DE2604888A1

DE2604888A1 - Lautsprecher

Info

Publication number: DE2604888A1
Application number: DE19762604888
Authority: DE
Inventors: Saad Zaghloul Mohamed Gabr
Original assignee: A R D ANSTALT
Current assignee: A R D ANSTALT
Priority date: 1975-02-10
Filing date: 1976-02-07
Publication date: 1976-08-19
Also published as: FR2300477B1; CA1094678A; NL7601328A; FR2300477A1; JPS51146221A

Description

(Für diese Anmeldung werden die Prioritäten aus den englischen Anmeldungen No. 5 635/75 vom Io. Februar 1975, No. 7 914/75 vom 25. Februar 1975 und No. 11 776/75 vom 2o. März 1975"in Anspruch genommen.) ^β

Lautsnrecher

Die Erfindung bezieht sich auf Lautsorecher und insbesondere auf verbesserte Anordnungen zum Antrieb der Lautsprechermembrane.

Die Erfindung sieht an eine.η Lautsprecher mit einem Rahmen , an diesem angeordnete Magneteinrichtungeri, einer Membranbaugruppe und einer diese beweglich in dem Rahmen lagernden Aufhängeexnrichtung vor, daß die Membranbaugruppe eine Membrane und eine Hülse hat, die sich koaxial vqn einer Seite derselben zu der Magneteinrichtung an oder neben der Aufhängeeinrichtung erstreckt, wobei der Rahmen im wesentlichen

die Gesamtheit der anderen Seite der Membrane freiläßt, und eine Schwingspule an der Hülse innerhalb des Magnetfeldes

der Magneteinrichtung vorgesehen ist.

Weil die Antriebskraft der Schwingspule an oder neben der Aufhängung aufgebracht wird anstatt mehr zentral, wird die

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Tendenz der Membrane zu einer geringeren Auslenkung am Umfang vermindert. Die Erzeugung von harmonischen Oberschwingungen durch die Membranverformung wird vermindert und eine in grösserem Maße gesteuerte Dämpfung und eine höhere Wirksamkeit werden erreicht. Vorzugsweise hat die Membranbaugruppe eine innere Hülse, die sich koaxial von einer Seite der Membrane zu der Magnetanordnung erstreckt, und ein rohrförmiges Teil weitet sich nach außen von der inneren Hülse zu der Membrane auf. Die Membranbaugruppe ist daher ohne große Gewichtssteigerung verfestigt, und die innere Hülse kann darüber hinaus eine zweite Schwingspule tragen, wodurch ferner sichergestellt ist, daß sich die Membrane über ihre gesamte Fläche mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt. Zweckmäßig ist der Raum zwischen der Membrane, der inneren Hülse und dem rohrförmigen Teil mit einem geschäumten Kunststoffmaterial gefüllt, um zur Eliminierung von Resonanzschwingungen innerhalb der Membranbaugruppe beizutragen.

Der Lautsprecher kann vorteilhaft Mittel, die ein von der Bewegung der Membranbaugruppe abhängiges Ausgangssignal liefern, und Regelmittel enthalten, die auf das Ausgangssignal ansprechen, um ein Regelsignal zur Beeinflussung der Bewegung der Membranbaugruppe zu liefern. Die Erfindung schafft auch vorteilhaft einen Lautsprecher mit einem Rahmen,einer Membranbaugruppe, einer diese beweglich in dem Rahmen lagernden Aufhängeeinrichtung, einer Magneteinrichtung an dem Rahmen und !wenigstens einer Schwingspule an der Membranbaugruppe innerhalb des Magnetfeldes der Magneteinrichtung, wobei Einrichtungen zur Lieferung eines Ausgangssignals in Abhängigkeit von der Bewegung der Membranbaugruppe und Regeleinrichtungen, die auf das Ausgangssignal zur Lieferung eines Steuersignals zwecks Beeinflussung der Bewegung der Membranbaugruppe ansprechen, vorgesehen sind.

So wird es möglich, sicherzustellen, daß sich die Membranbaugruppe nur innerhalb eines optimalen Bereiches von Stellungen

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bewegt. Wenn somit die Baugruppe durch eine übermäßige Kraft angetrieben würde, könnte die Hülse oder der Spulenkömer, auf die die Schwingspule gewickelt ist, mit der Magneteinrichtung in Anlage kommen und so die Membranauslenkung bzw. den Membranausschlag mit einem nachteiligen Effekt auf die Qualität der Klangwiedergabe und d_er Möglichkeit einer Lautsprecherbeschädigung begrenzen. Das Regelsignal kann zur Steuerung eines Verstärkers , der die Schwingspule oder -spulen antreibt, damit die Antriebsleistung beschränkt wird und/oder zwecks Aufbringung einer Vorspannung auf die Membranbaugruppe, angewendet werden, um eher solchen übermäßigen Verstärkerantriebsleistung entgegenzuwirken und dadurch eine gleichförmige Arbeitsweise sicherzustellen.

Das Regelsignal kann zusätzlich oder statt dessen angelegt werden, um die Wellenform des Antriebsignals zu ändern. Beispielsweise kann der Wellenverlauf bzw. die Wellenform gegenüber der Grundbezugslinie bzw. Basislinie zwecks Angleichung bzw. Entzerrung oder zur Einführung einer gewünschten Asymmetrie im Wellenverlauf verschoben werden, d.h. um eine Gleichförmigkeit oder eine gewünschte Ungleichförmigkeit der Amplitude zwischen den positiven und negativen Teilen zu erhalten. Eine solche Änderung der Wellenform kann, wenn es sachdienlich ist, mit einer Gesamtreduzierung der Amplitude kombiniert werden. Diese Regelwirkungen an dem zum Antrieb des Lautsprechers zugeführten Signal sind hinsichtlich der sich ergebenden Membranbewegung natürlich äquivalent z-u der Vorspannung, die direkt auf die Membrane aufgebracht wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt sind.

In der Zeichnung zeigen:

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Fig. 1 und 2 : Seitenansichten zweier erfindungs-

gemäßer Lautsprecherausführungen im Schnitt, jeweils schematisch dargestellt, wobei die jeweiligen Vorspannmittel in einer vereinfachten Form als Blockschaubild gezeigt sind.

Gemäß Fig. 1 hat der erste Lautsprecher Io eine Membranbaugruppe, die aus üblichen Materialien hergestellt sein kann und eine kreisförmige oder elliptische im wesentlichen ebene Membrane 12 besitzt. Der Ausdruck "im wesentlichen ebene¹ erfaßt nicht nur genau ebene Konstruktionen, sondern auch solche mit einer leichten Gesamtkrümmung und/oder ringförmigen oder radialen Wellungen. Die Membrane 12 ist mittels einer flexiblen, gewellten bzw. geriffelten Aufhängeeinrichtung 14 in einem umgebenden, starren Rahmen 16 gelagert, in den die Permanentmagneteinrichtung 17 eingebaut ist, die bei 15 mit einer öffnung versehen sein kann. Die Magneteinrichtung besitzt einen oder zwei Magnete, die eil starkes Magnetfeld über ein konzentrisches Paar ringförmiger Ausnehmungen 18 und 19 erzeugen, in denen die Spulen 2o und 22 aufgenommen sind. Diese sind jeweils auf konzentrische innere und äußere Hülsen oder Spulenkörper 24 und 26 gewickelt. Die innere Hülse 24 ragt koaxial von der Membrane 12 vor und versieht diese mit einer strukturellen Abstützung. Die äußere Hülse 26 erstreckt sich vom Umfang der Membrane 12, d.h. sie ragt neben der Aufhängung 14 vor. Die Membranbaugruppe ist mit weiterer struktureller Verstärkung durch einotsich nach außen erweiternden oder kegelförmigen Teil 28 versehen, der sich von dem Umfang oder einer Stelle nahe des Umfangs der Membrane 12 zu der inneren Hülse 24 erstreckt. Der Teil 28 ist kegelstumpfförmig, aber, er kann stattdessen beispielsweise nach einer Exponentialkurve gewölbt sein. Eine (nicht gezeigte) Hilfsaufhängung für die Membranbaugruppe kann neben der Stelle angeordnet sein, an welcher die oder jede Hülse bzw. Spulenkörper sich in seine ringförmige Ausnehmung erstreckt.

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Der ringförmige Raum 29 zwischen der Membrane 12, der Hülse und dem verstärkenden Teil 28 kann abgedichtet werden, aber der Teil 28 kann mit einer Öffnung versehen oder perforiert sein. Resonanzschwingungen werden jedoch vorzugsweise durch Ausfüllen des Raumes mit einem leichten Füllmaterial, beispielsweise einem geschäumten Kunststoffmaterial, vermieden.

Im Gebrauch kann ein Antriebssignal von einem Verstärker 3o, dem am Eingang 31 ein zu reproduzierendes Signal zugeführt wird, an beide Spulen 2o und 22 angelegt werden, um eine Lautsprecherklangwiedergabe hoher Qualität zu erreichen. Das Antriebssignal kann stattdessen wie gezeigt nur an die äußere Spule 22 angelegt werden und die innere Spule 2o kann dann fortgelassen werden. Vorzugsweise besitzt jedoch die Spule 2o zwei unabhängige Wicklungen. Der Ausgang einer derselben, der für die Bewegung der Membranbaugruppe maßgeblich ist, wird mit einer Reglereinheit 32 mit einem Regelverstärker 34 verbunden. Das Ausgangssignal der Einheit 32 wird an die zweite unabhängige Wicklung angelegt, um die Membranbaugruppe in einer Weise und für einen Zweck, wie oben beschrieben, mit einer Vorspannung zu versehen. Zusätzlich, wie gezeigt, oder stattdessen wird das Ausgangssignal eines Ausganges der Einheit 32 zur Steuerung der Arbeitsweise des Antriebsverstärkers 3o angelegt, wiederum in der Art und zu dem Zweck, die bereits beschrieben sind.

In Fig. 2, die einen zweiten Lautsprecher Ho darstellt, sind Teile, die entsprechenden Teilen des beschriebenen Lautsprechers ähnlich sind und keiner Erläuterung bedürfen, mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 versehen. Bedeutend abgeänderte Teile sind mit Bezugszeichen der Fig. 1 vermehrt um loo bezeichnet.

Es ist ersichtlich, daß die Membranbaugruppe des Lautsprechers Ho eine zusammengesetzte Membrane hat, die von einem kreisförmigen oder elliptischen Teil 112 und einem äußeren ringförmigen

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TEiI 127 des Verstärkungsteiles 128 gebildet wird, der zwischen seiner Verbindung mit dem Teil 112 und der Aufhängung 114 liegt. Die äußere Hülse 26 ist an der oder neben der Aufhängung mit diesem äußeren ringförmigen Teil 127 verbunden. Der Lautsprecher Ho ist auch mit einer abweichenden Anordnung der Vorspannungsmittel gegenüber denen ausgerüstet, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben sind. Das Verstärkerantriebssignal wird wiederum nur an die äußere Spule 22 angelegt und die innere Spule 2o wird verwendet, um ein Signal zu erzeugen, das für die Bewegung der Membranbaugruppe repräsentativ ist. Dieses Signal wird durch eine einfache Regeleinheit 4o mit einem einstellbaren Dämpfungsglied 41 und einem Gleichrichter 42 direkt an die Spule 22 angelegt.

Es ist ersichtlich, daß ein für die Membranbewegung repräsentatives Signal in anderer Weise als von einer Hilfsppule, beispielweise kapazitiv gewonnen wenden kann, und daß dieses Signal nach einer geeigneten Behandlung, beispielsweise Verstärkung oder Dämpfung bzw. Entzerrung, zur Beeinflussung der Bewegung der Membranbaugruppe in einer oder mehreren der beschriebenen Weisen angelegt weiden kann, insbesondere" durch Zuführung zu einer zweiten Hilfswicklung oder zu der Schwingspule oder zu einer oder beiden Schwingspulen, wenn zwei vorgesehen sind, oder durch Verwendung zur Regelung eines Hauptverstärkers, der ein Antriebssignal zu der Schwingspule oder den Schwingspulen liefert. Diese oder jede Hilfswicklung kann an einer zweckmäßigen Stelle an der Membranbaugruppe angeordnet und beispielsweise koaxial innerhalb der oder um die Schwingspule gewickä.t sein.

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Claims

DIPL.-ING. O. R. KRETZSCHMAR ₂ „amburg ι

BEIM STROHHAUSE PATENTANWALT RUF 0*0/2*67*3

K/Gö 5o21

A. R. D. Anstalt 6. Februar 1976

Vaduz/Liechtenstein

Fat ent ansprüche

Lautsprecher mit einem Rahmen, an diesem angeordnete Magnet einrichtungen, einer Membranbaugruppe und einer diese beweglich in dem Rahmen lagernden Aufhängeeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranbaugruppe eine Membrane (12,112) und eine Hülse (26) hat, die sich koaxial von einer Seite derselben zu der Magneteinrichtung (17) an oder neben der Aufhängeeinrichtung (14) erstreckt, wobei der Rahmen (16) im wesentlichen die Gesamtheit der anderen Seite der Membrane (12,112) freilässt, und eine Schwingspule (22) an der Hülse (26) innerhalb des Magnetfeldes der Magneteinrichtung (17) vorgesehen ist.
2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ' die Membranbaugruppe eine innere Hülse (24), die sich koaxial von einer Seite der Membrane (12,112) zu der Magnetanordnung (17) erstreckt, und ein rohrförmiges !Teil (28, 128) hat, das sich nach aussen von der inneren Hülse (24) zu der Membrane (28,128) aufweitet.
3. Lautsprecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass die innere Hülse (24) eine zweite , " .· spule (2o) in dem Feld der Magneteinrichtung (17) trägt.

DRESDNER BANK (BLZ 200 000 00) KONTO-NR. 9 229 371 · POSTSCHECK HAMBURG (BLZ StOOIOO2O> NR. 193766 - ao0

Θ0983Α/07Α5

- Z-
4. Lautsprecher nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane im wesentlichen eben ist.
5. Lautsprecher nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum (29) zwischen der Membrane (12,112), der inneren Hülse (24) und dem rohrförmigen Teil (28,128) mit einem geschäumten Kunststoffmaterial gefüllt ist.
6. Lautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel (2o), die ein von der Bewegung der Membranbaugruppe abhängiges Ausgangssignal liefern und Regelmittel (32,4o) enthalten, die auf das Ausgangssignal ansprechen und ein Regelsignal zur Beeinflussung der Bewegung der Membranbaugruppe liefern.
7. Lautsprecher, insbesondere nach Anspruch 1, mit einem Rahmen, einer Membranbaugruppe, einer diese beweglich in dem Rahmen lagernden Aufhängeeinrichtung, einer M-agneteinrichtung an dem Rahmen und wenigstens einer Schwingspule an der Membranbaugruppe innerhalb des Magnetfeldes der Magneteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass Einrichtungen (2o) zur Lieferung eines Ausgangssignals in Abhängigkeit von der Bewegung der Membranbaugruppe (12, 112, 24, 28, 128) und Regeleinrichtungen (32, 34, 4o, 41, 42), die auf das Ausgangssignal zur Lieferung eines Steuersignals zwecks Beeinflussung der Bewegung der Membranbaugruppe ansprechen, vorgesehen sind.
8. Lautsprecher nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen, die das Ausgangssignal liefern, eine Hilfsspule (2o) an der Membranbaugruppe und in dem Feld des Permanentmagneten (17) besitzen.
9. Lautsprecher nach Anspruch 6, 7 oder 8 in Verbindung mit einem Verstärker zur Zuführung eines Antriebsauagangs-

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. j.

signals zu der oder den Lautsprecher-Schwingspulen, gekennzeichnet durch Einrichtungen (32,34) zur Anlegung des Steuersignals zur Beeinflussung der Arbeitsweise des Verstärkers (3o).
10. Lautsprecher nach Anspruch 6, 7» 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (4o) Mittel (4-1,42)
zum Gleichrichten und wahlweise einstellbarer Veränderung des Ausgangssignals aufweist.
11. Lautsprecher nach Anspruch Io, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung (32) Mittel (34) zur Verstärkung des Ausgangssignales enthält.
12. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, dass wenigstens eine Vorspannungsspule (2o) an der Membranbaugruppe (24,112,128) in dem Feld des Magneten (17) und Einrichtungen (4o) zur Zuführung des Steuersignales zu der oder Jeder Vorspannungsspule vorgesehen sind.

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