DE19816060A1 - Lautsprecher - Google Patents

Abstract

Es wird ein Lautsprecher vorgeschlagen, der an rückseitigem Raum als Resonanzvolumen ankoppelt und gleichzeitig rückseitigen Lärmschall abdämpft. Der Lautsprecher umfaßt einen Korb mit Aussparungen, die insbesondere als Strömungskanäle ausgebildet sind. Die Strömungskanäle gewährleisten Druckausgleich sowie gleichzeitig die Dämpfung von Schallwellen höherer Frequenzen.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Lautsprecher bzw. Lautsprecherkorb bzw. Türmodul mit integriertem Lautsprecher nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche. Es ist bekannt, Lautsprechermembranen an mit Aussparungen versehenen Körben zu befestigen. Rückseitiger Schall kann hierbei ungehindert durch die Aussparungen hindurch auf die Membran und damit den zu beschallenden Raum übertragen werden. Weiterhin ist bekannt, Membranen aus glasfaserverstärkten Kunststoffen zu verwenden. Diese besitzen eine große Masse und dämpfen rückseitigen Schall, führen bei gleicher Ansteuerung jedoch zu niedrigem Schalldruck und sind teuer in der Herstellung.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäßen Anordnungen mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, preiswert und unter Verwendung gängiger Lautsprecheransteuerungen eine effektive Dämpfung rückseitigen Schalls zu gewährleisten, wobei gleichzeitig hinter dem Korb sich befindliches Volumen, insbesondere das Türvolumen im Innern einer Kraftfahrzeugtür, als Resonanzvolumen für Baßtöne verwendbar ist.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Anordnungen möglich. Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung der Aussparungen als Strömungskanäle, die in ihrem Durchmesser, ihrem Verlauf und der Zahl von Knicken geeignet wählbar sind, je nach akustischen und/oder räumlichen Anforderungen bzw. Begrenzungen.

Insbesondere für in Kraftfahrzeugtüren eingebaute Baßlautsprecher erweist sich das Vorsehen schalldämmender Aussparungen als vorteilhaft. Außenlärm aus dem Außenraum des Kraftfahrzeugs, der insbesondere im Lautsprechereinbaubereich der Tür, in dem die Türinnenverkleidung ausgedünnt ist, an sich in den Innenraum des Kraftfahrzeugs dringen könnte, wird durch die schalldämmende Ausführung der Aussparungen an einem Auftreffen auf die Lautsprechermembran und damit am Eindringen in die Fahrgastzelle gehindert. Gleichzeitig werden durch die Druckausgleichsmöglichkeit über die Aussparungen tiefe Frequenzen, insbesondere tiefe Baßfrequenzen, ungehindert in den Hohlraum der Kraftfahrzeugtür übertragen, wodurch der gesamte Türhohlraum "trotz" Abdämpfung des Lärmschalls von außen als Baßresonanzkörper an den Lautsprecher akustisch gekoppelt ist.

Werden untere Öffnungen der Aussparungen auf das Magnetsystem des Lautsprechers gerichtet, so dient der Druckausgleich für Baßtöne neben der akustischen Ankopplung eines (Tür-)Hohlraums gleichzeitig als Kühlung für das Magnetsystem des Lautsprechers.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den in den weiteren abhängigen Ansprüchen genannten Merkmalen.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Querschnittsseitenansicht eines bekannten Lautsprecheraufbaus, Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel und Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt den Prinzipaufbau eines Lautsprechers mit einer Membran 1, die an einem Korb 4 befestigt ist. Die Membran besteht aus Pappe oder glasfaserverstärktem Kunststoff, der Korb aus Metall oder Kunststoff. Die Membran 1 ist rotationssymmetrisch zur Symmetrieachse 10 mit einem Magnetsystem 2 verbunden. Der Korb 4 weist Aussparungen 20 auf.

Das Magnetsystem 2 regt die Membran 1 zu mechanischen Schwingungen an, die zur Schallabstrahlung führen. Die Aussparungen 20 dienen zur Ermöglichung eines Druckausgleichs zwischen dem Raum zwischen Membran und Korb einerseits und dem Raum außerhalb des Korbs andererseits. Insbesondere bei tiefen Tönen ist dieser Druckausgleich erforderlich, um die durch große Schwingungsamplituden der Membran verursachten Druckschwankungen in dem Raum zwischen Membran und Korb auszugleichen.

Fig. 2 zeigt einen Lautsprecher, dessen Membran 1 und Magnetsystem 2, durch eine Zentrierungseinheit 3 zentriert, im Innenraum des Korbes 4 angeordnet sind. Die Zentrierungseinheit besteht beispielsweise aus gewelltem Harzgewebe. Der Korb ist teilweise doppelwandig ausgeführt und weist Strömungskanäle 6 auf, die durch die doppelte Wand und dazwischen angeordnete Streben 5 gebildet werden. Die Gesamtheit der Strömungskanäle ist rotationssymmetrisch um die Symmetrieachse 10 angeordnet; die Kanäle weisen untere Kanalöffnungen 7 sowie obere Kanalöffnungen 8 auf. Die oberen Kanalöffnungen 8 verbinden den Raum zwischen Membran 1 und Korb 4 mit den Strömungskanälen, die unteren Kanalöffnungen 7 verbinden die Strömungskanäle mit dem rückseitigen Außenraum des Lautsprechers. Die Strömungskanäle haben typischerweise einen Durchmesser von ca. 5 mal 5 Millimetern, wobei sich die Kanäle im gezeigten Beispiel zu den unteren Kanalöffnungen 7 etwas verjüngen. Die unteren Kanalöffnungen 7 sind auf den unteren Teil 9 des Magnetsystems 2 ausgerichtet. Der Korb 4 ist beispielsweise aus Kunststoff in einem Spritzgußverfahren herstellbar.

Die Strömungskanäle 6 gewährleisten einen Druckausgleich zwischen rückseitigem Außenraum des Lautsprechers und dem Raum zwischen Lautsprechermembran und Korb. Dies ist insbesondere für tiefe Töne eine Voraussetzung für die Funktionstüchtigkeit des Lautsprechers. Die Kanäle behindern also in keinster Weise einen Luftstrom, der für einen Druckausgleich erforderlich ist, sie stellen jedoch einen Strömungswiderstand bzw. Schallwiderstand für Schallwellen höherer Frequenz dar. Insbesondere Schallwellen mit einer Frequenz höher als 400 Hz, die beispielsweise aus dem rückseitigen Außenraum des Lautsprechers durch die unteren Kanalöffnungen 7 in die Strömungskanäle 6 gelangen, werden auf dem Weg Richtung Membran 1 wirksam gedämpft. Dabei ist von Bedeutung, daß die Länge der Strömungskanäle größer ist als ihr Durchmesser und daß wahlweise Knicke (in Fig. 2 ist ein Knick auf der Höhe der Befestigung der Zentrierungseinheit 3 angeordnet) in den Kanälen eingebaut sind.

Fig. 3 zeigt eine weitere Querschnittsseitenansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei aufgrund der Rotationssymmetrie der Einfachheit halber lediglich eine Hälfte der Ansicht dargestellt ist. Der Korb 4 besteht im wesentlichen aus einer Manschette 22 mit einem äußeren Durchmesser, der dem Durchmesser der Lautsprechermembran entspricht, wobei die Manschette von parallelverlaufenden Strömungskanälen 6 durchsetzt ist. Im gezeigten Beispiel sind die Strömungskanäle in zwei Reihen angeordnet, wobei die oberen Kanalöffnungen der mehr zur Rotationssymmetrieachse 10 hin angeordneten Strömungskanäle entsprechend dem Verlauf der Lautsprechermembran 1 etwas kürzer sind als die äußeren Strömungskanäle. Der Korb 4 weist weiterhin ein Verbindungselement 21 auf, das das Magnetsystem 2, die Zentrierungseinheit 3 und den Korb 4 relativ zueinander fixiert. Die unteren Kanalöffnungen 7 sind ungefähr auf gleicher Höhe wie die untere Begrenzung des unteren Teils 9 des Magnetsystems 2.

Die Funktionsweise des Korbes als Halterung mit schalldämmender Wirkung, die gleichzeitig einen Druckausgleich ermöglicht, ist die gleiche wie im Zusammenhang mit Fig. 2 bereits beschrieben. Je kleiner die Zentrierungseinheit 3 ausgelegt werden kann, desto mehr Reihen von Strömungskanälen können angeordnet werden, d. h. desto dicker kann die Manschette ausgeführt werden. Die Ausführung des Korbes als Manschette erweist sich als preiswerte, weil fertigungstechnisch einfache Realisierung des erfindungsgemäßen Korbes.

Claims (9)

1. Lautsprecher, insbesondere Baßlautsprecher, mit einer Membran (1) wobei die Membran über einen mit mindestens einer Aussparung (20; 6) versehenen Korb gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Aussparung so ausgebildet ist, daß sie einen Druckausgleich zwischen Räumen vor und hinter der Aussparung gewährleistet und daß durch die Aussparung durchlaufender Schall höherer Frequenzen gedämpft wird.

2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung als Strömungskanal (6) ausgebildet ist.

3. Lautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung eine obere, der Membran (1) zugewandte Öffnung (8) und eine untere Öffnung (7) aufweist, wobei Schall mit höheren Frequenzen, der an der unteren Kanalöffnung (7) in die Aussparung eintritt, gedämpft wird und Schall mit niedrigen Frequenzen, der an der oberen Öffnung (8) in die Aussparung eintritt, ungedämpft durch den Kanal geleitet wird.

4. Lautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er in einer Öffnung der Innenseite einer Kraftfahrzeugtür einbaubar ausgebildet ist.

5. Lautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Aussparung durchlaufender Schall mit Frequenzen größer als 400 Hz stark gedämpft wird.

6. Lautsprecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Magnetsystem (2) aufweist, mit dem die Membran (1) angetrieben werden kann, und daß die untere Kanalöffnung (7) so angeordnet ist, daß aus ihr austretende Luft auf das Magnetsystem (2) gerichtet ist.

7. Korb zur Verwendung als rückseitige Halterung von Lautsprechermembranen, mit mindestens einer Aussparung (20; 6), dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Aussparung so ausgebildet ist, daß sie einen Druckausgleich zwischen Räumen vor und hinter der Aussparung gewährleistet und gleichzeitig durchlaufenden Schall höherer Frequenzen dämpft.

8. Korb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß er in einer Öffnung der Innenseite einer Kraftfahrzeugtür einbaubar ausgebildet ist.

9. Türmodul einer Kraftfahrzeugtür, insbesondere Innenraumverkleidung einer Kraftfahrzeugtür, mit integriertem Lautsprecher, insbesondere Baßlautsprecher, wobei der Lautsprecher eine Membran aufweist und die Membran über einen mit mindestens einer Aussparung (20; 6) s versehenen Korb gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Aussparung so ausgebildet ist, daß sie einen Druckausgleich zwischen Räumen vor und hinter der Öffnung gewährleistet und gleichzeitig durchlaufenden Schall höherer Frequenzen dämpft.