DE1110686B - Elektroakustischer Wandler mit ringfoermigem Anker - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektroakustischen Wandler mit ringförmigem Anker, bei dem zur Kompensation der Membranresonanz an das Volumen hinter der Membran ein Resonator angekoppelt ist.

Für elektroakustische Wandler, die in öffentlichen Fernsprechnetzen eingesetzt werden sollen, bestehen Vorschriften hinsichtlich ihrer elektroakustischen Eigenschaften, ihrer mechanischen Widerstandsfähigkeit und der Temperaturabhängigkeit ihrer Eigenschaften. Hinzu kommt neuerdings der Wunsch, die Hörkapseln des Handapparates rückseitig dicht abzuschließen, um ein Eindringen von Feuchtigkeit durch die rückseitige Öffnung zu verhindern.

Bei den bisher bekannten elektroakustischen Wandlern mit ringförmigem Anker, die rückseitig geöffnet sind, bereitet es bereits Schwierigkeiten, die erwähnten Vorschriften in ihrer Gesamtheit einzuhalten. Ist aber die Hörkapsel rückseitig geschlossen, so daß dadurch der Innenraum des Handapparates nicht als Resonatorraum ausgenutzt werden kann, dann besteht keine Aussicht, die Vorschriften für den Frequenzgang des elektroakustischen Übertragungsmaßes auch nur annähernd zu erfüllen. Selbst wenn das Volumen des Füllkörpers, der sich hinter der Membran befindet, als Resonatorraum verwendet wird, ist es ohne Vergrößerung der Abmessungen der Hörkapsel nicht möglich, die vorgegebene Toleranz für den Frequenzgang des elektroakustischen Übertragungsmaßes einzuhalten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, elektroakustische Wandler mit ringförmigem Anker, deren Rückseite geöffnet oder geschlossen ist, so zu verbessern, daß sie die für öffentliche Fernsprechnetze geltenden Vorschriften ohne Schwierigkeiten erfüllen.

Bei elektroakustischen Wandlern mit ringförmigem Anker, bei denen zur Kompensation der Membranresonanz an das Volumen hinter der Membran ein Resonator angekoppelt ist, ist die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine leichte Metallmembran mit mechanisch widerstandsfähiger Form verwendet ist, das Volumen vor der Membran möglichst klein ist und das Verhältnis des Volumens hinter der Membran zu dem Volumen vor der Membran größer als eins ist. - - - -

Im Gegensatz zu den neuerdings verwendeten Kunststoffmembranen, die gegenüber Metallmembranen ein kleineres spezifisches Gewicht haben und deshalb bei gleicher Masse dicker ausgeführt werden können, so daß ihre mechanische Festigkeit größer als die einer Metallmembran gleicher Ausführungsform ist, wird bei dem elektroakustischen Wandler nach Elektroakustischer Wandler
mit ringförmigem Anker

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Dipl.-Ing. Erwin Martin, München,
ist als Erfinder genannt worden

der Erfindung eine leichte Metallmembran verwendet, die in einer mechanisch widerstandsfähigen Form ausgebildet ist. Sie besteht vorzugsweise aus einer Legierung geringen spezifischen Gewichts mit kaltverformbarem Härtegrad, wie zum Beispiel Al Mg5/F 28. Metallmembranen haben gegenüber Kunststoffmembranen den Vorteil, daß sie etwa den gleichen Ausdehnungskoeffizienten wie der am Rand der Metallmembran befestigte ringförmige Anker haben und deshalb die elektroakustischen Übertragungseigenschaften nicht so temperaturabhängig sind wie bei Kunststoffmembranen.

Die Membran kann wie bisher kalottenförmig sein, wenn das Volumen vor der Membran, z.B. durch einen scheibenförmigen Füllring, verringert wird, der zwischen dem Rand der Membran und dem Flansch des Magneten angeordnet ist und dessen Abmessungen so gewählt sind, daß bei größtmöglicher Verkleinerung des Volumens vor der Membran die Schallaustrittsöffnungen des Hörers durch den Füllring nicht verdeckt sind und die Schwingfähigkeit der Membran nicht beeinträchtigt wird. Reicht diese Maßnahme nicht aus, um das Verhältnis des Volumens hinter der Membran zu dem Volumen vor der Membran größer als eins zu machen, dann muß der sich hinter der Membran befindliche Füllkörper konstruktiv entsprechend geändert werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des Erfindungsgedankens ist dann gegeben, wenn eine Membran verwendet ist, die innerhalb des ringförmigen Ankers mit steilen Flanken nach vorn gezogen ist. Dadurch wird das Volumen vor der Membran ver-

109 647/352

Claims (9)

1 ΓίΟ 686

3 4

ringert und zugleich das Volumen hinter der Mem- Füllkörper 9 ist eine zylinderförmige Öffnung 12 vor-

bran vergrößert, so daß das angestrebte Volumenver- gesehen, die zusammen mit dem Luftraum 13 des

hältnis leicht zu verwirklichen ist. Die geforderte Handapparates den Resonator bildet, der zur Kom-

mechanische Festigkeit der Membran wird durch pensation der Membranresonanz an das Volumen steile Flanken erreicht und dadurch, daß die nach 5 hinter der Membran angekoppelt ist. Die Membran

vorn gezogene Membranfläche entweder nach Art 14 teilt den Raum zwischen dem Füllkörper 9 und

einer Kugelkalotte oder nach Art eines flachen, sich der Hörmuschel 3 auf in ein Volumen 15 vor der

nach hinten verjüngenden Kegelstumpfes ausgebildet Membran und ein Volumen 16 hinter der Membran,

ist, dessen Kegelflächen durch axiale Sicken versteift Sie ist erfindungsgemäß innerhalb des ringförmigen sind. ίο Ankers mit steilen Flanken nach vorn gezogen, so

Ist durch die Verwendung einer nach vorn ge- daß das Volumen vor der Membran möglichst klein zogenen Membran und eines scheibenförmigen Füll- ist. Eine weitere Verringerung des Volumens wird ringes zwischen dem Rand der Membran und dem durch einen scheibenförmigen Füllring 17 bewirkt. Flansch des Magneten das Volumen vor der Mem- der zwischen dem Rand der Membran und dem bran möglichst klein und das Verhältnis des VoIu- 15 Flansch des Magneten angeordnet ist. Durch diese mens hinter der Membran zu dem Volumen vor der Maßnahmen wird ohne wesentliche Formänderung Membran größer als eins gemacht, dann kann ohne des Isolierkörpers 9 erreicht, daß das Verhältnis des Vergrößerung der äußeren Abmessungen des elektro- Volumens 16 hinter der Membran zu dem Volumen akustischen Wandlers auch bei einem rückseitig ge- 15 vor der Membran größer als eins ist. Die nach schlossenen System ein Resonator zur Kompensation 20 vorn gezogene, innere Membranfläche ist bei dem der Membranresonanz vorgesehen werden. Zu diesem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zur Erhöhung der Zweck ist der sich an das Volumen hinter der Mem- Festigkeit nach Art eines flachen, sich nach hinten bran anschließende Füllkörper dünnwandig ausge- verjüngenden Kegelstumpfes ausgebildet, dessen Kegelführt und der so gewonnene Raum als Resonator- flächen durch axiale Sicken 18 versteift sind. Die volumen verwendet. 25 Sicken sind dabei nach vorn eingedrückt. Sie könnten

Bei den bekannten, rückseitig offenen Hörkapseln auch nach hinten eingedrückt sein, doch würde dies mit ringförmigem Anker ist der Resonatorhals oft- neben einer etwas geringeren Festigkeit eine Vergrömals in mehrere Kanäle unterteilt. Diese Kanäle sind ßerung des Volumens 15 vor der Membran bedeuten, auf der Membranseite mit einem Seidenstoff Innerhalb des ringförmigen Magneten 6 ist eine Erabgeschlossen, der die gewünschte Dämpfung des 30 regerwicklung 19 angeordnet.

Resonators bewirkt. Im allgemeinen wird der Seiden- In Fig. 2 ist die Hörkapsel der Fig. 1 nochmals

stoff mittels einer Klebemasse am Füllkörper befestigt. größer und deutlicher dargestellt. Es wird vorberei-

Dabei läßt es sich nicht vermeiden, daß Teile der tend zu der Ausführungsform nach Fig. 4 darauf hin-

Klebemasse in die Kanäle des Resonatorhalses drin- gewiesen, daß durch die nach vorn gezogene Mem-

gen oder das Seidengewebe am Rand dieser Kanäle 35 bran 14 das Verhältnis der Volumen 16 und 15 auch

durchtränken. Dies bedingt eine unkontrollierbare dann noch größer als eins ist, wenn der Füllkörper 9

Änderung des Dämpfungswertes. Der Einfluß ist um einen verhältnismäßig großen Raum einnimmt,

so größer, je kleiner der Querschnitt dieser Kanäle In Fig. 3 ist die Ausführungsform einer Hörkapsel

ist. Um diesen Einfluß zu verringern, ist bei dem mit der bisher üblichen kalottenförmigen Membran 14

elektroakustischen Wandler nach Art der Erfindung 40 dargestellt. Obwohl nach Art der Erfindung zur Ver-

nur ein Resonatorhals vorgesehen, dessen Innendurch- ringerung des Volumens vor der Membran zwischen

messer etwa 6 mm beträgt. dem Rand der Membran und dem Flansch des

Die Erfindung wird durch Ausführungsbeispiele an Magneten ein scheibenförmiger Füllring 17 ange-

Hand der Fig. 1 bis 4 näher erläutert. ordnet ist, kann der Füllkörper 9 nicht so dick wie

Fig. 1 stellt einen elektroakustischen Wandler dar, 45 bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ausgebildet sein,

der rückseitig geöffnet ist und bei dem die Merkmale wenn die erfindungsgemäße Regel für das Volumen-

der Erfindung durch die Verwendung einer nach vorn verhältnis eingehalten werden soll. Die Abmessungen

gezogenen Membran und eines scheibenförmigen Füll- des Füllrings 17 sind so gewählt, daß bei größtmög-

ringes verwirklicht sind. licher Verkleinerung des Volumens vor der Membran

In den Fig. 2 bis 4 ist nur noch die Hörkapsel dar- 50 die Schallaustrittsöffnungen der Hörmuschel durch gestellt, und zwar in Fig. 2 mit hochgezogener Konus- den Füllring nicht verdeckt sind und die Schwingmembran und in Fig. 3 mit kalottenförmiger Membran fähigkeit der Membran nicht beeinträchtigt wird. Der bei jeweils rückseitig geöffnetem System sowie in Fig. 4 Füllring ist vorzugsweise aus leichtem Kunststoff, z. B. eine Ausführungsform mit rückseitig geschlossenem Polyäthylen, ausgeführt.
System. 55 Fig. 4 zeigt eine Hörkapsel, die rückseitig ge-

In Fig. 1 ist der interessierende Teil eines Hand- schlossen ist. Bei dieser ist der Füllkörper 9 durch apparates 1 dargestellt, in dem eine Hörkapsel an- ein dünnwandiges Gehäuse 20 ersetzt und der Innengeordnet ist, die durch den Zentrierring 2 in der rieh- raum des Gehäuses als Resonatorvolumen 13 vertigen Stellung gehalten wird. Der Handapparat ist wendet,
durch die aufschraubbare Hörmuschel 3 abgeschlos- 60

sen, in der mehrere Kanäle 4 als Schallaustrittsöffnun- PATENTANSPRÜCHE:
gen vorgesehen sind. Innerhalb der Fassung 5 der Hörkapsel befindet sich ein elektroakustischer Wandler mit 1. Elektroakustischer Wandler mit ringförmiringförmigem Anker, dessen Wirkungsweise als bekannt gem Anker, bei dem zur Kompensation der vorausgesetzt wird. Er besteht aus einem ringförmigen 65 Membranresonanz an das Volumen hinter der Magneten 6, der Ankerauflage 7, dem Polschuh 8, dem Membran ein Resonator angekoppelt ist, dadurch Füllkörper 9, auf den eine Seidenscheibe 10 aufge- gekennzeichnet, daß eine leichte Metallmembran klebt ist, und dem ringförmigen Anker 11. In dem (14) mit mechanisch widerstandsfähiger Form

verwendet ist, das Volumen (15) vor der Membran möglichst klein ist und das Verhältnis des Volumens (16) hinter der Membran zu dem Volumen (15) vor der Membran größer als eins ist.

2. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung des Volumens (15) vor der Membran zwischen dem Rand der Membran (14) und dem Flansch des Magneten (6) ein scheibenförmiger Füllring (17) angeordnet ist, dessen Abmessungen so gewählt sind, daß bei größtmöglicher Verkleinerung des Volumens (15) die Schallaustrittsöffnungen (4) des Hörers durch den Füllring nicht verdeckt sind und die Schwingfähigkeit der Membran nicht beeinträchtigt wird.

3. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllring aus leichtem Kunststoff, vorzugsweise Polyäthylen, besteht.

4. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung des Volumens (15) vor der Membran eine Membran (14) verwendet ist, die innerhalb des ringförmigen Ankerteils mit steilen Flanken nach vorn gezogen ist.

5. Membran nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nach vorn gezogene Membranfläche zur Erhöhung der Festigkeit nach Art einer Kugelkalotte ausgebildet ist.

6. Membran nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nach vorn gezogene Membranfläche zur Erhöhung der Festigkeit nach Art eines flachen, sich nach hinten verjüngenden Kegelstumpfes ausgebildet ist, dessen Kegelflächen durch axiale Sicken (18) versteift sind.

7. Membran nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Legierung geringen spezifischen Gewichts mit vorzugsweise kaltverformbarem Härtegrad, wie zum Beispiel Al Mg 5 / F 28, besteht.

8. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer rückseitig geschlossenen Hörkapsel der sich an das Volumen (16) hinter der Membran anschließende Füllkörper (9) durch ein dünnwandiges Gehäuse (20) ersetzt und der Innenraum des Gehäuses als Resonatorvolumen (13) verwendet ist.

9. Elektroakustischer Wandler nach den Ansprüchen 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß für den Resonator nur ein Resonatorhals (12) vorgesehen ist, dessen Länge etwa 8 mm und dessen Innendurchmesser etwa 6 mm beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 959 924.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 109 647/352 7.