DE2832612C3 - Dynamischer Lautsprecher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen dynamischen Lautsprecher entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Üblicherweise hat ein Lautsprecher einen Magnetkreis, der aus einem Magneten, einem Pol, einer Platte und einem Joch besteht, ein konusförmiges Schwingelement, das eine Tauchspule hat, die in einem Luftspalt des Magnetkreises angeordnet ist, und eine Halterung zur Lagerung des Schwingelementes, wobei das Schwingelement in Abhängigkeit von der Tauchspule zugeführten NF-Signalen schwingt. Der Magnetkreis des Lautsprechers wird mechanisch gelagert, und ein das Schwingelement tragender Rahmen wird an einer Schallwand des Lautsprechergehäuses befestigt.

Wenn das Schwingelement dieses Lautsprechers zu Schwingungen in der Vor- und Rückwärtsrichtung angetrieben wird, wirkt eine Reaktionskraft in der Rück- und Vorwärtsrichtung, die den Magnetkreis in Schwingung versetzt. In dem Magnetkreis erzeugte Schwingungen werden über den Rahmen auf die Schallwand übertragen, so daß diese ebenfalls schwingt. Schwingungen des Magnetkreises und der Schallwand haben nachteilige Einflüsse auf die Tonqualität der Tonausgangssignale, die von dein Schwingelement erzeugt werden, und verschlechtern die Tonqualität der Tonausgangssignais.

Um zu verhindern, daß der Magnetkreis und dergleichen aufgrund der beim Antrieb des Schwingelementes erzeugten Reaktionskraft schwingt, ist es bekannt, das Gewicht des Magnetkreises und dergleichen im Vergleich zu dem des Schwingelementes und der Tauchspuic ausreichend zu erhöhen, jedoch ergeben sich, wenn das Gewicht des Magnetkreises und dergleichen erhöht wird, um die Rcaklionskrafl im wesentlichen zu überwinden, bei der praktischen Anwendung Probleme wie Schwierigkeiten bei der Montage oder dem Transport des Lautsprechers, was für den Aufbau von Lautsprechern üblicher An ungünstig ist. Die Schallwand bzw. das den Lautsprecher tragende Gehäuse bestehen üblicherweise aus einem Material hoher Qualität, um Schwingungen zu verhindern, weshalb das Gehäuse leuer ist.

Bei einem I autsprechersystem, bei dem ein Schwingclcment eines ersten Lautsprechers in einer Öffnung des Gehäuses angeordnet ist, und ein zweiter Lautsprecher gegenüber dem ersten in dem Gehäuse angeordnet ist, kann die Reaktionskraft des ersten von dem zweiten absorbiert werden. Jedoch wirkt der akustische Druck des zweiten Lautsprechers auf das Gehäuse dieses Lautsprechersystems. Selbst wenn es möglich ist, Schwingungen des Magnelkreises des ersten Lautsprechers zu unterdrücken, treten Schwingungen in dem Gehäuse auf, und von dem ersten Lautsprecher erzeugte akustische Wellen stören akustische Wellen, die durch Schwingungen des Gehäuses erzeugt werden, so daß es schwierig ist, eine klare Tonwiedergabe zu erhalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik einen Lautsprecher zu schaffen, bei dem ein Magnelkreis, tier cine Antriebskraft auf das Schwingelcmenl ausübt, mil einem massiven Element kombiniert ist, das entgegengesetzt /u den Schwingungen des Schwingelemcnics angetrieben wird, um die durch das Schwingek·-

ment erzeugte Reaktionskraft auszugleichen.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch diese Ausbildung ist es möglich, die durch das Schwingelement erzeugte Reaktionskraft zu beseitigen. Da das massive Element, das sich entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung des Schwingelementes bewegt, keinen Schall erzeugt, ist die Tonwiedergabequalität des Schwingelementes hoch. Außerdem wird erreicht, daß Schwingungen des Magnrtkreises, des Rahmens und des den Magnetkreis tragenden Gehäuses unterdrückt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 5 beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt, aus dem der Aufbau des dynamischen Lautsprechers zusammen mit einem Gehäuse in einer ersten Ausführungsform hervorgehen,

F i g. 2 einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform mit einer ersten und zweiten Antriebseinrichtung, die gemeinsam einen Magnetkreis mit einem inneren Magneten haben,

Fig.3 einen Querschnitt, aus dem der Aufbau eines Lautsprechers in einer dritten Ausführungsform hervorgeht, bei dem ein Magnetkreis mit einem äußeren Magneten gemeinsam in einer ersten und zweiten Antriebseinrichtung vorgesehen ist, und

F i g. 4 und 5 Querschnitte von Lautsprechern in einer .■ vierten und fünften Ausführungsform, bei denen die zweite Antriebseinrichtung aus einem beweglich aufgebauten massiven Element besteht.

Fi g. I zeigt einen Querschnitt des Lautsprechers mit Gehäuse. Eine Lautsprechereinheit 1 besteht hauptsächlich aus einem Magnetkreis 54, einer konusförmigen Membran 8 und einem Rahmen 9. Der Magnetkreis 54 hat einen Permanentmagneten 14, einen Pol 2A. eine Platte IA und ein Joch AA; ein Luftspalt 64 mit einer bestimmten Breite ist zwischen dem Pol 24 und der > Platte 34 gebildet. Die Membran 8, die das Schwingelcment bildet, ist am einen Ende mit dem vorderen Ende des Rahmens 9 durch einen Randteil verbunden, und eine um einen Spulenkern gewickelte Tauchspule 74 ist in dem Luftspalt 64 angeordnet und am anderen Ende des Schwingclementes 8 befestigt. Der Magnetkreis 54 ist an der Frontpiaitc des Gehäuses 10 bzw. einer Schallwand 11, die eine öffnung 114 hat, durch Schrauben oder dergleichen (nicht gezeigt) und durch den Rahmen 9 befestigt. Die Rückseite des Gehäuses 10 ist durch eine hintere Schallwand llß geschlossen. Wenn ein NF-Strom der Tauchspule 74 in solch einem Lautsprechersystem zugeführt wird, wird das Sehwingclcmcnt 8 bekanntlich nach links und rechts in Fig. 1 verstellt und gibt akustische Wellen zur Außenseite des Gehäuses über die öffnung 114 ab.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung hat der Lautsprecher in Fig. I einen zweiten Magnetkreis 5ß, der ähnlich dem ersten Magnetkreis 54, der das Schwingclcmcnt 8 antreibt, einen Magneten lfl, η einen Pol 2ß, eine Platte Iß und ein |och 4ß, das an der Rückseite des ersten Magnetkreises 54 durch einen Klebstoff oder dcrgleiihen befestigt ist. Eine zweite Antriebseinrichtung i.sl durch eine Tauchspule 7Ö gebildet, die in einen* Luftspalt 6öangeordnct ist, der im < /:weilcn Magnetkreis 5/J axial fluchtend bezüglich des Ltiftspaltcs 64 im ersten Magnetkreis 54 gebildet ist. Die Tfiiichspulc 7/J ist mit einem massiven Element 12 gekoppelt und wird entgegengesetzt zum Schwingelement 8 angelrieben. Das massive Element 12 ist mit der Tauchspule 7ß verbunden und ist über einen Dämpfer 14 an einer Halteplatte 13 aufgehängt, die an der Platte 3ß der zweiten Antriebseinrichtung 5ß befestigt ist.

Das massive Element 12 wird von einer zweiten Antriebseinrichtung mit einer Kraft im wesentlichen gleich der Reaktionskraft des Schwingelementes 8 angetrieben, das von der ersten Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von dem der Tauchspule 74 zugeführten NF-Strom angetrieben wird, da ein Teil des der Tauchspule 74 zugeführten NF-Stromes auch der Tauchspule 7ß zugeführt wird, um das massive Element 12 entgegengesetzt zur Verstellung des Schwingelementes anzutreiben. Durch Bestimmung der Magnetflußdichte im Magnetkreis 5ß, der Größe des Luftspaltes 6ß, des Gewichtes des massiven Elementes 12 und dergleichen in der zweiten Antriebseinrichtung in geeigneter Weise ist es möglich, das tussive Element 12 durch die zweite Antriebseinrichtung mit einer Kraft im wesentlichen gleich der Reaktionskraft des Schwingelementes 8 anzutreiben, die bei dessen Antrieb erzeugt wird, wobei der NF-Strom, der der Tauchspule 7ß zugeführt wird, im Vergleich zu dem der Tauchspule 74 zugeführten NF-Strom verringert werden kann. Diirch Herstellung des massiven Elementes 12 aus einem Material mit einem großen spezifischen Gewicht, wie Eisen oder Blei,, ist es möglich, zu verhindern, daß von

. dem massiven Element Schall ausgeht.

Bei dieser Ausführungsform kann die Reaktionskraft, die beim Antrieb des Schwingelementes 8 durch die erste Antriebseinrichtung entsteht, die aus dem Magnetkreis 54 besteht, durch die Reaktionskraft

■ kompensiert werden, die- beim Antrieb des massiven Elementes 12 durch die zweite Antriebseinrichtung entsteht, die aus dem Magnetkreis Sßbesteht, und somit wirkt keine wesentliche Reaktionskraft auf die Magnetkreise 54 und 5ß, so daß Auswirkungen (bzw. Schwingungen) der Reaktionskräfte im Magnetkreis 54 unu 5ß beim Antrieb des Schwingelementes 8 nicht festgestellt werden können. Damit werden keine Schwingungen im Rahmen 9 erzeugt, der die Magnetkreise 54 und 5ß mechanisch trägt, und ebenso nicht in

• der Schallwand 11 des Lautsprechergehäuses 10, das den Rahmen 9 trägt. Es ist daher möglich, Schwingungen von den Magnetkreisen und dergleichen abzuhalten und ein akustisches Ausgangssignal sehr guter Tonqualität von dem Schwingelement 8 zu erhallen.

Bei dieser Ausführungsform sind die Magnetkreise 54 und 5ß, die aus der ersten und zweiten Antriebseinrichtung bes'.ehen, nach Art eines inneren Magneten ausgebildet, es ist jedoch auch möglich, gleiche Ergebnisse von Magnetkreisen zu erhalten, die nach Art eines iiuikren Magneten ausgebildet sind. Die jeweiligen Anlriebseinrichtungen bestehen aus den getrennten Magnetkreisen 54 und 5ß, die entgegengesetzt miteinander verbunden sind, jedoch können die Magnetkreise in der in den Fig. 3 und 4 gezeigten

ι Weise verbunden sein,

Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform haben der Ausführungsform der Fig. 1 entsprechende Teile die gleichen Bezugsziffern, und es wird nur der Teil unterschiedlicher Konstruktion beschrieben.

F i g. 2 zeigt einen Querschnitt einer Ausführungsform, bei der die erste und /weite Antriebseinrichtung gemeinsam einen Magnetkreis nach Art eines inneren Magneten haben.

Bei dem Lautsprecher der F i g. 2 sind eine erste und zweite Antriebseinrichtung dadurch gebildet, daß gemeinsam ein Magnetkreis nach Art eines inneren Magneten vorhanden ist, der aus einem einzigen Magneten 101 mit Polen 2Λ und 2ßan entgegengesetzten Magnetpolflächen, einer Platte 3A die einen Luftspalt 6,4 mit dem Pol IA bildet, einer Platte .30, die einen Luftspalt 6fl mit dem anderen Pol 20 bildet, und einem damit gekoppelten loch 4 besteht. Da die Antriebseinrichtungen dadurch gebildet werden, daß gemeinsam ein Magnetkreis vorgesehen wird, ist es möglich, den Befestigungsvorgang bei der eisten Aiisführungsform zur Befestigung der getrennten Antriebseinrichtungcn miteinander in entgegengesetzten Richtungen wegzulassen, und die Richtung der beim Antrieb des Schwingelementcs 8 und des massiven Elementes 12 durch die jeweilige Antriebseinrichtung erzeugten Reaktionskräftc genau auszurichten. Wie bei der ersten Ausführungsform ist es möglich. Schwingungen von den Magnetkreisen und dergleichen abzuhalten und ein akustisches Ausgangssignal sehr guter Tonqualität von dem Schwingclcnient 8 dieser Ausführungsform zu erhallen.

P"ig. 3 zeigt einen Querschnitt einer Ausführungsform, bei der die erste und zweite Antriebseinrichtung dadurch gebildet sind, daß ein Magnetkreis von der Art eines äußeren Magneten gemeinsam vorgesehen ist.

Bei der Ausführungsform der F i g. 3 sind die erste und zweite Antriebseinrichtung dadurch vorgesehen, daß gemeinsam ein Magnetkreis von der Art eines äußeren Magneten vorgesehen ist, wobei eine Platte IA einen Luftspalt 6-4 um die seitliche Umfangsfläche eines Endes eines runden Pols 102, eine Platte 3Ö. einen Luftspalt 6ß um die seitliche Umfangsfläche des anderen [indes des Pols 102 bildet und ein Magnet 101 die Platten verbindet. Bei dieser Ausführungsform können die gleichen Wirkungen wie bei der zweiten Ausführungsform erhalten werden.

Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen besteht die zweite Antriebseinrichtung aus einer Tauchspule TB. jedoch kann die Spule 107 der zweiten Antriebseinrichtung an dem Magnetkreis 5R hefestipt werden, der beweglich ist.

Fig.4 zeigt einen Querschnitt einer Ausführungsform, bei der die zweite Antriebseinrichtung aus einem Magnetkreis 5ß von der Art eines inneren Magneten besteht, der beweglich angeordnet ist.

Bei der Ausführungsform der F i g. 4 ist eine Spule 107 der zweiten Antriebseinrichtung an einem loch AA befestigt, an dem ein Magnet \A befestigt ist. um ein Schwingeiement % gegenüber dem Magneten \A anzutreiben. Die zweite Antriebseinrichtung besteht aus einem Magnetkreis 5b. der aus einem Magneten Xb. einem Pol 2b, einer Platte 3b, einem Joch Ab und einer Halteplatte 13 gebildet ist, an der der Magnetkreis 56 über einen Dämpfer 14 (Fig. 3) derart aufgehängt ist. daß die Spule 107 in einem im Magnetkreis 5b gebildeten Luftspalt 6b liegt.

Bei der Ausführungsform mit der zuvor beschriebenen Konstruktion wird, wenn ein NF-Strom der Tauchspule 7A der ersten Antriebseinrichtung und auch der Spule 107 der zweiten Antriebseinrichtung zugeführt wird, der Magnetkreis 5fl zu Schwingungen entgegengesetzt zu denen des Schwingelementes 8 angetrieben, das von der ersten Antriebseinrichtung angetrieben wird. Somit wirkt der Magnetkreis 5b selbst als massives F.lcmcni 12 der ersten Ausführungsform. Ls ist daher möglich, das massive Llement 12 wegzulassen, das gesondert zur zweiten Antriebseinrichtung bei den vorherigen Ausführungsformen vorgesehen ist. so daß die Anzahl der Teile verringert und Herstellungskosten eingespart werden, obwohl dennoch ein akustisches Ausgangssignal sehr guter Tonqualität von dem Schwingelement 8 erhalten wird.

Bei der Ausführungsform der Fi g. 5 ist ein Magnet kreis 5b in der zweiten Air'icbscinrichtung nach Art eines «itißcrcn Magneten vorgesehen, der einen Magneten \b'. einen Pol 2b'. eine Platte .Ift'und ein loch Ab' hat; der Kreis ist an einer Tragplatte 13 über einen Dämpfer 14 aufgehängt, um als massives Llcmcnt 12 zu wirken. F.ine stationäre Spule 107 ist in einem Luftspalt Sb' des Magnetkreises 5b' vorgesehen, um diesen enigegciigCMr'./.i /.ut SeHwiit£:|Miiiic S art/uii ciucir. Λικιι hier ist es möglich, ähnliche Ergchrisse wie bei tier Ausführungsform der F i g. 4 zu erhalten.

Bei Lautsprechern mit der anhand der Ausführiingsformen beschriebenen Konstruktion kann die Reaktionskraf;. die beim Antrieb des Schwingelementcs 8 durch die erste Antriebseinrichtung erzeugt wird, dm Ji die beim Antrieb des massiven Elementes 12 bzw. eines Magnetkreises durch eine zweite Antriebscinrieh tung so ;.^geglichen werden, daß die Magnetkreise, der Rahmen oder die Schallwand oder dergleichen nicht beeinflußt werden, die die Magnetkreise tragen, so daß ein akustisches Ausgangssignal sehr hoher Tonqualität erhalten werden kann.

Ls ist möglich, eine Schwingplatte als massives Llcmcnt 12 vorzusehen und die Platte durch die zweite Antriebseinrichtung anzutreiben, wie bei den Ausführungsformen beschrieben ist, jedoch hat in diesem Falle das \on der Schwingplatte in dem Gehäuse ausgehende akustische Ausgangssignal negative F.inwirkungen auf das akustische Ausgangssignal des Schwingcleinentes 8. das von der ersten Antriebseinrichtung angetrieben wird, und daher sollte das massive Llement im Hinblick auf das Auseanessienal nicht vorgesehen werden.

Wie zuvor beschrieben wurde, besteht der Lautsprecher gemäß der Erfindung aus einer ersten und zweiten Antriebseinrichtung mit einer Spule, die in einem Luftspalt bzw. einem Magnetspalt angeordnet ist, der in einem Magnetkreis ausgebildet ist. einem Schwingclement, das von einer ersten Antriebseinrichtung angetrieben wird, und einem massiven Element, das von einer zweiten Antriebseinrichtung entgegengesetzt zu dem Schwingelement angetrieben wird, so daß die ysim Antrieb des Schwingelementes erzeugte Reaktionskraft durch die beim Antrieb des massiven Elementes erzeugte Reaktionskraft im wesentlichen ausgeglichen wird, so daß der Magnetkreis in der ersten Antriebseinrichtung zum Antrieb des Schwingelementes durch die Wirkung der in dem Schwingeiement erzeugten Reaktionskraft nicht in Schwingung versetzt wird, und keine Schwingung im Rahmen bzw. der Schallwand, die den Magnetkreis trägt, entsteht. Es ist daher möglich. Schwingungen von den Magnetkreisen und dergleichen abzuhalten und ein akustisches Ausgangssignal sehr guter Tonqualität zu erhalten.

Hierzu 5 Blatt Zeichnunecn

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Dynamischer Lautsprecher, bestehend aus einer Membran mit einer Tauchspule und einer ersten Antriebseinrichtung zum Antrieb der Membran zur Schallerzeugung, gekennzeichnet durch ein massives Element, das mit der ersten Antriebseinrichtung schwingungsmäßig gekoppelt ist, und eine zweite Antriebseinrichtung, um das massive Element in Schwingung zu versetzen und die von der Membran erzeugte Reaktionskraft zu beseitigen.

2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung aus einem ersten Magnetkreis mit einem ersten Luftspalt besteht, daß die Tauchspule der Membran in diesem Luftspalt angeordnet ist, daß die zweite Antriebseinrichtung aus einem zweiten Magnetkreis mit einem zweiten Luftspalt besteht, in dem eine mit dem massiven Element verbundene Tauchspule angeordnet ist, und daß der erste und zweite Magnetkreis mechanisch starr miteinander verbunden sind.

3. Lautsprecher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Magnetkreis eine I lalterung aufweist, an der das massive Element über einen Dämpfer gelagert ist.

4. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Antriebseinrichtung einen gemeinsamen Magnetkreis mit einem ersten und enem zweiten Luftspalt an entsprechenden Stellen aufweisen, daß die Taiichspule der Membran in dem ersten Luftspalt angeordnet ist, und daß eine Tauchspuic, d··* an dem zweiten massiven Element befestigt ist. in dem zweiten Luftspalt angeordnet ist.

5. Lautsprecher nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß das massive Element an dem Magnetkreis über einen Dämpfer angeordnet ist.

6. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das massive Element ein Magnetkreis mit einem Luftspalt und einer darin angeordneten Spule ist, die an der ersten Antriebseinrichtung befestigt ist.

7. Lautsprecher nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis an der ersten Antriebseinrichtung über einen Dämpfer gelagert ist.

8. Lautsprecher nach Anspruch b, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkreis aus einem Permanenimagneten und einem |och besieht.

9. Lautsprecher nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung aus einem Permanentmagneten, einem Joch und einem Luftspalt zur Aufnahme der Spule der Membran besieht, daß die /weite Antriebseinrichtung aus einem Permanentmagneten, einem Joch und einem Luftspalt zur Aufnahme der Spule des massiven Elementes besteht, und daß die l.uflspalle auf der gleichen Axiallinie angeordnet sind.

10. Lautsprecher nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die erste Antriebseinrichtung <uis einem l'ermitncnimagneien, einem |och und einem Luftspalt zur Aufnahme der Tauchspuic der Membran besieht, daß das massive Element aus einem Magnetkreis mit einem Permanentmagneten und einem loch besteht, daß der Magnetkreis einen Lufispiilt zur Aufnahme einer Spule zum Antrieb des

Magnelkreises aufweist und daß die beiden Luftspalte auf der gleichen Axiallinie liegen.