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Lautsprechermembran.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Lautsprechermembran. Die hier
betrachtete Lautsprechermembran kann aus beliebigem geeignetem Material bestehen
sowie eine beliebige Form haben, beispielsweise rund, oval, elliptisch,kegelförmig,
konvexe Kegel, konkave Kegel oder auch eine asymmetrische Form und sogar eine ebene
Form.
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Die Abstrahlflächvon Membranen für Lautsprecher sollen angesichts
ihrer kolbeniörmigen Bewegung gegen die Luft eine möglichst hohe Sbeifigkeit haben,
damit Verformungen der Membran bzw. des Membrankegels vermieden werden Die dafür
erforderlichen Membraneigenschaften versucht man gegensrärtig durch die Stofusammensetzung
oder durch entsprechende Zusätze und Imprägnierungen des verwendeten Rohmaterials
zu verbessern. Man kann auch durch die Art der Trock -nung des Membrankegels, beispielsweise
durch Lufttrocknung, der Membran eine erhöhte Steifigkeit geben Es ist bekannt,
der Membran eine erhöhte Steifigkeit zu verleihen, indem der Kegel beschichtet wird
oder indem dr Kegel nachträglich imprägniert wird, und zwar nicht nur im Membranhals,
sondern auch total. Weiterhin ist es bekannt, einer Membran durch eingeprägte Rippen
oder Gitter -netze erhöhte Steifigkeit zu geben. Schließlich sind verschiedene Formen
mehrschichtiger Membranen oder SandT.lchkonstruktionen
bekannt,
die zwar die erforderliche Steifigkeit haben, aber neben erhöhtem Gewicht und hohem
Preis auch die Gefahr unerwünschter akustischer Phänomene durch die Klebeflächen
bringen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung unerwünschter
akustischer Nebenwirkungen in einfacher Weise eine möglichst hohe Steifigkeit der
Membran zu erzielen.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Lautsprechermembran nach der Erfindung
dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Membranschale mit einer oder mehreren zweiten
Membranschalen solcher Formgebung verbunden ist, daß die Fläche der ersten Membranschale
nicht vollständig an der Fläche der einen oder mehreren zweiten Membranschalen anliegt,
sondern daß ein oder mehrere Hohlräume zwischen den Membranschalen vorhanden sind.
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Nach der Erfindung wird somit ein Membrankegel grundsätzlich dadurch
versteift, daß auf seiner Rückseite ein oder mehrere weitere Kegel rucksackartig
so angebracht sind, daß sich nur Kanten, aber nicht die ganze Fläche der Kegel berUhren
und dadurch zwischen den Kegeln ein. oder mehrere Hohlräume in Form von Luftkammern
ausgebildet sind. Der weitere Kegel kann etwa den gleichen Außendurchmesser wie
der erste Kegel haben. Dabei ist es auch möglich, eine umlaufende Sicke aus einem
anderen Material, z.B. Gummi, Schaum, beschichtete Textilien, Leder, PVC usw., zwischen
den sich berührenden Rändern der beiden Kegel zu befestigen. Möglich ist auch, den
Außenrand eines der Kegel als Begrenzung einer anzuvulkanisierenden oder anzuspritzenden
Gummi- oder Kunststoff-Sicke wirken zu lassen. Dazu wird auf eine gleichzeitig mit
dieser Anmeldung eingereichte Anmeldung des einen Mitanmelders (Friedrich-Wilhelm
Bracht)mit der Bezeichnung "Kegel einer Lautsprechermembran" verwiesen.
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Der Rand des Innenloches des zweiten oder weiteren Kegels ist vorzugsweise
in der Nähe des Membranhalses am ersten Kegel befestigt. Es ist denkbar, die beiden
Kegel so auszubilden, daß der eine Kegel über den Hals des anderen Kegels
paßt
und zwischen beiden Kegeln die Schwingspule angebracht wird. -Der zweite Kegel kann
mit dem ersten Kegel so verbunden sein, daß an der Berührungsfläche ein möglichst
großer spitzer Winkel, im Idealfall ein rechter Winkel, entsteht. Die Form des zweiten
Kegels ist vorzugsweise so ausgelegt, daß er eine konkave Form hat, wenn der als
Abstrahlkegel dienende erste Kegel konvex ist. Der stabili,sierende zweite Kegel
soll sowohl radial als auch parallel zum Umfang möglichst kleine Radien haben, damit
einer Verformung der Außenkanten, die durch die Verklebung festgehalten sind, der
größtmögliche Widerstand entgegengesetzt wird.
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Neben der erwünschten hohen Steifigkeit zeichnet sich die erfindungsgemäß
mehrschalige Membran durch den weiteren Vorteil aus, daß die eine Membranschale
in erster Linie nach den Gesichtspunkten der Schallabstrahlung und die andere Membranschale
nach den Gesichtspunkten der Stabilität ausgelegt werden kann.
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Die zweite Membranschale ist möglicherweise so ausge -führt, daß
sie mehrere umlaufende strich- oder punktförmige Berüungsstellen zur ersten Membranschale
hat. Dadurch wird eine noch größere Steifigkeit erzielt. Eine Membran dieser Art
erinnert etwas an eine Eierverpackung in einer den Kegeiradien entsprechenden Abwicklung.
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Die zweite Membranschale kann aus einem anderen Material als die
erste bestehen. So kann die erste oder obere Membranschale beispielsweise ein luftgetrocknet
er Papierkegel sein, während die zweite Membranschale ein hart verpreßter Papierkegel
oder ein mit Kunst harz beschichteter oder imprägnierter Körper bis hin zu einem
Kunststoff- oder Metallkörper sein kann.
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Die zwischen den beiden Membranschalen vorhandenen Hohlräume können
ausgeschäumt sein. Möglich ist dies auch nur in besonders kritischen Zonen, etwa
in besonders flachen Bereichen
des Kegels, vor allem in er Nähe
des Randes in der langen Achse ovaler Membranen.
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Die zweite Membranschale braucht nicht symmetrisch aus -gebildet
zu sein. Sie kann eine beliebige geometrische Form haben, Je nachdem, wie unenunschten
Partialschwingungen entgegengewirkt werden soll. Es können auch Ausbuchtungen vorgesehen
sein, etwa an Stellen, wo die Schwingspulenlitzen durch den Membrankegel geführt
werden sollen. Dabei kann das zusätzliche, einseitig wirkende G-wicht der Litzen
und ihrer Befestigung durch die kleinere Fläche und das damit verbundene geringere
Gewicht der asymmetrischen Schale an dieser Stelle ganz oder teilweise kompensiert
werden. Die zweite Membranschale kann beispielsweise auch sternförmige Außenkonturen
haben. Erfindungsgemäß ist es zwar möglich, aber nicht notwendig, daß der Raum zwischen
den beiden Membranschalen vollkommen geschlossen ist.
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Die zweite Membranschale kann Ouch die Form z.B. konzentrischer Wellenlinien
oder einer Spirale haben. Vor allem bei Ovalmembranen mit geringer Bauhöhe und schmaler,
langer Bauform ist es zweckmäßig, statt einer einzigen zweiten Membranschale zwei
einzelne zweite Membranschalen oder Einzelschalen, je für Jede lange Achse, vorzusehen.
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Die Erfindung ermöglicht es auch, in bisher nicht zu erreichender
Weise zu verhindern, daß Partialschwingungen aus dem Membrankegel in die Schwingrillen
laufen.
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Zur Vorbereitung des Zusammenpassens oder der Verklebung der Kanten
der beiden Membranschalen ode rauch zur nachttäglichen Sichtkontrolle, ob die beiden
Membranschalen geometrisch korrekt verbunden sind, ist es möglich, auf der Rückseite
der ersten oder oberen Membranschale an den Verbindungsstellen umlaufende Linien,
Kanten, Punkte, Striche oder sonstige Markierungen bzw.
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Vertiefungen oder geringere Verdichtung usw vorzusehen.
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Die Schwingspule, Zentrierung und der Außensickenrand können wahlweise
an der oberen Membranschale oder an der unteren Membranschale befestigt werden .
Wenn die Schwingspule und Zentrierung an der unteren Membranschale befestigt sind,
dient diese Membranschale als starrer Treiber für die obere Membranschale, die dann
völlig geschloseen sein kann, so daß keine besondere Kalotte mehr benötigt wird.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen im folgenden
anhand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen Fig. 1 bis 6 schematische Querschnittsdarstellungen
von sechs verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung und Fig. 7 eine schematische
Querschnittsdarstellung und eine Draufsicht auf ein siebtes Ausführungsbeispiel.
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Eine in der Fig. 1 dargestellte, nach der Erfindung ausgebildete
mehrschalige Membran weist eine erste kegelige Membranschale lo und eine zweite
kegelige Membranschale 12 auf. Die beiden Membranschalen lo und 12 haben etwa den
gleichen Außendurchmesser und sind an ihren äußeren Kanten mit -einander verbunden.
Der Innenrand der zweiten Membranschale 12 ist in der Nähe des Membranhalses 11
an der ersten Membranschale 10 befestigt. Die zweite Membranschale 12 ist an den
Verbindungs- oder Befestigungsstellen mit der ersten Membranschale 10 so umgebogen,
daß die beiden Membranschalen unter einem relativ großen spitzen Winkel aufeinandertreffen.
Darüber hinaus ist die als Abstrahlkegel dienende erste Membranschale lo
konvex
ausgebildet, wohingegen die stabilisierende zweite Membranschale 12 eine konkave
Form hat. Zwischen den beiden Membranschalen 10 und 12 befindet sich ein Hohlraum
14 in Form einer Luftkammer.
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Bei dem in der Fig. 2 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel begrenzen
eine obere Membranschale 20 und eine untere Membranschale 22 zwischen sich einen
Hohlraum 24. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 läuft die untere
Membranschale 22 an der Verbindungsstelle mit der oberen Membranschale 20 in einen
Einspannrand 28 mit Sicken aus, und die obere Membranschale 20 ist an der Befestigungsstelle
am Außenrand abgebogen.
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Das in der Fig. 3 gezeigte dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung
enthält eine erste kegelige, konvexe Membranschale 30, die an ihrem Außenrand einen
Emnspannrand 38 mit Sicken hat. Auf der Unterseite der r branschale 30 ist in ähnlicher
Weise wie beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 eine zweite Membranschale 32
befestigt, die aber zur weiteren Erhöhung der Steifigkeit der mehrschaligen Membran
nicht nur an ihrem Außenrand und an ihrem Innenrand mit der ersten Membranschale
verbunden ist, sondern zwischen diesen beiden Verbindungsstellen eine weitere umlaufende
strichförmige Berührungsstelle mit der ersten Membranschale 30 hat. Auf diese Weise
werden zwei Hohlräume 34 und 36 gebildet. An der Berührungsstelle zwischen diesen
beiden Hohlräumen trifft die zweite oder untere Membranschale 32 ebenfalls unter
einem relativ großen spitzen Winkel auf der oberen oder ersten Membranschale 30
auf.
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Das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel' hat eine obere Membranschale
40 und eine untere Membranschale 42,die zwischen sich einen Hohlraum 44 begrenzen.
An den miteinander verbundenen Außenrändern der beiden Membranschalen 40 und 42
ist
ein Einspannrand 48 mit Sicken vorgesehen. Im Gegensatz zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen
geht bei der mehrschaligen Membran nach der Fig. 4 der Innenrand der unteren kegelförmigen
Membranschale 42 in den Membranhals 41 über. Die obere Membranschale 40 ist in der
Mitte voll -kommen geschlossen, und an der Berührungsstelle zwischen dem Mittenbereich
der oberen Membranschale 40 und der unteren Membranschale 42 wird ein etwa rechtwinkliger
Auftreffwinkel erreicht.
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Das in der Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel ist dem Ausführungsbeispiel
nach der Fig. 1 ähnlich. Die dargestellte mehrschalige Membran enthält eine obere
oder erste Membranschale 50 und eine untere oder zweite Membranschale 42, die an
ihren Rändern miteinander verbunden sind und zwischen sich einen Hohlraum 54 begrenzen.
An den miteinander verbundenen äußeren Rändern der beiden Membranschalen 50 und
52 ist ein Einspannrand 58 mit umlaufender Sicke aus einem anderen Material als
demjenigen für die Membranschalen befestigt.
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Die Fig. 6 zeigt ein nicht symmetrisches Ausführungsbeispiel mit
einer oberen Membranschale 60 und einer unteren Membranschale 62, die nur den flacher
verlaufenden Teil der oberen Membranschale 60 unter Bildung eines Hohlraums 64 abdeckt.
Am Außenrand der Membran befindet sich ein Einspannrand 68 mit Sicken.
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In der Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel mit einer oberen Membranschale
70 und einer unteren Membranschale 72 dargestellt, die eine Ausbuchtung an der Stelle
aufweist, wo die Schwingspulenlitzen durch den Membrankegel geführt werden sollen.
Die beiden Membranschalen 70 und 72 begrenzen zwischen sich einen Hohlraum 74. Anstelle
einer einzigen unteren Membranschale mit Ausbuchtung könnten auch zwei getrennte
untere Teilschalen vorgesehen sein.