DE10049744A1 - Dynamisches Lautsprechersystem mit einer Membran aus polykristallinem Diamant - Google Patents

Abstract

Herkömmliche Lautsprechermembranen sind nicht unendlich steif und verformen sich daher bei impulsförmiger Anregung mehr oder weniger stark. Die endliche Schallausbreitungsgeschwindigkeit im Membranmaterial führt weiterhin dazu, daß sich ab einer bestimmten Aufbrechfrequenz F(br) bestimmte Membranteile gegenphasig zur anregenden Spule bewegen. DOLLAR A Beide Effekte führen zu hörbaren, linearen und nichtlinearen Verzerrungen, die die Klangqualität hochwertiger Lautsprechersysteme beeinträchtigen. Die Verwendung einer Membran aus Diamant reduziert diese nachteiligen Effekte deutlich. DOLLAR A Durch die große Härte des hier verwendeten Formteils aus synthetischem Diamant wird eine bisher unerreichte Formstabilität der Lautsprechermembrane erzielt. Durch die extrem hohe Schallausbreitungsgeschwindigkeit im Diamantgitter wird weiterhin die Aufbrechfrequenz F(br) weit in den Ultraschallbereich verschoben und kann sich im Hörbereich nicht mehr nachteilig bemerkbar machen. Die Diamantmembrane wirkt überdies als höchst effiziente thermische Senke, indem die gesamte Fläche als Kühlkörper für die Überschusswärme der Schwingspule fungiert. Durch die Membranbewegung im Takt des anregenden Signals wird eine effiziente Luftkühlung des Gesamtsystems bewirkt, die mit üblichen Membranmaterialien bisher nicht erreicht werden konnte. DOLLAR A Dynamische Lautsprechersysteme mit Diamantmembran eignen sich für alle Anwendungen, in denen qualitativ hochwertige Lautsprechertreiber Verwendung finden, insbesondere ...

Description

Dynamisches Lautsprechersystem mit einer Membran aus polykristallinem Diamant.

Für übliche, dynamische Lautsprechersysteme werden die verschiedensten Membranmaterialien verwendet, die alle den Nachteil haben, daß sie nicht beliebig verwindungssteif sind. Herkömmliche Lautsprechermembranen verformen sich daher bei impulsförmiger Anregung mehr oder weniger stark. Die idealerweise kolbenförmige Bewegung der Membran ist somit nicht mehr gewährleistet, ein Teil der Eingangsenergie wird durch die Walkbewegung in Wärme umgewandelt und steht zur Erzeugung von Schall nicht mehr zur Verfügung.

Die endliche Schallausbreitungsgeschwindigkeit im Membranmaterial führt weiterhin dazu, daß sich ab einer bestimmten Aufbrechfrequenz F(br), die eine Material- und Formkonstante darstellt, bestimmte Membranteile gegenphasig zur anregenden Spule bewegen. Die Schallausbreitungsgeschwindigkeiten üblicherweise verwendeter Materialien können zwischen einigen 100 bis maximal 4-5 tausend m/sec liegen. (vergl. Colloms, Martin: "High performance loudspeakers", 3^rd edition, Pentech Press Ltd, Plymouth, 1985, Seite 30 ff)

Beide Effekte führen zu hörbaren, linearen und nichtlinearen Verzerrungen, die die Klangqualität hochwertiger Lautsprechersysteme beeinträchtigen. Es war das Erfindungsziel, diese Nachteile zu vermindern.

Die Verwendung einer Lautsprechermembran aus Diamant reduziert diese nachteiligen Effekte deutlich.

Durch die große Härte des hier verwendeten Formteils aus synthetischem Diamant (Härte 10 auf der Moh'schen Härteskala) wird eine bisher unerreichte Formstabilität der Lautsprechermembrane erzielt. Eine Membranverformung findet praktisch nicht mehr statt, Energieausbeute und Impulstreue liegen um Größenordnungen über herkömmlichen Lautsprechermembranen.

Durch die extrem hohe Schallausbreitungsgeschwindigkeit von 17-18 tausend m/sec im Diamantgitter wird weiterhin die Aufbrechfrequenz F(br) weit in den Ultraschallbereich verschoben und kann sich im Hörbereich nicht mehr nachteilig bemerkbar machen. Der linear nutzbare Frequenzbereich des Lautsprechersystems wird gegenüber herkömmlichen Systemen mehr als verdoppelt.

Ein weiterer Vorteil liegt in der erheblich verbesserten Wärmeabfuhr des Gesamtsystems. Diamant ist der beste Wärmeleiter unter allen natürlichen Substanzen und wirkt als höchst effiziente thermische Senke, indem die gesamte Membranfläche als Kühlkörper für die Überschusswärme der Schwingspule fungiert. Durch die Membranbewegung im Takt des anregenden Signals wird eine effiziente Luftkühlung des Gesamtsystems bewirkt, die mit üblichen Membranmaterialien bisher nicht erreicht werden konnte. Dynamische Kompression durch Überhitzung der Schwingspule - ein bekanntes Problem herkömmlicher dynamischer Treiber - kann durch die Erfindung deutlich verringert werden.

Eine mögliche Ausgestaltung der Erfindung zeigt Bild 1. Zur besseren Übersicht sind nur die Schwingspule und die auf den Schwingspulträger aufgeklebte Diamantmembrane abgebildet. Der als Unterlage dienende Quarz hat nur dekorative Funktion.

Claims (1)

1. Dynamisches Lautsprechersystem für Audioanwendungen dadurch gekennzeichnet, daß die dynamisch bewegte Lautsprechermembran aus einem Formteil aus synthetisch erzeugtem, polykristallinem Diamant gebildet wird.