DE7919753U1 - Mehrwegfederanordnung fuer einen lautsprecher mit mehrwegmembrane - Google Patents
Mehrwegfederanordnung fuer einen lautsprecher mit mehrwegmembraneInfo
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Description
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Titel sMehrwegf ederanordrfunJT für" elften 5.auts,prooher
mit Mehrwegmembranö· ·· ·ί..ί«· '.ι'ι!,.
Blatt 1.
Anwendungsgebiet
t
Die Erfindung betrifft eine Mehrwegfedoranordnung,die eine
Mehrwegmembrane in ihrer Sohwingungeachse stabilisiert.
Zweck»
Die Erfindung soll Trudel- und Taumelbewegungen der Mehrweg» membranelemente verhindern,die zu Verzerrungen des akustischen
Signals führen.
Stand der Teohnik:
Stand der Teohnik:
Hie bereits bekannt,ist die Schwingung einer Membrane entlang
einer Achse dadurch zu stabilisieren,daß die Membrane in zwei Federebenen aufgehängt wird.Bei gewöhnlichen Einweglautsprechern
sind diese beiden Federebenen eine Feder,die außen an der Membrane
ansetzt und auch die Form einer Gummisioke haben kann,und eine Zentrierfeder, die am Übergang der Me&'^rane zur Antriebsspule
ansetzt.Bei den bekannten Ausführungen von Mehrwegmembranen setzt . diese Zentrierfeder ebenfalls entweder am ersten oder zweiten
Membranelement an.(Quellen:A.BiCohen/: "HlFi- Loudspeakers and
Enclosures",/Verlag:John F.Eider Publisher Inc.New York,/1956,
S.44 bis 47//jA.B.Cohen/:"Mechanical Crossover Characteristics
in Dual Diaphragm Loudspeakers",/journal of the Audio Engineering Society,/Volume 5, January 1957,Number1) ;DE- A- 27 51 700) .
Aus der FE-A-22 96 985 ist ein optoelektronischer Istwertgeber
bei einer Anordnung zur Eegelung der Spulenauslenkung eines
elektrodynamischen Lautsprechers bekannt.
Eegelungsanordnungen für die elektronische Auslenkungskontrolle von Mehrwegmembranen sind bislang nicht bekannt.
Kritik am Stand der Technik:
In den bekannten Konstruktionen einer Mehrwegmembrane befindet sich eine zweite Federebene nur in einigen Fällen als Zentrier=
feder entweder am Spulenhals oder am äußersten Membranelement, während die übrigen Membranelemente nur in einer Federebene auf=
gehängt sind.Dies hat Trudel- und Täumelbewegungen der Membran=
elemente zur Folge,die sich als Verzerrungen des akustischen Signals äußern.
Durch die mit den Koppelfedern konkurrierends Zentrierfeder am
Spulenhals ergibt sich außerdem eine Amplitudeninodulation,Treil
Blatt 2 ί ι ." ····."··"■
sie Impulsanteile aus denj-meciianiHOheh, tlmßulB, fcuf den Laut»
eprecherkorb auskoppelt, die der Absttahlung verloren gehen.
Das Problem der Dämpfung mechanischen Überschwingens der Membranelemente ist nur in einer Konstruktion berücksichtigt
worden(vgl.die Fig.8A und 8B im o.a.Artikel von A.BiCohen).
In diesem Fall nimmt das dämpfende Element jedoch direkt am Koppelvorgang teil.So wird die gesamte weiter zu koppelnde
Energie zeitlich verzögert und im Resultat zur Phasenver= zerrung.
Ein weiteres Problem beim mechanischen Koppeln über eine Feder
ergibt sich durch die herkömmliche Form der Federn. Ihre gewöhnlich sägezahnförmige Querschnittsform ergibt unter=
Bchiedliche rücktreibende Kräfte in den beiden BewegungBXich=
tungen der Membrane,weil jede Sägezahnflanke nur in der Riohtung federt, in der sie gekrümmt wird, so daß der Teil der Feder, der in
der einen Bewegungsrichtung wirkt,eine andere tangentiale Feder= breite bzw.ein anderes Umfangsintegral hat als der andere.
.Diese Kritik gilt sinngemäß für rechteckige oder trapezförmige
Querschnitte.Nur bei gleichförmig gekrümmtem Querschnitt,wie er
bisher nur bei Kalottenhochtönern verwendet wird,ergibt sich
insofern eine Verbesserung, als in den federnden Zonen wenigstens auch eine Streckung möglich ist.Es ist jedoch zu bedenken, daß
diese Federn ja in radialer Richtung Verbreiterung aufweisen. Somit ist eine Symmetrie, die im radialen Querschnitt noch gegeben
ist,bei der üblichen Ringform nicht mehr vorhanden.Praktisch nimant
also die Federkonstante in radialer Richtung zum Mittelpunkt hin ab.
Aufgabe:
Aufgabe:
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin,eine
dynamische Stabilisierung einer Mehrwegmembrane gegen Trudel—
und Taumelbewegungen ohne Auskopplung von Impulsanteilen zu bewirken.
Lösung:
Lösung:
Die Aufgabe wird bei einem Lautsprecher mit Mehrwegmembrane entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 durch die im
kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Blatt 3 :
Vorteilhafte Ausgestaltungen der
Die Koppelfedern haben eine nach Abb.3 gestaltete Querschnitts»
geometrie.Die Änderung der Querschnittsdioke in radialer Richtung
"bewirkt eine Aufhebung der durch radiale Verbreiterung der Federn entstehenden radialen Änderung der Federkonstante.
Ein mechanisches Überschwingen wird durch Dämpfungeelemente nach Abb.4 verhindert.Diese Elemente liegen entweder an den Federn an
oder befinden sich in geringem Abstand davon,sind jedoch immer nur mit den einzukoppelnden Stützen verbunden.Das Ziel der
praktischen Ausführung muß sein,daß die Dämpfungselemente die Kopplxing selbst möglichst wenig beeinflussen, jedoch die durch
Überschwingen erzeugten hohen Frequenzanteile mechanisch aus= koppeln und wegfiltern.
Eine elektronische Regelung der Mehrwegmembrane wird dadurch erreicht,daß an den Stützen Istwertgeber befestigt sind,deren
' Signalgrößen im gleichen Verhältnis zueinander stehen wie die Abstrahlflächen der zugehörigen Membranelemente.Voraussetzung
für ein Funktionieren ist Interferenzfreih.eit der Mehrwegmembrane.
Durch Variation der Signalgrößenverhältnisse und -änderung läßt sich zudem eine beliebige Expansion,Kompression oder Amplituden=
S begrenzung einstellen.Grundsätzlich eignen sich alle bekanrten
j Istwertgeberkonstruktionen für die Regelung einer Mehrwegmembrane.
Ausftthrungsbeispiel,dargestellt mittels der Abbildungen 1 bis 5*
Die Mehrwegfeder(von der Seite-gesehen in Abb.1)besteht aus den
Stützen(1 ,-2, 3) und den Koppelf edern( 10,11 ,12). Dabei ist das
Mehrwegfederelement( 1,1 θ) dem Hochtonmenrbranelement( 4), das Mehr=
wegfederelement( 2,11 ) dem Mitteltonmembranelement( 5)und das Mehr=
wegfederelement( 3,12)dem Baßmembranelement( 6) zugeordnet.
Abb.2 zeigt die Mehrwegfeder in Auslenkungsrichtung gesehen. Jedes der zwei Mehrwegfederelemente( 2,11 und 3,12)besteht aus drei
Stützen und drei halbkreisförmigen Koppelfedern,das Mehrwegfeder~
element(1,iO)besteht aus einer Stütze und einer konzentrischen
Koppelfeder.Die Mehrwegfederelemente enthalten feine, starre Ver= bindungen zwischen den zum jeweiligen Element gehörigen Stützen
und Koppelfedern.
Blatt 4 ι Ι , ' ί ' I , ·'··"·■'
Die Mehrwegfeder unterscheidet sich'Von'den'bekannten Feder»
aufhängungen für Membranen dadurch, daß jedes Membranelement in zwei zur Abstrahlrichtung senkrechten, zueinander pai^allelen
Ebenen gefedert ist.Dabei ist die eine Ebene die Membranebene,
die andere eine durch nach hinten1 führende Stützen definierte Ebene.Die Koppelfedern dürfen eine Bewegung der Stützen nur in
Arbeitsrichtung erlauben.Dies kann durch die Ausbildung zu einer breiten Blattfeder bewirkt werden, besser aber einer Kreisfeder
mit konzentrischer Faltung oder einem Kreissektor derselben. Die Koppelfedern sollen eine möglichst kleine Oberfläche haben,
damit sie wenig Schall abstrahlen und sich der abgestrahlte Schall durch Interferenz von mit— und gegenphasigem Anteil um die Feder
herum auslöscht.Insbesondere die Kopplungsfeder am Hbchtonelement
muß also sehr klein sein.Andererseits darf die radiale Feder= länge nicht zu kurz sein,damit nicht Kompression eintritt.
Die radiale Federlänge der Koppelfedern innerhalb der Mehrweg= feder soll auf jeden Fall mindestens gleichlang und ihre Feder=
"konstante höchstens gleichgroß sein wie die der Koppelfedern innerhalb der Mehrwegmembrane, damit die verkoppelten Kräfte zum
größeren Teil innerhalb der Mehrwegmembrane arbeiten und die Stützen und die Mehrwegfeder leicht ausgeführt werden können.
So kann die für jeden Weg verfügbare Masse zui Versteifung der
Membranelemente eingesetzt werden.
Die Koppelfedern haben eine Querschnittsform,wie in Abb.3 für
die Feder(i1 )dargestellt.Die in radialer Richtung gleichbleibende
Federkonstante wird durch eine Manipulation der Querschnittsform erreicht.Wird das Federmaterial an einer bestimmten Stelle
dicker gemacht,so wird dort die Federkonstante größer—ebenso,
venn die Krümmung bis zum Wendepunkt der Krümmungskurve einen kürzeren oder flacheren Bogen beschreibt .Eine Änderung der
Federkonstante läßt sich also durch Geometrievariationen dieser Art erzielen.
Da die Federcharakteristik gemäß der Erfindung nur durch Manipu= lation der Querschnittsform erzielt wird.können durch die Fahl
des Federmaterials alle Anforderungen an Elastizität bzw. Dämpfung der Feder erfüllt werden.Dadurch kann wiederum eine
Verbesserung des Koppel Verhaltens und somit Verminderung von Phasenverzerrungen und Ober schwingen erreicht werden.
Abb.4 zeigt die Däiüpfungse'lementeii'Tj'im· Sclüii-fctydie an allen
Koppelfedern angebracht sind und beispielsweise aus einer Mischung von Gummi und Asbestfasern bestehen.Die Dämpf ungs»
elemente sind jeweils mit dem äußeren Membxanelement- verbunden
und koppeln deshalb auch die aufgenommene Energie in deTselben Eichtung wie die Koppelfedern weiter.
Abb.5 zeigt einen Istwertgeber(i5)für optoelektronische Istwert=
darstellung.Er besteht aus einer Schablone mit dreieckigen Öffnungen,die in dem PeId(I6)von Licht durchstrahlt werden,
wenn sie in horizontaler Eichtung ausgelenkir wird.Dabei ist die linke Öffnung der Modulator des Lichtsenders,wenn die Mem=
brane in positiver Eichtung ausgelenkt wird,und die rechte Öffnung der Modulator, w^nn die Membrane in negativer Eichtung
aus der Hullage ausgelenkt wird.Gezeichneii ist die Hullage. Lichtsender und Lichtempfänger sind starr mit dem Lautsprecher=
korb(i3)verbunden.
Jedes der drei Mehrwegfederelemente enthält einen derartigen
"Istwertgeber.Die Anpassung an die Abstrahlfläche des zugehörigen
Mehrwegmembranelementes geschieht durch Änderung der spitzen Öffnungswinkel der dreieckigen Öffnungen,kann aber auch durch
Änderung der durch die Fläche(16)durchtretenden Lichtmenge oder
der Lichtempfängerempfindlichkeit erreicht werden.Die Addition der Signalgrößen ergibt schließlich das Maß für die elektro=
nische Eegelung.
• fll · I · ti IMI Il
ffBZÜSSZEICHEHLISTE zu den Abbildungen 1 "bis 5
1,2,3...Stützen zwischen Menibranelementen tmd Mehrwegfeder·
4· · · · · · Λ .WegiHbehtonmenrbranelement'
5·..·.·· 2.¥egiMitteltonmem1tranelement
6....... 3.¥eg:Bkßmem"branelement
7.......1 .TfegtHbchtonfeder der Hehnfegmemhrane
8 . 2.¥eg:Mitteliionfeder der Mehrwegmeinbrane
9 3.Veg:lkßf;eder der Mehrwegmembrane
10 1 .WegtHochtonfeder der Mehrwegfeder
11 S.WegiMitteltonfeder der Mehrwegfeder
12 3.WegsBaßfeder der Mehrwegfeder
13 laut sprecherkorb, solidarisch mit dem Gehäuse
14 Antriehsspule
15* optoelektronische Istwertgeher
16......Iiichtdurchtrittsoffnung der Schablone
17..... .Dämpfungselemente
Claims (4)
- amtl. Aktenzeichen ι? ?Ί TJ ή/\β1^ΐ_2ί .'' ' .*": .·* TdjraljMehrvegfederanordnung für einen Lautsprechermit Mehiwagmembrane ^****^
Blatt1I.Lautsprecher mit Mehrwegnembrano,die- im vorderen Hand eines Lautsprecherkorbes(i 3)mit der Feder(9) aufgehängt ist,- durch eine Tauchspule(i 4)angetrieben wird,- aus konzentrischen Membraneleiaenten( 4,5 > 6) zusammengesetzt ist, welche untereinander durch die Eoppelfedern( 7,8) verbunden sind,- oei der die verschiedenen Feder— Masse— Elemente(4»5»6,7,8,9) nach Art einer mechanischen Frequenzweiche so gekoppelt sind, daß bei hohen Frequenzen das Hoehtonmembranelement( 4) allein schsing-fc und bsi tisferen Frequenzen die veiter asx&ea. liegenden Mambranelemente(5»6)in die Schwingung eingekoppeli? werden,gekennzeichnet durch- eine Mehrwegfederanordnung{1 ,2,3,10,11 ,12),die"- an der Hücks~ite des.Lautsprecherkorbes(13)aufgehängt ist, ~ bei der K.opp^lfedern(1 0,11 ,1 2)in einer Ebene aufgespannt sind- und bei der zwischen den Koppelfedern(i 0,11,12)stützen(i, 2,3) ansetzen,die mit den jeweils zugehörigen Membranelementen(4,5»6) starr verbunden sind( Abb.1,2). - 2.Lautsprecher nach Pn-fcBiffrfcnspruoh 1 ,gekennzeichnet durch- eine Querschnittsgeometrie der Koppelfedern(i 0.11.12).deren Dicke zum Mittelpunkt der konzentrischen Federnhin zunimmt(Abb.3).
- 3.Lautsprecher nach Patontyansp:ruoh 1 ,gekennzeichnet durch- Dämpfungselemente(i 7),die jeweils vor und.hinter den Koppelfeder^ 10,11 ,1 2)an den einzukoppelnden Stützen( 2,3)und dem Lautsprecherkorb(i 3)befestigt sind und entweder unmittelbar anliegend oder mit Zwischenraum zu den Koppelf edern(i 0,11,1 2) angeordnet sind(Abb,4).amtl..flktenzeichen? *
!Pitel tMehrwegf ederanordnung fur exh'enmit Mehrweginembrane
Blatt 2AHSPBUCHE
- 4.Lautsprecher nach spruoh 1 ,gekennzeichnet durch- optoelektronische Istwertgeber an jeweils einer Stützet 1,2,3) jedes Mehrwegfederelementes(i ,10,2,11, 3,1 2), die— aus einer lichtundurchlässigen Scha"blone(i 5)miir symmetrischen Lichtdurchtrittsoffnungen bestehen, die- die Form von gleichschenkeligen Dreiecken haten,deren Schenkel gerade oder gekrümmt sind und die— ein ülächenverhiCtnis zueinander haben Tiie die mit innen starr über die Stützen( 1,2, 3)verbundenen Mem"branelemente( 4,5,6), ee
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19797919753 DE7919753U1 (de) | 1979-07-10 | 1979-07-10 | Mehrwegfederanordnung fuer einen lautsprecher mit mehrwegmembrane |
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DE7919753U1 true DE7919753U1 (de) | 1983-04-07 |
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ID=6705601
Family Applications (1)
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DE19797919753 Expired DE7919753U1 (de) | 1979-07-10 | 1979-07-10 | Mehrwegfederanordnung fuer einen lautsprecher mit mehrwegmembrane |
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DE (1) | DE7919753U1 (de) |
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1979
- 1979-07-10 DE DE19797919753 patent/DE7919753U1/de not_active Expired
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