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Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrodynamischen Schallwandler.
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Elektrodynamische Schallwandler sind sowohl als Wiedergabewandler (Lautsprecher) als auch als Aufnahmewandler (Mikrofone) bekannt.
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Ein herkömmlicher elektrodynamischer Wandler weist eine Membran mit einer Schwingspule auf, wobei die Schwingspule sich innerhalb eines Magnetfeldes eines Magnetsystems befindet und hierin schwimmt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrodynamischen Wandler vorzusehen, welcher eine geringere Bauhöhe des Magnetsystems ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch einen elektrodynamischen Schallwandler gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Somit wird ein elektrodynamischer Schallwandler mit einer Membran mit einer Kalotte und einer Sicke sowie einer Schwingspule vorgesehen, die an der Membran befestigt ist. Der elektrodynamische Schallwandler weist ebenfalls ein Magnetsystem mit einem ersten und zweiten Magnetring auf, wobei die Schwingspule zwischen dem ersten und zweiten Magnetring angeordnet ist und dort schwingen kann.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Durchmesser des ersten Magnetringes größer als ein Durchmesser des zweiten Magnetringes.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der erste und zweite Magnetring auf einer Ebene angeordnet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Magnetisierungsrichtung des ersten und zweiten Magnetringes gleichgerichtet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der erste und zweite Magnetring radial magnetisiert.
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Die Erfindung betrifft ebenfalls einen elektrodynamischen Schallwandler mit einer Membran mit einer Kalotte, einer Sicke und einer Schwingspule, die an einem Übergangsbereich zwischen der Kalotte und der Sicke befestigt ist. Der elektrodynamische Schallwandler weist ebenfalls ein Magnetsystem mit einem ersten Magnetring mit einer Polplatte im Bereich der Kalotte und einem zweiten Magnetring mit einer Polplatte um den ersten Magnetring herum auf. Die Schwingspule ist im Bereich zwischen dem ersten Magnetring und dem zweiten Magnetring angeordnet und schwingt dort.
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Die vorliegende Erfindung betrifft u. a. einen Gedanken, einen elektrodynamischen Wandler mit einer Membran, einer Schwingspule und einem Magnetsystems vorzusehen, wobei das Magnetsystem einen ersten und zweiten Magnetring aufweist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die Magnetisierungsrichtungen des ersten und zweiten Magnetringes gleichgerichtet, d. h. der erste und zweite Magnetring sind gleich polarisiert. Die beiden Magnetringe können radial magnetisiert sein, d. h. ein Pol liegt zur Mitte und der andere Pol liegt nach außen. Der erste und zweite Magnetring sind radial zueinander beabstandet angeordnet. Der Durchmesser des ersten Magnetringes ist größer als der Durchmesser des zweiten Magnetringes. Der erste und zweite Magnetring können dabei derart angeordnet sein, dass sich die Schwingspule zwischen ihnen erstreckt bzw. schwingt.
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Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
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1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines elektrodynamischen Wandlers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines Magnetsystems mit einem ersten und zweiten Magnetring gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
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3 zeigt eine schematische Darstellung der Flusslinien eines Magnetfeldes bei einem Magnetsystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
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4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines elektrodynamischen Wandlers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
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5A zeigt eine schematische Schnittansicht eines elektrodynamischen Schallwandlers gemäß dem Stand der Technik, und
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5B zeigt eine schematische Schnittansicht eines elektrodynamischen Schallwandlers gemäß der Erfindung.
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1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines elektrodynamischen Wandlers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Der elektrodynamische Wandler 100 kann optional ein Chassis 110, eine Schwingspule 130, eine Membran 140 und ein Magnetsystem mit einem ersten und zweiten Magnetring 150, 160 aufweisen. Der erste und zweite Magnetring 150, 160 kann optional z. B. auf dem Chassis 110 angeordnet sein. In dem Abstand zwischen dem ersten und zweiten Magnetring 150, 160 kann die Schwingspule 130 vorgesehen sein.
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Die Membran 140 kann eine Kalotte 141 sowie eine Sicke 142 aufweisen. Die Schwingspule 130 kann in einem Übergangsbereich 143 zwischen der Kalotte 141 und der Sicke 142 vorgesehen sein. Der erste und zweite Magnetring 150, 160 können radial voneinander beabstandet angeordnet sein. Hierbei kann ein Durchmesser des ersten Magnetringes größer sein als der Durchmesser des zweiten Magnetringes 160. Optional sind der erste und zweite Magnetring in einer Ebene angeordnet. Der erste und zweite Magnetring 150, 160 sind jeweils radial magnetisiert, d. h. ein Pol liegt zur Mitte und der andere Pol liegt nach außen hin. Ferner sind der erste und zweite Magnetring 150, 160 gleich polarisiert.
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2 zeigt eine schematische Darstellung des ersten und zweiten Magnetringes. Gemäß 2 ist zu sehen, dass der Durchmesser des ersten Magnetringes 150 kleiner ist als der Durchmesser des zweiten Magnetringes 160. Alternativ dazu kann der Durchmesser des Magnetringes 150 größer sein als der Durchmesser des Magnetringes 160. Der erste und zweite Magnetring 150, 160 sind jeweils gleich polarisiert, was in 2 durch die Pfeile 161, 151 (welche die Magnetisierungsrichtung anzeigen) angezeigt ist. Der erste und zweite Magnetring sind jeweils radial magnetisiert, d. h. ein Pol liegt zur Mitte hin und der andere Pol liegt nach außen.
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3 zeigt eine schematische Darstellung der Flusslinien des Magnetfeldes des ersten und zweiten Magnetringes 150, 160. Wie in 3 gezeigt, sind die Flusslinien des Magnetfeldes zwischen dem ersten und zweiten Magnetkreis senkrecht zu der Schwingspule 130.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der erste und zweite Magnetring in einer Halbach-Konfiguration ausgestaltet sein. Dies ist vorteilhaft, weil somit das magnetische Streufeld reduziert wird und der magnetische Nutzfluss vergrößert werden kann.
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Mit der erfindungsgemäßen Anordnung des ersten und zweiten Magnetringes kann ein Wandler mit einer flachen Bauhöhe realisiert werden. Ferner ist die erfindungsgemäße Anordnung vorteilhaft, weil das Magnetfeld symmetrisch ausgestaltet sein kann. Hierbei kann z. B. das Feld oberhalb der Polplatte wie das Feld unterhalb der Polplatte ausgestaltet sein.
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4 zeigt eine schematische Schnittansicht eines elektrodynamischen Schallwandlers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Der elektrodynamische Schallwandler weist eine Membran 140 mit einer Kalotte 141, einer Sicke 142 und einem Übergangsbereich 143 zwischen der Kalotte 141 und der Sicke 142 auf. In dem Übergangsbereich 143 kann eine Schwingspule 130 vorgesehen sein. Unterhalb der Kalotte 141 kann ein Magnet oder Magnetring 190 mit einer Polplatte 170 vorgesehen sein. Ferner kann ein Magnetring 180 außen um den Magnetring 190 vorgesehen sein. Die Magnetisierungsrichtung des ersten Magnetringes ist umgekehrt zu der Magnetisierungsrichtung des zweiten Magnetringes 190.
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Der innere Magnet ist somit von oben nach unten magnetisiert und der äußere Magnetring ist von unten nach oben magnetisiert. Die Polung des inneren Magneten 190 ist somit umgekehrt zu der Polung des äußeren Magnetringes 180. Der innere Magnet 190 kann auch als ein Ringmagnet ausgestaltet sein.
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Der äußere Magnetring 180 kann ebenfalls eine Polplatte 181 aufweisen. Gemäß der Erfindung ist der Aufbau des elektrodynamischen Schallwandlers so ausgestaltet, dass ein möglichst starkes Magnetfeld in dem Luftspalt erzeugt werden kann. Durch den Aufbau mit dem inneren Magnetring 190 und dem äußeren Magnetring kann eine flachere Bauform des elektrodynamischen Schallwandlers ermöglicht werden, da mit Nutzung des inneren Magnetringes und des äußeren Magnetringes mehr Platz für die Magnete zur Verfügung steht.
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5A zeigt eine schematische Schnittansicht eines elektrodynamischen Wandlers gemäß dem Stand der Technik und 5B zeigt eine schematische Schnittansicht eines elektrodynamischen Schallwandlers gemäß der Erfindung. Der elektrodynamische Schallwandler gemäß 5A weist eine Membran, ein Magnetsystem 150 mit einer Polplatte 152 und einem Napf 151 auf. Das Magnetsystem gemäß 5A ist so magnetisiert, dass der Nordpol sich im Bereich der Polplatte befindet und der Südpol sich im Bereich des Napfes befindet.
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Im Vergleich dazu ist in 5B eine schematische Schnittansicht eines elektrodynamischen Schallwandlers gemäß der Erfindung gezeigt. Der Schallwandler weist eine Membran 140 mit einer Kalotte 141 und einer Sicke 142 sowie einem Übergangsbereich 143 zwischen der Kalotte und der Sicke auf, wobei sich die Schwingspule im Übergangsbereich 143 befindet. Durch die Ausgestaltung des Magnetsystems in Form von zwei Magnetringen 150, 160, welche beide im Wesentlichen auf einer Ebene angeordnet sind, kann die Bauhöhe des Wandlers wesentlich verringert werden im Vergleich zu der Bauhöhe in einem elektroakustischen Schallwandler gemäß 5A.
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Der erfindungsgemäße elektrodynamische Schallwandler kann in einem Aufnahmewandler wie z. B. ein Mikrofon oder in einem Wiedergabewandler wie z. B. ein Lautsprecher oder in einem elektrodynamischen Wiedergabewandler für einen Kopfhörer oder einen Hörer vorgesehen sein.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung ist die Magnetisierungsrichtung schwerer herzustellen als im Stand der Technik. Damit ist diese Lösung hinsichtlich der Magnetisierungsrichtung aufwändiger und teurer.
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Der Vorteil des erfindungsgemäßen elektrodynamischen Wandlers besteht jedoch in einer Reduktion der Nichtlinearitäten des Wandlers aufgrund des symmetrischen Magnetfeldes und darin, dass eine gleiche Feldstärke bei einem größeren Luftspalt möglich ist und dass ein flacherer Aufbau möglich ist.
