DE69911861T2

DE69911861T2 - Elektroakustischer wandler und membran für elektroakustischen wandler

Info

Publication number: DE69911861T2
Application number: DE69911861T
Authority: DE
Inventors: Ewald Frasl; Erich Klein
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Knowles Electronics Asia Pte Ltd
Priority date: 1998-02-17
Filing date: 1999-02-11
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2019-02-12
Also published as: US6075866A; CN1126429C; CN1263685A; JP2002515216A; EP0974243B1; EP0974243A1; DE69911861D1; WO1999041940A1; ATE251833T1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektroakustischen Wandler mit einem Gehäuse und mit einer Schwingspule und mit einer Membran, die zum Zusammenwirken mit einer in einem vor der Membran liegenden akustischen Freiraum befindlichen Luftmasse vorgesehen ist und die mit Hilfe der Schwingspule im wesentlichen parallel zu einer Schwingungsrichtung in Schwingung versetzbar ist und die einen ringförmigen Außenbereich aufweist, und mit Haltemitteln für die Membran zum Festhalten der Membran an dem Gehäuse, welche Haltemittel einen mit dem ringförmigen Außenbereich der Membran verbundenen ersten ringförmigen Bereich und einen mit dem Gehäuse verbundenen zweiten ringförmigen Bereich und einen den ersten ringförmigen Bereich und den zweiten ringförmigen Bereich miteinander verbindenden Verbindungsbereich aufweisen, welcher Verbindungsbereich im Querschnitt zumindest im wesentlichen wellenförmig ausgebildet ist und eine Orientierung aufweist, die zumindest im wesentlichen mit der Schwingungsrichtung der Membran übereinstimmt, und weiters parallel zu der Schwingungsrichtung der Membran elastisch nachgiebig ausgebildet ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Membran für einen elektroakustischen Wandler, die zum Zusammenwirken mit einer in einem vor der Membran liegenden akustischen Freiraum befindlichen Luftmasse vorgesehen ist und die mit Hilfe einer Schwingspule eines Wandlers im wesentlichen parallel zu einer Schwingungsrichtung in Schwingung versetzbar ist und die einen ringförmigen Außenbereich aufweist, der zum Verbundensein mit Haltemitteln für die Membran vorgesehen ist, mit welchen Haltemitteln die Membran an einem Gehäuse eines elektroakustischen Wandlers festhaltbar ist.
Ein solcher elektroakustischer Wandler entsprechend der eingangs im ersten Absatz angeführten Gattung und eine Membran entsprechend der eingangs im zweiten Absatz angeführten Gattung sind beispielsweise aus dem Dokument JP 61-195.100 bekannt. Bei dem bekannten Wandler, bei dem es sich um einen großvolumigen Lautsprecher handelt, und bei der von diesem bekannten Wandler her bekannten Membran handelt es sich bei den Haltemitteln um einen im Querschnitt wellenförmig ausgebildeten und insgesamt aus drei Halbwellen bestehenden Haltebalg, der gegenüber der Membran als separater Bau teil ausgebildet und vorgesehen ist. Als Folge dieser separaten Ausbildung von Membran und Haltebalg ist es erforderlich, die Membran und den Haltebalg bei der Herstellung des Lautsprechers miteinander zu verbinden, und zwar auf sehr genaue Weise, um ein einwandfreies und unbehindertes Schwingen der Schwingspule des Lautsprechers innerhalb des Luftspaltes des Magnetsystems des Lautsprechers zu gewährleisten. Das Zusammenfügen von Membran und Haltebalg erfordert außerdem einen separaten Arbeitsschritt, was im Hinblick auf eine möglichst preiswerte und einfache Herstellung ungünstig ist.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, bei einem elektroakustischen Wandler entsprechend der eingangs im ersten Absatz angeführten Gattung und bei einer Membran entsprechend der eingangs im zweiten Absatz angeführten Gattung die vorstehend angeführten Schwierigkeiten zu vermeiden und einen verbesserten elektroakustischen Wandler sowie eine verbesserte Membran zu schaffen, wobei die realisierten Verbesserungen sich insbesondere bei einer miniaturisierten Ausbildung eines elektroakustischen Wandlers als, vorteilhaft erweisen.
Zur Lösung der vorstehend angeführten Aufgabe ist bei einem elektroakustischen Wandler entsprechend der eingangs im ersten Absatz angeführten Gattung gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Membran und die Haltemittel für die Membran aus einem Stück besteben und der ringförmige Außenbereich der Membran und der erste ringförmige Bereich der Haltemittel stufenlos ineinander übergehen.
Durch die aus einem Stück bestehende Ausbildung von Membran und Haltemitteln für die Membran ist eine baulich einfache und preiswert herstellbare Ausbildung geschaffen. Weiters ist hierdurch eine sehr genaue Konfiguration erzielbar, so daß stets gewährleistet ist, daß die mit der Membran verbundene Schwingspule des erfindungsgemäßen Wandlers stets präzise in dem Luftspalt des Magnetsystems des Wandlers positioniert ist und daher stets unbehindert in diesem Luftspalt schwingen kann. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen erweisen sich insbesondere bei besonders klein ausgebildeten elektroakustischen Wandlern von großem Vorteil, weil es bei einem solchen miniaturisierten elektroakustischen Wandler aufgrund der Kleinheit der Membran und der Kleinheit der Haltemittel für die Membran und aufgrund der geringen Materialdicke der Membran und der geringen Materialdicke der Haltemittel praktisch nicht mehr mit einem vertretbaren Aufwand möglich ist, eine solche Membran und solche Haltemittel für die Membran, wenn diese als separate Bauteile ausgebildet sind, miteinander auf ausreichend genaue Weise verbinden zu können. Es ist daher bei einem solchen miniaturisierten elektroakustischen Wandler besonders vorteilhaft, die Membran und die im wesentlichen in axialer Richtung des Wandlers ausgerichteten wellenförmig ausgebildeten Haltemittel in einem Stück auszubilden.
Bei einem erfindungsgemäßen Wandler mit den in dem unabhängigen Anspruch 1 angeführten Merkmalen können die Membran und die Haltemittel, die aus einem Stück bestehen, mit einem Kunststoffgießverfahren hergestellt worden sein. Bei einem erfindungsgemäßen Wandler mit den in dem unabhängigen Anspruch 1 angeführten Merkmalen hat es sich aber als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn zusätzlich die Maßnahmen gemäß dem abhängigen Anspruch 2 vorgesehen sind. Für ein solches Tiefziehverfahren sind im Vergleich zu einem Gießverfahren wesentlich einfachere Werkzeuge erforderlich. Ein im vorliegenden Zusammenhang besonders wichtiger Vorteil liegt weiters darin, daß mit einem Tiefziehverfahren eine Membran samt ihren Haltemitteln mit nur sehr geringer Materialdicke in der Größenordnung von einigen Hundertstel Millimetern mit einem gleichmäßigen und gut reproduzierbaren Dickenverlauf mit hoher Präzision herstellbar ist, was insbesondere für miniaturisierte Wandler von hoher Bedeutung ist. Es sei erwähnt, daß zur Herstellung einer Membran samt ihren Haltemitteln mit einem Tiefziehverfahren beispielsweise eine Ausgangsfolie aus Polycarbonat zum Einsatz kommen kann.
Bei einem erfindungsgemäßen Wandler mit den in dem unabhängigen Anspruch 1 angeführten Merkmalen hat es sich weiters als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn zusätzlich die Maßnahmen gemäß dem abhängigen Anspruch 3 vorgesehen sind. Durch eine solche Ausbildung werden unter Beibehaltung einer möglichst geringen baulichen Erstreckung in der Schwingungsrichtung möglichst weiche Haltemittel erreicht, was im Hinblick auf gute akustische Eigenschaften des Wandlers vorteilhaft ist. Es sei erwähnt, daß die Maßnahmen gemäß dem abhängigen Anspruch 3 auch bei einem erfindungsgemäßen Wandler mit den in dem abhängigen Anspruch 2 angeführten Merkmalen vorteilhafterweise vorgesehen sein können.
Bei einem erfindungsgemäßen Wandler mit den in dem unabhängigen Anspruch 1 angeführten Merkmalen hat es sich auch noch als vorteilhaft erwiesen, wenn zusätzlich die Maßnahmen gemäß dem abhängigen Anspruch 4 vorgesehen sind. Eine solche Ausbildung hat sich in der Praxis als sehr vorteilhaft herausgestellt, weil sie den Vorteil von guten akustischen Eigenschaften bietet. Weiters ist hierbei der Vorteil erhalten, daß eine möglichst große in Schwingungsrichtung kolbenartig schwingende Nutzfläche für die Membran erreicht wird, was im Hinblick auf das Erreichen einer möglichst hohen abzustrahlenden Schallleistung vorteilhaft ist. Es sei erwähnt, daß die Maßnahmen gemäß dem abhängigen Anspruch 4 auch bei erfindungsgemäßen Wandlern mit den in den abhängigen Ansprüchen 2 und 3 angeführten Merkmalen vorteilhafterweise vorgesehen sein können.
Bei einem erfindungsgemäßen Wandler mit den in dem abhängigen Anspruch 4 angeführten Merkmalen hat es sich weiters als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn zusätzlich die Maßnahmen gemäß dem abhängigen Anspruch 5 vorgesehen sind. Auf diese Weise sind besonders günstige und vorteilhafte akustische Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Wandlers gewährleistet.
Bei einem erfindungsgemäßen Wandler mit den in dem abhängigen Anspruch 4 angeführten Merkmalen hat es sich weiters als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn zusätzlich die Maßnahmen gemäß dem abhängigen Anspruch 6 vorgesehen sind. Dies ist im Hinblick auf eine möglichst einfache bauliche Ausbildung sehr günstig.
Bei einem erfindungsgemäßen Wandler mit den in dem abhängigen Anspruch 6 angeführten Merkmalen hat es sich weiters als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn zusätzlich die Maßnahmen gemäß dem abhängigen Anspruch 7 vorgesehen sind. Eine solche Ausbildung des Zwischenbereiches mit Trogabschnitten bietet den Vorteil, daß der Zwischenbereich einen positiven Beitrag zur Steifigkeit der Membran liefert. Außerdem bieten diese Trogabschnitte den Vorteil, daß die mit dem Zwischenbereich verbundene Schwingspule klein und leicht und preiswert ausgebildet sein kann.
Bei einem erfindungsgemäßen Wandler mit den in dem abhängigen Anspruch 7 angeführten Merkmalen hat es sich weiters als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn zusätzlich die Maßnahmen gemäß dem abhängigen Anspruch 8 vorgesehen sind. Durch das Vorsehen der ersten Keilabschnitte und der zweiten Keilabschnitte wird eine zusätzliche Versteifung des Zwischenbereiches erreicht, was sowohl im Hinblick auf ein sicheres Befestigen einer Schwingspule an der Membran als auch hinsichtlich einer in sich gut steif ausgebildeten Membran vorteilhaft ist.
Bei einem erfindungsgemäßen Wandler mit den in dem unabhängigen Anspruch 1 angeführten Merkmalen hat es sich weiters als sehr vorteilhaft erwiesen, wenn zusätzlich die Merkmale gemäß dem abhängigen Anspruch 9 vorgesehen sind. Auf diese Weise sind an sich bekannte Vorteile – wie sie bei einem aus dem Dokument DE 1 085 1293 bekannten elektroakustischen Wandler gegeben sind – günstigerweise auch bei einem erfindungsgemäßen Wandler erhalten. Es sei erwähnt, daß die Maßnahmen gemäß dem abhängigen Anspruch 9 auch bei erfindungsgemäßen Wandlern mit den in den abhängigen Ansprüchen 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 angeführten Merkmalen vorteilhafterweise vorgesehen sein können.
Ein erfindungsgemäß ausgebildeter elektroakustischer Wandler kann als Mikrofon ausgebildet sein. Bei einem erfindungsgemäßen Wandler mit den in dem unabhängigen Anspruch 1 angeführten Merkmalen hat es sich aber als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Merkmale gemäß dem abhängigen Anspruch 10 vorgesehen sind. Dies deshalb, weil die Vorteile eines erfindungsgemäßen Wandlers insbesondere bei einem als Lautsprecher ausgebildeten Wandler besonders vorteilhaft zum Tragen kommen.
Zur Lösung der vorstehend angeführten Aufgabe ist eine Membran entsprechend der eingangs im zweiten Absatz angeführten Gattung erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Membran und die Haltemittel für die Membran aus einem Stück bestehen und der ringförmige Außenbereich der Membran und ein erster ringförmiger Bereich der Haltemittel stufenlos ineinander übergehen und daß die Haltemittel einen zum Verbinden mit einem Gehäuse eines elektroakustischen Wandlers vorgesehenen zweiten ringförmigen Bereich und einen den ersten ringförmigen Bereich und den zweiten ringförmigen Bereich miteinander verbindenden Verbindungsbereich aufweisen, welcher Verbindungsbereich im Querschnitt zumindest im wesentlichen wellenförmig ausgebildet ist und eine Orientierung aufweist, die zumindest im wesentlichen mit der Schwingungsrichtung der Membran übereinstimmt, und weiters parallel zu der Schwingungsrichtung der Membran elastisch nachgiebig ausgebildet ist. Auf diese Weise werden bei einer erfindungsgemäßen Membran Vorteile erhalten, die jenen Vorteilen entsprechen, die vorstehend für einen erfindungsgemäßen Wandler mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 festgehalten sind.
Die vorteilhaften Weiterbildungen einer erfindungsgemäßen Membran, welche Weiterbildungen die in den abhängigen Ansprüchen 12 bis 19 angeführten Merkmale aufweisen, bieten Vorteile, die jenen Vorteilen entsprechen, die vorstehend für die vorteilhaften Weiterbildungen eines erfindungsgemäßen Wandlers angeführt sind, welche Weiterbildungen die Merkmale entsprechend den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9 aufweisen.
Die vorstehend angeführten Aspekte und weitere Aspekte der Erfindung gehen aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel hervor und sind anhand dieses Ausführungsbeispieles erläutert.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von einem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel weiter beschrieben, auf das die Erfindung aber nicht beschränkt ist.
Die 1 zeigt auf teilweise schematisierte Weise in einem Querschnitt und in einem vergrößerten Maßstab – nämlich in etwa 7-facher Vergrößerung gegenüber der natürlichen Größe – einen elektroakustischen Wandler gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, der als Lautsprecher ausgebildet und der eine Membran gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält.
Die 2 zeigt auf analoge Weise wie die 1 von dem Wandler gemäß der 1 die Membran und die mit der Membran zu einem Stück verbundenen Haltemittel für die Membran.
Die 3 zeigt in einer Draufsicht die Membran gemäß der 2 samt ihren Haltemitteln.
Die 4 zeigt auf analoge Weise wie die 2, jedoch in einem deutlich größeren Maßstab als die 2 einen peripheren Teil der Membran gemäß der 2, mit dem die Haltemittel der Membran verbunden sind.
Die 5 zeigt analog wie die 4 einen weiteren peripheren Bereich der Membran, der dem peripheren Bereich gemäß der 4 diametral gegenüberliegt. In der 1 ist ein elektroakustischer Wandler 1 dargestellt, der nachfolgend kurz als Wandler 1 bezeichnet ist und der als Lautsprecher ausgebildet ist. Der Wandler 1 weist ein aus Kunststoff bestehendes Gehäuse 2 auf, das mit einer ersten Abwinkelung 1 und mit einer zweiten Abwinkelung 4 versehen ist, welche beiden Abwinkelungen 3 und 4 ineinander übergehen. Mit der ersten Abwinkelung 3 ist ein in Richtung einer Wandlerachse 5 verlaufender hohlzylindrischer Gehäuseabschnitt 6 verbunden. Mit der zweiten Abwinkelung 4 ist ein plattenförmiger Gehäuseabschnitt 7 verbunden, in dem ein kreiszylindrischer Durchgang 8 vorgesehen ist.
Der Wandler 1 weist ein Magnetsystem 9 auf. Das Magnetsystem 9 besteht aus einem Magneten 10 und aus einer Polplatte 11 und aus einem Topf 12, der häufig auch als Außentopf bezeichnet wird und der aus einem Topfboden 13 und einem hohlzylin drischen Topfteil 14 sowie einem von dem Topfteil 14 radial abstehenden Topfkragen 15 besteht. Mit dem Topfkragen 15 des Topfes 12 ist das gesamte Magnetsystem 9 an der zweiten Abwinkelung 4 des Gehäuses 2 befestigt, indem zwischen dem Topfkragen 15 und der zweiten Abwinkelung 4 eine Klebeverbindung vorgesehen ist. Von dem Magnetsystem 9 ragt der Topf 12 mit seinem Topfboden 13 durch den Durchgang 8 in dem plattenförmigen Gehäuseabschnitt 7 hindurch, wobei zwischen dem plattenförmigen Gehäuseabschnitt 7 und dem Topf 12 eine mechanisch und akustisch dichte Verbindung besteht, die durch einen Preßsitz gebildet ist, beispielsweise aber ebenso durch eine Klebeverbindung realisiert sein kann.
Zwischen der umfangsseitigen Begrenzungsfläche der Polplatte 11 und dem der Polplatte 11 zugewandten Endbereich des hohlzylindrischen Topfteiles 14 ist ein Luftspalt 16 ausgebildet. In dem Luftspalt 16 ist eine Schwingspule 17 des Wandlers 1 zum Teil aufgenommen. Die Schwingspule 17 ist mit Hilfe des Magnetsystems 9 im wesentlichen parallel zu einer Schwingungsrichtung – die in der 1 mit einem Doppelpfeil 18 angegeben ist und die parallel zu der Wandlerachse 5 verläuft – in Schwingung versetzbar. Die Schwingspule 17 ist mit einer Membran 19 des Wandlers 1 verbunden, deren Ausbildung nachfolgend detailliert beschrieben ist.
Die Membran 19 des Wandlers 1 ist zum Zusammenwirken mit einer in einem vor der Membran 19 liegenden akustischen Freiraum 20 befindlichen Luftmasse vorgesehen. Die Membran 19 ist mit Hilfe der Schwingspule 17 im wesentlichen parallel zu der Schwingungsrichtung 18 in Schwingung versetzbar.
Die Membran 19 weist im vorliegenden Fall vorteilhafterweise einen gegenüber dem vor der Membran 19 liegenden akustischen Freiraum 20 konvex verlaufenden, im wesentlichen kugelkalottenförmigen Zentralbereich 21 auf. Weiters weist die Membran 19 einen mit dem Zentralbereich 21 über einen ringförmigen Zwischenbereich 22 verbundenen, zu dem vor der Membran 19 liegenden akustischen Freiraum 20 hin sich öffnenden trichterförmigen und im vorliegenden Fall hierbei kegelstumpfförmig ausgebildeten Randbereich 23 auf der in einem ringförmigen Außenbereich 24 der Membran 19 endet. Die Ausbildung der Membran 19 ist hierbei vorteilhafterweise so getroffen, daß die Membran 19 trotz ihrer Unterteilung in ihren Zentralbereich 21, ihren Zwischenbereich 22 und ihren Randbereich 23 in sich steif ausgebildet ist, was im Hinblick auf gute akustische Eigenschaften der Membran 19 und damit des Wandlers 1 vorteilhaft ist. Der ringförmige Zwi schenbereich 22 der Membran 19 ist bei dem Wandler 1 zum Befestigen der Schwingspule 17 des Wandlers 1 an der Membran 19 ausgebildet. Auf die Ausbildung des ringförmigen Zwischenbereiches 22 und die Befestigung der Schwingspule 17 an diesem Zwischenbereich 22 ist nachfolgend noch näher eingegangen.
Zum Festhalten der Membran 19 an dem Gehäuse 2 sind bei dem Wandler 1 Haltemittel 25 vorgesehen. Die Haltemittel 25 weisen einen mit dem ringförmigen Außenbereich 24 der Membran 19 verbundenen ersten ringförmigen Bereich 26 und einen mit dem Gehäuse 2, und zwar mit der ersten Abwinkelung 3, verbundenen zweiten ringförmigen Bereich 27 sowie einen den ersten ringförmigen Bereich 26 und den zweiten ringförmigen Berreich 27 miteinander verbindenden Verbindungsbereich 28 auf. Der Verbindungsbereich 28 ist hierbei im Querschnitt wellenförmig ausgebildet. Der Verbindungsbereich 28 weist eine Orientierung auf, die zumindest im wesentlichen mit der Schwingungsrichtung 18 der Membran 19 übereinstimmt. Weiters ist bezüglich des Verbindungsbereiches 28 noch festzuhalten, daß der Verbindungsbereich 28 parallel zu der Schwingungsrichtung 18 der Membran 19 elastisch nachgiebig ausgebildet ist.
Wie aus den 1 bis 5 ersichtlich ist, bestehen die Membran 19 und die Haltemittel 25 für die Membran 19 vorteilhafterweise aus einem einzigen Stück. Hierbei gehen der ringförmige Außenbereich 24 der Membran 19 und der erste ringförmige Bereich 26 der Haltemittel 25 stufenlos ineinander über, wie dies deutlich aus den 4 und 5 ersichtlich ist. Dadurch, daß die Membran 19 und die Haltemittel 25 für die Membran 19 aus einem einzigen Stück bestehen, ist erreicht, daß die Membran 19 samt ihren Haltemitteln 25 in einem einzigen Montagevorgang mit dem Gehäuse 2 des Wandlers 1 verbindbar ist. Zum Verbinden der Haltemittel 25 mit dem Gehäuse 2 wird zwischen dem zweiten ringförmigen Bereich 27 der Haltemittel 25 und der ersten Abwinkelung 3 des Gehäuses 2 eine Klebeverbindung gebildet. Durch die aus einem Stück bestehende Ausbildung der Membran 19 und der Haltemittel 25 für die Membran 19 ist weiters eine sehr genaue Ausbildung für die Membran 19 samt Haltemitteln 25 und ein sehr genaues Positionieren der Membran 19 in dem Gehäuse 2 des Wandlers 1 und folglich ein sehr genaues Positionieren der mit dem Wandler 19 verbundenen Schwingspule 17 in dem Luftspalt 16 des Magnetsystems 9 gewährleistet, was im Hinblick auf ein stets einwandfreies Funktionieren des Wandlers 1 wichtig und vorteilhaft ist.
Bei dem Wandler 1 gemäß der 1 sind die Membran 19 und die Haltemittel 25, die aus einem Stück bestehen, mit einem Tiefziehverfahren hergestellt worden. Ein solches Tiefziehverfahren ist im vorliegenden Zusammenhang deshalb von großem Vorteil, weil mit einem solchen Tiefziehverfahren die Membran 19 und die Haltemittel 25 für die Membran 19 sehr dünnwandig und hierbei trotzdem mit gleichmäßiger Materialdicke herstellbar sind, so daß eine sehr leichte Membran 19 erzeugbar ist, was insbesondere bei einem wie im vorliegenden Fall vorliegenden miniaturisierten Wandler von Bedeutung und Vorteil ist.
Bei dem Wandler 1 gemäß der 1 ist die Ausbildung der Haltemittel 25 so getroffen, daß der Verbindungsbereich der Haltemittel 25 im Querschnitt S-förmig ausgebildet ist. Weiters ist bezüglich der Haltemittel 25 noch darauf hinzuweisen, daß – parallel zu der Schwingungsrichtung 18 der Membran 19 betrachtet – der Verbindungsbereich 28 der Haltemittel 25 eine solche Abmessung aufweist, daß der mit dem Gehäuse 2 verbundene zweite ringförmige Bereich 27 der Haltemittel 25 parallel zu der Schwingungsrichtung 18 und von dem vor der Membran 19 liegenden akustischen Freiraum 20 weg um einen bestimmten Abstand D gegenüber der Membran 19 versetzt angeordnet ist, wie dies deutlich aus den 4 und 5 ersichtlich ist. Aufgrund der S-förmigen Ausbildung des Verbindungsbereiches 28 und aufgrund des Versetzens des zweiten ringförmigen Bereiches 27 gegenüber der Membran 19 sind vorteilhaft weiche Haltemittel 25 realisiert, was hinsichtlich guter akustischer Eigenschaften des Wandlers 1 vorteilhaft ist.
Nachfolgend ist auf den ringförmigen Zwischenbereich 22 der Membran 19 näher eingegangen. Der Zwischenbereich 19 ist zum Befestigen der Schwingspule 17 des Wandler 1 an der Membran 19 ausgebildet. Somit bildet der Zwischenbereich einen Befestigungsbereich zum Befestigen der Schwingspule 17.
Der ringförmige Zwischenbereich 22 weist gleichmäßig zueinander winkelversetzt angeordnete Trogabschnitte 29 auf, wie dies aus den 3, 4 und 5 gut ersichtlich ist. Die Trogabschnitte 29 sind im vorliegenden Fall um einen Winkel α von je 18° zueinander gleichmäßig winkelversetzt. Als Folge davon sind bei der Membran 19 insgesamt zehn (10) solcher Trogabschnitte 29 vorgesehen. Die Trogabschnitte 29 weisen je im Querschnitt eine Trogform auf. Die Trogabschnitte 29 sind je von einer Trogbodenwand 30 und von zwei Trogseitenwänden 31 und 32 begrenzt. Von den Trogseitenwänden 31 und 32 geht die je radial innen liegende Trogseitenwand 32 in den kalottenförmigen Zentralbereich 21 und die je radial außen liegende Trogseitenwand 32 in den trichterförmigen Randbereich 23 über. Die Ausbildung der Trogabschnitte 29 ist hierbei so getroffen, daß in jedem dieser Trogabschnitte 29 die Trogbodenwand 30 mit den Trogseitenwänden 31 und 32 an den von dem vor der Membran 19 liegenden Freiraum 20 abgewandten Enden 33 und 34 der Trogseitenwände 31 und 32 verbunden ist.
Die Trogbodenwände 30 der Trogabschnitte 29 bilden den eigentlichen Befestigungsbereich an der Membran 19 zum Befestigen der Schwingspule 17 des Wandlers 1 an der Membran 19. An den Trogbodenwänden 30, die in einer senkrecht zu der Wandlerachse 5 verlaufenden Ebene liegen, ist die Schwingspule 17 mit Hilfe je einer zwischen der betreffenden Trogbodenwand 30 und der Schwingspule 17 gebildeten Klebeverbindung befestigt. Mit Hilfe der insgesamt zehn (10) Klebeverbindungen zwischen den zehn (10) Trogbodenwänden 30 und der Schwingspule 17 ist eine sichere Befestigung der Schwingspule 17 an der Membran 19 gewährleistet. Das Befestigen der Schwingspule 17 an den Trogbodenwänden 30 bietet den Vorteil, daß gegebenenfalls überschüssiger zur Herstellung einer Klebeverbindung applizierter Klebstoff in den Bereichen zwischen den Trogbodenwänden 30 Raum zum Ausweichen findet, so daß ein unerwünschtes Austreten von überflüssigem Klebstoff vermieden ist.
Bei dem Wandler 1 ist vorteilhafterweise zusätzlich noch vorgesehen, daß – in tangentialer Richtung betrachtet – an jeden Trogabschnitt 29 an einem Ende ein erster Keilabschnitt 35 und an dem anderen Ende ein zweiter Keilabschnitt 36 angrenzt. Hierbei ist ein jeder erste Keilabschnitt 35 durch eine radiale Verlängerung 37 des kalottenförmigen Zentralbereiches 21 der Membran 19 und durch eine tangentiale Verlängerung 38 der radial außen liegenden Trogseitenwand 32 des angrenzenden Trogabschnittes 29 begrenzt. Weiters ist hierbei ein jeder zweite Keilabschnitt 36 durch eine radiale Verlängerung 39 des trichterförmigen Randbereiches 23 der Membran 19 und durch eine tangentiale Verlängerung 40 der radial innen liegenden Trogseitenwand 31 des angrenzenden Trogabschnittes, 29 begrenzt. Die Keilabschnitte 35 und 36 unterstützen die Steifigkeit des ringförmigen Zwischenbereiches 22 und damit der gesamten Membran 19, was im Hinblick auf gute akustische Eigenschaften des Wandlers 1 vorteilhaft ist.
Durch die Ausbildung des ringförmigen Zwischenbereiches 22 mit Hilfe der Trogabschnitte 29 ist bei dem Wandler 1 vorteilhafterweise erreicht, daß der durch die Trogbodenwände 30 der Trogabschnitte 29 gebildete eigentliche Befestigungsbereich für die Schwingspule 17 relativ nahe bei dem Luftspalt 16 des Magnetsystems 9 liegt, so daß – im Vergleich zu einer bekannten Membran mit einem ebenen kreisringscheibenförmigen Zwischenbereich – die Abmessung der Schwingspule 17 in Richtung der Wandlerachse 5 im wesentlichen um die Tiefe der Trogabschnitte 29 geringer gewählt werden kann. Hierdurch ist eine relativ kurze und folglich relativ leichte Schwingspule 17 erhalten, zu deren Herstellung mit relativ wenig Windungen das Auslangen gefunden wird. Außerdem ist hierdurch erreicht, daß die Schwingspule 17 in Relation zu dem Luftspalt 16 relativ symmetrisch angeordnet ist, was im Hinblick auf das Vermeiden von nichtlinearen Verzerrungen vorteilhaft ist.
Nachfolgend ist noch kurz auf einige wichtige Dimensionen der Membran 19 und der Haltemittel 25 für die Membran 19 eingegangen. Wie aus der 2 ersichtlich ist, weist der zweite ringförmige Bereich 27 der Haltemittel 25 einen Außendurchmesser D1 auf, der beispielsweise 12,4 mm betragen kann. Der Innendurchmesser des ersten ringförmigen Bereiches 26 der Haltemittel 25, der mit dem Außendurchmesser des ringförmigen Außenbereiches 24 der Membran 19 übereinstimmt, ist in der 2 mit D2 bezeichnet und kann beispielsweise 11,4 mm betragen. Der kegelstumpfförmige Randbereich 23 weist einen Öffnungswinkel β von beispielsweise 132° auf. Die Trogbodenwände 30 der Trogabschnitte 29 liegen zwischen zwei Durchmessern, die in der 2 mit D3 und D4 angegeben sind. Der Durchmesser D3 kann beispielsweise 8,4 mm und der Durchmesser D4 7,7 mm betragen. Die radial innen liegenden Trogseitenwände 31 weisen einen Neigungswinkel γ von beispielsweise 38,5° auf. Die radial außen liegenden Trogseitenwände 32 weisen einen Neigungswinkel δ von beispielsweise 19° auf. Wie aus der 2 weiters ersichtlich ist, weisen die Haltemittel 25 in Richtung der Wandlerachse 5 eine Gesamthöhe H1 auf, die beispielsweise 1,1 mm betragen kann. Der erwähnte Versatz, also der Abstand D zwischen dem zweiten ringförmigen Bereich 27 der Haltemittel 25 und der Membran 19 kann beispielsweise 0,3 mm betragen.
Wie aus den 4 und 5 ersichtlich ist, entspricht der S-förmige Verlauf des Verbindungsbereiches 28 der Haltemittel 25 einem von dem ersten ringförmigen Bereich 26 aus gehenden Kreisbogen B1 mit einem Radius R1 und aus einem von dem zweiten ringförmigen Bereich 27 ausgehenden Kreisbogen B2 mit dem Radius R2 und einer die beiden Kreisbögen B1 und B2 miteinander verbindenden Tangente T. Der Radius R1 kann hierbei beispielsweise 0,2 mm und der Radius R2 kann hierbei beispielsweise 0,3 mm betragen. Der Abstand H2 des Mittelpunktes M1 des Kreisbogens B1 von dem axialen Niveau des zweiten ringförmigen Bereiches 27 kann beispielsweise 0,9 mm betragen. Der Abstand H3 des Mittelpunktes M2 des Kreisbogens B2 von dem axialen Niveau des zweiten ringförmigen Bereiches 27 kann beispielsweise 0,3 mm betragen.
Die Erfindung ist auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel nicht beschränkt. Auf alternative Weise können die Haltemittel 25 auch eine Ausbildung aufweisen, bei der der Verbindungsbereich der Haltemittel 25 im Querschnitt nicht S-förmig, sondern balgförmig ausgebildet ist und hierbei aus zumindest drei oder auch vier Kreisbogenbereichen zusammengesetzt sein kann. Auch ist eine im Querschntt zick-zackförmige Ausbildung für den Verbindungsbereich der Haltemittel 25 möglich. Auch die Membran 19 kann eine andere Ausbildung aufweisen. Beispielsweise kann der ringförmige Zwischenbereich 22 zwischen dem Zentralbereich 21 und dem Randbereich 23 auch durch einen einfachen kreisringscheibenförmigen Zwischenbereich gebildet sein. Der Randbereich 23 der Membran 19 kann anstelle einer kegelstumpfförmigen Ausbildung auch eine Ausbildung entsprechend einem torusförmigen Verlauf aufweisen. Der Zentralbereich 21 kann anstelle einer Kugelkalottenform auch eine andere konvex verlaufende Form aufweisen.

Claims

Elektroakustischer Wandler (1) mit einem Gehäuse (2) und mit einer Schwingspule (17) und mit einer Membran (19), die zum Zusammenwirken mit einer in einem vor der Membran (19) liegender akustischen Freiraum (20) befindlichen Luftmasse vorgesehen ist und die mit Hilfe der Schwingspule (17) im wesentlichen parallel zu einer Schwingungsrichtung (18) in Schwingung versetzbar ist und die einen ringförmigen Außenbereich (24) aufweist, und mit Haltemitteln (25) für die Membran (19) zum Festhalten der Membran (19) an dem Gehäuse (2), welche Haltemittel (25) einen mit dem ringförmigen Außenbereich (24) der Membran (19) verbundenen ersten ringförmigen Bereich (26) und einen mit dem Gehäuse (2) verbundenen zweiten ringförmigen Bereich (27) und einen den ersten ringförmigen Bereich (26) und den zweiten ringförmigen Bereich (27) miteinander verbindenden Verbindungsbereich (28) aufweisen, welcher Verbindungsbereich (28) im Querschnitt zumindest im wesentlichen wellenförmig ausgebildet ist und eine Orientierung aufweist, die zumindest im wesentlichen mit der Schwingungsrichtung (18) der Membran (19) übereinstimmt, und weiters parallel zu der Schwingungsrichtung (18) der Membran (19) elastisch nachgiebig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (19) und die Haltemittel (25) für die Membran (19) aus einem Stück bestehen und der ringförmige Außenbereich (24) der Membran (19) und der erste ringförmige Bereich (26) der Haltemittel (25) stufenlos ineinander übergehen.
Wandler (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (19) und die Haltemittel (25), die aus einem Stück bestehen, mit einem Tiefziehverfahren hergestellt worden sind.
Wandler (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – parallel zu der Schwingungsrichtung (18) der Membran (19) betrachtet – der Verbindungsbereich (28) der Haltemittel (25) eine solche Abmessung aufweist, dass der mit dem Gehäuse (2) verbundene zweite ringförmige Bereich (27) der Haltemittel (25) parallel zu der Schwingungsrichtung (18) und von dem vor der Membran (19) liegenden akustischen Freiraum (20) weg um einen bestimmten Abstand (D) gegenüber der Membran (19) versetzt angeordnet ist.
Wandler (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (19) einen gegenüber dem vor der Membran (19) liegenden akustischen Freiraum (20) konvex verlaufenden Zentralbereich (21) und einen mit dem Zentralbereich (21) über einen ringförmigen Zwischenbereich (22) verbundenen, zu dem vor der Membran (19) liegenden akustischen Freiraum (20) hin sich öffnenden Randbereich (23) aufweist, der in dem Außenbereich (24) der Membran (19) endet und stufenlos in den ersten ringförmigen Bereich (26) der Haltemittel (25) übergeht.
Wandler (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (19) trotz ihrer Unterteilung in ihren Zentralbereich (21), ihren Zwischenbereich (22) und ihren Randbereich (23) in sich steif ausgebildet ist.
Wandler (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Zwischenbereich (22) der Membran (19) zum Befestigen der Schwingspule (17) des Wandlers (1) an der Membran (19) ausgebildet ist.
Wandler (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Zwischenbereich (22) zueinander winkelversetzt angeordnete Trogabschnitte (29) aufweist, die im Querschnitt im wesentlichen eine Trogform aufweisen und die je von einer Trogbodenwand (30) und zwei Trogseitenwänden (31, 32) begrenzt sind, von welchen Trogseitenwänden (31, 32) die radial innen liegende Seitenwand (31) in den Zentralbereich (21) und die radial außen liegende Seitenwand (32) in den Randbereich (23) übergeht, und dass in jedem dieser Trogabschnitte (29) die Trogbodenwand (30) mit den Trogseitenwänden (31, 32) an den von dem vor der Membran (19) liegenden Freiraum (20) abgewandten Enden (33, 34) der Trogseitenwände (31, 32) verbunden ist.
Wandler (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass – in tangentialer Richtung betrachtet – an jeden Trogabschnitt (29) an einem Ende ein erster Keilabschnitt (31) und an dem anderen Ende ein zweiter Keilabschnitt (32) angrenzt und dass ein jeder erste Keilabschnitt (31) durch eine radiale Verlängerung (37) des Zentralbereiches (21) der Membran (19) und durch eine tangentiale Verlängerung (38) der radial außen liegenden Trogseitenwand (32) des angrenzenden Trogabschnittes (29) begrenzt ist und dass ein jeder zweite Keilabschnitt (36) durch eine radiale Verlängerung (39) des Randbereiches (23) der Membran (19) und durch eine tangentiale Verlängerung (40) der radial innen liegenden Trogseitenwand (31) des angrenzenden Trogabschnittes (29) begrenzt ist.
Wandler (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsbereich (28) der Haltemittel (25) im Querschnitt im wesentlichen S-förmig ausgebildet ist.
Wandler (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (1) als Lautsprecher ausgebildet ist.
Membran (19) für einen elektroakustischen Wandler (1), zum Zusammenwirken mit einer in einem vor der Membran (19) liegenden akustischen Freiraum (20) befindlichen Luftmasse vorgesehen ist und die mit Hilfe einer Schwingspule (17) eines Wandlers (1) im wesentlichen parallel zu einer Schwingungsrichtung (18) in Schwingung versetzbar ist und die einen ringförmigen Außenbereich (24) aufweist, der zum Verbundensein mit Haltemitteln (25) für die Membran (19) vorgesehen ist, mit welchen Haltemitteln (25) die Membran (19) an einem Gehäuse (2) eines elektroakustischen Wandlers (1) festhaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (19) und die Haltemittel (25) für die Membran (19) aus einem Stück bestehen und der ringförmige Außenbereich (24) der Membran (19) und ein erster ringförmiger Bereich (26) der Haltemittel (25) stufenlos ineinander übergehen und dass die Haltemittel (25) einen zum Verbinden mit einem Gehäuse (2) eines elektroakustischen Wandlers (1) vorgesehenen zweiten ringförmigen Bereich (27) und einen den ersten ringförmigen Bereich (26) und den zweiten ringförmigen Bereich (27) miteinander verbindenden Verbindungsbereich (28) aufweisen, welcher Verbindungsbereich (28) im Querschnitt zumindest im wesentlichen wellenförmig ausgebildet ist und eine Orientierung aufweist, die zumindest im wesentlichen mit der Schwingungsrichtung (18) der Membran (19) übereinstimmt, und weiters parallel zu der Schwingungsrichtung (18) der Membran (19) elastisch nachgiebig ausgebildet ist.
Membran (19) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (19) und die Haltemittel (25), die aus einem Stück bestehen, mit einem Tiefziehverfahren hergestellt worden sind.
Membran (19) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass – parallel zu der Schwingungsrichtung (18) der Membran (19) betrachtet – der Verbindungsbereich (28) der Haltemittel (25) eine solche Abmessung aufweist, daß der mit dem Gehäuse (2) verbundene zweite ringförmige Bereich (27) der Haltemittel (25) parallel zu der Schwingungsrichtung (18) und von dem vor der Membran (19) liegenden akustischen Freiraum (20) weg um einen bestimmten Abstand (D) gegenüber der Membran (19) versetzt angeordnet ist.
Membran (19) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (19) einen gegenüber dem vor der Membran (19) liegenden akustischen Freiraum (20) konvex verlaufenden Zentralbereich (21) und einen mit dem Zentralbereich (21) über einen ringförmigen Zwischenbereich (22) verbundenen, zu dem vor der Membran (19) liegenden akustischen Freiraum (20) hin sich öffnenden Randbereich (23) aufweist, der in dem Außenbereich (24) der Membran (19) endet und stufenlos in den ersten ringförmigen Bereich (26) der Haltemittel (25) übergeht.
Membran (19) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (19) trotz ihrer Unterteilung in ihren Zentralbereich (21), ihren Zwischenbereich (22) und ihren Randbereich (23) in sich steif ausgebildet ist.
Membran (19) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Zwischenbereich (22) der Membran (19) zum Befestigen einer Schwingspule (17) eines Wandlers (1) an der Membran (19) ausgebildet ist.
Membran (19) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Zwischenbereich (22) zueinander winkelversetzt angeordnete Trogabschnitte (29) aufweist, die im Querschnitt im wesentlichen eine Trogform aufweisen und die je von einer Trogbodenwand (30) und zwei Trogseitenwänden (31, 32) begrenzt sind, von welchen Trogseitenwänden (31, 32) die radial innen liegende Seitenwand (31) in den Zentralbereich (21) und die radial außen liegende Seitenwand (32) in den Randbereich (23) übergeht, und dass in jedem dieser Trogabschnitte (29) die Trogbodenwand (30) mit den Trogseitenwänden (31, 32) an den von dem vor der Membran (19) liegenden Freiraum (20) abgewandten Enden (33, 34) der Trogseitenwände (31, 32) verbunden ist.
Membran (19) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass – in tangentialer Richtung betrachtet – an jeden Trogabschnitt (29) an einem Ende ein erster Keilabschnitt (31) und an dem anderen Ende ein zweiter Keilabschnitt (32) angrenzt und dass ein jeder erste Keilabschnitt (31) durch eine radiale Verlängerung (37) des Zentralbereiches (21) der Membran (19) und durch eine tangentiale Verlängerung (38) der radial außen liegenden Trogseitenwand (32) des angrenzenden Trogabschnittes (29) begrenzt ist und dass ein jeder zweite Keilabschnitt (36) durch eine radiale Verlängerung (39) des Randbereiches (23) der Membran (19) und durch eine tangentiale Verlängerung (29) der radial innen liegenden Trogseitenwand (31) des angrenzenden Trogabschnittes (29) begrenzt ist.
Membran (19) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsbereich (28) der Haltemittel (25) im Querschnitt im wesentlichen S-förmig ausgebildet ist.