DE1965274C - Membran für elektroakustische Wandler und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Membran von im wesentlichen flacher Ausbildung zur Verwendung in pMrtrnaVii^fryfrf^ Wandlern, bestehend aus einem zeOenfönnigen, festen, steifen, plattenförmigen Element, insbesondere Kunststoffekment, welches eine flache Vorderseite, eine Rückseite und Seitenflächen aufweist, welche die Vorderseite mit der Rückseite verbinden.

Solche Membranen sind bereits bekannt (deutsche Aasiegeschrift 1 172731, britische Paicabchriftcn 927 369 und 1172731, USA.-Patentschriften 2716462, 3 326958 und 3351719) und wurden bereits dazu verwendet, eine konische Membranausbildung, in welcher konische Membranen aus Papiermasse u. dgL hergestellt werden, durch eine flache Membran zu ersetzen.

Bei allen derartigen Lautsprechern weisen entweder die tiefen Frequenzen oder die hohen Frequenzen bei der elektroakustischen Wiedergabe keine ausreichende Wiedergabetreue auf, so daß in der Praxis zusätzliche Tieften- oder Hochton-Lautsprecher zur Erzielung einer guten Wiedergabetreue benötigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Membran zu schaffen, welche sowohl in den oberen und unteren Frequenzbereichen einen hohen Wirkungsgrad besitzt.

Dieses Verhalten wird bei der er^ndungsgemäßen Membran dadurch erreicht, daß eine die gesamte Vorderseite enthaltende Schicht üT einer Richtung vorgespannt ist, welche im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Vorderseite liegt, sowie in einer Richtung, welche innerhalb der Ebene der Vorderseite liegt, und daß die übrigen Schichten des plattenförmigen Elements zwischen der Vorderseite und der Rückseite unter zunehmend kleineren Spannungen, ausgehend von der Vorderseite zur Rückseite, liegen.

Die Vorderseite der Membran kann mit der gespannten Haut einer Trommel verglichen werden, während die übrigen Schichten zwischen der Vorder- und der Rückseite des plattenartigen Elements von der Vorderseite nach hinten zu unter abnehmenden Spannungen stehen, so daß jeder Stoß oder eine jede Schwingung, die an der Rückseite auftrifft, im wesentlichen sich durch diese Schichten zur Vorderseite bewegt und hauptsächlich dort verteilt oder zerlegt wird, und zwar im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Schwingung als Folge der hohen Spannung der vorderen Schicht.

Die aktiven Teile des plattenförmigen Elementes schwingen daher von der Achse des Schlagmittelpunktes gegen dessen Randabschnitt und können dabei die Schwingung in Schall umwandeln. Gemäß diesem Prinzip wird angenommen, daß diese Membran erstmals, ausgehend von einem Schlagmittelpunkt, in ihrer eigenen Ebene schwingt und im we-

seitlichen senkrecht zur Richtung des genannten gesetzt sind und die Gesamthöhe des Elements

Schlags ' verringert wird,

Eine Vorspannung eines Teils einer Membran, ge- c) Rückführen des gebogenen, plattenförmigen nauer gesagt eine Verdichtung, ist aus der USA.-Pa- Elements in eine im wesentlichen ebene Lage, tentschrift 2 905 260 bekannt und wird dort verwen- 5 um so die Körner einer zweiten Spannung zu det, um als Folge einer verringerten Dicke eines strei- unterziehen die parallel zu den durch die fenförmigen Teilbereichs der Membran eine größere Schichten gebildeten Ebenen hegt, so daß die Flexibilität der Membran zu erzielen. In der bekann- Gesamthöhe des plattenförmigen Elements weiten Anordnung wird die Membran über ihre gesamte ter verkleinert wird. Tiefe verdichtet, um tatsächlich eine merkliche Dik- io

kenverringerung zu erzielen, während erfindungsge- Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorhegen-

mäß eine merkliche Dickenverringerung nicht er- den Erfindung ergeben sich aus der anschließenden

JqI^ Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen,

Ein weiteres Merkmal gemäß der vorliegenden Er- in welcher als Ausführungsbeispiel eine Anzahl von findung besteht darin, daß das plattenförmige EIe- 15 Lautsprechern dargestellt sind. Es zeigt

ment einen randseitigen Schwingungsdämpfungsab- Fig. 1 eine Skizze der körnigen Anordnung des

schnitt aufweist, welcher im wesentlichen einen Figu- zellenförmigen, festen, steifen, plattenförmigen

renabschnitt auf der Rückseite der Membran umgibt, Kunststoffelements,

wobei der Figurenabschnitt einen mittleren, steiferen Fig. 2 und 3 ähnliche Darstellungen gemäß Bereich in einer Zone außerhalb des geometrischen 20 Fig. 1, aus welchen das gleiche plattenförmige EIe-Mittelpunkts des Figurenabschnitts besitzt und der ment in verschiedenen Herstellungsstufen der erfinmitüere steife Bereich einen Mittelpunkt zum Einfan- dungsgemäßen Membran ersichtlich ist, gen von Schwingungen bildet Versuche haben ge- F i g. 4 eine perspektivische Ansicht eines als Parzeigt, daß eine um so bessere Tonwiedergabe erzielt allelepiped ausgebildeten plattenförmigen Elements, wird, je mehr die Kante des Randabschnittes des 25 welche eine Erläuterung der Theorie der Zerlegung plattenförmigen Elements starr innerhalb eines Rah- der Schwingungen gestattet,

mens oder einer Klemmanordnung gehalten wird, Fig. 5 eine Draufsicht auf die Rückseite des plat-

und das plattenförmige Element ist einstückig ohne tenförmigen Elements, welches eine erfindungsgemä-

Verwendung der üblichen zentralen Perforation aus- ße Membran bildet,

gebildet, wie sie in bekannten Membranen verwendet 30 F i g. 6 einen Querschnitt längs der Linie VI-VI

wird, da eine derartige Perforation einen Resonanz- der F i g. 5,

zustand begünstigt F i g. 7 eine perspektivische Ansicht von im wein weiterer Ausgestaltung der Erfindung bildet die senüichen der Vorderseite eines flachen Lautspre-Membran einen Teil eines Lautsprechers, und zumin- chers, in welchem die erfindungsgemäße Membran dest ein Teil der genannten Seitenflächen wird starr 35 verwendet wird,

in einem Rahmen aufgenommen, welcher sich über F i g. 8 einen Längsschnitt durch den Lautsprecher

die Rückseite der Membran hinaus erstreckt, und nach Fig. 7.

trägt eine Magnetanordnung einschließlich einer F i g. 9 eine perspektivische Ansicht der Rückseite Schwingspule, die in Schwingungsübertragung mit des in F i g. 7 dargestellten Lautsprechers, wobei die dem genannten mittleren, steiferen Bereich der Mem- 40 rückwärtige Abdeckung entfernt ist, bran steht und die außerhalb des geometrischen Mit- F i g. 10 eine schematische Einzdansicht in einem telpunktcs der Membran liegt. Damit werden zumin- Längsschnitt einer bevorzugten Verbindung der dest theoretisch eine Anzahl von geradlinigen Kanä- Schwingspule mit der Membran, len zwischen dem Schlagmittelpunkt und dem Rande Fig. 11 eine Einzelanskht in Draufsicht eines jenes Abschnitts des plattenförmigen Elements gebil- 45 Teils eines erfindungsgemäßes Lautsprechers, weidet, welcher in Schwingungen versetzt werden soll, eher als Äquivalent eines Hochtonlautsprechers auswobei die Kanäle unterschiedliche Länge aufweisen, gebildet ist,

so daß im Prinzip nur jene Kanäle, welche mit der F i g. 12 einen Querschnitt längs der Linie ΧΠ-ΧΠ

Länge der übertragenen Frequenz übereinstimmen, derFig. 11,

in Schwingungen versetzt werden und dadurch eine 50 Fig. 13 eine Schnittansicht einer Form, die mit

hohe Wiedergabetreue ohne Verzerrungen liefern. einer Reihe von Einzeünaterialien zur Herstellung

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur einer weiteren Ausfühnirtssform der etfindungsgemä-

Herstellung der erfindungsgemäßen Membran. ßen Membran gefüllt ist,

Das Verfahren ist gekennzeichnet durch folgende Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines Teüs Maßnahmen: 55 der Seitenfläche des plattenfömügen Runststoffele-

, ments gemäß einer weiteten Ausfühningsform der

a) Herstellung eines körnigen, expandiert-gebun- Erfindung.

denen zellenförmigen, festen, steifen, platten- _me Membran, welche als Kern der vorliegenden

förmigen Kunststoffelements, welches one Erfindung bezeichnet werfen könnte, besteht vorflache Vorderseite, eine Ruckseite und Seiten- _6o zngswejse aus entern körnigen, emandiert-gebunde-

flächen aufweist, welche die Voderseite und die _nen zellenförmigen, festen, steifen, plattenförmigen

Rückseite verbinden, Kunststoffelement, das zweckmäßig aus Polystyren

b) Biegen des plattenförmigen Elements, um eine oder Polyurethan hergestellt ist Das plattenförmige konkav gewölbte Vorderseite zu erhalten, um so Element 22 (Fig. 1) besteht aus expandierten Kördic Körner in der vorderen Schicht maximalen 65 nern 20, die, obwohl sie in Fig. 1 im wesentlichen Spannungen auszusetzen, durch welche sie ver- die gleiche Größe aufweisen, in Wirklichkeit nicht so längert werden, während sie in den anschließen- gleichmäßig sind. Die Körner 20 sind miteinander den tagen zunehmend kleinen Spannungen aus· verklebt und bilden zwischen sich alvcolare Zellen

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21, welche als ein ihnen innewohnendes Merkmal^aIs

ten plattenförmigen Elements,u. _erreicht

Bende Siegelung der Seilen 23,Z4 u ^ ^

werden kann, ^wobe^^letzteΓ^^d _B ^U _netenHarzes erreicht dünnen Überzugs ^^SniTuider Form werden kann, welches ^{in a}^£_{tatten un}d welches _vor!icgt, _um das Erziehen zu gestatte ^

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Selbst wenn die dem plattenförmigen die physikalische Bi

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Schwingungsenergie zu ^"^elsweise in Tromdaß in Schlaginstmmenten, be^sw ._{rd wenn}

Mitfelpunkt des Schlags gegen de

mel, und falls der Mittelpunkt

nicht mit dem *<>««^^£££Ζ^ύΖ*- * gungen versetzt, sondern nur diejenigen, die innerhalb eines fraglichen Frequenzbereichs liegen.

Auf dieses besondere Merkmal wird später nochmals eingegangen, soweit es mit der Erfindung in Verbindung steht.

Im Hinblick auf das vorausgehend aufgeführte ist es erforderlich, das plattenförmige Element 22 und insbesondere die Körner 20 mit orientierten Spannungen anzuordnen, wodurch die Elastizität der Körner und gleichzeitig die Größe der alveolaren Zelten verkleinert wird. Da ferner die Schwingspule der nicht dargestellten Magnetanordnung, die jedoch schematisch durch den Pfeil 31 angedeutet ist, in der Lage sein soll, im Falle eines Lautsprechers die Schwingungen auf das plattenförmige Element 22 zu übertragen" und im Falle eines Mikrophons die Schwingungen aufzunehmen, und zwar in einer etwas ausgeglichenen Weise, sollten die Körner der Schicht, die in Wirkungsverbindung mit der Schwingspule steht, unter keiner oder nur einer minimalen Spannung stehen. Versuche haben ergeben, daß die beste Schwingungsübertragung erzielt wird, wenn beispielsweise das durch den Pfeil 31 schematisch angegebene Schlagzentrum sich auf der Rückseite 24 befindet und wenn die gegenüberliegende Seite, das heißt die Vorderseite 23, jene Seite ist, in welcher die Körner unter der maximal empfehlenswerten Spannung stehen, und dabei die Zwischenschicht 28 bis 30 zunehmend unter geringerer Spannung liegen.

Um dies zu erreichen, ist es erforderlich, die Körner 20 zwei Spannungen in zunehmendem Verhältnis, von der Rückseite 24 ausgehend gegen die Vorderseite 23, auszusetzen. Diese Spannungen sollten sowohl im wesentlichen senkrecht zur Vorderseite 23 als auch parallel zu dieser Vorderseite 23 liegen.

1st das plattenförmige Element 22 gemäß F i g. 1 hergestellt, se wird es gemäß F i g. 2 gekrümmt, so daß die Vorderseite 23 konkav geformt wird. Als Folge der Biegung des plattenförmigen Elements 22 werden die Körner in der vorderen Schicht 26 maximalen Spannungen ausgesetzt, durch welche sie verlängert werden, während sie in den anschließenden Lagen 28, 29, 30 und 27 zunehmend kleineren Spannungen ausgesetzt sind und die Gesamthöhe des plattenförmigen Elements 22 verringert wird. Als Folge der Verlängerung der Körner 20 werden die alveolaren Zellen in ihrer Größe verkleinert, und zwar insbesondere die alveolaren Zellen, welche in der vorderen Schicht 26 vorhanden sind. Sobald der Biegevorgang beendet ist, kann das plattenförmige Element einer Erwärmung ausgesetzt werden, um zumindest die Feuchtigkeit innerhalb der Zellen 21 zu eliminieren, und anschließend kann der genannte Siegelunssüberzug an den Seiten 23, 24 und 25 aufgebracht werden. Dieser Überzug kann als Klebstoffüberzug ausgebildet sein und mindestens die Vorderseite "ann mit dem folienartigen Element 32 abgedessen Randabschnitte 33 sich über die Vor-

e 23 hinaus erstrecken.

Das folienartige Element 32 kann beispielsweise aus Papier oder Gewebe bestehen, und seine Seite, welche nicht an der Vorderseite 23 anliegt, kann eine geeignete Musterung aufweisen. An Stelle der Verwendung eines Klebstoff-Sprühmitlcls für die Vorderseile kann lediglich ein die Siegelung bewirkendes Sprühmitlcl verwendet werden, und das folienartige Element 32 kann an der Vorderseite durch andere geeignete Bcfestigungscinrichtungcn befestigt werden.

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beispielsweise durch winzige Stacheln, welche einen was durch den gestrichelt eingetragenen Pfeil 38 an-

Teil des gleichen Gewebes bilden. gedeutet wird und zerlegt sich dort infolge der hohen Als Alternative bezüglich der gerade beschriebe- Spannung in Schwingungen 39, welche im wesentli-

nen Maßnahme hat sich aus Versuchen ergeben, daß . chen parallel zur vorderen Schicht 26 verlaufen, wo-

das Biegen des plattenartigen Elements 22 automa- 5 bei die Membran innerhalb ihrer Ebene schwingt. In

tisch durchgeführt werden kann, wenn das plattenar- Wirklichkeit werden die Schwingungen 37, 38 sich

tige Element aus einem schrumpffähigen Material, nicht vollständig bis zur Vorderseite bewegen, son-

beispielsweise aus einem Gewebe, besteht. In diesem dem werden teilweise bereits in den Zwischenschich-

Falle wird nach dem Trockenvorgang und dem ten 28 bis 30 zerlegt, so daß die gesamte Membran Sprühvorgang, wobei zumindest der siegelnde Über- io hauptsächlich in einer Ebene parallel zur allgemeinen

zug an der Vorderseite klebend ausgebildet ist, das Membranebene schwingen wird. Zusätzliche Versu-

schrumpffähige Gewebe auf die Vorderseite 23 auf- ehe haben gezeigt, daß die Wiedergabetreue dieser

gebracht und nimmt einen Teil des Sprühmittels auf, Schwingungen am günstigsten ist, wenn die Seitenflä-

wodurch das Gewebe schrumpft und das plattenarti- chen der Membran starr in einem Rahmen oder einer

ge Element 22 biegt. 15 Klemmvorrichtung befestigt werden, auf die später

Als Folge des Ümstands, daß das folienartige EIe- noch verwiesen wird.

ment 32 mit der Vorderseite 23 verbunden ist, wer- Es wird erneut auf die F i g. 3 Bezug genommen, den die Körner in der vorderen Schicht 26 im we- welche einen Zwischenzustand in der Herstellung der sentlichen an einer relativen inneren Bewegung ge- Membran darstellt. Beachtet man die in Verbindung hindert, so daß die alveolaren Zellräume nunmehr ao mit F i g. 4 gegebene theoretische Erläuterung, so ist mehr oder weniger in ihrer neuen kleineren Größe ersichtlich, daß das unter Spannung stehende plattengehalten werden. förmige Element 35 derart hergestellt werden sollte,

Als nächste Maßnahme ist es erforderlich, die daß es einen mittleren steiferen Bereich aufweist, Körner 20 einer zweiten Spannung zu unterziehen, weicher jenen Bereich darstellt, mit welchem die

die parallel zu den durch die Schichten gebildeten as Schwingspule verbunden wird. Der mittlere steifere

Ebenen liegt. Zu diesem Zweck wird das gebogene Bereich befindet sich in einer Zone außerhalb des

plattenförmige Element nach Fig. 2 mit dem damit geometrischen Mittelpunkts des plattenförmigen EIe-

verbundenen folienartigen Element in eine im we- ments. Dies kann auf verschiedene Weise erreicht

sentlichen ebene Lage gemäß Fig. 3 gebracht. Da werden, wobei eine Möglichkeit in den Fig. 5 und 6

die Körner nunmehr in Ebenen parallel zu ihren 30 und eine weitere in der F ig. 13 dargestellt ist.

Schichten unter Spannung gesetzt werden, werden sie Gemäß der Ausführungsform der F i g. 5 und 6

etwas weiter abgeflacht, so daß die Gesamthöhe des sollte bei der Formung des plattenförmigen Elements

plattenförmigen Elements 22 weiter verkleinert wird. der F i g. 1 dieses nicht aus einem als Parallelepiped

Gleichzeitig wird das folienartige Element ebenfalls geformten Körper bestehen, in welchem die gesamte

in seiner eigenen Ebene gespannt, und um das folien- 35 Rückseite 24 parallel zur ebenen Vorderseite 23 ist,

artige Element in diesem gespannten Zustand zu ver- sondern das plattenförmige Element 40 sollte eine

ankern, werden die Randabschnitte 33 nunmehr min- ebene Vorderseite 41, Seitenflächen 42 und eine

destens mit den Seitenflächen 25 verbunden. Falls Rückseite aufweisen, welche aus einem Randab-

die Länge der Randabschnitte 33 etwas größer ist, schnitt 43 besteht, welcher im wesentlichen einen bekönnen sie über die Randabschnitte der Rückseite 40 sonders geformten Figurenabschnitt 44 einschließt

24 geschlagen werden, ohne das Endergebnis zu be- der ähnlich einem menschlichen Ohr ausgebildet ist'

einträchtigen Dieser Figurenabschnitt 44 ist kappenfömiig ausgc-

Damit wird eine flache Membran mit vorgespann- bildet, so daß der Bereich mit maximaler Höhe infol-

ten Schichten erhalten, in welcher die Spannungen _ge der maximalen Höhe einen mittleren steiferen Besieh, ausgehend von der Vorderseite zur Rückseite, 45 reich 45 bildet, welcher sich innerhalb einer Zone des

zunehmend[verkleinern .„.,.-. Figurenabschnitts 44 befindet, die außerhalb des geo-

Ist die Hache der Vorderseite 23 der Membran metrischen Mittelpunktes desselben liegt is Fig 5) verhältnismäßig klein und sind die Spannungen ver- Zweckmäßig bildet der flache Randbereich 44 eine hältnismäßig hoch, so können die Seitenflächen an Ebene, die parallel zur ebenen Vorderseite 41 liegt Stelle einer in den Fig. 1 bis 3 dargestellten flachen 50 und die Zone maximaler Höhe des kaDDenartig ausAusbildung ungleichmäßig geformt sem, beispiels- gebildeten Figurenabschnitts 44 Bart tangential zu weise gemäß Fig. 4 mit Wellungen versehen sein, dieser Ebene.

um die Verankerungsfläche zur Verankerung der Das folienartige Element 32 einschließlich der

Randabschnitte 33 des folienartigen Elements 32 an Randabschnitte 33 ist in Fig 6 ebenfalls dargestellt den Seitenflächen zu vergrößern. 55 Es ist offensichtlich, daß die Membran gemäß F i g 6

In F ig. 4 ist das unter Spannung stehende platten- den in Verbindung mit den Fig. 1 bis 3 erläuterten

förmige Element 35 mit dem folienartigen Element Maßnahmen unterzogen wurde. Der mittlere, steifere

32 abgedeckt und die freie Rückfläche ist nunmehr Bereich 45 ist mit der Schwingspule verbunden die

mit dem Bezugszeichen 36 bezeichnet, da diese schematisch durch den Pfeil 46 angedeutet wird. Der Rückfläche nun entweder unter keiner Spannung 6o Randabschnitt 43 ist mit einer mmnfungsvorrich-

oder unter geringfügiger Spannung steht Es sei ange- tang versehen, welche die Schwingungen unRandbe-

nommen, daß die Membran oder das unter Spannung reich merklich dämpft Die mmnfervorrichtung

stehende plattenförmige Element 35 für einen Laut- kann aus irgendeiner mit dem Randabschnitt verbun-

sprecher verwendet wird und daß die nicht darge- denen Schicht bestehen. Beispielsweise kann ein stellte Schwingspule eine schematiscb durch die Linie 65 Sprühmittel am Randbereich 43 aufßetraeen werden

37 angedeutete Schwingung auf die Rückfläche 36 durch welches dieser Randbereich erhärtet oder es*

überträgt Diese Schwingung bewegt die Maße des kann irgendeine starre Platte, beisoielsweise eine

plattenförmigen Elements 35 gegen die Vorderseite, Dämpfungsplatte 47 gemäß Fig 8 an der Rückseite

11 12

des Randbereichs befestigt werden. Die Dämpfungs- Schwingungen in F i g. 8 gestrichelt bei 59 einge-

platte 47 besitzt einen mittleren ausgeschnittenen Be- zeichnet ist.

reich, welcher dem Figurenabschnitt 44 entspricht Das folienartige Element 32 trägt nicht nur dazu und welcher einen Rand 48 bildet, welcher in der bei, einen besseren Tonübertrager zu schaffen, son-Ausführungsform gemäß Fig. 6 in einer parallelen 5 dem schützt gleichzeitig das plattenförmige Kunst-Ebene zur Kante 49 des Randbereichs 43 liegt. Stoffelement und eignet sich außerdem zur Anbrin-Befindet sich der Mittelpunkt der Schlagwirkung, gung einer beliebigen Musterung, wie vorausgehend die durch den Pfeil 46 angedeutet ist, innerhalb des erläutert wurde.

Mittelpunkts des mittleren, steiferen Bereichs 45, so Die Anordnung gemäß Fig. 8 kann infolge der weisen, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, die sich vom io Anordnung der Abdeckung 56 innerhalb einer Mittelpunkt des Bereichs 45 zum Rand 49 erstrek- Zimmerwand vorgesehen werden, ohne daß dadurch kenden Radien unterschiedliche Längen auf. Jeder die Tonwiedergabequalität beeinträchtigt wird. Radius kann als Tonkanal betrachtet werden. Da je- Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 10 ist der der Radius eine unterschiedliche Länge besitzt, so mittlere, steifere Bereich 45 des plattenförmigen EIekann jeder Tonkanal nur einen bestimmten Ton 15 merits 40' mit einem zylindrischen Vorsprung 60 verübertragen, welcher sich von den anderen Tönen un- sehen, auf welchem die Schwingspulanordnung 55 terscheidet Die Länge eines jeden Radius entspricht mit der üblichen Schwingspule 61 befestigt ist, wobei einem Vielfachen einer vorgegebenen Wellenlänge. eine gute Schwingungsübertragung erzielt wird. Es Daher kann durch einen Kanal oder gegebenenfalls wird darauf hingewiesen, daß im Gegensatz zum bedurch mehrere Kanäle ähnlicher Längsabmessungen ao kannten Stand der Technik der Abschnitt, an dem ein bestimmter hörbarer Ton übertragen werden. Da die Schwingspule mit der Membran verbunden ist, der Randbereich 43 durch die Dämpfungsplatte ge- den dicksten Bereich bildet.

dämpft wird, steht nur der Figurenabschnitt 44 in In F i g. 11 ist ein Teil einer Membran 62 darge-

Schallübertragungsverbindung mit der Schwingspule stellt, welche mit einer Dämpfungsplatte 47 und einer

44. Diese Anordnung kann z. B. mit einer Gitarre as Schwingspule 55 in ähnlicher Weise, wie vorausge-

verglichen werden, welche Saiten unterschiedlicher hend beschrieben wurde, versehen ist Zusätzlich ist

richtige Lage

sentlichen unwirksam. Dadurch wird die Verzerrung 30 zes 64 gegenüber der Dicke der Membran 62 angegebeträchtlich verringert, und die im wesentlichen er- ben. Die Membran weist eine von der Rückseite 66 zielte Abwesenheit stationärer Wellen erhöht die ausgehende Ausnehmung auf, durch welche die Ausgangsleistung des Systems. Schwingspule 63 durchtritt, die schematisch in

Die Membran oder das plattenförmige Element 40 Fig. 12 durch einen Pfeil angegeben ist und die in einschließlich aller vorstehend erläuterter Teile ist 35 Schwingungskontakt mit dem Einsatz 64 steht, ohne mindestens zum Teil in einem Rahmen 50 befestigt, in Berührung mit der Membran 62 zu sein. Der Einweicher mindestens einen Teil der Seitenflächen fest- satz 64 besteht gewöhnlich aus einer dünnen Meshält, wie dies aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich ist. sing- oder Aluminiumplatte und kann als Hochton-Der Rahmen 50 kann mit der Dämpfungsplatte 47 Lautsprecher wirken, falls dies erwünscht ist verbunden sein und ist ferner mit einem Paar nach 40 Die besondere Formgebung der Ausführungsform innen vorstehender Rippen 51, 52 versehen, welche der Membran 40 gemäß F i g. 6, welche zur Erzieeinen nicht magnetischen Querstab 53 (s. F i g. 8 und lung des mittleren, steiferen Bereichs 45 vorgesehen 9) im Abstand zur Membran oder dem plattenförmi- ist kann durch Herstellung eines als Parallelepiped gen Element halten. Der Querstab 53 trägt seinerseits gebildeten plattenförmigen Elements ersetzt werden, die Magnetanordnung 54 einschließlich der 45 welches den Membrankörper darstellt und aus Zonen Schwingspule 55, welche in Schallübertragungsver- unterschiedlicher Härte oder Steifigkeit besteht bindung mit dem mittleren steiferen Bereich 45 steht In dieser wahlweisen Ausführuhgsform werden

Der rückwärtige Bereich des Rahmens 50 wird vorzugsweise Polyurethan-Teilchen als Ausgangsmavorzugsweise durch eine Abdeckung 56 abgeschlos- terial verwendet. Diese Teilchen werden in verschiesen, welche aus dem gleichen Material wie die Mem- ₅o denen Ansätzen auf unterschiedliche Korngrößen bran bestehen kann, welche jedoch zweckmäßig eine vorexpandiert. Dabei sollte darauf geachtet werden. Innenfläche mit kegelstumpfförmigen Dämpfungs- daß keine vollständige Vorexpansion der Körner vorsprängen 57 aufweist oder Teilchen stattfindet Die klassifizierten unter-

Der Rahmen 5» ist mit mindestens einer Perfora- schiedlichen Korngrößen werden darauf in einer vortion 58 versehen, die zwischen der Membran 40 und 55 gegebenen Weise in einer Form 67 angeordnet wobei der Abdeckung 56 liegt, so daß die eingeschlossene die größten Teilchen 68 im Randbereich oder äuße-Luft in freier Verbindung mit der Umgebungsluft ren Bereich der Form 67 untergebracht sind. Die steht und dadurch ein Druckgleichgewicht auf- nächstkleinere Größe 69 wird darauf in die Form rechterhalten wird. eingegeben, um eine Ringzone zu bilden, und schließ-

Es ist ersichtlich, daß bei Verwendung der erfin- 60 hch wird die kleinste Korngröße 70 in die Form eindungsgemäßen Membran in einem Lautsprecher geführt, um diese vollständig zu füllen. Die Anordpraktisch kein SchaHgehäuse erforderlich ist; desglei- nung wird darauf expandiert, um eine Membran zu chen ist es nicht erforderlich, vor und hinter der "»den. Die steifste Zone entspricht der Zone der Membran ein merkliches Luftvolumen vorzusehen, kleineren Körner. Es ist offensichtlich daß die Form da die Tonwelle durch eine Bewegung innerhalb der 6_S die Gestalt eines Ohres aufweisen kann, um den R-Membran erzeugt wird, wie durch die Schwingungen gurenabschnitt 44 gemäß Fig. S zu bilden welcher •39 in F ig. 4 angedeutet ist, wobei eine dieser ebenfalls eine randseitige äußere Zone aufweist

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (23)

Patentansprüche:

1. Membran von im wesentlichen flacher Ausbildung zur Verwendung in elektroakustischen s Wandlern, bestehend aus einem zellenförmigen, festen, steifen, plattenförmigen Element, insbesondere Kunststoffelement, welches eine flache Vorderseite, eine Rückseite und Seitenflächen aufweist, welche die Vorderseite mit der Rückseite verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß eine die gesamte Vorderseite enthaltende Schicht (26) in einer Richtung vorgespannt ist, welche im wesentlichen senkrecht (Fig.2) zur Ebene der Vorderseite (23) liegt, sowie in einer Richtung, welche innerhalb der Ebene (Fig. 3) der Vorderseite liegt, und daß die übrigen Schichten (28,29,30,27) des plattenförmigen Elements zwischen der Vorderseite und der Rückseite unter zunehmend kleineren Spannun- ao gen, ausgehend von der Vorderseite zur Rückseite, liegen.

2. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Element einen randseitigen Schwingungsdämpfungsab- a$ schnitt (43) aufweist, welcher im wesentlichen einen Figurenabschnitt (44) auf der Rückseite der Membran umgibt, wobei der Figurenabschnitt einen mittleren, steiferen Bereich (45) in einer Zone außerhalb des geometrischen Mittelpunkts des Figurenabschnitts besitzt und der mittlere steife Bereich einen Mittelpunkt zum Einfangen von Schwingungen bildet.

3. Membran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Element in an sich bekannter Weise aus körnigen, expandiert-gebundenen zellenförmigen, festen, steifen Kunststoffen besteht.

4. Membran nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseite mit einem unter Spannung stehenden, dünnen, folienartigen Element (32) überzogen ist, dessen Randabschnitte (33) an den Seitenflächen verankert sind.

5. Membran nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (34) unregelmäßig ausgebildet sind, um die Verankerungsfläche für die Randabschnitte des folienartigen Elements (Fig. 14) zu vergrößern.

6. Membran nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das folienartige Element durch Klebstoff mit der Vorderseite und den Seitenflächen verbunden iat.

7. Membran nach einem der Ansprüche 4 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß das folienartige Element aus Papier besteht.

8. Membran nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das folienartige Element aus Gewebe besteht.

9. Membran nach einem der Ansprüche 2 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß der Figurenabschnitt die Form eines Ohres (44) aufweist.

10. Membran nach einem der Ansprüche 2 bis

9, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere, steifere Bereich (45) eine größere Breite (Fig. 6) aufweist als die übrigen Bereiche des Figurenabschnitts.

11. Membran nach einem der Ansprüche 2 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere steifere Bereich einen zylindrischen Vorsprung (60) zur Aufnahme einer Schwingspule (55, Fig. 10) aufweist

12. Membran nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Element einen dünnen kurzen metallischen Einsatz (64, Fig. 11 und 12) aufweist, der von der Rückseite durch eine im plattenförmigen Element angeordnete Ausnehmung zugänglich ist, und daß der metallische Einsatz durch den randseitigen Schwingungsdämpfungsabschnitt (43) hindurchtritt und teilweise im Figurenabschnitt aufgenommen wird.

13. Membran nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Kunststoffelement vorgegebene Zonen aufweist, die durch vorexpandierte Körner unterschiedlicher Größe (F i g. 13) gebildet werden.

14. Membran nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran Teil eines Lautsprechers bildet und daß zumindest ein Teil der genannten Seitenflächen (25) sta»T in einem Rahmen (50) aufgenommen wird, welcher sich über die Rückseite der Membran hinaus erstreckt und eine Magnetanordnung (54) einschließlich einer Schwingspule trägt, die in Schwingungsübertragung mit dem genannten mittleren, steiferen Bereich der Membran steht und die außerhalb des geometrischen Mittelpunktes der Membran liegt (F i g. 8 und 9).

15. Membran nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der rückwärtige Bereich des Rahmens durch eine Abdeckung (56) abgeschlossen wird, welche kegelstumpfförmige Dämpfungsvorsprünge (57) aufweist, welche gegen die Rückseite der Membran gerichtet sind, und daß der Rahmen (50) eine Bohrung (58) aufweist, welche das Innere zwischen Membran und Abdeckung mit der Außenseite (F i g. 8) verbindet.

16. Membran nach den Ansprüchen 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß der randseitige Schwingungsdämpfungsabschnitt der Membran mit einer Dämpfungsplatte (47, Fig. 9) versehen ist.

17. Verfahren zur Herstellung einer im wesentlichen flachen Membran gemäß den Ansprüchen 1 bis 16, gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen:

a) Herstellung eines körnigen, expandiert-gebundenen zellenförmigen, festen, steifen, plattenförmigen Kunststoffelements (22), welches eine flache Vorderseite (23), eine Rückseite (24) und Seitenflächen (25) aufweist, welche die Vorderseite und die Rückseite verbinden,

b) Biegen des plattenförmigen Elements, um eine konkav gewölbte Vorderseite zu erhalten, um so die Körner in der vorderen Schicht (26) maximalen Spannungen auszusetzen, durch welche sie verlängert werden, während sie in den anschließenden Lagen (28, 29, 30 und 27) zunehmend kleinen Spannungen ausgesetzt sind und die Gesamthöhe des Elements (22) verringert wird, (F ig. 2),

c) Rückführen des gebogenen, plattenförmigen Elements in eine im wesentlichen ebene Lage (Fig. 3), um so dki Kämer (2β) einer zweiten Spannung zu unterziehen, die parallel zu den durch die Schichten gebildeten s Ebenen liegt, so daß dio Gedamthöäe des plattenförmigen Elements (2Z) weiter verklinertwird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß *

a) das plattenförmige Element einen Randbereich (43) aufweist, welcher im wesentlichen einen Figurenabschnitt (44) auf der Rückseite umschließt, wobei ferner der Figurenab- schnitt einen mittleren, steiferen Bereich (55) in einer Zone außerhalb des geometrischen Mittelpunktes des Figurenabschnittes aufweist, wobei im Figurenabschnitt im wesentlichen geradlinige Kanäle unterschied!!- v> eher Länge zwischen dem zentralen Bereich und dem Randbereich erhalten werden,

b) Verbinden der flachen Vorderseite mit einem dünnen folienartigen Element (32), welches einen freien Randbereich aufweist, der sich ^a5 über die Vorderseite hinaus erstreckt,

c) daß das Biegen des plattenförmigen Elements, um eine gewölbte Vorderseite (Fi g. 2) zu erhalten, zusammen mit dem damit verbundenen folienartigen Element ausgeführt wird,

d) daß das Rückführen des gebogenen, plattenförmigen Elementes zusammen mit dem damit verbundenen folienartigen Element (F i g. 3) ausgeführt wird,

e) daß danach der Randbereich (33) des folienartigen Elements mit zumindest den genannten Seitenflächen (25) verbunden wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Verbinden des Randbereichs (33) mit dem folienartigen Element die genannten Seitenflächen, in einem seine Form behaltenden Rahmen, um das plattenförmige Element in einem im wesentlichen ebenen Zustand zu halten, gerahmt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 1.9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dämpfungsvorrichtung (47) an der Rückseite des genannten Randbereiches, um im wesentlichen die Schwingungen im genannten Randbereich zu dämpfen, angeordnet wird.

21. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch die weitere Maßnahme, daß das plattenförmige Element einer Erwärmung unterzogen wird, um ds? Feuchtigkeit aus demselben zu entziehen, und daß die Flächen des plattenförmigen Elements durch Aufbringen eines Sprühmittels von außen versiegelt werden, bevor das folienartige Element mit dem plattenförmigen Element verbunden wird.

22. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Element vor Verbindung mit dem folienartigen Element gebogen wird.

23. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das dünne folicnartige pg ist und mit der genannten Vorderseite durch einen Klebstoff verbunden wird, um das Stegen des plattenförmigen Elements durch Schrumpfung des foBenartigen Elements zu erzkkn.