DE102014206773B4 - Loudspeaker, in particular electrodynamic loudspeaker - Google Patents
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Abstract
1 Lautsprecher (50), insbesondere elektrodynamischer Lautsprecher (50), mit einer schwingfähigen Lautsprechermembran (52) und mit einem elektrischen Schwingungserreger (1) für die Lautsprechermembran (52), wobei der Schwingungserreger (1) eine ringförmige Spulenanordnung (2) und eine Magnetanordnung (4) aufweist, wobei die Spulenanordnung (2) in einen ringförmigen Spalt (30) der Magnetanordnung (4) derart eingreift, dass die Spulenanordnung (2) und die Magnetanordnung (4) in axialer Richtung (X) relativ zueinander beweglich sind, wobei die Spulenanordnung (2) mit einem Bolzen (14) verbunden ist, der sich durch ein Durchgangsloch (38) in axialer Richtung (X) durch die Magnetanordnung (4) hindurch erstreckt, wobei der Bolzen (14) an seinem von der Spulenanordnung (2) abgewandten Ende mit einer scheibenförmigen Tragplatte (10), vorzugsweise unter Ausbildung eines rechten Winkels zwischen der Oberfläche der scheibenförmigen Tragplatte (10) und der Mittenachse des Bolzens (14), verbunden ist, wobei auf der vom Ende des Bolzens (14) abgewandten Seite der scheibenförmigen Tragplatte (10) ein Ringkörper (16) vorgesehen ist, und wobei der Ringkörper (16) mit der Lautsprechermembran (52) verbunden ist, wobei die scheibenförmige Tragplatte (10) derart elastisch ist, dass die Bewegungen des Ringkörpers (16) und der Spulenanordnung (2) von den Bewegungen des Bolzens (14) dynamisch entkoppelt oder entkoppelbar sind.1 loudspeaker (50), in particular electrodynamic loudspeaker (50), with an oscillatable loudspeaker diaphragm (52) and with an electrical vibration exciter (1) for the loudspeaker diaphragm (52), wherein the vibration exciter (1) comprises an annular coil arrangement (2) and a magnet arrangement (4), wherein the coil assembly (2) in an annular gap (30) of the magnet assembly (4) engages such that the coil assembly (2) and the magnet assembly (4) in the axial direction (X) are movable relative to each other the coil arrangement (2) is connected to a bolt (14) which extends through a through hole (38) in the axial direction (X) through the magnet assembly (4), the bolt (14) being secured at its end from the coil arrangement (2 ) facing away from the end with a disc-shaped support plate (10), preferably forming a right angle between the surface of the disc-shaped support plate (10) and the center axis of the bolt (14) verbu is, wherein on the side facing away from the end of the bolt (14) side of the disc-shaped support plate (10) an annular body (16) is provided, and wherein the annular body (16) is connected to the loudspeaker diaphragm (52), wherein the disc-shaped support plate ( 10) is so elastic that the movements of the annular body (16) and the coil assembly (2) from the movements of the bolt (14) are dynamically decoupled or decoupled.
Description
Die Erfindung betrifft einen Lautsprecher, insbesondere einen elektrodynamischen Lautsprecher.The invention relates to a loudspeaker, in particular an electrodynamic loudspeaker.
Es ist bekannt, dass bei Lautsprechern der Schall durch eine schwingende Membran abgestrahlt wird. Hierbei wird bei elektrodynamischen Lautsprechern ein elektrisches Signal in Membranschwingungen umgewandelt. Bei bekannten elektrodynamischen Lautsprechern ist hierbei an der Membran eine Spule angebracht, die in das Feld eines Permanentmagneten eintaucht. Wird die als Tauchspule ausgebildete Spule vom Steuerwechselstrom durchflossen, wird die Spule aufgrund der so genannten Lorentz-Kraft zu Schwingungen angeregt.It is known that in loudspeakers the sound is radiated through a vibrating membrane. In electrodynamic loudspeakers an electrical signal is converted into membrane vibrations. In known electrodynamic speakers in this case a coil is attached to the membrane, which dips into the field of a permanent magnet. If the coil designed as a plunger coil flows through the control alternating current, the coil is excited to vibrate due to the so-called Lorentz force.
Bekannte Konuslautsprecher weisen neben einer Konusmembran zur Befestigung und Zentrierung des Schwingeinsatzes und des Magnetsystems einen Lautsprecherkorb für die Konusmembran auf, der gleichzeitig auch zum Einbau in ein Gehäuse, z. B. ein Lautsprechergehäuse, dient.Known cone speakers have in addition to a conical membrane for mounting and centering of the oscillatory insert and the magnet system to a loudspeaker basket for the conical membrane, which at the same time also for installation in a housing, for. B. a speaker housing, is used.
Darüber hinaus ist bei bekannten Konuslautsprechern eine Zentriermembran für die Konusmembran vorgesehen, wodurch der Spulenträger im Luftspalt des Magneten zentriert wird. Außerdem ist bei den bekannten Konusmembranen eine Staubschutzkalotte auf der Membranvorderseite vorgesehen, um den Luftspalt vor Verunreinigungen zu schützen.In addition, in known cone speakers a centering diaphragm is provided for the conical membrane, whereby the coil carrier is centered in the air gap of the magnet. In addition, a dust protection dome is provided on the membrane front side in the known cone membranes to protect the air gap from contamination.
Beispielsweise ist in
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Darüber hinaus ist in
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen im Aufbau vereinfachten, und insbesondere kompaktbauenden, Lautsprecher für verschiedene Audioanwendungen bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide a simplified construction, and in particular compact, speaker for various audio applications.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Lautsprecher, insbesondere einen elektrodynamischen Lautsprecher, mit einer schwingfähigen Lautsprechermembran und mit einem elektrischen Schwingungserreger für die Lautsprechermembran, wobei der Schwingungserreger eine ringförmige Spulenanordnung und eine Magnetanordnung aufweist, wobei die Spulenanordnung in einen ringförmigen Spalt der Magnetanordnung derart eingreift, dass die Spulenanordnung und die Magnetanordnung in axialer Richtung relativ zueinander beweglich sind, wobei die Spulenanordnung mit einem Bolzen verbunden ist, der sich durch ein Durchgangsloch in axialer Richtung durch die Magnetanordnung hindurch erstreckt, wobei der Bolzen an seinem von der Spulenanordnung abgewandten Ende mit einer scheibenförmigen Tragplatte, vorzugsweise unter Ausbildung eines rechten Winkels zwischen der Oberfläche der scheibenförmigen Tragplatte und der Mittenachse des Bolzens, verbunden ist, wobei auf der vom Ende des Bolzens abgewandten Seite der scheibenförmigen Tragplatte ein Ringkörper vorgesehen ist, und wobei der Ringkörper mit der Lautsprechermembran verbunden ist, wobei die scheibenförmige Tragplatte derart elastisch ist, dass die Bewegungen des Ringkörpers und der Spulenanordnung von den Bewegungen des Bolzens dynamisch entkoppelt oder entkoppelbar sind.The object is achieved by a loudspeaker, in particular an electrodynamic loudspeaker, with an oscillatable loudspeaker diaphragm and with an electric vibrator for the loudspeaker diaphragm, wherein the vibrator comprises an annular coil arrangement and a magnet arrangement, wherein the coil arrangement engages in an annular gap of the magnet arrangement in such a way the coil arrangement and the magnet arrangement are movable relative to one another in the axial direction, wherein the coil arrangement is connected to a bolt which extends through a through-hole in the axial direction through the magnet arrangement, wherein the pin at its end remote from the coil arrangement with a disc-shaped support plate , Preferably, forming a right angle between the surface of the disc-shaped support plate and the center axis of the bolt, is connected, wherein on the side facing away from the end of the bolt side of the disc-shaped support plate, an annular body is provided, and wherein the annular body is connected to the speaker diaphragm, wherein the disc-shaped support plate is so elastic that the movements of the annular body and the coil assembly are dynamically decoupled from the movements of the bolt or decoupled.
Dadurch, dass ein Ringkörper auf einer scheibenförmigen Tragplatte angeordnet ist, wobei der Ringkörper mit einer zu Schwingungen zu erregenden Membran, insbesondere Konusmembran, zur Abstrahlung von Audiofrequenzen verbunden wird, wird eine direkte Verbindung der krafterzeugenden Schwingspule oder Spulenanordnung zur Membran erreicht. Außerdem wird eine rotationssymmetrische Verbindung der Tragplatte mit einem Membranhals der Membran erreicht.Characterized in that an annular body is arranged on a disc-shaped support plate, wherein the annular body is connected to a vibrating membrane to be excited, in particular conical membrane, for the emission of audio frequencies, a direct connection of the force-generating voice coil or coil assembly is achieved to the membrane. In addition, a rotationally symmetrical connection of the support plate is achieved with a membrane neck of the membrane.
Auf der der Membran zugewandten Seite ist die kreisförmige Tragplatte mit dem Ringkörper so ausgestaltet, dass der Ringkörper mit einer ringförmigen Kontaktfläche, die mit der zu erregenden Membran, insbesondere Konusmembran, verbunden wird, ausgebildet ist. Hierbei wird die Kontaktfläche des kreisförmigen Ringkörpers mit dem Membranhals der Membran, beispielsweise durch Kleben, verbunden. Durch den ringförmigen Kontaktschluss zwischen der scheibenförmigen Tragplatte und der Membran mittels des dazwischen angeordneten Ringkörpers als Verlängerung der Spule wird die Auslenkungskraft der Spule mit hoher Steifigkeit direkt auf die Membran übertragen. Dadurch ist es möglich, dass trotz seiner Robustheit mittels des Schwingungserregers Audiosignale im Bereich der Frequenzen von Audiosignalen und der mit dem Schwingungserreger gekoppelten Membran erzeugt und übertragen werden, so dass beispielsweise der Schwingungserreger für Lautsprecher in Lautsprecherboxen oder in Fahrzeugen oder dergleichen verwendet wird.On the side facing the membrane, the circular support plate is configured with the annular body so that the annular body is formed with an annular contact surface, which is connected to the membrane to be excited, in particular conical membrane. Here, the contact surface of the circular ring body with the membrane neck of the membrane, for example by gluing, connected. By the annular contact closure between the disk-shaped support plate and the membrane by means of the annular body arranged therebetween as an extension of the coil, the deflection force of the coil with high rigidity is transferred directly to the membrane. This makes it possible that despite its robustness by means of the vibration exciter audio signals in the range of the frequencies of audio signals and coupled to the vibration exciter membrane and transmitted, so that, for example, the vibration exciter for speakers in speakers or in vehicles or the like is used.
Der elektrische Schwingungserreger wird dabei auf elektrodynamische und/oder elektromagnetische Weise betrieben. Hierzu weist er eine ringförmige Spulenanordnung auf, die in einen ringförmigen Spalt einer Magnetanordnung eingreift, wobei sich die ringförmige Spule um eine Längsachse bzw. Mittelachse, die nachfolgend auch als Längsachse des Schwingungserregers bezeichnet wird, erstreckt. Bei dem Schwingungserreger sind die Spulenanordnung und die Magnetanordnung in axialer Richtung, d. h. in Richtung der vorgenannten Längsachse, relativ zueinander beweglich, so dass sich bei diesen Bewegungen die Spulenanordnung in Richtung ihrer Längsachse bzw. Mittelachse in dem ringförmigen Spalt der Magnetanordnung bewegt. The electric vibrator is operated in an electrodynamic and / or electromagnetic manner. For this purpose, it has an annular coil arrangement which engages in an annular gap of a magnet arrangement, wherein the annular coil about a longitudinal axis or central axis, which is hereinafter also referred to as the longitudinal axis of the vibration exciter, extends. In the vibration exciter, the coil arrangement and the magnet arrangement are movable relative to one another in the axial direction, ie in the direction of the aforementioned longitudinal axis, so that during these movements the coil arrangement moves in the direction of its longitudinal axis or central axis in the annular gap of the magnet arrangement.
Unter Verwendung des seismischen, elektrodynamischen Schwingungserregers und durch die Verbindung des Schwingungserregers mit der Membran unter Verwendung des Ringkörpers wird ein Lautsprecher bereitgestellt, bei dem auf einen Rahmen oder einen Korb bzw. Lautsprecherkorb verzichtet wird. Insofern wird gemäß der Erfindung ein lautsprecherkorbfreier Lautsprecher bereitgestellt. Darüber hinaus wird durch den lautsprecherkorbfreien Lautsprecher, d. h. einen Lautsprecher ohne Lautsprecherchassis, das Gewicht des Lautsprechers reduziert. Außerdem ergibt sich ein kleinbauender Lautsprecher, so dass der Lautsprecher auch in einem in der Tiefe beengten Bauraum eingebaut werden kann. Es ergibt sich dadurch ein reduziertes Baumaß gegenüber herkömmlichen, einen Lautsprecherkorb aufweisenden Lautsprechern. Darüber hinaus ist der erfindungsgemäße, lautsprecherchassisfreie Lautsprecher auch als zentriermembranfreier Lautsprecher, d. h. ohne Zentriermembran für die Lautsprechermembran, ausgebildet, weil der Schwingungserreger als Antrieb in sich selbstzentrierend bzw. selbstzentriert ist.Using the seismic electrodynamic vibrator and connecting the vibrator to the diaphragm using the ring body, a speaker is provided which dispenses with a frame or a basket. In this respect, a loudspeaker basket-free loudspeaker is provided according to the invention. In addition, the loudspeaker-free loudspeaker, i. H. a speaker without a speaker chassis, reduces the weight of the speaker. In addition, there is a kleinbauender speaker, so that the speaker can be installed in a confined space in the depth. This results in a reduced dimension compared to conventional, a speaker basket having speakers. In addition, the loudspeaker-speaker according to the invention is also called a centering diaphragm-free loudspeaker, d. H. without centering membrane for the speaker diaphragm, formed because the vibration exciter is self-centering or self-centering as a drive.
Dadurch, dass der elektrodynamische Schwingungserreger für die Lautsprechermembran mittels eines Ringkörpers mit der Lautsprechermembran verbunden ist, wird die Relativkraft zwischen der die Lautsprechermembran auslenkenden Spule und dem Magneten auch mit seismisch federnd aufgehängten Magneten aufgrund deren Massenträgheit aufgebaut. Hierdurch ist der als Zweimassenschwinger wirkende Membranantrieb derart abstimmbar, dass das akustische Verhalten auch bei einem rückseitig geschlossenen Luftvolumen hinter der Membran dem eines sogenannten Helmholtz-Resonators in einem Bassreflex- bzw. einem ventilierten Gehäuse entspricht, wodurch die Wiedergabe in den tieffrequenten Bereichen mittels des Lautsprechers erweitert werden kann oder wird.Due to the fact that the electrodynamic vibration exciter for the loudspeaker diaphragm is connected to the loudspeaker diaphragm by means of a ring body, the relative force between the coil deflecting the loudspeaker diaphragm and the magnet is also built up with magnets which are spring-suspended due to their mass inertia. As a result, the membrane drive acting as a dual mass oscillator is tunable such that the acoustic behavior also corresponds to a so-called Helmholtz resonator in a bass reflex or a ventilated housing, even in the case of a closed rear air volume, whereby the reproduction in the low-frequency areas by means of the loudspeaker can be extended or will.
In einer Ausgestaltung des Lautsprechers ist weiterhin vorgesehen, dass die Lautsprechermembran als Konusmembran ausgebildet ist. Dadurch, dass der Schwingungserreger mit seinem als Befestigungsring ausgebildeten Ringkörper am (Innen-)Durchmesser bzw. am Membranhals der Lautsprechermembran vorderseitig befestigt ist, wird der Schwingungserreger vorteilhafterweise infolge der Konizität des von der Konusmembran eingeschlossenen bzw. gebildeten Volumens auf der Membranvorderseite, vorzugsweise vollständig, aufgenommen. Dadurch wird erreicht, dass die Masse des Schwingungserregers vorteilhafterweise in der Schwerpunktsebene der Lautsprechermembran bzw. des Lautsprechers liegt, wodurch eine zusätzliche Zentrierung des Schwingungserregers am Membranhals der Konusmembran entbehrlich ist. Dadurch ergibt sich ein in der Tiefe kleinbauender Lautsprecher, der auch in einem beengten Bauraum eingesetzt werden kann.In one embodiment of the loudspeaker, it is further provided that the loudspeaker diaphragm is designed as a conical membrane. Due to the fact that the oscillation exciter with its annular body designed as a fastening ring is fastened on the front side on the (inner) diameter or on the diaphragm neck of the loudspeaker diaphragm, the oscillation exciter is advantageously, preferably completely, due to the conicity of the volume enclosed by the cone diaphragm on the diaphragm front side. added. This ensures that the mass of the vibration exciter is advantageously in the center of gravity of the speaker diaphragm or the speaker, whereby an additional centering of the vibration exciter on the diaphragm neck of the cone diaphragm is unnecessary. This results in a loudspeaker with a smaller footprint, which can also be used in confined spaces.
Aufgrund der zentrierten Anordnung des Schwingungserregers am Membranhals innerhalb oder an der Membranvorderseite ist vorteilhafterweise der Schwingungserreger angeordnet. Auch ist durch die doppelte Federzentrierung und den Bolzen die als Schwingspule ausgebildete Spulenanordnung des Schwingungserregers im Luftspalt des Magneten des Schwingungserregers zentriert.Due to the centered arrangement of the vibration exciter at the diaphragm neck inside or at the diaphragm front side, the vibration exciter is advantageously arranged. Also formed by the double spring centering and the bolt designed as a voice coil coil assembly of the vibration exciter in the air gap of the magnet of the vibration exciter.
Vorteilhafterweise ist in einer Ausgestaltung die Membran aus, vorzugsweise langfaserigem, Papier, Kunststoff, wie zum Beispiel Polypropylen, oder aus Kevlar, Hartschaum, wie zum Beispiel Polystyrol oder aus Aluminium, z. B. in einer Wabenstruktur, hergestellt, um bei geringem Gewicht im Zusammenhang bzw. in Einheit mit der auf Grund hoher Steifigkeit eine kolbenförmige Bewegung ohne Biegeschwingungen sowie einen auf Grund geringer Masse hohen Wirkungsgrad zu erreichen.Advantageously, in one embodiment, the membrane of, preferably long-fiber, paper, plastic, such as polypropylene, or Kevlar, rigid foam, such as polystyrene or aluminum, z. B. in a honeycomb structure, in order to achieve high efficiency at low weight in connection or in unity with the due to high rigidity, a piston-shaped movement without bending vibrations and a low mass due to high efficiency.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Lautsprechers ist vorgesehen, dass die Lautsprechermembran einen ringförmigen Membranhals, vorzugsweise innenseitig, aufweist und der Ringkörper mit dem Membranhals verbunden ist, wobei insbesondere der Ringkörper am Membranhals angreifend angeordnet ist.According to a further embodiment of the loudspeaker, it is provided that the loudspeaker membrane has an annular membrane neck, preferably on the inside, and the annular body is connected to the membrane neck, wherein in particular the annular body is arranged to engage the membrane neck.
Darüber hinaus ist vorzugsweise der elektrische Schwingungserreger an der Vorderseite der Konusmembran oder an der Rückseite der Konusmembran angeordnet. Besonders günstig ist es, wenn der Schwingungserreger vorderseitig innerhalb des von dem Konuskörper gebildeten konischen Volumens, d. h. auf der Membranvorderseite, angeordnet ist, da hierdurch eine raumsparende Ausbildung des Lautsprechers sich ergibt sowie der Verzug der Membran durch die Lage des Massenschwerpunkts innerhalb des Membrankonus minimiert wird.In addition, the electrical vibration exciter is preferably arranged on the front side of the cone diaphragm or on the rear side of the cone diaphragm. It is particularly favorable if the vibration exciter is located on the front side within the conical volume formed by the cone body, that is to say within the conical volume. H. on the membrane front side, is arranged, since this results in a space-saving design of the speaker itself and the distortion of the membrane is minimized by the position of the center of mass within the membrane cone.
Des Weiteren zeichnet sich eine Ausführungsform des Lautsprechers dadurch aus, dass an der Außenseite der Lautsprechermembran, insbesondere Konusmembran, eine umlaufende Sicke vorgesehen ist, wobei insbesondere die Sicke eingerichtet ist, um an einem Lautsprecherträger, insbesondere einer Wandung, direkt angeordnet zu werden.Furthermore, an embodiment of the loudspeaker is characterized in that the outer side of the loudspeaker membrane, in particular conical membrane, a circumferential bead is provided, wherein in particular the bead is adapted to be arranged directly on a speaker support, in particular a wall.
Da gemäß der Erfindung ein lautsprecherkorbfreier Lautsprecher bereitgestellt wird, ist es möglich, die Membran des Lautsprechers unter Zwischenschaltung der Sicke direkt und ohne Korb mit der Schallwand zu verbinden, wodurch sich ein bündiger Einbau des Lautsprechers ergibt. Hierdurch wird die an der Außenseite der Membran vorgesehene Sicke direkt an oder auf der Schallwand befestigt. Beispielsweise wird die Membransicke auf der Schallwand durch Kleben mit dieser verbunden. Dadurch, dass beim erfindungsgemäßen Lautsprecher auf einen Befestigungskorb, der auch als Lautsprecherkorb bezeichnet wird, verzichtet wird, werden bei der Schallerzeugung auch keine Korbresonanzen, die die Übertragung bzw. Wiedergabe der Schallwellen beeinflussen könnten, erzeugt. Ferner werden Strömungsgeräusche durch Turbulenzen der bewegten Luft im Bereich von Korbstreben, die bei mit einem Lautsprecherkorb ausgebildeten Lautsprechern gemäß dem Stand der Technik entstehen, vermieden.Since according to the invention, a loudspeaker basket-free speaker is provided, it is possible to connect the membrane of the speaker with the interposition of the bead directly and without a basket with the baffle, resulting in a flush installation of the speaker. As a result, the bead provided on the outside of the membrane is fastened directly to or on the baffle. For example, the membrane bead on the baffle is bonded to it by gluing. The fact that the speaker according to the invention on a mounting basket, which is also referred to as a loudspeaker, is dispensed with, no Korbresonanzen that could affect the transmission or reproduction of the sound waves generated in the sound generation. Further, flow noise due to turbulence of the moving air in the region of basket members, which arise in speakers formed with a loudspeaker basket according to the prior art, are avoided.
Vorzugsweise ist die Sicke der Lautsprechermembran, die auch als äußere Einspannsicke bezeichnet wird, aus einem schäumbaren Kunststoffmaterial oder Gummi oder dergleichen hergestellt. Alternativ ist die Sicke der Lautsprechermembran z. B. aus einer Prägung des Konusmembranmaterials ausgebildet.Preferably, the bead of the loudspeaker diaphragm, also referred to as the outer gripping bead, is made of a foamable plastic material or rubber or the like. Alternatively, the bead of the speaker diaphragm z. B. formed from an embossment of the cone membrane material.
Darüber hinaus ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass die Konusmembran als konvexe Membran oder als konkave Membran oder als glattkehlige Membran ausgebildet ist.Moreover, it is possible within the scope of the invention for the conical membrane to be in the form of a convex membrane or a concave membrane or a smooth-walled membrane.
Bevorzugterweise ist die Spulenanordnung auf einer ringförmigen Wandung aufgebracht; ferner erstreckt sich der Spalt der Magnetanordnung vorzugsweise parallel zu dieser Wandung, an welcher die Spulenanordnung aufgebracht ist. Durch eine elektrische Erregung der Spule tritt die Spule in Wechselwirkung mit einem Magnetfeld der Magnetanordnung, so dass die Spule relativ zur Magnetanordnung in Bewegung bzw. in Schwingungen in Richtung der Längsachse versetzt wird. Das bedeutet, dass sich die Spule der Spulenanordnung an der Masseträgheit des seismisch aufgehängten Magneten abstößt. Hierbei bilden die Spule mit der Membran und mit der Membransicke und der Magnet mit seiner federnden Aufhängung jeweils einen Feder-Masse-Schwinger.Preferably, the coil assembly is applied to an annular wall; Furthermore, the gap of the magnet arrangement preferably extends parallel to this wall, to which the coil arrangement is applied. By an electrical excitation of the coil, the coil interacts with a magnetic field of the magnet assembly, so that the coil is displaced relative to the magnet assembly in motion or in vibrations in the direction of the longitudinal axis. This means that the coil of the coil assembly repels the inertia of the seismically suspended magnet. In this case, the coil with the diaphragm and with the diaphragm bead and the magnet with its resilient suspension each form a spring-mass oscillator.
Zudem ist in einer Ausgestaltung vorgesehen, dass sich die Spulenanordnung als ringförmiger Vorsprung in axialer Richtung von der scheibenförmigen Tragplatte auf der von dem Ringkörper abgewandten Seite erstreckt, wobei die Spulenanordnung in axialer Richtung relativ zur Magnetanordnung beweglich ist. Hierbei ist in einer Ausgestaltung die Spulenanordnung aus einem Spulenträger in Form einer ringförmigen Wand gebildet, die an der einen Seite der Tragplatte befestigt ist oder auch in einer weiteren Ausgestaltung einstückig mit der Tragplatte ausgebildet ist. Auf die Wand für den Spulenträger ist die Spule bzw. deren Leiter aufgebracht. Beispielsweise kann der Leiter der Spule schraubenförmig um die Außenseite der ringförmigen Wand gewickelt sein. Der ringförmige Vorsprung der Spulenanordnung greift axial beweglich in den Spalt der Magnetanordnung ein. Hierbei ist vorzugsweise der ringförmige Vorsprung kreiszylindrisch zu der Längsachse des Schwingungserregers ausgebildet.In addition, it is provided in one embodiment that the coil arrangement extends as an annular projection in the axial direction of the disc-shaped support plate on the side facing away from the annular body side, wherein the coil assembly is movable in the axial direction relative to the magnet assembly. Here, in one embodiment, the coil assembly is formed from a bobbin in the form of an annular wall which is fixed to one side of the support plate or is formed integrally with the support plate in a further embodiment. On the wall for the bobbin, the coil or its conductor is applied. For example, the conductor of the coil may be helically wound around the outside of the annular wall. The annular projection of the coil assembly engages axially movable in the gap of the magnet assembly. In this case, preferably, the annular projection is formed circular cylindrical to the longitudinal axis of the vibration exciter.
Es ist bei einer Ausgestaltung des elektrischen Schwingungserregers weiterhin vorgesehen, dass die Spulenanordnung und der Ringkörper, der mit der Lautsprechermembran verbunden ist, jeweils auf einer Seite der scheibenförmigen Tragplatte angeordnet sind.It is further provided in one embodiment of the electric vibrator that the coil assembly and the annular body, which is connected to the loudspeaker diaphragm, are each arranged on one side of the disc-shaped support plate.
Ferner ist es bevorzugt, dass der Durchmesser der ringförmigen Spulenanordnung größer/gleich als der innere Durchmesser des Ringkörpers und kleiner/gleich als der äußere Durchmesser des Ringkörpers ist. In der Projektion ist dabei die ringförmige Spulenanordnung im Bereich zwischen dem Innendurchmesser des Ringkörpers und dem Außendurchmesser des Ringkörpers angeordnet. Somit sind beispielsweise bei einer horizontalen Ausrichtung der Tragplatte, die zwischen dem Ringkörper und der Spulenanordnung angeordnet ist, die Spulenanordnung und der Ringkörper im Wesentlichen fluchtend zueinander ausgerichtet, wodurch trotz wegen geringer bewegter Massen erwünschter dünnwandiger Ausführung von Tragplatte, Spulenträger und Ringkörper eine hohe Steifigkeit zur Übertragung der Auslenkungsimpulse von der Spule auf die Membran gewährleistet ist.Further, it is preferable that the diameter of the annular coil assembly is greater than or equal to the inner diameter of the annular body and less than or equal to the outer diameter of the annular body. In the projection, the annular coil arrangement is arranged in the region between the inner diameter of the annular body and the outer diameter of the annular body. Thus, for example, in a horizontal orientation of the support plate, which is arranged between the annular body and the coil assembly, the coil assembly and the annular body substantially aligned with each other, which despite high moving masses desired thin-walled design of support plate, coil carrier and ring body high rigidity Transmission of the deflection pulses from the coil is ensured on the membrane.
Außerdem zeichnet sich eine Ausführungsform des elektrischen Schwingungserregers für den Lautsprecher dadurch aus, dass die scheibenförmige Tragplatte derart elastisch ist, dass Schwingbewegungen der Spulenanordnung, vorzugsweise mit Schwingungsfrequenzen von 40 Hz bis 5.000 Hz, auf den Ringkörper übertragbar sind, um die bewegte Masse aus Spule und Membran nicht zusätzlich zu erhöhen.In addition, an embodiment of the electrical vibration exciter for the speaker is characterized in that the disc-shaped support plate is so elastic that oscillatory movements of the coil assembly, preferably with vibration frequencies of 40 Hz to 5,000 Hz, are transferable to the annular body to the moving mass of coil and Do not increase membrane additionally.
Dadurch, dass die Tragplatte nicht biegesteif, d. h. nicht starr ausgebildet ist bzw. eine verringerte Biegesteifigkeit aufweist und der Ringkörper den Radius der Schwingspule besitzt und axial mit der in der Spule erzeugten Kraft belastet wird, wird eine hohe Steifigkeit der Kraftübertragung auf die an der Außenseite des Ringkörpers angeordnete Membran, insbesondere Konusmembran, erreicht. Dadurch, dass die Tragplatte dünn ausgebildet ist, wird die Masse der Tragplatte reduziert und von der Schwingungseinheit sowie der Befestigungseinheit elastisch entkoppelt, so dass eine Übertragung von Audiofrequenzen oder von bevorzugten Frequenzen, insbesondere im Bereich von 40 Hz bis 5.000 Hz erreicht wird. Insbesondere ist die Dicke der scheibenförmigen Tragplatte kleiner als die Breite des, vorzugsweise kreisförmigen, Ringkörpers.The fact that the support plate is not rigid, that is not rigid or has a reduced flexural rigidity and the ring body has the radius of the voice coil and is loaded axially with the force generated in the coil, is a high Stiffness of the power transmission to the arranged on the outside of the ring body membrane, in particular conical membrane achieved. Characterized in that the support plate is formed thin, the mass of the support plate is reduced and elastically decoupled from the vibration unit and the mounting unit, so that a transmission of audio frequencies or preferred frequencies, in particular in the range of 40 Hz to 5000 Hz is achieved. In particular, the thickness of the disc-shaped support plate is smaller than the width of the, preferably circular, annular body.
Bevorzugterweise ist der elektrische Schwingungserreger derart eingerichtet, um Schwingungen, vorzugsweise in einem Frequenzbereich zwischen 40 Hz bis 5.000 Hz, in der mit dem Ringkörper verbundenen Lautsprechermembran, insbesondere Konusmembran, zu erzeugen.Preferably, the electrical vibration generator is set up to generate vibrations, preferably in a frequency range between 40 Hz to 5,000 Hz, in the loudspeaker diaphragm connected to the annular body, in particular conical diaphragm.
Ferner ist beim elektrischen Schwingungserreger der Bolzen an einer der Spulenanordnung abgewandten Axialseite der Magnetanordnung axial beweglich und zentriert geführt, wobei insbesondere der Bolzen an der der Spulenanordnung abgewandten Axialseite der Magnetanordnung an einer Zentriermembran befestigt ist, die an ihrem Außenumfang an der Magnetanordnung fixiert ist. Überdies ist bei einer Ausführungsform weiter vorgesehen, dass die Zentriermembran am Außenumfang dichtend mit der Magnetanordnung und ebenfalls dichtend mit dem Bolzen verbunden ist, so dass ein nach außen abgeschlossenes Volumen zwischen der Zentriermembran und der Magnetanordnung gebildet wird.Furthermore, in the case of the electrical vibration exciter, the bolt is guided axially movably and centered on an axial side of the magnet arrangement facing away from the coil arrangement, wherein in particular the bolt is fastened to the axial direction of the magnet arrangement facing away from the coil arrangement on a centering membrane which is fixed to the magnet arrangement on its outer circumference. Moreover, in one embodiment it is further provided that the centering membrane is sealingly connected to the outer circumference of the magnet assembly and also sealed to the bolt, so that an outwardly closed volume between the centering diaphragm and the magnet assembly is formed.
Außerdem ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass der Bolzen für die Spulenanordnung unter Verwendung von wenigstens einer oder mehrerer Federn, insbesondere Blattfedern, axial beweglich und zentriert geführt wird oder ist.In addition, it is possible in the context of the invention that the bolt for the coil assembly using at least one or more springs, in particular leaf springs, is guided axially movable and centered or is.
Vorzugsweise ist außerdem eine Lüftungsöffnung zur gezielten Belüftung und Entlüftung des Volumens bei elektrischen Schwingungserregern vorgesehen, wobei die Lüftungsöffnung insbesondere als ein Kanal in dem sich durch die Zentriermembran erstreckenden Bolzen ausgebildet ist.Preferably, a ventilation opening for targeted ventilation and ventilation of the volume is also provided in electrical vibration exciters, wherein the ventilation opening is formed in particular as a channel in which extending through the centering pin.
Zweckmäßigerweise erstreckt sich weiterhin die Spulenanordnung als ringförmiger Vorsprung in axialer Richtung von der scheibenförmigen Tragplatte, die in axialer Richtung relativ zur Magnetanordnung beweglich ist.Expediently, furthermore, the coil arrangement extends as an annular projection in the axial direction of the disc-shaped support plate, which is movable in the axial direction relative to the magnet arrangement.
Darüber hinaus ist günstigerweise der Bolzen an der scheibenförmigen Tragplatte in axialer und radialer Richtung festgelegt. Außerdem ist zwischen der scheibenförmigen Tragplatte und der Magnetanordnung zumindest ein in axialer Richtung wirkendes Federelement angeordnet. Vorzugsweise sind ferner die scheibenförmige Tragplatte und der Magnettopf der Magnetanordnung am Umfang über eine Dichtung verbunden, so dass das von der Tragplatte und dem Magnettopf begrenzte Volumen nach außen abgedichtet ist.In addition, the bolt is conveniently fixed to the disc-shaped support plate in the axial and radial directions. In addition, at least one spring element acting in the axial direction is arranged between the disc-shaped support plate and the magnet arrangement. Preferably, the disc-shaped support plate and the magnet pot of the magnet assembly are further connected at the periphery via a seal, so that the volume bounded by the support plate and the magnet pot is sealed to the outside.
Bei dem elektrischen Schwingungserreger sind bevorzugterweise ferner das Durchgangsloch im Magneten bzw. in der Magnetanordnung und der sich durch dieses erstreckende Teil des Bolzens in ihrem Querschnitt jeweils so dimensioniert, dass zwischen dem Innenumfang des Durchgangsloches und dem Außenumfang des Bolzens ein Spalt ausgebildet ist. Weiterhin ist vorzugsweise an der scheibenförmigen Tragplatte ein elektrischer Anschluss für die Spulenanordnung ausgebildet oder vorhanden.In the case of the electrical vibration exciter, preferably the through-hole in the magnet or in the magnet arrangement and the part of the bolt extending through it are each dimensioned in their cross-section such that a gap is formed between the inner circumference of the through-hole and the outer circumference of the bolt. Furthermore, an electrical connection for the coil arrangement is preferably formed or provided on the disc-shaped support plate.
Weiterhin ist in dem Schwingungserreger mindestens ein Bolzen vorgesehen, der eine zusätzliche Führung bildet. Hierbei ist der Bolzen mit der Tragplatte verbunden und erstreckt sich parallel zu und vorzugsweise entlang der Längsachse der Spulenanordnung bzw. des Schwingungserregers, wodurch sich der Bolzen in der Bewegungsrichtung der Spulenanordnung relativ zur Magnetanordnung erstreckt. Der Bolzen erstreckt sich dabei in axialer Richtung, d. h. in Richtung der Längsachse durch ein Durchgangsloch durch die Magnetanordnung hindurch, wodurch der Bolzen in der Magnetanordnung bzw. an der Rückseite der Magnetanordnung, die der Spulenanordnung abgewandt ist.Furthermore, at least one bolt is provided in the vibration generator, which forms an additional guide. Here, the bolt is connected to the support plate and extends parallel to and preferably along the longitudinal axis of the coil assembly or the vibration exciter, whereby the bolt extends in the direction of movement of the coil assembly relative to the magnet assembly. The bolt extends in the axial direction, d. H. in the direction of the longitudinal axis through a through hole through the magnet assembly, whereby the bolt in the magnet assembly or on the back of the magnet assembly, which faces away from the coil assembly.
Bevorzugterweise sind der Bolzen und das Durchgangsloch zentral bezüglich der Spulenanordnung angeordnet. Hierbei erstrecken sich der Bolzen und das Durchgangsloch entlang der Längsachse der Spulenanordnung und des Schwingungserregers.Preferably, the bolt and the through hole are arranged centrally with respect to the coil assembly. Here, the bolt and the through hole extend along the longitudinal axis of the coil assembly and the vibration exciter.
Darüber hinaus zeichnet sich eine Weiterbildung des Schwingungserregers dadurch aus, dass die Breite des Ringkörpers kleiner als die Höhe des Ringkörpers ist. Hierdurch wird ein ausreichender Abstand zwischen der Schallwand bzw. dem Schallwandkörper, an der der elektrische Schwingungserreger angeordnet ist oder wird, und der scheibenförmigen Tragplatte erreicht. Im Rahmen der Erfindung ist es ebenfalls in einer Ausgestaltung des Schwingungserregers möglich, dass die Breite des Ringkörpers größer als die oder gleich der Höhe des Ringkörpers ist.In addition, a further development of the vibration exciter is characterized in that the width of the annular body is smaller than the height of the annular body. In this way, a sufficient distance between the baffle or the baffle body, where the electric vibrator is or is arranged, and the disc-shaped support plate is achieved. In the context of the invention, it is also possible in one embodiment of the vibration exciter that the width of the annular body is greater than or equal to the height of the annular body.
Darüber hinaus ist vorteilhafterweise beim Schwingungserreger vorgesehen, dass der Bolzen und das Durchgangsloch und der Ringkörper und die Tragplatte zentral bezüglich der Längsachse der Spulenanordnung angeordnet sind. Hierdurch wird eine zuverlässige Übertragung der Schwingungen erreicht.In addition, it is advantageously provided in the vibration exciter that the bolt and the through hole and the annular body and the support plate are arranged centrally with respect to the longitudinal axis of the coil assembly. As a result, a reliable transmission of the vibrations is achieved.
Zweckmäßigerweise ist die Magnetanordnung aus einem äußeren Magnettopf und einem darin angeordneten Kern gebildet, wobei sich der Kern ausgehend von einem Boden des Magnettopfes derart in axialer Richtung erstreckt, so dass zwischen dem Außenumfang des Kerns und dem Innenumfang des Magnettopfes der ringförmige Spalt ausgebildet ist. Der Magnettopf weist einen Boden auf, der vorzugsweise kreisförmig ausgebildet ist, von dem ausgehend sich eine Umfangswandung erstreckt. Ferner ist die Umfangswandung in einer Ausgestaltung zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch, ausgebildet. Expediently, the magnet arrangement is formed from an outer magnet pot and a core arranged therein, wherein the core extends in the axial direction starting from a bottom of the magnet pot, so that the annular gap is formed between the outer circumference of the core and the inner circumference of the magnet pot. The magnet pot has a bottom, which is preferably circular, from which a circumferential wall extends. Furthermore, in one embodiment, the peripheral wall is cylindrical, in particular circular-cylindrical.
Im Inneren der Umfangsumwandung erstreckt sich ausgehend von dem Boden der Kern, der einen Außenumfang aufweist, wobei der Außenumfang sich vorzugsweise parallel zum Innenumfang der Umfangswandung des Magnettopfes erstreckt, wodurch ein Spalt konstanter Breite zwischen dem Magnettopf und dem Kern gebildet ist. Bevorzugt ist der Kern kreiszylindrisch ausgebildet, so dass ein kreisförmiger Spalt zwischen dem Magnettopf und dem Kern gebildet wird. In den kreisförmigen Spalt greift die Spulenanordnung, welche entsprechend ringförmig, insbesondere kreisringförmig, ausgebildet ist, ein, so dass sie sich relativ zu dem Magnettopf bewegen kann. Die Breite des Spaltes zwischen dem Kern und dem Magnettopf ist so gewählt, dass sie größer als die radiale Dicke der Spulenanordnung ist, so dass die Spulenanordnung die Wandungen des Spalts nicht berührt und im Spalt in axialer Richtung frei beweglich ist.Inside the peripheral wall, starting from the bottom, the core having an outer periphery extends, the outer periphery preferably extending parallel to the inner periphery of the peripheral wall of the magnet pot, thereby forming a gap of constant width between the magnet pot and the core. Preferably, the core is formed circular cylindrical, so that a circular gap between the magnet pot and the core is formed. In the circular gap engages the coil assembly, which is correspondingly annular, in particular annular, formed, so that they can move relative to the magnet pot. The width of the gap between the core and the magnet pot is selected to be greater than the radial thickness of the coil assembly so that the coil assembly does not contact the walls of the gap and is freely movable in the gap in the axial direction.
Ferner zeichnet sich eine Weiterbildung des Schwingungserregers dadurch aus, dass die Breite des Ringkörpers kleiner oder gleich der Breite des ringförmigen Spaltes zwischen dem Außenumfang des Kerns und dem Innenumfang des Magnettopfes ist oder dass die Breite des Ringkörpers größer als die Breite des ringförmigen Spaltes zwischen dem Außenumfang des Kerns und dem Innenumfang des Magnettopfes ist.Furthermore, a further development of the vibration exciter is characterized in that the width of the annular body is less than or equal to the width of the annular gap between the outer circumference of the core and the inner circumference of the magnet pot or that the width of the annular body is greater than the width of the annular gap between the outer circumference of the core and the inner circumference of the magnet pot.
Der Kern der Magnetanordnung weist zweckmäßigerweise einen Permanentmagneten auf, der in der Magnetanordnung ein Magnetfeld erzeugt, das mit dem von der Spule bei deren Bestromung verursachten Magnetfeld in Wechselwirkung tritt und somit Schwingungen der Spule relativ zum Magnettopf erzeugt. Bevorzugterweise ist der Kern so ausgebildet, dass der Magnet in axialer Richtung einen Abschnitt des Kerns bildet, vorzugsweise einen an den Boden des Magnettopfes angrenzenden Abschnitt.The core of the magnet arrangement expediently has a permanent magnet which generates a magnetic field in the magnet arrangement which interacts with the magnetic field caused by the coil during its energization and thus generates oscillations of the coil relative to the magnet pot. Preferably, the core is formed so that the magnet forms a portion of the core in the axial direction, preferably a section adjacent to the bottom of the magnet pot.
Das Durchgangsloch erstreckt sich bei dem elektrischen Schwingungserreger vorzugsweise in axialer Richtung durch den Kern und den Boden des Magnettopfes, so dass sich der Bolzen in seiner Bewegungsrichtung durch die gesamte Anordnung von Kern und Boden des Magnettopfes hindurch erstrecken kann und an der Außenseite des Bodens, d. h. der dem Kern und der Spulenanordnung abgewandten Seite des Bodens, geführt werden kann.The through hole in the electric vibrator preferably extends axially through the core and the bottom of the magnet pot so that the bolt can extend in its direction of movement through the entire core cup and bottom cup arrangement and on the outside of the cup, i , H. the side facing away from the core and the coil assembly side of the bottom, can be performed.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und der beigefügten Zeichnung ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.Further features of the invention will become apparent from the description of embodiments according to the invention together with the claims and the accompanying drawings. Embodiments of the invention may satisfy individual features or a combination of several features.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnung verwiesen wird. Es zeigt:The invention will be described below without limiting the general inventive concept using an exemplary embodiment with reference to the drawing, reference being expressly made to the drawing with respect to all in the text unspecified details of the invention. It shows:
Der in
Ferner ist an der Membranvorderseite im konusförmigen Volumen bzw. Bereich an der schwingfähigen Konusmembran
Der im Querschnitt schematisch dargestellte Schwingungserreger
Ferner weist die Spulenanordnung
An der scheibenförmigen Tragplatte
Unterhalb bzw. auf der von der Magnetanordnung
Mittels des Ringkörpers
In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform ist der Ringkörper
Die Magnetanordnung
Der Permanentmagnet
In den ringförmigen Spalt
Die Tragplatte
Der Ringkörper
Der Ringkörper
Zwischen der der Magnetanordnung
Der ringförmige Spalt zwischen der Umfangswandung
Durch eine Abdichtung dieses Spaltes mittels einer (hier nicht dargestellten) Dichtung wird in einer Ausgestaltung zwischen der Tragplatte
In der Magnetanordnung
Die Zentriermembran
Die Zentriermembran
Im Stirnende des Bolzens
Die Volumina
Wenn der Ringspalt
Durch die Führung des Bolzens
An der Außenseite der als Lautsprechersprechermembran ausgebildeten Konusmembran
Die Sicke
Der erfindungsgemäße Lautsprecher
Alle genannten Merkmale, auch die der Zeichnung allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein. Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere” oder „vorzugsweise” gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.All mentioned features, including those of the drawing alone to be taken as well as individual features that are disclosed in combination with other features are considered alone and in combination as essential to the invention. Embodiments of the invention may be accomplished by individual features or a combination of several features. In the context of the invention, features which are identified by "particular" or "preferably" are to be understood as optional features.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schwingungserregervibration exciter
- 22
- Spulenanordnungcoil assembly
- 44
- Magnetanordnungmagnet assembly
- 66
- SpuleKitchen sink
- 88th
- Spulenträgercoil carrier
- 1010
- Tragplattesupport plate
- 1414
- Bolzenbolt
- 1616
- Ringkörperring body
- 1818
- Magnettopfmagnet pot
- 2020
- Bodenground
- 2222
- Umfangswandungperipheral
- 2424
- Kerncore
- 2626
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 2828
- Polplattepole plate
- 3030
- Spaltgap
- 3232
- Federnfeathers
- 3636
- Volumenvolume
- 3838
- DurchgangslochThrough Hole
- 4040
- Zentriermembrancentering diaphragm
- 4242
- Volumenvolume
- 4646
- Ringspaltannular gap
- 5050
- Lautsprecherspeaker
- 5252
- Konusmembrancone membrane
- 5454
- Membranhalscone neck
- 5656
- Membranbodendiaphragm base
- 5858
- SickeBeading
- 5959
- Abschnittsection
- 6060
- LautsprecheraufnahmeSpeaker Recording
- 6262
- Wandungwall
- XX
- axiale Richtungaxial direction
Claims (10)
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