DE2831402A1

DE2831402A1 - Elektroakustischer wandler

Info

Publication number: DE2831402A1
Application number: DE19782831402
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Phys Boehme
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1978-07-17
Filing date: 1978-07-17
Publication date: 1980-01-31

Description

Elektroakustischer Wandler
Die Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler mit einer Wandlerplatte, die in ihrem Randbereich elastisch gelagert ist.
Elastische Lagerungen von Wandlermembranen bzw. Wandlerplatten sind durch eine Vielzahl von Veröffentlichungen bekannt. So ist es durch die DE-PS 1 961 217 bekannt, eine Wandlerplatte mittels eines elastischen Lagerkörpers in ihrem Randbereich zu lagern. Die Wandlerplatte wird dabei von Lagerkörpern umgeben, wobei die Platte zwischen diesen Teilen positioniert bzw. eingeschoben ist. Der bzw. die Lagerkörper werden dann durch Teile des Wandlergehäuses gehalten. Durch die US-PS 3 222 462 ist weiterhin eine Lagerung bekannt, bei der die Membran in ihrem Randbereich auf der einen Seite in einem Gummiring und auf der anderen Seite in einem Metallring gelagert ist.
Eine beidseitig elastische Lagerung ist dann weiterhin durch die DE-PS 1 226 647 bekannt, bei der als Lager- körper elastische Ringe verwendet werden.
Bei all diesen Veröffentlichungen sind die Membranen bzw. Wandlerplatten über die Lagerkörper in ihrem Randbereich eingespannt gehalten, so daß ein gewisser Einfluß auf die Lagerung beim Zusammenbau des Wandlers nicht auszuschließen ist, der den Frequenzverhalten des Wandlers beeinflussen kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lagerung für Wandlermembranen bzw. -platten anzugeben, bei der ein störender Einfluß durch die Lagerung beim Zusammenbau des Wandlers auszuschließen ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an der Wandlerplatte ein Lagerkörper angeformt ist, der über die Abmessungen der Wandlerplatte hinausragt, wobei zumindest teilweise der die Wandlerplatte überragende Bereich zwischen Teilen des Wandlergehäuses eingespannt gehalten ist.
Durch diese Lagerung werden in vorteilhafter Weise Oberschwingungen der Wandlerplatte gedämpft. Außerdem wird eine saubere Körperschallentkopplung der Wandlerplatte vom Gehäuse erzielt. Die akustischen Parameter wie Grenzfrequenz, Steilheit sind weitgehend unabhängig vom Einspanndruck, und es ergibt sich lediglich eine geringe, vernachlässigbare Beeinflussung der akustischen Werte bei Temperaturänderungen.
Durch die(P27 22 295) ist zwar ein Wandler bekannt geworden, bei dem die Wandlerplatte in einem elastischen Lagerring ruht. Als Gegenlager ist jedoch eine auf die Piezokeramik der Wandlerplatte einwirkende Scheibe vorgesehen, die aus elastischem Material besteht. Diese Scheibe beeinflußt naturgemäß den Frequenzgang des Wandlers, womit weitere Möglichkeiten der Frequenzgangkorrektur zumindest eingeschränkt werden.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Lagerung wird dadurch erzielt, wenn der Lagerkörper als ebener, elastischer Ring ausgebildet ist und mit der Wandlerplatte durch einen Klebevorgang verbunden ist.
Der Ring ist kostengünstig herstellbar. Weiterhin ist bei einer Wandlerplatte, die mit einer piezokeramischen Schicht versehen ist, ein Klebevorgang unerläßlich. Dieser Klebevorgang kann damit zur Festlegung der Lagerkörper in einem Zuge mitgenutzt werden.
Zur Erhöhung der Elastizität des Lagerkörpers kann es zweckmäßig sein, wenn der Ring ein- oder beidseitig mit Einschnitten versehen ist.
Die Einschnitte können trapez- oder dreiecksförmig ausgebildet sein, wobei diese sowohl am Lagerkörper als auch am Wandlergehäuse angeordnet sind. Werden die Einschnitte so angeordnet, daß sich diese am Wandlergehäuse und am Lagerkörper einander gegenüberstehen, so wird gewissermaßen eine Verzahnung gebildet, durch die ein bei der Montage geringer Anpreßdruck für den Lagerkörper erforderlich ist. Außerdem wird eine genau definierte Lagerung der Wandlerplatte erzielt.
Zur Erhöhung der Festigkeit der Klebestelle kann es zweckmäßig sein, wenn die Einschnitte lediglich an dem die Wandlerplatte überragenden Bereich angeordnet sind.
Im folgenden sei die Erfindung anhand von 4 Figuren näher erläuterte Es zeigen Fig. 1 eine Wandlerkapsel im Querschnitt Fig. 2, 3, 4 verschiedene Ausführungsbeispiele der Lagerung der Wandlerplatte.
Das Wandlergehäuse besteht u.a. aus zwei Kunststoffspritzteilen, wobei Teil 1 die Einspracheöffnungen 3 aufweist und das Teil 2 das Gehäuse verschließt. Zwischen diesen Teilen ist die als Wandlerplatte ausgebildete Membran 4 angeordnet, die durch einen Lagerkörper 5, der elastisch ist, in ihrer Lage gehalten ist. Die Wandlerplatte ist auf der dem Rückraum zugewandten Seite mit einer Piezoscheibe 6 versehen Weiterhin ist ein Abstandsring 7 vorgesehen. Eine umlaufende Rastnase 8 sorgt für einen festen Halt des Gehäuseteils 2 auf dem Teil 1. Das Rückvolumen 9 ist durch einen Absorptionsresonator 10 mit dem hinter der Membran befindlichen Volumen 11 verbunden. Das Rückvolumen 9 ist durch eine Metallfassung 12 von der Außenluft abgeschlossen.
Die in den Figuren 2, 3 und 4 gezeigten Einzelheiten zeigen verschiedene Ausführungen der Lagerung der Wandlerplatte, wobei die mit Figur 1 übereinstimmenden Teile mit denselben Bezugszeichen versehen sind.
Im Randbereich der Wandlerplatte 4 ist ein Lagerkörper 5 (Fig. 2, 3) und 13 (Fig. 4) angeklebt, der die Wandlerplatte überragt. Der Lagerkörper ist durch spezielle Ausbildung so zwischen den Gehäuseteilern des Wandlers gelagert, daß er beim Zusammenbau des Wandlers keinen übermäßigen Drücken ausgesetzt ist. Das wird durch einen Zwischenring 14 bewirkt, der aus Metall bestehen kann.
In Fig. 4 ist der überragende Bereich des Lagerkörpers 13 verzahnt ausgebildet. Die Verzahnung 15, 16 bewirkt eine Vergrößerung der Elastizität des Lagerkörpers. Weiterhin wird eine genau definierte Lage der Wandlerplat- te 4 erreicht.
5 Patentansprüche 4 Figuren

Claims

Patentanspruche Elektroakustischer Wandler mit einer Wandlerplatte, die in ihrem Randbereich elastisch gelagert ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß an der Wandlerplatte (4) ein ringförmiger Lagerkörper (5,13) angeformt ist, der über die Abmessungen der Wandlerplatte (4) hinausragt, wobei zumindest teilweise der die Wandlerplatte überragende Bereich zwischen Teilen des Wandlergehäuses eingespannt gehalten ist.
2. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Lagerkörper als ebener, elastischer Ring (5) ausgebildet ist und mit der Wandlerplatte (4) durch einen Klebevorgang verbunden ist.
3. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Ring (13) ein- oder beidseitig mit Einschnitten (15) versehen ist.
4. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die EinschnItte trapez- oder dreiecksförmig-ausgebildet und sowohl am T.agerkörper als auch am Wandlergehäuse angeordnet sind.
5. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 3, d a -d u r c h g e k e n n z e i t h n e t , daß die Einschnitte an dem die Wandlerplatte wberragenden Bereich vorgesehen sind.