DE2503863C2 - Kalottenlautsprecher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kalottenlautsprecher mit einem einen Luftspalt aufweisenden Magneten, in dessen Luftspalt eine Schwingspule untergebracht ist, mit der eine eine nach außen gekrümmte Fläche in ihrem Mittelteil aufweisende Membran mechanisch verbunden ist.

Kalottenlautsprecher der vorstehend bezeichneten Art sind als eine besondere Ausführungsform dynamischer Lautsprecher weit verbreitet. Üblicherweise ist bei einem derartigen Lautsprecher die Membran als Kugelsegment mit einem bestimmten Krümmungsradius ausgebildet. Der Umfang der betreffenden Membran ist an einem Rahmen mittels eines flexiblen Materialrandes befestigt. Aus diesem Grunde sind Teile der Membran nahe des Membranumfangs weniger steif und daher stärker flexibel. Dies hat zur Folge, daß bei einem derartigen Lautsprecher in einigen Membranbereichen geteilte Schwingungen in höheren Frequenzbereichen von beispielsweise über 1 kHz auftreten, was indessen zu einer Klangeverzerrung führt. Daher treten bei einem Lautsprecher der betreffenden Art unerwünschte Spitzenwerte in der Nähe der oberen Grenzfrequenz des Frequenzgangs auf. Andererseits zeigen derartige Lautsprecher eine geringe Richtwirkung.

Es ist nun zwar auch schon ein dynamischer Lautsprecher bekannt (US-PS 31 90 389), bei dem die von einem Schwingspulenträger nach außen verlaufende Membranfläche sowohl nach außen als auch nach innen gekrümmte Flächen aufweist. Durch diese Formung der Membran läßt sich zwar ein relativ wirksamer Tieftonlautsprecher bauen; die betreffenden Maßnahmen sind indessen nicht für die Formung der Membran eines Kalottenlautsprechers vorgesehen.

Es ist nun schon ein als Hochtonlautsprecher dienender Kalottenlautsprecher bekannt (DE-AS 21 IO 466), der eine Kunststoffmembran aus einem etwa halbkugelförmig geformten inneren und einem daran anschließenden, mit stetig veränderlichem Krümmungsradius in die Horizontale übergehenden äußeren Teil und einen mit dem Dauermagnetsystem verschraubten Lautsprecherkorb aufweist Auch bei diesem bekannten Kalottenlautsprecher kann es zum Auftreten der oben bereits erwähnten geteilten Schwingungen kommen,
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie ein Kalottenlautsprecher der eingangs genannten Art auszubilden ist damit das Auftreten von zu Klangverzerrungen führenden Schwingungen zumindest weitgehend vermieden ist

Gelöst wird die vorstellend aufgezeigte Aufgabe bei einem Kalottenlautsprecher der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß an die nach außen gekrümmte Räche im Mittelteil der Membran eine nach innen gekrümmte Räche im Randbereich der Membran sich anschließt und daß der Krümmungsradius der nach außen gekrümmten Räche größer ist als der Krümmungsradius der nach innen gekrümmten Fläche.

Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß auf relativ einfache Weise ein Kalottenlautsprecher geschaffen ist bei dem das Auftreten von Klangverzerrungen durch die oben erwähnten geteilten Schwingungen zumindest weitgehend vermieden ist.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 in schematischer Darstellung eine Schnittansicht eines Kalottenlautsprechers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 2 in schematischer Darstellung eine Schnittansicht eines Kalottenlautsprechers gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und
Fig.3 eine graphische Darstellung, welche den

Übertragungsfrequenzgang des Lautsprechers nach F i g. 2 zeigt.

Wie sich aus der Zeichnung ergibt sind ein Magnet 11 mit einem im wesentlichen kreisförmigen Polstück 9 und eine entsprechende komplementäre Polplatte 12 mit einem mittigen Luftspalt 13 gegenüberliegend dem kreisförmigen Polstück 9 vorgesehen. Ein Magnetjoch 10 überbrückt den Abstand zwischen der Polplatte 12 und dem Magneten 1 1, um einen magnetischen Kreis zu erhalten.

Eine kuppeiförmige Membran 14 ist mit einer gekrümmten Hauptfläche 15 von einem Auswärtskrümmungsradius Ru sowie mit einer weiteren gekrümmten Fläche 16 mit einem Einwärtskrümmungsradius Rn anschließend an die gekrümmte Hauptfläche 15 versehen. Der Radius Rn ist kleiner als der Radius An. Der Umfang der gekrümmten Fläche 16 ist mit einem Rand 17 verbunden, der an einem Rahmen 19 befestigt ist. Der Rahmen 19 ist an der Polplatte 12 durch eine Halterung 18 befestigt. Die Membran 14 ist beispielsweise aus Papier, Aluminium, Baumwolle und einem geeigneten Bindemittel durch Erhitzen und Pressen hergestellt. Mit der Membran 16 ist ein Spulenträger 2i verbunden. An dem Spulenträger 21 ist eine Schwingspule 20 so befestigt, daß sie sich in an sich bekannter Weise in dem Luftspalt 13 befindet. Der Spulenträger 21 wird von der Halterung 18 mittels eines Dämpfers 22 an ihrer Umfangsfläche getragen. Die Membran 14 ist daher durch den Rand 17 und den Dämpfer 22 beweglich

gelagert.

Erfindungsgemäß sind, da die Membran 14 durch die eine gekrümmte Räche 15 mit einem Krümmungsradius kuppeiförmig gestaltet ist und die andere gekrümmte Räche 16 mit einem Krümmungsradius entgegengesetzt zur Krümmung der gekrümmten Fläche 15 geformt ist, die Steifigkeiten der Umfangsteile der Membran 14 erhöht Es wird eine mechanische Schwingung durch die Wechselwirkung des magnetischen Flusses vom Magneten 11 und der durch die Schwingspule 20 fliessenden Ströme erzeugt. Die mechanische Schwingung wird auf die Membran 14 getreu übertragen. Hieraus ergibt sich, daß eine geteilte Schwingung kaum stattfindet

Fig.2 zeigt eine weitere Ausfiihrungsform der Erfindung. Eine Membran 24 weist eine erste gekrümmte Fläche 25 mit einem Auswärtskrümmungsradius /?2i, eine zweite gekrümmte Fläche 26 mit einem Einwärtskrümmungsradius R22 anschließend an die erste gekrümmte Fläche 25 und eine dritte gekrümmte Räche 27 mit einem Auswärtskrümmungsradius R23 anschließend an die zweite gekrümmte Fläche 26 auf. Der Radius R23 ist kleiner als der Radius Rn- Die anderen Teile in Fig.2, die den Teilen von Fig. 1 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugsziffern bezeichriet und werden daher hier nicht näher beschrieben. Die Steifigkeit der Membran 24 gemäß der Ausführungsform nach F i g. 2 ist größer als diejenige der Membran 14 gemäß der Ausführungsform nach Fig. 1.

FIg.3 zeigt die Frequenzkurve (Kurve a) des dynamischen Lautsprechers bzw. Kalottenlautsprechers mit der Membran 24 gemäß der Ausführungsform nach Fig.2. Die Kurve a ist in der Nähe der oberen Grenzfrequenz, nämlich in der Nähe von 0,8 kHz, nahezu flach. Die geteilte Schwingung ist daher gedämpft Die Kurve b zeigt die Frequenzkurve des betreffenden Lautsprechers mit der herkömmlichen kuppeiförmigen Membran, bei welcher das Schwingloch bzw. Tal in der Nähe von 0,8 kHz liegt oder die Scheitelwerte vor und hinter 0,8 kHz liegen. Außerdem treten viele geteilte Schwingungen im Bereich der hohen Frequenzen über 1 kHz auf.

Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich um Kalottenlautsprecher bzw. um dynamische Lautsprecher für tiefe Töne. Die Erfindung kann jedoch auch auf dynamische Lautsprecher für mittlere Tonhöhen und hohe Töne ang< wendet werden, und die gleichen Wirkungen wie bei den vorerwähnten Ausführungsformen können erzielt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Kalottenlautsprecher mit einem einen Luftspalt (13) aufweisenden Magneten (10,11,12), in dessen Luftspalt (13) eine Schwingspule (20) untergebracht ist, mit der eine eine nach außen gekrümmte Fläche (15; 25) in ihrem Mittelteil aufweisende Membran (14; 24) mechanisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die nach außen gekrümmte Räche (15; 25) im Mittelteil der Membran (14; 24) eine nach innen gekrümmte Räche (16; 26) im Randbereich der Membran (14;

24) sich anschließt und daß der Krümmungsradius (Rn; Rn) der nach außen gekrümmten Räche (15;

25) größer ist als der Krümmungsradius (R_n; Rn) der nach innen gekrümmten Räche (16; 26).

2. Kalottenlautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach innen gekrümmte Räche (16) den Randbereich der Membran (14) bildet.

3. KalottetJautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (24) eine weitere, nach außen gekrümmte Räche (27) aufweist die sich an die genannte, nach innen gekrümmte Fläche (26) anschließt.

4. Kalottenlautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die im Mittelteil der Membran (14; 24) vorgesehene, nach außen gekrümmte Fläche (15; 25) einen Hauptteil der Membran (14; 24) bildet