DE69917148T2 - Elektroakustischer wandler und membrane für elektroakustischen wandler - Google Patents

Elektroakustischer wandler und membrane für elektroakustischen wandler Download PDF

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen elektroakustischen Wandler 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 die einen in bezug auf den vor der Membran liegenden akustischen Freiraum konvex verlaufenden Zentralbereich und einen mit dem Zentralbereich über einen ringförmigen Zwischenbereich verbundenen, sich zu dem vor der Membran liegenden akustischen Freiraum hin öffnenden Randbereich aufweist, der in dem Außenbereich der Membran endet, wobei der ringförmige Zwischenbereich der Membran zum Befestigen der Schwingspule des Wandlers an der Membran ausgebildet ist.
  • Weiterhin bezieht sich die Erfindung 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 im wesentlichen parallel zu einer Schwingungsrichtung in Schwingung versetzbar ist und die einen ringförmigen Außenbereich aufweist und die einen in bezug auf den vor der Membran liegenden akustischen Freiraum konvex verlaufenden Zentralbereich und einen mit dem Zentralbereich über einen ringförmigen Zwischenbereich verbundenen, sich zu dem vor der Membran liegenden akustischen Freiraum hin öffnenden Randbereich aufweist, der in dem Außenbereich der Membran endet, wobei der ringförmige Zwischenbereich der Membran zum Befestigen einer Schwingspule eines Wandlers an der Membran ausgebildet ist.
  • Ein solcher elektroakustischer Wandler der eingangs im ersten Absatz angeführten Art und eine solche Membran der eingangs im zweiten Absatz angeführten Art sind beispielsweise aus dem Dokument US 5 303 209 bekannt. Es sei erwähnt, daß ein bekannter Wandler der eingangs im ersten Absatz angeführten Art von der Anmelderin in mehreren Ausführungsvarianten in den Handel gebracht wurde, beispielsweise unter der Typ nummer WD 02901/Y50L. Bei dem bekannten Wandler ist der konvex verlaufende Zentralbereich kalottenförmig und der sich öffnende Randbereich trichterförmig entsprechend einem Torusabschnitt ausgebildet. Der ringförmige Zwischenbereich, der als Befestigungsbereich zum Befestigen der Schwingspule des Wandlers an der Membran dient, weist bei dem bekannten Wandler die Form einer Kreisringscheibe auf, wobei eine durch diese Kreisringscheibe gelegte Ebene senkrecht zur Wandlerachse verläuft. Durch diese Ausbildung des Zwischenbereiches liegt bei dem bekannten Wandler dieser Zwischenbereich relativ weit weg von dem Magnetsystem des bekannten Wandlers, was zur Folge hat, daß die Schwingspule, um bis in den Luftspalt des Magnetsystems zu reichen, relativ hoch ausgebildet sein muß. Dies hat wiederum zur Folge, daß die Schwingspule relativ schwer ist, was hinsichtlich einer möglichst hohen Empfindlichkeit – also hinsichtlich eines möglichst hohen Umwandlungsfaktors zwischen zugeführter elektrischer Leistung und abgegebenem Schalldruck – ungünstig ist und was weiterhin auch noch zu einer Verteuerung der Schwingspule führt, weil die Schwingspule zur Erzielung der erforderlichen Höhe aus relativen vielen Windungen bestehen muß. Durch die relativ hohe Schwingspule weist weiterhin die Schwingspule in Relation zu dem Luftspalt des Magnetsystems eine relativ starke Asymmetrie auf, was bei dem bekannten Wandler zu relativ starken nichtlinearen Verzerrungen führt.
  • Das Patentdokument DE 43 12 159 C1 offenbart einen elektroakustischen Wandler mit einer Membran, wobei die Membran einen Zentralbereich, einen Zwischenbereich und einen Randbereich aufweist. Die Membran ist in ihrem Zwischenbereich in ihrer Endfläche mit einer Schwingspule gekoppelt. Die Membran des offenbarten Wandlers weist Axialtaschen auf, die in einem an den Zwischenbereich der Membran grenzenden Ring des Zentralbereiches der Membran liegen. Jede Tasche verläuft entlang der Spule in der Bewegungsrichtung der Spule und bildet ein Schultersegment, um mit der Spule durch Verkleben verbunden zu werden. Im Vergleich zu einer durchgehenden zylindrischen Wand bieten solche Axialtaschen den Vorteil, dass die Kopplung zwischen der Spule und der Membran verbessert wird, da sie flexibler sind und zulassen, dass der Klebstoff in freien Zwischenräumen zwischen den Taschen fließt.
  • Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die vorstehend angeführten Schwierigkeiten auf einfache Weise und mit einfachen Mitteln zu vermeiden und einen verbesserten elektroakustischen Wandler und eine verbesserte Membran für einen elektroakustischen Wandler zu schaffen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe mit einem elektroakustischen Wandler der eingangs im ersten Absatz angeführten Art weist erfindungsgemäß der ringförmige Zwischenbereich zueinander winkelversetzt angeordnete Trogabschnitte auf, die im Querschnitt im wesentlichen eine Trogform aufweisen und die je von einer Trogbodenwand und zwei Trogseitenwänden begrenzt sind, von welchen Trogseitenwänden die radial innen liegende Seitenwand an den Zentralbereich und die radial außen liegende Seitenwand an den Randbereich grenzt und in jedem dieser Trogabschnitte die Trogbodenwand mit den Trogseitenwänden an den von dem vor der Membran liegenden Freiraum abgewandten Enden der Trogseitenwände verbunden ist.
  • Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln erreicht, daß der zum Befestigen der Schwingspule des Wandlers ausgebildete Zwischenbereich der Membran mit Hilfe seiner Trogabschnitte – genau genommen mit Hilfe der Trogbodenwände seiner Trogabschnitte – den eigentlichen Befestigungsbereich zum Befestigen der Schwingspule des Wandlers bildet, welcher Befestigungsbereich aufgrund der trogförmigen Ausbildung der Trogabschnitte – im Vergleich zu einem bekannten kreisringscheibenförmigen Befestigungsbereich – deutlich näher bei dem Luftspalt des Magnetsystems des erfindungsgemäßen Wandlers liegt, so daß die Schwingspule eines erfindungsgemäßen Wandlers deutlich niedriger ausgebildet werden kann und weiterhin in bezug auf den Luftspalt des Magnetsystems relativ symmetrisch zu liegen kommt. Hierdurch wird ein Wandler mit einer im Vergleich zu einem bekannten Wandler verbesserten Empfindlichkeit und verringerten Anfälligkeit für nichtlineare Verzerrungen geschaffen.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Wandler mit den in dem unabhängigen Anspruch 1 angeführten Merkmalen hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn zusätzlich die Maßnahmen gemäß dem abhängigen Anspruch 2 vorgesehen sind. Mit Hilfe der ersten Keilabschnitte und der zweiten Keilabschnitte wird eine deutliche Versteifung des ringförmigen Zwischenbereiches erreicht, was sich im Hinblick auf die Realisierung einer möglichst steifen Membran als sehr vorteilhaft erweist, so daß aufgrund der hohen Steifigkeit der Membran ein sehr gutes akustisches Verhalten eines solchen erfindungsgemäßen Wandlers erreicht wird.
  • Bei einem erfindungsgemäßen Wandler mit den in dem unabhängigen Anspruch 1 angeführten Merkmalen hat es sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn zusätzlich die Maßnahmen gemäß dem abhängigen Anspruch 3 vorgesehen sind. Mit einem solchen Tiefziehverfahren kann die Membran eines erfindungsgemäßen Wandlers mit ho her Präzision hergestellt werden, wobei aufgrund des Tiefziehverfahrens auch sehr geringe Membrandicken von nur einigen Hundertstel Millimetern genau und reproduzierbar realisierbar sind, was insbesondere für miniaturisierte elektroakustische Wandler mit nur sehr kleinen und dünnen Membranen äußerst 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 vorteilhaft vorgesehen werden können.
  • Zur Lösung der vorstehend angeführten Aufgabe ist eine Membran der eingangs im zweiten Absatz angeführten Art gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Zwischenbereich zueinander winkelversetzt angeordnete Trogabschnitte aufweist, die im Querschnitt im wesentlichen eine Trogform aufweisen und die je von einer Trogbodenwand und zwei Trogseitenwänden begrenzt sind, von welchen Trogseitenwänden die radial innen liegende Seitenwand an den Zentralbereich und die radial außen liegende Seitenwand an den Randbereich grenzt und in jedem dieser Trogabschnitte die Trogbodenwand mit den Trogseitenwänden an den von dem vor der Membran liegenden Freiraum abgewandten Enden der Trogseitenwände verbunden 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 5 und 6 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 und 3 aufweisen.
  • Die vorstehend angeführten Aspekte und weitere Aspekte der Erfindung gehen aus dem nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel hervor und werden anhand dieses Ausführungsbeispieles erläutert.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, auf das die Erfindung aber nicht beschränkt ist.
  • 1 zeigt auf teilweise schematisierte Weise in einem Querschnitt und in einem vergrößerten Maßstab – nämlich in etwa 7-facher Vergrößerung gegenüber der natür lichen Größe – einen elektroakustischen Wandler gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, der als Lautsprecher ausgebildet ist und der eine Membran gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält.
  • 2 zeigt in gleichartiger Ansicht wie 1 die Membran des Wandlers von 1 und die mit der Membran zu einem Stück verbundenen Haltemittel für die Membran.
  • 3 zeigt in einer Draufsicht die Membran von 2 samt ihren Haltemitteln.
  • 4 zeigt in gleichartiger Ansicht wie 2, jedoch in einem deutlich größeren Maßstab als 2, einen peripheren Teil der Membran von 2 einschließlich der mit der Membran verbundenen Haltemittel.
  • 5 zeigt analog wie 4 einen weiteren peripheren Bereich der Membran, der dem peripheren Bereich von 4 diametral gegenüberliegt.
  • In 1 ist ein elektroakustischer Wandler 1 dargestellt, der 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 3 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 hohlzylindrischen Topfteil 14 sowie einem von dem Topfteil 14 radial abstehenden Topfkragen 15 besteht. Das gesamte Magnetsystem 9 ist mit dem Topfkragen 15 des Topfes 12 an der zweiten Abwinkelung 4 des Gehäuses 2 befestigt, indem zwischen dem Topfkragen 15 und der zweiten Abwinkelung 4 eine Klebeverbindung vorgesehen ist. Der Topf 12 des Magnetsystems 9 ragt mit seinem Topfboden 13 durch den Durchgang 8 in dem plattenförmigen Gehäuseabschnitt 7 hindurch, wobei zwischen dem plattenförmigen Gehäuseabschnitt 7 und dem Topf 12 durch einen Preßsitz eine mechanisch und akustisch dichte Verbindung gebildet wird, die beispielsweise aber auch 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 kann mit Hilfe des Magnetsystems 9 im wesentlichen parallel zu einer Schwingungsrichtung – die in 1 mit einem Doppelpfeil 18 angegeben ist und die parallel zu der Wandlerachse 5 verläuft – in Schwingung versetzt werden. 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 in bezug auf den vor der Membran 19 liegenden akustischen Freiraum 20 konvex verlaufenden, im wesentlichen kugelkalottenförmigen Zentralbereich 21 auf. Weiterhin 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 derart, daß die Membran 19 trotz ihrer Unterteilung in ihren Zentralbereich 21, ihren Zwischenbereich 22 und ihren Randbereich 23 inhärent steif ist, was im Hinblick auf gute akustische Eigenschaften der Membran 19 und damit des Wandlers 1 vorteilhaft ist. Der ringförmige Zwischenbereich 22 der Membran 19 ist bei dem Wandler 1 zum Befestigen der Schwingspule 17 des Wandlers 1 an der Membran 19 ausgebildet. Auf die Struktur des ringförmigen Zwischenbereiches 22 und die Befestigung der Schwingspule 17 an diesem Zwischenbereich 22 soll nachfolgend näher eingegangen werden.
  • 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 Bereich 27 miteinander verbindenden Verbindungsbereich 28 auf. Der Verbin dungsbereich 28 hat einen wellenförmigen Querschnitt. Die Orientierung des Verbindungsbereiches 28 stimmt zumindest im wesentlichen mit der Schwingungsrichtung 18 der Membran 19 überein. Bezüglich des Verbindungsbereiches 28 ist 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. Der ringförmige Außenbereich 24 der Membran 19 und der erste ringförmige Bereich 26 der Haltemittel 25 gehen stufenlos ineinander über, wie dies 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 worden, daß die Membran 19 samt ihren Haltemitteln 25 in einem einzigen Montagevorgang mit dem Gehäuse 2 des Wandlers 1 verbunden werden kann. 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 weiterhin 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 einwandfreies Funktionieren des Wandlers 1 wichtig und vorteilhaft ist.
  • Bei dem in 1 gezeigten Wandler 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 in 1 gezeigten Wandler 1 ist die Ausbildung der Haltemittel 25 derart, daß der Verbindungsbereich der Haltemittel 25 im Querschnitt S-förmig ist. Weiterhin ist bezüglich der Haltemittel 25 noch darauf hinzuweisen, daß – parallel zu der Schwingungsrichtung 18 der Membran 19 betrachtet – der Verbindungsbereich 28 der Hal temittel 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 in bezug auf die Membran 19 versetzt angeordnet ist, wie dies deutlich aus den 4 und 5 ersichtlich ist. Die S-förmige Ausbildung des Verbindungsbereiches 28 und das Versetzen des zweiten ringförmigen Bereiches 27 in bezug auf die Membran 19 bieten den Vorteil, daß weiche Haltemittel 25 erhalten werden, was hinsichtlich guter akustischer Eigenschaften des Wandlers 1 vorteilhaft ist.
  • Nachfolgend wird auf den ringförmigen Zwischenbereich 22 der Membran 19 näher eingegangen. Der Zwischenbereich 19 dient zum Befestigen der Schwingspule 17 des Wandlers 1 an der Membran 19. 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 ersichtlich ist. Die Trogabschnitte 29 sind im vorliegenden Fall um einen Winkel α von je 18° zueinander gleichmäßig winkelversetzt. Als Folge davon hat die Membran 19 insgesamt zehn (10) solcher Trogabschnitte 29. Die Trogabschnitte 29 weisen 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 grenzt die je radial innen liegende Trogseitenwand 32 an den kalottenförmigen Zentralbereich 21 und die je radial außen liegende Trogseitenwand 32 an den trichterförmigen Randbereich 23. Die Trogabschnitte 29 sind so ausgebildet, 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 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.
  • Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal des Wandlers 1 ist , 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. Jeder erste Keilabschnitt 35 ist 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. Jeder zweite Keilabschnitt 36 ist 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 wird 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 Prinzip um die Tiefe der Trogabschnitte 29 kleiner gewählt werden kann. Hierdurch wird eine relativ kurze und folglich relativ leichte Schwingspule 17 erhalten, zu deren Herstellung relativ wenig Windungen erforderlich sind. Außerdem wird 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 wird kurz auf einige wichtige Dimensionen der Membran 19 und der Haltemittel 25 für die Membran 19 eingegangen. Wie aus 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 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 2 mit D3 und D4 angegeben sind. Der Durchmesser D3 kann beispielsweise 8,4 mm und der Durchmesser D4 7,7 nun 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 d von beispielsweise 19° auf. Wie aus 2 weiterhin 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 ausgehenden Kreisbogen B1 mit einem Radius R1, 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. Bei einem erfindungsgemäßen Wandler 1 bzw. bei einer erfindungsgemäßen Membran 19 kann der ringförmige Zwischenbereich 22 zwischen dem Zentralbereich 21 und dem Randbereich 23 der Membran 19 auch nur aus Trogabschnitten 29 bestehen, zwischen denen in radialer Richtung ein mehr oder minder großer Abstand vorliegt, und wobei in den Gebieten zwischen den Trogabschnitten 29 Membranteile vorgesehen sind, die in einem zu den Trogbodenwänden 30 der Trogabschnitte 29 parallel verlaufenden Niveaubereich liegen, der aber von den Trogbodenwänden 30 der Trogabschnitte 29 in Richtung zu dem vor der Membran 19 liegenden akustischen Freiraum 20 hin versetzt ist.

Claims (6)

  1. Elektroakustischer Wandler (1) mit einer Schwingspule (17) und mit einer Membran (19), die zum Zusammenwirken mit einer in einem vor der Membran (19) liegenden 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 die einen in bezug auf den vor der Membran (19) liegenden akustischen Freiraum (20) konvex verlaufenden Zentralbereich (21) und einen mit dem Zentralbereich (21) über einen ringförmigen Zwischenbereich (22) verbundenen, sich zu dem vor der Membran (19) liegenden akustischen Freiraum (20) hin öffnenden Randbereich (23) aufweist, der in dem Außenbereich (24) der Membran (19) endet, wobei der ringförmige Zwischenbereich (22) der Membran (19) zum Befestigen der Schwingspule (17) des Wandlers (1) an der Membran (19) ausgebildet ist, 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) an den Zentralbereich (21) und die radial außen liegende Seitenwand (32) an den Randbereich (23) grenzt, und 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.
  2. Wandler (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 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 und jeder erste Keilabschnitt (35) 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 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.
  3. Wandler (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (19) in einem Tiefziehverfahren hergestellt worden ist.
  4. Membran (19) für einen elektroakustischen Wandler (1), die 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) im wesentlichen parallel zu einer Schwingungsrichtung (18) in Schwingung versetzbar ist und die einen ringförmigen Außenbereich (24) aufweist und die einen in bezug auf den vor der Membran (19) liegenden akustischen Freiraum (20) konvex verlaufenden Zentralbereich (21) und einen mit dem Zentralbereich (21) über einen ringförmigen Zwischenbereich (22) verbundenen, sich zu dem vor der Membran (19) liegenden akustischen Freiraum (20) hin öffnenden Randbereich (23) aufweist, der in dem Außenbereich (24) der Membran (19) endet, wobei der ringförmige Zwischenbereich (22) der Membran (19) zum Befestigen der Schwingspule (17) eines Wandlers (1) an der Membran (19) ausgebildet ist, 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) an den Zentralbereich (21) und die radial außen liegende Seitenwand (32) an den Randbereich (23) grenzt, und 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.
  5. Membran (19) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, 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 und jeder erste Keilabschnitt (35) 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 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.
  6. Membran (19) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (19) in einem Tiefziehverfahren hergestellt worden ist.
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