EP0270981A2 - Loudspeaker - Google Patents
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- H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
- H04R9/02—Details
- H04R9/04—Construction, mounting, or centering of coil
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- H04R9/04—Construction, mounting, or centering of coil
- H04R9/045—Mounting
Definitions
- the invention relates to a loudspeaker according to the preamble of patent claim 1.
- Cone loudspeakers are generally used for the acoustic reproduction of low frequencies. Since a spherical radiation pattern is generally desired, a cone loudspeaker can only be used up to an audio frequency whose wavelength corresponds approximately to that of the circumference of the loudspeaker. Tone frequencies with a shorter wavelength produce a directional sound field. To avoid such a directivity, higher frequencies are attenuated by means of a crossover. Crossovers result in a higher distortion factor.
- the invention has for its object to provide a loudspeaker with a directional effect that is not too large and does not require a crossover.
- a light, but inherently stable loudspeaker membrane which is rigidly coupled to the voice coil, is a prerequisite for faithful reproduction of the input signal.
- the principle of the invention is that the voice coil is not rigidly connected to the membrane, but is connected via a resilient part. This gives the speaker the function of a mechanical low pass.
- the limit frequency of this speaker can be determined by the elasticity and shape of the resilient part.
- a membrane 1 is connected via a centering membrane 2 to the loudspeaker frame 6 and via a resilient part 3 to a voice coil former 4.
- a voice coil 5 is attached to the carrier 4.
- the resilient part 3 is part of the centering membrane 2.
- the membrane 1 is connected to the centering membrane 2 along a connecting line 7 which is closer to the inner edge than to the outer edge of the centering membrane 2.
- the membrane 1 can also be designed as a flat disk or as a spherical shell section.
- the centering membrane 2 is fixedly mounted with its end facing away from the voice coil support 4, ie connected to the loudspeaker basket 6 enclosing the membrane 1.
- a dust protection cap 8 prevents the voice coil bobbin 4 from being blocked by foreign bodies in the air gap of the magnet system and at the same time prevents partial vibrations of the membrane.
- Fig. 2 shows a modification of the loudspeaker according to Fig. 1.
- the low-pass effect is achieved in that the centering membrane 2 is not connected to the end of the voice coil bobbin 4, but to a point between the two ends, that is, a tap of the voice coil bobbin 4 and also the front end of the voice coil former 4 is connected to the membrane 1 via the resilient part 3.
- the part 3 has a similar effect to the corresponding part 3 in FIG. 1.
- the material of the part 3 is the same as that of the centering membrane 2, preferably an impregnated textile fabric. Such a fabric has the advantage that it allows precise movements in the axial direction and at the same time enables precise centering for all axial movements.
- Part 3 consists of an impregnated fabric, because the impregnation ensures the hardness of the fabric and the durability of the waveform (sinus, saw or trapezoidal shape) imprinted on the fabric.
- FIG. 3 shows a loudspeaker in which the membrane 1 is connected to the voice coil former 4 via a foam body 3.
- the foam body 3 on the one hand, supports the membrane 1 and, on the other hand, is glued to the voice coil former 4 in the plane of the centering membrane 2 via the inner part of the centering membrane 2.
- the foam body 3 can be made airtight so that it also replaces the dust protection cap 8.
- FIG. 4 shows a frequency characteristic for one of the loudspeakers shown in FIGS. 1 to 3.
- the curve (A) shows a loudspeaker without the resilient part 3.
- the curve (B) shows the characteristics of a loudspeaker with a resilient part 3. The reduction in the amplitude for higher frequencies from 600 Hz, that is to say the desired low-pass effect, is clearly recognizable.
- FIG. 5 shows a further development of the invention.
- the front end of the voice coil bobbin 4, ie facing the membrane 1 is connected to the membrane 1 via the first centering membrane 2a.
- centering membrane 2a and membrane 1 are made from one part, that is to say consist of a homogeneous material throughout. Only the thickness of the centering membrane 2a is approximately less than the thickness of the deep-drawn membrane 1, due to the production of the meandering shape of the centering membrane 2a.
- the first centering membrane 2a and the membrane 1 are thus produced by the same tool, which thus simultaneously produces the conical membrane 1 and the centering membrane 2a, which is directly homogeneously connected to it, from a sheet-like material, each with the desired shape.
- the voice coil support 4 is connected via the second centering membrane 2b to a stationary point, namely the speaker cage 6.
- the membrane 1 is a plastic or plastic membrane.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Lautsprecher nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a loudspeaker according to the preamble of patent claim 1.
Für die akustische Wiedergabe tiefer Frequenzen werden allgemein Konuslautsprecher verwendet. Da im allgemeinen eine kugelförmige Abstrahlcharakteristik gewünscht wird, ist ein Konuslautsprecher nur bis zu einer Tonfrequenz einsetzbar, deren Wellenlänge etwa der des Umfangs des Lautsprechers entspricht. Tonfrequenzen mit einer kürzeren Wellenlänge erzeugen ein gerichtetes Schallfeld. Zur Vermeidung einer solchen Richtwirkung werden höhere Frequenzen mittels einer Frequenzweiche weggedämpft. Frequenzweichen bewirken einen höheren Klirrfaktor.Cone loudspeakers are generally used for the acoustic reproduction of low frequencies. Since a spherical radiation pattern is generally desired, a cone loudspeaker can only be used up to an audio frequency whose wavelength corresponds approximately to that of the circumference of the loudspeaker. Tone frequencies with a shorter wavelength produce a directional sound field. To avoid such a directivity, higher frequencies are attenuated by means of a crossover. Crossovers result in a higher distortion factor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lautsprecher mit einer nicht allzugroßen Richtwirkung zu schaffen, der keine Frequenzweiche benötigt.The invention has for its object to provide a loudspeaker with a directional effect that is not too large and does not require a crossover.
Diese Aufgabe wird bei einem Lautsprecher nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die im Kennzeichen angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved in a loudspeaker according to the preamble of claim 1 by the features specified in the characterizing part.
Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.Further developments and advantageous embodiments are given in the subclaims.
Bei Lautsprechersystemen ist für eine naturgetreue Wiedergabe des Eingangssignals eine leichte, in sich aber formstabile Lautsprechermembran Voraussetzung, die mit der Schwingspule starr gekuppelt ist. Die Erfindung besteht im Prinzip darin, daß die Schwingspule mit der Membran nicht starr, sondern über ein federndes Teil verbunden ist. Dadurch erhält der Lautsprecher die Funktion eines mechanischen Tiefpasses. Die Grenzfrequenz dieses Lautsprechers ist durch die Elastizität und Form des federnden Teils bestimmbar.In loudspeaker systems, a light, but inherently stable loudspeaker membrane, which is rigidly coupled to the voice coil, is a prerequisite for faithful reproduction of the input signal. The principle of the invention is that the voice coil is not rigidly connected to the membrane, but is connected via a resilient part. This gives the speaker the function of a mechanical low pass. The limit frequency of this speaker can be determined by the elasticity and shape of the resilient part.
Zum besseren Verständnis der Erfindung werden im folgenden mehrere Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung beschrieben. Diese zeigten in
- Fig. 1 einen Schnitt durch einen Lautsprecher, bei der ein Teil der Zentriermembran als federndes Teil genutzt ist,
- Fig. 2 einen Lautsprecher mit Zentriermembran und mit einem Gewebering als federndes Teil
- Fig. 3 einen Lautsprecher, bei dem die Membran mit dem Schwingspulenträger über einen Schaumstoffkörper verbunden ist,
- Fig. 4 die Frequenzcharakteristik eines Lautsprechers nach Fig. 1, 2 oder 3 und
- Fig. 5 eine weitere Ausführung mit zwei Zentriermembranen.
- 1 shows a section through a loudspeaker in which part of the centering membrane is used as a resilient part,
- Fig. 2 shows a speaker with centering membrane and with a fabric ring as a resilient part
- 3 shows a loudspeaker in which the membrane is connected to the voice coil former via a foam body,
- Fig. 4 shows the frequency characteristic of a loudspeaker according to Fig. 1, 2 or 3 and
- Fig. 5 shows another embodiment with two centering membranes.
In Fig. 1 ist eine Membran 1 über eine Zentriermembran 2 mit dem Lautsprecherkorb 6 und über ein federndes Teil 3 mit einem Schwingspulenträger 4 verbunden. Auf dem Träger 4 ist eine Schwingspule 5 befestigt. Das federnde Teil 3 ist Teil der Zentriermembran 2. Die Membran 1 ist mit der Zentriermembran 2 längs einer Verbindungslinie 7 verbunden, die näher am Innenrand als am Außenrand der Zentriermembran 2 liegt. Die Membran 1 kann auch als ebene Scheibe oder als Kugelschalenabschnitt ausgebildet sein. Die Zentriermembran 2 ist mit ihrem dem Schwingspulenträger 4 abgewandten Ende ortsfest gelagert, d.h. mit dem die Membran 1 umschließenden Lautsprecherkorb 6 verbunden. Eine Staubschutzkalotte 8 verhindert ein Blockieren des Schwingspulenträgers 4 durch Fremdkörper im Luftspalt des Magnetsystems und verhindert zugleich Partialschwingungen der Membran.In Fig. 1, a membrane 1 is connected via a
Fig. 2 zeigt eine Abwandlung des Lautsprechers gemäß Fig. 1. Die Tiefpaßwirkung wird dadurch erreicht, daß die Zentriermembran 2 nicht mit dem Ende des Schwingspulenträgers 4, sondern mit einer Stelle zwischen den beiden Enden, also einem Abgriff des Schwingspulenträgers 4 verbunden ist und außerdem das vordere Ende des Schwingspulenträgers 4 über das federnde Teil 3 mit der Membran 1 verbunden ist. Das Teil 3 hat eine ähnliche Wirkung wie das entsprechende Teil 3 in Fig. 1. Das Material des Teils 3 ist das gleiche wie das der Zentriermembran 2, vorzugsweise ein imprägniertes Textilgewebe. Ein derartiges Gewebe hat den Vorteil, daß es genaue Bewegungen in axialer Richtung zuläßt und zugleich eine genaue Zentrierung bei allen Axialbewegungen ermöglicht. Das Teil 3 besteht aus einem imprägnierten Gewebe, weil durch die Imprägnierung die Härte des Gewebes und die Dauerhaftigkeit der dem Gewebe eingeprägten Wellenform (Sinus -, Säge - oder Trapezform) gewährleistet wird.Fig. 2 shows a modification of the loudspeaker according to Fig. 1. The low-pass effect is achieved in that the
Fig. 3 zeigt einen Lautsprecher, bei dem die Membran 1 mit dem Schwingspulenträger 4 über einen Schaumstoffkörper 3 verbunden ist. Der Schaumstoffkörper 3 trägt einerseits die Membran 1 und ist andererseits in der Ebene der Zentriermembran 2 über den inneren Teil der Zentriermembran 2 an den Schwingspulenträger 4 geklebt. Der Schaumstoffkörper 3 kann so luftdicht ausgebildet sein, daß er zugleich die Staubschutzkalotte 8 ersetzt.FIG. 3 shows a loudspeaker in which the membrane 1 is connected to the voice coil former 4 via a
In Fig. 4 ist eine Frequenzcharakteristik für einen der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Lautsprecher gezeigt. Die Kurve (A) zeigt einen Lautsprecher ohne das federnde Teil 3. Die Kurve (B) zeigt die Charakteristik eines Lautsprechers mit einem federnden Teil 3. Die Herabsetzung der Amplitude für höhere Frequenzen ab 600 Hz, also die gewünschte Tiefpaßwirkung, ist deutlich erkennbar.FIG. 4 shows a frequency characteristic for one of the loudspeakers shown in FIGS. 1 to 3. The curve (A) shows a loudspeaker without the
Fig. 5 zeigt eine Weiterbildung der Erfindung. Das vordere, also der Membran 1 zugewandte Ende des Schwingspulenträgers 4 ist über die erste Zentriermembran 2a mit der Membran 1 verbunden. Dabei besteht aber an der Stelle 8 kein Verbindungspunkt in Form einer Klebstelle zwischen Zentriermembran 2a und Membran 1. Vielmehr sind Zentriermembran 2a und Membran 1 aus einem Teil gefertigt, bestehen also aus einem durchgehend homogenen Material. Dabei ist lediglich die Dikke der Zentriermembran 2a etwa geringer als die Dicke der tiefgezogenen Membran 1, bedingt durch die Herstellung der mäanderförmigen Form der Zentriermembran 2a. Die erste Zentriermembran 2a und die Membran 1 sind also durch dasselbe Werkzeug hergestellt, das aus einem flächenförmigen Material somit gleichzeitig die konusförmige Membran 1 und die damit unmittelbar homogen verbundene Zentriermembran 2a jeweils mit der gewünschten Formgebung herstellt. Am anderen Ende ist der Schwingspulenträger 4 über die zweite Zentriermembran 2b mit einem stationären Punkt, nämlich dem Lautsprecherkorb 6, verbunden. Die Membran 1 ist eine Plastik- oder Kunststoff-Membran. Durch Änderung der Länge L, d.h. der Radialausdehnung der ersten Zentriermembran 2a, kann der Frequnzgang, d.h. die Grenzfrequenz beeinflußt werden. Das ist die Frequenz, bei der die in Fig. 4 dargestellte Kurve (B) abfällt.5 shows a further development of the invention. The front end of the
Claims (9)
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