DE2261501B2 - Elektroakustischer Wandler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich a.df einen elektroakustischer! Wandler mit einem einen ringförmigen Luftspalt aufweisenden magnetischen Kreis und einer in den Luftspalt eintauchenden Schwingspule, wobei zumindest ein am Luftspalt angrenzendes Magnetteil des magnetischen Preises eine magnetische Anisotropie aufweist.

Bei einem bekannten Wandler (DE-AS 12 72 374) ist der einen ringförmigen Luftspalt. jfweisende magnetische Kreis durch einen zylindrischen, zentralen Permanentmagneten und ein den Permanentmagneten mit Abstand umgebendes zylindrisches Joch gebildet Der Ringspalt zwischen dem Permanentmagneten und dem zylindrischen Joch bildet den Luftspalt, in welchen eine Schwingspule eintaucht Das zylindrische Joch berührt den Permanentmagneten an der Umfangsfläche in unmittelbarer Nähe eines Stirnendes des Permanentmagneten, um den magnetischen Kreis an einem Ende zu schließen. Der zentrale Permanentmagnet ist so orientiert, daß der magnetische Fluß innerhalb des Magneten in axialer Richtung eine gekrümmte Bahn beschreibt so daß die magnetischen Kraftlinien aus den Seitenflächen des Permanentmagneten austreten. Der zentrale Permanentmagnet dieses bekannten elektroakustischer! Wandlers weist daher eine Anisotropie auf, bei welcher die magnetischen Kraftlinien bei der Betrachtung eines Axialschnittes durch den zentralen Magneten einen Verlauf haben, welcher mit einer Parabel vergleichbar ist Über den Verlauf der magnetischen Kraftlinien in dem den Permanentmagneten umgebenden zylindrischen Joch ist nichts ausgesagt Bei dem bekannten Wandler treten durch das Zusammenwirken der in den Luftspalt eintauchenden Schwingspule und des parabelförmigen Verlaufes der magnetischen Kraftlinien im zentralen Permanentmagneten Wirbelströme auf, welche zu einer Tonverzerrung führen.

Es ist auch ein elektroakustischer Wandler (DE-PS 9 16 953) mit einem einen ringförmigen Luftspalt aufweisenden magnetischen Kreis und einer in den Luftspalt eintauchenden Schwingspule bekannt, bei welchem die der Schwingspule nächst benachbarten Magnetteile, also der vordere Teil des Kerns und die Spaltseite der Polplatte, aus einem magnetischen Material mit einer reversiblen Permeabilität von etwa 1 bestehen, z. B. aus einem keramischen Magnetwerkstoff ϊ aus Eisen- und Erdalkalioxiden. Der Verlauf der magnetischen Kraftlinien im Bereich des Luftspaltes und in der Nähe der in den Luftspalt eintauchenden Schwingspule ist in dieser Entgegenhaltung nicht angegeben. Bei diesem bekannten elektroa^ustischen

ίο Wandler ist auf Grund des Fehlens einer gezielten Maßnahme für eine bestimmte Führung der magnetischen Kraftlinien im Sinne der vorliegenden Erfindung auch die Entstehung von Wirbelströmen nicht auszuschließen, welche zu einer Tonverzerrung führen.

!5 Zum Ausschalten von Tonverzerrungen sind verschiedene Verfahren versucht worden, beispielsweise, wie dies in Fig. la der Zeichnung dargestellt ist, einen zentralen Pol a mit einer Kupferkappe b abzudecken oder, wie dies in Fig. Ib gezeigt ist in den Pol a einen

Kupferring c einzusetzen oder, wie dies in Fig. Ic

wiedergegeben ist auf der oberen Fläche des Poles a eine Vertiefung auszubilden und die Vertiefung mit einer Kupferplattierung t/zu versehen.

Die vorstehend genannten Verfahren, die in F i g. 1 a

und Ib veranschaulicht sind, erfordern jedoch nicht nur ein höheres Ausmaß der Hersteüungstechnik als ein herkömmlicher normaler magnetischer Kreis zur Bildung des Luftspaltes von bestimmter Größe, sondern führen auch zu einer Herabsetzung der magnetischen

jo Flußdichte in dem Luftspalt auf Grund der beträchtlichen Vergrößerung der Luftspaltbreite. Wenn ein Kupferring c verwendet wird, stört er die Verteilung des magnetischen Flusses in dem Luftspalt so daß das Ausgangssignal gestört wird. In dem in Fig. Ic veranschaulichten Fall ist es schwierig, eine gleichförmige Plattierung von ausreichender Dicke zu bilden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektroakustischen Wandler der einleitend genannten Art so auszuführen, daß Tonverzerrungen nicht auftreten.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Achsen der starke» Magnetisierung und die Achsen der schwachen Magnetisierung zumindest in einem Teil der beiderseits des Luftspaltes befindlichen Magnetteile des magnetischen Kreises im rechten Winkel zueinander verlaufen und die Achsen der schwachen Magnetisierung den Luftspalt radial durchdringen.

Beim elektroakustischen Wandler gemäß der Erfindung führt der Aufbau der starken und schwachen Magnetisierung längs senkrecht aufeinanderstehender Achsen, von denen die Achsen der schwachen Magnetisierung den Luftspalt radial durchdringen, zu einem magnetischen Kreis, bei welchem der magnetische Widerstand gegen den durch die Schwingspule hervorgerufenen magnetischen Fluß erhöht und dadurch die Entstehung von Wirbelströmen stark herabgesetzt und auf diese Weise eine Tonverzerrung ausgeschaltet wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist

dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der zu beiden Seiten des Luftspaltes befindlichen Magnetteile des magnetischen Kreises durch ein Laminat aus magnetisch anisotropem Material und einer oder mehreren leitenden Schichten gebildet ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert

Fig. la, Ib und Ic sind senkrechte Schnittansichten verschiedener Formen eines herkömmlichen magneti-

sehen Kreises für einen elektroakustischer) Umformer.

F i g. 2 und 3 sind senkrechte Schnittansichten zweier Ausführungsformen eines magnetischen Kreises gemäß der Erfindung.

Fig.4 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilschnittansicht, die in schematicher Weise die Richtungen des magnetischen Flusses einer Schwingspule veranschaulicht

Die in F i g. 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen gemäß der Erfindung umfassen jeweils ein Joch 1, einen in der Mitte des Jochs 1 befestigten zentralen Pol 2, einen ringförmigen Magneten 3, eine an dem Magneten 3 befestigte Platte 4 und einen Zylinder 5, der eine Schwingspule 6 trägt

Bei den Ausführungsformen gemäß F i g. 2 und 3 sind am oberen Ende des PoLs 2 ein äußerer magnetischer Teil 7 und an der Innenseite der Platte 4 ein magnetischer Teil 8 vorgesehen, die abwechselnd mit Blättern 9, welche aus magnetisch anisotropem Material oder aus normalem magnetischen Material bestehen, und mit leitenden Schichten 10 geschichtet sind, die einen vergleichsweise höheren magnetischen Widerstand besitzen, so daß sie eine Charakteristik von magnetischer Anisotropie aufweisen. Die Achse der schwachen Magnetisierung und die Achse der starken Magnetisierung der Teile 7 und 8 sind infolgedessen rechtwinklig bzw. parallel zu der Schwingspule 6 gerichtet

Der aus dem Magneten 3 austretende magnetische Fluß kehrt daher über die Platte 4, längs der Achse der schwachen Magnetisierung des magnetisch anisotropen Teils 8, über den Luftspalt, längs der Achse der schwachen Magnetisierung des magnetisch anisotropen Teils 7, über den zentralen Pol 2 und das joch 1 in den Magneten 3 zurück. Der magnetische Fluß für den Antrieb des Lautsprechers oder des Mikrophons durchquert den Luftspalt auf dem gleichen Weg wie bei dem herkömmlichen magnetischen Kreis. Der gesamte magnetische Widerstand des magnetischen Kreises ist etwas größer im Vergleich zu demjenigen des herkömmlichen magnetischen Kreises, weil der magnetische Fluß für den Antrieb der Schwingspule längs der Achse der schwachen Magnetisierung der magnetisch anisotropen Teile 7 und 8 verläuft

Der von der Schwingspule 6 verursachte magnetische Fluß folgt dem in Fig.4 durch gestrichelte Linien angedeuteten Weg, d.h. der magnetische Fluß bildet geschlossene Schleifen, die längs der Achsen der starken Magnetisierung der magnetisch anisotropen Teile 7 und 8 verlaufen. Der durch die magnetisch anisotropen Teile hindurchgehende magnetische Fluß ist jedoch aufgrund des hohen magnetischen Widerstandes und der von dem kleinen magnetischen Ruß hervorgerufenen magnetisehen Sättigung begrenzt Demzufolge ist die Wiedergabeverzerrung aufgrund der magnetischen Nichtl'.nearität der Elemente des magnetischen Kreises zufolge der geringen gegenseitigen Beziehung des magnetischen Flusses der Schwingspule 6 und der Teile des magnetischen Kreises beträchtlich vermindert Da ferner der Widerstand von in zwei Richtungen wirkendem Siliciumstahls höher als derjenige von normalem Eisen ist, ist Siliciumstahl nützlich zum Herabsetzen des Wirbelstromenergieverlustes, der durch den magnetischen Fluß der Schwingspule in den Elementen des magnetischen Kreü^ i verursacht wird.

Weiterhin wirken die leitenden Schic.iten 10 nicht nur als magnetische Widerstandsteile, sondern auch als Kurzschlußringe, und daher wird die Wiederg?beverzerrung wegen der geringen gegenseitigen Beziehung zwischen der Induktanz der Schwingspule 6 und dem sie umgebenden magnetischen Material herabgesetzt

Wie bereits oben erwähnt, ist der magnetische Kreis gemäß der Erfindung aus geschichteten magnetischen

jo Teilen zusammengesetzt die den magnetischen Widerstand gegen den von der Schwingspule verursachten magnetischen Fluß vergrößern. Die aus magnetisch anisotropem Material bestehenden Blätter sind derart orientiert, daß die Richtung der Achse der schwachen Magnetisierung die gleiche wie die Richtung des magnetischen Flusses für den Antrieb des Lautsprechers oder des Mikrophons innerhalb des Luftspaltes ist Infolgedessen ist die Wiedergabeverzerrung beträchtlich vermindert Da die leitenden Schichten zwischen den Blättern aus magnetischem Material angeordnet sind, wirken die leitenden Schichten als Kurzschlußringe, die Induktanz der Schwingspule ist vermindert und auf diese Weise ist die Wiedergabeverzerrung weiter herabgesetzt

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektroakustischer Wandler mit einem einen ringförmigen Luftspalt aufweisenden magnetischen Kreis und einer in den Luftspalt eintauchenden Schwingspule, wobei zumindest ein am Luftspalt angrenzendes Viagnetteil des magnetischen Kreises eine magnetische Anisotropie aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der starken Magnetisierung und die Achsen der schwachen Magnetisierung zumindest in einem Teil der beiderseits des Luftspaltes befindlichen Magnetteile (2, 4) des magnetischen Kreises im rechten Winkel zueinander verlaufen und die Achsen der schwachen Magnetisierung den Luftspalt radial durchdringen.

2. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der zu beiden Seiten des Luftspaltes befindlichen Magnetteile (2, 4) des magnetischen Kreises durch ein Laminat aus magnetisch anisotropem Material und einer oder mehreren leitenden Schichten gebildet ist