DE2824845A1

DE2824845A1 - Lautsprecheranordnung

Info

Publication number: DE2824845A1
Application number: DE19782824845
Authority: DE
Inventors: Sadaaki Sakurai; Hisashi Suwa
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1977-06-08
Filing date: 1978-06-06
Publication date: 1978-12-21
Also published as: FR2394220B1; AU514130B2; US4210778A; JPS542430U; CA1085744A; AU3663778A; GB1594778A; JPS571500Y2; FR2394220A1; NL7806156A

Description

Lautsprecheranordnung

Die Erfindung betrifft eine Lautsprecheranordnung, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher angegeben ist. Sie besieht sich auf Lautsprechersysteme, die einen von einem Gehäuse umschlossenen Lautsprecher aufweisen, die insbesondere mit einem Wärmeübertragungsrohr versehen sind, um die Hitze von der Sprechspule des Lautsprechers abzuleiten.

Allgemein ist der maximale Ansteuerungsstrom, der bei einem Lautsprecher zugelassen werden kann, im wesentlichen durch die Fähigkeit der Schwingspule gegeben, mit der sie erhöhte Temperaturen aushalten kann. Um von der Schwingspule unerwünschte Wärme abzuleiten, ist vorgeschlagen worden, die Elemente des Magnetkreises des Lautsprechers beispielsweise mit Farbe zu schwärzen, insbesondere an den Teilen, die sich in der Nähe des Luftspaltes befinden, in dem sich die Schwingspule befindet, so daß die durch den Ansteuerstrom in der Schwingspule erzeugte Wärme über den Luftspalt abgestrahlt wird und mittels der Elemente des Magnetkreises verteilt wird. Diese Art der Wärmeverteilung entfernt jedoch aus der Schwingspule die Wärme nicht in einem solchen Ausmaß,

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daß höhere Ansteuerströme über eine längere Zeit an die Schwingspule angelegt werden können.

Um die Hitze effektiv abzustrahlen, ist vorgeschlagen worden, für die Wärmeableitung von den Lautsprecherantriebselementen ein Wärmeübertragungsrohr vorzusehen. Bei einem derartigen Lautsprecher befindet sich ein Ende eines Wärmeübertragungsrohres in thermischem Kontakt mit den Antriebsmitteln des Lautsprechers, und das andere Ende des Wärmeübertragungsrohres ist mit einer Vielzahl von Rippen versehen, mit denen die von dem Betriebsstrom des Lautsprechers erzeugte Wärme verteilt und abgeleitet wird. Zwar ist bei einem solchen, mit einem Wärmeübertragungsrohr versehenen Lautsprechersystem der zulässige Eingangsstrom vergrößert, jedoch ist die Zunahme des zulässigen Stromes begrenzt, da sich der gerippte Teil des Wärmeübertragungsrohres vollständig innerhalb des Lautsprechergehäuses befindet. Solange nicht vorgesehen ist, die Wärme in den Außenraum des Gehäuses abzuleiten, wird demnach die Temperatur im Innern des Gehäuses steigen, so daß im Ergebnis auf Grund der im Innern des Gehäuses herrschenden erhöhten Temperatur das Wärmeübertragungsrohr die Antriebsmittel nicht wirksam kühlen kann.

Aufgabe der Erfindung ist dementsprechend, eine mit einem Wärmeübertragungsrohr versehene, umschlossene Laut sprecheranordnung anzugeben, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, und bei der insbesondere die von ihren Antriebselementen entwickelte Wärme in wesentlich stärkerem Maße abgeleitet wird, so daß der maximale Ansteuerstrom im Vergleich zu konventionellen, umschlossenen Lautsprechern beträchtlich erhöht wird. Wei ter soll eine umschlossene Lautsprecheranordnung nach dem Bass-Reflex-Typ oder dem Phasenumkehr-Typ, die eine

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Reflexöffnung besitzen, angegeben werden, bei dem der abstrahlende Teil des WarmeUbertragungsrohres in der Nähe der Reflexöffnung angeordnet ist, so daß auf Grund des Zusammenwirkens des WarmeUbertragungsrohres mit der Reflexöffnung die Fähigkeit zur Wärmeableitung erhöht wird, so daß die von den Antriebselementen der Lautsprecheranordnung erzeugte Wärme soweit wie möglich von dem Wärmeübertragungsrohr aufgenommen wird.

Diese Aufgabe wird durch eine umschlossene Lautsprecheranordnung gelöst, die erfindungsgemäß nach der im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Weise ausgestaltet ist.

Weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung v/eist eine Lautsprecheranordnung einen (elektroakustischer Wandler auf, beispielsweise einen Lautsprecher, der Antriebselemente besitzt, mit denen bei Anlegen eines elektrischen Stromes akustische Strahlung erzeugt wird. Weiter weist gemäß der Erfindung eine Lautsprecheranordnung ein Gehäuse auf, das mit einer Öffnung versehen ist, in der der Wandler zur Emission akustischer Strahlung montiert ist; dabei befinden sich die Antriebselemente im Innern des Gehäuses. Ferner ist ein Wärmeableitungsrohr so angeordnet, daß es die von dem elektrischen Strom in den Antriebselementen erzeugte Wärme aufnimmt; das Wärmeableitungsrohr erstreckt sich zu dem Äußeren des Gehäuses, um die Wärme aus dem Gehäuse herauszutransportieren und somit eine Überhitzung der Antriebselemente zu vermeiden. Damit wird bewirkt, daß höhere Ströme an die Antriebselemente angelegt werden können, ohne diese zu überhitzen.

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Bei einer Bass-Reflex- oder Phasenumkehr-Lautsprecheranordnung ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Bass-Reflexöffnung in dem Gehäuse vorgesehen, ferner steht ein wärmeabsorbierender Teil eines Wäraieübertragungsrohres in thermischem Kontakt mit den Antriebselementen des Wandlers während der wärmeabstrahlende Teil an der Reflexöffnung angeordnet ist, um die Wärme von den Antriebseleinenten zu dem Äußeren des Gehäuses zu transportieren und zu entfernen. Die Reflexöff-. nung oder eine andere Austrittsöffnung für das Wärmeübertragungsrohr kann über dem Wandler angeordnet sein, so daß eine ArbeitsflUssigkeit, die sich in dem Wärmeübertragungsrohr befindet und die Wärme von den Antriebselementen des Wandlers zu dem Äußeren des Gehäuses trägt, wenigstens teilweise auf Grund von Schwerkraft zu den Antriebselementen zurückströmt. Der abstrahlende Teil des Wärmeübertragungsrohres kann mit einem Rippenkühler versehen sein, dessen Rippen sich in die Innenseite einer der Reflexöffnung zugeordneten Röhre erstrecken, so daß eine Vielzahl einzelner Kanäle zwischen dem Innern und dem Äußeren des Gehäuses gebildet wird, was sowohl die Effektivität der Wärmeableitung vergrößert als auch die Resonanz im hörbaren Frequenzbereich reduziert. In einer alternativen AusfUhrungsform kann der Kühler sowohl einen inneren Zylinder, der sich in thermischem Kontakt mit dem wärmeabstrahlenden Teil des Wärmeübertragungsrohres befindet, sowie Kühlrippen aufweisen, die sich von dem inneren Zylinder in einen äußeren, mit den Rippen integrierten Hohlzylinder erstrecken, der als Kanal für die Reflexöffnung dient.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen und der Figuren beschrieben und näher erläutert.

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Die Fig.1 zeigt in perspektivischer Ansicht und teilweise im Schnitt ein an sich "bekanntes Wärmeübertragungsrohr, das in einer Lautsprecheranordnung gemäß dieser Erfindung eingebaut v/erden kann;

die Fig.2 ist ein Schnitt einer geschlossenen Bass-Reflex-Lautsprecheranordnung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung;

die Fig.3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen in der Anordnung nach Fig.2 enthaltenen Kühler zeigt;

die Fig.4 ist eine der Fig.3 ähnliche Darstellung, die einen anderen, mit einem Bass-Reflexkanal kombinierten Kühler zeigt, der in einer umschlossenen Lautsprecheranordnung nach Fig.2 verwendet wird, und

die Fig.5 und 6 sind Schnittzeichnungen, die jeweils eine andere Ausführungsform einer umschlossenen Lautsprecheranordnung gemäß dieser Erfindiong zeigen.

In Fig.1 ist ein Wärmeübertragungsrohr 10 bekannter Konstruktion und Wirkungsweise dargestellt, das in einer geschlossenen Lautsprecheranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann; es weist eine geschlossene zylindrische Röhre 11 auf, deren Innenwand mit einem maschigen, dochtartigen Material 12 ausgelegt ist, das mit einer als Wärmeübertragungsmedium dienenden Arbeitsflüssigkeit, beispielsweise mit Wasser, getränkt ist. Das Innere der Röhre 11 ist teilweise evakuiert, so daß die Arbeitsflüssigkeit bei einer geeigneten Temperatur verdampft. Man kann sich das Wärmeübertragungsrohr 10 als aus einem Verdampferteil A, einem

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adiabatischen Teil B und einem Kondensorteil C aufgebaut vorstellen.

Wenn ein Körper, z.B. der Magnetkreis eines Lautsprechers, der sich in thermischem Kontakt mit dem Verdampferteil A befindet, eine erhöhte Temperatur erreicht, beispielsweise infolge des durch die Schwingspule fließenden Stromes, fließt Wärme in den Verdampferteil A des Wärmeübertragungsrohres 10. Wenn die in dem Verdampferteil A befindliche Arbeitsflüssigkeit eine ihrer Verdampfungswärme entsprechende Wärmemenge absorbiert, so verdampft Arbeitsflüssigkeit. Der Dampfdruck in dem Verdampferteil A steigt beim Verdampfen der Arbeitsflüssigkeit an und wird größer als der Dampfdruck in dem Kondensorteil C, so daß Dampf durch den adiabatischen Teil B zu dem Kondensorteil C strömt. In dem Kondensorteil C wird die von der verdampften Arbeitsflüssigkeit transportierte Wärme durch die Röhre 11 zu dem Äußeren des. Wärmeübertragungsrohres 10 geleitet. Die verdampfte Arbeitsflüssigkeit wird gekühlt und kondensiert, und der Kondensorteil C des Wärmeübertragungsrohres 10 strahlt die Verflüssigungswärme der Arbeitsflüssigkeit ab.

Indem die Arbeitsflüssigkeit in dem Verdampferteil A genügend Hitze zur Verdampfung absorbiert und der Dampf sich in axialer Richtung in der Röhre 11 von dem Teil A fortbewegt, wird unerwünschte Wärme, die beispielsweise in der Schwingspule eines Lautsprechers erzeugt wird, von der Schwingspule in axialer Richtung zu dem Kondensorteil C des Wärmeübertragungsrohres übertragen oder transportiert, v/o diese unerwünschte Wärme nach außen abgestrahlt wird. '

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Das dochtartige Material 12 kann die verflüssigte bzw. kondensierte Arbeitsflüssigkeit von dem Kondensorteil C über den adiabatischen Teil B zu dem Verdampferteil A auf Grund von Kapillarwirkung zurückführen. Während der Tätigkeit des Wärmeübertragungsrohres 10 ist die Menge an Arbeitsflüssigkeit, die sich in flüssigem Zustand innerhalb des Verdampferteiles A befindet, kleiner als die Menge an Arbeitsflüssigkeit in dem Kondensorteil C, da die Arbeitsflüssigkeit in dem Verdampferteil A kontinuierlich verdampft wird und die verdampfte Arbeitsflüssigkeit in dem Kondensorteil C kontinuierlich kondensiert wird. Dementsprechend ist der Kapillardruck in dem Kondensorteil C höher als der Kapillardruck in dem Verdampferteil A. Auf Grund dieser Differenz im Kapillardruck wird mittels der Kapillarwirkung des dochtartigen Materials 12 die flüssige Arbeitsflüssigkeit von dem Kondensorteil C zu dem Verdampferteil A transportiert. Die Arbeitsflüssigkeit wird bei beinahe der gleichen Temperatur kontinuierlich verdampft und kondensiert, so daß bei normalem Betrieb das Wärmeübertragungsrohr einen stabilen Zustand erreicht und über der Länge des Wärmeübertragungsrohres der Temperaturgradient sehr klein ist. Dessen ungeachtet ist die Wärmeleitfähigkeit des Wärmeübertragungsrohres hoch, d.h. sein thermischer Widerstand ist klein, so daß eine große Wärmemenge übertragen werden kann.

Das oben beschriebene Wärmeübertragungsrohr 10 kann in jeder Stellung betrieben werden, da bei ihm auf Grund der Kapillarwirkung des dochtartigen Materials 12 die Arbeitsflüssigkeit von dem Kondensorteil C zu dem Verdampferteil A selbst dann zurückgeführt wird, wenn der Verdampferteil A höher angeordnet ist als der Kondensorteil C. Das dochtartige Material 12 kann jedoch in dem Wärmeubertragungs-

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rohr fortgelassen werden, "wenn andere Mittel vorgesehen sind, mit denen die kondensierte, flüssige Arbeitsflüssigkeit zu dem Verdampferteil A zurückgebracht v/ird. Es ist wenigstens ein derartiges Wärmeübertragungsrohr ohne dochtartiges Material 12 bekannt, bei dem die Arbeitsflüssigkeit bloß in einer geschlossenen Röhre eingeschlossen ist und deren Kondensorteil C oberhalb des Verdampferteiles A angebracht ist, damit die kondensierte oder flüssige Arbeitsflüssigkeit zu dem Verdampferteil A auf Grund von Schv/erkraft zurückgebracht wird. Ein derartiges Wärmeübertragungsrohr braucht nur in einer vertikalen oder geneigten Stellung eingebaut zu werden, damit auf Grund von Schwerkraft die kondensierte Arbeitsflüssigkeit zurückgeführt wird.

Das oben beschriebene Wärmeübertragungsrohr ist relativ einfach konstruiert und kann mit einfachen Mitteln zusammengebaut werden, so daß es wirtschaftlich herstellbar ist.

Anhand von Fig.2 ist ersichtlich, daß eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen umschlossenen Lautsprecheranordnung ganz allgemein ein Gehäuse 100, einen Lautsprecher 110 und ein Wärmeübertragungsrohr 130 aufweist.

Das Gehäuse oder die Einfassung 100 weist ein Oberteil 101, einen Rücken 102, einen Boden 103, ein Paar von (nicht dargestellten) Seitenteilen sov/ie eine Schallwand 104 auf, welche mit ersten und zweiten Öffnungen 104a und 104bversehen ist. Der Lautsprecher 110 ist an der Schallwand 104 in der Öffnung 104a befestigt, so daß der Lautsprecher 110 akustische Strahlung durch die Öffnung 104a emittieren kann.

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Der Lautsprecher 110 enthält einen Lautsprecherantrieb 111, der im Innern des Gehäuses 100 angeordnet ist. Ein solcher Lautsprecherantrieb weist einen Magnetkreis auf, der aus einem Joch 112, einem ringförmigen Magnet 113, einer ringförmigen Deckplatte 114 und aus einem zylindrischen Polschuh 115 besteht, der sich von dem Joch 112 koaxial in den ringförmigen Magnet 113 und die Deckplatte 114 erstreckt. Der Lautsprecher 110 weist ferner einen im wesentlichen kegelförmigen Stützrahmen auf, der mit seiner Außenseite bzw. seiner Umrandung an der Schallwand 104 um die Öffnung 104a herum befestigt ist. Der Teil mit dem kleineren Durchmesser des Stützrahmens 116 ist an dem Magnetkreis des Lautsprecherantriebs 111 befestigt und trägt diesen. Ein ringförmiger Dämpfer 117 ist mit seinem Außenrand an dem Stützrahmen 116 und mit seinem inneren Rand an einem Schwingspulenkörper 118 befestigt. Auf den Schwingspulenkörper 118 ist die Schv/ingspule 119 aufgewickelt; er ist in einem ringförmigen Spalt, der zwischen der Deckplatte 114 und dem Polschuh 115 gebildet ist, angeordnet. Der Schwingspulenkörper 118 ist mit einer im wesentlichen kegelförmigen Membrane 120 verbunden, um diese anzutreiben und nach Maßgabe des an die Schwingsüule 119 angelegten Ansteuerstromes akustische Strahlung zu erzeugen. Die Membrane 120 besitzt einen Randteil 121, der an den den größeren Durchmesser aufweisenden Teil des Stützrahmens 116 befestigt ist.

Die oben beschriebene Konstruktion des Lautsprechers ist an sich bekannt. Es ist ferner bekannt, daß der maximale Eingangs- oder Betriebsstrom, der an die Schwingspule 119 in einem solchen Lautsprecher 110 angelegt werden kann, im wesentlichen durch die Verträglichkeit der Schwingsnule 119 bezüglich der Wärme bestimmt wird,

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die τοπ dem durch eine solche Spule fließenden Strom erzeugt wird.

Bei einer geschlossenen LautSprecheranordnung gemäß dieser Erfindung ist das Wärmeübertragungsrohr 130 U-förmig und besitzt einen wärmeabsorbierenden Verdampf erteil 130a, der in thermischem Kontakt mit dem Lautsprecherantrieb 111 steht, ferner einen adiabatischen Teil 130b, der den v/ärmeabsorbierenden Teil 130a mit einem wärmeabstrahlenden Kondensorteil 130c verbindet, der an die Öffnung 104b angrenzend angeordnet ist. Insbesondere erstreckt sich der wärmeabsorbierende Teil 130a axial durch das Zentrum des Joches 112 und des Polschuhes 115. Die radiale Abmessung des ringförmigen Spaltes, der zwischen der Deckplatte 114 und dem Polschuh 115 gebildet wird, ist genügend klein, so daß nur ein kleiner Spielraum zwischen der Schwingspule 119 und der Deckplatte 114 und dem Polschuh 115 besteht. Wegen der engen Nachbarschaft der Deckplatte 114 und des Polschuhes 115 zu der Schwingspule 119 wird die in der Schwingspule erzeugte Wärme im wesentlichen zu der Deckplatte 114 und dem Polschuh 115 übertragen,und wird dann τοπ dort zu dem wärmeabsorbierenden Teil 130a des Wärmeübertragungsrohres 130 geleitet.

In der Ausführungsform der Erfindung, die in Fig.2 dargestellt ist, ist die geschlossene Lautsprecheranordnung vom Bass-Reflex- oder Phasenumkehr-Typ. Somit ist die Öffnung 104b in der Schallwand 104 als Bass-Reflexöffnung ausgebildet; ein zylindrischer Kanal 140 erstreckt sich von der Öffnung 104b in das Innere des Gehäuses 100. Wie dargestellt ist, verläuft der wärmeabstrahlende Teil 130c des Wärmeübertragungsrohres 130 koaxial zu dem Kanal 140 über die im wesentlichen Gesamtlänge des letzteren und besitzt einen wesentlich klei-

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- 16-neren Durchmesser als der Kanal 140.

In der Ausführungsform der Erfindung nach Fig.2 ist der wärmeabstrahlende Teil 130c in einen Kühler 150 eingesetzt, der aus einer leichten metallischen Spritzgußlegierung hergestellt sein kann. Der Kühler 150 kann aus einem inneren Zylinder oder einer Büchse 151 bestehen, die in innigem Kontakt mit dem wärmeabgebenden Teil 130c sind, und aus einer Mehrzahl von axial gerichteten, im Winkelabstand angeordneten Kühlrippen 152, die sich radial von der äußeren Oberfläche des Zylinders 151 nach außen erstrecken, wie es in Fig.3 dargestellt ist. Die Kühlrippen 152 sind so dimensioniert, daß sie sich zu der inneren Oberfläche des zylindrischen Kanals 140 erstrecken, wodurch die Bass-Reflexöffnung in eine Vielzahl einzelner Kanäle aufgeteilt wird, v/obei jeder einzelne Kanal einen fächerartigen Querschnitt mit relativ kleiner Querschnittsfläche besitzt.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß durch den Kanal 140 und die Bass-Reflexöffnung 104b während des Betriebs des Lautsprechers 110 ein in der Phase umgekehrter dämpfender Luftstrom oder eine Reflexschallwelle geliefert wird. Mit anderen Worten gibt es einen Luftstrom, der abwechselnd in Einwärts- und Auswärts-Richtung durch den Kanal 140 fließt, wenn ein elektrisches Signal an die Schwingspule 119 des Lautsprechers 110 angelegt wird. Allgemein ist die Geschwindigkeit des Luftstromes durch den Kanal 140 umso größer, je größer die Amplitude des durch die Schwingspule 119 fließenden Stromes ist. Da die Geschwindigkeit des Luftstromes durch den Kanal 140 und damit die Geschwindigkeit des Wärmeaustausches mit dem Kühler 150 im wesentlichen in Proportion zur Amplitude des durch die Schwingspule 119 fließenden elektri-

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schen Signalstromes Ist, steigt der Kühleffekt des Wärmeübertragungsrohres im wesentlichen in Proportion zur Zunah me des elektrischen Stromes, der durch die Schwingspule 119 fließt.

Wie zuvor unter Bezugnahme auf Fig.1 beschrieben worden ist, kann für das Wärmeübertragungsrohr 130 als Arbeitsflüssigkeit Wasser verwendet werden, wobei das Wasser bei Unterdruck bzw. Teilvakuum in dem Wärmeübertragungsrohr eingeschlossen ist, so daß das Wasser in dem wärmeabsorbierenden Teil 130a und dem wärmeabstrahlenden Teil 130c kontinuierlich verdampft bzw. kondensiert wird. Die Wirkung des Wärmeübertragungsrohres 130 schützt den Lautsprecherantrieb 111 vor einer unerwünschten Teoperaturzunahme selbst dann, wenn die Amplitude oder das Volumen des elektrischen Ansteuerstromes bzw. des an die Spule 119 angelegten Signals wesentlich größer ist als es früher als wünschenswert betrachtet wurde. Da bei der Ausführungsform nach Fig.2 die Reflexöffnung 104b über dem Lautsprecher 110 angeordnet ist, kann die in dem wärmeabstrahlenden Teil 130c des Wärmeübertragungsrohres 130 kondensierte Arbeitsflüssigkeit zu dem wärmeabsorbierenden Teil 130a wenigstens teilweise durch Schwerkraftwirkung zurückgeführt werden.

Es soll besonders betont werden, daß sich für die Abstrahlung der unerwünschten Hitze, die mittels des Luftstromes durch den Kanal 140 fortgetragen werden soll, ergibt, daß der Kühler 150 den der Bass-Reflexöffnung zugeordneten Kanal 140 in eine Vielzahl einzelner Kanäle aufteilt; somit ist die Effektivität der Wärmeabstrahlung beträchtlich höher als in einer Anordnung ohne einen solchen Kühler. Zusätzlich bringt der fächerartige Querschnitt eines jeden solchen Kanals eine Abnahme unerwünschter Resonanzen indem Kanal 140 auf Grund der Tatsache, daß die Rippen

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nicht parallel, sondern im Winkel zueinander angeordnet sind. Da der Kanal 140 in einzelne Kanäle oder Gänge mit kleinem Querschnitt aufgeteilt ist, tendiert jede auftretende Resonanz dazu, im Ultrascholl-Frequenzbereich zu liegen, also oberhalb des Hörbereiches des menschlichen Ohres.

Der Kanal 14O in Fig.2 kann aus Holzfaserstoff, Plastik, Kunstharz oder ähnlichen Werkstoffen gebildet sein. In bekannter Weise ist das Gehäuse 100 auf eine Resonanzfrequenz zur Phosenumkehrung abgestimmt, indem Länge und Durchmesser des Kanals 140 und damit zusammen die inneren Abmessungen des Gehäuses 100 geeignet ausgewählt v/erden.

Alternativ zu dem einzeln ausgebildeten Kanal 14O und dem Kühler 150 kann eine Kombination des Kanals und des Kühlers 150' (vergl. Fig.4) verwendet v/erden, die vorzugsweise aus einem leichten Legierungsmetall gebildet ist und die aus einem inneren Zylinder 151', einem dazu koaxialen äußeren Zylinder 14O' und einer Vielzahl von rippenartigen Yorsprüngen 152' gebildet ist, die sich durch den ringförmigen Zwischenraum zwischen dem inneren Zylinder 151' und dem äußeren Zylinder 14O' erstrecken. Eine solche Kombination von Kühler und Kanal 150' kann leicht in großen Mengen produziert v/erden, indem zunächst durch Strangpressen ein länglicher Gegenstand erzeugt wird, der die gleiche Querschnittsgestalt wie der Kühler und der Kanal 150' hat, und indem sodann dieses stranggepreßte Teil in Stücke geeigneter Länge geschnitten wird. Bei der Kombination aus Kanal und Kühler 150' ist der innere Zylinder 151' an dem würmeabstrahlenden Teil 130c des Wärmeübertragungsrohres 130 angebrocht, während der äußere Zylinder 14O' in der Öffnung 104b festsitzend angebracht

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ist. Die Kombination von Kanal und Kühler 150' hat im wesentlichen die gleiche Wirkung wie der Kanal 140 und der Kühler 150 in der Ausführungsform nach Fig.2, jedoch ist bei ihm die Effektivität der Wärmeabstrahlung noch größer.

In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist der wärmeabstrahlende Teil 130c des Wärmeübertragungsrohres 130 mit einem Kühler 150, 150· versehen, der sich in einem Kanal 140, 140' befindet. Die Ziele der vorliegenden Erfindung können jedoch in gewissem Umfang auch erreicht werden, ohne daß der Kanal 14O, 14O' oder der Kühler 150, 150' vorgesehen ist, wie es beispielsweise in Fig.5 dargestellt ist; in Fig.5 sind diejenigen Teile, die den bereits unter Bezugnahme auf Fig.2 beschriebenen Teilen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen, versehen und werden nicht näher gesondert beschrieben. In der Ausführungsform nach Fig.5 besteht die Bass-Reflexöffnung insbesondere nur aus der Öffnung 104b, deren Durchmesser auf eine geeignete Resonanzfrequenz abgestimmt ist. Der wärmeabstrahlende Teil 130c des Wärmeübertragungsrohres 130 befindet sich zentriert in der kreisförmigen Öffnung 104b. Entsprechend der Ausführungsform nach Fig.2 führt jede■Zunahme der Amplitude bzw. des Pegels des Eingangs- oder Ansteuerstromes, der an die Schwingspule 119 des Lautspreche rant riebe s 111 angelegt wird, zu einer entsprechenden Zunahme der Luftströmungsgeschwindigkeit durch den wärmeabstrahlenden Teil 130c des Wärmeübertragungsrohres 130. Experimente haben gezeigt, daß selbst in dem Fall einer geschlossenen Lautsprecheranordnung gemäß Fig.5, d.h. bei einer Anordnung ohne Kanal 140, 14O^T oder ohne Kühler 150, 150', es möglich ist, den zulässigen Eingangsstrom für die Schwingspule 119 beträchtlich zu er-

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höhen, wenn entsprechend dieser Erfindung der wärmeabstrahlende Teil 130c des Wärmeübertragungsrohres 130 aus dem Gehäuse 100 heraus in den Außenraum geführt wird.

Die vorangehenden Ausführungsformen haben sich auf eine Lautsprecheranordnung nach dem Bass-Reflex- oder Phasenumkehr-Typ bezogen; die vorliegende Erfindung kann jedoch ebenso auch auf vollständig geschlossene Lautsprecheranordnungen angewendet werden, z.B. auf eine in Fig.6 dargestellte Anordnung, bei der die bereits unter Bezugnahme auf Fig.2 beschriebenen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden sind und deshalb nicht mehr gesondert beschrieben werden. In der Ausführungsform nach Fig.6 befindet sich eine Öffnung 104b', die im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das Wärmeübertragungsrohr 130' besitzt, in der Schallwand 104' des Gehäuses 100'. Das Wärmeübertragungsrohr 130' erstreckt sich durch die Öffnung 104b', wobei sich der wärmeabstrahlende Teil 130b' auf der Außenseite des Gehäuses 100 befindet. Wie dargestellt, kann auf den sich auf der Außenseite befindlichen wärmeabstrahlenden Teil 130b' ein Kühler 150'' aufgesetzt v/erden, der sich in thernischem Kontakt mit ihm befindet, um die Wärme ab strahlung an die Wärmeabstrahlung an die außerhalb des Gehäuses 100' befindliche Atmosphäre zu begünstigen.

In Fig.6 ist dargestellt, daß sich das Wärmeübertragungsrohr 130' durh die Schallwand 104' des Gehäuses 100' erstreckt. Es ist jedoch ebenso möglich, daß das Wärmeübertragungsrohr durch irgendeine andere Wand des Gehäuses, beispielsweise durch das Oberteil 101», hindurchgeführt ist. In diesem Fall, der in Fig.6 mit ge-

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strichelten Linien dargestellt und mit 130'' bezeichnet ist, erstreckt sich das Wärnieübertragungsrohr 130'' durch eine Öffnung 101b in dem Oberteil 101' zu einem wärmeabstrahlenden Teil 130b'', das sich auf der Außenseite des Gehäuses befindet. Ein solcher, auf der Außenseite befindlicher wärmeabstrahlender Teil 130b'' kann mit einem Kühler 150''' versehen sein, um die Wärmeabgabe an die außerhalb des Gehäuses befindliche Atmosphäre zu begünstigen.

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Claims

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-i>&&& MÖNCHEN 22

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Stein^dorfs'rjßelO

Dr.rer.nat. W. KÖRBER ^ ⁽⁰⁸⁹⁾

Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS
PATENTANWÄLTE

6. Juni 1978

SONY CORPORATION

7-35 Kitashinagawa 6
Shinagawa-ku

Tokyo 141/Japan

Patentansprüche

M/ Lautsprecheranordnung mit einem elektroakustischen Wandler, der Antriebselemente aufweist und der entsprechend einem an. den Antriebselemente!! anliegenden elektrischen Strom akustische Strahlung erzeugt, mit einem Gehäuse, das eine Öffnung "besitzt, in dem der Wandler montiert ist, so daß er akustische Strahlung durch diese Öffnung emittiert, ■wobei die Antriebselemente sich im Innern des Gehäuses befinden, und mit einem Wärmeübertragungsrohr, das sich in thermischem Kontakt mit den Antriebselementen befindet, so daß es die von dem elektrischen Strom in den Antriebselementen entwickelte Wärme aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Wärmeübertragungsrohr (130, 130', 130·') zu der Außenseite des Gehäuses (100, 100') erstreckt, so daß die von den Antriebselementen (111) aufgenommene Wärme aus dem Gehäuse heraustransportiert wird.

2. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (100) eine Reflexöffnung (104b) aufweist, die sich durch eine Wand (104) des Gehäuses erstreckt und die eine Verbindung zwischen dem Innern und dem Äußeren des Gehäuses (100) erlaubt, wobei das

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Wärmeübertragungsrolir (130) mit seinem wärmeabsorbierenden Teil (130a) in thermischem.Kontakt mit den Antriebselementen (111) steht und der wärmeabstrahlende Teil (13Oc) an der Reflexöffnung (i04b) angeordnet ist.

3. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Reflexöffnung (104b) einen wesentlich größeren Durchmesser als der wärmeabstrahlende Teil (130c) des Wärmeübertragungsrohres (130) aufweist.

4. Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein Kanal (140, 14O^!) vorhanden ist, der sich von der Reflexöffnung (104b) in das Innere des Gehäuses (100) erstreckt, wobei der v/ärmeabstrohlende Teil (130c) des Wärmeübertragungsrohres (130) axial in dem Kanal (140, 140») verläuft.

5. Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein Kühler (150, 150') in thermischem Kontakt mit dem wärmeabstrahlenden Teil (13Oc) des Wärmeübertragungsrohres (130) steht, so daß Wärme von dem wärmeabstrahlenden Teil (130c) abgeleitet wird.

6. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Kühler (150, 150·) eine Vielzahl von Rippen (152, 152') aufweist, die im wesentlichen radial von dem wärmeabstrahlenden Teil (13Oc) des Wärmeübertragungsrohres (130) ausgehen.

7. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Außenfläche des wärme-

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abstrahlenden Teiles (13Oc) im wesentlichen parallel zu der Innenfläche des Kanals (140, 14O') verläuft, und daß die Rippen (152, 152«) bis zu dem Kanal (140, 14O') reichen, um mit ihm zusammen einzelne Kanäle zu bilden, die mit der Reflexöffnung (104b) in Verbindung stehen und die sich im wesentlichen von dem Innern zu dem Äußeren des Gehäuses (100') erstrecken.

8. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß ein Kühler (150¹) vorhanden ist, der einen äußeren Zylinder (140') und einen dasu koaxialen inneren Zylinder (151'), ferner eine Vielzahl von Rippen (152^!) aufweist, die sich von dem inneren Zylinder (151') zu dem äußeren Zylinder (140') erstrecken, wobei der innere Zylinder (151') in thermischem Kontakt mit dem v/ärmeabstrahlenden Teil (130b) des Wärmeübertragungsrohres (130) steht, wobei ferner der äußere Zylinder (14O') nach innen von der Reflexöffnung (104b) in das innere des Gehäuses (100) reicht, so daß die Rippen (152·), der innere Zylinder (151'), und der äußere Zylinder (14O') eine Vielzahl einzelner Kanäle bilden, die eine Verbindung zwischen dem inneren und dem Äußeren des Gehäuses (100) ermöglichen.

9. Lautsprecheranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Wärmeübertragungsrohr (130) ein geschlossenes Rohr aufv/eist, dessen erstes Ende einen wärmeabsorbierenden Teil (130a) bildet, und in thermischem Kontakt mit den Antriebselementen (111) des Wandlers steht, und dessen zv/eites Ende einen wärmeabstrahlenden Teil (13Oc', 130·') bildet und biszur Außenseite des Gehäuses (100) reicht, wobei das Wärmeübertra gungsrohr (130) sich zwischen dem wärmeabsorbierenden Teil (130a) und dem wärmeabstrahlenden Teil (13Oc',

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130c^!') erstreckt.

10. Lautsprecheranordnuiig nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß ein Kühler (150' ·, 150· ") in thermischem Kontakt mit dem wärmeabstrahlenden Teil (13Oc', 13Oc'') des Wärmeübertragungsrohres (130) steht, so daß von dem wärmeabstrahlenden Teil (13Oc', 130c¹') Wärme algeleitet wird.

11. Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet , daß das geschlossene Rohr (11) eine Arbeitsflüssigkeit enthält, mit der Wärme τοπ dem ersten Ende zudem zweiten Ende übertragen wird, und daß ein Flüssigkeits-Rückführungsmechanismus (12) vorhanden ist, mit dem die Flüssigkeit von dem zweiten Ende zu dem ersten Ende zurückgeführt wird, nachdem Wärme zu dem zweiten Ende transportiert worden ist.

12. LautSprecheranordnung nach Anspruch 11, dadurch g ekennzeichnet , daß der wärmeabstrahlende Teil (13Oc) des Wärmeübertragungsrohres (130) oberhalb von dessen wärmeabsorbierendem Teil (130a) angeordnet ist, so daß die Rückführung der Arbeitsflüssigkeit zu dem ersten Ende der Röhre (11) wenigstens teilweise durch Schwerkraft verursacht wird.

13. Lautsprecheranordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß die Antriebselemente (111) einen Magnetkreis (112-115) enthalten, welcher einen Magnetspalt und eine in dem Magnetspalt angeordnete Schwingspule (119) aufweist, mit der der Wandler (110) dem Strom entsprechend angetrieben wird, wobei der wärmeabsorbierende Teil (13Oa) des Wär-

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meubertragungsrohres (130) in der Nähe des Magnetspaltes angeordnet ist, um die von der Schwingspule (119) erzeugte Wärme zu absorbieren.

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