EP2026595B1 - Koaxiallautsprecher - Google Patents

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EP2026595B1
EP2026595B1 EP07114327A EP07114327A EP2026595B1 EP 2026595 B1 EP2026595 B1 EP 2026595B1 EP 07114327 A EP07114327 A EP 07114327A EP 07114327 A EP07114327 A EP 07114327A EP 2026595 B1 EP2026595 B1 EP 2026595B1
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/24—Structural combinations of separate transducers or of two parts of the same transducer and responsive respectively to two or more frequency ranges

Definitions

  • the invention relates to a coaxial loudspeaker comprising a tweeter and a woofer / woofer with a conical membrane suspended in a loudspeaker frame which comprises at its tapered end an electromagnetic drive fixed to the loudspeaker basket, in the region of which the tweeter is arranged whose sound emitting surface points away from this drive.
  • Characteristic of previous coaxial loudspeakers such as those in the publications DE-PS 941 674 . DE-102 32 118 C1 . DE 86 10 875 U1 ( EP 0 242 856 A2 ) and DE 92 10 463 U1 described coaxial speaker is that a tweeter is disposed within the one cone forming cone cone of the woofer / midrange.
  • DE 86 10 875 U1 a coaxial loudspeaker of the type mentioned above with a positioning of the tweeter at the tapered end of the bell, fixed to the loudspeaker basket of the woofer / midrange.
  • EP 0164 942 A2 discloses a loudspeaker with a plurality of drive units, in which the low-frequency drive has a loudspeaker cone arranged reversely to the listener.
  • the high frequency drive is located near the end of the extended voice coil bobbin mounted on the inversely oriented speaker cone.
  • EP 1 515 584 A1 relates to a tweeter consisting of a distributor and transducers on a first frequency band with a first diaphragm and an electromagnetic drive unit for this membrane and a second diaphragm for a second frequency band and the drive unit, wherein the membrane of the first transducer describes a cavity in which accommodates the drive unit on the turn of the second transducer is arranged with its drive unit. Both transducers are located on an imaginary central axis and are aligned with respect to the sound radiation in one direction.
  • Coaxial loudspeakers with flat or convex woofers and midrange speakers are also known which do not suffer from the problems associated with coaxial loudspeakers based on a horn.
  • the arrangement of the tweeter requires even more additional parts and increased assembly costs in these coaxial speakers.
  • these coaxial speakers are characterized by a complex support structure for the tweeter.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a coaxial loudspeaker of the type mentioned, which does not suffer from the caused by a horn sound bundling conventional coaxial speakers with low / midrange cone cone and ensures a simple and inexpensive installation of the tweeter.
  • coaxial loudspeaker is thus constructed so that the sound radiation of low and medium frequencies does not take place in a conventional manner via the horn of the woofer / midrange, ie on the convex outside of its cone cone, but on the outside through the loudspeaker basket through.
  • a sound bundling lower than middle frequencies is eliminated and a distortion of high frequency in the arrangement of the tweeter in the conical membrane of the woofer / midrange eliminates the invention comes to rest on the concave curved outside of the cone diaphragm.
  • the coaxial loudspeaker according to the invention therefore corresponds to the known coaxial loudspeakers with convex low / mid-tone membrane, without taking their disadvantage in terms of complexity of the support structure, in particular with regard to fixation of the tweeter. Due to the present invention lying in Schallabstrahlraum speaker basket this can be used according to claim 2 advantageous for easy mounting of the tweeter, namely outside of its tapered end.
  • the embodiment according to claim 3 has the advantage of a simple and effective support for the electromagnetic drive of the conical membrane of the woofer / midrange.
  • the space provided for this spacer is formed according to claim 4 as a cup, which in addition to a stable mounting of the electromagnetic drive for the bass / midrange has the advantage of forming a suitable resonance chamber for the tweeter.
  • claims 5 and 8 contribute to the simple and cost-effective production of the coaxial loudspeaker.
  • the embodiment of claim 6 allows a simple and effective acoustic filtering of high frequencies and resonances of the centering of the conical membrane of the woofer / midrange.
  • the embodiment of claim 7 has the advantage of low sound bundling of high frequencies.
  • bass / midrange also includes a pure midrange for generating exclusively middle frequencies of the hearing spectrum or a pure woofer for generating only low frequencies of the hearing spectrum.
  • Coaxial loudspeakers shown comprises a loudspeaker frame 11 with a rim forming the outer mounting ring 12 and the basket bottom forming inner support ring 13 of smaller diameter, which is axially offset to the mounting ring and connected by struts 2 with this, at mutually identical distance radially to both rings 12th , 13 are lost.
  • the inner support ring 13 comprises an outer flat ring member 13a, a generally conical intermediate member 13b inwardly inwardly therefrom, and an inner flat annular member 13c which is connected to a support ring 13d via radially extending, mutually identically spaced struts 2a.
  • the loudspeaker frame 11 forms in a conventional manner part of a woofer / midrange, which moreover comprises a conical membrane 5, whose large diameter edge is suspended via a bead 5a on the edge of the basket and their small diameter edge via a spider 7 on the ring member 13a of the loudspeaker frame 11.
  • the tweeter of Koaxiallaut ceremoniesers is formed as a dome tweeter and thus comprises a dome 9, which is peripherally clamped by a bead 9a on a ring structure 9b, which contains a non-executed in detail electromagnetic drive and has a central opening 9c.
  • the tweeter is inserted into a cup 4 and glued to its edge.
  • the cup 4 is formed integrally with the support ring 13d and extends into the speaker basket.
  • the cup determines the resonance volume of the tweeter whose opening 9 c opens into the interior of the cup 4.
  • the electromagnetic drive 8 is fixedly connected to the outside of the flat bottom of the cup 4. By virtue of this arrangement, the drive 8 is at least substantially located in the space adjacent to the convexly curved outer side of the cone diaphragm 5.
  • the voice coil 6 of the woofer / midrange connected to the inner edge of the conical membrane 5 passes through an annular gap in the permanent magnet of the drive 8.
  • a ring 10 of sound absorbing material is disposed externally over the struts 2a and covers the spaces between the struts 2a. This located above the spider 7 in Schallabstrahlraum 1 ring 10 absorbs lying over the middle frequency range sound emitted from the cone diaphragm 5 at a level which is lower than the useful signal level of the woofer / midrange.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Koaxiallautsprecher aufweisend einen Hochtöner und einen Tief/Mitteltöner mit einer in einem Lautsprecherkorb aufgehängten Konusmembran, die an ihrem verjüngten Ende einen am Lautsprecherkorb fixierten elektromagnetischen Antrieb umfasst, in dessen Bereich der Hochtöner angeordnet ist, dessen Schallabstrahlfläche von diesem Antrieb weg weist.
  • Kennzeichnend für bisherige Koaxiallautsprecher, wie beispielsweise die in den Druckschriften DE-PS 941 674 , DE-102 32 118 C1 , DE 86 10 875 U1 ( EP 0 242 856 A2 ) und DE 92 10 463 U1 beschriebenen Koaxiallautsprecher ist, dass innerhalb der einen Schalltrichter bildenden Konusmembran des Tief/Mitteltöners ein Hochtöner angeordnet ist. Von den genannten Druckschriften offenbart die DE 86 10 875 U1 einen Koaxiallautsprecher der eingangs genannten Art mit einer Positionierung des Hochtöners am verjüngten Ende des Schalltrichters, fixiert am Lautsprecherkorb des Tief/Mitteltöners.
  • EP 0164 942 A2 offenbart einen Lautsprecher mit mehreren Antriebseinheiten, bei dem der Niederfrequenzantrieb einen zum Hörer umgekehrt angeordneten Lautsprecherkonus aufweist. Der Hochfrequenzantrieb befindet sich in der Nähe des dem Endes des an dem umgekehrt ausgerichteten Lautsprecherkonus befestigten verlängerten Schwingspulenträgers.
  • EP 1 515 584 A1 betrifft einen Hochtonlautsprecher bestehend aus einem Verteiler und Schallwandlern auf einem ersten Frequenzband mit einer ersten Membran und einer elektromagnetischen Antriebseinheit für diese Membran sowie einer zweiten Membran für ein zweites Frequenzband und deren Antriebseinheit, wobei die Membran des ersten Schallwandlers einen Hohlraum beschreibt in dem die Antriebseinheit untergebracht auf dem wiederum der zweite Schallwandler mit seiner Antriebseinheit angeordnet ist. Beide Schallwandler befinden sich auf einer gedachten zentralen Achse und sind bezüglich der Schallabstrahlung in eine Richtung ausgerichtet.
  • Die Nachteile dieser bisherigen Koaxiallautsprecher sind, dass aufgrund des genutzten Schalltrichterprinzips der Schall mit steigender Frequenz zunehmend stärker gebündelt abgestrahlt wird, und dass die Hochtonwiedergabe durch Einbettung des Hochtöners in den Schalltrichter verzerrt wird. Außerdem erfordert die Fixierung des Hochtöners zusätzliche Teile.
  • Es sind auch Koaxiallautsprecher mit flachen oder konvexen Tief/Mitteltönern bekannt, die nicht an den Problemen leiden, die mit Koaxiallautsprechern auf Grundlage eines Schalltrichters einhergehen. Die Anordnung des Hochtöners erfordert bei diesen Koaxiallautsprechern jedoch noch mehr zusätzliche Teile und erhöhten Montageaufwand. Außerdem zeichnen sich diese Koaxiallautsprecher durch eine komplexe Stützstruktur für den Hochtöner aus.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Koaxiallautsprecher der eingangs genannten Art zu schaffen, der nicht an der durch einen Schalltrichter hervorgerufenen Schallbündelung herkömmlicher Koaxiallautsprecher mit Tief/Mittelton-Konusmembran leidet und der eine einfache und kostengünstige Montage des Hochtöners gewährleistet.
  • Gelöst wird diese Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Erfindungsgemäß ist demnach der eingangs genannte Koaxiallautsprecher so aufgebaut, dass die Schallabstrahlung tiefer und mittlerer Frequenzen nicht in herkömmlicher Weise über den Schalltrichter des Tief/Mitteltöners, also über die konvex gekrümmte Außenseite seiner Konusmembran erfolgt, sondern über deren Außenseite durch den Lautsprecherkorb hindurch erfolgt. Eine Schallbündelung tiefer wie mittlerer Frequenzen entfällt und eine Verzerrung hoher Frequenz bei Anordnung des Hochtöners in der Konusmembran des Tief/Mitteltöners entfällt, der erfindungsgemäß auf der konkav gekrümmten Außenseite der Konusmembran zu liegen kommt.
  • Bezüglich der Abstrahlcharakteristika entspricht der erfindungsgemäße Koaxiallautsprecher daher den bekannten Koaxiallautsprechern mit konvexer Tief/Mitteltonmembran, ohne deren Nachteil in Bezug auf Komplexität der Stützstruktur insbesondere bezüglich Fixierung des Hochtöners zu übernehmen. Aufgrund des erfindungsgemäß in Schallabstrahlrichtung liegenden Lautsprecherkorbs kann dieser gemäß Anspruch 2 vorteilhaft zur einfachen Halterung des Hochtöners, nämlich außen an seinem verjüngten Ende, genutzt werden.
  • Die Ausführungsform gemäß Anspruch 3 hat den Vorteil einer einfachen und wirksamen Halterung für den elektromagnetischen Antrieb der Konusmembran des Tief/Mitteltöners. Der hierfür vorgesehene Abstandhalter ist gemäß Anspruch 4 als Becher gebildet, der neben einer stabilen Halterung des elektromagnetischen Antriebs für den Tief/Mitteltöner den Vorteil hat, für den Hochtöner einen geeigneten Resonanzraum zu bilden.
  • Die Ausführungsformen der Ansprüche 5 und 8 tragen zur einfachen und kostengünstigen Fertigung des Koaxiallautsprechers bei.
  • Die Ausführungsform des Anspruchs 6 ermöglicht eine einfache und wirkungsvolle akustische Filterung von hohen Frequenzen und Resonanzen der Zentrierung der Konusmembran des Tief/Mitteltöners.
  • Die Ausführungsform des Anspruchs 7 hat den Vorteil einer geringen Schallbündelung hoher Frequenzen.
  • Soweit vorliegend von einem Tief/Mitteltöner die Rede ist, ist darunter ein Lautsprecher bzw. Lautsprecherbestandteil zu verstehen, der tiefe und mittlere Frequenzen erzeugt. Von der Bezeichnung Tief/Mitteltöner ist jedoch vorliegend auch ein reiner Mitteltöner zur Erzeugung von ausschließlich mittleren Frequenzen des Hörspektrums oder ein reiner Tieftöner zur Erzeugung von ausschließlich tiefen Frequenzen des Hörspektrum umfasst.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
    • Fig. 1 eine Draufsicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Koaxiallautsprechers, wobei ein Ring aus Schall absorbierendem Material am Boden des Lautsprecherkorbs entfernt ist,
    • Fig. 2 eine Querschnittsansicht des Koaxiallautsprechers von Fig. 1 wobei der Ring aus Schall absorbierendem Material am Boden des Lautsprecherkorbs positioniert ist, und
    • Fig. 3 eine stark schematisierte Darstellung der Ansicht von Fig. 2, wobei der Ring aus Schall absorbierendem Material größerflächig ist als in Fig. 2 und im Bereich eines konusförmigen perforierten Bodenteils des Lautsprecherkorbs zu liegen kommt.
  • Der in Fig. 1 bis 3 gezeigte Koaxiallautsprecher umfasst einen Lautsprecherkorb 11 mit einem den Korbrand bildenden äußeren Montagering 12 und einem den Korbboden bildenden inneren Halterungsring 13 kleineren Durchmessers, der axial zum Montagering versetzt angeordnet und über Streben 2 mit diesem verbunden ist, die unter gegenseitig identischem Abstand radial zu beiden Ringen 12, 13 verlaufen. Der innere Halterungsring 13 umfasst einen außen liegenden flachen Ringteil 13a, einen sich daran einwärts anschließenden allgemein konusförmigen Zwischenteil 13b und einen innen liegenden flachen Ringteil 13c, der über radial verlaufende, gegenseitig identisch beabstandete Streben 2a mit einem Tragring 13d verbunden ist.
  • Der Lautsprecherkorb 11 bildet in an sich bekannter Weise Teil eines Tief/Mitteltöners, der im Übrigen eine Konusmembran 5 umfasst, deren durchmessergroße Rand über eine Sicke 5a am Korbrand und deren durchmesserkleine Rand über eine Zentrierspinne 7 am Ringteil 13a des Lautsprecherkorbs 11 aufgehängt ist.
  • Der Hochtöner des Koaxiallautsprechers ist als Kalotten-Hochtöner gebildet und umfasst demnach eine Kalotte 9, die randseitig über eine Sicke 9a an einer Ringstruktur 9b eingespannt ist, die einen nicht im Detail ausgeführten elektromagnetischen Antrieb enthält und einen zentralen Durchbruch 9c besitzt. Der Hochtöner ist in einen Becher 4 eingesetzt und mit dessen Rand verklebt. Der Becher 4 ist einstückig mit dem Tragring 13d gebildet und erstreckt sich in den Lautsprecherkorb hinein. Der Becher legt das Resonanzvolumen des Hochtöners fest, dessen Durchbruch 9c in das Innere des Bechers 4 ausmündet. Der elektromagnetische Antrieb 8 ist fest mit der Außenseite des ebenen Bodens des Bechers 4 verbunden. Durch diese Anordnung kommt der Antrieb 8 zumindest im Wesentlichen in dem Raum zu liegen, der an die konvex gekrümmte Außenseite der Konusmembran 5 angrenzt. In an sich bekannter Weise durchsetzt die mit dem Innenrand der Konusmembran 5 verbundene Schwingspule 6 des Tief/Mitteltöners einen Ringspalt im Permanentmagneten des Antriebs 8.
  • Ein Ring 10 aus Schall absorbierendem Material ist außen über den Streben 2a angeordnet und deckt die Zwischenräume zwischen den Streben 2a ab. Dieser über der Zentrierspinne 7 in Schallabstrahlrichtung 1 liegende Ring 10 absorbiert über dem mittleren Frequenzbereich liegenden Schall, der von der Konusmembran 5 mit einem Pegel abgestrahlt wird, der niedriger ist als der Nutzsignalpegel des Tief/Mitteltöners.

Claims (8)

  1. Koaxiallautsprecher, aufweisend einen Hochtöner (9 9a, 9b, 9c) und einen Tief/Mitteltöner (5, 8, 11) mit einer in einem Lautsprecherkorb (11) aufgehängten Konusmembran (5), die an ihrem verjüngten Ende einen am Lautsprecherkorb (11) fixierten elektromagnetischen Antrieb (8) umfasst, in dessen Bereich der Hochtöner (9, 9a, 9b, 9c) angeordnet ist, dessen Schallabstrahlfläche von diesem Antrieb weg weist, dadurch gekennzeichnet,
    - dass der elektromagnetische Antrieb (8) für die Konusmembran (5) des Tief/Mitteltöners (5, 8, 11) im Wesentlichen innerhalb des Raums liegt, der an die konvex gekrümmte Außenseite der Konusmembran (5) angrenzt, und
    - dass der Hochtöner (9, 9a, 9b, 9c) außerhalb dieses Raums angeordnet ist.
  2. Koaxiallautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hochtöner (9, 9a, 9b, 9c) am Boden des Lautsprecherkorbs (11) angebracht ist.
  3. Koaxiallautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromagnetische Antrieb (8) für die Konusmembran (5) des Tief/Mitteltöners (5, 8, 11) über einen Abstandhalter (4) am Boden des Lautsprecherkorbs (11) angebracht ist..
  4. Koaxiallautsprecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandhalter (11) als Becher gebildet ist, dessen Boden den elektromagnetischen Antrieb (8) trägt und dessen Rand mit der Rückseite des Hochtöners (9, 9a, 9b, 9c) verbunden ist und dessen Resonanzraum festlegt.
  5. Koaxiallautsprecher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Becher (11) einstückig mit dem Lautsprecherkorb (11) gebildet ist.
  6. Koaxiallautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Schallabstrahlrichtung des Koaxiallautsprechers vor einer Zentrierspinne (7) für dessen Konusmembran (5) eine Abdeckung (10) aus hohe Frequenzen absorbierendem Material angeordnet ist.
  7. Koaxiallautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (9) des Hochtöners (9, 9a, 9b, 9c) als Kalotte gebildet ist.
  8. Koaxiallautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lautsprecherkorb (11) als Druckgussteil aus vor allem einer Aluminiumlegierung gebildet ist.
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