-
Die Erfindung betrifft einen Bändchenlautsprecher.
-
Bändchenlautsprecher
bestehen in der Regel aus mehreren parallel nebeneinander liegenden Stabmagneten, über denen
eine auf eine Trägerplatine
gespannte, mit einem oder mehreren meanderförmigen Leiterbahnen versehene
Membrane angeordnet ist. Um das nutzbare Magnetfeld zu erhöhen, befinden
sich über
den Stabmagneten entsprechend gleich gepolt weitere Stabmagnete.
Die Membrane wird in Folge der stromdurchflossenen Leiterbahnen entsprechend
ausgelenkt und dient zur Schallabstrahlung. Um Reflexionen von der
Gehäusewandung zu
vermeiden, befindet sich hinter der Membrane meist schallabsorbierendes
Material. Da die Stabmagnete elektrisch sehr gut leiten, muß die Membrane gegenüber diesen
gegebenenfalls isoliert sein.
-
Die Montage von Bändchenlautsprechern ist in
Folge der sich abstoßenden
Magnetstäbe
relativ schwierig. Darüber
hinaus arbeitet die Membrane bei einer derartigen Anordnung der
Magnetstäbe
ausschließlich
im magnetischen Streufeld, so daß die Ausnutzung der magnetischen
Energie sehr schlecht ist.
-
Aus der
JP 57-10600 ist ein Bändchenlautsprecher
bekannt mit wenigstens zwei einander gegenüber angeordneten plattenförmigen ersten
magnetischen Elementen, welche an einander zugewandten Seiten dieselbe
magnetische Polarität
haben, und zwei einander gegenüber
angeordneten zweiten magnetischen Elementen, welche an einander
zugewandten Seiten dieselbe magnetische Polarität haben, jedoch eine gegenüber den
ersten magnetischen Elementen entgegengesetzte Polarität aufweisen.
Die zweiten magnetischen Elemente bilden zu den ersten magneti schen
Elementen paarweise Luftspalte. Zwischen die ersten und zweiten
magnetischen Elemente ist eine flache Membran gespannt, die spulenförmige im
Bereich der Luftspalte angeordnete Leiterbahnen aufweist. Bändchenlautsprecher im
Allgemeinen sind darüber
hinaus beispielsweise aus der
US
5 021 613 und der
US
4 273 968 bekannt.
-
Es ist daher Aufgabe der Erfindung,
den Wirkungsgrad von Bändchenlautsprechern
weiter zu verbessern und deren Montage zu erleichtern.
-
Die Aufgabe wird gelöst durch
einen Bändchenlautsprecher
gemäß Patentanspruch
1. Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind
Gegenstand von Unteransprüchen.
-
Vorteil der Erfindung ist es, daß sowohl
Montierbarkeit als auch Wirkungsgrad mit nur einer einzigen Maßnahme verbessert
werden und diese eine Maßnahme
nur einen geringen Aufwand erfordert.
-
Im einzelnen umfassen erfindungsgemäße Bändchenlautsprecher
neben einer eingespannten flachen Membrane, bei der ein äußerer, mittlerer
und innerer Bereich unterschieden werden können, zwei beiderseits des äußeren Bereichs
der Membrane einander gegenüber
angeordnete erste ferromagnetische Elemente, die jeweils zumindest
an den einander zugewandten Seiten die selbe erste magnetische Polarität aufweisen,
sowie zwei beiderseits des inneren Bereichs der Membrane einander
gegenüber
angeordnete zweite ferromagnetische Elemente, die zumindest an den
einander zugewandten Seiten dieselbe, der ersten Polarität gegenüber entgegengesetzte
zweite magnetische Polarität
aufweisen. Dabei sind die zweiten ferromagnetischen Elemente konzentrisch
zu den ersten ferromagnetischen Elementen je weils Luftspalte entlang
der Membrane bildend angeordnet. Die Membrane weist dabei zumindest
im mittleren Bereich, also zwischen ersten und zweiten ferromagnetischen
Elementen insbesondere spulenförmige
Leiterbahnen auf. Die flache Membrane dient zur Schallabstrahlung,
wobei die Leiterbahnen im wesentlichen im Bereich der Luftspalte
also im mittleren Bereich der Membrane angeordnet sind.
-
Je nach Ausführungsform können die
ersten und zweiten ferromagnetischen Elemente durch Permanentmagnete
und/oder durch ferromagnetische Leiter, die entsprechend mit mindestens
einem Permanentmagneten gekoppelt sind, gebildet werden. Bevorzugt
sind bei letzterem die ersten und zweiten ferromagnetischen Elemente
mit einem Permanentmagneten gekoppelt. Der Permanentmagnet kann dabei
radial oder axial magnetisiert sein.
-
Vorzugsweise sind die ferromagnetischen Elemente
in einen Kunststoffträger
eingebracht. Damit wird die Montage erheblich erleichtert, denn nachdem
die ferromagnetsischen Elemente (insbesondere Permanentmagnete)
in die Kunststoffträger beispielsweise
durch Einspritzen oder Einkleben eingebracht worden sind, werden
nur die beiden Kunststoffträger
zusammengefügt
und beispielsweise verklebt, verschweißt oder verschraubt. Die beiden Kunststoffträger sind
dabei bevorzugt identisch ausgeführt,
um deren Herstellungsaufwand vorteilhafterweise gering zu halten.
Außerdem
können
zusätzlich in
den Kunststoffträger
Abstandshalter und/oder Zentrierhilfen miteingearbeitet sein, um
die Montage zu erleichtern.
-
Bei einer weiteren Ausführungsform
können die
Leiterbahnen auf beiden Seiten der Membrane aufgebracht sein, um
einen hö heren
magnetische Fluß zu
erzielen. Desweiteren können
die , Leiterbahnen zu beiden Seiten der Membrane durch eine zentrale
Durchkontaktierung miteinander verbunden sein. Eine serielle Anordnung
beider spulenförmiger Leiterbahnen
ist bei entsprechender Isolierung auch möglich. Die Kontaktierung der
Leiterbahnen kann dabei mittels mindestens eines der ferromagnetischen
Elemente erfolgen, wodurch zusätzlicher
Kontaktierungsaufwand eingespart wird.
-
Die Erfindung wird nachfolgend anhand
der in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigt:
-
1 eine
erste bevorzugte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Bändchenlautsprechers,
-
2 die
bevorzugte Ausgestaltung einer Membrane bei dem Ausführungsbeispiel
nach 1,
-
3 eine
zweite bevorzugte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Bändchenlautsprechers
und
-
4 eine
bevorzugte Ausführungsform
eines Magneten bei einem Bändchenlautsprecher nach 3.
-
Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform sind zwei Kunststoffträger 1 und 2 vorgesehen,
in die Magnetelemente 3, 4, 5, 6 durch
Einspritzen oder Einkleben eingebracht sind. Je Kunststoffträger 1, 2 ist
dabei ein kreisrundes, scheibenförmiges
Magnetelement 4 bzw. 6 und ein dazu konzentrisch angeordnetes
ringförmiges
Magnetelement 3 bzw. 5 derart angeordnet, daß die scheibenförmigen Magnetelemente 4 und 6 und
die ringförmigen
Magnetelemente 3 und 5 an den einander jeweils
zugewandten Seiten gleichpolig sind und die scheibenförmigen Magnetelemente 4, 6 zu
den ringförmigen
Magnetelementen 3, 5 ungleichpolig magnetisiert
sind. Die Kunststoffträger 1, 2 können dabei
zur Reduzierung des Herstellungsaufwandes identisch ausgebildet
sein. Dabei werden eventuell notwendige Abstandshalter oder Zentrierhilfen 7 ebenfalls
durch entsprechende Ausbildungen der Kunststoffträger 1, 2 realisiert.
-
Die beiden Hälften können darüber hinaus miteinander verklebt,
verschraubt oder – wie
beim Ausführungsbeispiel – verschweißt werden,
wobei die als Bohrung ausgeführten
Verschweißpunkte 9 auch
zur Befestigung des Bändchenlautsprechers verwendet
werden können.
Zwischen den beiden Kunststoffträgern 1, 2 befindet
sich eine kreisrunde Membrane 10, die über in den Kunststoffträgern befindliche
Schallöffnungen
11 Schall
nach außen
abstrahlt. Die Schallöffnung 11 eines
der beiden Kunststoffträger 1, 2 kann
zudem beispielsweise durch eine Blende zum Schutz der Membrane 10 abgedeckt
sein.
-
Zur Montage der Membrane 10 wird
diese in den unteren Kunststoffträger 2 sich selbst
zentrierend eingelegt. Die Membrane 10 besteht dabei gemäß 2 aus einer Folie, die beidseitig
mit Leiterbahnen 12 beschichtet ist. Die Leiterbahnen 12 im Bereich
des Luftspalts 13 der scheibenförmigen und ringförmigen Magnetelemente 3 bis 6 sind
spulenförmig
ausgebildet. Anders als im Bereich der spulenförmigen Ausbildung der Leiterbahnen 12,
steht in dem Bereich, in dem die Magnetelemente 3 bis 6 aufliegen
(Leiterflächen 14 und 15),
die gesamte Metallkaschierung für
die Kontaktierung zur Verfügung,
wodurch sich der Zuleitungsverlust erheblich reduziert. Im Zentrum
der Membrane 10 sind die beiderseitigen Leiterflächen mit
einer gemeinsamen Durchkontaktierung 16 versehen, so daß beispielsweise
der Strom auf der oberen Leiterfläche hinein und auf der unteren
wieder herausfließt.
Der Kontakt zu einem Anschlußkabel 17 kann
beispielsweise durch Löten, Schneidklemmen
oder eine sonstige Kontaktierungstechnik hergestellt werden. In
gleicher Weise ist aber auch ein Preßkontakt über die elektrisch leitenden Magnetelemente 3 bis 6,
die beispielsweise aus Neodym hergestellt sind, möglich.
-
Bei der Montage des oberen Kunststoffträgers 1 wird
durch eine voreilende Feder die Membrane 10 in der Nut
des unteren Kunststoffträgers 2 vorgespannt.
Die beiden Kunststoffträger 1, 2 werden dann
mittels Ultraschall-, Klebe-, Schnapp- oder sonstige Verbindungstechnik
zusammengeführt. Durch
die dabei entstehende Pressung werden zugleich auch die Anschlußkabel 17 zugentlastet.
Im unteren Kunststoffträger 2 sind
-falls erforderlich- auch Bedämpfungsöffnungen
im Luftspalt einge bracht. Das in den 1 und 2 gezeigte Ausführungsbeispiel
kann darüber
hinaus dahingehend abgewandelt werden, daß weitere Magnetringe hinzugefügt werden
oder aber nur mit jeweils einem Magnetring pro Kunststoffträger gearbeitet
wird.
-
Eine noch bessere Ausnützung der
magnetischen Energie läßt sich
mit einem Bändchenlautsprecher
gemäß 3 erzielen. Die magnetischen Feldlinien
werden hierbei über
zwei magnetisch leitend übereinander
verbundene Polscheiben 18 und 19, eine Schraube 20,
Beilagscheiben 21 und 22, sowie eine Polkernplatte 23 geführt. Die
Polkernplatte 23 ist im wesentlichen rund, scheibenförmig und
mit einer zentralen Erhebung versehen, in die am höchsten Punkt
ein Gewinde 24 eingebracht ist. Am Rand der Polkernplatte 23 ist
beispielsweise in einer Nut ein Magnetring 25 angeordnet
und durch die Nut gegen Verschieben gegenüber der Polkernplatte 23 fixiert. Über dem
Magnetring 25 ist der Polring 19 konzentrisch
zum Magnetring 25 und mit diesem zumindest teilweise überlappend
angeordnet. Darüber
wird eine Leiterbahnen 26 aufweisende Membrane 27 über dem
Magnetring 25 mittels der Schraube 20 und den
zu beiden Seiten angeordneten Beilagscheiben 21 und 22 zentral
an der Gewindebohrung 24 der Polkernplatte 23 befestigt.
Die Membran 27 mit den Leiterbahnen 26 entspricht
in ihrem Aufbau im wesentlichen der in 2 gezeigten. Das bedeutet, daß im Zentrum
sowie am Rand zu beiden Seiten der Membrane Leiterbahnflächen vorgesehen
sind, während
die Leiterbahnen dazwischen wiederum spulenförmig ausgebildet sind. Über der
Membrane 27 ist schließlich
der weitere Polring 18 im wesentlichen parallel zum Polring 19 angeordnet.
Zur Schalldämpfung
ist schließlich
ein Schaumstoffring 28 zwischen Magnetring 25 und
Polkernplatte 23 eingebracht.
-
Aufgrund dieses Aufbaus befindet
sich der spulenförmige
Abschnitt der Leiterbahnen 26 stets in einem homogenen
Magnetfeld. Dadurch wird der Wirkungsgrad erheblich gesteigert.
Darüber
hinaus kann die Polkernplatte 23 als Zuleitung benutzt
werden, so daß der
spulenförmige
Abschnitt der Leiterbahnen 26 zu beiden Seiten der Membrane 27 parallel
geschaltet werden kann zur Verringerung des Widerstandes. Die Schraube 20 liefert
hierbei den für eine
niederohmige Kontaktierung notwendigen Anpressdruck, wenn beispielsweise
ein Löten
oder Verschweißen
vermieden werden soll. Eine serielle Beschaltung ist jedoch bei
entsprechender Isolierung in gleicher Weise möglich. Schließlich kann
die Kontaktierung auch über
die Polringe 18 und 19 erfolgen. Die Beilagscheiben 21 und 22 verhindern
eine Formveränderung
der Membrane 27 beim Festdrehen der Schraube 20.
Die in 3 gezeigte Anordnung
kann dahingehend ausgestaltet werden, daß ein weiterer, über dem
oberen Polring 18 angeordneter, gleichpoliger Magnetring
sowie Magnetscheiben im und über dem
Polkern zur Erhöhung
der Induktivität
angeordnet werden.
-
4 zeigt
eine zu 3 alternative
Ausführungsform,
bei der ein radial magnetisierter Magnetring 29 verwendet
wird. An der zentral orientierten Innenfläche des Magnetrings 29 sind
zwei konisch geformte, magnetisch leitende Ringe 30 und 31 vorgesehen,
welche die magnetischen Feldlinien auf eine Leiterbahnen 33 in
Spulenform aufweisende Membrane 32 konzentrieren. An der
in radialer Richtung entgegengesetzten Oberfläche des Magnetrings 29 ist
eine Polkernplatte 34 befestigt, die ansonsten im wesentlichen
der Polkernplatte 23 aus 3 entspricht
und die demnach im wesentlichen flach und kreisrund ist und eine
Erhebung im Scheibenmittelpunkt als Gegenpol zu den magnetisch leitenden
Ringen 30 und 31 aufweist.
-
Wie zu ersehen ist, wird bei der
Erfindung durch eine geometrisch günstigere Form, nämlich der
Kreisform, sowohl der Wirkungsgrad erhöht als auch die Montierbarkeit
verbessert.
-
- 1
- Kunststoffträger
- 2
- Kunststoffträger
- 3
- ringförmiges Magnetelement
- 4
- scheibenförmiges Magnetelement
- 5
- ringförmiges Magnetelement
- 6
- scheibenförmiges Magnetelement
- 7
- Abstandskalter
- 8
- Zentrierhilfe
- 9
- Verschweißpunkte
- 10
- Membrane
- 11
- Schallaustrittsöffnung
- 12
- Leiterbahnen
- 13
- Luftspalt
- 14
- Leiterfläche
- 15
- Leiterfläche
- 16
- Durchkontaktierung
- 17
- Anschlüsse
- 18
- Polring
- 19
- Polring
- 20
- Schraube
- 21
- Beilagscheibe
- 22
- Beilagscheibe
- 23
- Polkernplatte
- 24
- Gewindebohrung
- 25
- Magnetring
- 26
- Leiterbahnen
- 27
- Membrane
- 28
- Schaumstoff
- 29
- Magnetring
- 30
- magnetisch
leitender Ring
- 31
- magnetisch
leitender Ring
- 32
- Membrane
- 33
- Leiterbahnen
- 34
- Polkernplatte