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Die vorliegende Gebrauchsmuster-Anmeldung betrifft einen Lautsprecher mit frontal angebrachtem Magneten.
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Ein Lautsprecher weist eine Magnetbaugruppe, die einen Luftspalt definiert, und eine Schwingspule auf, die sich in dem Luftspalt bewegt. Eine Membran ist mit der Schwingspule in solcher Weise verbunden, um zu schwingen und einen Ton erzeugen.
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Ein Lautsprecher ist mit einer Rückseite versehen, die aus einem Korb besteht, der verwendet wird, um den Lautsprecher zu stützen, und ist mit einer Vorderseite versehen, die verwendet wird, um den Ton zu emittieren, der durch die Schwingung der Membran erzeugt wird.
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In herkömmlichen Lautsprechern ist die Membran im Allgemeinen in der Front des Lautsprechers angeordnet, während die Magnetbaugruppe hinter der Membran angeordnet ist.
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Ein solcher Typ von herkömmlichem Lautsprecher weist ein sehr großes Volumen in axialer Richtung auf, das durch das Volumen sowohl der Membran wie auch der Magnetbaugruppe verursacht wird.
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Lautsprecher mit frontal angebrachtem Magneten sind bekannt, um das Volumen zu reduzieren. In der Tat ist festzustellen, dass die Membran im Allgemeinen mit einer kegelstumpf-förmigen Form mit einer Konkavität in Richtung der Vorderseite des Lautsprechers versehen ist. Folglich wird die Magnetbaugruppe in der Front des Lautsprechers befestigt, wobei die Konkavität der Membran ohne zusätzliches Volumen genutzt wird.
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1 zeigt einen Lautsprecher mit frontal angebrachtem Magneten nach dem Stand der Technik, der allgemein mit dem Bezugszeichen (100) angegeben wird.
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Der Lautsprecher (100) umfasst:
- – einen Stützrahmen (4, 5),
- – eine Magnetbaugruppe (1), die einen Luftspalt (T) definiert und an dem Stützrahmen befestigt ist,
- – eine Schwingspule (2), die auf einem Zylinder (20) in solcher Weise gestützt ist, um sich axial in dem Luftspalt (T) der Magnetbaugruppe (1) zu bewegen,
- – eine Membran (203), die mit dem Stützrahmen und dem Zylinder (20 der Spule (2) in solcher Weise verbunden ist, um zu schwingen und einen Ton zu erzeugen, und
- – elastische Aufhängungen (6, 7), die den Zylinder (20) der Spule (2) und die Membran mit dem Stützrahmen (4, 5) verbinden.
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Die Membran (3) weist einen sich verjüngenden Abschnitt (233) auf und umfasst eine zentrale Öffnung bzw. Bohrung, die einen zentralen zylindrischen Rand (30) definiert, der direkt mit dem Zylinder (20) der Schwingspule befestigt ist, in solcher Weise, dass der Zylinder der Schwingspule axial in Bezug zu der kegelstumpf-förmigen Membran (3) angeordnet ist.
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Der Stützrahmen weist einen hinteren Korb (4) und einen vorderen Korb (5) auf, die gegenseitig verbunden sind.
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Die Magnetbaugruppe (1) wird von dem vorderen Korb (4) in solcher Weise gestützt, um in Front der Membran (3) in axialer Richtung in Bezug zu der kegelstumpf-förmigen Membran (3) angeordnet zu sein.
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Die Magnetbaugruppe (1) umfasst einen Ring-Magneten (10), der zwischen einer Polplatte (11) mit Ringform und einem Magnetpol (12) mit T-förmigem Abschnitt angeordnet ist, der allgemein als ”T-Joch” bekannt ist.
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Der Magnetpol (12) ist an dem vorderen Korb (5) befestigt und mit einem Zwischenraum (I) versehen, in dem die Spule (2) gleitet.
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Die Aufhängungen weisen eine erste Spinne (6) und eine zweite Spinne (7) auf.
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Die erste Spinne (6) hat eine Wellenscheibenform mit einem zentralen Loch bzw. Öffnungsloch und ist mit einem zentralen zylindrischen Abschnitt (60) versehen, der direkt an dem Zylinder (20) der Schwingspule befestigt ist, und mit einem Umfangsabschnitt (61) versehen, der an dem hinteren Korb (4) befestigt ist.
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Die zweite Spinne (7) ist als ein Wellenring geformt und ist mit einem Mittelteil bzw. Zentralabschnitt (70) versehen, der an einem Umfangsabschnitt (36) der Membran und an einem Umfangsabschnitt (71) zwischen dem hinteren Korb (4) und dem vorderen Korb (5) befestigt ist.
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Eine Anti-Staubkappe (8) ist am hinteren Rand des Zylinders (20) der Schwingspule befestigt, um Eindringen von Staub in den Luftspalt zu verhindern.
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Jedoch nimmt der Lautsprecher (100) des Standes der Technik einen großen Bauraum wegen der kegelstumpfförmigen Form der Membran (3) ein. Darüber hinaus ist der Lautsprecher (100) durch Nachteile beeinträchtigt, die durch das Vorsehen der Kappe (8) verursacht werden, die direkt an dem Zylinder (20) der Schwingspule befestigt ist.
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In der Tat hat der Anmelder entdeckt, dass die Bereitstellung einer solchen Kappe (8), die direkt an dem Zylinder (20) der Schwingspule befestigt ist, die Resonanzfrequenz des Lautsprechers erhöht, wodurch sich die Niederfrequenz-Leistung des Lautsprechers verschlechtert.
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Ein weiterer Nachteil des Lautsprechers (100) bezieht sich auf die Befestigung des Zentralabschnitts (60) der ersten Spinne (6) direkt an dem Zylinder (20) der Schwingspule. In der Tat ist eine solche Befestigung kompliziert und unzuverlässig.
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Andere Arten von Lautsprechern mit frontal angebrachten (front-loaded) Magneten sind bekannt, bei dem die Membran nicht direkt an der Schwingspule befestigt ist und sie mit einem Verbindungs-Element verbunden ist, das an dem Zylinder der Schwingspule befestigt ist. Ein solches Verbindungselement hat genau das gleiche Verhalten wie die Anti-Staubkappe (8) nach 1 und hat die oben erwähnten Nachteile.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen durch die Entwicklung eines Lautsprechers mit frontal angebrachtem Magneten mit minimalem Volumen in axialer Richtung und gutem Niederfrequenz-Verhalten.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen durch die Entwicklung eines mit frontal angebrachtem Magneten versehenen Lautsprechers, der einfach und zuverlässig herzustellen ist.
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Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung mit den Merkmalen erzielt, die in dem beigefügten unabhängigen Anspruch 1 beansprucht werden.
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Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Der Lautsprecher der Erfindung unterscheidet sich von dem Lautsprecher des Standes der Technik, indem die Membran einen flache Zentralabschnitt aufweist, der radial nach außen von dem Zylinder der Schwingspule entlang einer Ebene orthogonal zur Achse des Zylinders der Schwingspule hervorragt.
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Die Bereitstellung eines solchen flachen Zentralabschnitts reduziert die axiale Abmessung des Lautsprechers. Aber der flache Abschnitt der Membran war nicht ausreichend steif.
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Daher ist eine Verstärkungsplatte entwickelt worden, die mit einem peripheren Flansch bzw. Umfangsflansch versehen ist, der an dem flachen Zentralabschnitt der Membran in solcher Weise befestigt ist, um die axiale Bewegung des Zylinders der Spule wirksam in Richtung des kegelstumpf-förmigen Abschnitts der Membran zu übertragen.
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Es ist wichtig, dass die Verstärkungsplatte nicht fest an dem Zylinder der Spule befestigt ist, um die Grenzfrequenz des Lautsprechers zu reduzieren und das Niederfrequenz-Verhalten zu verbessern.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der detaillierten Beschreibung unten deutlich, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die einen illustrativen, nicht einschränkenden Zweck haben, wobei:
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1 ist eine axiale Ansicht eines Lautsprechers mit frontal angebrachtem Magneten nach dem Stand der Technik;
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2 ist eine Explosions-Ansicht der Bauteile des Lautsprechers mit frontal angebrachtem Magneten gemäß der vorliegenden Erfindung;
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3 ist eine axiale Ansicht des Lautsprechers nach 2 im zusammengebauten Zustand;
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4 ist eine axiale Ansicht der Lautsprecher nach 1 und 3, wobei die Lautsprecher verglichen werden, um die unterschiedliche axiale Dimension zu zeigen;
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5 ist eine axiale Ansicht einer ersten Ausführungsform des Lautsprechers gemäß der Erfindung;
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5A ist eine vergrößerte Ansicht des Details in dem Rechteck A eingeschlossenen Details nach 5;
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6 ist eine axiale Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Lautsprechers gemäß der Erfindung; und
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6A ist eine vergrößerte Ansicht des Details in dem Rechteck A eingeschlossenen Details nach 6.
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Nachfolgend werden Elemente, die identisch zu den oben beschriebenen sind oder diesen entsprechen, mit denselben Bezugszahlen bezeichnet, wobei deren detaillierte Beschreibung ausgelassen wird.
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2 und 3 zeigen den erfindungs-gemäßen Lautsprecher, der im Allgemeinen mit dem Bezugszeichen (200) angegeben wird.
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Der Lautsprecher (200) umfasst:
- – einen Stützrahmen (4, 5),
- – eine Magnetbaugruppe (1), die einen Luftspalt (T) definiert und an dem Stützrahmen befestigt ist,
- – eine Schwingspule (2), die auf einem Zylinder (20) in der Weise gestützt ist, damit sie axial in dem Luftspalt (T) der Magnetbaugruppe (1) bewegen kann,
- – eine Membran (203), die mit dem Stützrahmen und dem Zylinder (20) der Spule in der Weise verbunden ist, damit sie schwingen und einen Ton erzeugen kann,
- – elastische Aufhängungen (6, 7), die den Zylinder (20) der Spule und die Membran (203) mit dem Stützrahmen verbinden.
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Die Magnetbaugruppe (1) umfasst einen Permanent-Magneten (10), der in diesem Beispiel eine Ringform aufweist und zwischen einer Polplatte (11) mit Ringform und einem Magnetpol (12) aus Weicheisen angeordnet ist, der einen T-förmigen Abschnitt aufweist, der Allgemein als ”T-Joch” bekannt ist. Die Teile können eine andere Form aufweisen, solange sie einen Permanent-Magneten und Teile aus Weicheisen sind, die geeignet sind, einen Luftspalt zu schaffen, in dem die Schwingspule gleitet.
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Die Membran (203) umfasst:
- – eine zentrale Bohrung bzw. Öffnung (235) ( ), die einen zentralen Rand definiert (230), der direkt an dem Zylinder (20) der Schwingspule befestigt ist,
- – einen Umfangsabschnitt (236), der mit dem Rahmen (4, 5) verbunden ist, und
- – einen sich verjüngenden Abschnitt (233) zwischen dem zentralen Rand (230) und dem Umfangsabschnitt (236) der Membran.
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Die Membran (203) weist auch einen flachen Zentralabschnitt (231) mit Ringform auf, der zwischen dem zentralen Rand (230) und dem sich verjüngenden Abschnitt (233) angeordnet ist.
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Wenn der zentrale Rand (230) der Membran an dem Zylinder (20) der Schwingspule befestigt ist, ragt der Zentralabschnitt (231) der Membran radial ab von dem Zylinder der Schwingspule und erstreckt sich entlang einer Ebene orthogonal zur Achse des Zylinders der Schwingspule.
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Das Vorsehen des flachen Zentralabschnitts (231) der Membran reduziert die axiale Abmessung bzw. Dimension der Membran (203) in Bezug auf die Membran (3) von 1, während dieselben akustischen Eigenschaften bewahrt bleiben. Der Zylinder (20) der Schwingspule ist in axialer Richtung in Bezug auf den sich verjüngenden Abschnitt (233) der Membran angeordnet.
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Jedoch, wenn sich der Zylinder der Spule bewegt, tendiert der Zentralabschnitt (231) der Membran dazu, sich zu verformen und seine Steifigkeit zu verlieren, weil der Zentralabschnitt (231) der Membran direkt an dem Zylinder der Spule befestigt ist.
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Eine Verstärkungsplatte (208) wurde nach der vorliegenden Erfindung gestaltet, um einen solchen Nachteil zu beseitigen. Die Verstärkungsplatte (208) weist einen Zentralabschnitt (280) und einen peripheren Flansch (281) auf, der an dem Zentralabschnitt (231) der Membran befestigt ist, wodurch der Zentralabschnitt (231) der Membran immer in Planlage gehalten wird.
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Es ist wichtig zu sagen, dass die Verstärkungsplatte (208) nicht an dem Zylinder (20) der Schwingspule befestigt ist und den Zylinder (20) nicht berührt. Angesichts des Vorstehenden, wirkt die Verstärkungsplatte (208) als zusätzliche Masse, wodurch die Resonanzfrequenz des Lautsprechers reduziert und das Niedrig-Frequenz-Verhalten verbessert werden.
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Obwohl der Zentralabschnitt (280) der Verstärkungsplatte den hinteren Rand des Zylinders (20) der Spule nicht berührt, verschließt der Zentralabschnitt die Öffnung des Zylinders (20) und verhindert, dass Staub und Fremdkörper in den Luftspalt (T) eintreten.
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Der Rahmen weist einen hinteren Korb (4) und einen vorderen Korb (5) auf, die miteinander verkoppelt sind.
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Der vordere Korb (5) weist einen Zentralabschnitt (50) auf, auf dem die Polplatte (11) in solcher Weise befestigt ist, dass die Magnetbaugruppe (1) sich im Wesentlichen auf derselben Höhe wie der Umfangsabschnitt (236) der Membran befindet, d. h. die Magnetbaugruppe (1) ist vor bzw. frontal zu der Membran und in axialer Position mit Bezug auf die kegelstumpf-förmige Membran angeordnet.
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Eine erste Spinne (6) weist eine wellige Scheibenform mit einem zentralen Loch bzw. Öffnungsloch (65) auf und ist mit einem Zentralabschnitt (60) versehen, der zwischen dem Umfangsflansch (281) der Verstärkungsplatte und dem flachen Zentralabschnitt (231) der Membran befestigt ist. In Anbetracht des Obigen, berührt der Zentralabschnitt (60) der ersten Spinne nicht den Zylinder (20) der Schwingspule. Daher überwindet die Lösung die Probleme in Bezug auf die zugehörige komplizierte, unzuverlässige Befestigung der Spinne an dem Zylinder der Schwingspule.
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Eine zweite Spinne (7) weist eine wellige Scheibenform auf. Die zweite Spinne (7) umfasst:
- – einen zentralen Abschnitt (70), der an einem Umfangsabschnitt (236) der Membran befestigt ist, und
- – einen Umfangsabschnitt (71), der zwischen dem hinteren Korb (4) und dem vorderen Korb (5) befestigt ist.
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Es ist zu beachten, dass die Verstärkungsplatte (208) vier Funktionen aufweist:
- 1) den flachen Zentralabschnitt (231) der Membran zu versteifen, um die optimale Übertragung der Axialbewegung des Zylinders (20) der beweglichen Spule auf den geneigten Abschnitt der kegelstumpf-förmigen Membran zu garantieren,
- 2) als zusätzliche Masse zu wirken, welche die Resonanz-Frequenz des Lautsprechers verringert und die Tieffrequenz-Leistung verbessert,
- 3) die perfekte Fixierung bzw. Befestigung des Zentralabschnitts (60) der ersten erste Spinne zu garantieren, welche in Sandwich-Konfiguration zwischen dem flachen Zentralabschnitt (231) der Membran und der Verstärkungsplatte (208) geklebt ist,
- 4) den Zylinder (20) der beweglichen Spule zu schließen, wodurch Fremdkörper am Eindringen in den Luftspalt (T) gehindert werden.
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Bezugnehmend auf 4, ermöglicht die Bereitstellung der Membran (203) mit einem flachen Zentralabschnitt (231) und der Verstärkungsplatte (208) es, einen flacheren Lautsprecher (200) zu erhalten, und verwendet einen kürzeren Zylinder (20) der Schwingspule verglichen mit dem Lautsprecher (100) des Standes der Technik.
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Wie in 4 gezeigt, weist der Lautsprecher (100) des Standes der Technik eine axial Ausdehnung bzw. Dimension (h1) auf, wohingegen der Lautsprecher (200) eine axiale Ausdehnung (h2) mit einer Verringerung der Höhe (s) von etwa 15% der Höhe (h1) des Lautsprechers nach dem Stand der Technik aufweist.
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Wie in den 5 und 5A gezeigt, umfasst gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung der Lautsprecher (200) ein zweites Verstärkungs-Element (300), das als ringförmige Platte geformt ist und über dem flachen Abschnitt (231) der Membran angeordnet ist.
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Wie in den 6 und 6A gezeigt, umfasst gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung die Verstärkungsplatte (208) nur eine ringförmige Platte (581), die über dem flachen Abschnitt (231) der Membran angeordnet ist. In einem solchen Fall, wird eine Kappe (8) auf den unteren Rand des Zylinders (2) der Spule aufgebracht.
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Es ist zu beachten, dass der Lautsprecher der Erfindung bevorzugt in einem Gehäuse in einem Fahrzeug angebracht ist, etwa unter einem Sitz, einer Tür oder Armaturenbrett des Fahrzeugs.
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In Anbetracht, dass die Gehäuse der Fahrzeuge einen begrenzten Raum aufweisen, der im Allgemeinen kleiner als 100 mm ist, muss der Lautsprecher eine axiale Abmessung bzw. Dimension haben, die kleiner als 100 mm, vorzugsweise 85 mm, ist.
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Variationen und Modifikationen können an den vorliegenden Ausführungsformen der Erfindung vorgenommen werden, innerhalb der Reichweite eines Experten auf dem Gebiet, während diese noch innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung fällt.
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Zusammenfassend umfasst ein Lautsprecher (200): einen Stützrahmen (4, 5), eine Magnetbaugruppe (1), die einen Luftspalt (T) definiert, eine Schwingspule (2), die auf einem Zylinder (20) in solcher Weise gestützt ist, um sich axial in dem Luftspalt (T) zu bewegen, eine Membran (203), die eine zentrale Öffnung (235) aufweist, die einen Zentralrand (230) definiert, der an dem Zylinder (20) der Schwingspule befestigt ist, einen Umfangsabschnitt (236), der mit dem Rahmen (4, 5) und einen sich verjüngenden Abschnitt (233) zwischen dem Zentralrand (230) und dem Umfangsabschnitt (236) der Membran verbunden ist, und einen flachen Zentralabschnitt (231), der zwischen dem Zentralrand (230) und dem sich verjüngenden Abschnitt (233) angeordnet ist. Außerdem umfasst der Lautsprecher eine eine Verstärkungsplatte (208), die einen peripheren Flansch (60) aufweist, der an dem flache Zentralabschnitt (231) der Membran befestigt ist.
