DE102011005292A1 - Acoustic transducer for generating and receiving sound waves, has converting device, which is arranged for converting electrical signal into movement of movable element along moving direction - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen akustischen Wandler zum Erzeugen und/oder Empfangen von Schallwellen gemäß den Ansprüchen 1, 9 oder 13 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines bewegbaren Elementes für einen akustischen Wandler gemäß Anspruch 18.The invention relates to an acoustic transducer for generating and / or receiving sound waves according to
Aus dem Stand der Technik sind akustische Wandler in Form von Lautsprechern bekannt, die bewegbare Elemente (Lautsprechermembranen) aufweisen, die zum Erzeugen von Schallwellen in Schwingungen versetzt werden. Ein Lautsprecher, der ein bewegbares Element in Form einer ebenen Lautsprechermembran aufweist, ist z. B. aus der
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, einen akustischen Wandler mit einer möglichst guten Wandlungsqualität zu schaffen.The problem underlying the invention is to provide an acoustic transducer with the best possible conversion quality.
Dieses Problem wird durch den akustischen Wandler mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, durch den akustischen Wandler mit den Merkmalen gemäß Anspruch 9, durch den akustischen Wandler mit den Merkmalen des Anspruchs 13 sowie durch das Verfahren gemäß Anspruch 18 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This problem is solved by the acoustic transducer having the features according to
Danach wird ein akustischer Wandler zum Erzeugen und/oder Empfangen von Schallwellen bereitgestellt, mit
- – mindestens einem zum Erzeugen von Schallwellen oder durch Schallwellen bewegbaren Element;
- – Umsetzmitteln zum Umsetzen eines elektrischen Signals in eine Bewegung des bewegbaren Elementes entlang einer Bewegungsrichtung und/oder zum Umsetzen einer entlang einer Bewegungsrichtung gerichteten Bewegung des bewegbaren Elementes in ein elektrisches Signal; und
- – Mitteln zum Erhöhen der Biegesteifigkeit des bewegbaren Elementes.
- - At least one for generating sound waves or by sound waves movable element;
- Conversion means for converting an electrical signal into a movement of the movable element along a direction of movement and / or for converting a direction of movement of the movable element into an electrical signal; and
- - means for increasing the flexural rigidity of the movable element.
Beispielsweise umfassen die Mittel zum Erhöhen der Biegesteifigkeit eine Verstärkung eines Teilabschnitts des bewegbaren Elementes, so dass das bewegbare Element in diesem Teilabschnitt eine – in Bewegungsrichtung des bewegbaren Elementes betrachtet – erhöhte Dicke gegenüber Abschnitten des bewegbaren Elementes außerhalb des verstärkten Teilbereichs aufweist.For example, the means for increasing the bending stiffness comprise a reinforcement of a subsection of the movable element, so that the movable element in this subsection has an increased thickness compared to sections of the movable element outside the reinforced subregion, viewed in the direction of movement of the movable element.
Insbesondere handelt es sich bei dem bewegbaren Element um ein im Wesentlichen flächiges Element (z. B. um eine flächige Membran), wobei die Mittel zum Erhöhen der Biegesteifigkeit die Dicke dieses flächigen Elementes abschnittsweise erhöhen, um eine erhöhte Biegesteifigkeit des bewegbaren Elementes zu realisieren. Die Verstärkung ist insbesondere in Form einer oder mehrerer Verstrebungen, d. h. Erhöhungen der Oberfläche des bewegbaren Elementes, die insbesondere den Umsetzmitteln zugewandt sind, ausgebildet, so dass sich die Biegesteifigkeit des bewegbaren Elementes bei Belastung in Bewegungsrichtung (d. h. bei einem flächig ausgebildeten bewegbaren Element senkrecht zu seiner Haupterstreckungsebene) erhöht. Die Verstärkung des bewegbaren Elementes erfolgt insbesondere durch separat gefertigte und dann mit dem bewegbaren Element verbundene Strukturen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Verstärkung einstückig mit dem bewegbaren Element ausgeformt ist.In particular, the movable element is a substantially planar element (eg, a planar membrane), wherein the means for increasing the flexural rigidity increase the thickness of this planar element in sections, in order to realize an increased flexural rigidity of the movable element. The reinforcement is in particular in the form of one or more struts, d. H. Elevations of the surface of the movable element, which in particular face the Umsetzmitteln formed, so that the flexural rigidity of the movable member under load in the direction of movement (i.e., in a flat formed movable member perpendicular to its main extension plane) increases. The reinforcement of the movable element is effected in particular by separately manufactured structures which are then connected to the movable element. However, it is also possible that the reinforcement is formed integrally with the movable member.
Gemäß einer anderen Ausführung der Erfindung weist das bewegbare Element einen Grundkörper auf, wobei die Mittel zum Erhöhen der Biegesteifigkeit einen den Grundkörper umlaufenden und einen äußeren Umfang des bewegbaren Elementes bildenden Rand ausformen, der von dem Grundkörper winklig absteht. Durch den winklig vom Grundkörper abstehenden Rand weist das bewegbare Element in diesem Bereich eine erhöhte Dicke in Bewegungsrichtung auf, so dass sich die Biegesteifigkeit des bewegbaren Elements in dieser Richtung und insbesondere im Randbereich erhöht.According to another embodiment of the invention, the movable member has a base body, wherein the means for increasing the flexural rigidity form an edge which surrounds the base body and forms an outer circumference of the movable element, which protrudes at an angle from the base body. As a result of the edge projecting at an angle from the main body, the movable element has an increased thickness in the direction of movement in this region, so that the flexural rigidity of the movable element increases in this direction and in particular in the edge region.
Das bewegbare Element ist insbesondere, wie oben bereits angedeutet, flächig ausgebildet. Dies bedeutet, dass sich das bewegbare Element (insbesondere dessen Grundkörper) entlang einer Fläche (Haupterstreckungsfläche) erstreckt, und somit entlang dieser Fläche eine größere Ausdehnung aufweist als senkrecht zu dieser Fläche; z. B. ist die Ausdehnung des bewegbaren Elementes entlang der Haupterstreckungsfläche mindestens dreimal größer als die Ausdehnung senkrecht zur Haupterstreckungsfläche. Beispielsweise ist das bewegbare Element zumindest im Wesentlichen plan ausgebildet. Es ist jedoch auch denkbar, dass das bewegbare Element eine Wölbung aufweist (siehe unten), d. h. sich entlang einer gekrümmten Fläche erstreckt.The movable element is in particular, as already indicated above, flat. This means that the movable element (in particular its base body) extends along one surface (main extension surface) and thus has a greater extent along this surface than perpendicular to this surface; z. For example, the extent of the movable element along the main extension surface is at least three times greater than the extension perpendicular to the main extension surface. For example, the movable element is at least substantially planar. However, it is also conceivable that the movable element has a curvature (see below), d. H. extends along a curved surface.
Insbesondere erstreckt sich der Grundkörper entlang einer Haupterstreckungsebene, d. h. er weist entlang einer Ebene eine sehr viel größere Ausdehnung auf (mindestens dreimal größer) als senkrecht zu dieser Ebene. Der Rand verläuft somit insbesondere winklig zu dieser Haupterstreckungsebene des Grundkörpers. Dass der Rand „winklig” von dem Grundkörper absteht, umfasst auch den Fall, dass der Rand und der Grundkörper über eine Krümmung miteinander verbunden sind, d. h. der Rand abgekrümmt (abgebogen) von dem Grundkörper absteht. Eine derartige Krümmung zwischen dem Grundkörper und dem Rand hat insbesondere den Vorteil, dass Reflexionen von akustischen Wellen in dem bewegbaren Element an dem Rand reduziert bzw. ganz vermieden werden. Der Rand des bewegbaren Elementes steht insbesondere nach innen, d. h. in Richtung auf die Umsetzmittel und somit von einem Hörer (falls der akustische Wandler in Form eines Lautsprechers ausgebildet ist) bzw. einem Sprecher (falls der akustische Wandler in Form eines Mikrofons ausgebildet ist), von dem Grundkörper ab.In particular, the main body extends along a main plane of extension, ie it has a much greater extent along a plane (at least three times greater) than perpendicular to this plane. The edge thus runs in particular at an angle to this main extension plane of the main body. The fact that the edge protrudes "angled" from the base body, also includes the case that the edge and the base body are connected to each other via a curvature, ie the edge bent (bent) protrudes from the base body. Such a curvature between the base body and the edge has the particular advantage that reflections of acoustic waves in the movable element at the edge are reduced or completely be avoided. The edge of the movable element is in particular inward, ie in the direction of the conversion means and thus of a listener (if the acoustic transducer is designed in the form of a loudspeaker) or a speaker (if the acoustic transducer is designed in the form of a microphone), from the main body.
Das bewegbare Element weist insbesondere einen Schichtaufbau auf, der mindestens eine innere Schicht sowie zwei Außenschichten aufweist, die jeweils an in einer Richtung senkrecht zu der inneren Schicht einander gegenüberliegenden Seiten der inneren Schicht angeordnet sind. Mit anderen Worten befindet sich die innere Schicht zwischen den beiden Außenschichten. Beispielsweise ist die innere Schicht aus einem Hartschaumstoff (zum Beispiel Rohacell) gebildet und die beiden Außenschichten weisen jeweils ein faserverstärktes Material (insbesondere ein kohlefaserverstärktes Material) auf. Selbstverständlich können mehrere innere Schichten und auch mehrere Außenschichten vorgesehen sein.In particular, the movable element has a layer structure which has at least one inner layer and two outer layers, which are each arranged on opposite sides of the inner layer in a direction perpendicular to the inner layer. In other words, the inner layer is between the two outer layers. For example, the inner layer is formed from a rigid foam (for example Rohacell) and the two outer layers each comprise a fiber-reinforced material (in particular a carbon fiber-reinforced material). Of course, a plurality of inner layers and also a plurality of outer layers may be provided.
Die Außenschichten sind insbesondere so dimensioniert, dass sie jeweils mit einem entlang ihres äußeren Umfanges verlaufenden Abschnitt entlang der Haupterstreckungsebene der inneren Schicht über den Umfang der inneren Schicht überstehen (d. h. eine größere Fläche aufweisen als die innere Schicht), wobei die überstehenden Abschnitte der Außenschichten so verlaufen und miteinander verbunden sind, dass sie den vom Grundkörper winklig abstehenden Rand ausbilden. Der Rand des bewegbaren Elementes wird somit nur durch die beiden Außenschichten ausgebildet, wobei sich die innere Schicht insbesondere nur bis zu dem Rand, jedoch nicht in den Rand hinein erstreckt. Beispielsweise sind die Innenseiten der überstehenden Abschnitte der Außenschichten stoffschlüssig miteinander verbunden, zum Beispiel verklebt oder verschweißt. Die „Innenseiten” der überstehenden Abschnitte sind diejenigen Seiten der überstehenden Abschnitte, die sich den Seiten der Außenschichten anschließen, die der inneren Schicht zugewandt sind.In particular, the outer layers are dimensioned so that they each project beyond the circumference of the inner layer (ie have a larger area than the inner layer) along the outer plane of the inner layer along its outer circumferential plane, the protruding portions of the outer layers thus run and connected to each other, that they form the angle projecting from the base edge. The edge of the movable element is thus formed only by the two outer layers, wherein the inner layer extends in particular only to the edge, but not into the edge. For example, the inner sides of the protruding portions of the outer layers are integrally connected to one another, for example adhesively bonded or welded. The "inner sides" of the protruding portions are those sides of the protruding portions that join the sides of the outer layers facing the inner layer.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung kann eine den Umsetzmitteln abgewandte Oberfläche des bewegbaren Elementes (d. h. die Außenseite des bewegbaren Elementes, die bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des akustischen Wandlers einem Benutzer zugewandt ist) mit einer elastischen Beschichtung versehen sein. Beispielsweise handelt es sich bei der elastischen Beschichtung um einen elastischen Kunststoff (insbesondere einen Kunstharz) oder ein sonstiges Kautschukmaterial. Die elastische Beschichtung dient insbesondere zur Dämpfung von Resonanzaufbrüchen an der Oberfläche des bewegbaren Elementes.According to a further variant of the invention, a surface of the movable element facing away from the conversion means (i.e., the outside of the movable element which faces a user when the acoustic transducer is used as intended) may be provided with an elastic coating. By way of example, the elastic coating is an elastic plastic (in particular a synthetic resin) or another rubber material. The elastic coating is used in particular for damping resonant breakdowns on the surface of the movable element.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Mittel zum Erhöhen der Biegesteifigkeit eine gewölbte Ausgestaltung des bewegbaren Elementes, wobei das bewegbare Element (insbesondere ein von einem abstehenden Rand umgebener Grundkörper) zumindest näherungsweise nach Art eines Segmentes einer Kugeloberfläche gewölbt ist. Beispielsweise weist das als Segment einer Kugeloberfläche ausgestaltete bewegbare Element einen (in Draufsicht) näherungsweise rechteckig verlaufenden Seitenrand auf, d. h. der Rand besitzt jeweils zwei zueinander parallel verlaufende Randabschnitte. Beispielsweise ist das bewegbare Element in Draufsicht rechteckig gestaltet, wobei die längeren Seiten eine Länge von ca. 30 cm aufweisen und die kürzeren Seiten von etwa 20 cm, und wobei das bewegbare Element z. B. eine derartige Wölbung aufweist, dass das Zentrum des bewegbaren Elementes einen Versatz von mindestens ca. 0,5 mm, insbesondere von 1 mm, gegenüber dem Außenrand des bewegbaren Elementes besitzt.According to another embodiment of the invention, the means for increasing the bending stiffness comprise a curved configuration of the movable element, wherein the movable element (in particular a body surrounded by a protruding edge) is arched at least approximately in the manner of a segment of a spherical surface. For example, the movable element embodied as a segment of a spherical surface has a side edge running approximately rectangularly (in plan view), i. H. the edge has two mutually parallel edge portions. For example, the movable element is rectangular in plan view, wherein the longer sides have a length of about 30 cm and the shorter sides of about 20 cm, and wherein the movable element z. B. has such a curvature that the center of the movable element has an offset of at least about 0.5 mm, in particular of 1 mm, relative to the outer edge of the movable element.
Beispielsweise ist das bewegbare Element als Segment einer Oberfläche einer Kugel mit einem Radius von mindestens 300 m ausgebildet. Ein derartiges bewegbares Element kann (zum Beispiel im Tieftonbereich, insbesondere unterhalb von 300 Hz) zumindest näherungsweise sphärische Wellenfronten erzeugen (Prinzip der atmenden Kugel).For example, the movable element is formed as a segment of a surface of a sphere having a radius of at least 300 m. Such a movable element can produce (for example in the low-frequency range, in particular below 300 Hz) at least approximately spherical wave fronts (principle of the breathing sphere).
Gemäß einer anderen Variante der Erfindung weisen die Umsetzmittel mindestens eine Spule auf und die Mittel zum Erhöhen der Biegesteifigkeit umfassen mindestens eine Versteifungslage, über die die Spule mit dem bewegbaren Element verbunden ist. Beispielsweise ist die Spule in oder an einem Halter angeordnet, der über die Versteifungslage an dem bewegbaren Element befestigt ist.According to another variant of the invention, the conversion means comprise at least one coil and the means for increasing the flexural rigidity comprise at least one stiffening layer, via which the coil is connected to the movable element. For example, the coil is arranged in or on a holder which is fastened via the stiffening layer to the movable element.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen akustischen Wandler zum Erzeugen und/oder Empfang von Schallwellen, mit
- – mindestens einem zum Erzeugen von Schallwellen oder durch Schallwellen bewegbaren Element;
- – Umsetzmitteln zum Umsetzen eines elektrischen Signals in eine Bewegung des bewegbaren Elementes entlang einer Bewegungsrichtung und/oder zum Umsetzen einer entlang einer Bewegungsrichtung gerichteten Bewegung des bewegbaren Elementes in ein elektrisches Signal, wobei
- – die Umsetzmittel mindestens vier Spulen aufweisen, die jeweils entlang einer parallel zur Bewegungsrichtung orientierten Erstreckungsebene verlaufen und die so hintereinander angeordnet sind, dass sie zumindest teilweise entlang einer Richtung senkrecht zu ihren Erstreckungsebenen überlappen.
- - At least one for generating sound waves or by sound waves movable element;
- - Conversion means for converting an electrical signal into a movement of the movable member along a direction of movement and / or for converting a direction of movement directed movement of the movable member into an electrical signal, wherein
- - The conversion means comprise at least four coils, each extending along a plane oriented parallel to the direction of extension plane and which are arranged one behind the other so that they overlap at least partially along a direction perpendicular to their extension planes.
Die Spulen sind demnach jeweils um eine Achse gewickelt, die sich senkrecht zur Bewegungsrichtung des bewegbareren Elementes erstreckt, wobei die Spulen beispielsweise so hintereinander angeordnet sind, dass ihrer jeweiligen Achsen zusammenfallen. Der Wandler weist somit mehrere Spulenlagen auf, wodurch der Füllfaktor und somit eine besondere Effizienz der Umsetzmittel (des Antriebs zum Antreiben des bewegbaren Elementes) erzielt wird. The coils are thus each wound around an axis which extends perpendicular to the direction of movement of the movable element, wherein the coils are arranged, for example, one behind the other so that their respective axes coincide. The converter thus has a plurality of coil layers, whereby the filling factor and thus a special efficiency of the conversion means (the drive for driving the movable element) is achieved.
Insbesondere bilden die Spulen eine erste Spulengruppe aus mindestens zwei in Reihe geschalteten Spulen sowie eine zweite Spulengruppe aus mindestens zwei ebenfalls in Reihe geschalteten Spulen, wobei die erste und die zweite Spulengruppe zueinander parallel geschaltet und über einen Querkontakt miteinander verbunden sind sind. Mit dieser Schaltung der Spulen kann ein im Vergleich mit einer einfachen Reihenschaltung der vier Spulen (und auch im Vergleich mit einer Anordnung, die lediglich zwei Spulen aufweist) ein niedrigerer Gleichstromwiderstand und eine niedrigere Impedanz erzeugt werden. Beispielsweise bilden jeweils zwei benachbarte Spulen eine Spulengruppe. Es ist natürlich auch möglich, dass mehr als vier Spulen verwendet werden, wobei insbesondere eine gerade Anzahl von Spulen vorgesehen wird. Beispielsweise werden acht, zwölf, sechzehn oder 24 Spulen eingesetzt.In particular, the coils form a first coil group comprising at least two coils connected in series and a second coil group comprising at least two coils likewise connected in series, wherein the first and the second coil group are connected in parallel to one another and connected to one another via a transverse contact. With this circuit of the coils, a lower DC resistance and a lower impedance can be produced compared with a simple series connection of the four coils (and also in comparison with an arrangement having only two coils). For example, each two adjacent coils form a coil group. Of course, it is also possible that more than four coils are used, wherein in particular an even number of coils is provided. For example, eight, twelve, sixteen or twenty-four coils are used.
Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung weist der akustische Wandler einen ersten Träger und einen mit dem ersten Träger verbundenen zweiten Träger auf, wobei an jedem Träger jeweils zwei der Spulen angeordnet sind. Insbesondere handelt es sich bei dem ersten und dem zweiten Träger um eine Leiterplatte, an der jeweils an einer Seite (d. h. an Vorder- und Rückseite der Leiterplatte) eine Spule in Form einer gewundenen Leiterbahn ausgebildet ist.According to another embodiment of the invention, the acoustic transducer has a first carrier and a second carrier connected to the first carrier, wherein each of two carriers are arranged on each carrier. In particular, the first and the second carrier are a printed circuit board, on each of which on one side (that is to say on the front and rear side of the printed circuit board) a coil in the form of a wound conductor track is formed.
Beispielsweise wird diese Leiterbahn aus Kupfer (oder einem sonstigen elektrisch leitfähigen Material) gebildet (z. B. gedruckt oder geätzt), wobei insbesondere eine Bahnbreite von 0,2 mm bei einer Dicke von mindestens 35 μm vorgesehen sein kann. Selbstverständlich kann die Leiterbahn auch andere Dimensionen aufweisen, z. B. eine Breite von weniger als 0,2 mm. Insbesondere weist die Spulenanordnung eine Gesamtleiterbahnlänge von mindestens 15 Metern auf. Die Leiterplatten sind insbesondere aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt.By way of example, this conductor track is formed from copper (or another electrically conductive material) (for example printed or etched), wherein in particular a track width of 0.2 mm may be provided at a thickness of at least 35 μm. Of course, the conductor may also have other dimensions, eg. B. a width of less than 0.2 mm. In particular, the coil arrangement has a total conductor track length of at least 15 meters. The circuit boards are in particular made of a fiber-reinforced plastic.
Die Verbindung der beiden Träger erfolgt z. B. stoffschlüssig, zum Beispiel über einen Klebstoff. Es ist auch möglich, dass der erste und der zweite Träger über ein Verbindungselement miteinander verbunden sind, wobei es sich bei dem Verbindungselement z. B. um eine weitere Leiterplatte (die jedoch insbesondere selber keine Leiterbahnen aufweist), mit der der erste und der zweite Träger insbesondere stoffschlüssig verbunden sind.The connection of the two carriers is z. B. cohesively, for example via an adhesive. It is also possible that the first and the second carrier are connected to one another via a connecting element, wherein it is in the connecting element z. B. to another circuit board (but in particular itself has no traces), with which the first and the second carrier are connected in particular cohesively.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft die Erfindung einen akustischen Wandler zum Erzeugen und/oder Empfang von Schallwellen, mit
- – einem bewegbaren Element;
- – Umsetzmitteln zum Umsetzen eines elektrischen Signals in eine Bewegung des bewegbaren Elementes entlang einer Bewegungsrichtung und/oder zum Umsetzen einer entlang einer Bewegungsrichtung gerichteten Bewegung des bewegbaren Elementes in ein elektrisches Signal;
- – einen Rahmen, der das bewegbare Element zumindest abschnittsweise umgibt; sowie
- – Schallabsorptionsmitteln zur Vermeidung eines akustischen Kurzschlusses, wobei die Schallabsorptionsmittel entlang zumindest eines Abschnitts eines äußeren Umfanges des bewegbaren Elementes zwischen dem bewegbaren Element und dem Rahmen verlaufen, wobei die Schallabsorptionsmittel an dem bewegbaren Element lediglich anliegen und nicht über Verbindungsmittel mit diesem verbunden sind.
- A movable element;
- Conversion means for converting an electrical signal into a movement of the movable element along a direction of movement and / or for converting a direction of movement of the movable element into an electrical signal;
- A frame surrounding the movable element at least in sections; such as
- Sound absorbing means for preventing an acoustic short circuit, wherein the sound absorbing means extend along at least a portion of an outer periphery of the movable member between the movable member and the frame, wherein the sound absorbing means are applied to the movable member only and not connected via connecting means therewith.
Dadurch, dass die Schallabsorptionsmittel an dem bewegbaren Element lediglich anliegen und nicht über Verbindungsmittel mit diesem verbunden sind, d. h. insbesondere nicht stoffschlüssig (etwa über einen Klebstoff als Verbindungsmittel) an diesem festgelegt sind, wird eine möglichst hohe Beweglichkeit des bewegbaren Elementes ermöglicht.By virtue of the fact that the sound absorption means only abut the movable element and are not connected to it by means of connection means, d. H. In particular, not materially fixed (about an adhesive as a connecting means) are fixed to this, the highest possible mobility of the movable element is possible.
Beispielsweise umfassen die Schallabsorptionsmittel eine Folie, die auf einer den Umsetzmitteln zugewandten Seite (d. h. einer Rückseite) des bewegbaren Elementes angeordnet ist. Hier ist denkbar, dass die Folie zwar stoffschlüssig an dem Rahmen festgelegt ist (zum Beispiel an dem Rahmen angeklebt ist), an der Rückseite des bewegbaren Elementes jedoch nur anliegt und zum Beispiel nur über Adhäsionskräfte zwischen der Folie und dem bewegbaren Element gehalten wird.By way of example, the sound absorbing means comprise a film which is arranged on a side facing the transfer means (that is to say a rear side) of the movable element. Here, it is conceivable that the film is indeed firmly bonded to the frame (for example, adhered to the frame), but at the back of the movable element only rests and is held for example only on adhesion forces between the film and the movable member.
Beispielsweise wird eine Folie mit einer Dicke von 7 μm bis 15 μm verwendet, wobei als Material insbesondere ein Kunststoff, wie zum Beispiel Polyethylen, in Frage kommt. Insbesondere ist die Folie so ausgebildet, dass sie sich ebenfalls rahmenartig (d. h. als Streifen) entlang des Rahmens des akustischen Wandlers erstreckt. Durch Verwendung einer möglichst dünnen Folie werden Federkräfte auf das bewegbare Element vermieden bzw. zumindest soweit wie möglich reduziert.For example, a film with a thickness of 7 .mu.m to 15 .mu.m is used, wherein as a material in particular a plastic, such as polyethylene, comes into question. In particular, the foil is configured to also extend in a frame-like manner (i.e., as a strip) along the frame of the acoustic transducer. By using a film that is as thin as possible, spring forces on the movable element are avoided or at least reduced as much as possible.
Es ist auch möglich, dass anstelle einer Folie ein Schallabsorptionsmittel verwendet wird, das ähnlich der oben beschriebenen Folie, an dem Rahmen festgelegt ist, an der Rückseite des bewegbaren Elementes jedoch nur aufliegt, das jedoch eine Dicke aufweist, die von dem Rahmen bis zu dem bewegbaren Element abnimmt. Beispielsweise besitzt ein erster Abschnitt des Schallabsorptionsmittels, über den es an dem Rahmen festgelegt ist, eine Dicke im mm-Bereich (z. B. mindestens 0,5 mm) und ein zweiter Abschnitt, über den das Schallabsorptionsmittel an dem bewegbaren Element aufliegt, eine Dicke im μm-Bereich (z. B. weniger als 10 μm).It is also possible to use, instead of a foil, a sound absorber which is similar to the foil described above, fixed on the frame, on the rear side of the movable one Element, however, only rests, but has a thickness which decreases from the frame to the movable member. For example, a first portion of the sound absorbing means via which it is fixed to the frame has a thickness in the mm range (eg, at least 0.5 mm) and a second portion over which the sound absorbing means rests on the movable member Thickness in the μm range (eg less than 10 μm).
Ein derartiges Schallabsorptionsmittel kann einstückig ausgebildet sein; z. B. durch eine einzelne Materiallage, deren Dicke vom Rahmen bis zum bewegbaren Element hin abnimmt. Es ist jedoch auch denkbar, dass es aus mehreren Komponenten gebildet ist. Beispielsweise wird zur Bildung eines derartigen Schallabsorptionsmittels die oben beschriebene Folie im Bereich des Rahmens mit einer im Vergleich zur Folie biegesteiferen Materiallage kombiniert.Such a sound absorbing means may be formed in one piece; z. B. by a single layer of material whose thickness decreases from the frame to the movable element. However, it is also conceivable that it is formed of several components. For example, in order to form such a sound absorption medium, the above-described film is combined in the region of the frame with a material layer which is more rigid than that of the film.
Hierdurch wird die sich über den Rahmen bis zum bewegbaren Element hinauserstreckende Folie stabilisiert, so dass einem Wegdrücken und Ablösen der (lediglich per Adhäsion an dem bewegbaren Element gehaltenen) Folie von dem bewegbaren Element durch einen zwischen dem Außenrand des bewegbaren Elementes und dem Rahmen einströmenden Luftstrom entgegengewirkt wird. Gleichzeitig werden, da das Schallabsorptionsmittel an dem bewegbaren Element nur anliegt, Federkräfte auf das bewegbare Element soweit wie möglich vermieden.As a result, the film extending beyond the frame to the movable element is stabilized, so that pushing away and detaching the film (held only by adhesion to the movable element) from the movable element by an air flow flowing between the outer edge of the movable element and the frame counteracted. At the same time, since the sound absorbing means is applied to the movable member only, spring forces on the movable member are avoided as much as possible.
Der Rahmen des akustischen Wandlers ist insbesondere aus einem Kunststoff, zum Beispiel Parapan, ausgebildet.The frame of the acoustic transducer is in particular formed of a plastic, for example Parapan.
Die Erfindung betrifft, wie oben bereits erwähnt, insbesondere einen akustischen Wandler in Form eines Lautsprechers. Hierbei kann der Lautsprecher durchaus mehrere der zuvor beschrieben akustischen Wandler aufweisen, d. h. insbesondere mehrere bewegbare Elemente, die jeweils über Umsetzmittel in Bewegung versetzbar sind.The invention relates, as already mentioned above, in particular an acoustic transducer in the form of a loudspeaker. In this case, the speaker may well have more of the previously described acoustic transducer, d. H. in particular a plurality of movable elements, which can be moved in each case via Umsetzmittel in motion.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines bewegbaren Elementes für einen akustischen Wandler, der insbesondere, wie oben beschrieben ausgebildet ist, mit den Schritten:
- – Erzeugen eines Schichtaufbaus, der mindestens eine innere Schicht und an einander in einer Richtung senkrecht zu der inneren Schicht gegenüberliegende Seiten der inneren Schicht angeordnete Außenschichten umfasst, derart, dass die Außenschichten jeweils mit einem entlang ihres äußeren Umfanges verlaufenden Abschnitts über den Umfang der inneren Schicht überstehen,
- – Abwinkeln oder Abbiegen der überstehenden Abschnitte der Außenschichten; und
- – Verbinden der überstehenden Abschnitte der Außenschichten miteinander.
- Producing a layer structure comprising at least one inner layer and outer layers disposed opposite each other in a direction perpendicular to the inner layer, such that the outer layers each have a portion extending along their outer circumference around the circumference of the inner layer survive,
- - bending or bending the protruding portions of the outer layers; and
- - Connecting the protruding portions of the outer layers together.
Das Abwinkeln oder das Abbiegen der überstehenden Abschnitte der Außenschichten erfolgt insbesondere durch Eindrücken des Schichtaufbaus in eine entsprechend gestaltete Aufnahme, das heißt, die Aufnahme ist so dimensioniert, dass die überstehenden Abschnitte der Außenschichten abgebogen werden, der übrige Bereich (der Grundkörper) des Schichtaufbaus jedoch nicht. Es ist auch denkbar, dass der Schichtaufbau zumindest teilweise erst in der Aufnahme hergestellt wird. Beispielsweise wird zunächst eine der Außenschichten in die Aufnahme eingedrückt und anschließend die innere Schicht und die andere Außenschicht in der Aufnahme angeordnet.The bending or bending of the protruding portions of the outer layers takes place in particular by impressing the layer structure in a correspondingly shaped receptacle, that is, the receptacle is dimensioned so that the protruding portions of the outer layers are bent, the remaining area (the main body) of the layer structure, however Not. It is also conceivable that the layer structure is at least partially produced only in the recording. For example, one of the outer layers is first pressed into the receptacle and then arranged the inner layer and the other outer layer in the receptacle.
Es ist natürlich auch denkbar, dass der Schichtaufbau vor dem Einlegen in die Aufnahme bereits fertig gestellt ist, d. h. die innere Schicht mit den beiden Außenschichten verbunden ist. Zudem ist auch möglich, dass die überstehenden Abschnitte der Außenschichten bereits vor ihrem Abwinkeln oder Abkrümmen miteinander verbunden werden, z. B. werden die die überstehenden Abschnitte der Außenschichten vor dem Einlegen des Schichtaufbaus in eine Aufnahme miteinander verbunden.Of course, it is also conceivable that the layer structure is already completed before insertion into the receptacle, d. H. the inner layer is connected to the two outer layers. In addition, it is also possible that the protruding portions of the outer layers are already connected to each other before their bending or bending, z. Example, the protruding portions of the outer layers are connected to each other before inserting the layer structure in a receptacle.
Beispielsweise erfolgt das Anordnen (das Eindrücken) des Schichtaufbaus bzw. von Schichten des Schichtaufbaus in der Aufnahme über ein entsprechend ausgebildetes Werkzeug. Beispielsweise ist dieses Werkzeug in Form eines Stempels ausgebildet, wobei z. B. zwischen dem Rand des Stempels und der Innenseite (dem Schichtaufbau zugewandt) der insbesondere rahmenartig ausgebildeten Aufnahme ein Abstand besteht, der größer ist als die Dicke der beiden aneinander anliegenden Abschnitte der Außenschichten.For example, arranging (impressing) the layer structure or layers of the layer structure in the receptacle takes place via a suitably designed tool. For example, this tool is designed in the form of a stamp, wherein z. B. between the edge of the punch and the inside (facing the layer structure) of the particular frame-like receptacle is a distance which is greater than the thickness of the two adjacent portions of the outer layers.
Die Aufnahme ist insbesondere auch so geformt, dass der Schichtaufbau eine Wölbung nach Art eines Segmentes einer Kugeloberfläche erhält. Das heißt, durch das Eindrücken des Schichtaufbaus in die Aufnahme bzw. der einzelnen Schichten des Schichtaufbaus nacheinander wird dem Schichtaufbau und damit dem bewegbaren Element eine Wölbung aufgeprägt.The receptacle is in particular also shaped so that the layer structure receives a curvature in the manner of a segment of a spherical surface. That is, by the impressions of the layer structure in the recording or the individual layers of the layer structure successively a curvature is imposed on the layer structure and thus the movable element.
Das Verbinden der Abschnitte der Außenschichten miteinander erfolgt insbesondere über Verkleben und/oder Verschweißen, wobei das Verbinden insbesondere auch unter Temperatureinwirkung erfolgt.The bonding of the sections of the outer layers to one another takes place, in particular, by way of gluing and / or welding, wherein the connection also takes place in particular under the influence of temperature.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the figures. Show it:
Das in
Die Außenschichten
Der Abschnitt
Eine andere Möglichkeit der Gestaltung des äußeren Randes
Beispielsweise ist die Membranplatte
Des Weiteren kann die Membranplatte der
Die
Die Spulenanordnung umfasst einen ersten und einen zweiten Träger in Form einer ersten und einer zweiten Leiterplatte
Zwischen den Leiterplatten
Die Spulen
Die
Des Werteren weist der akustische Wandler
Des Weiteren weist der Wandler
Die Folie
Die Membran
Es wird darauf hingewiesen, dass Elemente der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele natürlich auch in Kombination miteinander verwendet werden können. Beispielsweise kann die Spulenanordnung der
Die Materiallage
Die Materiallage
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Membranplattediaphragm plate
- 2, 2a–d2, 2a-d
- SpuleKitchen sink
- 55
- Rahmenframe
- 66
- Foliefoil
- 77
- Materiallagematerial layer
- 1010
- Grundkörperbody
- 1111
- HartschaumstoffschichtRigid foam layer
- 12, 1312, 13
- Außenschichtouter layer
- 1414
- Randedge
- 2121
- Halterholder
- 31, 3231, 32
- Leiterplattecircuit board
- 3333
- Verbindungselementconnecting element
- 41, 4241, 42
- Verstärkungslagereinforcing layer
- 5151
- vorderer Rahmenfront frame
- 6161
- erster Folienabschnittfirst foil section
- 6262
- zweiter Folienabschnittsecond film section
- 121, 131121, 131
- überstehender Abschnittoverhanging section
- 141141
- Krümmungcurvature
- 201, 202201, 202
- Anschlussconnection
- 211211
- Abschnittsection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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- EP 2010/063240 [0057, 0057] EP 2010/063240 [0057, 0057]
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-
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