DE2712183A1 - Akustischer wandler, insbesondere breitbandlautsprecher - Google Patents

Akustischer wandler, insbesondere breitbandlautsprecher

Info

Publication number
DE2712183A1
DE2712183A1 DE19772712183 DE2712183A DE2712183A1 DE 2712183 A1 DE2712183 A1 DE 2712183A1 DE 19772712183 DE19772712183 DE 19772712183 DE 2712183 A DE2712183 A DE 2712183A DE 2712183 A1 DE2712183 A1 DE 2712183A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coil
pole piece
converter according
cone
diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19772712183
Other languages
English (en)
Inventor
Burton Adams Babb
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BABBCO Ltd
Original Assignee
BABBCO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/669,315 external-priority patent/US4115667A/en
Application filed by BABBCO Ltd filed Critical BABBCO Ltd
Publication of DE2712183A1 publication Critical patent/DE2712183A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02Details
    • H04R9/022Cooling arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02Details
    • H04R9/04Construction, mounting, or centering of coil
    • H04R9/046Construction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/06Loudspeakers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10General applications
    • H04R2499/13Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R31/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
    • H04R31/006Interconnection of transducer parts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Audible-Bandwidth Dynamoelectric Transducers Other Than Pickups (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Description

Akustischer Wandler, insbesondere Breitbandlautsprecher
Die Erfindung bezieht sich auf einen akustischen Wandler und insbesondere auf einen dynamischen Lautsprecher, der in einem breiten Band der Hörfrequenzen arbeitet.
übliche "hi-f!"-Lautsprechersysteme verwenden mehrere Treiber, von denen jeder innerhalb eines Bereiches des hörbaren Frequenzbandes wirksam ist. Die elektrischen Eingangssignale für das System werden mittels elektronischer Filter, die als Übergangsnetzwerk bezeichnet werden, auf die verschiedenen Treiber aufgeteilt. * ·*
Bei dem erflndungsgemäBen wird ein einzelner Treiber als Wandler für im wesentlichen das gesamte hörbare Frequenzband vor-
709840/OB11
-Jt-
gesehen, und mit einem derartigen Lautsprecher werden verschiedene Vorteile erzielt. So läßt sich dieser Lautsprecher billiger herstellen, und er ist kompakter und weniger kompliziert im Aufbau. Durch die Vermeidung von Störungen, die sich um die Uberdeckungsfrequenzen zwischen mehreren Treibern ergeben, wird der abgestrahlte Schall verbessert.
Die breitbandige Empfindlichkeit des erfindungsgemäßen Lautsprechers wird durch eine Anzahl von Faktoren erreicht. So sind auf dem Lautsprecherkegel und der Staubkappe eine Anzahl verbesserter Rippen vorgesehen, durch die es möglich wird, einen Kegel aus ausreichend leichtem Papier aufzubauen, der sich bei hohen Frequenzen bewegt und trotzdem ausreichend stabil ist, um bei niedrigen Frequenzen eine hohe Leistung zu erzeugen. Durch die Rippen wird der Bereich des Kegels und der Staubkappe, der hohe Frequenzen abstrahlt, erheblich ausgedehnt sowie eine Phasenkohärenz der Abstrahlung von diesen Bereichen sichergestellt. Die übliche hintere Aufhängung für die Bewegung der Teile eines Lautsprechers, die sogenannte Spinne bzw. Zentrierungsfeder, ist durch eine verbesserte Halterung ersetzt, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 24 29 464.2 beschrieben ist. Die Masse der Zentrierungsfeder und die zugehörige Hochfrequenzimpedanz sind ausgeschaltet. Die hintere Aufhängung gemäß der Erfindung hat eine unendliche reziproke Steifigkeit und gestattet große Kegelauslenkungen,
Ϊ09840/0811
wie sie bisher mit kleinen Lautsprechern nicht möglich waren, und trotzdem ergibt sich ein erheblich verbessertes Verhalten bei niedrigen Frequenzen.
Der erfindungsgemäße Wandler hat außerdem einen guten Wirkungsgrad. Beim Bau von LautSprechersystemen für ein Gehäuse bestimmter Größe ergibt sich ein Zusammenhang zwischen der Mittelbereichwirksamkeit des Systems und seinem Frequenzverhalten bzw. der Bandbreite. Der erfindungsgemäße Lautsprecher ermöglicht eine erhebliche Verbesserung der Wirksamkeit für ein gegebenes Gehäusevolumen und eine gegebene Bandbreite. Dies wird im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Masse der bewegbaren Teile des Treibers erheblich verringert wurde. Zusammen mit der Massenverringerung wurde es möglich, die für die Schwingspule und den Magneten erforderliche elektromagnetische Antriebskraft zu verringern, wodurch die untere Grenzfrequenz zu tieferen Werten verschoben wurde.
Eine nennenswerte Verringerung der bewegbaren Masse ist bereits bei dem Lautsprecher gemäß deutscher Patentanmeldung P 24 29 464.2 erreicht. Die dort beschriebenen Rippen ermöglichen die Verwendung leichteren Papiers für den Lautsprecherkegel. Eine Kantenumrollung und ein Lager ermöglichen eine neue vordere und hintere Aufhängung mit geringer Reibung und großer reziproker Steifigkeit entsprechend der geringen Masse des Kegels.
709840/0811
- V-
Bei dem erfindungsgemäßen Lautsprecher ist eine weitere erhebliche Verringerung der bewegbaren Masse erreicht worden. Der Lautsprecherkegel und die Rippen sind wesentlich leichter als bei dem Lautsprecher gemäß deutscher Patentanmeldung P 24 29 46 4.2, und es wurde eine neue Spulenanordnung mit geringer Masse verwendet. Durch die neue Form der Rippen auf der Staubkappe und dem Lautsprecherkegel ergibt sich eine zusätzliche Stabilität für die Form des sich bewegenden Teils im Lautsprecher. Dies ist besonders wichtig, da die Spulenanordnung mit geringer Masse verhältnismäßig flexibel ist. Ferner ist in diesem Zusammenhang die Verwendung einer elastischen Lagereinrichtung für die Spulenanordnung wichtig, die die Form und die fluchtende Ausrichtung der Spulenanordnung trotz ihrer Flexibilität aufrechterhält.
Ein zusätzlicher Betriebsvorteil des erfindungsgemäßen Lautsprechers ist in seinem verbesserten Einschwingverhalten zu sehen. Dies ist eine unmittelbare Folge der verringerten Masse der bewegbaren Teile sowie der vergrößerten Ubertragungsgeschwindigkeitseigenschaften der verbesserten Rippen.
Insgesamt betrifft die Erfindung einen dynamischen Wandler, insbesondere Lautsprecher, der im wesentlichen das gesamte hörbare Frequenzspektrum wandeln und abstrahlen kann, wobei sich ein guter Wirkungsgrad, ein gutes Einschwingverhalten und eine gute Leistungsaufnahme ergibt. Der Lautsprecher hat
709840/0811
-Sf-
ein magnetisches Mittelpolstück, das von einer besonders leichten Spulenanordnung umgeben ist. Der Lautsprecherkegel, der eine sehr geringe Masse hat, ist mit einem Ende der Spulenanordnung gekoppelt, und auf dem anderen Ende der Spulenanordnung befindet sich eine Staubkappe. Schallübertragungsrippen erstrecken sich entlang der Fläche des Kegels und der Staubkappe. Die hintere Aufhängung des Lautsprechers wird von einem Lager gebildet, das sich auf der Spulenanordnung befindet und eine glatte Oberfläche hat, die elastisch um das Mittelpolstück angeordnet ist, um mit diesem in Gleitberührung zu stehen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Kombination von Schallübertragungsrippen mit einem Lautsprecherkegel und einer vorstehenden Staubkappe. Die sich ergebende Einheit hat eine wesentlich verbesserte Steifigkeit und gute Abstrahleigenschaften für hohe Frequenzen, verglichen mit entsprechenden Einheiten üblichen Aufbaus und Gewichtes.
Ferner betrifft die Erfindung eine neue hintere Aufhängung für einen akustischen Wandler mit einer um ein Mittelpolstück angeordneten Spulenanordnung. Die Aufhängung besteht aus einer Lagereinrichtung an der Spulenanordnung, welche eine glatte, elastische Oberfläche um das Mittelpolstück bildet, um mit diesem in Gleitberührung zu stehen. Insbesondere weist die Lagereinrichtung ein das Mittelpolstück umgebendes und mit ihm in Be-
709840/0811
rührung stehendes Band auf. Die sich ergebende Aufhängung hat eine hohe reziproke Steifigkeit und gestattet große Auslenkungen der Spulenanordnung. Ferner ergibt sich eine sehr flexible und leichte Spulenanordnung bezüglich des Mittelpolstückes.
Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung einer Spulenanordnung geringer Masse mit der vorstehend beschriebenen neuen Lagereinrichtung. Bei diesem Verfahren werden die Enden eines Bandes zur Bildung eines Zylinders mit einem ersten Durchmesser miteinander verbunden. Aus einem Papierstreifen wird konzentrisch zum und in Berührung mit dem Band ein Zylinderelement hergestellt. Eine Schwingspule wird auf mindestens eine der gebildeten Zylinderflächen aufgewickelt. Das Band wird an einem Ende des Zylinders auf einen zweiten, kleineren Durchmesser wärmegeschrumpft, während das andere Ende des Zylinders seinen ersten Durchmesser behält. Das den geringeren Durchmesser aufweisende Ende bildet die Gleitfläche für das Lager.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Lautsprecher gemäß der Erfindung.
Figur 2 zeigt eine Vorderansicht des Lautsprechers aus Figur 1
709840/081 1
Figur 3 zeigt einen Schnitt durch den Lautsprecher gemäß Figuren· 1 und 2, wobei das bewegbare System sich nahe der vorderen Grenze seiner normalen Auslenkung befindet.
Figur 4 zeigt eine maßstäbliche Teildarstellung aus dem Schnitt gemäß Figur 3, wobei insbesondere der Spulenaufbau des Lautsprechers und sein Magnetspalt zu erkennen sind.
Figur 5 zeigt in einem maßstäblichen, gestreckten Teilschnitt die Lagerung der Spulenanordnung.
Figur 6 zeigt in einem maßstäblichen Schnitt eine Rippe des Lautsprecherkegels.
Figur 7 zeigt in einer Seitenansicht einen Kern zur Herstellung der Lautsprecherspule.
Figur 8 zeigt in einer Seitenansicht den Kern mit einem aufgegebrachten Band.
Figur 9 zeigt in einer Seitenansicht den Kern nach dem Aufbringen eines Papierstreifens auf das Band.
Figur 10 zeigt in einem gestreckten Teilschnitt die Beziehung zwischen dem Papier und dem Band gemäß Figur 9.
Figur 11 zeigt in einer Seitansicht den Kern nach dem teilweisen Wickeln der Schwingspule.
709840/0811
«-Figur 12 zeigt in einem gestreckten Teilschnitt die Wicklung gemäß Figur 11.
Figur 13 zeigt in einer Seitenansicht den Kern nach dem Wikkeln der Schwingspule.
Figur 14 zeigt in einem gestreckten Teilschnitt die Wicklung gemäß Figur 13.
Figur 15 zeigt das Aufbringen eines Klebstoffs auf den Aufbau gemäß Figur 14.
Figur 16 zeigt die Wirkung der Wärmebehandlung des Aufbaus gemäß Figur 15.
Figur 17 zeigt in einer Teilansicht einen fertigen Spulenaufbau von hinten.
Figur 18 zeigt in einem gestreckten Teilschnitt vergleichbar mit Figur 15 ein anderes Ausführungsbeispiel für das Herstellungsverfahren und den Spulenaufbau gemäß der Erfindung.
Figur 19 zeigt in perspektivischer Darstellung einen vollständigen Spulenaufbau.
Figur 1 zeigt das Äußere eines erfindungsgemäßen Lautsprechers 30. Am hinteren Teil des Lautsprechers ist eine Magnetvorrich-
709840/0811
tung 21 vorgesehen, auf der ein Rahmen oder Korb 32 befestigt ist, in dem ein aus Papier bestehender Lautsprecherkegel 34 aufgehängt ist. Vom Kegel und einer Staubkappe 72 erstrecken sich Rippen 38, deren Verteilung deutlicher in der Vorderansicht gemäß Figur 2 zu erkennen ist.
Der Innenaufbau des Lautsprechers ist in der im wesentlichen maßstabsgetreu gezeichneten Figur 3 dargestellt. Die Magnetvorrichtung 31 ist aus drei Teilen zusammengesetzt. Eine Magnetplatte 40 mit einer zylindrischen Öffnung 42 ist derart magnetisiert, daß sich ein Pol auf der Oberfläche 44 der Platte und der andere Pol auf der Oberfläche 46 befindet. Das Polstück hat einen Plattenbereich 50, der an der Fläche 44 der Magnetplatte anliegt, und ein zylindrisches Mittelpolstück 52, das sich durch die Öffnung 42 erstreckt. Ein plattenförmiges Polstück 54 liegt an der Fläche 46 der Magnetplatte 40 an. Das Polstück 54 hat eine zylindrische Öffnung 56, durch die sich das Mittelpolstück 52 erstreckt. Die Magnetflußlinien von der Magnetplatte 40 erstrecken sich über die Flächen 44 und 46, durch die Polstücke 48 und 54 und über den ringförmigen Luftspalt 58, der zwischen dem Polstück 54 und dem Mittelpolstück 52 gebildet ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat der Luftspalt 58 eine Stärke von 1,2 mm, und der Durchmesser des Mittelpolstücks beträgt 35,6 mm. Die beweglichen Teile des Lautsprechers, d.h. die Spulenanordnung 59 und die Kegelanordnung mit dem Kegel 34, der Staubkappe 72 und den Rippen 38 sind in Figur 3 ver-
709840/0811
glichen mit Figur 4 in einer vorderen Stellung ihrer Bewegungsbahn gezeigt.
In Figur 4 ist die Spulenanordnung 59 dargestellt, die sich im Luftspalt 58 bewegt und eine Spule 60 enthält, die teilweise auf einen Papierzylinder 62 und teilweise auf eine Teflon-Buchse 64 gewickelt ist. Das hintere Ende der Buchse 64 ist als Lagerbereich 66 ausgebildet, der in Berührung mit dem Mittelpolstück 52 steht und auf diesem gleitet. Der Lagerbereich 66 hält die Spulenanordnung 59 in fluchtender Ausrichtung im Luftspalt 58 und dient als hinteres Aufhängesystem für die bewegbare Anordnung des Lautsprechers .
Die Berührung des Lagerbereiches 66 mit dem Mittelpolstück 52 ist in Figur 5 zu erkennen, in der die Form des Lagerbereiches 66 von einem Foto abgezeichnet und der übrige Teil maßstabsgetreu gezeichnet wurde. Wie durch den Schnitt gemäß Figur 5 verdeutlicht, ist das Lager in Umfangsrichtung gewellt und bildet eine Anzahl von in Umfangsrichtung voneinander entfernten Lagerflächen, die das Mittelpolstück 52 berühren und auf ihm gleiten. Man erkennt, daß der Berührungsbereich jeder Lagerfläche 58 sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung verhältnismäßig klein ist, wobei die axiale Abmessung beispielsweise weniger als etwa 1,6 mm beträgt.
709840/0811
Wie Figur 3 zeigt, ist der Zylinder 62 am Lautsprecherkegel 34 befestigt, und der Umfang des Kegels 34 ist an einer ringförmigen, gerollten Dichtkante 70 angebracht, die vorzugsweise aus Polyurethanschaum besteht und mit ihrem äußeren Umfang am Korb 32 befestigt ist.
Die Staubkappe 72 hat im allgemeinen Kegelstumpfform, so daß die Umfangskante 74 an der Basis der konischen Fläche kreisförmig ist. Diese kreisförmige Kante 74 ist entlang ihres Umfangs mittels eines Zements oder eines Klebstoffes mit dem Lautsprecherkegel 34 verbunden.
Jede der Rippen 38 ist sowohl am Lautsprecherkegel 34 als auch an der Staubkappe 72 befestigt und so mit der Spulenanordnung gekoppelt. Die Rippen 38 sind jeweils eben und vorzugsweise aus Bahnmaterial ausgestanzt. In Figur 3 zeigt für zwei der Rippen genau deren Form der ebenen Fläche. In Figur 6 ist die Befestigung der ebenen Fläche jeder Rippe 38 normal zur Fläche des Lautsprecherkegels 34 und der Staubkappe 72 zu erkennen, wobei eine maßstabsgetreue Darstellung gewählt ist, um die maximale axiale Abmessung der Rippen bezüglich ihrer Materialstärke und der Materialstärke des Kegels erkennen zu lassen. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt die Materialstärke der Rippen 38 etwa 0,13 mm, die Materialstärke des Lautsprecherkegels 34 etwa 0,13 mm und die Höhe der Rippen 38 etwa 6,35 mm.
709840/081 1
Der Lautsprecher 30 wird wie andere elektrodynamische Lautsprecher betrieben. Ein elektrischer Strom in der Spule 60 bewirkt eine Bewegung der Einheit, die die Spulenanordnung 59, den Kegel 34, die Staubkappe 72 und die Dichtung 70 enthält. Der bewegbare Teil wird durch die Dichtung 70 am vorderen Ende und den Lagerbereich am hinteren Ende in genauer axialer Ausrichtung gehalten.
Figuren 7 bis 19 zeigen das Verfahren zur Herstellung der Spulenanordnung 59 gemäß der Erfindung. Wenn dies von Hand durchgeführt wird, wird es durch die Verwendung eines Kerns erleichtert, und die nachfolgende Beschreibung betrifft ein derartiges Verfahren. Es ist jedoch auch klar, daß das Verfahren automatisch ausführbar ist, wozu dann der Kern unnötig oder vereinfacht aufgebaut sein kann.
Figur 7 zeigt einen Kern 80, wie er für das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden kann. Er enthält koaxiale Zylinderflächen 82, 86 und 92, von denen in einem Ausführungsbeispiel die Zylinderfläche 82 einen Durchmesser 84 von 35,8 mm, die Zylinderfläche 86 einen Durchmesser 88 von 36,3 mm und die Zylinderfläche 92 einen Durchmesser 94 von 36,5 mm hatte, während die axiale Erstreckung 90 der Zylinderfläche 86 6,6 mm, die axiale Erstreckung 96 des Zylinderfläche 92 10,2 mm und die axiale Erstreckung 100 der Zylinderfläche 82 mehr als 3,2 mm betrug. Es sei darauf hingewiesen, daß der Durchmesser der Zylinderfläche 98 nur geringfügig größer als der Durchmesser 94 zu sein braucht.
709840/08 1 1
- ve -
Eine Buchse 64 mit einem Lagerbereich 66 wird aus einem Streifen Teflonband durch Wärmeschrumpfung hergestellt. Dieses Teflonband kann entweder durch Aufspaltung oder durch Extrudieren hergestellt sein, und es weist an einer Oberfläche einen Klebstoff auf. Die Darstellung in den Figuren 5 und 17, unten, zeigen ein Lager, das aus einem aufgespaltenen Band hergestellt ist. Die Wellen des Lagerbereichs 66, die in diesen Figuren dargestellt sind, wären etwas ausgeprägter, wenn das Lager aus extrudiertem Band besteht. Ein Lager aus extrudiertem Band ist etwas abriebfester als ein Lager aus aufgespaltenem Band.
Mit jeder Art von Band besteht ein Problem darin, das Schrumpfen genau zu regeln, um eine Langzeit-Wärmeschrumpfung zu vermeiden, die zu hoher Reibung führen würde. Vorzugsweise wird ein vorgespanntes Band benutzt, d.h. ein Band, das in einer Vorrichtung gestreckt wurde. Die meisten nicht verstreckten Bänder haben eine zu geringe Schrumpffähigkeit. Vor Beginn der Herstellung wird eine Probe, eines verstreckten Bandes geprüft, um die Schrumpf· eigenschaften einschließlich der maximalen Schrumpffähigkeit zu bestimmen. Die maximale Schrumpffähigkeit muß gleich oder größer sein als die zur Herstellung des Lagerbereiches 66 gewünschte Schrumpffähigkeit. Das zur Herstellung der Spulenanordnung dienende Band wird dann um den überschüssigen Betrag vorgeschrumpft, so daß es während des Herstellungsvorganges um den gewünschten Wert schrumpft.
709840/0811
Nach dem Vorschrumpfen des Bandes wird ein Bandabschnitt um die Oberfläche 86 des Kerns gelegt, wie dies in Figur 8 dargestellt ist. Dabei wird das Band 102 mit seiner den Klebstoff tragenden Fläche nach außen mit einer Kante gegen die Schulter 106 gelegt, so daß sich eine Überlappung von etwa 2,5 nun ergibt, wie sie durch die gestrichelte Linie 104 angedeutet ist. Das Band hat typischerweise eine Breite von 9,5 mm, so daß bei Anlage einer Kante an der Schulter 106 zwischen den Zylinderflächen 86 und 92 die andere Kante die Schulter 108 zwischen den Zylinderflächen 86 und 82 überlappt.
Wie in Figur 9 dargestellt, wird dann ein Papierstreifen 110 aufgewickelt, der den Zylinder 62 um die Zylinderfläche 92 bildet. Das Papier hat eine Materialstärke von etwa O,1 mm und eine Breite von etwa 11,4 mm. Der Papierstreifen 110 umgibt die Zylinderflache 92 nicht vollständig, sondern läßt zwischen seinen Enden einen Spalt 111 von etwa 2,54 mm frei. Wenn eine Kante des Papierstreifens 110 an der Schulter 112 zwischen den Zylinderflachen 92 und 98 anliegt, überlappt die andere Kante 114 das Teflonband 102. Wie Figur 1O zeigt, entspricht die Höhe der Kante 1O6 der Materialstärke des Bandes 102, nämlich 0,09 mm, so daß sich der Papierstreifen 11 glatt über das Band 102 erstreckt und an der freiliegenden Klebstofffläche des Bandes festklebt.
Nunmehr wird, wie Figuren 11 und 12 zeigen, die Spule 60 gewickelt, wozu beispielsweise ein mit Kupfer beschichteter
709840/0811
Aluminiumdraht mit einem Durchmesser von etwa 0,14 mm verwendet wird. Das Wickeln beginnt an der Kante 114 am Spalt 111 des Papierstreifens 110. Der Draht wird in einer einzigen Lage von 17 Windungen, von denen sich benachbarte jeweils berühren, nach links gewickelt, und die letzte Windung liegt nahe der Schulter 1O8.
Wie Figuren 13 und 14 zeigen, wird dann eine halbe Wicklung über die vorhandenen Wicklungen 118 zurückgeführt, und 2 1/2 Wicklungen 120 werden, an der Schulter 114 beginnend, über den Papierstreifen 110 nach rechts gewickelt. Die sich ergebende 20 Windungen aufweisende Spule eignet sich für einen 4 Ohm-Lautsprecher. Zur Vorbereitung des nächsten Bearbeitungsschrittes wird das Ende 122 des Drahtes gebogen, so daß es im Spalt 111 zwischen den Enden des Papierstreifens 110 liegt. Aus Figur 14 ergibt sich, daß dann, wenn das Ende 122 nicht im Spalt 111, sondern auf dem Papierstreifen 110 aufliegt, die Stärke der Anordnung im Bereich der Wicklungen 120 größer ist. Die Wicklungen 120 dienen zum Halten von Papier 108 und Drahtende 122 während des verbleibenden Herstellungsvorganges. Im fertigen Aufbau tragen die Wicklungen 120 zur mechanischen Befestigung und Kopplung der Teflon-Buchse 64, der Windungen der Spule 60 und des Papierstreifens 110 bei.
Nunmehr wird die Anordnung mit einem üblichen Epoxidharz 124 oder einem anderen geeigneten Material beschichtet, wie dies in Figur 15 angedeutet ist. Das Epoxidharz 124 muß sowohl am
709840/0811
-VS-
Lack des Drahtes, als auch am Papierstreifen 110 und dem Klebstoff des Teflonbandes 102 gut halten. Es ist wichtig, daß die mit Klebstoff beschichtete Seite des Bandes 102 nach außen liegt, da das Epoxidharz an dieser Klebstoffseite besser haftet. Die sich dann immer noch auf dem Kern befindende Anordnung wird in einen Ofen eingebracht und dort erwärmt, bis das Epoxidharz ausgehärtet und das Teflonband in die gewünschte Form geschrumpft ist.
Zufriedenstellendes Aushärten des Epoxidharzes sowie Schrumpfen des Teflonbandes ergab sich bei einer 8-stündigen Behandlung bei 107,2°C oder bei einer 16-stündigen Behandlung bei 93,3°C. Figur 16 zeigt das Schrumpfen des Bandes 102 bei Wärmebehandlung.
Nach dem Aushärten des Epoxidharzes 124 ist dieses hart. In einer üblichen Spule haftet der Draht an einer starren Spulenform, die die Bewegung des Drahtes in axialer Richtung überträgt. Im Lautsprecher 30 muß die Bewegung des Drahtes vollständig mit dem Papierzylinder 62 gekoppelt sein, der die Bewegung auf den Lautsprecherkegel 34 überträgt. In dem Aufbau gemäß Figur 15 haften viele Windungen der Spule 60 nur aneinander und am Teflonband 102, das flexibel ist und Bewegungen höherer Frequenzen nicht gut überträgt. Somit ergibt sich die Bewegungsübertragung, insbesondere für hohe Frequenzen, im wesentlichen von einer Windung zur anderen und über das Epoxidharz 124, und dieses Epoxidharz sollte daher hart sein. Als ein Epoxidharz mit der erforderlichen Haftfähigkeit und Härte
709840/0811
dem Härter
nach dem Wärmeaushärten hat sich das Harz A2001 mit B-2079 der Firma Quadrant Chemical Corp. erwiesen.
Figur 17 stellt eine Zeichnung einer Fotografie eines Spulenaufbaus 59 nach dem Entfernen des Kerns dar, wobei die Wellen im Lager 66 deutlich zu erkennen sind. Die Punkte 128 der größten Ablenkung sind die Bereiche, in denen das geschrumpfte Band den Kern berührt hat (Figur 16). In der Fotografie des Musters ergaben sich 24 derartiger Punkte, die die Lagerflächen 68 bilden, welche das Mittelpolstück 52 berühren, wenn die Spulenanordnung 59 montiert ist (Figur 5).
Die Oberfläche 82 des Kerns 80 hat einen Durchmesser von 35,8 mm, und diesem Durchmesser hat sich das Band 102 nach der Wärmebehandlung angepaßt. Das Mittelpolstück 52 des fertigen Lautsprechers hat einen etwas geringeren Durchmesser, etwa 35,6 mm. Dies bedeutet jedoch nicht, daß sich das Lager 66 im Abstand vom Mittelpolstück 52 befindet, da die Wellen im Lager am Ende der Wärmebehandlung geringfügig sind und sich nach dem Entfernen des Kerns und mit der Zeit stärker ausprägen, bis sie an den geringeren Durchmesser des Mittelpolstückes 52 angepaßt sind.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß das Epoxidharz 124 nicht über das äußere Ende 102a des Teflonbandes verteilt wird, damit dieses Ende 102a frei schrumpfen und Wellen ausbilden kann. Die Wellen bilden bezüglich des Mittelpolstücks sich selbst anpassende Lagerflächen begrenzter Bereiche. Insbesondere ist die
709840/0811
Kombination von Wellen und Band, das nicht mit Epoxidharz beschichtet ist, hochelastisch und ergibt eine rauschärmere Lageranordnung. Es wird davon ausgegangen, daß die Wellen ein Ergebnis des Schrumpfens des Bandes über der Schulter 108 sind.
Ein anderes Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße Verfahren ist im Schnitt in Figur 18 gezeigt, wobei Figur 18 der Figur 15 ähnelt und den Zustand der Anordnung unmittelbar vor der Wärmebehandlung zum Aushärten des Epoxidharzes und zum Schrumpfen des Teflonbandes darstellt. Daher sind entsprechende Elemente in Figur 18 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in Figur 15. Der gemäß Figur 18 verwendete Kern 80a unterscheidet sich jedoch von dem Kern 80 aus Figur 15 dadurch, daß zwischen den Flächen 86 und 82 statt eines sprungartigen Überganges 108 ein abgeschrägter Abschnitt 108a vorgesehen ist, der irgendeine gewünschte Form zur Regelung der Kontur des Bandes 102 nach der Wärmebehandlung und dem Schrumpfen um den Kern haben kann. Durch die Verwendung des abgeschrägten Bereiches 108a läßt sich die fertige Form des Abschnittes der Teflon-Buchse 102a, der die Lagerfläche bildet, mit größerer Genauigkeit und Reproduzierbarkeit einstellen. Insbesondere läßt sich die Tiefe der Wellen durch die Form des Kerns zwischen den Zylinderflächen 86 und 82 steuern. Es können auch andere Flächenverläufe zwischen den Zylinderflächen 86 und 82 vorgesehen sein. So kann beispielsweise der schräge Bereichangenähert aus einer Reihe von rechtwinkligen Stufen gebildet werden.
709840/0811
Das Ausmaß der im Lager gebildeten Wellen scheint im wesentlichen das Ergebnis der Steilheit zu sein, mit der das Band von der einen größeren Durchmesser aufweisenden Zylinderfläche 86 auf die einen kleineren Durchmesser aufweisende Zylinderfläche 82 übergeht, sowie auch der Länge des Teflonmaterials, das sich entlang der Fläche 82 nach außen erstreckt. Es ist erwünscht, wenn auch nicht absolut notwendig, daß einige Wellen vorhanden sind, da dadurch der Bereich der Gleitberührung verkleinert und zudem ein elastischerer Aufbau zwischen der Spulenanordnung und dem Mittelpolstück erreicht wird. Andererseits kann durch Verkürzung der axialen Länge des in Berührung mit dem Mittelpolstück kommenden Teflonbandes auch der Kontaktbereich verringert werden, selbst wenn ein größerer Umfangsbereich des Lagers in Berührung mit dem Mittelpolstück kommt, sogar dann, wenn die Lagerfläche mit bloßem Auge zylindrisch erscheint und anscheinend in Berührung mit im wesentlichen dem gesamten Umfang des Mittelpolstückes steht. In letzterem Fall bewirkt die Elastizität des Teflonbandbereiches, der sich hinter die Spule und das Epoxidharz erstreckt, noch die gewünschte Elastizität zwischen dem Mittelpolstück und der Spulenanordnung, und die axiale Länge der Berührung ist erheblich verringert, so daß sich ein niedriger Reibungswert ergibt.
Eine fertiggestellte Spulenanordnung 59 ist in Figur 19 dargestellt, und in dieser Anordnung sind verschiedene zusätzliche Einzelheiten zu erkennen. Das Drahtende 121 ist von seiner Epoxidharzverbindung mit dem Papier 110 abgezogen und so gebogen worden, daß es zusammen mit dem Drahtende 120 im Spalt 110 liegt. Im
709840/0811
- 7ß -
fertigen Lautsprecher treten die Drahtenden 121 und 122 im Verbindungsbereich von Zylinder 62 und Lautsprecherkegel 34 aus dem Spalt 111 aus, und sie werden in üblicher Weise an die Anschlußpunkte des Lautsprecherkegels 34 geführt. Man erkennt außerdem, daß gegenüber dem Spalt 111 im Zylinder 62 ein Spalt 130 vorhanden ist. Wie Figur 3 zeigt, ist ein Luftspalt 132 vorhanden, der von der Spulenanordnung 59, der Staubkappe 72 und dem Mittelpolstück 52 begrenzt wird. Dieser Luftspalt 132 ändert während des Betriebs des Lautsprechers sehr schnell sein Volumen, und die Spalte 111 und 130 ermöglichen einen abgeglichenen Luftstrom in den Luftspalt 132 hinein und aus ihm heraus. Der Spalt 130 kann in den Papierstreifen 110 geschnitten werden, bevor oder nachdem die Spulenanordnung 59 hergestellt ist.
Für das Gesamtverhalten des Lautsprechers 30 kann seine wesentliche Eigenschaft darin gesehen werden, daß er eine erweiterte Frequenzempfindlichkeit bei Verwendung eines einzelnen Treibers hat. In der vorstehend beschriebenen Weise wurden Lautsprecher mit einem Frequenzbereich von 70 Hz bis 15Hz bei Einbau in eine akustische Aufhängeumhüllung von 7375 cm oder von 45 Hz bis 20 0OO Hz bei Einbau in eine Umhüllung von 15 568 cm hergestellt. Der Lautsprecher hatte außerdem einen guten Wirkungsgrad. So erzeugte er beispielsweise bei Antrieb mit 1 Watt auf 1 m einen Schallpegel von 90 db. Ferner war er frei von Störungsformen, wie sie bei konventionellen Breitbandlautsprechersystemen auftreten. Bei allen diesen Verhaltenskriterien und insbesondere für den Wirkungsgrad des Lautsprechers ist die besonders geringe Masse der bewegbaren Einheit wichtig.
709840/0811
- 2/1 -
Die bewegbare Masse des Lautsprechers gemäß der deutschen Patentanmeldung P 24 29 464.2 ist im Vergleich mit konventionellen Lautsprechern, die "Baßtöne" reproduzieren, verhältnismäßig niedrig. Bei dem Aufbau dieses Lautsprechers führte jedoch die Verringerung der Masse unter einen gewissen Wert zu gegenteiligen Effekten, weil der Lautsprecher in einer sehr kleinen akustischen Aufhängeumhüllung von etwa 3600 cm arbeiten sollte. Wenn der Kegel eines Lautsprechers sich in einer derartigen Umhüllung gegen die Luft zu bewegen versucht, ist es so, als wenn er gegen eine verhältnismäßig steife Feder stößt. Die große Steifigkeit führt zur Erzeugung einer Resonanzfrequenz des Lautsprechersystems, die höher liegt als die untere Grenzfrequenz des Treibers. Dadurch wird die Baßempfindlichkeit des Lautsprechersystems unzweckmäßig begrenzt. Eine Möglichkeit zur Absenkung der Resonanzfrequenz des Systems besteht in der Verwendung einer größeren bewegbaren Masse. Daher war in dem bisherigen Lautsprecher die Verringerung der Masse entsprechend der Wirksamkeit begrenzt, um eine brauchbare Resonanzfrequenz zu erhalten.
Der erfindungsgemäße Lautsprecher 13 dient zum Einsatz in akustischen Aufhängeumhüllungen oder -gehäusen, die größer sind, beispielsweise 7375 cm betragen und daher eine geringere Steifigkeit bilden. Hier wurde nun der Versuch gemacht, die Masse der bewegbaren Einheit ausschließlich der Spule 60 auf ein Minimum zu verringern. Dann wurde die Anzahl der Windungen der Spule 60 und ihre Stromkapazität zur Anpassung an die kleiner Massebelastung verringert. Die Verringerung der Masse erhöhte den
709840/081 1
Wirkungsgrad des Lautsprechers 30, während durch die Verringerung des elektrodynamischen Antriebs die untere Frequenzempfindlichkeit des Treibers vorteilhafterweise vergrößert wurde. Die bewegbare Masse des Lautsprechers 30 beträgt etwa 2 g gegenüber 6 bis 10 g für einen typischen 133 mm Mittelbereichslautsprecher üblicher Bauart.
Beim Entwurf von Lautsprechersystemen ist es bekannt, daß das gewählte Volumen des Gehäuses und die untere Grenzfrequenz des Systems den Wirkungsgrad bestimmen, der theoretisch mit dem System erreichbar ist ("Fundamentals of Loudspeaker Design", M. Lampton und L.M. Chase, Audio, Dezember 1973, Seite 40). Außerdem wird durch die Verringerung der Masse des bewegbaren Teils eines üblichen Lautsprechersystems dessen Leistungsaufnahme verringert, weil sich die Temperatur der Schwingspule im Betrieb erhöht, da der Kegel zerbricht und da Begrenzungen der linearen Auslenkung der Aufhängung des Kegels gegeben sind. Durch die Verbesserungen des Lautsprechers 30 wird der tatsächlich für eine gewählte untere Grenzfrequenz, eine gewählte Gehäusegröße und eine gewählte Leistungsaufnahme erzielbare Wirkungsgrad erhöht. Die verringerte Induktivität der Schwingspule, gekoppelt mit den speziellen Ubertragungseigenschaften der Rippen und die Verringerung der Gesamtmasse des sich bewegenden Teils des Lautsprechers führen zu einer Ausdehnung des wirksameren Betriebsverhaltens zu den oberen Grenzen des Spektrums der hörbaren Frequenzen, wodurch die Bandbreite des Lautsprechers wirksam vergrößert wird.
709840/081 1
Zur geringeren bewegbaren Masse des erfindungsgemäßen Lautsprechers tragen verschiedene Faktoren bei. So wird ein leichterer Kegel 34 aus Papier mit einer Materialstärke von 0,13 mm verwendet, und die Rippen 28 bestehen aus Mylar mit einer Materialstärke von 0,13 mm. Alle Teile der Spulenanordnung 59 sind besonders leicht, also die Wicklung, das Teflonband und der Papierstreifen. Eine übliche Spulenform verwendet beispielsweise Papier einer Materialstärke von 0,5 mm, während das Papier für den Zylinder 62 eine Materialstärke von 0,13 mm hat.
Zwei Konstruktionsmerkmale tragen zur geringen Masse der Spulenanordnung 59 bei. So wird anstelle von üblichem Kupferdraht mit Kupfer beschichtetes Aluminium verwendet, und es wird eine einzige Spulenlage gewickelt, statt der üblichen zwei oder vier Lagen. Da die Wärmeableitfähigkeit einer Spule von dem freiliegenden Flächenbereich abhängt, hat eine einzige Wicklungsschicht bestimmten Durchmessers und axialer Erstreckung zumindest die gleiche Leistungsziffer wie eine mehrschichtige Spule der gleichen Abmessung. Wenn die Wicklung den gleichen Gesamtwiderstand hat, besteht die aus einer Lage gebildete Spule aus einem Draht geringeren Querschnittes und geringerer Windungszahl und ist somit leichter. Es ist beispielsweise möglich, eine einlagige Spule mit dem gleichen Spulendurchmesser, der gleichen Länge, dem gleichen elektrischen Widerstand und der gleichen Leistungsbilanz herzustellen, wie eine zweilagige Spule, wobei die einlagige Spule jedoch nur 40 % der Masse der zweilagigen Spule hat. Wichtig für die Konstruktion des erfindungsgemäßen Laut-
709840/0811
Sprechers 30 ist der flexiblere Aufbau einer einlagigen Spule gegenüber einer mehrlagigen Spule, wodurch die Anpassung des Lagers an das Mittelpolstück während der Herstellung und während des Betriebes des Lautsprechers erheblich verbesser wird.
Eine wichtige Variable beim Aufbau der Spule ist ihr Durchmesser. Bei einer Spule gegebener Drahtlänge kann die axiale Länge dadurch verringert werden, daß man den Spulendurchmesser vergrößert, was in axialer Richtung zu einem kompakteren Aufbau der Spule bezüglich des Magnetfeldes, in dem die Spule sich hin und her bewegt, führt. Der Spulendurchmesser in dem Lautsprecher 30 gemäß der Erfindung ist, bezogen auf die Abmessung des Kegels 34, ungewöhnlich groß, was zur Flexibilität der Spule beiträgt.
Das dünne Material der Spulenanordnung 59, ihre einlagige Wicklung und der große Durchmesser tragen alle zu einem verhältnismäßig flexiblen Aufbau bei. Dieser flexible Aufbau wird trotz der nachstehend zu beschreibenden Stabilisierungswirkung der Rippen 38 und der Staubkappe 72 erreicht. Würde man eine Spulenanordnung 59 mit einer üblichen hinteren Aufhängung benutzen, würden die Verformungen der Anordnung 59 dazu führen, daß die Spule 60 am Polstück 54 oder am Mittelpolstück 52 reibt. Im Lautsprecher 30 kann jedoch das Lager 66 die Spule 60 genau fluchtend im Luftspalt 58 halten, wobei die Spulenanordnung rund bleibt.
709840/0811
Wenn sich die Spulenanordnung 59 im ungespannten Zustand in im wesentlichen genau zylindrischer Form befindet, wird sie in dieser Lage von der ungespannten Form des Lagers 66 zwischen dem Mittelpolstück 52 und dem Polstück 54 gehalten. Beginnt eine Verformung der Spulenanordnung 99 aus der genau zylindrischen Form, so bewegen sich einige Bereiche auf das Polstück 54 zu, während andere Bereiche sich auf das Mittelpolstück 52 bewegen. Durch das Lager 66 wird die Bewegung auf das Polstück 52 elastisch begrenzt. Die wirksamen Durchmesser des Lagers 66 und der Spulenanordnung 59 sind derart gewählt, daß bei Verformung der Spulenanordnung 59 in die größtmögliche elliptische Form um das Mittelpolstück 62 die Spulenanordnung nicht das äußere Polstück 54 berühren kann. Damit das Lager 66 diese Aufgabe erfüllen kann, müssen seine Größe und seine Form genau eingehalten werden, was durch das Herstellungsverfahren, das in Zusammenhang mit den Figuren 7 bis 19 beschrieben wurde, erreicht wird.
Bei Bewegung der Spulenanordnung 59 ergibt sich keine nennenswerte Rauscherzeugung infolge der Berührung von Lager 66 und Mittelpolstück 52, da das Lager weich, elastisch und glatt ist.
Durch das Lager 66 werden außerdem die erwünschten geringen Reibungskräfte bei der Gleitbewegung erzielt. Dies ist teilweise ein Ergebnis des einen geringen Reibungskoeffizienten aufweisenden Teflons, aber auch eine Folge des kleinen Berührungsbereiches der Flächen 68. Bei der Konstruktion und der Herstellung des Lagers ergibt sich ein Zusammenhang zwischen
7098A0/081 1
- 2<6 -
der Länge und dem Umfang der Flächen 68, um den gewünschten Berührungsbereich zu erhalten. Wenn beispielsweise das Lager ohne Wellen hergestellt wird, muß die Länge seiner Berührungsbereiche kleiner sein als dargestellt.
Bei üblichen Lautsprechern übt die hintere Aufhängung oder "Spinne" auf den Kegel eine Rückstellkraft aus, wenn dieser sich aus seiner neutralen Lage bewegt, d.h. es ergibt sich ein zusätzliches Steifigkeitselement für den bewegbaren Teil des Lautsprechers. Darüber hinaus bewirkt diese Aufhängung eine Begrenzung von sehr großen Auslenkungen des Kegels, wie sie bei lauten Tönen niedriger Frequenz (Baßtöne) eintreten. Man erkennt, daß der Gleitbetrieb des Lagers 66 sowohl diesen Anteil der Steifigkeit ausschaltet als auch sehr große Kegelauslenkungen ohne nicht-lineare Rückstellkräfte gestattet. Eine übliche hintere Aufhängung, die eine entsprechende reziproke Steifigkeit aufweist und eine entsprechende lineare Kegelbewegung ermöglicht, hätte einen wesentlich größeren Durchmesser als der Kegel 34. Sie könnte daher nicht mit einem entsprechend konstruierten Lautsprecher 30 zusammenarbeiten.
Die Funktionen der sich über den Kegel 34 erstreckenden Rippen 38 ist im einzelnen in der deutschen Patentanmeldung P 24 29 464.2 beschrieben und soll daher nur kurz zusammengefaßt werden. Für den Betrieb bei niedrigen Frequenzen ermöglichen die Rippen einen sehr leichten Kegelaufbau mit gewünschter Starrheit, die sonst nur dadurch möglich wird, daß
709840/0811
-Vl-
man einen schweren, steifen Papierkegel benutzt. Durch die Starrheit wird ein Verbeulen des Kegels bei großen Auslenkungen infolge niedriger Frequenzen vermieden, und Störschwingungen im Kegel werden stark verringert. Bei hohen Frequenzen koppelt jede Rippe über ihre gesamte Basis die Energie vom Papierzylinder auf den Kegel 34. Die sich ergebenden Wellenabschnitte akustischer Energie, die an verschiedenen Stellen entlang einer der Rippen 38 abgestrahlt werden, sind im wesentlichen in Phase miteinander, wodurch Auslöschungen verringert werden. Die Menge der abgestrahlten Energie infolge hoher Frequenzen kann durch Änderung der Anzahl der Rippen, durch Änderung ihrer Länge sowie ihrer Höhe, d.h. der axialen Abmessung der Rippen eingestellt werden.
Die Bereiche der Rippe 38, die sich auf der Staubkappe 72 befinden, haben zumindest zwei Funktionen. So übertragen sie in gleicher Weise Energie hoher Frequenzen auf die Staubkappe 72, wie diese übertragung auf den Kegel 34 stattfindet, wodurch der wirksame Abstrahlbereich für hohe Frequenzen vergrößert wird. Wenn die Rippen 38 sich auf die Staubkappe 72 erstrecken, wird der Aufbau aus Kegel, Rippen und Staubkappe erheblich starrer. Dies ist besonders wichtig, da die flexible Spulenanordnung 59 keine Stabilität liefert, wie dies bei üblichen starren Spulen der Fall ist. Wie Figur 3 zeigt, besteht die Möglichkeit, daß sich die flexible Wand der Spulenanordnung 59 um die Kante 74 dreht. Wenn dies geschieht, besteht die Neigung, daß sich der benachbarte Bereich des Kegels 34 in der gleichen Richtung um die Kante 74 dreht, und der Bereich der Rippen 38 auf der Staubkappe 72
709840/0811
wirkt einer derartigen Bewegung entgegen. Wenn statt der konischen eine ebene Staubkappe 72 verwendet wird, wäre die erzielte Starrheit nicht so groß. Die auf die ebene Staubkappe wirkenden Kräfte würden hauptsächlich normal zu deren Oberfläche gerichtet sein, und die Staubkappe wäre radial zu ihnen gebogen. Bei der dargestellten vorspringenden Form ergibt sich bei einer Drehung eines Bereichs des Kegels 34 um die Kante 74 eine Gegenwirkung infolge von Spannkräften in der Materialebene nahe der Spitze der konischen Staubkappe 72.
Es ist selbstverständlich klar, daß der Kegel 34, die Staubkappe 72 und die Rippen 38 nicht getrennt hergestellt und dann montiert zu werden brauchen, sondern zwei oder drei dieser Elemente können als Einheit hergestellt werden, beispielsweise im Spritzgußverfahren aus Kunststoff oder gegebenenfalls durch Stanzen aus einem Material wie Mylar.
Die verwendete Bezeichnung "Teflon" bezieht sich auf eine ;'■'·]. ^e von Materialien, wie sie in "The Condensed Chemical Dictionary" genannt und durch einen niedrigen Reibungskoeffizienten von etwa 0,04 bis etwa 0,08 gekennzeichnet sind. "Mylar" ist ein Warenzeichen der Firma DuPont, und in diesem Zusammenhang werden hiermit Polyesterfolien bezeichnet, wie sie in großem Umfang zur elektrischen Isolierung, zur Verpackung und zu anderen industriellen Zwecken benutzt werden.
7098A0/0811
- 2JB -
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wurde nur deshalb kupferbeschichteter Aluminiumdraht benutzt, damit die Drahtenden in üblicher Weise verlötet werden können. Selbstverständlich kann auf die Kupferbeschichtung verzichtet und isolierter Aluminiumdraht benutzt werden, wenn eine derartige Lötverbindung nicht erforderlich ist.
709840/0811

Claims (1)

  1. Ansprüche 27121&3
    11.J Akustischer Wandler, insbesondere Lautsprecher, gekennzeichnet durch eine einen ringförmigen Luftspalt um ein Mittelpolstück mit glatter Oberflächer bildende Magnetvorrichtung, durch eine rohrförmige Spulenanordnung, die um das Mittelpolstück angeordnet ist und eine Lagereinrichtung mit einer glatten Lagerfläche aufweist, die elastisch an der Spulenanordnung befestigt und in Gleitberührung mit dem Mittelpolstück steht, durch eine mit einem Ende der Spulenanordnung gekoppelte Kegelanordnung mit einem sich über dieses Ende der Spulenanordnung erstreckenden Staubkappenbereich und einem sich von der Spulenanordnung nach außen erstreckenden Kegelbereich, sowie durch eine Anzahl sich radial von der Mitte des Staubkappenbereichs entlang deren Oberfläche sowie der Oberfläche des Kegelbereichs erstreckenden, mit der Fläche des Staubkappenbereiches und des Kegelbereiches gekoppelten Rippen.
    2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenanordnung einen Papierzylinder mit einer Materialstärke von weniger als 0,2 mm und eine Schwingspule mit einem Drahtgewicht von weniger als 0,13 g/m aufweist und daß der Kegel aus Papier mit einer Materialstärke von weniger als 0,18 mm besteht.
    709840/0811
    ORIGINAL INSPECTED
    3. Wandler, insbesondere Lautsprecher, gekennzeichnet durch eine Magnetanordnung zur Erzeugung eines ringförmigen Luftspaltes um ein zylindrisches Mittelpolstück, durch eine flexible, rohrförmige, das Mittelpolstück umgebende Spulenanordnung und durch eine das Mittelpolstück umgebende, an der Spulenanordnung angebrachte Lagereinrichtung zur Halterung der flexiblen Spulenanordnung in Rohrform sowie in radial fluchtender Lage im Luftspalt durch Berührung der Lagereinrichtung mit dem Mittelpolstück.
    4. Wandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Spulenanordnung eine einlagige Schwingspule aufweist.
    5. Wandler nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch einen Lautsprecherkegel, der mit einem Ende der Spulenanordnung gekoppelt ist, während sich die Lagereinrichtung am anderen Ende befindet, wobei die Schwingspule nahe der Lageranordnung vorgesehen ist.
    6. Wandler nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingspule der Spulenanordnung aus Aluminiumdraht besteht.
    7. Wandler nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung eine glatte Fläche aufweist, die elastisch in Gleitberührung mit dem Mittelpolstück steht.
    709840/0811
    8. Wandler nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Staubkappe an dem dem mit dem Lautsprecherkegel gekoppelten Ende der Spulenanordnung abgewandten Ende vorgesehen ist und daß auf der Oberfläche der Staubkappe und des Lautsprecherkegels eine Anzahl Rippen vorgesehen sind.
    9. Wandler nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung aus einem dünnen, elastischen, gebogenen Streifen besteht, der eine glatte Oberfläche hat, die in Gleitberührung mit dem Mittelpolstück steht.
    10. Wandler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen am Umfang verteilte Wellen zur Bildung einer Anzahl von in ümfangsrichtung voneinander entfernter glatter Flächen aufweist.
    11. Wandler nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus einem Teflonband besteht.
    12. Wandler nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingspule einlagig aus Aluminiumdraht hergestellt ist, dessen Durchmesser nicht größer als 0,15 mm ist, und daß die Spulenanordnung einen aus einer Papierbahn
    mit einem Gewicht von weniger als 1,55 g pro 1O cm bestehenden Zylinder aufweist,dessen Durchmesser größer als 25,4 cm ist.
    709840/0811
    13. Wandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der größte Bereich der Schwingspule das Papier nicht überdeckt.
    14. Wandler nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubkappe gegenüber der Spulenanordnung hervorsteht.
    15. Wandler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Staubkappe etwa kegelstumpfförmig ist.
    16. Wandler nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen aus Mylar bestehen.
    17. Wandler nach einem der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen eine Materialstärke parallel zum Lautsprecherkegel haben, die in der Größenordnung der Materialstärke des Lautsprecherkegels liegt, und daß die Breite senkrecht zum Lautsprecherkegel mindestens um eine Größenordnung größer ist als die Materialstärke des Lautsprecherkegels.
    18. Wandler nach einem der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittelpolstück zylindrisch ist und zumindest über die Länge des Luftspaltes einen konstanten Durchmesser aufweist, daß sein Durchmesser zwischen dem Luftspalt und dem freien Ende nicht größer als der konstante Durchmesser ist, daß die von der Lagereinrichtung gebildete
    709840/081 1
    Lagerfläche im Luftspalt vorgesehen ist und, verglichen mit der axialen Länge der Schwingspule, sehr kurz ist und daß zwischen dem Lautsprecherkorb und dem Lautsprecherkegel eine Umfangsluftdichtung vorgesehen ist.
    19. Wandler nach einem der Ansprüche 3 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Spulenanordnung ein zylindrisches Element aus einem dünnen Streifen flexiblen Lagermaterials aufweist, das einen wesentlich geringeren Reibungskoeffizienten als Papier hat und einen Spulenbefestigungsbereich hat, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Mittelpolstücks, sowie an einem Ende des Spulenbefestigungsbereiches einen Lagerbereich mit geringerem Durchmesser als der Spulenbefestigungsbereich aufweist, welcher in Berührung mit dem Mittelpolstück steht, und daß um den Spulenbefestigungsbereich eine Spule gelegt ist.
    20. Wandler nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch ein zweites Zylinderelement, das um das Zylinderelement aus Lagermaterial gelegt und an diesem nahe der Spule und an deren dem Lagerbereich gegenüberliegenden Bereich angebracht ist.
    21. Wandler nach einem der Ansprüche 3 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung sich kegelstumpfförmig verjüngt und mit einer Fläche geringeren Durchmessers in Berührung mit dem Mittelpolstück steht.
    709840/0811
    22. Wandler nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der kegelstumpfförmige Bereich kontinuierlich um zumindest einen wesentlichen Teil des Mittelpolstücks verläuft.
    23. Wandler nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zylinderelement über einen großen Teil seiner Länge einen konstanten Durchmesser größer als der des Mittelpolstücks aufweist und daß sich ein Endbereich des ersten Zylinderelementes auf das Mittelpolstück zu verjüngt, wobei auf den Bereich konstanten Durchmessers eine Drahtspule aufgebracht ist.
    24. Wandler nach einem der Ansprüche 9 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß eine Seite des gekrümmten Streifens mit Klebstoff beschichtet ist.
    25. Wandler nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Zylinderelement aus einem streifenförmigen Material besteht, dessen Enden einander überlappen und durch Kleb~ stoff miteinander verbunden sind.
    26. Verfahren zur Herstellung einer Lagereinrichtung für die
    Spulenanordnung eines Lautsprechers, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem Streifenmaterial ein Zylinder mit einem ersten Durchmesser geformt wird und daß ein Ende des Zylinders durch Wärmeschrumpfung auf einen zweiten, geringeren Durchmesser verkleinert wird.
    709840/0811
    27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß als Streifenmaterial Teflon verwendet wird.
    28. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung des Zylinders zunächst die maximale Wärmeschrumpffähigkeit des Streifenmaterials bestimmt, das Streifenmaterial zum Vorschrumpfen auf einen vorgewählten Wert kleiner als der maximal mögliche Wert erwärmt wird und dann durch Schrumpfen auf im wesentlichen den maximalen Wert der zweite kleinere Durchmesser erzeugt wird.
    29. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Bereich des Streifenmaterials auf eine zylindrische Kernfläche mit dem ersten Durchmesser aufgelegt wird.
    30. Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schrumpfen ein Ende des Streifenmaterials an eine zylindrische Kernfläche mit dem zweiten Durchmesser angepaßt wird.
    31. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ubergangsbereich zwischen dem Bereich mit dem ersten und dem zweiten Durchmesser auf eine sich zwischen den Kernflächen dieser Durchmesser erstreckende abgeschrägte Fläche aufgeschrumpft wird.
    709840/0811
    32. Verfahren zur Herstellung einer Spulenanordnung für einen Lautsprecher unter Verwendung einer Lageranordnung, hergestellt nach den Verfahren gemäß einem der Ansprüche 26 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch zu dem Zylinder aus formbarem Streifenmaterial ein Zylinderelement aus einem Papierstreifen hergestellt wird, der einen Berührungsbereich mit dem Zylinder aus Streifenmaterial hat, daß auf mindestens einen der Zylinder eine Spule gewickelt wird und daß ein Ende des Zylinders aus Streifenmaterial zur Bildung einer Lagerfläche auf den zweiten Durchmesser verformt wird.
    33. Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß als Streifenmaterial ein wärmeschrumpfbares Teflonband mit einer Klebeschicht an der Außenseite verwendet wird und daß zumindest ein Teil der Spule auf zumindest einem Teil des Klebstoffes durch Aufbringen eines flüssigen Klebemittels auf die Spule befestigt wird.
    34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß als flüssiges Klebemittel ein Epoxidharz verwendet wird und daß dieses Epoxidharz beim Schrumpfen des Streifenmaterials durch Wärmezufuhr ausgehärtet wird.
    35. Verfahren nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Teflonbandes vor dem Wickeln der Spule überlappend befestigt und durch die Klebstoffschicht verbunden werden.
    7098AO/0811
DE19772712183 1976-03-22 1977-03-19 Akustischer wandler, insbesondere breitbandlautsprecher Pending DE2712183A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/669,315 US4115667A (en) 1973-06-21 1976-03-22 Loudspeaker voice coil bearing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2712183A1 true DE2712183A1 (de) 1977-10-06

Family

ID=24685909

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772712183 Pending DE2712183A1 (de) 1976-03-22 1977-03-19 Akustischer wandler, insbesondere breitbandlautsprecher

Country Status (12)

Country Link
US (1) US4144416A (de)
JP (1) JPS52138121A (de)
AU (1) AU2342177A (de)
BE (1) BE852749A (de)
BR (1) BR7701737A (de)
DE (1) DE2712183A1 (de)
DK (1) DK125277A (de)
FR (3) FR2345881A1 (de)
GB (3) GB1574855A (de)
IT (1) IT1086872B (de)
NL (1) NL7703106A (de)
SE (1) SE7703203L (de)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4572326A (en) * 1979-12-20 1986-02-25 General Motors Corporation Motor vehicle loudspeaker installation
US4465905A (en) * 1982-04-28 1984-08-14 International Jensen Incorporated Loudspeaker assembly
US4565905A (en) * 1982-04-28 1986-01-21 International Jensen Incoporated Loudspeaker construction
JPH0638549Y2 (ja) * 1985-08-29 1994-10-05 パイオニア株式会社 車載用スピ−カ装置
US4696369A (en) * 1986-07-07 1987-09-29 Dodrill Gregg W Speaker and baffle system for a vehicle storage well and method of installing same
US5131052A (en) * 1989-01-06 1992-07-14 Hill Amel L Mid-range loudspeaker assembly propagating forward and backward sound waves in phase
CA2021243A1 (en) * 1989-07-17 1991-01-18 Ernest Latham-Brown Vehicular sound reproducing
JP3426598B2 (ja) * 1990-10-17 2003-07-14 キヤノン オイローパ エヌ.ヴェー. 音響出力装置
US6513624B2 (en) 2000-02-03 2003-02-04 C. Ronald Coffin Loudspeaker enclosure
US20010046302A1 (en) * 2000-04-14 2001-11-29 Daly Paul D. Active noise cancellation optimized air gaps
JP3753150B1 (ja) * 2004-09-09 2006-03-08 株式会社村田製作所 スピーカ
JP4448811B2 (ja) * 2005-09-28 2010-04-14 日本電産ピジョン株式会社 スピーカー
US7529382B2 (en) * 2006-07-17 2009-05-05 Burton A. Babb High fidelity loudspeaker
JP2008103856A (ja) * 2006-10-17 2008-05-01 Pioneer Electronic Corp スピーカユニット
US20090052723A1 (en) * 2007-08-22 2009-02-26 Hi-Tech Sound System Co., Ltd. Speaker cabinet assembly for a speaker system
CN103686476A (zh) * 2012-08-31 2014-03-26 刘骏涛 一种带有伸缩共鸣腔的微型音箱
DE102015119191A1 (de) * 2015-11-06 2017-05-11 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Schallerzeuger zur Befestigung an einem Fahrzeug zur Beeinflussung von Geräuschen des Fahrzeugs
DE102019108423B4 (de) * 2019-04-01 2021-08-05 Svetlomir Aleksandrov Lautsprecherbox und Lautsprecher
USD945982S1 (en) * 2020-03-26 2022-03-15 Alpine Electronics, Inc. In-car speaker

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE585748C (de) * 1933-10-09 Telefunken Gmbh In ein Gehaeuse eingebauter Lautsprecher
US3166148A (en) * 1965-01-19 Diaphragm means for acoustic translating devices
US1741274A (en) * 1929-03-06 1929-12-31 Le Roy C Baumann Radio reproducer
US1869178A (en) * 1930-08-15 1932-07-26 Bell Telephone Labor Inc Sound translating device
US1917013A (en) * 1930-12-27 1933-07-04 Bell Telephone Labor Inc Sound translating device
US1930577A (en) * 1931-09-15 1933-10-17 Magnavox Co Loud speaker mounting
US2235654A (en) * 1937-12-31 1941-03-18 Rca Corp Sound transducer
FR904940A (fr) * 1943-03-26 1945-11-20 Fides Gmbh Bobine oscillante pour transformateurs mécano-acoustiques
FR931897A (fr) * 1946-08-01 1948-03-05 Perfectionnements apportés aux haut-parleurs et aux appareils analogues
FR1126904A (fr) * 1949-10-11 1956-12-04 O S A E Perfectionnements apportés à la construction des haut-parleurs
US2900040A (en) * 1955-09-12 1959-08-18 Muter Company Loudspeaker system
DE1078617B (de) * 1957-07-02 1960-03-31 Peter Grassmann Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von vorzugsweise mehrlagigen Schwingspulen fuer elektrodynamische Lautsprecher
US3089562A (en) * 1959-10-01 1963-05-14 Lafayette Radio Electronics Co Loudspeaker baffle assembly
US3068955A (en) * 1959-11-27 1962-12-18 Albert A W J Van Hedel Device for the radiation of sound waves
US3135348A (en) * 1961-03-20 1964-06-02 Herbert E Bill Speaker enclosure
US3201529A (en) * 1962-11-16 1965-08-17 Philip C Surh Dynamic speaker
US3240289A (en) * 1963-10-25 1966-03-15 Sony Corp Sound system
FR2085287B1 (de) * 1970-01-23 1977-01-21
US3983337A (en) * 1973-06-21 1976-09-28 Babbco, Ltd. Broad-band acoustic speaker

Also Published As

Publication number Publication date
FR2364587A1 (fr) 1978-04-07
BR7701737A (pt) 1978-01-24
IT1086872B (it) 1985-05-31
NL7703106A (nl) 1977-09-26
DK125277A (da) 1977-09-23
BE852749A (fr) 1977-09-22
FR2364588A1 (fr) 1978-04-07
AU2342177A (en) 1978-09-21
US4144416A (en) 1979-03-13
GB1574856A (en) 1980-09-10
SE7703203L (sv) 1977-09-23
GB1574855A (en) 1980-09-10
GB1574857A (en) 1980-09-10
JPS52138121A (en) 1977-11-18
FR2345881A1 (fr) 1977-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2712183A1 (de) Akustischer wandler, insbesondere breitbandlautsprecher
DE2533163C3 (de) Elektrischer Aufnehmer für ein Saiteninstrument, wie beispielsweise eine Gitarre
DE2946618C2 (de)
DE10120281C1 (de) Lautsprecher
DE2429464A1 (de) Akustischer wandler, insbesondere breitbandlautsprecher
DE3020659C2 (de) Schallmembran sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3302592A1 (de) Flachmembranwandler und verfahren zum herstellen eines derartigen wandlers
DE2222167B2 (de) Elektroakustischer Wandler
DE2913957B2 (de) Piezoelektrischer Lautsprecher
DE1512729A1 (de) Piezoelektrischer UEbertrager
CH634704A5 (en) Electrodynamic transducer arrangement
DE2119950C3 (de) Funk-Entstördrossel
DE69203460T2 (de) Lautsprecher.
DE69116317T2 (de) Dynamischer Lautsprecher mit niedriger Verzerrung
DE2740661A1 (de) Dynamischer wandler mit einer schwingspule in einem mit einer magnetischen fluessigkeit gefuellten luftspalt
DE19932475C2 (de) Induktives Bauelement
EP0492142A2 (de) Antriebssystem für langhubige Tieftonlautsprecher
DE2631287C2 (de) Elektrodynamischer Wandler für Stereosignale
DE1921347A1 (de) Elektrostatischer Lautsprecher
DE1562078B1 (de) Schwingspule
DE2714709C3 (de) Elektroakustischer Wandler mit einer hochpolymeren piezoelektrischen Membran
DE3023162C2 (de) Elektroakustischer Wandler für den Tonfrequenzbereich
DE69005537T2 (de) Kugelmembran-Rundstrahllautsprecher mit magnetostriktivem Doppelschicht-Bändchen.
DE2631792B2 (de) Dynamischer Lautsprecher
DE3830461A1 (de) Lautsprecher fuer ein digitales steuersignal

Legal Events

Date Code Title Description
OHJ Non-payment of the annual fee