DE2757707C2 - Lautsprecher - Google Patents

Lautsprecher

Info

Publication number
DE2757707C2
DE2757707C2 DE2757707A DE2757707A DE2757707C2 DE 2757707 C2 DE2757707 C2 DE 2757707C2 DE 2757707 A DE2757707 A DE 2757707A DE 2757707 A DE2757707 A DE 2757707A DE 2757707 C2 DE2757707 C2 DE 2757707C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
membrane
core
diaphragm
loudspeaker
vibration
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.)
Expired
Application number
DE2757707A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2757707A1 (de
Inventor
Jun Urawa Saitama Kishigami
Atsushi Tokio/Tokyo Matsuda
Masaaki Tokio/Tokyo Nishimura
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of DE2757707A1 publication Critical patent/DE2757707A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2757707C2 publication Critical patent/DE2757707C2/de
Expired 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
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04Plane diaphragms
    • H04R7/06Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers
    • 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
    • H04R9/063Loudspeakers using a plurality of acoustic drivers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

it r t it +?/ >
I1
wobei
25
Ef der longitudinal Elastizitätsmodul der Folien,
tf die Dicke jeder Folie,
ic die Dicke des Kerns und
/ der Durchmesser bzw. die Länge eines Randes der Membran
ist.
2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran eben und quadratisch ausgebildet und der Spulenkörper koaxial mit der Membran verbunden ist wobei der Durchmesser des Spulenkörpers etwa gleich dem Wert d gewählt ist, der gegeben ist durch:
d
wobei
767+0,09
Mv Me
Mv die Masse des Erregersystems einschließlich der Schwingspule, des Spulenkörpers usw. ist,
Me die äquivalente Masse des Schwingungssystems einschließlich des Erregersystems, der Membran und der Luftlast und
a die Länge eines Randes der Membran ist.
chen.
Im allgemeinen ist eine Lautsprechereinheit so aufgebaut daß ein elektromechanischer Wandler, z. B. eine Schwingspule, die von einem elektrischen Eingangssignal angetrieben bzw. erregt wird, eine Membran in Schwingung versetzt wobei diese Membran mit der Schwingspule ständig verbunden ist Der Lautsprecher wird innerhalb eines sogenannten Kolbenschwingungsbereiches bei einer bestimmten Schalldruck· Frcquen/li· nie betrieben. Dies bedeutet, daß. wenn der Lautsprecher bei einer Frequenz über dem kritischen Wert des Kolbenschwingungsbereiches betrieben wird, eine sogenannte geteilte Schwingung verursacht wird, die dessen Tonqualität verschlechtert Aus diesem Grund ist es bekannt zur Verbesserung der Schalldruck-Prequenz-'rennlinie einer Lautsprechereinheit den kritischen Wert des Kolbenschwingungsbereichs zu erhöhen. Dies wird anhand einer ebenen Membran (schwingenden Platte) als Beispiel durch Formeln erläutert
In der geteilten Schwingung treten verschiedene Schwingungsformen auf, und die Frequenzen, bei denen die jeweiligen Formen der geteilten Schwingungen auftreten, sind in Abhängigkeit von den jeweiligen Schwingungsformen verschieden.
Bei einer kreisförmigen ebenen Schwingungsmembran wird die Frequenz f„,m, bei der jede Form der geteilten Schwingung auftritt, durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt:
Jn, m
(1)
in der a der Radius der kreisförmigen Schwingungsmembran, D ihre Biegefestigkeit, α ihre Oberflächen- dichte und JPn. m ein Faktor mit der (n, /7j)-Schwingungsform ist
Dabei ist die Ip. m)-Form (m = 0.1,2...) eine geteilte Schwingung, die bei einer bekannten Konusmernbran auftritt
Wie sich aus der obigen Gleichung i I) ergibt, wird die Frequenz der geteilten Schwingung hoch, wenn die Biegefestigkeit D der Membran groß wird und ihr Radius a und ihre Oberflächendichte σ klein werden. Da jedoch der Radius a der Membran zuvor auf einen gewünschten Wert festgelegt wird, ist der kritische Wert der wesentlichen Frequenz der geteilten Schwingung der Membran durch deren Biegefestigkeit D und die Oberflächendichte σ bestimmt
Es wird nun eine normale isotrope Platte betrachtet.
Ihre Biegefestigkeit D und ihre Oberflächendichte ο werden durch die folgende Gleichung (2) ausgedrückt:
Et3
• ; O = pt,
(2)
55
Die Erfindung bezieht sich auf einen Lautsprecher nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Aus der DD-PS 1 22 308 ist bereits eine Membran für Lautsprechersysteme bekannt, wobei diese Membran eine viskoelastische Schicht aufweist, die vorzugsweise aus aufgepfropften Stoffen besteht. Bei einer Ausbildung als Dreischichtenkörper besitzt die Membran eine mittlere Schicht aus dem viskoelastischem M..;erial und zwei äußeren Schichten beispielsweise aus normalem Polyester- oder Polyvinylfluoridfoliein. Hierdurch soll die Membran innerhalb eines relativ hohen Temperaturbereiches eine erwünscht hohe Dämpfung besitzen und trotzdem relativ große Schalldruckpegel ermögliin der £der longitudinal Elastizitätsmodul des Materials der ebenen Platten, ν das Poisson-Verhältnis, t die Dicke der Platte und ρ ihre Volumendichte ist.
Aus der Gleichung (2) kann das Glied DIo auf der rechten Seite der Gleichung (1) wie folgt ausgedrückt werden:
Et1
(3)
D_
σ
Tatsächlich üe^t das Poisson-Vsrhsltn's ν ip
eines Bereiches von 0,1 bis 0,5, so daß es das Glied DIo nicht direkt beeinflußt.
Bei einem Lautsprecher mit einer ebenen Membran kann derzeit diese Membran aus Beryllium sein. Beryllium ist als ein Material bekannt, bei dem EIp am höchsten ist Da der effektive Durchmesser der Membran einer 30-cm-Lautsprechereinheit 24 cm beträgt falls diese Scheibe eine Membran mit einem Durchmesser von 24 cm ist wird sie mit einer Masse von 30 g (um einen gewissen Wirkungsgrad beizubehalten) und einer Oberflächendichte σ von 0,663 kg/cm2 gewählt und ihre Dicke t von G,J6 mm (Poisson-Verhältnis ν mit 0,3), bei der die Frequenz /2,0 in der niedrigsten (2,0)-Form der geteilten Schwingungen auftritt, wird aus der Gleichung (1) mit /2.0 = 77,1 Hz berechnet Dieser Wert bedeutet daß der kritische Wert der Kolbenschwingung 77,1 Hz ist, was praktisch nicht durchführbar ist Um in der Praxis eine Membran zu betreiben, müssen eine Schwingspule usw. an der Membran befestigt werden, wobei ihre Massen den Wert beeinträchtigen, so daß er weiter verringert wird. Es ist daher ersichtlich, daß eine allgemein ebene isotrope Platte den ursprünglichen Zweck nicht erreichen kann.
Im Hinblick darauf wurde eine komplexe Membran entwickelt, die so geformt ist daß eine Folie aus einer Aluminiumlegierung an beiden Seiten eines Kerns aus Styrolschaum befestigt ist Als Beispiel wird ein Film einer Aluminiumlegierung mit einer Dicke von 30 μπι als Folie und ein Styrolschaum mit einer Dicke von 12 mm als Kern verwendet, wobei der effektive Durchmesser der Membran mit 24 cm, deren Masse (ein schließlich 9 g Klebstoff) mit 29,1 g und die Masse der Schwingspule mit 7,5 g gewählt werden. In diesem Falle werden die Dichte ^/"der Folie mit 2690 kg/m3, die Dichte pe des Kerns mit 23,5 kg/m3, der longitudinale Elastizitätsmodul £>der Folie mit 7 χ 1010 N/m2 und der Scherelastizitätsmodul Cc des Kerns mit 3,5x106 N/m2 gewählt.
Die äquivalente Biegefestigkeit D auf der Achse der so gebildeten komplexen Platte bzw. Membran mit der einen Seite / wird durch die folgende Gleichung (4) erhalten. Da^ei wird die Dicke tf der Folien mit beiden Seiten des Kerns als gleich groß angenommen. Wenn die komplexe Membran in Schichtbauweise mit zwei Folienschichten und einem Kern hergestellt wird und ein Druck P auf die komplexe Membran von der einen Folienseite her ausgeübt wird, kann der Verzerrungsfaktor A der Folicnschicht wie föhn ausgedrückt werden:
PV
in der D die Biegefestigkeit ist
Wenn die folgende Beziehung
δ = Λ + δ£
aufgestellt wird, dann ergibt sich die äquivalente Biegefestigkeit D wie folgt:
24 1, r b E, '
wobei de- Verzerrungshktor oc der Kernschicht wie folgt ausgedrückt wird:
Pl
Ibt, G,
in der Pder Druck, /die Länge der Achse, i/die Dicke der Folie, tc die Dicke des Kerns, f die Dicke der komplexen Platte (= 2tr-r tc), bdie Breite der komplexen Membran, Et der longitudinale Elastizitätsmodul der Folie und Gc der Scherelastizitätsmodul des Kerns ist.
Bei einer einzelnen Membran wird der Verzerrungsfaktor Jwie folgt ausgedrückt:
D =
E1 G1 /, r I:
2 G1 I2 + 24 Ef trt "
Die Oberflächendichte σ wird wie folgt ausgediückt:
0 = Pete + 2 pt tr
in der pc die Dichte des Kerns und/7/die Dichte der Folie ist
Die äquivalente Biegefestigkeit der bekannten Membran, bei der der Kern aus Styrolschaum und die Folie aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist ergibt sich daher aus der obigen Gleichu·, (4) und beträgt 60,9 N · m, da der Schereiastizitätsmor'ui Cc des Kerns 3,5 χ 106 N/cm2 ist Wenn daher die äquivalente Biegefestigkeit D aus der Gleichung (4) und die Oberflächendichte ο aus der Gleichung (5) berechnet und in die GleicKmg (1) eingesetzt werden und dann der Wert der geteilten Schwingung berechnet wird, ergibt sich /0.1 = 680 Hz und f0J = 1,8 kHz.
Daher beträgt beim Stand der Technik der kritische Wert des Kolbenschwingungsbereichs etwa 680 Hz, so daß ei besser ist als bei einem Konuslautsprecher der gleichen Größe; er ist jedoch immer noch ungenügend. Einer der Gründe kann darin liegen, daß der Scherelastizitätsmodul Gc des Kerns sehr niedrig ist
Als Schwingungsplattenmaterial (Membranmaterial), das in einem Lautsprecher verwendet wird, ist eine komplexe Membran bekannt, die zwischen zwei Papierschichten einen wabenförmigen Kern aufweist (vergleich z. B. die Japanische Patentanmeldung 64 417/1974). Diese komplexe Membran ist eine Schwingungsplatte, die als Plattenlautsprecher verwendet wird, bei dem eine mit einem Bild oder eine Fotografie verzierte Platte als Schwingungsplatte dient Die Dichte pf der Schicht bei einer Dicke von 0,1 mm beträgt 800 kg/m3 und die Dichte des wabepförmigen Kerns beträgt bei einer Dicke von 12 mm 25,6 kg/m3. Der longitudinale Elastizitätsmodul Ef der Schicht beträgt 3 χ 109 N/m2 und der Scherelastizitätsmodul Gcdes wabenförmigen Kerns beträgt 4,1 χ 107 N/m2. Wenn die anderen Werte als im wesentlichen gleich denen des vorherigen Beispiels angenommen werden und der Wert der geteilten Schwingung aus den Gleichungen (1), (4) und (5) berechnet wird, ergibt sich /01 = 435 Hz und /oj- 1.1 kHz.
Die bekannten komplexen Membranen sind somit hinsichtlich der verschiedenen Kennlinien, v/ie z. B. der Frequenzkennlinie und der Richtkennlinie, im Hinblick auf die Akustik nicht ausreichend.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Lautsprecher der im Oberbegriff des Anspruches 1 vorausgesetzten Art zu schaffen, dessen Schwingungsmembran im Vergleich zu bekannten Ausführungen einen erhöhten kritischen Wert im Kolbenschwingungsbereich aufweist der ferner verbesserte akustische Kennlinien (wie ζ B. die Schalldruck-Frequenzkennlinie, Richtkennlinie usw.), durch Erhöhung der Überschneidungsfrequenz eine kleinere Anzahl der verwendeten Einheiten sowie bei einer ebenen Schwingungs-
membran einen breiten Kolbenschwingungsbereich und gute akustische Eigenschaften besitzt, wobei außerdem Summ- und Schnarrgeräusche der Membran verhindert werden sollen und der Umfangsrand einer komplexen Membran in geeigneter Weise bearbeitet sein soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näkar erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine vergrößerte Perspektivdarstellung von einem Beispiel einer erfindungsgemäßen Schwingungs-•nembran für einen erfindungsgemäßen Lautsprecher,
F i g. 2 ein Diagramm, aus dem die Beziehung der Biegefestigkeit der komplexen Membran gemäß F i g. 1 zu ihrem Scherelastizitätsmodul hervorgeht,
F ig. 3 ein Diagramm von der Schalldruck-Frequenzkennlinie der Membran gemäß F i g. 1 und einer bekannten Membran,
F i g. 4 ein Diagramm, aus dem die Beziehung zwischen der Biegefestigkeit und dem Scherelastizitätsmodul der Membran in F i g. 1 und der bekannten Membran hervorgeht.
F i g 5 einen Querschnitt eines ersten Beispiels des Lautsprechers der Erfindung,
F i g. 6 eine Vorderansicht eines Teils eines zweiten Beispiels des Lautsprechers der Erfindung,
F ι g. 7 einen Schnitt längs der Linie VH-VII in F i g. 6,
F i g. 8 ein Diagramm, aus dem die Beziehung des relativen Pegels und der Frequenz des Lautsprechers in den Fig.6 und 7 in Abhängigkeit vom Durchmesser dessen Schwingspule hervorgeht,
F i g. 9 eine Vorderansicht eines dritten Beispiels des Lautsprechers der Erfindung,
Fig. 10 einen Querschnitt längs der Linie X-X in Fig. 9.
Fig. i i A, üB und i iC Querschnitte, aus denen Verbindungsarten von Lautsprechermembranen der Erfindung mit ihren Schwingspulen hervorgehen,
F i g. 12A und 12B Querschnitte äußerer Umfangsenden von Membranen des Lautsprechers der Erfindung,
Fig. 13A und 13B Querschnitte eines vierten und eines fünften Beispiels des Lautsprechers der Erfindung,
Fig. 14A bis 14D Querschnitte von Beispielen der Ränder dieses Lautsprechers.
F i g. 1 zeigt eine Schwingmembran 3 mit der Gesamtdicke t und einen Kern 1 mit einer Dicke fc und Folien 2, die an beiden Seiten des Kerns 1 befestigt sind und von denen jede eine Dicke ti hat Es wird angenommen, daß die obige Gleichung (4) die Beziehung zwischen dem Scherelastizitätsmodul Cc des Kerns 1 und der äquivalenten Biegefestigkeit D der Membran 3 wiedergibt. Wenn der longitudinal Elastizitätsmodul der Folien 2 als konstant angenommen wird, ergibt sich die Beziehung zwischen der Biegefestigkeit und dem Scherelastizitätsmodul der Membran 3 wie in dem Diagramm der F i g. 2. Aus dem Diagramm der F i g. 2 ist ersichtlich, daß die äquivalente Biegefestigkeit D proportional innerhalb eines Bereiches zunimmt in dem der Scherelastizitätsmodul Gc niedrig ist jedoch die äquivalente Biegefestigkeit D nicht zunimmt sondern konstant bleibt wenn der Scherelastizitätsmodul Gc einen bestimmten Wert Gn, erreicht
Wenn angenommen wird, daß der konstante Schereiastizitätsmodui Gc, durch den der ionghudinaie Scherelastizitätsmodul Et ausreichend niedrig gemacht werden kann, so daß er für den Modul Gc vernachlässigt werden kann, mit Cm und die Biegefestigkeit Din einem Uercich größer als der Absolutwert mit
24 Er tr t = O
in der Gleichung (4) gewählt wird, kann die Biegefestigkeit D durch die folgende Gleichung (6) ausgedrückt werden:
Wenn o=od, wobei <7okonstant und wobei die Dicke f/der Folien 2 und die Dicke icdes Kerns 1 zur Erzielung is einer maximalen Biegefestigkeit D aus den Gleichungen (5) und (6) erhalten werden, können sie durch die folgenden Gleichungen (7) ausgedrückt werden:
6(P/-p<)
2 Ρ/ - 3 ρ,
3 σ, (P, - A )
Wenn die Gleichungen (7) in die Gleichung (6) eingesetzt werden und die maximale Biegefestigkeit DmiX berechnet Vf ird, kann sie wie folgt ausgedrückt werden:
Ef ο>
3 c· ι
"27~"p7"pT
Da im allgemeinen | ~ die Ausbreitungsgeschwindigkeit Cr einer Longitudinalwelle ausdrückt, genügt es, daß die durch die Gleichung (8) ausgedrückte maximale Biegefestigkeit Dmax so gewählt wird, daß die Longitudinalwellenausbreitungsgeschwindigkeit Cr der Folien 2 erhöht und die Dichte pc des Kerns 1 verringert wird. Die obige Beschreibung bezieht sich auf einen idealen Fall. In der Praxis wird jedoch Klebstoff verwendet, um die jeweiligen Teile zu verbinden, so daß durch den Klebstoff eine Wirkung auftritt, sich in einer Erhöhung der Oberflächendichte α zeigt, so daß es notwendig ist, die Oberflächendichte od der Gleichung (8) als um 30% gegenüber dem idealen Wert niedriger anzusehen. Da es eine konstante Grenze der Dichte pc des Kerns 1 gibt bzw, wie das Diagramm der F i g. 2 zeigt, der Scherelastizitätsmodul Gc des Kerns 1 nahe dem konstanten Scherelastizitätsmodul G„, gehalten werden muß. wird die Dichte pc des Kerns 1 auf etwa 25 kg/m2 festgeiegt was der niedrigste Wert des praktischen Kernmaterials ist Wenn die Frequenz /b.i der Teilschwingungsfrequenzen, ausgedrückt durch die Gleichung (1), etwa 1000 Hz als dem kritischen Wert zur Erzielung einer Richtwirkungsfreiheit bei Anwendung auf eine Platte angenommen und die Longitudinalwellen-Ausbreitungsgeschwindigkeit Cr berechnet wird, beträgt er etwa 4160 m/sec. Es ist notwendig, die Streuung der Dicke tr der Folien 2 zu berücksichtigen, so daß die Longitudinalwellen-Ausbreitungsgeschwindigkeit Cr der Folien 2 etwa 5000 m/sec betragen muß. Wie aus der Gleichung (4) und F i g. 2 ersichtlicht ist muß der Scherelastizitätsmodul des Kerns 1 mit der Biegefestigkeit ins Gleichgewicht gebracht werden. Dieser Gleichgewichtspunkt ist der konstante Scherelastizitätsmodul GmDieser Modul Gco, der
ΔΙ Ol IKJI
2 G1./2 = 24 Er tr t
im Nenner der rechten Seite der Gleichung (4) erfüllt, wird ausgedrückt durch:
G111
/2
W«fi:n die Größe der Membran und das Material der Folien bestimmt werden und wenn der Vorgang der Berechnung von iyund tc aus der Gleichung (7) unter der Annahme wiederholt wird, daß die KernJichte pc konstant ist. um den Modul Gn, aus der Gleichung (9) zu berechnen und die Qualität des Materials auszuwählen, damit die berechneten Werte erfüllt werden, kann die Qualität der anderen Materialien und der Modul bestimmt werden.
Der obige Vorgang ist die Bedingung zur Bestimmung der Qualität des Materials der Membran. Nun wird die Bestimmung der Qualität praktischer rviaierialien entsprechend der obigen Bedingung beschrieben. Als Beispiel wird der Fall beschrieben, daß eine Aluminiumlegierungsfolie mit einer Dicke von 30 μίτι für die Folien 2 in Fig. 1 und eine wabenförmige Folie aus einer Aluminiumlegierung mit einer Dicke von 12 mm als Kern 1 in F i g. 1 verwendet wird. Wenn der Scherelastizitätsmodul Gc des Kerns 1 1,5 χ ΙΟ8 N/m2 beträgt und die Oberflächendichte od 0,46 kg/m2 ist wobei der Klebstoff berücksichtigt wird, ergibt sich die Dicke i/der Folie 2 und die Dicke tc des Kerns 1 aus der Gleichung (7) zu 28,8 μιη und 11,9 mm. Da die Longitudinalwellen-Ausbreitungsgeschwindigkeit der Folien 2 1,-^ ist
und 5120 m/sec im Falle einer Aluminiumlegierung beträgt, beträgt die Biegefestigkeit D etwa 153 N · m aus der Gleichung (8). Entsprechend wird der Teilschwingungswert /Oi etwa 1170 Hz aus der Gleichung (1).
ι i g. ~i iSt ein i^riagrainni, UaS uic kjCnaliuniCrC-i rC-
quenzkennlinie obigen Beispiels anhand von praktischen Messungen (durchgehende Linie) zeigt. Aus den praktischen Messungen ergibt sich /0.1 zu etwa 1050 Hz, und es treten geringe Abweichungen auf, die durch die Abweichung der Dicke verursacht werden. Im Diagramm der F i g. 3 zeigt eine gestrichelte Linie die gleiche Kennlinie des Standes der Technik.
Das praktische Material und die ebene Form der obigen komplexen Membran sind nur Beispiele und es ist selbstverständlich nicht notwendig, das Material und die ebene Form der Membran auf das obige Beispiel zu beschränken.
Das obige Beispiel kann auf einen Mittelringlautsprecher und auf einen Hochtonlautsprecher angewandt werden. Diese Lautsprecher haben einen ziemlich kleinen Schallabstrahibereich, so daß es nicht genügt die Flächendichte der Membran zu verringern, und es daher notwendig ist die Longitudinalwellen-Ausbreitungsgeschwindigkeit der Folie höher als 5000 m/sec zu wählen.
F i g. 4 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen dem Scherelastizitätsmodul Gc der Kerne und der Biegefestigkeit D der komplexen Membrane mit dem Longitudinalelastizitätsmodul der Folien als Parameter für ein erstes Beispiel des Standes der Technik zeigt bei dem der Kern aus Styrol und die Folie aus einer Aluminiumlegierung besteht, für ein zweites Beispiel des Standes der Technik, bei dem der Kern aus einem wabenförmigen Papier und die Folie aus einer Papierschicht besteht sowie für ein Beispiel der Erfindung, bei dem der Kern aus einer wabenförmigen Aluminium-
struktur und die Folie aus einer Aluminiumlegierung besteht. Im Diagramm der F i g. 4 stellt die Kurve A den Fall dar, daß die Aluminiumlegierung für die Folie verwendet ist, und die Kurve ßden Fall, daß Papier für die Folie verwendet ist. Ein Punkt b auf der Kurve A zeigt den Fall des ersten Beispiels des Standes der Technik, und ein Punkt c auf der Kurve B den Fall des zweiten Beispiels des Standes der Technik. Wie das Diagramm der Fig.4 zeigt, entspricht der Fall der Erfindung, bei dem die komplexe Membran aus einem wabenförmigen Aluminiumkern und Folien aus einer Aluminiumlegierung zusammengesetzt ist, dem Punkt a auf der Kurve A, der rechts von einer gestrichelten Linie Cliegt, die die Kurve Svertikal im Punkt cschneidet.
Ein erstes Beispiel des erfindungsgemäßen Lautsprechers, bei dem die obenerwähnte Schwingungsmembran verwendet ist. wird nun anhand der Fig. 5 beschrieben. Der Lautsprecher in F i g. 5 ist ein konusförmiger dynamischer Lautsprecher, der einen Rahmen 4 z. B. aus einer Spriizgußiegieruiig hat, üci ciwa kuiiusförmig ausgebildet ist. r*as Ende mit dem kleinen Durchmesser des Rahmens 4 bildet einen Befestigungsteil 5 für eine Magnetkreiseinheit, und das Ende mit dem großen Durchmesser des Rahmens 4 ist mit einem Flansch 6 versehen. Eine Magnetkreiseinheit 7 ist an dem Befestigungsteil 5 z. B. durch Schrauben befestigt, und die obenerwähnte Membran 3 ist an dem Flansch 6 durch ein Randelement 8 z. B. aus Gummi, Urethan oder dergleichen befestigt, das um den äußeren Umfang der Membran 3 läuft, so daß diese innerhalb des konusförmigen Rahmens schwingen kann. Das Randelement 8 ist an dem Flansch 6 durch eine Dichtung 9 befestigt. Die Magnetkreiseinheit 7 besitzt ein U-förmiges Joch 10, einen Magneten 11 innerhalb des Jochs 10, einen mittleren Pol 12, der an dem Magneten 11 nach oben gerichtet angeordnet ist, eine Jochplatte 13, die um den mittleren Pol 12 liegt und das Joch 10 bedeckt, einen Spulenkörper 14, der an dem inneren Rand der Membran 3 befestigt ist und den Pol 12 mit einem Spalt dazwischen umgibt, und eine Schwingspule 15, die auf den Spulenkörper 14 innerhalb des Spaltes zwischen dem Pol 12 und der Jochplatte 13 gewickelt ist.
Zwischen dem Spulenkörper 14 und dem Befestigungsteil 5 ist ein flexibles Dämpfungselement 16, z. B. eine Platte, vorgesehen, um die Lage der Spule 14 in dem Magnetkreis zu bestimmen. Außerdem ist eine Kappe 17 an der Membran 3 über der Spule 14 vorgesehen. In F i g. 5 bezeichnet 1 den Kern und 2 die Folien, die zuvor beschrieben wurden.
Die Konstruktion des Lautsprechers in F i g. 5 ist im wesentlichen gleich der des Standes der Technik, mit Ausnahme der Membran 3. Jedoch sind der Berührungsteil zwischen der Membran 3 und dem Randelement 8 und der Berührungsteil zwischen der Membran 3 und dem Spulenkörper 14 aufgrund der besonderen Konstruktion der Membran 3 speziell behandelt wie später beschrieben wird.
Ein zweites Beispiel des Lautsprechers der Erfindung wird nun anhand der Fig.6 und 7 beschrieben. Der Lautsprecher in den F i g. 6 und 7 ist ein dynamischer Lautsprecher, bei dem ebene Schwingungsplatten als Membran 3 verwendet sind, die eine quadratische Form hat Dieser Lautsprecher hat einen Rahmen 4 aus einer spritzgegossenen Legierung, dessen vorderer Teil einen breiten Flansch 6 hat und dessen hinterer Teil einen Rahmen 5' bildet an dem eine Magnetkreiseinheit befestigt ist Durch ein flexibles Randelement 8, das zwischen dem inneren Rand 6' des Flansches 6 und dem
£.1
Rahmen 5' erfaßt wird, ist die flache komplexe Membran 3 an dem Rahmen 4 befestigt.
An dem Rahmen 5' ist ein externer Magnetkreis befestigt. Im einzelnen ist ein Polelement 12' vorgesehen, dessen Querschnitt die Form eines umgekehrten T hat, wobei ein ringförmiger Magnet 11' am Polelement 12' und eine Platte 13 an der Oberseite des Magneten 11' befestigt sind, um einen Spalt zwischen der Platte 13 und dem mittleren \ orsprung des Polelements 12' zu bilden. Ein Spulenkörper 14 ist an der Membran 3 so befestigt, daß eine daraufgewickelte Schwingspule 15 innerhalb des Magnetspaltes liegt. Der Spulenkörper 14 ist durch ein Dämpfungselement 16' an demRahmen 5' befestigt. Die obigen Elemente werden von einem zylindrischen Deckel 4' bedeckt, der auch den Rahmen 4 bildet. Der Magnetkreis selbst ist an sich bekannt.
Der Grund, weshalb die quadratische ebene Platte als Schwingungsmembran verwendet wird, ist folgender: Es wurde festgestellt, daß eine kreisförmige ebene PlattC urin CiHC Cjüauräti3CiiC eigene f latte iiiiiäiCiitiiCu tief physikalischen Eigenschaften unterschiedlich sind und die quadratische ebene Platte wirksamer als die kreisförmige ebene Platte ist. Wenn z. B. hinsichtlich der Richtwirkung die Frequenz, bei der der Schalldruck niedrig zu werden beginnt, unter dem gleichem Membranbereich auf der Achse von —10 dB abweichend von der vorderen Achse um 30" und —3 dB bei 60° gemessen ν d, kann der Fall der quadratischen Form zu einem 13% höheren Bereich als der Fall der kreisförmigen Form verschoben werden. Zum Beispiel beträgt bei einer kreisförmigen Membran mit 34 mm 0 die obige Frequenz 1OkHz, während bei einer quadratischen Membran mit der gleichen Fläche, d. h. mit 30 mm χ 30 mm, die obige Frequenz 11,3 kHz beträgt, so daß der Bereich der Richtwirkung durch letztere erweitert werden kann.
Bei einer geteilten Schwingung wird berücksichtigt, daß der Durchmesser der SchwinCTsnule so gewählt wird, daß die niedrigste Art der achsensymmetrisch geteilten Schwingungen entfernt wird und die Art darüber vorhanden ist. Wenn angenommen wird, daß die Membrane aus dem gleichen Material hergestellt sind, ist die Frequenz, bei der die obige Schwingungsform auftritt, bei der quadratischen Membran etwas höher im Vergleich zu der kreisförmigen Membran, und der Kolbenschwingungsbereich ist erweitert.
Der optimale Wert zur Verbesserung der Frequenz kennlinie hinsichtlich der Größe der Membrane des ebenen Plattentyps und des Durchmessers der Schwingspule, den man durch Analyse und Versuche erhält, wird nachstehend beschrieben.
Es wird angenommen, daß der Umfang der quadratischen Platte frei ist und eine Seite a besitzt. Da die niedrigste Form ihrer achsensymmetrisch geteilten Schwingungen die (0,2 + 2,0)-Form ist, die durch Gegenkopplung der Schwingungs-Formen (0,2) und (2,0) erzeugt wird, ergibt sich ein kreisförmiger Knoten und der Durchmesser des kreisförmigen Knotens ist gleich dem kreisförmigen Knoten der (0,1)-Form, die bei der kreisförmigen Schwingungsmembran mit der gleichen Fläche wie die quadratische Schwingungsmembran erzeugt wird. Dies bedeutet, daß der Durchmesser des kreisförmigen Knotens der Schwingungsmembran I \JI
0,680 x
2a
0,767 a
förmigen Membran mit dem Durchmesser 2a/]fä-\sl.
Wenn die quadratische Membran von einer Schwingspule mit dem gleichen Durchmesser wie der kreisförmige Knoten angesteuert bzw. erregt wird, muß die
5 obige (0,2+2,0)-Form unterdrückt werden. Tatsächlich wird jedoch die Lage des kreisförmigen Knotens infolge der Masse der Schwingspule verschoben. Das Verhältnis μ zwischen der Masse des Gesamtschwingungssystem einschließlich einer Luftmasse und der Masse des
ίο Ansteuersystems, d.h. der gesamten Masse der Schwingspule, des Spulenkörpers usw. wird wie folgt ausgedrückt:
Masse des Ansteuersystems
' ~ äquivalente Masse des Schwingungssystems
Wenn das Verhältnis μ Null ist, ist der Durchmesser J des kreisförmigen Knotens 0,767a, wenn jedoch das Verhältnis μ zunimmt, nimmt der Durchmesser d zu. 2ö Wenn der Durchmesser d entsprechend dem Ergebnis von Versuchen näherungsweise ausgedrückt wird, kann dir. ft'gende Formel (10) erhalten werden:
d = (0,767 + 0375 μ)3
wird, was gleich dem kreisförmigen Knoten der kreis-Wenn die Schwingspule mit dem durch die obige Formel (10) ausgedrückten Durchmesser zur Ansteuerung der Membran verwendet wird, wird die niedrigste geteilte Schwingung der Achsensymmetrie unterdrückt.
Es wird daher notwendig, die Ansteuer- bzw. Erregungslage genau beizubehalten, wenn die Membran einen geringeren Verlust hat. Tatsächlich treten jedoch Randverluste usw. auf, so daß eine Toleranz von etwa ± 5% für den Durchmesser d durch die obige Formel
(10) erhalten wird, und keine Störung der Frequenzkennlinie in dem oberen Toleranzbereich auftritt.
Bezugnehmend auf die F i g. 8 werden die Versuchsergebr.isse der Frequer.zkennünien beschrieben, wenn der Durchmesser der Schwingspule geändert wird. Dabei werden die Art, Größe und das Gewicht der Schwingungsmembran wie folgt gewählt:
Folie: Aluminiumfolie mit einer Dicke von 30 μίτι Kern: Wabenförmige Aluminiumstruktur mit 4' und einer Zellgröße von 3/16 Größe der Membran: 46 χ 46 χ 4:
Gewicht der Membran: 0,9 g
Kurve A: Schwingspulendurchmesser: 38 0, Masse des Erregersystems 0,43 g = 0,249), optimaler so Schwingspulendurchmesser durch Berech
nung: 39,6 0;
Kurve B: Schwingspulendurchmesser: 40 0, Masse des Erregersystems: 0,45 ξ[μ = 0,260), optimaler Schwingspulendurchmesser durch Berechnung: 39,8 0;
Kurve C: Schwingspulendurchmesser: 42 0, Masse des Erregersystems: 0,47 g = 0,272), optimaler Schwingspulendurchmesser durch Berechnung: 40,0 0.
Aus dem Diagramm der F i g. 8 ergibt sich, daß fa+2.0 die Frequenz ist, bei der die (0,2 + 2,0)-Schwingungsform auftritt, wobei der Zustand von B im wesentlichen die optimale Lage der Schwingspule ist und die (0,2 + 2,0)-Form unterdrückt wird. Im Zustand A ist der schwängspuiendurchmesser kleiner als der optimale Wert und tritt die Wirkung durch die (0.2 + 2,0)- Form auf der Frequenzkennlinie als Vertiefung, gefolgt von
einer Spitze, auf. Im Zustand C ist im Gegensatz zum Zustand A der Schwingspulendurchmesser größer als der optimale Wert, so daß die Wirkung der (0,2 H-2,0)-Form in Gestalt einer Spitze, gefolgt von einer Vertiefung, auftritt.
Ein weiteres Beispiel des Lautsprechers der Erfindung wird nun anhand der Fig.9 und 10 beschrieben, die einen dynamischen Lautsprecher mit ebener Schwingungsplatte und Mehrpunktansteuerung zeigen. Der Lautsprecher dieses Beispiels hat einen Rahmen 4 aus einem spritzgegossenen Aluminiumkörper und mit quadratischer Form. Dieser Rahmen 4 hat einen Flansch 6 längs seines äußeren Umfangs, und Befestigungsteile 5 (5a bis 5d) für vier Magnetkreiseinheiten sind mit der Rückseite des Flansches 6 durch mehrere Rippen 18 einstückig verbunden.
Die Magnetkreiseinheiten 7 (TA bis 7D) sind an den Befestigungsteilen 5 durch Schrauben usw. befestigt Die i'uvor erwähnte komplexe Schwingungsmembran 3
:-. j r-i i_ c Λ u -:_ r» i_l . ο - r>
iai au UCiIi ι lausLii u uuii.ii cm lxaiiuciciuciu σ L·. u. aus Gummi, Urethan oder dergleichen befestigt, damit sie in Schwingung ^ersetzt werden kann.
Bei diesem Beispiel ist die Konstruktion jeder Magnetkreiseinheit 7 im wesentlichen gleich der des Beispiels der F i g. 5, so daß ihre detaillierte Beschreibung unterbleibt. Jedoch ist hierbei als flexibles Dämpfungselement 16" ein kreisförmig gewelltes Dämpfungselemeni.
jede Magnetkreiseinheit 7 ist so ausgebildet, daß die Mittelachse der Schwingspule f t in ihrer Schwingrichtung den Knoten der geteilten Schwingung schneidet, der in der Membran 3 erzeugt wird bzw. nahe dem Knoten liegt, damit die geteilte Schwingung möglichst nicht auftritt. Das offene Ende jeder Spule 14 auf der Seite der Membran 3 ist durch eine Kappe 17' bedeckt.
Es wird nun der Aufbau der Berührung zwischen der Membran und dem Spulenkörper 14 der Schwingspule und die 3*asi"beituncf d^1* äI|^flrfan U1^f0H0SfIaChS der Membran 3 anhand der F i g. 1IA bis 1 IC beschrieben.
Wie F i g. 11A zeigt, hat der Kern 1 der komplexen Membran 3 eine etwas größere Dicke und seine Endfläche 3e ist nicht immer glatt, sondern unregelmäßig. Es ist daher notwendig, einen Klebstoff in den Spalt zwischen dem Kern 1 und dem Spulenkörper 14 einzubringen, wenn sie befestigt werden. Jedoch bewirkt der Klebstoff eine erhebliche Zunahme des Gewichts der Membran 3, die von der Schwingspule 15 erregt werden soll, und damit wird die Kennlinie der komplexen Membran 3 verschlechtert.
Wenn die äußere Endfläche des Kerns 1 der Membran 3 unregelmäßig ist tritt ein Summ- oder Schnarrgeräusch auf und damit wird die Kennlinie der Membran 3 ebenfalls verschlechtert In beiden Fällen werden die Foiien, die an. den beiden Seiten des Kerns haften, mit der Zeit abgezogen.
Daher wird beim Lautsprecher der Erfindung die Endfläche 3e des Kerns 1 durch einen Klebstoff 19a eines Gummisystems, gemischt z. B. mit Glasperlen mit einer Größe von 100μηη b's 130μΐη^Ι. Fig. HA und 12A), behandelt.
Wenn die Membran 3 an dem Spulenkörper 14 befestigt wird, wird der Klebstoff 19a in den Spalt zwischen der Endfläche 3e des Kerns 1 und dem Spulenkörper 14 eingebracht um beide miteinander und die Folien mit den beiden Seiten des Kerns 1 fest zu verbinden, wie Fig. 11A zeigt
Bevorzugte Beispiele des Klebstoffs 19 (19a bis 19c) sind im folgenden aufgeführt:
19a: Gemisch eines Gummiklebstoffsystems mit Glas1 perlen (Korngröße 100 μπι bis 130 μπι) im Gewichtsverhältnis 1:1);
19ύ: Gemisch eines Epoxyklebstoffsystems mit Glasperlen (Korngröße 100 μπι bis 130 μπι) mit einem Ge-Vvichtsverhältnis von 7 :3);
19c: Gemisch aus ALARUDITE FW 650 (Handelsname) eines Epoxyklebstoffsystems, eines Härtemittels HY 650 und eines Aufschäumungsmittels DY 650 im Gewichts verhältnis 100:33:1, das durch einen Wärmevorgang aufgeschäumt wird.
F i g. 11B zeigt den Fall, daß der Klebstoff 19i> als Bindemittel für die komplexe Membran 3 mit einem Kern 1 in Form einer wabenförmigen Platte verwendet wird. Dabei wird der Klebstoff 19c zuerst in den Raum zwischen der Endfläche 3e und den Spulenkörper 14 in geeigneter Menge eingebracht und dann wird die Endfläche bzw. die gesamte Membran erhitzt, damit der
iri-l_.-ff 4r*L· ru* *. j -4:„ u~:-jr?~i: :* λ—
i\i FllCUailHl 171/ aUlöUIiaUllll UHU UlL ULIULII t WIILIl IUIt UCII Oberfächen des Kerns 1 an der Endfläche 3e und schließlich die Membran 3 mit dem Spulenkörper 14 verbindet.
F i g. 1 IC zeigt den Verbindungszustand der komplexen Membran 3 in Form einer ebenen Platte mit einem wabeirförmigen Kern !.Hierbei ist der gleiche Klebstoff wie in F i g. 11B verwendet.
Wenn das obige Verbinden am äußeren Ende der Membran 3 durchgeführt wird, wie F i g. 12A zeigt, wird die Endfläche 3edem Formvorgang durch den Klebstoff 19a unterworfen. Dies bedeutet, daß der Klebstoff 19a auf die Endfläche 3e aufgebracht wird, um den Kern 1 mit beiden seitlichen Folien 2 am Ende zu verbinden, und dann durch einen geeigneten Bearbeitungsvorgang behandelt wird, um eine gleichmäßige Endfläche zu bilden.
F i g. 12B zeigt den Fall, daß als Klebstoff zur Behand-Iuner Act· PnHflä^hi» 1Zt* Hai· ΙίΛΓηηΙργρη Mf»mhrnn 1 f»in-
■ —-B —· · ·■- 1
schließlich des wabenförmigen Kerns 1 Klebstoff 196 verwendet wird. Dabei wir.1 dieser Klebstoff 19Zj in den Spalt nahe der äußeren Endfläche 3e eingebracht und dann die Endfläche bzw. die gesamte Membran erhitzt damit der Klebstoff t9b aufschäumt, um den Kern 1 und die Folien 2 auf beiden Seiten des Kerns 1 zu ve1 binden, und schließlich die Endfläche der Membran 3 flach und gleichmäßig geformt wird.
Wenn die Klebstoffe 19 (19a bis 19c) wahlweise verwendet werden, um die inneren und äußeren Ränder der komplexen Membran 3 mit den anderen Teilen im Hinblick auf die Schwingung im wesentlichen homogen zu verbinden, werden die Frequenzkennlinien solch eines Lautsprechers (insbesondere im hochfrequenten Band) nicht verschlechtert Außerdem ist es auch ein großer Vorteil, daß die Gesamtmasse der Schwingungsmembran verringert wird.
Bei ailen Beispielen der Fig. HA bis 1 IC und 12A und 12B ist es nicht notwendig, die Art der Klebstoffe 19 (19a bis J9c) zu spezifizieren.
Die zuvor beschriebene Erfindung kann auf jeden
bO dieser Lautsprecher angewandt werden, der eine komplexe Schwingungsmembran, wie eine konusförmige, plattenförmige usw. Membran, aufweist.
Daher können die unregelmäßigen Endflächen der Membran verbunden werden, wobei eine feste Verbindung zwischen der Membran und der Schwingspule hergestellt und das Gesamtgewicht der Schwingungsmembran verringert werden kann, so daß die Erregerlast verringert wird und die Kennlinien solcher Lautspre-
eher erheblich verbessert werden können.
Es ist möglich, einen hinsichtlich der Schwingungseigenschaft verbesserten randlosen Lautsprecher zu schaffen, indem die zuvor erwähnte Behandlung der äußeren Randfläche <i<;r Schwingungsmembran durchgeführt wird.
Wie die Fig. 5 bis 7,9 und 10 zeigen, wird die Membran des Lautsprechers über ein Randelement längs des Umfangs der Membran von einem Rahmen getragen. In bestimmten Fällen jedoch beeinträchtigt das Randelement die Frequenzkennlinie des Lautsprechers und damit dessen Tonqualität nachteilig.
Um -ien obigen Nachteil zu vermeiden, wird ein randloser Lautsprecher vorgeschlagen, bei dem ein gleichmäßiger Abstand zwischen dem äußeren Umfang der Membran und dem inneren Umfang des Rahmens besteht, um einen bestimmten Wert der akustischen Impedanz zu schaffen. Die akustische Impedanz ist notwendig, um das niederfrequente Band aufrechtzuerhalten, tatsächlich ist es jedoch notwendig, ihren Wert und damit die Länge / des Spaltes C(Fig. 13A) so groß und den Spalt so klein wie möglich zu machen. Wenn c*abei der Spalt so klein gemacht wird, kann leicht eine Berührung zwischen dem inneren Umfang des Rahmens und dem äußeren Umfang der Membran infolge der Neigung und Exzentrizität der Membran verursacht werden. Im allgemeinen wird es daher als vorteilhaft angeseh.n, daß die Länge des Spaltes groß gemacht wird, um den kritischen Wert des Spalte? zu erfassen.
Ein Beispiel des randlosen Lautsprechers wird nun anhand der Fig. 13A und 13B beschrieben. Da der Lautsprecher im allgemeinen gleich dem bereits beschriebenen ist, wird nur der Teil nahe dem äußeren Umfang der Schwingungsmembran 3 des Lautsprechers beschrieben. Obwohl nicht gezeigt, ist ähnlich den vorherigen Beispielen der Magnetkreis an dem Rahmen 4 befestigt, und die Schwingspule, die auf den Spulenkörper gewikkelt ist, der an der Membran 3 befestigt ist befindet sich in dem Magnetkreis. Der Spulenkörper und die Membran werden von dem Dämpfungselement (nicht gezeigt) schwingungsmäßig an einer bestimmten Stelle gehalten.
Der Klebstoff 19 des Gummisystems (gemischt mit Glasperlen) oder des Kunstharzsystems (oder andere Klebstoffe, die durch Erwärmung, chemische Behandlung usw. aufgeschäumt werden können) wird auf die äußere Umfangsfläche des komplexen Schwingungssystems (Membran 3) aufgebracht, um die Endfläche, wie zuvor beschrieben wurde, zu formen und einen gleichmäßigen Spalt 20 zwischen der inneren Umfangsfläche des Rahmens 4 und der äußeren Umfangsfläche der Membran 3 und damit die gewünschte akustische Impedanz zu schaffen. Dies bedeutet, daß die komplexe Membran 3 so gewählt wird, daß ihre gesamte Masse klein ist, ihre Dicke etwa 10 mm beträgt und ihre Biegefestigkeit ausreichend hoch ist. Selbst wenn sie randlos hergestellt ist, wird der notwendige Spal' 20 zwischen ihrer äußeren Umfangsfläche und der inneren Umfangsfläche des Rahmens 4 ohne Verwendung irgendeines Verstärkungsmaterials beibehalten, und daher besteht nahezu keine Gefahr, daß irgendeine Berührung zwischen der äußeren Umfangsfläche der Membran 3 und der inneren Umfangsfläche des Rahmens 4 bei der Ansteuerung auftritt. Daher hat der Lautsprecher der Fig. 13A die günstigen Eigenschaften eines randlosen Lautsprechers.
Ein weiteres Beispiel des randlosen Lautsprechers ist in Fig. 13B gezeigt, die einen Lautsprecher mit einer ebenen Platte zeigt Der Kern 1 der flachen komplexen Membran 3 besteht aus einer wabenförmigen Platte, deren äußere Umfangsfläche einer Formbehandlung ähnlich dem vorherigen Beispiel unterworfen ist Das Beispiel der F i g. 13B erreicht die gleichen Vorteile wie das der Fig. 13A.
Jeder der Lautsprecher in den Fig. 13A und 13B erzielt die günstigen Eigenschaften randloser Lautsprecher in Verbindung mit den günstigen Eigenschaften der
ίο komplexen Schwingungsmembran.
Es werden nun weitere Beispiele der Behandlung der Endfläche der Membran beschrieben, wobei kein Klebstoff eines Gummi- oder Harzsystems, gemischt mit Glasperlen, verwendet wird, jedoch die gleiche Wirkung wie bei den vorherigen Beispielen erreicht werden kann.
Wie die F i g. 14A bis 14C zeigen, ist der innere Rand
des Randelements 8 (das im allgemeinen aus Urethanschaum, Gummi oder dergleichen besteht) U-förmig mit einer Halterung 8e ausgebildet in die der Rand der komplexen Membran 3 gepreßt ist damit ihre Endfläche 3edie Unterseite der U-förmigen Halterung 8e berührt Die Berührungsstellen sind durch Klebstoff des Kunstharzsystems verbunden. Damit ist der äußere Umfangsteil der komplexen Membran 3 einschließlich ihrer EndflächeSevonderHalterungeebedeckt
Durch Experimente wurde festgestellt daß die obigen Lautsprecher hinsichtlich der Frequenzkennlinie verbessert sind, ohne daß die Nachteile des Standes der Technik, wie Summ- oder Schnarrgeräusche, mit der Zeit das Abziehen der Folien von dem Kern usw. auftreten.
F i g. 14B zeigt den Fall des konusförmigen Lautsprechers, bei dem der Kern 1 der komplexen Membran 3 aus einer wabenförmigen Platts besteht und das Randelement 8 mit einer Wellurig versehen ist die sich hinten an der Halterung Se von deren Mitte aus erstreckt.
Die Fig. 14C und 14D zeigen Fälle, bei denen die Erfindung auf Lautsprecher mit einer ebenen Platte angewandt sind.
In Fig. 14C ist ähnlich den Fig. 14A und 14B das Ende der komplexen Membran 3 einschließlich ihrer Endfläche 3e in eine U-förmige Halterung 8e eingesetzt. In Fig. 14D ist der innere Rand des Randelements 8 im wesentlichen L-förmig als Halterung 8'e ausgebildet, die die Endfläche 3e und die Unterseite der komplexen Membran 3 berührt.
Die Endflächenbehandlung ist besonders wirksam, wenn die Erfindung auf einen Lautsprecher mit ebener Platte angewandt wird.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Lautsprecher, bestehend aus einer Membran mit einer ersten und einer zweiten Folie und einem in dem Raum zwischen den gegenüberliegenden Innenseiten der Folien befindlichen Kern, der mit der Innenseite jeder Folie fest verbunden ist und eine einheitliche Struktur mit diesen bildet einer ersten Einrichtung, um die Membran in Abhängigkeit von to einem sich ändernden elektrischen Eingangssignal in Schwingung zu versetzen, das dem Lautsprecher zugeführt wird, und einer zweiten Einrichtung, die die Membran und die erste Einrichtung hält dadurch gekennzeichnet, daß die Folien aus Materialien bestehen, das eine Longitudinalwellenausbreitungsgeschwindigkeit von mehr als 5000 m/sec hat und daß der Kern aus einem Msiterial besteht das einen Scherelastizitätsmodul Gn, hat, der größer ist als der Wert der gegeben ist durch:
DE2757707A 1976-12-23 1977-12-23 Lautsprecher Expired DE2757707C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15523976A JPS5379525A (en) 1976-12-23 1976-12-23 Compound diaphtagm for speakers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2757707A1 DE2757707A1 (de) 1978-06-29
DE2757707C2 true DE2757707C2 (de) 1986-11-13

Family

ID=15601568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2757707A Expired DE2757707C2 (de) 1976-12-23 1977-12-23 Lautsprecher

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4122314A (de)
JP (1) JPS5379525A (de)
AU (1) AU512013B2 (de)
CA (1) CA1104707A (de)
DE (1) DE2757707C2 (de)
FR (1) FR2375783A1 (de)
GB (1) GB1590112A (de)
NL (1) NL188880C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3831706A1 (de) * 1988-09-17 1990-03-22 Bayer Ag Membran fuer lautsprecher

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5358224A (en) * 1976-11-05 1978-05-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Composite diaphragm for speakers
JPS5748153Y2 (de) * 1977-11-26 1982-10-22
JPS5474417A (en) * 1977-11-26 1979-06-14 Sony Corp Multi-point driving type speaker
JPS603277B2 (ja) * 1978-06-15 1985-01-26 ソニー株式会社 スピーカ装置
JPS5525285A (en) * 1978-08-14 1980-02-22 Sony Corp Speaker
JPS5541066A (en) * 1978-09-19 1980-03-22 Sony Corp Diaphragm for electroacoustic converter
JPS5568795A (en) * 1978-11-20 1980-05-23 Sony Corp Speaker
JPS55150699A (en) * 1979-05-15 1980-11-22 Kenkichi Tsukamoto Speaker
JPS55161496A (en) * 1979-05-31 1980-12-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd Diaphragm for speaker and its production
DE3036876C2 (de) * 1979-10-02 1983-09-08 Victor Company Of Japan, Ltd., Yokohama, Kanagawa Lautsprecher mit einer Membran und einem Schwingspulenkörper
DE2943054C2 (de) * 1979-10-25 1982-09-30 Westra Electronic Gmbh, 8901 Welden Dynamischer Lautsprecher
DE3507726A1 (de) * 1985-03-05 1986-09-11 Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart Membran fuer planarlautsprecher
DE3721068A1 (de) * 1986-07-04 1988-01-07 Ant Nachrichtentech Membransystem mit rotationssymmetrischer, biegesteifer membran
DE3622526A1 (de) * 1986-07-04 1988-01-14 Ant Nachrichtentech Biegesteife platte, insbesondere kalotte fuer einen schallwandler
US6222931B1 (en) * 1989-05-11 2001-04-24 Outline Snc High power acoustical transducer
US5319718A (en) * 1991-10-11 1994-06-07 Yocum Fred D Loudspeaker cone and method for making same
EP0823828B1 (de) * 1992-02-21 2002-07-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Lautsprechersystem
DE4217194A1 (de) * 1992-05-23 1993-11-25 Nokia Deutschland Gmbh Lautsprechersicke mit Bedämpfungslippe
US5455396A (en) * 1993-03-25 1995-10-03 Jbl Incorporated Temperature/environment-resistant transducer suspension
JP3199559B2 (ja) * 1994-03-28 2001-08-20 松下電器産業株式会社 スピーカ用ダンパー及びその製造方法
US6097829A (en) * 1995-04-06 2000-08-01 Precision Power, Inc. Fiber-honeycomb-fiber sandwich speaker diaphragm and method
US5687247A (en) * 1995-07-13 1997-11-11 Proni; Lucio Surround for a loudspeaker
US6130954A (en) * 1996-01-02 2000-10-10 Carver; Robert W. High back-emf, high pressure subwoofer having small volume cabinet, low frequency cutoff and pressure resistant surround
US5937074A (en) * 1996-08-12 1999-08-10 Carver; Robert W. High back emf, high pressure subwoofer having small volume cabinet, low frequency cutoff and pressure resistant surround
DE19757098C2 (de) * 1997-12-20 2003-01-09 Harman Audio Electronic Sys Aufhängung für Schallwiedergabeanordnungen nach dem Biegewellenprinzip
JPH11275678A (ja) * 1998-03-25 1999-10-08 Sony Corp スピーカ装置
US6675931B2 (en) 1998-11-30 2004-01-13 Joseph Yaacoub Sahyoun Low profile audio speaker
US6044925A (en) * 1998-11-30 2000-04-04 Sahyoun; Joseph Yaacoub Passive speaker
US7706561B2 (en) * 1999-04-06 2010-04-27 Sonion Nederland B.V. Electroacoustic transducer with a diaphragm and method for fixing a diaphragm in such transducer
NL1011733C1 (nl) * 1999-04-06 2000-10-09 Microtronic Nederland Bv Elektroakoestische transducent met een membraan en werkwijze voor het bevestigen van een membraan in een dergelijke transducent.
DE29917480U1 (de) * 1999-10-04 2000-01-13 Tsao Mark Multimedienlautsprecher für Computer
US6704425B1 (en) 1999-11-19 2004-03-09 Virtual Bass Technologies, Llc System and method to enhance reproduction of sub-bass frequencies
US7548631B2 (en) * 2000-01-19 2009-06-16 Harman International Industries, Incorporated Speaker surround structure for maximizing cone diameter
DE10135414C1 (de) * 2001-07-25 2003-03-13 Roehm Gmbh Herstellung nicht-flacher Membranen für elektroakustische Wandler
US6568503B2 (en) 2001-09-13 2003-05-27 Jl Audio, Inc. Loudspeaker with improved mounting structure for the surround
US6516071B1 (en) * 2001-09-24 2003-02-04 Reui Men Co., Ltd. Structure of a picture-frame type loudspeaker
FR2854021B1 (fr) * 2003-04-16 2006-03-31 Focal Jmlab Transducteur acoustiques en beryllium pur a radiation directe, a membrane de forme concave, pour applications audio notamment pour enceintes acoustiques
DK1515582T3 (da) * 2003-09-11 2006-05-15 Akg Acoustics Gmbh Dynamisk elektroaukustisk omformer, navnlig lille höjtaler
JP4518243B2 (ja) * 2004-03-12 2010-08-04 パイオニア株式会社 スピーカ用振動板及びその製造方法
EP1703768A4 (de) * 2004-03-31 2009-11-11 Panasonic Corp Lautsprecher, diesen verwendende baugruppe, elektronische ausrüstung und vorrichtung sowie verfahren zur herstellung von lausprechern
JP4482372B2 (ja) * 2004-05-13 2010-06-16 パイオニア株式会社 電気音響変換器用振動板の製造方法
CA2567733A1 (en) * 2004-06-03 2005-12-22 Tymphany Corporation Acoustic transducer comprising a plurality of coaxially arranged diaphragms
US9462388B2 (en) 2004-06-03 2016-10-04 Tymphany Hk Limited Acoustic transducer comprising a plurality of coaxially arranged diaphragms
EP1694094A1 (de) * 2005-02-18 2006-08-23 AKG Acoustics GmbH Membran für einen dynamischen Wandler
CN101151939B (zh) * 2005-03-28 2012-08-08 美商楼氏电子有限公司 用于换能器的声音组件
JP2006295245A (ja) * 2005-04-05 2006-10-26 Sony Corp 音響振動板
CN1992996B (zh) * 2005-12-30 2012-02-29 丁轶 扬声器振膜的分体式支承结构
JP2007251516A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Minebea Co Ltd スピーカ
US20080166010A1 (en) * 2007-01-04 2008-07-10 Stiles Enrique M Overlapping surround roll for loudspeaker
CN102197661B (zh) * 2008-10-27 2013-12-11 松下电器产业株式会社 扬声器、扬声器的制造方法及扬声器制造的夹具
US8540049B2 (en) 2010-12-23 2013-09-24 Bose Corporation Acoustic diaphragm suspending
US9538269B2 (en) * 2011-02-23 2017-01-03 Mitsuo Nagaoka Speaker device
FR2974476A1 (fr) * 2011-04-20 2012-10-26 Nexo Dispositif d'emission d'une onde acoustique
KR101507747B1 (ko) * 2012-12-17 2015-04-07 쿄세라 코포레이션 음향 발생기, 음향 발생 장치 및 전자기기
WO2014103424A1 (ja) * 2012-12-25 2014-07-03 京セラ株式会社 音響発生器、音響発生装置および電子機器
CN204721603U (zh) * 2012-12-25 2015-10-21 京瓷株式会社 声音发生器、声音发生装置以及电子设备
US9788121B2 (en) * 2013-05-08 2017-10-10 Goertek Inc. Flat plate-type bass loudspeaker
US9769572B2 (en) * 2013-05-08 2017-09-19 Goertek Inc. Tablet woofer and electronic device using same
US9113250B2 (en) * 2013-05-29 2015-08-18 Tang Band Industries Co., Ltd. Speaker with diaphragm arrangement
EP3166334B1 (de) 2014-07-04 2019-04-03 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Lautsprecher und mobile vorrichtung damit
US9173033B1 (en) * 2014-08-08 2015-10-27 Merry Electronics (Suzhou) Co., Ltd. Composite vibration diaphragm and its fabrication method
US9402134B2 (en) * 2014-09-19 2016-07-26 Merry Electronics (Suzhou) Co., Ltd. Manufacturing method for stiffened diaphragm and the manufactured diaphragm using same
US20160112783A1 (en) * 2014-10-21 2016-04-21 Comhear, Inc. Speaker retainer
DE202015101139U1 (de) * 2015-03-06 2016-06-08 LEGIS GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Thomas C.O. Schmidt, 10707 Berlin) Flachmembran mit integriertem Bildmotiv auf einer Außenseite, Planarlautsprecher mit Flachmembran sowie Akustikeinheit mit einem derartigen Planarlautsprecher
CN108582908B (zh) * 2018-04-24 2023-11-17 吉林大学 一种含有艾蒿的竹纤维增强聚己内脂复合板及其制备方法
CN108966095B (zh) 2018-08-07 2024-06-18 张永春 扬声器单元及扬声器装置
CN209330397U (zh) * 2019-04-02 2019-08-30 苏州上声电子股份有限公司 一种中音扬声器
CN111818427A (zh) * 2019-04-10 2020-10-23 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 振动系统、扬声器及振动系统的制作方法
CN110225440A (zh) * 2019-07-15 2019-09-10 苏州茹声电子有限公司 一种多路输入驱动的扬声器
CN110290448A (zh) * 2019-08-12 2019-09-27 陈林 一种音圈与振膜组件
US11553272B2 (en) * 2020-09-30 2023-01-10 Paradigm Electronics Inc. Loudspeaker with mechanical resonance mitigation

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1768473A (en) * 1930-06-24 Sound-propagating diaphragm
US3125647A (en) * 1964-03-17 Frequency-o cycles sec
US1740651A (en) * 1929-12-24 Ernst hxteter
US630246A (en) * 1898-09-03 1899-08-01 Frank S Loeb Preparation of aluminium for electroplating.
US953970A (en) * 1908-01-11 1910-04-05 Charles W Chamberlain Telephone-receiver.
US1639713A (en) * 1920-11-16 1927-08-23 Sykes Adrian Francis Reproduction of sound
US1459803A (en) * 1922-05-29 1923-06-26 John A Steurer Diaphragm for sound-reproducing apparatus
FR579357A (fr) * 1923-06-14 1924-10-15 Plaque téléphonique
FR584932A (fr) * 1924-05-20 1925-02-18 Haut-parleur téléphonique
GB240425A (de) * 1924-09-26 1926-04-15 Otto Bothe
FR588096A (fr) * 1924-11-29 1925-04-29 Membrane vibrante pour appareils téléphoniques
US1570337A (en) * 1925-03-23 1926-01-19 Palmer J Cook Diaphragm for telephone receivers
US1705771A (en) * 1925-07-06 1929-03-19 Globe Technolian Corp Diaphragm
US1639656A (en) * 1925-12-14 1927-08-23 Kersten Jacob Sound-amplifying construction
BE340130A (de) * 1926-02-05
US1723550A (en) * 1926-04-15 1929-08-06 William H Kitto Sound-producing diaphragm
US1721625A (en) * 1926-10-22 1929-07-23 Siemens Ag Acoustic diaphragm
FR634878A (fr) * 1927-05-23 1928-03-01 Haut-parleur
GB320654A (en) * 1928-04-21 1929-10-21 George Rex Searle Improvements in loud speakers for wireless apparatus or the like
US1852064A (en) * 1929-12-11 1932-04-05 Raphael Sampson Ice cube remover
US1952357A (en) * 1930-09-12 1934-03-27 Columbia Graphophone Co Ltd Electromechanical device
US2006453A (en) * 1933-11-21 1935-07-02 Bell Telephone Labor Inc Acoustic device
US3060282A (en) * 1957-07-26 1962-10-23 Baldwin Piano Co Electroacoustic transducer
US3111187A (en) * 1959-11-23 1963-11-19 H J Leak & Company Ltd Diaphragm for electro acoustic transducer
US3093207A (en) * 1960-10-04 1963-06-11 R T Bozak Mfg Company Metallic diaphragm for electrodynamic loudspeakers
BE626697A (de) * 1961-12-29
NL287574A (de) * 1962-01-15
DE1132593B (de) * 1965-04-05 1962-07-05 Bolt Beranek & Newman Akustisch wirksame Platte, insbesondere zur Ankopplung an einen elektroakustischen Wandler
GB1260116A (en) * 1968-01-30 1972-01-12 Emi Ltd Improvements relating to loudspeaker diaphragms and loudspeakers employing them
US3664911A (en) * 1968-12-30 1972-05-23 Nippon Musical Instruments Mfg Diaphragm for sound instrument and method for producing same
US3674109A (en) * 1969-08-26 1972-07-04 Nippon Musical Instruments Mfg Thermo-plastic laminated structure
GB1350122A (en) * 1970-10-29 1974-04-18 Electronic Res Ass Sound reproducing equipment
US3858680A (en) * 1971-05-28 1975-01-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Vibration diaphragm and cfne edge of a loudspeaker
DE2225710C3 (de) * 1971-05-28 1975-12-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka Membran für elektroakustische Wandler und Verfahren zu ihrer Herstellung
GB1454514A (en) * 1973-06-16 1976-11-03 Rank Organisation Ltd Electro-acoustic transducers
FR2274194A1 (fr) * 1974-06-07 1976-01-02 Penna Marius Haut-parleurs electrodynamiques
DE2500397C2 (de) * 1975-01-07 1986-05-28 Schorlemer, Frhr. von, Reinfried, Dipl.-Phys., 3500 Kassel Membran für ein elektroakustisches Wandlersystem und damit ausgerüstetes elektroakustisches Wandlersystem

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3831706A1 (de) * 1988-09-17 1990-03-22 Bayer Ag Membran fuer lautsprecher

Also Published As

Publication number Publication date
GB1590112A (en) 1981-05-28
US4122314A (en) 1978-10-24
JPS5379525A (en) 1978-07-14
FR2375783B1 (de) 1982-08-20
NL188880C (nl) 1992-10-16
JPS63999B2 (de) 1988-01-09
DE2757707A1 (de) 1978-06-29
FR2375783A1 (fr) 1978-07-21
NL7714280A (nl) 1978-06-27
AU3190677A (en) 1979-06-28
AU512013B2 (en) 1980-09-18
CA1104707A (en) 1981-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2757707C2 (de) Lautsprecher
DE69535049T2 (de) Ausgedehnter Lautsprecher
DE2164083C3 (de) Elektrodynamischer Wandler, insbesondere Lautsprecher
DE3024815C2 (de)
DE2946618C2 (de)
EP3081007B1 (de) Mehrschicht-laminat mit hoher innerer dämpfung
DE69535517T2 (de) Lautsprecheranordnung und ihre Stützbeine
DE3731132C2 (de)
DE3508102C2 (de)
DE2711996A1 (de) Membran fuer einen lautsprecher
DE29923450U1 (de) Lautsprecher
DE2502424A1 (de) Dynamischer elektroakustischer wandler
WO2004068898A1 (de) Lautsprecher
DE2429464A1 (de) Akustischer wandler, insbesondere breitbandlautsprecher
DE2932942A1 (de) Lautsprecher
DE2937926A1 (de) Membran fuer elektroakustische wandler
DE3018207C2 (de) Akustischer Wandler mit einer Schwingspule
DE112017006233T5 (de) Membran für einen Hörer
DE3036030A1 (de) Lautsprechermembrananordnung und verfahren zu ihrer herstellung
DE19757097B4 (de) Schallwiedergabeanordnung
DE3603537C2 (de)
DE112016006136T5 (de) Geräuschabschirmendes ohrhörerset mit einem akustischen filter
DE102012205230A1 (de) Mikrofon mit einer Mikrofonkapsel, dynamischer Schallgeber für Kopfhörer, Ohrhörer oder Headsets und Verfahren zum Herstellen einer Mikrofonkapsel oder eines Schallgebers
DE3507708A1 (de) Kalottenlautsprecher
DE2829545B2 (de) Elektroakustischer Wandler

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee