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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft allgemein
akustische Lautsprecher.
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Hintergrund
der Erfindung
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Um das größtmögliche Hörvergnügen zu vermitteln, muss ein
akustischer Lautsprecher verschiedene Grunderfordernisse erfüllen. Erstens muss
ein Lautsprecher exakt sehr niedrige Frequenzen wiedergeben, so
z.B. Basstöne
unterhalb von 40 Hz, die von den meisten Hörern mehr gefühlt als
gehört
werden. Zweitens müssen
Lautsprecher exakt Obertöne
hoher Frequenzen wiedergeben. Drittens sollte ein Lautsprecher einen
relativ flachen Frequenz- und Phasengang über den vollen Bereich hörbarer Frequenzen,
d.h. von etwa 30 Hz bis 20 000 Hz, aufweisen, um einen High-Fidelity-Klang
zu erzeugen. Viertens muss ein Lautsprecher, um einen breiten dynamischen
Bereich zu haben, Signale mit einer Leistung behandeln können, die
ausreicht, niedrige Frequenzen bei großer Lautstärke ohne Verzerrung des Klangs
oder Beschädigung
des Lautsprechers wiederzugeben.
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Zusätzlich zu der idealen Frequenz-
und Phasenkennlinie eines Lautsprechers sollte ein System aus mehreren
Lautsprechern wie auch immer geartete räumliche Vorstellungen neu erzeugen,
die in dem Ursprungsmaterial enthalten sind. Beispielsweise sind
die meisten Musikquellen für
die Stereowiedergabe mit Hilfe zweier Kanäle codiert. Zwei räumlich getrennte
und phasensynchrone Infinitesimalpunktquellen akustischer Energie
bilden theoretisch die bestmögliche
Stereoabbildung, weil derartige Punktquellen die Vorstellung von
Klang hervorrufen können,
welcher von irgendeinem Punkt entlang einer Linie stammt, die sich
durch die beiden punktförmigen
Quellen erstreckt. Deshalb sollte ein Lautsprechersystem möglichst
getreu zwei infinitesimal kleine Punktquellen akustischer Energie
nachbilden.
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Ein herkömnilicher akustischer Wandler
besitzt eine relativ steife oder starre Membran, die entlang einer
geradlinigen Achse hin- und herbewegt wird. Zur Wiedergabe niedriger
Frequenzen besitzt die Membran vorzugsweise eine konkave Kegelform. Für hohe Frequenzen
kann die Form flach oder konvex sein. Um die Membran ins Schwingen
zu bringen, fließt
ein die wiederzugebende Schallwelle repräsentierendes elektrisches Signal
durch eine mechanisch mit der Membran gekoppelte Spule. Die Spule
befindet sich in einem fixierten Magnetfeld, welches bewirkt, dass
die Spule sich mit Stromänderungen
hin- und herbewegt. Die Spule wird aus einem oder mehreren Drahtstücken gebildet,
die um eine Trägerstruktur
gewickelt sind. Typischerweise sind die Ränder der Membran an einem korbförmigen Rahmen
mit Hilfe eines nachgiebigen, etwas elastischen Materials befestigt.
Die Spule ist innerhalb eines Spalts zentriert, der auch als "Flußspalt" bezeichnet wird,
ausgebildet zwischen einem zylindrisch geformten Pol und einer Donut-förmigen Magnetanordnung.
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Um die möglichst genaue Schallwiedergabe zu
erreichen, muss die Bewegung der Spule ansprechend auf das elektrische
Signal sowie die Kopplung der Bewegung der Membran mit der Luft
ansprechend auf die Bewegung der Spule linear sein. Unglücklicherweise
ist das Ansprechverhalten dieser Elemente auf das Schallsignal kaum
vollständig
linear, insbesondere nicht im gesamten hörbaren Bereich. Die Membran
koppelt die mechanische Energie der sich bewegenden Spule auf die
Luft und bewirkt damit, dass die Luft schwankt und akustische Wellen
erzeugt. Bei niedrigeren Frequenzen kann man sich die Membran so
vorstellen, dass sie wie ein einfacher mechanischer Kolben wirkt,
der Luftvolumina drückt.
Bei niedrigen Frequenzen ist eine Menge Leistung erforderlich, um
große
Luftvolumina zu drücken,
insbesondere bei großen
Lautstärken.
Um daher niedrige Töne
mit großer
Lautstärke
wiederzugeben, muss ein Lautsprecher in der Lage sein, hohe Leistung,
mechanische Beanspruchung durch starke elektromagnetische Kräfte und
die daraus resultierende Wärme
zu verarbeiten.
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Für
ein gutes niederfrequentes Ansprechverhalten wird ein Treiber benötigt, der
mechanisch Polil und leistungsstark ist, um größere Mengen Luft bewegen zu
können.
Damit wird ein steifere Membran mit einer größeren Oberfläche bevorzugt.
Allerdings bedeutet eine große,
steife Membran mehr Struktur und mehr Masse. Mehr Masse bedeutet
geringeren Wirkungsgrad, mithin mehr Leistung zur Wiedergabe bei
gleicher Lautheit. Mehr Leistung bedeutet, dass mehr massive Spule
erforderlich ist, um die mechanischen und thermischen Beanspruchungen
handhaben zu können,
die sich aus der Leistung ergeben. Allerdings verhindert größere Masse
der bewegten Teile, dass der Treiber in der Lage ist, bei höheren Frequenzen
hin- und her zu schwingen. Außerdem ist
es schwieriger, die Kopplung der Spulenbewegung auf die Luft über eine
große
Membran und deren natürliche
Resonanzen zu steuern. Eine kleinere Membran könnte dazu dienen, Bassnoten
wiederzugeben, jedoch wäre
dann ein größerer Hub
oder Ausschlag der Spule erforderlich, um die gleiche Luftmenge
in Bewegung zu setzen. Ein größerer Hub
allerdings erfordert entweder ein Magnetfeld größerer Stärke oder eine längere Spule,
um eine ausreichend hohe elektromotorische Kraft (EMK) zu bilden.
Darüber
hinaus bedeutet eine größere Spulenlänge mehr Induktion.
Damit ist die Spulenlänge
begrenzt. Ein großer
Hub erfordert außerdem,
dass die Spule sich mit höherer
Geschwindigkeit bewegt. Höhere
Geschwindigkeiten erzeugen aber eine stärkere Gegen-EMK, die der Bewegung
der Spule entgegenwirkt und schließlich die Fähigkeit des Treibers, niedrige
Frequenzen wiederzugeben, beschränkt.
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Es wurden Versuche unternommen, um
den Anforderungen bezüglich
hoher und niedriger Frequenzen mit einem einzelnen breitbandigen
akustischen Treiber zu entsprechen, insbesondere auf dem Gebiet
der Verringerung der Masse der beweglichen Teile des Treibers. Wie
z.B. in den US-Patenten 4 115 667 und 4 188 711 von Bapp gezeigt
ist, wird die konventionelle hintere Aufhängung für die Spule ersetzt durch ein
Lager geringer Reibung aus TEFLON®. Das
Lager ist am Boden der Spule gegenüber derjenigen Stelle ausgebildet,
an der die Verbindung zu der Membran liegt, wobei das Lager den
Pol kreisförmig
umschließt
und auf ihm bewegt wird. Die Spule bleibt innerhalb des Spalts ohne
die zusätzlich
Masse der rückwärtigen Aufhängung zentriert,
wobei deren Federkräfte
mit der Bewegung der Spule interferieren. Deshalb kann sich die
Spule freier bewegen und rascher beschleunigen, was dazu beiträgt, die
Spule über
große
Strecken zu bewegen, wenn mit Hilfe eines größeren Spulehubs Basstöne zu Klingen
gebracht werden. Ein Lager niedriger Reibung kann auch um den Umfang
des oberen Endes des Pols angeordnet werden. Leichtgewichtige steife
Metall-Legierungen werden für
die Herstellung von Membranen vorgeschlagen. Spulenformen (Strukturen
zum Haltern der Spulenwindungen) wurden aus hochfesten, wärmebeständigen Werkstoffen
wie z.B. KAPTONO® gefertigt. Um eine nachgiebige
Aufhängung geringer
Masse für
die Membran zu erhalten, wird ein geprägter Kunststoffschaum mit sehr
geringer Dichte und guten Dämpfungs-
und Resonanzeigenschaften verwendet.
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Allerdings erleidet eine Spule große mechanische
Beanspruchungen durch die von dem Magneten und dem durch die Spule
fließenden
Strom erzeugte EMK, außerdem
hohe thermische Beanspruchung durch die beträchtliche Wärme, die dann entsteht, wenn
starke Ströme
bei der Wiedergabe lauter Töne
durch die Spule fließen.
Ungeachtet der leichten steifen Werkstoffe neigt eine Spule geringer
Masse, die in der Lage ist, sowohl hohe als auch niedrige Frequenzen
zu erzeugen, natürlich
zur Schwäche und
wird folglich leichter durch mechanische und thermische Beanspruchungen
verformt, die bei der Wiedergabe von Tönen hoher Leistung vorhanden sind.
Eine Spule geringer Masse kann außerdem keine Wärme speichern,
die später
abgegeben wird. Damit wird eine Spule geringer Masse bei ausgedehnten
Abschnitten lauter Töne
sehr schnell heiß und möglicherweise
beschädigt.
Außerdem
ist TEFLON® in
seiner Struktur nicht stark und neigt bei Wärmeeinwirkung zum Schrumpfen,
was folglich zu einem erhöhten
Widerstand des Spulenlagers an dem Haltepol und zur Verformung bei
hohen thermischen und mechanischen Belastungen führt. Eine verformte Spule kann
Töne nicht
so genau wiedergeben und neigt zum Reiben an den den Flußspalt bildenden Wänden, was
zu einer beträchtlichen
Verzerrung niedriger Töne
und zu erheblichem Rauschen bei mittleren Frequenzen führt.
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Offenbarung
der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen verbesserten Lautsprecher,
der ein oder mehrere Probleme bei früheren Lautsprechern überwindet,
insbesondere solchen, die für
breitbandige Schallwiedergabe verwendet werden. Insbesondere besteht
das Ziel in der Schaffung eines Lautsprechers, der einen oder mehrere
der folgenden Vergleichsvorteile besitzt: höherer Wirkungsgrad, geringere
Leistungsaufnahme, bessere Leistungs-Handhabungsfähigkeit,
größerer Bereich
und flacherer Frequenzgang.
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Die spezifischen Vorteile der Erfindung
werden beschrieben durch oder ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines repräsentativen Lautsprechersystems
als Ausführungsform
der Erfindung, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen
wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Querschnittansicht eines zum Stand der Technik gehörigen Drahts,
der einen Strom führt
und ein Magnetfeld erzeugt.
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2 ist
eine Darstellung von Magnetfeldern in Verbindung mit einem durch
eine Spule fließenden Strom,
dargestellt in Form eines Schnitts einer Seite der Spule innerhalb
eines fixierten Magnetflußspalts.
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3 ist
eine Darstellung von Magnetfeldern innerhalb des Flußspalts
nach 2 ohne die Spule.
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4 ist
eine Darstellung des Magnetfelds der zum Stand der Technik gehörigen Spule
nach 2 außerhalb
des Flußspalts.
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5 ist
eine Darstellung benachbarter Windungen einer beabstandete Windungen
aufweisenden Spule im Querschnitt, angeordnet in einem fixierten
Magnetfluß,
wobei die Auswirkung der Magnetflußdichte in Verbindung mit dem
durch die Spule fließenden
Strom dargestellt ist.
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6 ist
eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht einer Spule
mit beabstandetem Draht.
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7 ist
eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht eines "Motors" oder einer fixierten
Magnetanordnung für
einen Treiber eines Lautsprechersystems einschließlich der
in 6 gezeigten Spule.
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8 ist
eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht einer Wärmeübertragungs-Tubusanordnung,
die sich in einem Flußspalt
der Magnetanordnung nach 7 befindet.
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9 ist
eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht eines inneren
Tubus der Wärmeübertragungs-Tubusanordnung
der 8.
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10 ist
eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht einer Treiberanordnung
für ein Lautsprechersystem
einschließlich
der Tubusanordnung in 8 und 9.
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11 ist
eine teilweise geschnittene, perspektivische Ansicht eines Lautsprechersystems
einschließlich
der in 10 gezeigten
Treiberanordnung.
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12 und 13 sind eine Front-Schnittansicht bzw.
eine Bodenansicht eines Lautsprechersystems mit einem ersten Beispiel
eines akustischen Treibers, der in einer Schallverstärkungsstruktur
angeordnet ist.
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14 und 15 sind eine Front-Schnittansicht bzw.
eine Bodenansicht einer Lautsprechernanordnung mit einem akustischen
Treiber, der in einem zweiten Beispiel einer Schallverstärkungsstruktur
gelagert ist.
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16 ist
eine Front-Schnittansicht der Lautstärkeanordnung nach 14 und 15, allerdings unter Hinzufügung einer
schallabsorbierenden Auskleidung.
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Detaillierte
Beschreibung
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In der folgenden Beschreibung beziehen sich
gleiche Ziffern auf gleiche Elemente.
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Zunächst auf den Stand der Technik
nach 1 bezugnehmend,
erzeugt ein durch einen Leiter, beispielsweise einen Metalldraht
fließender Strom,
ein zirkuläres
Magnetfeld, dargestellt durch Flußlinien 14. Für einen
drahtförmigen
Leiter hängt die
Stärke
des magnetischen Feldes ab von der Beziehung H
= i/(2πr),wobei
H die magnetische Feldstärke,
i der durch den Leiter fließende
elektrische Strom und r der Radius bezüglich der Mitte des Drahts
ist.
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Nun auf den Stand der Technik nach 2 bezugnehmend, bei der
es sich um eine schematische Darstellung eines Querschnitts eines
repräsentativen
Lautsprechers handelt, befindet sich ein Abschnitt einer Spule 16 innerhalb
eines Flußspalts 18, durch
den ein fixiertes Magnetfeld verläuft, erzeugt durch einen magnetischen
Spalt, der durch einen Eisenpol 20 und einen Eisenpol 22 definiert
wird. Wie am besten aus 3 ersichtlich
ist, sind Flußlinien 19 des
fixierten Magnetfeldes bei fehlender Spule im allgemeinen geradenquer
zu dem Flußspalt.
Eine typische bekannte Spule für
einen Lautsprecher enthält
mindestens einen Draht, der ein oder mehrere Male derart vor- und
zurückgewickelt
ist, dass er entweder zwei oder vier Schichten aus isoliertem Draht bildet,
die eng gewickelt sind, so dass benachbarte Windungen aneinanderliegen.
Bei dem Beispiel der 2 besitzt
die Spule 16 zwei Schichten 24 und 26 aus
isoliertem Draht (isolierten Drähten),
die um eine zylindrische Trägerstruktur
gewickelt sind, die hier nicht dargestellt ist. Diese Struktur kann
die Form eines leichtgewichtigen Materials wie z.B. KAPTON® haben.
Die Isolierschicht ist in den dargestellten Querschnitten nicht
sichtbar. Jeder Draht führt
das gleiche Stromsignal. Durch enges Packen der Spulenwindungen
und durch Verwenden mehrerer Schichten aus Draht oder Drähten befinden
sich mehrere Spulenwindungen innerhalb des fixierten magnetischen
Felds des Flußspalts.
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Kurz auf den Stand der Technik nach 4 eingehend, bei der es
sich um die Darstellung eines Querschnitts eines Teils der Spule 16 außerhalb
des Flußspalts 18 handelt,
ist das magnetische Feld, das sich bei einem Stromfluß durch
die Spule ergibt, durch Flußlinien 16 dargestellt.
Das resultierende Feld, bei dem es um eine Vektoraddition des durch jede
Wicklung der gespulten Drahtschichten 24 und 26 handelt,
herrscht vor in Richtungen senkrecht zu dem fixierten Magnetfeld
innerhalb des Flußspalts. Ein
Hauptteil des durch jede Windung erzeugten Felds neigt dazu, durch
ein entgegengesetztes Feld seines unmittelbaren Nachbarn aufgehoben
zu werden.
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Die durch die Wechselwirkung zweier
Magnetfelder erzeugte Abstoßungskraft
ist proportional zu ϕ1ϕ2cosθ , wobei ?1 der magnetische
Fluss des ersten Flußfeldes, ϕ2
der magnetische Fluss des zweiten Feldes und θ der relative Winkel zwischen den
beiden ist. Damit wird die größte Kraft
durch solche Felder erzeugt, die parallel zueinander und nicht rechtwinklig
zueinander verlaufen. Wie in 5 dargestellt
ist, findet das Beabstanden der Drähte voneinander zu einer geringeren
Aufhebung des magnetischen Flusses in den Richtungen parallel zu
dem fixierten Magnetfeld, mithin zu einer Steuerung der quererzeugten
Kraft im Vergleich zu dem von einer herkömmlichen Spule erzeugten Kraft.
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Gemäß 5 enthält ein Treiber eines Lautsprechersystems
vorzugsweise eine Spule mit voneinander beabstandeten Windungen.
In einem derartigen Treiber wird ein fixierter Magnetfeldspalt durch Platten 30 und 32 erzeugt.
Flusslinien 34 repräsentieren
dieses Feld, und der Abstand der Linien repräsentiert die Flußdichte.
Ein Stromfluss durch einander benachbarte Windungen eines Spulendrahts 36 erzeugt
um jede Windung herum ein zirkuläres
Magnetfeld, welches bewirkt, dass die Dichte des Flusses 34 des
fixierten Magnetfelds auf der Seite des Drahts größer wird,
der ein durch Strom induziertes Magnetfeld in der gleichen Richtung
besitzt. Mit der Zunahme der Flußdichte wird eine Kraft auf
einer Seite jeder Windung erzeugt. Es kann mehr Kraft mit weniger Windungen
erzeugt werden, verglichen zu der bekannten Spule, bei der die Zunahme
der Flußdichte vornehmlich
an einem Ende der Spule erfolgt. Die Beabstandung entspricht vorzugsweise
etwa dem Drahtdurchmesser, kann aber von etwa 75% bis zu 150% des
Drahtdurchmessers reichen. Der Spulendraht kann entweder rund, wie
dargestellt, oder rechteckig sein. Rechteckiger Draht mit der Längsseite
in radialer Richtung von der Spule aus orientiert ist eine bevorzugte
Ausführungsform,
allerdings besitzt sie die meisten Fertigungsschwierigkeiten.
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Damit besitzt im Gegensatz zu der
herkömmlichen
Lehre bezüglich
eines effizienten Lautsprecher-"Motors" oder -Wandlers eine
derartige Spule eine bessere magnetische Kopplung. Bei besserer magnetischer
Kopplung und geringerem Widerstand aufgrund der relativ geringen
Länge des
verwendeten Draht ist sie effizienter bei der Umwandlung von elektrischer
in akustische Energie, und sie besitzt weniger Masse bezüglich einer
gegebenen Länge
als herkömmliche
Spulen gemäß dem Stand
der Technik. Mit weniger Masse ist sie auch vergleichsweise schneller.
Mit weniger sich durch den Flusspalt bewegender Drahtwindung gibt
es weniger durch die Spulenbewegung hervorgerufene Gegen-GNK. Da
die Gegen-GMK an der Stelle erzeugt wird, an der die Spule sich
am schnellsten bewegt und der Strom innerhalb der Spule auf den
Wert Null gesunken ist, ist eine längere geradlinige Bewegung
und mithin eine größere Bandbreite
möglich.
Außerdem
lässt sich
bei verringerter Masse und höherem
Kupplungswirkungsgrad etwas von der Extramasse dazu verwenden, eine
längere
Spule zu verwenden, was einen noch längeren geradlinigen Bewegungshub
ermöglicht.
Eine längere
Spule unterstützt
das Strecken der Bassansprechempfindlichkeit. Der höhere Wirkungsgrad
führt zu
einer geringeren Leistungsaufnahme und damit zu einer geringeren
Erwärmung.
Die voneinander beabstandeten Spulenwindungen ermöglichen
außerdem
eine raschere Wärmeableitung.
Damit ist eine Handhabung höherer
Leistungen möglich.
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Leitende Metallplatten 38 haben
die Wirkung, dass sie magnetische Wechselfelder sperren, die von
dem gewickelten Draht 36 erzeugt werden, während sie
den Durchgang von nicht-wechselnden Magnetfeldern ermöglichen.
Damit lassen sich die Platten dazu benutzen, die zirkulären Magnetfelder zu
komprimieren, die von dem Strom in dem Draht erzeugt werden, während den
Feldern nicht gestattet wird, sich über die Platten hinaus zu erstrecken.
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Nunmehr auf 6 bezugnehmend, ist dort ein repräsentatives
Beispiel einer Spule 39 dargestellt, bei der jede Drahtwindung 40 von
benachbarten Windungen um etwa den Drahtdurchmesser beabstandet
ist. Der Spulendraht 40 ist um eine zylindrische Trägerstruktur 41 gewickelt.
Diese Struktur ist vorzugs weise aus einem leichtgewichtigen und
thermisch stabilen Material, beispielsweise KAPTON®, hergestellt
(stabil bedeutet, dass sich das Material nicht extrem in seiner
Form, Größe oder
Festigkeit unter hohen Wärmebedingungen ändert).
Die Spulenträgerstruktur
kann an einem relativ steifen, jedoch leichtgewichtigen Verlängerungskragen 42 angeschlossen
sein, der seinerseits wiederum mit einer Membran verbunden ist.
Die Löcher
in dem Kragen ermöglichen
einen Luftstrom und verringern die Masse.
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Bezugnehmend auf 7 enthält eine "Motor"-Struktur 48 einer beispielhaften
Ausführungsform
eines Lautsprechersystem eine fixierte Magnetanordnung 50.
Die Magnetanordnung 50 enthält einen runden fixierten Magnet 56,
welcher sandwichartig zwischen einer kreisförmigen oberen Metallplatte 58 und
einer unteren kreisförmigen
Platte 54 eingefasst ist. Die Magnet- und die obere Platte
besitzten Mittelbohrungen, durch die hindurch sich ein Pol 52 erstreckt.
Zwischen dem Pol und der oberen Platte 58 ist eine zylindrische Öffnung gebildet,
die einen Flusspalt bilden. Innerhalb des Flusspalts befindet sich
ein beabstandetes Paar leitender Metalltuben 60. Kurz auf 8 bezugnehmend, umfassen
die Tuben 60 einen inneren Tubus 62 und einen äusseren Tubus 64.
Der innere Tubus sitzt eng an dem Pol 52. Die Tuben können am
unteren Ende von einem leitenden Metallring 65 verbunden
sein. Die Tuben erzeugen einen Spalt, in welchem sich die Spule 39 bewegt.
Die Tuben tragen durch Ableitung von Wärme aus dem Flusspalt und weg
von der Spule dazu bei, die Leistungskompression zu senken und die
Leistungshandhabbarkeit zu steigern. Die Metalltuben haben die Neigung,
die Selbstinduktion der Spule aufzuheben und damit sowohl das Hochfrequenz-
als auch Niederfrequenz-Ansprechverhalten des Lautsprechers dadurch
zu verbessern, dass die Flusswege abgeschirmt oder begrenzt werden.
Darüber
hinaus beschränken
sie außerdem,
wie oben in Verbindung mit 5 erläutert wurde,
die Größe des durch den
Wechselstrom in der Spule erzeugten Feldes und können damit den Einfluss auf
jeden anderen der benachbarten Drähte innerhalb der Spule verringern. Wie
in 9 gezeigt ist, sind
auf der Außenfläche des
inneren Tubus Rücken
oder Grate 66 geringer Reibung ausgebildet. Diese Grate
können
beispielsweise dadurch gebildet werden, dass man ein Band 68 geringer
Reibung über
einen komprimierbaren Faden oder eine ähnliche längliche Struktur wickelt.
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Gemäß den 10 und 11 ist
mit der Spule 39 eine kegelförmige Membran 70 gekoppelt.
Die Membran ist an einer Kante 71 einer Korbanordnung 72 mit
Hilfe einer kreisförmigen
Schaumstruktur aufgehängt,
die eine nachgiebige Rolle 74 und zwei nachgiebige Schaumstoff-Stegelemente 76 enthält. Der
Korb enthält
außerdem
einen breiten Lagerungsflansch 78. Die Vorderseite des
Lagerungsflansches 78 ist sanft gekrümmt, um die Effekte der Randbeugung
zu minimieren. Der Spalt zwischen dem Rand der Membran und dem Korb
ist vorzugsweise relativ schmal. Um für die Membran gegenüber dem
Korb einen größeren Hubbereich
zu erreichen, ist jede Seite der Rolle an einem ringförmigen Stegelement
aus komprimierbarem, biegbarem und streckbarem Schaumstoff befestigt.
Der relativ dünne
Schaumstoff hat die Neigung, dass er die Übertragung von Schallenergie
hemmt. Der schmale Spalt und die stegförmigen Ringe haben daher die
Neigung, die Menge an Schall zu reduzieren, die von der Rückseite
der Membranübertragung
und über
die Aufhängung,
die im Vergleich zu der Membran nicht zur Schallsperrung tendiert,
nach hinten reflektiert wird. Dieser reflektierte Schall trägt bei zur
Verschlechterung der Lautsprecher-Wiedergabe. Um das Ausmaß an reflektiertem Schall
weiter zu reduzieren, besitzt die Struktur des Korbs, der den Lagerungsflansch
des Lautsprechers mit der Magnetanordnung verbindet, vornehmlich runde
abgewinkelte Oberflächen,
die keinen direkten Reflexionsweg zurück durch die Membran oder deren
Aufhängung
besitzen. Beispielsweise ist der Lagerungsflansch über eine
Reihe von um den Lautsprecher herum angeordneten Rundpfosten 80,
die sich von einer Platte 82 aus erstrecken, die an die obere
Platte 58 der Magnetanordnung festgemacht ist, erstrecken.
Die Oberseite der Platte 82 enthält abgewinkelte Flächen 84 und 86,
deren Orientierung so gewählt
ist, dass sie die Neigung hat, Schall nach außen und in einen energieabsorbierenden
Tubus zu reflektieren. Pfosten 88 dienen zum Stützen des
energieabsorbierenden Tubus 90. Vorzugsweise besteht der
Korb aus einem Material wie Aluminium, das ein guter Wärmeleiter
ist. Die Platte 82 des Korbs berührt die Metalltuben 60 thermisch.
Damit wird von der Spule 39 im Inneren der Metalltuben
erzeugte Wärme
zu dem Korb übertragen.
Der Korb leitet die von der Spule erzeugte Wärme nach außen zu dem Lagerungsflansch
des Lautsprechers, der sich auf der Außenseite der Lautsprecherumhüllung befin det und
mit einem wärmeleitenden
Grill gekoppelt werden, um den Treiber zu schützen. Die Luftpumpbewegung
des Kegels pumpt Luft durch den Grill, um die Kühlung zu verbessern und damit
die von der Spule erzeugte Wärme
in die Umgebung der Zuhörerschaft
abzugeben.
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Wie am besten in 11 zu sehen ist, ist die Rückseite
des Lautsprechertreibers in einem Ende des energieabsorbierenden
Tubus 90 eingebaut. Dieser energieabsorbierende Tubus kann
aus einem äußeren Tubus
aus einem eine hohe Masse aufweisenden, jedoch flexiblen Material,
beispielsweise aus einem 1/16 Zoll starken Bleiflachstück oder
aus einem eine geringe Masse aufweisenden, hochsteifen Material
wie z.B. einem 1/4 starken Papiertubus bestehen. Im Inneren des äußeren Tubus
ist ein Stück rohrförmig gestalteter
Pressschaum auflaminiert. Der innere Tubus absorbiert Mittelbass-
und Hochfrequenz-Tonenergie
und hat keinen Einfluss auf niederfrequente Schallenergie, die von
dem hinteren Teil des Treibers abgegeben wird. Ein flexibler äußerer Tubus
großer
Masse besitzt pro Einheitsfläche eine
Masse und besitzt eine Steifigkeit, dass er am oberen Ende des unteren
Frequenzbereichs in Resonanz geht. Diese Resonanz kann dann dazu
genutzt werden, die gesamte Bassansprechempfindlichkeit der Anordnung
auszufüllen
und zu glätten.
Wenn diese Resonanz nicht benötigt
wird, maximiert der Einsatz eines Außentubus mit geringer Masse
und hoher Steifigkeit das Tiefenbass-Ansprechverhalten dadurch,
dass sehr wenig niederfrequente Energie absorbiert wird, und damit
der Treiber in höchst
effizienter Weise mit der Platte 92 gekoppelt wird. In
dem Ende des Tubus gegenüber
dem Lautsprecher befindet sich eine passive Struktur 92,
die eng mit den niederfrequenten Bewegungen der Membran des Treibers
gekoppelt ist. Insoweit wird sie ähnlich wie eine "Trägheitswand", die unter der Schwerkraft
hängt, deren
Masse vor- und zurückgeschwenkt
werden kann. Die Struktur enthält
eine relativ steife Platte mit annähernd dem gleichen Gewicht
wie die Membran, die sich im Verein mit der von dem Treiber kommenden
niederfrequenten Energie nach vorne und nach hinten bewegt. Die
Platte wird von einer nachgiebigen Aufhängung 96 zentriert
und gehaltert. Die Aufhängung
besitzt vorzugsweise einen relativ langen Hubweg, ermöglicht durch
den Einsatz einer Schaumrolle 98, die an einem Satz von
hohen nachgiebigen Schaumstegen 100 gelagert ist. Die Platte 92 hat
die Wirkung, dass sie in star kem Maß das Verhalten im unteren
Frequenzbereich verbessert und erweitert. Da sie sich in Verein
mit den niederfrequenten Wellen bewegt, überträgt sie niederfrequente akustische
Wellen in eine (nicht dargestellte) Umschließung, in welcher das Lautsprechersystem
einschlossen ist. Allerdings hat sie aufgrund des Materials, aus
dem sie hergestellt ist, und aufgrund ihrer physischen Größe die Neigung,
sich nicht bei mittel- oder hochfrequenten Wellen zu bewegen oder
zu schwingen. Vielmehr ist sie vorzugsweise mit einem Schaumstoff
ausgekleidet, welcher derartige akustische Wellen eher absorbiert.
Eine passive Struktur dieser Ausgestaltung arbeitet unabhängig von
der Orientierung des Lautsprechersystems 102 effektiv. Etwas
Luft kann durch eine kleine Öffnung
oder kleine Öffnungen
strömen,
die sich in der Tubuswand oder in der Platte 92 befindet/befinden.
Die Größe dieser Öffnung und
die Masse der Platte 92 lassen sich so einstellen, dass
der "Q"-Wert – die Bandbreite und
Resonanzfrequenz – der
Kombination aus Membran, dem energieabsorbierenden Tubus und der Platte 92 geändert wird.
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Ein Vorteil der obigen Kombination
von Strukturen in einem Lautsprechersystem 102 besteht darin,
dass man einen einzelnen Treiber dazu benutzen kann, ein flaches
und tiefes Bassansprechverhalten zu erreichen. Außerdem ist
sein Frequenzgang relativ unabhängig
von dem Luftvolumen der Umschließung, in der es sich befindet.
Dies macht es möglich,
den Treiber in der Fabrik bei einer geringeren Berücksichtigung
von Größe oder
Typ der Umschließung,
in der er gelagert ist, präzise
abzustimmen. Allerdings lassen sich diese Vorteile auch, wenn auch
in einem geringen Ausmaß,
dadurch erreichen, dass gewisse dieser Merkmale der dargestellten
Struktur allein oder in Kombination mit den anderen Merkmalen verwendet
werden.
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11 bis 16 zeigen zwei Beispiele
einer weiteren Lautsprecheranordnung zur Lagerung in einer Lautsprecherbox
oder anderen Umschließung, beispielsweise
in einer Wand oder einer Tür
oder in der Hutablage eines Kraftfahrzeugs. Die Anordnung enthält einen
akustischen Treiber und eine Schallverbesserungsstruktur, in welcher
der akustische Treiber gelagert ist, der Treiber und die Schallverbesserungsstruktur
definieren ein eingeschlossenes Luftvolumen, welches vorzugsweise
relativ gering ist und sich zwischen einer Membran und einer Magnetanordnung
oder einem Motor des akustischen Treibers befindet. Akustikfrequenzenergie
innerhalb dieses eingegrenzten Volumens wird durch ein oder mehrere
beschränkende
Kanäle
auf die Luft außerhalb übertragen.
Der Kanal oder die Kanäle,
die mit dem beschränkten
Volumen zusammenwirken, haben die Wirkung, dass sie die Ausbreitung
von akustischen Wellen aus der Rückseite
des akustischen Treibers dämpfen
oder behindern, ohne dass Wechseldruck innerhalb des begrenzten
Luftvolumens gespeichert würde,
welcher die Bewegung der Membran abträglich beeinflussen würde. Das
Ergebnis besteht darin, dass die Beschaffenheit der Umschließung, in
der die Anordnung gelagert ist, wesentlich weniger Einfluss auf
die Leistungsfähigkeit
des Lautsprechers hat. Außerdem
hat sich die Schallverbessserungsstruktur der Lautsprecheranordnung
in dem dargestellten speziellen Ausführungsbeispiel, und in der
unten erläuterten
Weise als förderlich
für den
Wirkungsgrad erwiesen, außerdem
förderlich
für die
Streckung der Bandbreite bei niedrigeren Frequenzen und bei einer Abflachung
des Frequenzgangs des akustischen Treibers, verglichen mit dem gleichen
akustischen Treiber, wenn dieser insbesondere dann, wenn ein akustischer
Treiber von dem in den obigen Figuren dargestellten und oben beschriebenen
Typ verwendet wird.
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Ergebnis der Struktur scheint zu
sein, dass weniger Druck auf die Membran des akustischen Treibers
zu den Zeiten aufgebracht wird, in denen der Druck die niederfrequente
Bewegung der Membran stören
würde,
insbesondere in den Zeiten, in denen der Kegel seine maximale Auslenkung
erfährt.
Weniger Druck bedeutet, dass die Membran und andere Komponenten
des Treibers weniger Massiv sein können und dennoch eine erwünschte Bassansprechempfindlichkeit
liefern. Weniger massive Komponenten bedeuten eine erhöhte Empfindlichkeit,
sie ermöglichen
eine höhere
Geschwindigkeit und speichern weniger Energie bei der Bewegung.
Damit ist es möglich,
eine leichtgewichtigere Treiberstruktur zu erhalten, die niederfrequente
Töne wiedergeben kann,
ohne jedoch die massebedingten Trägheitseffekte und Resonanz.
Die leichteren Strukturen führen auch
zu einem verbesserten Einschwingverhalten des Treibers.
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Außerdem hat die Umschließung, in
welcher die Lautsprecheranordnung gelagert ist, weniger Einfluss
auf die Leistungsfähigkeit
eines akustischen Treibers, als wenn bloß der Treiber gelagert würde. Die
Schallverbesserungsstruktur lässt
sich damit nutzen, um den akustischen Treiber für beste Leistungsfähigkeit
abzustimmen, ohne dass man sich viel darum kümmern muss, wo er letztendlich
installiert wird. Außerdem
führt dies
dazu, dass in einer Box oder in einer anderen abgedichteten Umschließung, in
welcher die Lautsprecheranordnung gelagert ist, weniger Druck entsteht,
was das Erfordernis schwerer Wandungen und Versteifungen reduziert
oder gar eliminiert. Es können
wirtschaftlichere Lautsprecherboxen ohne Verlust oder bei geringem
Verlust an Bassansprechverhalten und Gesamtklangqualität verwendet
werden. Die verbesserte Basswidergabe, die durch Implementierung
der vorliegenden Erfindung erreicht wird, ermöglicht Lautsprechersystemen
mit einem einzigen Treiber und beseitigt somit das Erfordernis an
Weichen und damit einhergehenden Leistungsbeschränkungen, beispielsweise Phasenverschiebungen
und anderen Anomalien, die mit Weichen zusammenhängen. Tatsächlich kann eine niederfrequente
Widergabe für
mindestens einige Anwendungen angemessen sein, ohne dass eine abgedichtete
Umschließung
erforderlich ist. Für
einen gegebenen Wirkungsgrad und eine Niederfrequenzsperre lässt sich
das Luftvolumen in einer abgeschlossenen Umhüllung mit minimalem abträglichen Einfluss
reduzieren.
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Darüber hinaus besteht eine herkömmliche Leistungsbegrenzung
von umschlossenen Lautsprechern in der Grenze von Niederfrequenzverhalten gegenüber Wirkungsgrad,
festgelegt durch das einschlossene Luftvolumen. Diese Grenze ergibt
sich aus der Speicherung niederfrequenter Audioenergie in Form von
Wechseldruckluft in der Umhüllung.
Die Lautsprecheranordnung löst
Wiedergabetreue- und Klarheitsprobleme, die durch die Wechselwirkung herkömmlicher
Lautsprecher mit Umhüllungen
hervorgerufen werden. Herkömmliche
Lautsprecher mit abgedichteter Umhüllung weisen Phasenverschiebungen
bei niedrigen Frequenzen auf, die als Funktion der Frequenz schwanken.
Deshalb haben die Obertöne
von Bässen
nicht die richtige Phasenbeziehung zu der Grundwelle. Dies verhindert
eine passende Abbildung (imaging). Mit dieser Lautsprecheranordnung
werden Phasenverschiebungen verringert. Im Ergebnis besitzen Basstöne eine
hohe Klarheit im Vergleich zu Mittelbereichstönen, und sie vermitteln ein
passendes Bild. Abbildungs- und Klarheitsprobleme bei sämtlichen
akustischen Frequenzen werden außerdem verursacht durch Reaktionskraftbeschleunigung
der Magnetstruktur, von einer Halterungsstruktur eines akustischen
Treibers, die als Korb bezeichnet wird, auf die Wand oder die Oberfläche übertragen,
in welcher der Lautsprecher gehaltert ist. Diese Wandoberfläche wirkt
als tönendes
Brett, indem Schwingungen in der Trägerstruktur des akustischen
Treibers verstärkt
und hörbar
gemacht werden.
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Die Mittelbereich- und Hochfrequenzenergie vom
hinteren Teil des Kegels einer herkömmlichen Lautsprecherausgestaltung
sind ebenfalls äußerst schwierig
und mit hohem Aufwand zu beherrschen. Bei bevorzugten Ausführungsformen
neigt die Struktur dieses Lautsprechers dazu, durch Orientierungsflächen, beispielsweise
den oberen Teil der Magnetanordnung des Treibers die Energie zu
verringern, die von der Struktur weg und in Richtung auf die Membranaufhängung reflektiert
wird, um dadurch Reflexionen in Richtung der Membran des akustischen
Treibers zu verringern, während
Verkleidungsflächen
mit akustischer Energie absorbierendem Material Resonanzen dämpfen. Damit
lässt sich
die Aufhängung des
akustischen Treibers nachgiebiger gestalten, ohne dass es zu einem
hörbaren
Streuen akustischer Energie durch die Aufhängung hindurch kommt. Der Energiepegel
akustischer Wellen im mittleren und hohen Frequenzbereich werden
angemessen verringert oder gedämpft,
so dass die Wände
oder Platten der Umhüllung,
in der die Lautsprecheranordnung gelagert ist, nicht zum Mitschwingen
neigen. Darüber
hinaus gibt es keine Neigung für
Signale von der Umschließung,
in der die Anordnung gelagert ist, durch die Kanäle zurückzulaufen und dadurch die
Bewegung der Membran des Treibers zu beeinflussen.
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Die dargestellten Beispiele verwendeten Strukturen
im Großen
und Ganzen tubusförmigen Formen,
Allerdings sind die Vorteile der Struktur nicht notwendigerweise
auf eine Anordnung beschränkt, die
eine strenge tubusförmige
Form hat, obschon eine solche Form Vorteile besitzt. Ein Treiber
ist in einem offenen Ende der Struktur gelagert. Die Struktur definiert
dadurch einen inneren Hohlraum oder ein inneres Volumen zwischen
der Magnetanordnung des Treibers oder dem Motor einerseits und der
Rückseite
seiner Membran andererseits. An dem entgegengesetzten Ende der tubusförmigen Struktur
befindet sich ein oder befinden sich mehrere Ausgangskanäle, die
eine Länge
und kumulierte effektive Querschnittsfläche besitzen, die geringer
ist als die effektive Querschnittsfläche der Membran. Die Kanal-Austrittsöffnung weist
im allgemeinen von der Vorderseite des Treibers weg. Der Kanal wird
bei den beispielhaften Ausführungsformen
zumindest teilweise durch einen Ringspalt gebildet, der sich zwischen der
tubusförmigen
Struktur und dem Motor oder der Magnetanordnung des Treibers befindet
oder durch diese definiert wird, oder er wird durch eine andere Struktur
gebildet, die den Motor oder die Magnetanordnung umgibt. Der Spalt
verläuft
im allgemeinen vom oberen Bereich der Magnetanordung zu deren Boden.
Der Spalt kann ein Einzelkanal sein oder kann mehrere separat ausgebildete
Kanäle
umfassen. Die Abmessung des einen Kanals oder der mehreren Kanäle kann
so gewählt
sein, dass eine Abstimmung auf eine angestrebte Wiedergabekennlinie der
Lautsprecheranordnung erfolgt oder sich eine solche Kennlinie ergibt,
und/oder das eine Anpassung an einen speziellen akustischen Treiber
erfolgt.
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Bezugnehmend auf 12 und 13 besitzt eine
erste beispielhafte Ausführungsform
einer Lautsprecheranordnung 106 einen Tubus 104 ähnlich dem
energieabsorbierenden Tubus 90 in i 1.
Der Tubus wirkt im Verein mit einem akustischen Treiber als Schallverbesserungs-
oder Schallverstärkungsstruktur.
In einem Ende des Tubus ist ein akustischer Treiber des in Verbindung
mit 10 dargestellten beschriebenen
Typs gelagert. Bezüglich
einer Erläuterung
dieses Treibers beziehe man sich auf die Erläuterung dieser Figur. Andere
Arten von Treibern können
eingesetzt werden, allerdings ist die Verwendung dieser Art von
breitbandigem Treiber mit dieser Struktur von besonderem Vorteil.
Im Gegensatz zu dem Tubus 90 hat der Tubus 104 ein
offenes Ende. Das Ende des Tubus befindet sich etwa in der Nähe der Bodenfläche der
Magnetanordnung 50. Durch Lagern des Treibers in einem
Ende des Tubus 106 entsteht ein Spalt 108 zwischen
der Magnetanordnung 50 und dem Tubus. Die Abmessungen dieses Kanals
sind im Großen
und Ganzen gekennzeichnet durch eine Länge L und eine Breite D. Dies
bedeutet allerdings nicht nur, dass diese Abmessungen im gesamten
Spalt exakt gleich sind. Diese Abmessungen können ebenso wie die allgemeine
Form des Spalts basierend auf einem speziellen Treiber so gewählt werden,
dass der Treiber zur Erzielung eines angestrebten Frequenzgangs "abgestimmt" wird. Wenn z.B.
die Abmessungen des Magneten oder der Magnetanordnung des Treibers
und des Tubus nicht einen Spalt mit den gewünschten Abmessungen oder der
gewünschten
Form ergeben, lässt
sich der Tubus 104 ändern,
und/oder man kann eine Struktur um die Magnetanordnung 50 hinzufügen. Obschon
in diesen Figuren nicht dargestellt, besitzt der Tubus vorzugsweise
eine schallabsorbierende Innenfläche
oder eine Schicht aus schallabsorbierendem Material befindet sich
auf der Oberfläche.
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14 bis 16 zeigen eine zweite beispielhafte
Ausführungsform
einer Lautsprecheranordnung mit einer schallverbesserten Struktur.
Beschrieben wird sie in Verbindung mit einem akustischen Treiber des
in 10 gezeigten und
anhand dieser Figur beschriebenen Typs. Bezüglich der Beschreibung des Treibers
wird auf die Beschreibung dieser Figur verwiesen. Obschon die Verwendung
dieses Typs eines akustischen Treibers in dieser Anordnung zu einer verbesserten
Leistungsfähigkeit
führt und
mithin besonders vorteilhaft ist, können auch andere Treiber eingesetzt
werden. Der akustische Treiber, der eine Membran 70 und
einen Motor aus der Magnetanordnung 50 enthält, ist
in einer frontseitigen Öffnung
in einem Ende einer monolithischen schallverbessernden Struktur 110 gelagert,
die einen Tubusabschnitt 112 und einen Halterabschnitt 114 besitzt.
Der Tubus 112 ist ähnlich
dem Tubus 104 nach 12 und 13, und er übernimmt
eine im wesentlichen ähnliche Funktion.
Der Halteabschnitt 114 ist an einem Ende des Tubusteils
zentriert und an diesem befestigt. Dies geschieht bei dem dargestellten
Beispiel mit Hilfe mehrerer Elemente 116, welche den Spalt 118 zwischen
dem Halteteil und dem Tubusteil überbrücken. Diese
Elemente sind symmetrisch in einem radialen Muster um das Halteelement 114 herum
angeordnet. Um die Öffnungsfläche des
Spalts zu maximieren, besitzen die Elemente ein relativ schmales
Profil. Das schmale Profil begünstigt
auch die Erzeugung von weniger Turbulenzen im Luftstrom durch die
Kanäle.
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Wie der Spalt 108 in den 12-13 so ist auch der Spalt 118 im
Großen
und Ganzen gekennzeichnet durch eine Breite D und eine Länge L. Elemente
116 besitzen
vorzugsweise auch eine Länge, so
dass sie im Endeffekt den Ringspalt 118 in mehrere längliche
Kanäle
unterteilen oder segmentieren. Die Abmessungen und die Form der
Elemente 116 können
abgeändert
werden, um Kanäle
mit einer gewünschten
Form und Abmessung zu erhalten, oder eine Struktur zu erhalten,
die den gewünschten schallverbesserenden
Effekt erreicht. Alternativ können
sie so gefertigt werden, dass ein einzelner Ringkanal gebildet wird.
Der Halteteil 114 hat vorzugsweise Becherform mit einer
kreisförmigen
Seitenwand, welche mit dem Tubusteil zusammenwirkt, um die Länge des
Spalts 118 zu definieren. Abmessungen und Form des Spalts 118 oder
von Kanälen,
die teilweise den Spalt ersetzen oder anstelle von diesem gebildet
sind, können
basierend auf dem akustischen Treiber und der gewünschten
Umsetzung ausgewählt
werden. Beispielsweise kann man die Höhe, die Lage, die Abschrägung oder
Orientierung der kreisförmigen
Seitenwand des Trägerteils 114 ändern, dabei
aber immer noch einen oder mehrere Kanäle haben, die Volumen 120 mit
der Außenseite
der Umschließung
koppeln. Die Magnetanordnung oder der Motor des akustischen Teilers
wird vorzugsweise an der Innenfläche
des Trägerteils 114 mit
einem geeigneten wärmeleitenden
Mechanismus befestigt, beispielsweise durch Verkleben etc. Die Aufhängung des
akustischen Treibers, die eine Schaumstoffrolle 74 und
Stegelemente 76 umfasst, ist mit einer Seite an eine Lippe 122 und
der anderen Seite mit der Membran 70 verbunden. Deshalb
benötigt
im Gegensatz zu dem Beispiel nach den 12 und 13 dieses Beispiel einer
schallverbessernden Struktur nicht den Einsatz einer getrennten
Korbstruktur, um die Membran und die Magnetanordnung eines akustischen Treibers
zu haltern. Ein Lagerungsflansch 124 ermöglicht das
Anbringen der Lautsprecheranordnung in einer Wand einer Umschließung. Die
Schallverbesserungsstruktur 110 lässt sich in getrennten Teilen
herstellen und zusammenfügen,
bevorzugt wird sie jedoch als monolithisches Teil hergestellt, um Kosten
und Montagearbeit zu verringern.
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Eine Grenze bezüglich der Leistungsfähigkeit
von Lautsprechern aufgrund der Entstehung von Wärme ist auf den Widerstand
in einer Schwingspule des akustischen Treibers zurückzuführen. Um
die Wärmeübertragung
zu erleichtern, ist die schallverbessernde Struktur 110 vorzugsweise
aus einem wärmeleitenden
Material hergestellt. Damit wird Wärme von der Magnetanordnung 50 zu
dem Halteteil 114 und dann zu dem Trägerelementen 116 und
dem Tubus 112 geleitet. Der Tubus kann die Wärme in die Luft
abstrahlen, ebenso wie der Lagerungsflansch 124. Außerdem ist
die Struktur 110 vorzugsweise relativ massiv, bis hin zu
dem 10–40fachen
schwerer als ein herkömmlicher
Korb für
einen akustischen Treiber. Die größere Masse erhöht nicht
nur die Wärmeleitfähigkeit
und die thermische Masse des Lautsprechers, sondern verringert auch
die Übertragung von
Schwingungen auf die Wand, in der die Lautsprecheranordnung gelagert
ist. Weniger Schwingungen verbessern die Klarheit bei der Schallwidergabe. Durch
einstückiges
Gießen
aus beispielsweise Aluminium (welches stark leitend ist) oder einem
anderen Metall können
all diese Vorteile erreicht werden. Wie nur in 16 gezeigt ist, ist es zu bevorzugen, mindestens
einen Teil der Innenoberfläche
des Tubus 110 mit einer Schicht 126 aus einem
Material wie z.B. Schaumstoff mit Klebstoff-Rückenfläche, auszukleiden, wobei das
Material akustische Energie absorbiert oder dämpft, insbesondere bei mittleren
bis hohen Frequenzen. Außerdem
ist, wie am besten in 16 gezeigt
ist, eine Deckelplatte 128 der Magnetanordnung 50 mit
mehreren Finnen 130 ausgestattet, die in einem radialen
Muster um die Oberseite der Magnetanordnung herum angeordnet sind,
um die Wärmeübertragung
weg von der Magnetanordnung zu verbessern. Die Deckelplatte besitzt
außerdem abgewinkelte
Basisflächen,
welche die Neigung haben, zumindest etwas von der einfallenden akustischen
Energie weg von der Membran 70 des Treibers zu reflektieren,
vorzugsweise in Richtung der Seitenwände der schallverbessernden
Struktur.
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Das oben Gesagte stellt bloß eine Beschreibung
beispielhafter Ausführungsformen
der Erfindung dar und soll die Erfindung nicht auf die dargestellten
beschriebenen spezifischen Beispiele beschränken, soll auch nicht bedeuten,
dass sämtliche Vorteile
und Merkmale dieser Beispiele sich in der beanspruchten Erfindung
wiederfinden müssen.
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Zusammenfassung
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Ein akustischer Treiber besitzt eine Schwingspule,
in welcher benachbarte Windungen der Spule voneinander beabstandet
sind. Der Treiber ist an einem Ende einer mit Schaumstoff ausgekleideten
länglichen
Struktur, beispielsweise einem Tubus, angeordnet. Ein gegenüberliegendes
Ende der Struktur ist bei einer Ausführungsform von einer Wand eingeschlossen,
die mit der Struktur durch eine Aufhängung verbunden ist, so dass
sie sich im Verein mit dem Treiber bewegt. Bei einer anderen Ausführungsform
wirkt die Struktur mit dem akustischen Treiber in der Weise zusammen,
dass ein oder mehrere eingeschränkte
Kanäle
gebildet sind, die um den Motor des Treibers herum und mit einer
Innenfläche der
Struktur begrenzt sind. Der Kanal oder die Kanäle koppeln ein Luftvolumen
innerhalb der Struktur zur Außenseite
der Struktur in der Weise, dass die Übertragung akustischer Energie
reduziert wird, ohne dass Wechseldruck innerhalb der Struktur entsteht, welcher
die Bewegung der Membran der Schwingspule an deren maximalen Auslenkungspunkten
stören
würde.