DE2461258A1

DE2461258A1 - Membrane fuer einen elektroakustischen wandler

Info

Publication number: DE2461258A1
Application number: DE19742461258
Authority: DE
Inventors: Atushi Adachi; Shunichi Tabuchi
Original assignee: Foster Electric Co Ltd
Current assignee: Foster Electric Co Ltd
Priority date: 1974-12-23
Filing date: 1974-12-23
Publication date: 1976-07-01
Also published as: DE2461258C3; DE2461258B2; GB1471300A

Description

Membrane für einen elektroakustisehen Wandler.

Die Erfindung betrifft eine Membrane für einen elektroakustischen Wandler, die aus einem nichtmaguetisehen Isoliermaterial besteht und an der einen Oberfläche mit einer Reihe elektrischer Leiter versehen ist.

Die für solche Membranen interessierenden elektroakustischen Wandler haben unter Hinweis auf die Figuren i und 2 zu beiden Seiten der meistens rechteckigen oder kreisrunden Membrane 6 angeordnete stabförmige Dauermagnete 71 die jeweils an einer ¥eicheisenplatte 8 angeklebt sind und deren Polari-

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täten einander so abwechseln, daß in zu der Membrane im wesentlichen parallelen Ebenen jeweils ein in der Erstreckungsrichtung der Membrane fliessender Induktionsfluß besteht. Die Membrane ist im übrigen randseitig mit einem Stützring 2 eingefasst, und auf der von diesem Stützring umgebenen Oberfläche 6 der Membrane sind die elektrischen Leiter 4 angeordnet, die meistens mäanderförmig verlegt sind. Bei einem solchen mäanderförmigen Verlauf der elektrischen Leiter 4 ergeben sich parallel zueinander ausgerichtete Abschnitte, die paarweise an verschiedenen Enden in abwechselnder Reihenfolge miteinander verbunden sind, so daß sich eine Reihenanordnung ergibt, welche an zwei definierten Enden mit einer jeweiligen Anschlußklemme versehen ist.

Bei solchen elektroakustischen Wandlern wird die Membrane in einen Schwingungszustand versetzt, sobald die elektrischen Leiter 4 mit Strom durchflossen sind. Durch einen solchen Schwingungszustand der Membrane kommt es dann zu einer Klangerzeugung, so daß der damit ausgerüstete Wandler entweder als Lautsprecher oder als Mikrophon in Abhängigkeit davon arbeitet, ob der Stromdurchgang durch die Leiter eine primäre oder eine sekundäre Punktion hat. Sofern nun solche Membranen flach ausgeführt sind, wobei dann die elektrischen Leiter auf die eine Oberfläche aufgedruckt werden können, können bei diesem Schwingungszustand leicht Resonanzerscheinungwn auftreten, welche die Klangwidergabe störend beeinflussen. Das Auftreten solcher sogenannter "geteilter Resonanzen" ist hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß die gewöhnlich aus einen Polyamid, einem Polyester, einem Phenol, Glimmer od. dgl. bestehende Membrane meistens eine Dicke zwischen etwa 6 und 25 Mikrons hat, während die elektrischen Leiter, die gewöhnlich aus Aluminium oder Kupfer bestehen, eine Dicke zwischen etwa 12 und 25 Mikrons haben. Zwischen den

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nicht mit elektrischen Leitern belegten Flächenbereichen der Membrane und deren belegten Plächenbereichen besteht daher ein Diekenverhältnis zwischen etwa 1 : 2 und 1:3» was bei einer ungleichmässigen Verteilung der elektrischen Leiter über die gesamte Fläche der Membrane zwangsläufig rückgekoppelte Resonanzschwingungen ergibt, die in manchen Frequenzbereichen, die hinsichtlich einer optimalen Klangwiedergabe störenden Spitzen und Tiefen der Klangstärke bzw. des Schalldruckes ergeben. Der störende Einfluß solcher "geteilter Resonanzen" liegt weniger vor, wenn die Membranen gewölbt ausgeführt sind, wie die unter Hinweis auf die Figur 3 beispielsweise bei den Schwingspulen-Mikrophonen der Fall ist. Dort hat die Membrane eine in einem zentralen Bereich vorgesehene Auswölbung 9, die in dieser Ausbildung aber den Nachteil hat, daß die elektrischen Leiter k in den Abschnitten, welche diese zentrale Auswölbung überqueren, von den übrigen Abschnitten, bzw. Teillängen der elektrischen Leiter abweichende Abstände von den gegenüberliegenden Pölflächen der Dauermagnete haben, so daß dadurch die Klangempfindlichkeit der Membrane entsprechend nachteilig beeinflusst wird. Auch hat eine solche zentral angeordnete Auswölbung den Nachteil, daß sie aufgrund ihres doch ziemlich grossen Krümmungshalbmessers leicht die von ihr überquerten Abschnitte bzw. Teillängen der elektrischen Leiter bricht, wodurch dann eine noch schlechtere Klangwiedergabe erhalten wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Membranen der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß es weder zum Auftreten der störenden "geteilten Resonanzen" kommt noch sonstige Schwingungszustände erhalten werden, die eine optimale Qualität der Klangwiedergabe stören.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Seite der elektrischen Leiter eine Vielzahl kuppe1-

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förmiger Ausbuchtungen vorgesehen ist, welche von jeweils maximal zwei benachbarten Abschnitten der elektrischen Leiter überquert sind. Sofern diese mäanderförmig verlegt sind, sollten solche kuppeiförmige Ausbuchtungen einen Krümmungsradius haben, daß sie mindestens einen und höchstens zwei der parallelen Abschnitte erfassen, wobei dann die Vielzahl so festzulegen wäre, daß eine weitgehend gleichmässige Flächenverteilung vorliegt.

Es wird damit erfindungsgemäß eine Membrane für elektroakustische Wandler erhalten, bei welcher die elektrischen Leiter praktisch einen wellenförmigen Verlauf besitzen, wobei die Wellenberge und Wellentäler nicht übermässig hoch bzw. tief sind, so daß keine Bruchgefahr besteht. Ein solcher wellenförmiger Verlauf der Leiter verhindert das Auftreten der "geteilten Resonanzen", während gleichzeitig die Vielzahl der kuppeiförmigen Ausbuchtungen der Membrane eine ziemlich grosse Steifigkeit verleiht, welche sich auf die Teilbereiche günstig auswirkt, die nicht mit den Leitern belegt sind. Das Sehwingungsverhalten der Membrane wird also durch solche Ausbuchtungen ziemlich stark vergleichmässigt, so daß für die Klangwiedergabe eine optimale Qualität erhalten wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

Figur 1 die bereits beschriebene Teilansicht eines elektroakustischen Wandlers bekannter Ausführung sform,

Figur 2 eine Draufsicht auf die darin verwendete Membrane,

Figur 3 der ebenfalls bereits beschriebene Querschnitt durch eine Membrane einer anderen bekannten Ausführungsform,

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^igur 4 A in Perspektivdarstellung eine Draufsicht auf eine Membrane gemäß Erfindung, Figur 4 B einen Querschnitt nach der Linie 4-4 in

Figur 4 A und

Figur 5 eine Schaubildliche Darstellung zur Veranschaulichung der Frequenz abgetragenen Kurvenverlaufs der Ausgangs-Klangstärke von mit solchen Membranen ausgerüsteten Wandlern.

Bei der erfxndungsgemassen Membrane 10 sind gemäß Figur 4 die einzelnen elektrischen Leiter 40 mäanderförmig verlegt, wobei eine Anordnung innerhalb einer von einem randseitigen Stützring 20 umgebenen Fläche 30 vorliegt. Auf der Seite dieser elektrischen Leiter ist die Membrane 10 mit einer Vielzahl kuppeiförmiger Ausbuchtungen 50 versehen, die vorzugsweise erst dann aus einem ebenen Rohling herausgedrückt werden, nachdem dieser auf der betreffenden Seite mit den elektrischen Leitern, die eine Dicke zwischen 6 und 25 Mikrons haben können, versehen wurde. Zwischen den einzelnen Ausbuchtungen 50 bleiben vertiefte Teilbereiche 60 der Membrane stehen, so daß die elektrischen Leiter einen wellenförmigen Verlauf haben. Die Ausbuchtungen sollten dabei in einer solchen Vielzahl vorhanden sein, daß sich eine gleichmässige Flächenbelegung der Fläche 30 ergibt und weiterhin sollte jede Ausbuchtung einen so grossen Krümmungsradius haben, daß die darüber verlaufenden Teillängen der elektrischen Leiter keiner Bruchgefahr unterliegen. Die Ausbuchtungen haben also vorzugsweise keine besonders grosse Höhe, und ihr Grunddurchmesser hat einen solchen Wert, daß praktisch maximal jeweils zwei der parallelen Abschnitte der elektrischen Leiter in entsprechenden Teillängen über diese Ausbuchtungen verlaufen. Diese Bezugnahme kann auch ^anders damit ausge-drückt werden, daß der Grunddurchmesser dieser Ausbuchtungen 50 etwas grosser ist als der gegenseitige Abstand der parallel ausgerichteten Abschnitte der mäander-

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förmig verlegten elektrischen Leiter, wobei gleichzeitig festgestellt werden sollte, daß die Ausbuchtungen in ihrer Grundfläche nicht unbedingt kreisförmig ausgebildet sein müssen.

Bei einer in der Praxis mit Erfolg erprobten Ausführungsform der Erfindung hatte die aus einem Polyamid bestehende Membrane einen Durchmesser von 24 mm und eine Dicke von 12,5 Mikrons. Auf der einen Oberfläche war ein mäanderförmig verlegter elektrischer Leiter aus Aluminium aufgedruckt, dem ein wellenförmiger Verlauf durch insgesamt 46 Ausbuchtungen mit einem jeweiligen Krümmungsradius von 2 mm und einer jeweiligen Höhe von 0,4 mm gegeben war. Durch diese grosse Vielzahl von kuppeiförmigen Ausbuchtungen wurde eine völlig störungsfreie Klangwiedergabe erhalten, was hauptsächlich auf die Abwesenheit "geteilter Resonanzen" zurückzuführen ist, dadurch bedingt, daß eine solche grosse Vielzahl von Ausbuchtungen doch die Abstände wesentlich vergleichmässigt, die von den elektrischen Leitern bezüglich der gegenüberliegenden Dauermagnete eingehalten werden. Weiterhin wird durch eine solche Vielzahl solcher Ausbuchtungen auch sichergestellt, daß der Schwingungszustand der Membrane weitgehend vergleichmässigt wird, weil die Ausbuchtungen auch die mit elektrischen Leitern unbelegten Flächenbereiche im Sinne einer Versteifung auswirken, so daß nicht mehr die starke Differenz zu den mit den elektrischen Leitern belegten Plächenbereichen vorliegt. Während unter Hinweis auf die Figur 5 bei den bekannten Membranen im hörbaren Frequenzbereich eine Vielzahl ausge-r prägter Spitzen B im Kurvenverlauf der Ausgangs-Klangstärke auftreten, wird im gleichen Frequenzbereich für die erfindungsgemässe Membrane ein Kurvenverlauf A erhalten, der ziemlich ausgeglichen ist und insbesondere keine solche ausgeprägten Spitzen hat. Es ist damit nachgewiesen, daß eine mit den erfindungsgemässen Ausbuchtungen versehene Membrane eine im Vergleich zu den bekannten Ausführungen wesentlich verbesserte

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Klangwiedergabe sicherstellt. Dabei muß abschliessend noch bemerkt werden, daß die vorteilhaften Auswirkungen solcher kuppeiförmiger Ausbuchtungen nicht an einen bestimmten Verlauf der elektrischen Leiter gebunden ist und auch nicht an eine bestimmte Formgebung der Membrane, die im übrigen außer für Lautsprecher und Mikrophone auch dafür andere elektroakustische Wandler benutzbar ist.

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Claims

Ansprüche

(±J Membrane für einen elektroakustischen Wandler, die aus einem nichtmagnetischen Isoliermaterial besteht und an der einen Oberfläche mit einer Reihe elektrischer Leiter versehen ist, die vorzugsweise Zickzack- bzw. mäanderförmig verlegt sind und dabei im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Abschnitte haben, dadurch gekennzeich net, daß auf der Seite der elektrischen Leiter (40) eine Vielzahl kuppeIförmiger Ausbuchtungen (50) vorgesehen ist, welche jeweils von maximal zwei benachbarten Abschnitten der Leiter überquert sind.
2. Membrane nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichn e t , daß jede kuppeiförmige Ausbuchtung (50) mindestens einen und höchstens zwei der parallelen Abschnitte einer mäanderförmig verlegten Reihenanordnung der elektrischen Leiter (40) erfasst.
3. Membrane nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die kugpelförmigen Ausbuchtungen (50) in einer gleichmässigen Flächenverteilung angeordnet sind.
4. Membrane nach Anspruh 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kuppeiförmigen Ausbuchtungen (50) innerhalb einer von einem randseitigen Stützring (20) der Membrane (lO) umgebenen Fläche (30) ausgebildet sind.
5. Membrane nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet , daß die kuppeiförmigen Ausbuchtungen (50) eine kreisförmige oder elliptische Grundfläche haben.

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