DE2716063B2 - Dynamischer Wandler mit einer Schwingspule in einem mit einer magnetischen Flüssigkeit gefüllten Luftspalt - Google Patents

Description

Es sind dynamische Lautsprecher bekannt (Instrument & Control Systems, Oct. 1975, Seite 41 -44), bei denen der mit »Luftspalt« bezeichnete Raum des Magnetpolkörpers, in dem die Schwingspule des dynamischen Systems bewegbar ist, mit einer magnetischen Flüssigkeit gefüllt ist. Die magnetische Flüssigkeit wird von dem permanenten Magnetfeld des Magnetpolkörpers im Luftspalt festgehalten. Sie soll eine Verbesserung der akustischen Eigenschaften, insbesondere des Klirrfaktors und des Phasenverlaufes des Lautsprechersystems hervorrufen. Auch wird die Fertigung des Lautsprechers vereinfacht, da Fertigungsstreuungen der Abmessungen des Luftspaltes sich weniger stark auswirken. Der »Luftspalt« erhält durch die Füllung Eigenschaften, die den Eigenschaften der Magnetpole angenähert sind. Es wird dadurch sinngemäß der Luftspalt auf den Wert Null verkleinert.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil gegenüber dynamischen Systemen mit ungefülltem Luftspalt ist das verbesserte Wärmeverhalten. Die magnetische Flüssigkeit besitzt im Vergleich zur Luft eine sehr viel höhere Wärmeleitfähigkeit, so daß der Wärmeübergangswiderstand von der Schwingspulenwicklung zum Magnetpolkörper verringert ist. Dadurch ist die maximal zulässige Eingangsleistung unter Zugrundelegung gleicher Maximaltemperaturen der Schwingspule erhöht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen dynamischen Wandler der beschriebenen Art weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung angegeben.

Der Erfindung Hegt die folgende Erkenntnis zugrunde: Der mit der magnetischen Flüssigkeit gefüllte Luftspalt des Lautsprechersystems läßt keine Luftströmung zwischen dem im Magnetpolkörper verbleibenden Hohlraum und dem äußeren Luftraum zu. Als Folge davon wird die magnetische Flüssigkeit durch den Einfluß pneumatischer Kräfte in dem Luftspalt im Takt der Bewegung der Schwingspule hin und her bewegt. Dies hat sowohl Einfluß auf das mechanische Verhalten

ίο der magnetischen Flüssigkeit als auch auf die magnetischen Eigenschaften. Die Reibung der Schwingspule in der Flüssigkeit wird erhöht und das magnetische Feld, das sich durch die Ausrichtung von in der Flüssigkeit enthaltenen magnetisierbaren Partikeln aufbaut, wird beeinträchtigt Beides führt zur Verschlechterung des Wirkungsgrades und des Klirrfaktorverhaltens. Bei der Erfindung wird der beschriebene Effekt verringert.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Hochtonkalottenlautsprecher und
F i g. 2 einen Konuslautsprecher mit den erfindungsgemäßen Merkmalen.
Es sind in den F i g. 1 und 2 jeweils verschiedene Möglichkeiten für die Anbringung der bei der Erfindung vorgesehenen Bohrungen gezeigt.

In Fig. 1 ist ein elektrodynamischer Kalotten-Hochtonlautsprecher mit einer Kalotten-Membran 1 und einer die Membran 1 antreibenden Schwingspule 2

ίο dargestellt. Der Magnetpolkörper ist zusammengesetzt aus einem Magnetgrund 6 mit einem Polkern 11, einem ringförmigen Permanent-Magneten 5 und einer oberen Polplatte 4. Die Polplatte 4 umgibt den Polkern 11 und bildet einen Luftspalt 3, in dem die Schwingspule 2

J5 bewegbar angeordnet ist. Der freie Zwischenraum zwischen der Schwingspule 2 und der Polplatte 4 einerseits und der Schwingspule 2 und dem Polkern 11 andererseits ist über den ganzen Umfang der Schwingspule mit einer magnetischen Flüssigkeit 3 gefüllt.

Dadurch entsteht unterhalb der Schwingspule 2 ein abgeschlossener Hohlraum 12. Der Polkern 11 weist eine zentrale Bohrung 8 auf, die von dem Luftraum unterhalb der Kalotte 1 zu einem unterhalb des Magnetgrundes 6 liegenden und durch ein Gehäuse 7 gebildeten Resonanzraum führt. Diese Anordnung dient zur Frequenzgangkorrektur des Lautsprechersystems.

Der unterhalb der Schwingspule 3 gebildete Hohlraum 12 ist durch eine Bohrung 10 mit der zentralen Bohrung 8 des Polkernes 11 verbunden, so daß ein

w Druckausgleich von dem Hohlraum 12 zu dem wesentlich größeren Luftraum 7, 8 stattfinden kann. Statt der Bohrung 10 kann auch im Magnetgrund 6 eine Bohrung 9, die in Fig. 1 gestrichelt angedeutet ist, vorgesehen werden.

In Fig. 2 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung am Beispiel eines Konusl.iustsprechers dargestellt. Dieser Lautsprecher ist ährlich wie der Lautsprecher gemäß F i g. 1 aufgebaut aus einer Membran 13, einer Schwingspule 19, einer Polplatte 16, einem Permanentmagneten 17, einem Magnetgrund 18 mit einem Polkern 24, und einer magnetischen Flüssigkeit 20. Die wesentlich größere Membran 13, deren äußere Befestigung aus Platzgiünden nicht dargestellt ist, ist im unteren Bereich durch eine Zentriermembran i4 zentriert, damit die Schwingspule nicht mit dem Polkern 24 bzw. der Polplatte 16 in Berührung kommt. Die Zentriermembran 14 ist außen an einem auf der Polplatte 16 angeordneten Ring 15

befestigt. Von dem Hohlraum unterhalb der Schwingspule 19 ist zum Druckausgleich eine Bohrung 21 zu dem Luftraum unterhalb der Zentriermembran 14 vorgesehen. Es ist auch möglich, anstelle der Bohrung 21 oder zusätzlich dazu eine in Fig.2 gestrichelt gezeichnete Bohrung 23, die nach unten in den freien Raum führt, vorzusehen.

Die in F i g. 1 und 2 gezeigten Öffnungen von dem unterhalb der Schwingspule befindlichen Hohlraum zu einem weiteren Luftraum, die bei der Erfindung zum Druckausgleich dienen, können zugleich durch bestimmte Bemessung der Öffnungen und des angekuppelten Hohlraumes als Mittel zur Frequenzgangkorrektur verwendet werden. Derartig bemessene öffnungen sind an sich bei Wandlern mit offenem Luftspalt, z. B. bei

Kopfhöhrern, bekannt

Die öffnungen können mit einem luftdurchlässigen Schaumstoff versehen werden, der verhindert, daß Staubteilchen in den Hohlraum gelangen.

Insbesondere bei Tieftonlautsprechern bringt die Erfindung eine Verbesserung der Qualität des Lautsprechersystems. Es werden durch die Bewegung der magnetischen Flüssigkeit auf die Schwingspule induzierte Nebengeräusche unterbunden.

Es wird nicht nur die Wiedergabequalität des Wandlers verbessert, sondern außerdem wird die Aufgabe gelöst, die Haftung der magnetischen Flüssigkeit in dem Luftspalt für alle Beanspruchungsfälle des Wandlers sicherzustellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Dynamischer elektroakustischer Wandler mit einem Magnetpolkörper und einer in einen Spalt des Magnetpolkörpers ragenden Schwingspule, bei dem in den Spalt zwischen der Schwingspule und dem Magnetkörper eine magnetische Flüssigkeit gegeben ist, wobei im Magnetpolkörper ein freier Hohlraum verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (12) durch mindestens eine Öffnung (10) im Magnetpolkörper (4,5,6) mit einem Luftraum verbunden ist.

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (21) durch eine obere Polplatte (16) des Magnetpolkörpers (16, 17, 18) in den Luftraum oberhalb dieser Polplatte (16) führt.

3. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (10) in eine zentrale Öffnung (8) des Polkernes (11) des Magnetpolkörers (4,5,6) führt

4. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (9) durch den Magnetgrund (6) des Magnetpolkörpers (4,5,6) führt.

5. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (9,10,21,23) so bemessen ist, daß sie zugleich als Bestandteil eines Frequenz-Korrekturmittels in an sich bekannter Art dient.

6. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Lautsprecher ausgeführt ist.

7. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Kopfhöhrer ausgeführt ist.