DE2411497C3

DE2411497C3 - Dynamic small speaker for voice transmission

Info

Publication number: DE2411497C3
Application number: DE19742411497
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-07-19
Filing date: 1974-03-11
Publication date: 1976-11-18

Description

Die Erfindung betrifft einen dynamischen Kleinlaut- »precher für Sprachübertragung, insbesondere Funkiprechverkehr, bei dem die Verbindungsstellen zwi- »chen den Schwingspulenenden und den flexiblen Anjchlußleitungen an der Membran außerhalb des Bereichs der Schwingspule befestigt sind. Bei derartigen Lautsprechern ist das rückseitige Volumen (das ist das Luftvolumen hinter der Membran) akustisch geschlossen, um trotz kleiner Abmessungen des Lautsprechergehäuses bzw. ohne Schallwand einen akustischen Kurzschluß bei tiefen Frequenzen des Sprachfrequenzbereiches zu vermeiden.The invention relates to a dynamic small loudspeaker for voice transmission, in particular radio communication, where the connection points between the »voice coil ends and the flexible connecting lines are attached to the diaphragm outside the region of the voice coil. With such Loudspeakers, the volume on the back (that is the volume of air behind the membrane) is acoustically closed, to create an acoustic sound despite the small dimensions of the loudspeaker housing or without a baffle Avoid short circuits at low frequencies in the voice frequency range.

Erfahrungsgemäß treten bei Dauerbelastung solcher Lautsprecher, z.B. 100Stunden Rauschbelastung nach DlN 45 573, häufig Unterbrechungen der Verbindung zwischen den Schwingspulenenden und den flexiblen Anschlußleiturigen bei Leistungen auf, durch die der Lautsprecher akustisch und thermisch keineswegs überlastet ist. In der Regel bricht der Schwingspulendraht unmittelbar neben der Verbindungsstelle.Experience has shown that such loudspeakers are subject to continuous use, e.g. 100 hours of noise exposure DIN 45 573, frequent interruptions in the connection between the voice coil ends and the flexible ones Connection lines for performances through which the loudspeaker is acoustically and thermally by no means is overloaded. As a rule, the voice coil wire breaks immediately next to the connection point.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Bruchgefahr zu vermeiden oder mindestens erheblich herabzusetzen, um die Lebensdauer bzw. Belastbarkeit solcher Lautsprecher zu erhöhen.The invention is based on the object of avoiding this risk of breakage, or at least considerably reduce in order to increase the service life or resilience of such loudspeakers.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß der Gehäuseraum hinter der Membran mit der Außenluft durch öffnungen in Verbindung steht, die so bemessen sind, daß die Grenzfrequenz des durch das Luftvolumen dieses Raumes und diese öffnungen gebildeten Tiefpasses im unteren Grenzbereich der Sprachfrequenzen, so hoch wie bei Vermeidung einer Verschlechterung der Sprachwiedergabe möglich, liegt.The inventive solution to this problem is that the housing space behind the membrane communicates with the outside air through openings which are dimensioned so that the cut-off frequency of the through the air volume of this space and these openings formed low pass in the lower limit area the speech frequencies as high as possible if a deterioration in speech reproduction is avoided, located.

Es wird vermutet, daß die erwähnten Unterbrechungen der Verbindungen zwischen den Schwingspulenenden und den flexiblen Anschlußleitungen darauf zurückzuführen sind, daß die auf das akustisch geschlossene Volumen arbeitende Membran sich bei den größeren AniDlituden der im Rauschspektrum enthaltenen tiefen Frequenzen unterhalb des Frequenzbereiches Her wache verformt Es ist zu bedenken, daß der Gehinter der Membran großenteils durch das system ausgefüllt ist, denn man bemißt das _lSe so klein wie möglich. Das (Luft-) Volumen τ der Membran ist also verhältnismäßig klein, so Haß die Luft bei großen Amplituden der Membran stark komprimiert bzw. diktiert wird. D.e entsprechenden auf die Membran wirkenden Druckänderungen sind bestrebt, die Membran so zu verformen, daß sich _daΓ Volumen möglichst wenig ändert. Dies fuhrt zu Verformungsschwingungen der bekanntlich notwendigerweise leicht ausgeführten Membran Bei diesen Verformungsschwingungen schwingen die an der M^mhran befestigten Verbindungsstellen zwischen den SSgspSnenden und den flexiblen AnschluBleitungen in bezug auf die Schwingspule und außerdem zufammen mit der Membran in bezug auf z. B. Lotösen, Γη welche die flexiblen Anschlußle.tungen angeschlossen sind. Dies führt zu Biegeschwingungen der Anschlußleitungen und der Schwingspulenenden. Erstere sind weil sie von den Verbindungsstellen an der schwingenden Memb-an zu den ortsfesten Lötösen führen mit Rücksicht auf die Biegeschwingungsbeanspruchung flexibel ausgeführt (z. B. als Litzen oder feine ■ Wendel) und somit der Biegeschw.ngungsbeanspmchung angepaßt. Die Schwingspulenenden dagegen bestehen aus dem Schwingspulendraht, sie brechen nach läneerer Biegeschwingungsbeanspruchung schließlich infolge elastischer Ermüdung. Der Bruch erfolgt neben der Verbindungsstelle, da diese biegungssteifer ist als der Schwingspulendraht allein.It is assumed that the mentioned interruptions in the connections between the voice coil ends and the flexible connection lines are due to the fact that the membrane working on the acoustically closed volume is deformed at the larger aniDlituden of the low frequencies contained in the noise spectrum below the frequency range Her wake up Bear in mind that the back of the membrane is largely filled by the system, because the _lS e is made as small as possible. The (air) volume τ of the membrane is therefore relatively small, so the air is strongly compressed or dictated by large amplitudes of the membrane. De corresponding acting on the diaphragm pressure changes seek to deform the membrane so that _there Γ volume changes little as possible. This leads to deformation vibrations of the membrane, which is known to be necessarily light. B. Lotosen, Γη which the flexible connection lines are connected. This leads to flexural vibrations in the connecting leads and the voice coil ends. The former are designed to be flexible because they lead from the connection points on the vibrating membrane to the fixed soldering lugs, taking into account the bending vibration stress (e.g. as strands or fine coils) and are therefore adapted to the flexural stresses. The voice coil ends, on the other hand, consist of the voice coil wire; after long-term flexural vibration stress, they finally break as a result of elastic fatigue. The break occurs next to the connection point, as this is more rigid than the voice coil wire alone.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme bleibt das Volumen an der Rückseite der Membran fur d.e Sorachfrequenzen akustisch geschlossen, wie dies zur Vermeidung eines akustischen Kurzschlusses notwendig ist Bei den tieferen Frequenzen, welche fur d.e Sprachübertragung nicht notwendig, aber im Spektrum des insbesondere bei Funksprechverkehr auftretenden Rauschens enthalten sind, und bei denen die Membranamplituden größer als bei den Sprachfrequenzen sind, ist da, rückseitige Volumen belüftet, wodurch d.e Membran sich nicht mehr oder nur noch so wenig verformt daß die Verbindungsstellen zwischen den Schwi'ngspulenenden und den Anschlußleitungen sich nicht oder praktisch nicht in bezug auf die Schwingspule bewegen und die Schwingspulenenden nicht mehr brechen Zusätzlich fördert die bei den großen Amplituden nennenswerte Luftströmung durch die Öffnungen eine Kühlung des elektrodynamischen Systems, denn dasselbe befindet sich unmittelbar hinter der die Luft bewegenden Membran in dem das rückseitige Volumen umschließenden Gehäuseraum. Vorzugsweise sind die Öffnungen an der Rückseite des Lautsprechergehäuses gleichmäßig auf einen zum Lautsprechersystem konzentrischen Kreis verteilt, dessen Durchmesser zwischen dem Schwingspulendurchmesser und dem Außendurchmesser der schwingenden Membranflache liegt so daß diese bei den großen Amplituden unterhalb'des Frequenzbereiches der Sprache örtlich gleichmäßig entlastet wird. Eine unsymmetrische Entlastung könnte zu Taumelschwinungen der Membran führen.As a result of the measure according to the invention, the volume on the rear side of the membrane remains for d.e Sorachfrequenzen acoustically closed, like this for Avoidance of an acoustic short circuit is necessary at the lower frequencies, which for d.e Voice transmission is not necessary, but in the spectrum that occurs in particular in radio communication Contain noise, and in which the membrane amplitudes are greater than in the case of the speech frequencies, is there, the volume on the back is ventilated, so that the membrane no longer deforms, or only so little that the connection points between the Schwi'ngspulenenden and the connecting lines not or practically not move with respect to the voice coil and the voice coil ends no longer break In addition, the airflow through the openings, which is worth mentioning with the large amplitudes, promotes it a cooling of the electrodynamic system, because the same is located immediately behind the die Air moving membrane in the housing space surrounding the volume at the rear. Preferably the openings on the back of the loudspeaker housing are evenly aligned towards the loudspeaker system concentric circle, whose diameter is between the voice coil diameter and the The outer diameter of the vibrating membrane surface is so that it lies below the large amplitudes Frequency range of the language is locally relieved evenly. An asymmetrical relief could cause the membrane to wobble.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention shown schematically.

F i g. 1 zeigt einen diametralen, teilweisen Schnitt durch einen dynamischen Kleinlautsprecher für Sprachübertragung, insbesondere Funksprechverkehr; F i g. 2 zeigt eine Rückansicht zu F i g. 1.F i g. 1 shows a diametrical, partial section through a dynamic miniature loudspeaker for speech transmission, in particular radio communication; F i g. 2 shows a rear view of FIG. 1.

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Der dargestellte Kleinlautsprecher hat ein dynamisches Lautsprecherchassis mit einem Dauermagnetsystem 1, einem Lautsprecherkorb 2 und einer Konusmembran 3. Am Lautsprecherkorb 2 sind zwei zum elektrischen Anschluß dienende Lötös^n 4 isoliert montiert. Von jeder Lötöse 4 führt eine flexible (z. B. aus einer Litze oder einem Wendel bestehende) Anschlußleitung 5 durch ein enges Loch in der Membran 3 hindurch und ist an der Membranvordeiseite rrit einem Ende 6 des Schwingspulendrahtes verbunden, insbesondere verbötet. Die Verbindungsstellen 7 sind am konischen Teil der Membran 3, d. h. außerhalb des Bereiches der Schwingspule je durch einen Lacktropfen befestigt, der auch das Loch, durch welches die Anschluß leitung hindurchgeführt ist, verschließt. Das Lautsprecherchassis ist koaxial in einem zylindrischen Gehäuse 8 angeordnet, dessen Rückwand 9 einstückig mit dem Mantel 10 gebildet und das vorn mit einer aufgeschraubten, abgebrochen dargestellten Kappe 11 verseben ist. welche die (nicht dargestellten) Schallaustritts- öffnung oder -öffnungen aufweist. Der Innendurchmesser des Mantels 10 ist dem Außendurchmesser des Lautsprecherchassis und die lichte axiale Abmessung des Gehäuses ist der Summe aus den axialen Abmessungen des Lautsprecherchassis und des Raumes vor demselben angepaßt. Das Magnetsystem 1 ist zwischen zwei an der Gehäuserückwand gebildeten, stegförmigen Vorsprüngen 12 abgestützt. Der Raum 13 himer der Membran 3 ist durch die Membran, eine Zone des Gehäusemantels 10 und die Rückwand 9 begrenzt. Ein nennenswerter Teil dieses Raumes 13 ist durch das Lautsprecherchassis ausgefüllt, der restliche Teil bildet das (Luft-) Volumen hinter der Membran 3. Die Rückwand 9 ist mit einem zum Lautsprecherchassis koaxialen Kran/, gleichmäßig verteilter Löcher 14 versehen. Der Kranzdurchmesser entspricht etwa dem mittleren Durchmesser des konischen Flächenteiles der Membran 3. The small loudspeaker shown has a dynamic loudspeaker chassis with a permanent magnet system 1, a loudspeaker frame 2 and a conical diaphragm 3. On the speaker frame 2, two soldering lugs 4 used for electrical connection are mounted in an insulated manner. From each soldering lug 4 a flexible connection line 5 (e.g. consisting of a stranded wire or a helix) leads through a narrow hole in the membrane 3 and is connected, in particular soldered, to an end 6 of the voice coil wire on the front side of the membrane. The connection points 7 are attached to the conical part of the membrane 3, ie outside the area of the voice coil, each by a drop of paint, which also closes the hole through which the connection line is passed. The loudspeaker chassis is arranged coaxially in a cylindrical housing 8, the rear wall 9 of which is formed in one piece with the jacket 10 and which has a screwed-on cap 11, shown broken off, at the front. which has the (not shown) sound outlet opening or openings. The inner diameter of the jacket 10 is the outer diameter of the loudspeaker chassis and the clear axial dimension of the housing is adapted to the sum of the axial dimensions of the loudspeaker chassis and the space in front of the same. The magnet system 1 is supported between two web-shaped projections 12 formed on the rear wall of the housing. The space 13 above the membrane 3 is delimited by the membrane, a zone of the housing jacket 10 and the rear wall 9. A significant part of this space 13 is filled by the loudspeaker chassis, the remaining part forms the (air) volume behind the membrane 3. The rear wall 9 is provided with a crane / evenly distributed holes 14, which is coaxial to the loudspeaker chassis. The rim diameter corresponds approximately to the mean diameter of the conical surface part of the membrane 3.

Das Luftvolumen des Raumes 13 bildet zusammen mit den Löchern 14 einen Tiefpaß, dessen Grenzfsequenz durch die Größe des Luftvolumens im Raum 13, den Durchmesser, die axiale Länge und die Anzahl der Löcher 14 bestimmt ist. Die Grenzfrequenz liegt unterhalb der unteren Grenze des Sprachfrequenzbereiches, sie ist jedoch so hoch gelegt, wie dies ohne nennenswerte Verschlechterung der Sprachübertragung möglich ist. Dadurch wird die Membran optimal von den Beanspruchungen entlastet, die bisher zum Bruch der Schwingspulenenden von Lautsprechern dieser Art führten. The volume of air in the space 13, together with the holes 14, forms a low pass, the limit sequence of which is determined by the size of the volume of air in the space 13, the diameter, the axial length and the number of the holes 14. The cut-off frequency is below the lower limit of the voice frequency range, but it is set as high as possible without any significant deterioration in voice transmission. As a result, the diaphragm is optimally relieved of the stresses that previously led to the breakage of the voice coil ends of loudspeakers of this type .

Durch die Sperrwirkung des Tiefpasses ist das Volumen hinter der Membran bei den zu übertragenden Frequenzen akustisch abgeschlossen, so daß ein akustischer Kurzschluß bei diesen bestimmungsgemäß wiederzugebenden Frequenzen nicht auftritt. Die be stimmungsgemäß nicht notwendig zu übertragenden tieferen Frequenzen, die insbesondere im Spektrum des beim Funksprechverkehr auftretenden Rauschens enthalten sind, und bei denen die (der Frequenz umgekehrt proportionalen) Amplituden der Membranschwingungen größer sind, liegen im Durchlaßbereich des Tiefpasses. Dabei arbeitet die Membran auf ein rückseitig belüftetes Luftvolumen, sie verdrängt und saugt Luft durch die Löcher 14. Dadurch wird verhindert, daß Luftdrücke auftreten, welche die Membran 3 verformen, dadurch die Verbindungsstellen 7 zwischen Jen Schwingspulenenden 6 und den Anschlußleitungen 5 in bezug auf die Schwingspule vibrieren und Biegeschwingungen der Schwingspulenenden erzwingen, die schließlich zum Bruch des Schwingspülendrahtes an der Verbindungsstelle führen könnten. Due to the blocking effect of the low-pass filter , the volume behind the membrane is acoustically sealed off at the frequencies to be transmitted, so that an acoustic short-circuit does not occur at these frequencies to be reproduced as intended. The lower frequencies that are not necessary to be transmitted, in particular in the spectrum of the noise occurring in radio communications, and in which the (inversely proportional to the frequency) amplitudes of the membrane vibrations are greater, are in the pass band of the low-pass filter. The membrane works on a volume of air ventilated at the rear, it displaces and sucks air through the holes 14. This prevents air pressures from occurring which deform the membrane 3, thereby the connection points 7 between the voice coil ends 6 and the connecting lines 5 with respect to the The voice coil vibrates and forces bending vibrations at the voice coil ends, which could ultimately lead to breakage of the voice coil wire at the connection point.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

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Patent claims:

1 dynamic small loudspeaker for voice transmission, especially radio communication, at the connection points between the voice coil ends (6) and the flexible connection lines (5) are attached to the membrane (3), preferably outside the area of the voice coil, characterized in that ίο the housing space (13) behind the membrane (3) with the outside air through openings (14) which are dimensioned so that the cutoff frequency the low pass formed by the air volume of this space (13) and these openings in the lower Limit range of speech frequencies, as high as when avoiding deterioration of the Speech reproduction possible, lies.

2 loudspeaker according to claim 1, characterized in that the openings (14) on the rear of the housing (9) are evenly distributed over a circle coaxial to the membrane (3), the diameter of which larger than the voice coil diameter and smaller than the outer diameter of the vibrating Membrane area is.