DE1218520B

DE1218520B - Kleiner elektroakustischer Wandler

Info

Publication number: DE1218520B
Application number: DEM58553A
Authority: DE
Inventors: Shigeru Kudo; Masahiko Uemura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1962-10-15
Filing date: 1963-10-15
Publication date: 1966-06-08
Also published as: FR1380614A; US3324253A; GB1067273A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

H04r

Deutsche KL: 21 a2 -1/01

Nummer: 1218 520

Aktenzeichen: M 58553 VIII a/21 a2

Anmeldetag: 15. Oktober 1963

Auslegetag: 8. Juni 1966

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung des Aufbaus und der Leistungsfähigkeit von kleinen elektroakustischen Wandlern, wie kleinen Kopfhörern oder Mikrophonen. Die Erfindung sieht Wandler vor, bei denen die Empfindlichkeit, die Frequenz- und Impedanzkennlinien verbessert sind und den Veränderungen der Leistungsfähigkeit, die durch Veränderungen der Eigenschaften der Permanentmagneten verursacht werden, weniger ausgesetzt sind und die eine große Stabilität gegenüber Veränderungen der Leistungsfähigkeit durch Bildung von Rost auf der Spaltoberfläche zeigen.

Neuerdings werden kleine elektroakustische Wandler in immer kleinerem Format hergestellt. Die Tendenz, die Ausmaße zu verkleinern, ist jedoch mit dem Problem der Veränderung der Leistungsfähigkeit verbunden, deren Hauptursache bei dem in den Wandlern befindlichen Permanentmagneten zu suchen ist. Außerdem entstehen Fehler durch Kurzschluß in einem Spalt, der durch Rostbildung auf der Oberfläche des den Spalt begrenzenden Permanentmagneten verursacht wird oder durch Magnetspäne, die auf der fertiggestellten Oberfläche des Permanentmagneten zurückbleiben.

Solche Nachteile herkömmlicher Wandler können wirksam durch den erfindungsgemäßen verbesserten Aufbau der elektroakustischen Wandler behoben werden, bei dem ein schalenartiges Teil aus magnetischem Material, welches einen ringförmigen Abschnitt, der sich etwa bis zum oberen Ende des Permanentmagneten erstreckt, und einen sich von diesem nach unten erstreckenden zylindrischen Abschnitt aufweist, so daß es den Permanentmagneten mit einem kleinen Zwischenraum umgibt, und sein unteres Ende einen geringeren Abstand von dem Joch aufweist, um einen magnetischen Nebenschlußkreis herzustellen, so daß der magnetische Widerstand auf dem Weg des durch den Signalstrom erzeugten magnetischen Flusses verringert und die Empfindlichkeit verstärkt wird. Erfindungsgemäß wird ferner ein zwischen einer Membran und dem Teil aus magnetischem Material angeordneter erster Raum mit einem zweiten zwischen einem zylindrischen Rahmen und einem Joch vorhandenen Raum mittels einer kleinen Bohrung verbunden, die in dem Teil aus magnetischem Material vorgesehen ist, und dieser zweite Raum ist ferner mit einem unter dem Joch befindlichen Raum mittels einer kleinen im Joch vorgesehenen Bohrung verbunden. Es ist ersichtlich, daß eine solche Vergrößerung des Gesamtraumes unterhalb der Membran die Frequenzkennlinie des elektroakustischen Wandlers wesentlich verbessert.

Kleiner elektroakustischer Wandler

Anmelder:

Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.,

Osaka (Japan)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Leinweber

und Dipl.-Ing. H. Zimmermann, Patentanwälte,

München 2, Rosental 7

Als Erfinder benannt:
Masahiko Uemura, Yokohama;
Shigeru Kudo, Tokio (Japan)

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 15. Oktober 1962
(60 656, 60 657),
vom 18. Dezember 1962 (77 385),
vom 8. März 1963 (17-512)*■ "

Erfindungsgemäß umfaßt ein kleiner elektroakustischer Wandler einen mit einer Spule und einem an ihrem äußeren Umfang angeordneten zylindrischen Permanentmagneten, eine an der Oberseite der Polstückeinheit befestigte Membran, ein an der Unterseite der Einheit befestigtes Joch und ein schalenartiges Teil aus magnetischem Material, das einen ringförmigen Abschnitt, der an der der Membran zugekehrten Oberseite des Permanentmagneten anliegt, und einen zylindrischen Abschnitt aufweist, der nach unten vorragt, so daß er den Permanentmagneten mit einem kleinen Zwischenraum umgibt, wobei das untere Ende des zylindrischen Abschnitts mit geringem Abstand vom Joch angeordnet ist.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Fig. la einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wandlers,

Fig. Ib einen Schnitt entsprechend der Linie A-A der Fig. la,

Fig. Ic eine perspektivische Ansicht eines schalenartigen Teils aus magnetischem Material, das in dem Wandler gemäß Fig. la verwendet wird,

609 578/378

1 218 52Q

3 4

Fig. 2 a einen Längsschnitt durch eine weitere magnetischem Material in einem Abschnitt vorgesehen

Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wandlers, ist, in dem der Permanentmagnet 4 gegenüber der

Fig. 2b einen Schnitt entsprechend der Linie A-A Unterseite der Membran 7 angeordnet ist, und da der

der Fig. 2a, durch den Signalstrom erzeugte Magnetfluß durch

Fig. 3 a einen Längsschnitt durch einen elektro- 5 einen magnetischen Stromkreis über folgende Bauteile

akustischen Wandler, bei dem die linke Hälfte den fließt: Polstück 2, Membran 7 und Anker 8,· schalen-

Aufbau nach der Erfindung und die rechte Hälfte die artiges Teil 6, Permanentmagnet 4 und Raum a_lt

herkömmliche Form zeigt, Joch 5, Polstück 2, ist der magnetische Widerstand

Fig. 3b den magnetischen Ersatzstromkreis eines für den durch:den Signalstrom erzeugten Magnetfluß

Wandlers der herkömmlichen Bauart, io sehr gering, und die elektroakustische Wandler-

Fig. 3c den magnetischen Ersatzstromkreis eines wirkung wird somit hierdurch merklich verbessert.

Wandlers nach der Erfindung, Ferner ist aus der Beschreibung zu ersehen, daß der

Fig. 3d eine Kennlinie des erfindungsgemäßen zwischen dem Joch 5 und dem äußeren Gehäuse 9

Wandlers, vorgesehene Raum a₂ mit dem Raum a_x, der durch

Fig. 4a den elektroakustischen Ersatzstromkreis 15 das schalenartige Teil 6, den zylindrischen Rahmen 1,

des erfindungsgemäßen Wandlers und den zylindrischen Permanentmagneten 4 und das Joch5

F i g. 4b den elektroakustischen Ersatzstromkreis gebildet ist, durch eine in dem Joch 5 vorgesehene

eines herkömmlichen Wandlers. Bohrung 13 in Verbindung steht. Der durch die

Fig. la zeigt einen erfindungsgemäßen Wandler, Membran 7, den Permanentmagneten 4 und das

der einen zylindrischen Rahmen 1 umfaßt. In der ao schalenartige Teil 6 begrenzte Raum a_s steht mit dem

Mitte dieses zylindrischen Rahmens 1 ist ein säulen- Raum O₁ über eine in dem schalenartigen Teil 6

förmiges Polstück 2 angeordnet, um das eine Spule 3 vorgesehene Bohrung 14 in Verbindung. Der Raum a₄

gewickelt ist. Ein zylindrischer Permanentmagnet 4 steht mit dem Tondurchlaß 12 in Verbindung,

ist konzentrisch ura die Spule 3 - angeordnet und Durch den Ersatz von zwei Räumen, wie sieüblicher-

trägt ein darunter angeordnetes Joch 5. 25 weise an der Rückseite der Membran vorgesehen sind,

Wie aus Fig. la ersichtlich, ist zwischen dem durch drei Räume, die durch die in dem schalenzylindrischen Rahmen 1 und dem Permanentmagneten artigen Teil 6 vorgesehene kleine Bohrung 14 und die 4 ein ringförmiger Raum O₁ vorgesehen. Erfindungs- in dem Joch 5 vorgesehene kleine Bohrung 13 mitgemäß ist ein schalenartiges ringförmiges Abdeckteil 6 einander in Verbindung stehen, wird eine Verbesserung aus magnetischem Material angebracht, wie es in 3° der Frequenzkennlinie bewirkt, und zwar dadurch, Fig. Ic veranschaulicht ist, das nicht nur einen an daß eine Resonanzstelle in der Größenordnung von, der Oberseite des Permanentmagneten 4 anliegenden 15 Dezibel, die in einem Bereich von 1000 bis 2000 ringförmigen Abschnitt, sondern auch einen von Schwingungen besteht, gedämpft wird, um eine flache diesem ausgehenden zylindrischen Abschnitt aufweist, Frequenzkennlinie mit einer Resonanzstelle unter der den Permanentmagneten 4 mit kleinem Abstand 35 10 Dezibel zu bilden.

umgibt und dessen Ende einen geringeren Abstand Fig. 2a und 2b zeigen noch eine andere Ausvom Joch aufweist. Eine scheibenartige Membran 7 führungsform des elektroakustischen Wandlers nach aus magnetischem Material ist auf dem schalenartigen der Erfindung. Die Ausführungsform nach Fig. 2 a Teil 6 so angeordnet, daß zwischen der Membran 7 und 2 b ist im allgemeinen die gleiche wie die der F i g. und dem Polstück 2 ein Raum a_a entsteht. Ferner ist 4° la, mit Ausnahme, daß der zylindrische Rahmen ein Anker 8 aus magnetischem Material auf der oder das äußere Gehäuse 201 aus magnetischem Oberseite der Membran 7 befestigt. Der elektro- Material hergestellt ist, um ein besonderes Abschirmakustische Wandler nach der Erfindung umfaßt ferner gehäuse entbehrlich zu mächen,
ein schalenförmiges äußeres Gehäuse 9, dessen obere Im allgemeinen sind bei elektroakustischen Wand-Öffnung mit einer Kappe 10 aus nicht magnetischem 45 lern die Ober- und Unterseiten des aus nicht magne-Material, beispielsweise Aluminium, abgedeckt ist. tischem Material bestehenden äußeren Gehäuses mit Aus Fig. la ist klar ersichtlich, daß zwischen dem einem elektromagnetischen Abschirmgehäuse bedeckt, äußeren Gehäuse 9 und dem Joch 5 bzw. zwischen Deshalb sind diese elektroakustischen Wandler under Membran 7 und der Kappe 10 je ein Raum a_z vorteilhaft, da die Gesamtstärke des Gehäuses durch bzw. ö₄ gebildet wird. Ein Ohrstöpsel 11 mit einem 50 die Dicke des Abschirmgehäuses vergrößert wird. Bei durchgebohrten Tondurchlaß 12 ist auf der Kappe 10 der Ausführungsform nach Fig. 2a besteht das vorgesehen. Erfindungsgemäß ist in dem Joch 5 eine äußere Gehäuse 201 aus magnetischem Material und Bohrung 13 mit kleinem Durchmesser vorgesehen, um bildet zusammen mit dem Joch 205 ein unteres Abeine Verbindung zwischen den Räumen a_x und a₂ schirmgehäuse. Eine solche Anordnung macht irgendherzustellen. Ferner ist eine Bohrung 14 mit kleinem 55 ein anderes unteres Abschirmgehäuse unnötig und Durchmesser im schalenartigen Teil 6 vorgesehen, um verringert die Dicke des Wandlergehäuses, wodurch eine Verbindung zwischen den Räumen.a_s und a₄ ein elektroakustischer Wandler von gedrungener herzustellen. ' Bauart und kleinen Abmessungen geschaffen wird.

Wenn nun der elektroakustische Wandler gemäß In der Ausführungsform nach Fig. 2 a können drei

Fig. la als Hörer verwendet wird, wird "ein Signal- 60 magnetische Kreise gebildet werden, und zwar ein

strom auf die Spule 3 geleitet, so daß die Membran 7 Kreis über folgende Bauteile: Polstück 202, Membran

und der Anker 8 in Schwingungen versetzt werden 207 und Anker 208, äußeres Gehäuse 201 aus magne-

und dadurch Ton erzeugen. Wenn im Gegensatz dazu tischem Material, Joch 205, Polstück 202, weiter ein

derelektroakustischeWandleralsMikrophonverwendet Kreis über die folgenden Bauteile: Polstück 202,

wird, werden die Membran 7 und der Anker 8 durch 65 Membran 207 und Anker 208, schalenartiges Teil

den Ton in Schwingungen versetzt, so daß der Signal- 206 aus magnetischem Material, äußeres Gehäuse 201,

strom aus der Spule 3 entnommen werden kann. Da Joch 205, Polstück 202, sowie ein Kreis über folgende

gemäß der Erfindung das schalenartige Teil 6 aus Bauteile: Polstück 202, Membran 207 und Anker 208,

5 6

Abschirmgehäuse 210, äußeres Gehäuse 201, Joch 205, Eine Magnetkraft Fm, die auf die Membran 307

Polstück 202. Daraus ist ersichtlich, daß der magne- einwirkt, kann durch folgende,. Gleichung errechnet tische Widerstand merklich verringert wird und eine werden,

ausgezeichnete Leistung durch den elektroakustischen

Wandler erzielt werden kann. 5 φ² Φ² S₁ + S₂ _₂

Im Zusammenhang mit der obigen Beschreibung Fm = ■ + - _ - = - Φ ,

wird unter Bezugnahme auf die erfindungsgemäßen ^{π 1 π} ^{2 π} ι 2

Ausführungsformen nachstehend eine theoretische ^

Erläuterung gegeben, um die verbesserte Empfindlich- wobei
keit des erfindungsgemäßen elektroakustischen Wand- 10

lers mit einem solchen magnetischen Nebenschluß ^Si ^{dle Flache des inneren} Magnetpols,

darzustellen. S₂ die Fläche des äußeren Magnetpols

Fig. 3a bis 3d zeigen eine Verwirklichung der _φ _{den Magnetfluß durch den Pol}

ausgezeichneten Eigenschaften des erfindungsgemaßen
elektroakustischen Wandlers gegenüber den herkömm- 15 bedeutet,
liehen Bauarten auf theoretischer Grundlage. Ferner erhält man folgende Gleichung:

(do -B)S₁ + ^--*-'■ (d₀ -B)S₁+ (do -S)S₂ + S₂

wobei bedeutet.

CZ₀ die magnetomotorische Kraft durch den Per- In der Gleichung (2) stellt der erste Teil den Magnet-

manentmagneten, 25 fluß durch den Permanentmagneten dar, während der

d₀ die Spaltlänge zwischen Permanentmagnet und zweite Teil den Magnetfluß durch den Signalstrom / Membran, bevor die magnetomotorische Kraft veranschaulicht.

durch den Permanentmagneten auf die Membran Wenn man die Gleichung (2) in die Gleichung (1)

einwirkt, einfügt, und darin die Bedingungen

ε die Verschiebung durch die Magnetkraft des 30

Permanentmagneten, L' s> d »> ε

N die Anzahl der Spulenwindungen,

/ den Signalstrom, , , . j, _ La_ ■ ... .

L₀ die Länge des Permanentmagneten (Abschnitt, *· ~~ μ_τ '

in dem der Signalmagnetfluß fließt), 35

μ,- die reversible Permeabilität des Permanent- U_o^> AnNI

magneten,
S₃ die Querschnittsfläche des Permanentmagneten einsetzt, erhält man folgende Beziehungen:

^A . _JV__ ₊ ^ss^NIUo ₊ S₃SnN²P ^ AA_. . 3* fS₂) (i/o-ε)² L'(d_o-e) S₁S₂L'² ~ S₁ + S₂ Snd₀ ²

<? c TT 2 c

S₁ +S₂ And_o ^s d₀L'

=	F₁	+	F,+	F₃,	S₁S₂	Uo²
wobei					S₁ + S₂	8 π (Z₀ ²
			F₁

(4) Dies ist eine durch den Magnetfluß vom Signalstrom erzeugte Kraft.

50 Auf diese Weise kann die Magnetkraft Fm, die auf die Membran 307 einwirkt, in drei Hauptbestandteile

(5) eingeteilt werden. Nachstehend werden weitere Untersuchungen über die Kraft F₃ angestellt.

ist. Bei Abwandlung der Gleichung (7) erhält man

Dies ist eine durch Permentmagneten erzeugte 55

Kraft. ρ ₌ JL ^1+.JL* ^U» 4π#/' ₍„

., _F= _SiSt_. ■ _V?*[ _£ ₍₆₎ ³ 4π S₁S₂ do_₊do_ £_

² S₁+S₂ And₀ ³ " S₁ S₂ S₃

⁶⁰ s_{1 + Si}

Dies ist eine durch die Verschiebung ε erzeugte = — — Φ^ζ, (9)

Überschußkraft, d.h. eine Kraft, die ein weiteres 4TtS₁S₂

Anziehen der Membran an den Magnetpol bewirkt, _Wobei
wodurch offenbar die Steifheit der Membran verringert wird. . ⁶5 φ _ ^o qq\

S₃U₀N d₀ d₀

^₃ ζ . · v. / - cc

d„L ^ώι ^Λ2

der durch den Permanentmagneten erzeugte Magnetfluß und

Φ₂ =

JU

s₃

(H)

der durch den Signalstrom erzeugte Magnetfluß ist. Nunmehr soll die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen elektroakustischen Wandlers insgesamt beschrieben werden, wenn er als Kopfhörer verwendet wird. Selbstverständlich kann der Fall der Verwendung als Mikrophon in ähnlicher Weise besprochen werden, da die Bauteile des elektroakustischen Wandlers in elektroakustischem Sinn ausgetauscht werden können. Wie oben beschrieben, setzt sich die auf die Membran 307 einwirkende Kraft Fm aus drei Bestandteilen zusammen.

Fm = F₁ + F₂ + F₃,

wobei

F₁ die durch den Permanentmagneten erzeugte Anziehungskraft (vor der Verschiebung),

F₂ die durch die Verschiebung von der Kraft F₁ erzeugte Zusatzkraft,

F₃ die vom durch die Spule fließenden · Signalstrom verursachte Kraft ist.

Wie aus obiger Beschreibung ersichtlich, steht die Kraft F₃ in direkter Beziehung zu einem Umwandlungsgewinn (Leistungsempfindlichkeit) und ist proportional zu einem Produkt aus Φ^ (durch den Permanentmagneten erzeugter Magnetfluß) mit Φ₂ (durch den Signalstrom erzeugter Magnetfluß), wie in Gleichung (9) veranschaulicht. Wenn Φ^ in einem Wandler mit endgültiger mechanischer Bestimmung verstärkt wird, wird die Membran in bezug auf den Permanentmagneten durch die Anziehungskraft des Magneten angezogen, und die Anziehungskraft des Permanentmagneten wird mehr und mehr verstärkt, bis schließlich die Membran auf der Magnetfläche festliegt. Es ist deshalb wünschenswert, daß ein stabiler Gleichgewichtszustand besteht, der einen genügenden Bereich zuläßt, zwischen der Summe von F₁ + F₂ und der Steifheit der Membran, wenn die Verringerung der offenbaren Steilheit der Membran durch F₂, wie in der Gleichung (6) beschrieben, in Betracht gezogen wird. Auf diese Weise kann der durch den Permanentmagneten erzeugte Magnetfluß vorzugsweise auf einen geeigneten Wert, der nicht so hoch ist, festgesetzt werden.

Es wird nun der durch den Signalstrom erzeugte Magnetfluß Φ₂ untersucht.

4πΝΙ 4πΝΙ

R₀

(12)

wobei R₀ den inneren magnetischen Widerstand des Permanentmagneten bedeutet.

{Rgi

Rb' Rb

Rgi + -Rg₂ + -Rg₃
Rgi + -Rg₂

Es ist daher erforderlich, den magnetischen Widerstand R₀ im Durchgang von Φ₂ zu verringern, wie aus der Gleichung (12) ersichtlich, um Φ₂ zu verstärken.

Die folgende Beschreibung wird an Hand der schematischen Darstellungen der magnetischen Kreise in F ig. 3b und 3cnäher erläutert. Fig. 3b zeigt den Kreis des in der rechten Häute der Fig. 3a veranschaulichten herkömmlichen Wandlers, worin Rg₁, Rg₂, Rg₃ und Ra jeweils einen durch den inneren Spalt der Membran entstehenden magnetischen Widerstand, einen durch den äußeren Spalt der Membran entstehenden Widerstand, einen durch den Spalt zwischen der Schale und dem Joch entstehenden magnetischen Widerstand und einen magnetischen Widerstand bezeichnet, der von sehen der Quelle des durch den Signalstrom erzeugten Magnetflusses aus betrachtet wird. Zwischen R₀, Rg₁ und Rg₂ besteht die Beziehung

^o S> Rgi = Rgz =

und der magnetische Widerstand, der von sehen der Quelle des vom Signalstrom erzeugten Magnetflusses entsteht, kann wie folgt ausgedrückt werden:

Ra = Rg₁ + Rg₂ + R₀ ■% R₀

(13)

Fig. 3c ist eine schematische Darstellung des

Stromkreises des erfindungsgemäßen Wandlers, wobei ein magnetischer Widerstand Ra' von sehen der Quelle des vom Signalstrom erzeugten Magnetflusses wie folgt ausgedrückt werden kann:

Ra' = Rg₁ + Rg₂ +

R₀ +

R₀ +

(14)

Aus Gleichung 13 und 14 ergibt sich

Ra' ₌ R₀ + Rg₃ ₌ _ -Rg₃
-Ra -R₀ R₀+ Rg₃

μ_τ

(15)

Rg_s in der Gleichung bezeichnet einen magnetischen Widerstand durch den magnetischen Nebenschluß. Ein magnetischer Widerstand Rb in Fig. 3 b von sehen des Permanentmagneten kann wie folgt ausgedrückt werden.

Rb = Rg₁ + Rg₂.

(16)

Ein ähnlicher magnetischer Widerstand Rb' in Fig. 3c kann in gleicher Weise wie folgt bezeichnet werden:

Rb' =

(Rg₁ + RgJRg₃

Rgi + Rgz + -Rg₃
Aus den Gleichungen 16 und 17 ergibt sich

(17)

Rg₃

-Rgi + Rgz + Rg₃

Id₀

(18)

Folglich ergibt sich die Beziehung eines wirksamen Magnetflußbestandteils Φ' zu dem gesamten Magnetfluß Φχ des Permanentmagneten in F i g. 3c wie folgt:

φ' Φ

Rg₃

Rg* + (Rgi +

(19)

Wenn man die tatsächlichen Werte d₀ = 0,01, L₀ = 0,3, μ_Γ = 3 undif₃ = 0,05 in die Gleichungen (15), (18) und (19) einsetzt, erhält man folgende Werte:

.—■ = - (67 % Verringerung),
Ra 3

Rh' 5

= (etwa 30 % Verringerung),
Rb 7

φ' 5

—i- = -(etwa 30% Verringerung).
Φ_χ 7

Aus der vorstehenden Berechnung ist ersichtlich, daß bei Betrachtung von Seiten des Permanentmagneten der Streufluß durch die Verringerung des magnetischen Widerstands fast ausgeglichen wird und daß der magnetische Widerstand in bezug auf den effektiven Fluß auf ein Drittel verringert wird und daß somit der magnetische Nebenschlußkreis wirksam arbeitet.

Bei der Herstellung des Kopfhörers wird der Magnet in zusammengebautem Zustand voll erregt, wodurch die Membran fest an ihm anliegt, und wird anschließend nach und nach entmagnetisiert. Fig. 3d zeigt eine Beziehung zwischen der Empfindlichkeit und dem Grad der Entmagnetiserung während eines solchen Entmagnetiserungsprozesses. Aus der gezeigten Kurve ist ersichtlich, daß ein gleichmäßiges und ausgeglichenes Arbeiten durch Auswahl eines Punktes S als Ruhepunkt erzielt werden kann. Zwischen den Punkten O und T liegt die Membran eng am Magnet an. Es ist bekannt, daß in diesem besonderen Fall der Magnet eine beträchtliche Energiereserve besitzt, und jeder Verlust durch den magnetischen Nebenschlußkreis kann ausgeglichen werden.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß das Vorsehen eines magnetischen Nebenschlußkreises mit Hufe einer ringförmigen Platte 306 aus magnetischem Material die Verringerung des magnetischen Widerstandes gegenüber dem Signalmagnetfluß auf ein Drittel des Normalwertes bewirkt und daß man dadurch einen Wandler mit hoher Empfindlichkeit erhält.

Nunmehr folgt eine Erläuterung an Hand des in Fig. 4a dargestellten Ersatzstromkreises, auf welche Weise die Frequenzkennlinie des erfindungsgemäßen Wandlers durch Vergrößerung der Räume verbessert werden kann. Bei dem elektroakustischen Ersatzstromkreis des erfindungsgemäßen Wandlers gemäß Fig. 4 a bezeichnen die Bezugszeichen 51 und 52 den Schlitz 13 zwischen den Räumen Ci₁ und a₂ bzw. den Schlitz 14 zwischen den Räumen O₁ und a₃. Bezugszeichen 53 bezeichnet die Luftviskosität hinter der Membran 7.

Die auf die Membran einwirkende Magnetkraft ist bei 54 veranschaulicht und die Membran 7 ist mit 55 bezeichnet. Nummer 56 bezeichnet den Tondurchlaß 12 zur Verbindung des Raumes ß₄ mit dem Trommelfell. Die Räume O₁, a_a, a_s, a₄ und der Raum vor dem Trommelfell werden entsprechend durch die Bezugszeichen 57, 58, 59, 60 und 61 dargestellt. Fig. 4b zeigt den Ersatzstromkreis eines herkömmlichen elektroakustischen Wandlers, wobei die gleichen

ίο Bezugszeichen für die entsprechenden Elemente des Kreises nach Fig. 4a verwendet sind.

Aus den Zeichnungen ist ersichtlich, daß die Magnetkraft Fm bei der vorliegenden Erfindung zu dem Raum vor dem Trommelfell durch ein Resonanzsystem übertragen wird, das einen Freiheitsgrad von vier gegenüber einem Freiheitsgrad von drei bei herkömmlichen Einrichtungen besitzt. Die Vorrichtung nach der Erfindung unterscheidet sich, wie veranschaulicht, dadurch von herkömmlichen Vorrichtungen, daß sie einen zusätzlichen Resonanzkreis besitzt, wie mit Punkt-Strich-Linien in Fig. 4a gekennzeichnet, und daß der Widerstand durch die Viskosität des Luftkissens hinter der Membran auch wirksam-arbeitet. Auf diese Weise bewirkt die erfindungsgemäße Erhöhung des Freiheitsgrades der Schwingung eine Dämpfung der hauptsächlich in einem hohen Frequenzabschnitt erscheinenden Spitzenresonanz, wodurch eine gute Frequenzkennlinie erzielt werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Kleiner elektroakustischer Wandler mit einem zentralen Polstück, das von einer Spule und einem an deren äußerem Umfang angeordneten zylindrischen Permanentmagneten umgeben ist, einem die Unterseite des Polstücks mit dem Permanentmagneten verbindenden Joch und einer an der Oberseite des Polstücks befestigten, einen Anker tragenden Membran, gekennzeichnet durch ein schalenartiges Teil (6) aus magnetischem Material, welches einen an der der Membran (7) zugekehrten Oberseite des Permanentmagneten (4) anliegenden ringförmigen Abschnitt und einen von diesem ausgehenden zylindrischen Abschnitt aufweist, der den Permanentmagneten (4) mit einem kleinen Zwischenraum umgibt, und dessen unteres Ende in bezug auf das Joch (S) einen geringeren Abstand aufweist.

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Aufnahme des Polstücks (2), der Spule (3), des Permanentmagneten (4), der Membran (7) und des Jochs (5) bestimmte äußere Gehäuse (1, 9) aus magnetischem Material besteht und einen Teil des Magnetkreises bildet.

3. Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Oberseite des äußeren Gehäuses (1, 9) mit einem Abschirmgehäuse (10) abgedeckt ist.

4. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen dem schalenartigen Teil (6) aus magnetischem Material und der Membran (7) befindlicher erster Raum (a₃) mit einem vom schalenartigen Teil (7), einen zylindrischen Gehäuserahmen (1) und das Joch (S) umschlossenen zweiten Raum ((Z₁) über eine in dem Teil (7) vorgesehene kleine Bohrung (14) in Verbindung steht, daß der zweite Raum (%) mit

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einem unter dem Joch (S) befindlichen dritten Raum Ca₂) über eine in dem Joch (5) vorgesehene kleine Bohrung (13) in Verbindung steht und daß die drei miteinander verbundenen Räume (a_lf a_z, a₃) auf der Rückseite der Membran (7) vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 968 712; deutsche Auslegeschrift Nr. 1167 389; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 719 002.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen