DE1259948B - Schwingsystem fuer einen elektrodynamischen Wandler - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H04r

Deutsche KL: 21 a2-2/01

Nummer: 1259 948

Aktenzeichen: G 46317 VIII a/21 a2

Anmeldetag: 16. März 1966

Auslegetag: 1. Februar 1968

Die Erfindung betrifft ein Schwingsystem für einen elektrodynamischen Wandler mit einer ebenen Membran aus einem steifen Material von sehr geringer Dichte mit einer ebenen Vorderseite und von der Rückseite hervorstehenden Stegen, die über einen Teil ihrer Höhe in dem Luftspalt eines Magnetsystems liegen und einen in dem Magnetfeld liegenden elektrischen Leiter tragen, wobei jedes einem Steg zugeordnete Magnetsystem aus zwei sich im wesentlichen über die ganze Länge des Stegs erstreckenden und diesen zu beiden Seiten überlappenden Magnetblechstreifen und aus zwischen diesem Magnetblechstreifen angeordneten und senkrecht zu diesen magnetisierten Permanentmagneten besteht.

In der deutschen Auslegeschrift 1195 356 ist ein Schwingsystem für einen elektrodynamischen Wandler vorgeschlagen, bei welchem sich das die Rolle der Membran spielende Organ selbst bei sehr hohen Frequenzen als Ganzes bewegt, was im wesentlichen dadurch erreicht wird, daß ein entsprechendes Verhältnis zwischen der Dicke dieses Organs und dem Abstand zwischen zwei Angriffspunkten der auf die Membran ausgeübten elektrodynamischen Kräfte unter Berücksichtigung des dieses Organ bildenden Materials entsprechend bemessen ist.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform dieses bekannten Systems ist die Membran eben und rechteckig. Sie besitzt Vorsprünge, die senkrecht zu ihrer Ebene abstehen und an denen Leiter befestigt sind, durch welche der modulierte Wandlerstrom fließt. Diese Vorsprünge bewegen sich zwischen parallelen Polschuhen, und der Magnetkreis ist durch einen Permanentmagnet geschlossen.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Schnitt durch einen Teil eines in dieser Weise ausgeführten Laut-Sprechers.

Es handelt sich dabei um einen Schnitt senkrecht zu der Ebene der Membran, die bei 1 dargestellt ist. Diese Membran weist senkrecht zu ihrer Ebene abstehende Vorsprünge 2, 3 und 4 auf, auf deren Seitenflächen ein oder zwei hochkant stehende bandförmige Leiter befestigt sind, durch welche der sich zeitlich ändernde Strom fließt, welcher den Lautsprecher erregt.

Diese Leiter bewegen sich zwischen Polschuhen, welche durch ebene Bänder 5, 6, 7 und 8 aus einem magnetisierbaren Metall gebildet sind. Beispielsweise bewegen sich der bzw. die auf dem Vorsprung 3 befestigten Leiter zwischen den Polschuhen 6 und 7. Der Magnetkreis wird durch Permanentmagnete 9, 10 bzw. 11 geschlossen, die in der Querrichtung magnetisiert sind. Beispielsweise fällt die eine Polfläche Schwingsystem

für einen elektrodynamischen Wandler

Anmelder:

Georges Gogny, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz,

Dr. rer. nat. G. Hauser

und Dipl.-Ing. G. Leiser, Patentanwälte,

8000 München 60, Ernsbergerstr. 19

Als Erfinder benannt:
Georges Gogny, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 17. März 1965 (9506)

des Magnets 10 mit der Berührungsfläche zwischen ihm und dem Polschuh 6 zusammen, und die andere Polfläche fällt mit der Berührungsfläche zwischen ihm und dem Polschuh 7 zusammen.

Die Vorsprünge 2, 3 und 4 bestehen vorzugsweise aus einem Stück mit der Membran 1.

Zu diesem Zweck wird von einem Material ausgegangen, das mindestens eine Dicke hat, welche der Höhe eines Vorsprungs und der Dicke der Membran 1 entspricht, und in dieses Teil werden Nuten eingefräst, die insbesondere die Einführung der Polschuhe und die Bewegung der Membran in bezug auf diese Polschuhe ermöglichen. Das verbleibende Material zwischen zwei nebeneinanderliegenden Nuten bildet einen Vorsprung, beispielsweise den Vorsprung 3.

In Fig. 1 ist nur ein Element vollständig dargestellt, das aus den Teilen 6, 7, 10 und dem Vorsprung 3 besteht. Die vollständige Membran weist eine ganze Reihe von gleichartigen Vorsprüngen auf, beispielsweise fünfzehn bis zwanzig.

Experimentell wurde festgestellt, daß ein so ausgebildeter Lautsprecher einen Frequenzgang hat, der

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zwischen 1000 und 15 000 Hz bis auf 4 Dezibel prak- Der Magnet 9 ist nicht mehr durch ein einziges,

tisch einwandfrei ist. Dagegen fällt der Frequenz- zwischen die Polschuhe 5 und 12 eingefügtes Teil

gang bei den tieferen Frequenzen ab, insbesondere gebildet, sondern in mehrere Teil ungleichmäßiger

bei den tiefen Frequenzen in der Größenordnung von Länge unterteilt, beispielsweise die vier Teile 9_V einigen 100 Hz oder weniger. 5 9₂, 9_a, 9₄. Jedes dieser vier Teile ist in der Querrich-

Es wurde festgestellt, daß die Verschlechterung des tung magnetisiert und in der gleichen Richtung ge-Frequenzgangs bei den tiefen Frequenzen auf einer polt, so daß die von diesen vier Teilmagneten erzeugunzureichenden Abführung der Luft beruht,- die sich ten Magnetfelder sich in den Polschuhen addieren, in dem Raum befindet, der zwischen einem Vor- Die Ventilation am Grund der zuvor erwähnten sprung, den diesen Vorsprung umgebenden Pol- io Hohlräume erfolgt in seitlicher Richtung durch die schuhen und dem Ende des entsprechenden Magnets Kanäle, welche von den freien Zwischenräumen zwibesteht, da die Polschuhe die Seitenwände und das sehen den Magneten 9_X und 9₂, den Magneten 9₂ Ende des Magnets den Boden eines Hohlraums bil- und 9₃ und den Magneten 9₃ und 9_i liegen. Jeder der den, in welchem sich der Vorsprung bewegt. Magnete des der Membran zugeordneten Magnet-

Je tiefer nämlich die Frequenzen sind, um so 15 systems (mit fünfzehn bis zwanzig Magneten, wie

größer sind bekanntlich die Schwingungsamplituden zuvor angegeben wurde) ist in gleicher Weise aus-

einer Lautsprechermembran bei einem gegebenen geführt.

Schallvolumen. Im vorliegenden Fall rufen so große Damit Teilresonanzen vermieden werden, die sich,

Bewegungen der Membran beträchtliche Änderungen wie die Erfahrung gezeigt hat, ausbilden können,

des Luftvolumens hervor, das sich in den Hohlräumen 20 wenn alle Magnete in Abschnitte gleicher Länge

befindet, in denen sich die Vorsprünge 3 usw. be- unterteilt werden, die in gleicher Weise angeordnet

wegen. Diese Vorsprünge spielen praktisch etwa die wären, so daß die Kanäle in einer Linie lägen, wer-

Rolle von Kolben. den vorzugsweise die Teilmagnete, welche zwei

Es besteht zwar eine gewisse freie Luftzirkulation nebeneinanderliegende Magnete bilden, verschieden

für die hinter der Membran befindliche Luft infolge 25 ausgebildet.

des Abstands zwischen zwei nebeneinanderliegenden Wie in F i g. 2 dargestellt ist, ist der Magnet 10 in

Polschuhen, die zu verschiedenen Magnetsystemen vier Teile 1O₁, 1O₂, 1O₃, 1O₄ unterteilt, und das Teil

gehören, beispielsweise zwischen den Polschuhen 5 1O₁ ist beispielsweise langer als das Teil 9₁₅ so daß

und 6 oder den Polschuhen 7 und 8, da diese Pol- beispielsweise das Ende des Teils 1O₁ auf der Höhe

schuhe nicht unmittelbar aneinanderstoßen. Diese 30 des Endes des Teils 9₂ liegt usw.

Maßnahme ist aber unzureichend, da sie nur für das Bei der dargestellten Ausführungsform sind die

Luftvolumen gilt, das zwischen zwei aufeinander- Magnete in vier Teile unterteilt. Es wurde experimen-

folgenden Vorsprüngen, beispielsweise den Vor- teil festgestellt, daß die Zahl 4 im allgemeinen aus-

sprüngen 3 und 4 enthalten ist, aber nicht für das reicht, um eine merkliche Verbesserung des Fre-

Luftvolumen im Innern des zuvor erwähnten Hohl- 35 quenzgangs zu erzielen. Die Erfindung ist natürlich

raums, das zwischen zwei Polschuhen des gleichen nicht auf eine Unterteilung in vier Teile beschränkt,

Magnetsystems enthalten ist. ° sondern man kann die Magnete in mehr als vier Teile

Aus der deutschen Auslegeschrift 1094 802 ist unterteilen. Praktisch kann der Magnet 11 wieder in

zwar eine Schwingeranordnung bekannt, bei der eine gleicher Weise wie der Magnet 9 ausgeführt sein, d. h.

die einzelnen Permanentmagnete verbindende Platte 40 mit einem Teil H₁ von gleicher Länge wie das

mit regelmäßig angeordneten Durchbrüchen versehen Teil 9_l; einem Teil H₂ von gleicher Länge wie das

ist. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß Teil 9₂ usw., so daß die Kanäle der Magnete 9 und

durch die gleichmäßige Anordnung der Durchbrüche 11 in einer Linie liegen. Die Teilresonanzen werden

Teilresonanzen auftreten können, welche bei Betrieb dadurch unmöglich gemacht, daß der dazwischen-

des Lautsprechers parasitäre akustische Wellen her- 45 liegende Magnet 10 in anderer Weise als die Ma-

vorrufen. gnete 9 und 11 unterteilt ist.

Dieser Nachteil wird bei einer Anordnung gemäß Bei dieser Ausführungsform üben die Leiter-

der deutschen Auslegeschrift 1195 356 dadurch be- abschnitte, die vor den in der zuvor beschriebenen

seitigt, daß die Permanentmagnete jedes Magnet- Weise ausgebildeten Lüftungskanälen liegen, keine

system in mehrere Abschnitte ungleichmäßiger Länge 50 elektrodynamischen Kräfte auf die Membran aus, so

unterteilt sind. Dadurch sind die Zwischenräume daß es zunächst scheint, als ob der wesentliche Vor-

zwischen den einzelnen Permanentmagnetabschnitten teil der zuvor erwähnten früheren Ausführung nicht

über die Länge eines Magnets in ungleichmäßiger erreicht würde. Diese Überlegung ist aber unrichtig,

Weise verteilt, und es können keine Teilresonanzen denn die vom Vorhandensein der Kanäle verursachte

auftreten. 55 Ungleichmäßigkeit der elektrodynamischen Kräfte

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfin- könnte keine Biegungen der Membran um Achsen

dung sind die Zwischenräume zwischen den Perma- hervorrufen, die parallel zur Linie A-A von Fig. 1

nentmagnetabschnitten in den benachbarten Stegen liegen. Solche Biegungen werden durch das große

zugeordneten Magnetsystemen gegeneinander ver- Trägheitsmoment unmöglich gemacht, welches die

setzt. 60 Vorsprünge 2 für so gerichtete Biegungen aufweisen.

An Hand der F i g. 2 wird die Erfindung beispiels- Es wurde festgestellt, daß sehr gute Ergebnisse da-

weise näher erläutert. Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach durch erhalten werden können, wenn die Kanäle so

der Linie A-A von Fig. 1, wobei der Magnetkreis so ausgeführt werden, daß ihre Gesamtfläche gleich

abgeändert ist, daß eine wirksame Ventilation der einem Viertel oder gar einem Drittel der Gesamt-

Hohlräume gewährleistet ist. Man erkennt wieder die 65 fläche der Magnete ist, wenn diese Querschnitts-

Polschuhe 5, 6, 7, 8, die in Fig. 1 dargestellt sind, flächen in der Ebene von Fig.2 gemessen werden,

und ferner die zweiten Polschuhe 12 und 13, die zu Wegen der allgemein bekannten Umkehrbarkeit

den Magneten 9 und 11 gehören. von elektrodynamischen Wandlern eignet sich die

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erfindungsgemäße Ausbildung natürlich auch für Mikrophone, die in gleicher Weise wie der in F i g. 1 und 2 dargestellte Lautsprecher ausgeführt sind.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Schwingsystem für einen elektrodynamischen Wandler mit einer ebenen Membran aus einem steifen Material von sehr geringer Dichte mit einer ebenen Vorderseite und von der Rückseite hervorstehenden Stegen, die über einen Teil ihrer Höhe in dem Luftspalt eines Magnetsystems liegen und einen in dem Magnetfeld liegenden elektrischen Leiter tragen, wobei jedes einem Steg zugeordnete Magnetsystem aus zwei sich im wesentlichen über die ganze Länge des Stegs erstreckenden und diesen zu beiden Seiten überlappenden Magnetblechstreifen und aus zwischen diesem Magnetblechstreifen angeordneten und senkrecht zu diesen magnetisierten Permanentmagneten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Permanentmagnete in mehrere Abschnitte CJ₁... 9₄; 10^..1O₄; 11^..1I₄) ungleichmäßiger Länge unterteilt sind.

2. Schwingsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den Permanentmagnetabschnitten (9_t ... 9₄; 1O₁ ... 1O₄; 1I₁ ... H₄) in den benachbarten Stegen (2, 3, 4) zugeordneten Magnetsystemen gegeneinander versetzt sind.

3. Schwingsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtquerschnitt der Permanentmagnetabschnitte (9_t... 9₄; 1O₁... 1O₄; H₁... 1I₄) eines Magnetsystems das Drei- bis Vierfache des Gesamtquerschnitts der zwischen diesen Permanentmagnetabschnitten bestehenden Zwischenräume beträgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1195 356,
802.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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