine Herabsetzung der Biegesteifigkeit kann aber auch durch
die Anordnung von Aussparungen oder Durchbrüchen in der
Membran erreicht werden.
Zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des Membranzentrums kann
dieses mit Lacken oder Versteifern behandelt werden.
Zur Herabsetzung der Schwingbeanspruchung der Zusatzschicht
kann beiderseits der Trägerschicht jeweils eine Zusatzschicht
vorgesehen sein, wobei die Zunahme der Masse pro Fläche in
Abhängigkeit vom Abstand vom Zentrum bei den beiden
Zusatzschichten unterschiedlich gewählt sein kann.
Eine hervorragende Klangqualität kann dadurch erreicht werden,
daß die Schallgeschwindigkeit in der Membran etwa der
Schallgeschwindigkeit der Luft entspricht.
Ein optimales Rundstrahlverhalten bei hervorragendem
Wirkungsgrad kann dadurch erreicht werden, daß der Umfang des
Membranteils, der eine bestimmte Schallfrequenz abstrahlt,
kleiner ist als die Wellenlänge der abgestrahlten Frequenz in
Luft, wobei die Membrane vorzugsweise als Horn ausgebildet
sein kann. Damit wird erreicht, daß im zentrumnahen Bereich
die hohen Frequenzen und von der gesamten Membranfläche die
tiefen Frequenzen abgestrahlt werden, d. h. nur die in der Nähe
der Schwingspule gelegenen Membranbezirke strahlen hohe
Frequenzen ab, der weiter außen liegende Rest der Membran wird
durch die Dämpfung nicht mehr von ihnen erregt. Mittlere
Frequenzen erregen auch weiter außen liegende Membranbereiche.
Von einer unteren Grenzfrequenz ab schwingt die gesamte
Membranfläche praktisch gleichmäßig als Kolbenschwinger.
Bei einem Lautsprecher mit Kalottenmembran kann diese zur
Optimierung der Schallabstrahlung mit zunehmendem Abstand von
ihrer Schwingspule eine zunehmende Masse pro Fläche aufweisen.
Die Erfindung kann praktisch für alle Arten von
Schallstrahlern und Schallaufnehmern, die eine Membrane
aufweisen, vorteilhaft eingesetzt werden.
Weitere erfindungsgemäße Ausbildungen sind den Unteransprüchen
zu entnehmen und werden mit ihren Vorteilen anhand der
Zeichnungen in der nachstehenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen schematisierten Schnitt durch einen
Lautsprecher mit flacher Keilmembran,
Fig. 2 einen der Fig. 1 entsprechenden Schnitt durch
eine Membran mit größerem Keilwinkel,
Fig. 3 einen Schnitt durch eine Membran mit
Trägerschicht und zwei Zusatzschichten,
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung
eines Lautsprechers mit flach
trichterförmiger Membran (Baßmitteltöner),
Fig. 5 einen Schnitt durch einen
Konushorn-Membran-Lautsprecher mit
trichterförmiger, trägerschichtloser
Membrane,
Fig. 6 einen Schnitt durch ein Horn mit
hyperbolischem Trichterverlauf,
Fig. 7 einen Schnitt durch einen
Kalotten-Konuslautsprecher,
Fig. 8 einen Schnitt durch eine Kopfhörermembran,
Fig. 9 einen schematisierten Schnitt durch ein
Mikrofon,
Fig. 10 einen Hochfrequenzschallstrahler,
Fig. 11 einen Schnitt durch einen reinen
Kalottenlautsprecher und
Fig. 12 einen schematisierten Schnitt durch eine
weitere Ausführungsform eines Lautsprechers.
Für alle entsprechenden Teile der nachfolgend beschriebenen
Lautsprecher werden die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Der in Fig. 1 schematisiert dargestellte Lautsprecher weist
eine Membran 1 auf, die über eine Einspannsicke 2 zentriert in
einem nicht dargestellten Gehäuse gehalten ist. Im Zentrum 3
der Membran 1 ist an einem zylindrischen Einsatz 4 eine
Schwingspule 5 vorgesehen, die über eine Zentriermembran 6
konzentrisch zur Membran 1 gehalten ist. Die Schwingspule 5
taucht in einen Luftspalt ein, der zwischen einem Polkern 7
und einer Polplatte 10 gebildet ist. Der Polkern 7, das Joch
8, der Permanentmagnet 9 und die Polplatte 10 bilden einen vom
Luftspalt unterbrochenen Magnetkreis.
Bei entsprechender Wechselstrombeaufschlagung der Schwingspule
5 wird von der Membran 1 in bekannter Weise Schall
abgestrahlt. Zur Erzielung eines exakten Schwingverhaltens der
Membran 1 in Abhängigkeit von der Erregerfrequenz ist die
Masse pro Fläche der Membran 1 mit zunehmendem Abstand vom
Zentrum 3 größer und demzufolge wie in den Figuren übertrieben
eingezeichnet ist, zum Rand hin dicker. Bei der in Fig. 2
dargestellten Membran 1 nimmt die Masse pro Fläche nach außen
zum Rand hin stärker zu als bei der in Fig. 1 dargestellten
Membran 1.
Die Membrane 1 des Ausführungsbeispiels 3 besteht aus einer
Trägerschicht 1′ aus besonders wechselfestem
schwingungsstabilem Material und beiderseits angeordneten
Zusatzschichten 1′′, 1′′′ die zum Membranrand hin dicker werden
und so bewirken, daß die Masse pro Fläche der Membran mit
zunehmendem Abstand vom Zentrum 3 zunimmt. Eine der Fig. 3
entsprechende trichterförmige Membran ist beim
Ausführungsbeispiel der Fig. 4 bei einem als Baßmitteltöner
ausgebildeten Lautsprecher dargestellt mit einem
Öffnungswinkel α von etwa 140°, wobei die Membran 1 ebenfalls
aus einer Trägerschicht 1′ und zweier Zusatzschichten 1′′, 1′′
besteht.
In Fig. 5 ist als Lautsprecher ein Konushorn-Mittelhochtöner
mit einem Winkel α von etwa 90° dargestellt, während beim
Ausführungsbeispiel der Fig. 6 die Membran 1 einen
hyperbolischen Trichterverlauf aufweist.
Durch den Aufbau der Membrane 1 als Kugelwellenhorn herrscht
vor ihr ein frequenzabhängier maximaler Strahlungswiderstand.
Dadurch reduziert sich der Hub des Schallstrahlers auf ein
Minimum. FM, AM und Klirrverzerrungen werden dadurch sehr
stark verringert. Unterhalb der Grenzfrequenz des
Kugelwellenhorns wird der Lautsprecher mit einer
Frequenzweiche abgetrennt. Durch die Anordnung der
Zusatzschicht 1′′ bzw. 1′′′ bzw. die keilförmige Ausbildung der
Membrane 1, die in Schwingspulennähe extrem dünn beginnt und
nach außen hin definiert dicker wird, werden
frequenzbevorzugende Teilschwingungen der Membran weitgehend
verhindert. Teilschwingungen der Luft vor der Membran 1 werden
verhindert, indem die Masse pro Fläche der Membrane 1 so
gestaltet ist, daß die Luft ausschließlich von einer
Membranfläche zum Schwingen angeregt wird, deren Umfang
kleiner, allenfalls gleich der Wellenlänge dieser Frequenz in
Luft ist.
Nur die in der Nähe der Schwingspule 5 gelegenen
Membranbezirke strahlen hohe Frequenzen ab. Der Rest der
Membran 1 wird von ihnen nicht erregt. Mittlere Frequenzen
erregen dann weiter außen gelegene Membranbereiche. Von einer
unteren Grenzfrequenz ab schwingt die ganzen Membrane 1
gleichmäßig als Kolbenschwinger. Eine Mehrfachabstrahlung der
Schallwellen wird im Gegensatz zu Lautsprechern, deren
schallabstrahlende Membranfläche größer als die abgestrahlte
Schallwelle in Luft ist völlig vermieden. Damit ist,
insbesondere auch durch den rotationssymmetrischen Aufbau, das
Rundstrahlverhalten sehr gut. Da für alle Frequenzen gleiche
Abstrahlungsbedingungen geschaffen sind, ist der Frequenzgang
sehr ausgeglichen. Der Wirkungsgrad des Lautsprechers ist je
nach seiner Luft umschließenden Form und seiner
Membrankeilform veränderbar, so daß mit diesen beiden Faktoren
jeder beliebige frequenzabhängige Wirkungsgrad erzielbar ist.
Besonders wichtig erscheint in diesem Zusammenhang der
Hinweis, daß der Lautsprecher einen sehr guten
Nutzschall-/Störschallabstand erreicht, so daß
Betriebsgeräusche des Lautsprechers verursacht durch
Membranresonanzen kaum auftreten.
Die Membran 1 ist über eine Einspannsicke 2 in einem
Lautsprechergehäuse möglichst flexibel zentriert. Um eine
Dämpfung möglichst aller Frequenzen zu erreichen, kann sich
auch die Wandstärke der Einspannsicke 2 mit zunehmendem
Randabstand ändern.
In Fig. 7 ist ein Lautsprecher schematisch dargestellt, der
zusätzlich zur üblichen Membran noch eine Kalottenmembran 1′′′′
aufweist, deren Masse pro Fläche mit dem Abstand von ihrer
Einspannstelle 11 (Schwingspulenbefestigungsdurchmesser 11′)
zunimmt. Entsprechend erfolgt auch bei dieser Kalottenmembran
1′′′′ eine frequenzselektierte Schallabstrahlung, wie sie bei
den voran beschriebenen Membranen 1 erfolgt, wobei die höheren
Tonfrequenzen vom Bereich nahe der Einspannstelle 11
(Schwingspulenbefestigungsdurchmesser 11′) und die tieferen
Frequenzen, die nicht so stark abgedämpft werden, praktisch
zunehmend von der ganzen Kalottenmembran 1′′′′ abgestrahlt
werden, wobei die abstrahlende Fläche um so größer ist, je
tiefer die Frequenz ist.
In Fig. 8 ist die Ausbildung einer Kopfhörermembran
dargestellt, die praktisch ganz flach ausgebildet ist.
Ähnlich, nur entsprechend kleiner, kann auch ein Hörgerät
aufgebaut sein.
In Fig. 9 ist eine Mikrofonmembrane dargestellt, wobei die
Membrane 1 etwa parallel zu einer festen Kondensatorplatte 12
verlaufend angeordnet ist. Die Kondensatorplatte 12 ist von
der Membrane 1 durch einen Isolator 13 elektrisch getrennt.
In Fig. 10 ist schließlich noch ein Hochfrequenz-
Schallabstrahler schematisch dargestellt.
In Fig. 11 ist noch ein reiner Kalottenlautsprecher im Schnitt
dargestellt. Die Dicke der Membrane 1′′′′ nimmt hier vom
Befestigungsdurchmesser 11′ der Schwingspule zur Mitte hin zu.
In Fig. 12 ist eine weitere Ausführungsform eines
Lautsprechers dargestellt, bei der die Membrane 1 über eine
Ankoppelversteifung 14 mit der Schwingspule 5 verbunden ist.
Diese Ankoppelversteifung 14 bewirkt, daß die Steifigkeit der
Membrane 1 nahe der Ankoppelversteifung 14 durch deren
Versteifungswirkung größer ist und nach außen hin absinkt.
Durch die höhere Biegesteifigkeit ist auch die
Resonanzfrequenz nahe der Ankoppelversteifung 14 höher als
weiter außen. Durch die Versteifungswirkung der
Ankoppelversteifung 14 erfolgt hier praktisch ein stetiger
Übergang der Biegesteifigkeit. Trotz des Massensprungs der
Membrane erfolgt hier ein weicher Übergang. Die
Ankoppelversteifung 14 ist ein Kunststoffring, dessen Form und
Dichte zweckentsprechend gewählt werden kann.
Claims (27)
1. Lautsprecher oder Mikrofon mit einer, zweckmäßigerweise von einer Einspannsicke
zentrierten Membran, die ggfs. in ihrem Zentrum eine mit einem
Polkern und einer Polplatte zusammenwirkende Schwingspule aufweist, wobei
die Masse pro Fläche der Membran mit wachsendem Abstand vom Zentrum stetig, progressiv oder degressiv zunimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Membran (1) aus einer Trägerschicht (1′) und mindestens einer
von dieser getragenen Zusatzschicht (1′′, 1′′′) besteht.
2. Lautsprecher oder Mikrofon nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Membran (1) innerhalb der Schwingspulenbefestigungsstelle eine konstante
Mindestdicke aufweist.
3. Lautsprecher oder Mikrofon nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß Dicke und Biegesteifigkeit der keilartigen Membran (1) mit dem Abstand
von der Spulenachse oder dem Schwingspulenträger bis zum Außenrand der Membran
(1) zunehmen, und deren Dicke auch sprungweise zunimmt.
4. Lautsprecher oder Mikrofon nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Membran (1) als Horn ausgebildet ist.
5. Lautsprecher oder Mikrofon nach Anspruch 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Herabsetzung der Biegesteifigkeit die Zusatzschicht bzw.
die Zusatzschichten und die Trägerschicht aus porigem Material bestehen
und daß die Porengröße mit zunehmendem Abstand vom Schwingspulenträger
bis zum Außenrand der Membran (1) zunimmt.
6. Lautsprecher oder Mikrofon nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Biegesteifigkeit der Membran (1) mit wachsendem Abstand
vom Schwingspulenträger bis zum Außenrand der Membran (1)
abnimmt.
7. Lautsprecher oder Mikrofon mit einer, zweckmäßigerweise von
einer Einspannsicke zentrierten, Membran konstanter Dicke, die
ggfs. in ihrem Zentrum eine mit einem Polkern und einer Polplatte
zusammenwirkende Schwingspule aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine ringförmige Ankoppelversteifung (14) an der Membran im
Bereich des Spulenträgers vorgesehen ist, wodurch die Biegesteifigkeit
zum Außenrand hin abnimmt.
8. Lautsprecher oder Mikrofon mit einer, zweckmäßigerweise von
einer Einspannsicke zentrierten, Membran konstanter Dicke, die
ggfs. in ihrem Zentrum eine mit einem Polkern und einer Polplatte
zusammenwirkende Schwingspule aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch eine Behandlung der Membran mit Lacken oder Versteifern
deren Biegesteifigkeit zum Außenrand hin zunimmt.
9. Lautsprecher oder Mikrofon nach einem der Ansprüche 1, 4, 6
oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Herabsetzung der Biegesteifigkeit in der Membran (1) bis
zum Außenrand der Membran (1) Aussparungen und/oder Durchbrüche
vorgesehen sind.
10. Lautsprecher oder Mikrofon nach einem der Ansprüche 1 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerschicht (1′) eine konstante Masse pro Fläche unabhängig
vom Abstand vom Zentrum (3) bis zum Außenrand der Membran
(1) aufweist.
11. Lautsprecher oder Mikrofon nach einem der Ansprüche 1, 4 bis 6 oder 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Masse pro Fläche der Zusatzschicht (1′′, 1′′′) annähernd
linear, progressiv oder degressiv mit dem Abstand vom Schwingspulenträger
bis zum Außenrand der Membran (1) zunimmt, zweckmäßigerweise
ab einem bestimmten Mindestabstand.
12. Lautsprecher oder Mikrofon nach einem der Ansprüche 1, 4 bis 6 oder 8 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß beiderseits der Trägerschicht (1′) jeweils eine Zusatzschicht
(1′′, 1′′′) vorgesehen ist.
13. Lautsprecher oder Mikrofon nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schallgeschwindigkeit in der Membran (1) etwa der Schallgeschwindigkeit
der Luft entspricht.
14. Lautsprecher oder Mikrofon nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Umfang des keilförmigen Membranteils, der eine bestimmte
Schallfrequenz abstrahlt, kleiner ist als die Wellenlänge der
abgestrahlten Frequenz in Luft.
15. Lautsprecher oder Mikrofon nach einem der Ansprüche 1 bis 14 mit einer
Membrane (1) mit Einspannsicke (2),
dadurch gekennzeichnet,
daß auch die Dicke der Einspannsicke (2) und der Zentrierspinne (6) sich
mit zunehmendem Abstand von jeweils ihrem Zentrum (3) bis zum Außenrand
ändert.
16. Lautsprecher oder Mikrofon mit einer, zweckmäßigerweise von einer Einspannsicke
zentrierten, kalottenförmigen Membran, die ggfs. eine mit einem
Polkern und einer Polplatte zusammenwirkdene Schwingspule aufweist, wobei
die Masse pro Fläche der Membran mit wachsendem Abstand von der Schwingspulenbefestigungsstelle stetig, progressiv oder degressiv zunimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Membran (1) aus einer Trägerschicht (1) und mindestens einer von
dieser getragenen Zusatzschicht (1′′, 1′′′) besteht.
17. Lautsprecher oder Mikrofon nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß Dicke und Biegesteifigkeit der keilartigen Membran (1) mit dem Abstand
vom Schwingspulenträger bis zur Mitte der Membran (1) zunehmen, und deren
Dicke auch sprungweise zunimmt.
18. Lautsprecher oder Mikrofon nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Herabsetzung der Biegesteifigkeit die Zusatzschicht bzw.
die Zusatzschichten und die Trägerschicht aus porigem Material
bestehen und daß die Porengröße mit zunehmendem Abstand vom
Schwingspulenträger bis zur Mitte der Membran (1) zunimmt.
19. Lautsprecher oder Mikrofon nach einem der Ansprüche 16 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Biegesteifigkeit der Membran (1) mit wachsendem Abstand
vom Schwingspulenträger bis zur Mitte der Membran (1) abnimmt.
20. Lautsprecher oder Mikrofon nach Anspruch 16, mit einer
Membran konstanter Dicke,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine ringförmige Ankoppelversteifung (14) an die Membran im
Bereich des Spulenträgers vorgesehen ist, wodurch die Biegesteifigkeit
zur Mitte hin abnimmt.
21. Lautsprecher oder Mikrofon nach Anspruch 16, mit einer
Membran konstanter Dicke,
dadurch gekennzeichnet,
daß durch eine Behandlung der Membran mit Lacken oder Versteifern
deren Biegefestigkeit zum Außenrand hin zunimmt.
22. Lautsprecher oder Mikrofon nach einem der Ansprüche
19 oder 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Herabsetzung der Biegefestigkeit in der Membran (1) bis
zur Mitte der Membran (1) Aussparungen und/oder Durchbrüche
vorgesehen sind.
23. Lautsprecher oder Mikrofon nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerschicht (1′) eine konstante Masse pro Fläche unabhängig
vom Abstand vom Schwingspulenträger bis zur Mitte der
Membran (1) aufweist.
24. Lautsprecher oder Mikrofon nach einem der Ansprüche 16
bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Masse pro Fläche der Zusatzschicht (1′′, 1′′′) etwa linear,
progressiv oder degressiv mit dem Abstand vom Schwingspulenträger
(3) bis zur Mitte der Membran (1) zunimmt, zweckmäßigerweise ab
einem bestimmten Mindestabstand.
25. Lautsprecher oder Mikrofon nach einem der Ansprüche 16
bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß beiderseits der Trägerschicht (1′) jeweils eine Zusatzschicht
(1′′, 1′′′) vorgesehen ist.
26. Lautsprecher oder Mikrofon nach einem der Ansprüche 16 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schallgeschwindigkeit in der Membran (1) etwa der Schallgeschwindigkeit
der Luft entspricht.
27. Lautsprecher oder Mikrofon nach einem der Ansprüche 16 bis 26
mit einer Membran (1′′′′),
dadurch gekennzeichnet,
daß auch die Dicke der Zentrierspinne (6) sich mit zunehmendem
Abstand vom Schwingspulenträger ändert.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883831376 DE3831376A1 (de) | 1988-09-15 | 1988-09-15 | Lautsprecher oder mikrofon |
DE19883844702 DE3844702A1 (de) | 1988-09-15 | 1988-09-15 | Elektro-wandler fuer lautsprecher und anderes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19883831376 DE3831376A1 (de) | 1988-09-15 | 1988-09-15 | Lautsprecher oder mikrofon |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3831376A1 DE3831376A1 (de) | 1990-03-22 |
DE3831376C2 true DE3831376C2 (de) | 1990-12-20 |
Family
ID=6363007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19883831376 Granted DE3831376A1 (de) | 1988-09-15 | 1988-09-15 | Lautsprecher oder mikrofon |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3831376A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19811168A1 (de) * | 1998-03-14 | 1999-09-30 | Lies Andreas | Lautsprecher oder Mikrofon |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0529143A3 (en) * | 1991-08-30 | 1993-07-07 | Filip Keller | Diaphragm for loudspeaker or microphone |
IT1276265B1 (it) * | 1994-02-14 | 1997-10-28 | Karl Mantinger | Trasduttore elettrodinamico del tipo polare con corpo vibrante. |
AU2003249960A1 (en) | 2002-07-08 | 2004-01-23 | Harman International Industries, Incorporated | Multilayer loudspeaker diaphragm |
US7568552B2 (en) | 2004-01-15 | 2009-08-04 | Bose Corporation | Acoustic passive radiator rocking mode reducing |
WO2009080055A1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-07-02 | Scan-Speak A/S | Asymmetric reinforcement of a membrane |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3708035A (en) * | 1967-11-30 | 1973-01-02 | Nippon Musical Instruments Mfg | Diaphragm for loudspeakers |
DE2651026A1 (de) * | 1976-11-09 | 1978-05-18 | Helmut Dipl Ing Krueger | Verfahren zur bemessung des radialen wandstaerkeverlaufes einer kreisfoermigen membran fuer akustische wandler |
US4532383A (en) * | 1980-01-04 | 1985-07-30 | Willy Erazm A | Electroacoustic transducer having a variable thickness diaphragm |
DE3129770A1 (de) * | 1980-01-04 | 1982-04-01 | E Willy | Variable thickness a acoustic diaphragm,voice coil arrangements for electroacoustic transducers |
DE8017419U1 (de) * | 1980-06-28 | 1980-11-27 | Peerless-Mb Gmbh, 6951 Obrigheim | Spule fuer lautsprecher o.dgl. |
GB8514189D0 (en) * | 1985-06-05 | 1985-07-10 | Reefgrade Ltd | Electro-mechanical transducer diaphragm |
DE3630247C1 (en) * | 1986-09-05 | 1987-08-27 | Raimund Saerbeck | Electrodynamic loudspeaker |
-
1988
- 1988-09-15 DE DE19883831376 patent/DE3831376A1/de active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19811168A1 (de) * | 1998-03-14 | 1999-09-30 | Lies Andreas | Lautsprecher oder Mikrofon |
DE19811168C2 (de) * | 1998-03-14 | 2003-12-18 | Andreas Lies | Lautsprecher oder Mikrofon |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3831376A1 (de) | 1990-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3855686T2 (de) | Lautsprecher | |
DE69014225T2 (de) | Akustischer Rundstrahlgenerator und Lautsprechersystem. | |
DE60308659T2 (de) | Lautsprecher | |
DE3023291C2 (de) | ||
DE2536439A1 (de) | Lautsprechersystem | |
DE3037496C2 (de) | Lautsprecheranlage zur Wiedergabe im Mittel- und/oder Tieftonbereich | |
EP1016317B1 (de) | Breitbandlautsprecher | |
US3796839A (en) | Loud speaker system | |
DE102019126322A1 (de) | Koaxialer einmagnet-zwei-wege-lautsprecher | |
EP2026595B1 (de) | Koaxiallautsprecher | |
DE2006249A1 (de) | Kopfhörer mit freistrahlenden Schallwandlern | |
DE2755718A1 (de) | Abgedichteter kopfhoerer | |
DE19720396A1 (de) | Kopfhörer | |
DE3603537C2 (de) | ||
DE3841946A1 (de) | Lautsprechereinrichtung | |
DE3831376C2 (de) | ||
DE10322692A1 (de) | Elektroakustischer Wandler | |
DE19612481A1 (de) | Elektrostatischer Wandler | |
DE2362001A1 (de) | Dynamischer lautsprecher mit schwingspule | |
DE941674C (de) | Lautsprecherkombination, bei der auf er Vorderseite und/oder auf der Rückseite der Membran ein akustisches Filter, vorzugsweise Tiefpaßfilter, für die Begrenzung des abgestrahlten Frequenzbereiches vorgesehen ist | |
DE10232118C1 (de) | Lautsprecherbox mit geringen Verzerrungen und Interferenzen | |
DE4225854A1 (de) | Mittel-/Tiefton-Lautsprecher | |
DE3918654C2 (de) | ||
DE934412C (de) | Kegelfoermige Membran mit ovaler Basis fuer elektroakustische Wandler | |
DE2457480C3 (de) | Lautsprecherkombination |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 3844702 Format of ref document f/p: P |
|
D2 | Grant after examination | ||
AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 3844702 Format of ref document f/p: P |
|
8363 | Opposition against the patent | ||
AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 3844702 Format of ref document f/p: P |
|
8331 | Complete revocation |