DE2851745C2 - Mehrschichtige Membran für einen elektroakustischen Wandler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrschichtige Membran für einen elektroakustischen Wandler, die eine mit einer Kunststoffschicht versehene Metallfolie aufweist

Durch die Zeitschrift »Funk-Tedinik« Nr. 8/1956, Seiten 221 bis 222 ist eine Lautsprechermembran bekannt, die eine lediglich als Träger bei der Herstellung dienende und äußerst dünne Aluminiummembran aufweist, auf die eine Schicht aus sehr harten Kunstharzen aufgebracht wird, die mit Gas-Treibmitteln versehen sind und bei der Herstellung aufschäumer. Eine derartige Memb-an kann nach ihrer Herstellung nicht mehr plastisch verformt werden.

Durch die AT-PS 2 25 254 ist es außerdem bekannt, eine dünne Folie aus thermoplastischem, bei Wärme schrumpfbarem Material, nämlich aus einem geeigneten Kunststoff, mit einer metallischen Leitschicht zu versehen, ohne daß ihre physikalischen Eigenschaften verändert werden. Die metallische Leitschicht wird dazu benötigt, die Kunststoffolie elektrisch leitfähig zu machen, um sie für die Herstellung eines Kondensatormikrophons geeignet zu machen. Eine plastische Verformung der fertiggestellten, zweischichtigen geschrumpften Folie wird in Betracht gezogen.

Außerdem ist durch die DE-OS 27 49 501 eine als Kalottenmembran ausgebildete Membran mit einer Titanfolie bekannt, auf die eine nichtmetallische Schicht, nämlich eine Borschicht, aufgebracht ist Zwischen diesen beiden Schichten ist eine nur als Haftvermittler dienende Aluminiumschicht angeordnet. Zur Herstellung der mehrschichtigen Membran ist eine Erwärmung auf etwa 400" bis 600⁰C erforderlich.

Schließlich ist ein als Kalottenlautsprecher ausgebildeter Hochtonlautsprecher mit einem Kalottendurchmesser von 28 mm bekannt, dessen Membran aus einer einfachen etwa 100 pm dicken Polyesterfolie gebildet wird, wobei die Formgebung für die Membran durch Prägen geschieht Es hat sich gezeigt, daß bei dem bekannten Lautsprecher ein Schalldruekabfall etwa oberhalb von 15 kHz auftritt. Der Grund hierfür liegt in einer Unterteilung der Membran bei höheren Frequenzen.

Ausgehend von der eingangs geschilderten Membran liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach herzustellende Schallwandlermembran zu schaffen, bei der die Schallabstrahlung im Bereich hoher Frequenzen verbessert ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Kunststoffschicht eine Kunststoffolie ist, und daß die Metallfolie zwischen Kunststoffolien eingeschlossen ist

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Kunststoffschichten in einem einfachen Herstellungsverfahren aufgebracht werden können, und zwar durch Aufbringen von Kunststoffolien, wobei ein Verformungsvorgang erst an dem fertiggestellten mehrschichtigen Ausgangsmaterial für die Membran vorgenommen wird. Weiter ist von Vorteil, daß durch den mehrschichtigen Aufbau eine relativ steife Membran geschaffen wird, die eine gleichmäßige Schallabstrahlung im Gebiet höherer Frequenzen ermöglicht Einerseits bewirkt die Metallfolie eine Versteifung der Membran und es wird somit einer Unterteilung der Membran entgegengewirkt Andererseits wird durch die Kunststoffschichten eine Dämpfung von unerwünschten Resonanzen des metallischen Teils der Membran begünstigt Da die Verformung erst nach der Herstellung des mehrschichtigen Ausgarigsmaterials erfolgt, sind nachträgliche unerwünschte Formänderungen infolge der Herstellung des mehrschichtigen Materials nicht zu befürchten.

Es ist von Vorteil, daß das Ziehen des Membranmaterials ohne Gefahr einer Beschädigung der Metallfolie erfolgen kann, auch wenn die Metallfolie beispielsweise nur 10 μιτι dünn ist Auch kann es Anwendungsfälle geben, wo es zweckmäßig ist daß die im Inneren der Membran vorhandene Metallfolie nach außen elektrisch isoliert ist
Die Gesamtdicke der Membran kann gleich groß gewählt werden wie bei bekannten Lautsprechern, oder auch etwas dünner, so daß sich die Membran mit Hilfe derselben Werkzeuge (Prägewerkzeuge) herstellen läßt, wie die eingangs beschriebene bekannte kalottenförmige Membran.

Hinsichtlich der Dämpfung unerwünschter Schwingungen kann es sich als günstig erweisen, für die Membran ein Material zu verwenden, das mehr als drei Schichten enthält. Bei einem dreischichtigen Aufbau können die beiden äußeren Kunststoffschichten eine unterschiedliche Dicke aufweisen, im Hinblick auf die Wärmeausdehnung kann es jedoch zweckmäßig sein, die beiden Kunststoffschichten gleich dick und aus dem gleichen Materia! herzustellen.

Es wird als wichtig angesehen, daß die Metallfolie eine fest zusammenhängende Schicht bildet. Mit einer aufgedampften Metallschicht, die nicht in sich fest zusammenhält, ist gegenüber dem eingangs erwähnten Kalottenlautsprecher dagegen keine so starke Verbesserung möglich.

so Die Verbindung der Kunststoffolie mit der Metallfolie kann durch einen Kleber, insbesondere Zweikomponentenkleber, bewirkt sein. Es erscheint möglich, daß die sehr dünne Schicht eines derartigen Klebers zusammen mit den Kunststoffolien eine versteifende Wirkung ergibt.

Ein Lautsprecher, der mit der erfindungsgemäßen Membran versehen ist, weist gegenüber dem eingangs genannten bekannten Lautsprecher einen vergrößerten Linearitätsbereich auf, und zwar in Richtung auf höhere Frequenzen.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch einen Kalottenlautsprecher eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, und

Fig. 2 einen gegenüber der Fig. 1 stark vergrößerten Schnitt entsprechend der Linie H-Il in F i g. I durch die Membran.

Die Erfindung wird zwar anhand eines Hochtonlautsprechers erläutert, sie kann jedoch auch für andere Wandler verwendet werden, insbesondere für Mikrophone und für Kopfhörer.

Der in F i g. 1 gezeigte Lautsprecher weist einen Topfmagneten 1 auf, in dessen Ringspalt 2 die Lautsprecherspule eintaucht. Diese der Einfachheit halber nicht dargestellte Spule ist auf einen Spulenträger 3 aufgewikkeli, der aus einer dünnwandigen Aluminiummanschette gebildet ist und an der Membran 4 des Lautsprechers durch Kleben befestigt ist Die Membran 4 weist einen äußeren ebenen ringförmigen Abschnitt 5 auf, an den sich eine ringförmige Sicke 6 anschließt, und die Mitte der Membran 4 wird durch sine Kalotte 7 gebildet

Das Material, aus dem die Membran 4 hergestellt ist besteht, wie Fig.2 stark vergrößert zeigt, aus einem Mehrschichtmaterial, und zwar weist dieses Material eine relativ dünne Aluminiumfolie 10 auf, die beidseitig von K'jnststoffschichten 11 und 12 bedeckt ist Die Kunststoffschichten sind im Ausführungsbekpiel durch Polyesterfolien gebildet

Im Ausführungsbeispiel hat die Aluminiumfolie 10 eine Dicke von etwa 10 μπι, die äußere Kunststoffschicht 11 ist 23 μπι und die innere Schicht 12 ist etwa 36 μπι dick. Es können jedoch auch Membranen verwendet werden, deren Dicke je nach den Anforderungen größer oder geringer ist die beispielsweise eine Gesamtdicke von 75 μπι oder von 100 μπι haben. Die Membran 4 ist durch Tiefziehen aus einem in Form von ebenen Bahnen vorliegenden Material mit Hilfe üblicher Ziehwerkzeuge, wie sie auch zur Verformung von Kunststoffolien zur Herstellung von Lautsprechermembranen verwendet werden, hergestellt Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Werkzeug auf eine geeignete Temperatur, z. B. 180° C aufzuheizen. Der Durchmesser der Kalotte 7 beträgt im Ausführungsbeispiel 25 mm, eine derartige Abmessung ist bei einem als Kalottenlautsprecher ausgebildeten Hc :htonlautsprecher üblich.

Durch die Aluminiumfolie, die für eine schnellere Wärmeableitung als bei einer reinen Kunststoffolie sorgt, wird eine höhere Belastbarkeit des Lautsprechers im Betrieb ermöglicht.

Je nach den Anforderungen kann die Aluminiumfolie aus einem Materia! unterschiedlicher Härte bestehen. Anstatt Aluminium kann auch jedes andere geeignete Metall verwendet sein, insbesondere auch Beryllium oder Titan. Beryllium läßt sich als dünne Folie relativ leicht zur Herstellung der Membranen verarbeiten.

Schaildruckmessungen an einem Hochtonlautsprecher der beschriebenen Art ergaben einen Frequenzgang, der zwischen 3 kHz und 20 kHz weitgehend linear ist und lediglich Schwankungen von ±2 dB um einen Mittelwert aufwies. Demgegenüber zeigte ein Lautsprecher mit gleichen Abmessungen, bei dem jedoch die Membran aus einer lediglich aus Kunststoff bestehenden Folie von 75 μπι Dicke hergestellt war, bereits ab 15 kHz einen merklichen Schalldruckabfall. Bei beiden Messungen wurden an den Lautsprechern keine zusätzlichen Maßnahmen zur Glättung der Frequenzkurve, wie sie an lieh bekannt sind, vorgenommen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Mehrschichtige Membran für einen elektroakustischen Wandler, die eine mit einer Kunststoffschicht versehene Metallfolie aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht eine Kunststoffolie (11,12) ist, und daß die Metallfolie (10) zwischen Kunststoffolien (11,12) eingeschlossen ist

2. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine einzige Metallfolie (10) und zwei Kunststoffolien (11,12) aufweist

3. Membran nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie eine Dicke von etwa