DE1218520B - Kleiner elektroakustischer Wandler - Google Patents
Kleiner elektroakustischer WandlerInfo
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- DE1218520B DE1218520B DEM58553A DEM0058553A DE1218520B DE 1218520 B DE1218520 B DE 1218520B DE M58553 A DEM58553 A DE M58553A DE M0058553 A DEM0058553 A DE M0058553A DE 1218520 B DE1218520 B DE 1218520B
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Description
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)
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)*■ "
(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 alt
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 ax, 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 as 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 aa 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 az 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 ax 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.as und a4 ein elektroakustischer Wandler von gedrungener herzustellen. ' Bauart und kleinen Abmessungen geschaffen wird.
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 az 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 ax 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.as 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
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:
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, *· ~~ μτ '
in dem der Signalmagnetfluß fließt), 35
μ,- die reversible Permeabilität des Permanent- Uo^>
AnNI
magneten,
S3 die Querschnittsfläche des Permanentmagneten einsetzt, erhält man folgende Beziehungen:
S3 die Querschnittsfläche des Permanentmagneten einsetzt, erhält man folgende Beziehungen:
^A . _JV__ + ssNIUo + S3SnN2P ^ AA_. . 3*
fS2) (i/o-ε)2 L'(do-e) S1S2L'2 ~ S1 + S2 Snd0 2
<? c TT 2 c
S1 +S2 Ando 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
s1 + 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\
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
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
-Ra -R0 R0+ Rg3
μτ
(15)
Rgs 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
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, μΓ = 3 undif3 = 0,05 in die Gleichungen (15),
(18) und (19) einsetzt, erhält man folgende Werte:
.—■ = - (67 % Verringerung),
Ra 3
Ra 3
Rh' 5
= (etwa 30 % Verringerung),
Rb 7
Rb 7
φ' 5
—i- = -(etwa 30% Verringerung).
Φχ 7
Φχ 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, aa, as, 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 (4)
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
609 578/378
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 (alf az, 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
609 578/378 5.66 © Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6065762 | 1962-10-15 | ||
JP6065662 | 1962-10-15 | ||
JP7738562 | 1962-12-18 | ||
JP1751263 | 1963-03-08 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9106716U1 (de) * | 1991-05-31 | 1991-07-25 | Deutsche Airbus GmbH, 2000 Hamburg | Kopfhörer für eine Rettungs-Gegensprechanlage |
Families Citing this family (34)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3584161A (en) * | 1968-12-06 | 1971-06-08 | Bell Telephone Labor Inc | Balanced magnetic transducer |
JPS5492316A (en) * | 1977-12-29 | 1979-07-21 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Electromagnetic type electro-acoustic transducer |
IT1117418B (it) * | 1979-08-01 | 1986-02-17 | Marcon Srl | Perfezionamento nelle capsule di ri produzione del suono per apparecchi acustici |
GB2113503B (en) * | 1981-12-30 | 1985-05-09 | Plessey Co Plc | Electro-acoustic transducers |
JPH06319190A (ja) * | 1992-03-31 | 1994-11-15 | Souei Denki Seisakusho:Yugen | レシーバーとマイクロホーンを一体化したイヤホーンの構成方法装置 |
US6389145B2 (en) * | 1998-07-24 | 2002-05-14 | Agere Systems Guardian Corp. | Methods and apparatus for controlling the output of moving armature transducers |
US6671383B2 (en) * | 1998-11-04 | 2003-12-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electromagnetic transducer and portable communication device |
USD435036S (en) * | 1999-11-17 | 2000-12-12 | Koss Corporation | Stereophone ear plug |
SE516270C2 (sv) * | 2000-03-09 | 2001-12-10 | Osseofon Ab | Elektromagnetisk vibrator |
US6411722B1 (en) | 2000-05-11 | 2002-06-25 | Dan Wolf | Earphone for an RF transmitting device |
US7471801B2 (en) * | 2002-05-10 | 2008-12-30 | Osseofon Ab | Device for the generation of or monitoring of vibrations |
US7570777B1 (en) * | 2004-01-13 | 2009-08-04 | Step Labs, Inc. | Earset assembly |
US7078082B2 (en) * | 2004-01-15 | 2006-07-18 | Sonoco Development, Inc. | Dual-functioning mechanism for startup during winding of web material and for splicing during unwinding |
SE0600843L (sv) * | 2006-04-12 | 2007-10-13 | Osseofon Ab | Metod vid tillverkning av balanserad vibrator |
USD783003S1 (en) | 2013-02-07 | 2017-04-04 | Decibullz Llc | Moldable earpiece |
US9241209B2 (en) | 2013-06-25 | 2016-01-19 | Google Inc. | Headphones with adaptable fit |
JP5711860B1 (ja) * | 2014-12-17 | 2015-05-07 | 太陽誘電株式会社 | 圧電式発音体及び電気音響変換装置 |
USD781269S1 (en) * | 2015-02-06 | 2017-03-14 | Lg Electronics Inc. | Wireless headset |
USD777710S1 (en) * | 2015-07-22 | 2017-01-31 | Doppler Labs, Inc. | Ear piece |
USD772204S1 (en) * | 2015-11-03 | 2016-11-22 | Cleer Gear Llc | Wireless earpiece with charging capsule |
JP1567613S (de) * | 2016-05-05 | 2017-01-23 | ||
USD813848S1 (en) * | 2016-06-27 | 2018-03-27 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | Ear piece |
USD812042S1 (en) * | 2016-10-12 | 2018-03-06 | Shenzhen Zijieyuanzi Technology Co., ltd. | Wireless earset |
USD817309S1 (en) * | 2016-12-22 | 2018-05-08 | Akg Acoustics Gmbh | Pair of headphones |
USD851072S1 (en) * | 2017-06-22 | 2019-06-11 | Fka Distributing Co., Llc | Earphone component |
USD833420S1 (en) * | 2017-06-27 | 2018-11-13 | Akg Acoustics Gmbh | Headphone |
USD890696S1 (en) | 2017-07-21 | 2020-07-21 | Google Llc | Earbud charging case |
USD867326S1 (en) | 2017-07-21 | 2019-11-19 | Google Llc | Wireless earbuds |
USD844586S1 (en) | 2017-08-04 | 2019-04-02 | Google Llc | Audio assembly |
USD896781S1 (en) | 2017-08-04 | 2020-09-22 | Google Llc | Audio assembly |
USD870708S1 (en) | 2017-12-28 | 2019-12-24 | Harman International Industries, Incorporated | Headphone |
USD858489S1 (en) * | 2018-01-04 | 2019-09-03 | Mpow Technology Co., Limited | Earphone |
USD879075S1 (en) | 2018-07-11 | 2020-03-24 | Google Llc | Earbud stand assembly |
USD871376S1 (en) * | 2019-03-02 | 2019-12-31 | Shenzhen Gu Ning Culture Co., Ltd. | Wireless earphone |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1719002U (de) * | 1955-12-06 | 1956-03-22 | Max Grundig | Magnetischer kleinsthoerer. |
DE968712C (de) * | 1951-10-17 | 1958-03-20 | Gasaccumulator Svenska Ab | Beruehrungsmikrophon |
DE1167389B (de) * | 1960-06-08 | 1964-04-09 | Nippon Telegraph & Telephone | Elektromagnetischer Empfaenger |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2794862A (en) * | 1952-07-03 | 1957-06-04 | American Danish Oticon Corp | Electro-acoustic apparatus |
US3092693A (en) * | 1960-12-12 | 1963-06-04 | Nippon Telegraph & Telephone | Electromagnetic receiver |
-
1963
- 1963-10-14 GB GB40447/63A patent/GB1067273A/en not_active Expired
- 1963-10-14 US US316081A patent/US3324253A/en not_active Expired - Lifetime
- 1963-10-15 FR FR950643A patent/FR1380614A/fr not_active Expired
- 1963-10-15 DE DEM58553A patent/DE1218520B/de active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE968712C (de) * | 1951-10-17 | 1958-03-20 | Gasaccumulator Svenska Ab | Beruehrungsmikrophon |
DE1719002U (de) * | 1955-12-06 | 1956-03-22 | Max Grundig | Magnetischer kleinsthoerer. |
DE1167389B (de) * | 1960-06-08 | 1964-04-09 | Nippon Telegraph & Telephone | Elektromagnetischer Empfaenger |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE9106716U1 (de) * | 1991-05-31 | 1991-07-25 | Deutsche Airbus GmbH, 2000 Hamburg | Kopfhörer für eine Rettungs-Gegensprechanlage |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3324253A (en) | 1967-06-06 |
FR1380614A (fr) | 1964-12-04 |
GB1067273A (en) | 1967-05-03 |
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