DE3126993C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrodynamischen Laut­ sprecher nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein derartiger elektrodynamischer Lautsprecher ist aus dem DE-GM 69 26 662 bekannt. Dieser bekannte elektrodyna­ mische Lautsprecher enthält eine abstrahlende Membran­ fläche, welche gemäß einem Ausführungsbeispiel aus einer rechteckigen ebenen Schwingplatte bestehen kann, wobei mehrere magnetische Antriebe zum Antreiben der Schwingplatte vorgesehen sind, um Schwingungen zu erzeugen. Um sowohl in der Tieftonwiedergabe als auch in der Höhenwiedergabe bei gutem Einschwingverhalten hohen Ansprüchen zu genügen, sind an der Schwingplatte drei Antriebssysteme angeordnet.

Aus der DE-OS 18 17 431 ist ein Hochtonlautsprecher be­ kannt, bei dem eine kugelförmige bzw. gewölbte Membran zur Anwendung gelangt, wobei hinter der Wölbung der Membran mittig ein Polschuh eines magnetischen Schaltungs­ systems angeordnet ist. Der Antrieb besteht aus einem einzelnen magnetischen Antrieb.

Aus der DE 28 32 942 A1 ist ein Lautsprecher bekannt, der eine Membran aufweist, die an einer Vielzahl von Antriebsknoten durch eine Vielzehl von Antriebseinrichtungen angetrieben wird, welche von einer Rahmenanordnung getragen sind. Dieser bekannte Lautsprecher soll so ausgeführt sein, daß er frei ist von einer sogenannten Umlaufschwingung oder dem Rollen der Membran, wobei auch Resonanzschwingungen des Chassis vermieden werden sollen. Erreicht wird dies dadurch, daß eine Poleinrichtung vorgesehen ist, die mit der Membran verbunden ist und deren Bewegung durch eine Dämpfungseinrichtung, durch eine mit den Antriebseinrichtungen verbundene Trageinrichtung oder durch die die Dämpfungseinrichtung tragende Rahmenanordnung gedämpft ist. Gemäß einer Ausfüh­ rungsform sind beispielsweise vier magnetische Antriebe an der Membran vorgesehen.

Schließlich ist es aus dem Handbuch der Elektroakustik, Philips Fachbücher 1978, Seite 92 bekannt, ein Filter­ element parallel zu einer der Schwingspulen von magne­ tischen Antrieben zu schalten.

Ein üblicher herkömmlicher, elektrodynamischer Lautsprecher weist also einen Aufbau auf, wie in einer Draufsicht und einer Seitenschnittansicht in Fig. 1 (A) bzw. 1 (B) darge­ stellt ist. In Fig. 1 (A) und 1 (B) weist ein herkömmlicher elektrodynamischer Lautsprecher ein Joch 1 mit einem fest damit verbundenen, mittleren Polstück 2 auf, wobei das Joch 1 an einem Rahmen oder korbartigen Teil 3 befestigt und in diesem aufgenommen ist. Mit dem Joch 1 ist ein ringförmiger Magnet 4 fest verbunden, wobei das mittlere Polstück 2 lose durch die Mittenöffnung in dem ringförmigen Magnet 4 vor­ steht. Der ringförmige Magnet 4 ist wiederum durch eine ringförmige Platte 5 bedeckt, welche koaxial (an dem Mag­ neten 4) fest in der Weise angebracht ist, daß ein ringför­ miger Magnetluftspalt zwischen der Umfangsfläche des Pol­ stücks 2 und der inneren Umfangsfläche der ringförmigen Platte 5 festgelegt ist. Über dem magnetischen Antriebs­ mechanismus aus dem Joch 1, dem Magneten 4 und der Platte 5 ist eine im allgemeinen rechteckige, flache Schwingplatte 8 angeordnet. Die Schwingplatte 8 wird von dem Rahmen 3 mit­ tels eines flexiblen Randteils 7 getragen, das zwischen dem Umfang der Schwingplatte 8 und dem des Rahmens 3 ange­ ordnet ist. Der Lautsprecher weist auch einen zylindrischen Spulenkörper 8 auf, der mit einem Ende fest an einem mittle­ ren Bereich der Schwingplatte 8 angebracht ist und mit einem anderen Ende lose in den ringförmigen Magnetluftspalt eingepaßt ist; der Spulenkörper 8 weist auch eine an ihm ausgebildete Schwingspule 8 auf, die im Inneren des ring­ förmigen Magnetluftspaltes angeordnet ist. Der so angeord­ nete Spulenkörper 8 wird, wie dargestellt, durch einen flexiblen, nachgiebigen Dämpfer 10 gehalten.

Während des Betriebs weist der herkömmliche Lautsprecher mit dem vorbeschriebenen Aufbau Schwingungsformen auf, wie sie in Fig. 2 (A) und 2 (B) dargestellt sind. Insbesondere wenn ein elektrisches Signal an die Schwingspule 9 angelegt wird, wird die Schwingplatte 6 durch den Spulenkörper 8 angetrieben, wobei Schwingungen einer Frequenz erzeugt werden, welche der Frequenz des angelegten elektrischen Signals entsprechen. Auf diese Weise wird bei einer Frequenz f₁ an der Schwingplatte 6 eine Schwingungsform M mit zwei Knotenlinien m₁ und m₂ hervorgerufen, die parallel zu den gegenüberliegenden kürzeren Seiten der rechteckigen Schwing­ platte 6 verlaufen, während bei einer Frequenz f₃, welcher höher als die Frequenz f₁ ist, an der Schwingplatte 6 die Schwingungsform N mit vier Knotenlinien n₁ bis n₄ hervor­ gerufen wird, die ebenfalls parallel zu den gegenüberlie­ genden kürzeren Seiten der rechteckigen Schwingplatte 6 verlaufen.

Bei dem herkömmlichen Lautsprecher ist der Wiedergabebereich durch die Frequenzen festgelegt, bei welchen die vorstehend beschriebenen Schwingungsformen erzeugt werden. In Fig. 3 ist eine Schalldruck-Frequenzkennlinie des herkömmlichen Lautsprechers dargestellt. In der Kurve der Fig. 3 sind die Frequenzen f₁ und f₂ die Werte, bei welchen die Schwingungsarten M bzw. N erzeugt werden, und bei welchen der Schalldruck bzw. der akustische Druck einen Spitzen­ wert erreicht. Wie ohne weiteres aus Fig. 3 zu ersehen ist, weist der Wiedergabebereich des beschriebenen her­ kömmlichen Lautsprechers eine flache Kennlinie auf, sofern die angelegte Frequenz nicht höher ist als die Frequenz f₁. Im allgemeinen sind die Frequenzen f₁ und f₃, die an einen elektrodynamischen Lautsprecher mit einer rechteckigen ebenen Schwingplatte anlegbar sind, niedriger als die bei einem herkömmlichen elektrodynamischen Lautsprecher mit einem Schwingkonus oder -trichter. Wie vorstehend aus­ geführt, hat der herkömmliche elektrodynamische Lautsprecher der beschriebenen Art den Nachteil, daß der Wiedergabe­ bereich verhältnismäßig schmal ist.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, einen elektrodynamischen Lautsprecher der angegebenen Gattung zu schaffen, bei welchem keine Störungen des Schalldrucks bei bestimmten Frequenzen mehr auftreten können und der einen verhältnismäßig breiten Wiedergabebereich aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeich­ nungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, daß bei dem üb­ lichen Aufbau eines elektrodynamischen Lautsprechers mit Verwendung einer rechteckigen ebenen Schwingplatte bei be­ stimmten Frequenzbereichen bzw. Resonanzfrequenzen eine spezifische Störung im Schalldruck auftritt und zwar fällt der Schalldruck bei diesen spezifischen Frequenzen auffällig stark ab.

Dieser Schalleinbruch bei spezifischen Frequenzen wird durch die erfindungsgemäße Konstruktion stark reduziert, so daß ein verbesserter Frequenzgang realisiert werden kann.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 14.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 (A) und 1 (B) eine Draufsicht bzw. eine Seitenschnittan­ sicht eines herkömmlichen Lautsprechers;

Fig. 2 (A) und 2 (B) schematische Darstellungen zur Erläuterung der Schwingungsformen bei dem herkömm­ lichen, in Fig. 1 (A) und 1 (B) dargestellten Laut­ sprecher;

Fig. 3 eine Darstellung einer Schalldruck-Frequenz-Kennli­ nie des herkömmlichen Lautsprechers;

Fig. 4 (A) und 4 (B) eine Draufsicht bzw. eine Seitenschnitt­ ansicht einer ersten Ausführungsform eines elektro­ dynamischen Lautsprechers mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 5 (A) und 5 (B) schematische Darstellungen der Schwingungs­ formen des in Fig. 4 (A) und 4 (B) wieder­ gegebenen Lautsprechers;

Fig. 6 und 7 Darstellungen einer Schalldruck-Frequenz-Kenn­ linie des in Fig. 4 (A) und 4 (B) dargestellten Laut­ sprechers;

Fig. 8 im Schnitt eine schematische Seitensansicht eines wesentlichen Teils des Lautsprechers gemäß einer zweiten Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 9 (A) und 9 (B) perspektivische Ansichten verschiedener Aus­ führungsformen von Dämpfern, die in dem Lautsprecher mit Merkmalen nach der Erfindung verwendet sind;

Fig. 10 (A) und 10 (B) eine schematische Draufsicht bzw. eine Seitenschnittansicht, ähnlich den Fig. 5 (A) und 5 (B), einer dritten Ausführungsform eines Lautsprechers mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines Schwingspulen­ aufbaus, die in dem in Fig. 10 (A) und 10 (B) wie­ dergegebenen Lautsprecher verwendet ist;

Fig. 12 (A) und 12 (B) die Fig. 10 (A) und 10 (B) entsprechende Ansicht einer vierten Ausführungsform eines Laut­ sprechers mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 13 (A) und 13 (B) den Fig. 4 (A) und 4 (B) entsprechende An­ sichten einer fünften Ausführungsform eines Laut­ sprechers mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 14 (A) eine Draufsicht, in welcher die Lagebeziehung zwischen den Schwingspulen und den Knotenlinien in dem Lautsprecher nach Fig. 13 (A) und 13 (B) dargestellt ist;

Fig. 14 (B) eine der Fig. 5 (B) ähnliche Ansicht, die jedoch den Lautsprecher nach Fig. 13 (A) und 13 (B) be­ trifft;

Fig. 15 (A) eine schematische Darstellung der Beziehung zwi­ schen einer Antriebskraft und Knotenlinien in dem Lautsprecher nach Fig. 13 (A) und 13 (B);

Fig. 15 (B) eine schematische Darstellung der Beziehung zwi­ schen der Antriebskraft und den Schwingungsformen in dem Lautsprecher nach Fig. 13 (A) und 13 (B);

Fig. 16 eine der Fig. 6 ähnliche Kurve, die jedoch den Lautsprecher nach Fig. 13 (A) und 13 (B) betrifft;

Fig. 17 (A) und 17 (B) den Fig. 4 (A) und 4 (B) ähnliche Darstel­ lungen einer sechsten Ausführungsform eines Laut­ sprechers mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 18 eine schematische Darstellung der Beziehung zwi­ schen den Schwingspulen und den Schwingungsformen in dem Lautsprecher nach Fig. 17 (A) und 17 (B);

Fig. 19 eine schematische Darstellung der Beziehung zwischen den Schwingungsformen und den Schwingspulen in dem Lautsprecher nach Fig. 17 (A) und 17 (B);

Fig. 20 (A) und 20 (B) schematische Schaltbilder von verschie­ denen Schaltungen für die in dem Lautsprecher verwendete Schwingspule, und

Fig. 21 eine der Fig. 6 ähnliche Kurve, die jedoch den Lautsprecher nach Fig. 17 (A) und 17 (B) betrifft.

Nachstehend sind in den Fig. 1 bis 21 gleiche oder einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In Fig. 4 bis 7 und insbesondere in Fig. 4 (A) und 4 (B) weist der dort dargestellte elektrodynamische Lautsprecher außer dem magnetischen Antrieb aus den Teilen 1, 2, 4, 5, 8, 9 und 10 die anhand der Fig. 1 (A) und 1 (B) beschrieben sind, einen zu­ sätzlichen magnetischen Antrieb auf, der ein Joch 1′ mit ei­ nem mittleren Polstück 2′, einen ringförmigen Magneten 4′, ei­ ne ringförmige Platte 5′, einen Spulenkörper 8′ mit einer Schwingspule 9′ und einen Dämpfer 10′ aufweist; alle diese Teile entsprechen den vorerwähnten Teilen 1, 2, 4, 5, 8, 9 und 10 und sind in der gleichen Weise zusammengebaut. Mit anderen Worten, die Schwingplatte 6 in dem dargestellten Lautsprecher wird durch zwei magnetische Antriebssysteme angetrieben, um Töne zu erzeugen.

In Fig. 5 (A) und 5 (B) ist die Beziehung der Lagen der jeweili­ gen Spulenkörper 8 und 8′ bezüglich der in Verbindung mit dem herkömmlichen Lautsprecher beschriebenen Schwingungsformen M und N dargestellt. Wie ohne weiteres aus Fig. 5 (A) und 5 (B) zu ersehen ist, ist gemäß der in Fig. 4 (A) und 4 (B) dargestellten Ausführungsform der Spulenkörper 8 an der Schwingplatte 6 an einer Stelle befestigt, die der Knotenli­ nie m₁ der Schwingungsform M bzw. der Grundschwingung mit der Frequenz f₁ entspricht, wenn die Platte 6 in einem mittleren Bereich in ähn­ licher Weise wie bei dem herkömmlichen Lautsprecher angetrie­ ben wird. Andererseits ist der Spulenkörper 8′ an der Platte 6 an einer Stelle befestigt, die der Knotenlinie n₄ der Schwin­ gungsform N bei der Frequenz f₃ entspricht, wenn die Platte 6 in dem mittleren Bereich in ähnlicher Weise wie bei dem herkömmlichen Lautsprecher angetrieben wird.

Wenn die Schwingplatte 6 in zwei Zonen angetrieben wird, deren Lagen den Knotenlinien bei den Frequenzen f₁ und f₃ entsprechen, wird eine Störung im Schalldruck, die sonst bei den Frequen­ zen f₁ und f₃ auftreten würde, auf einen praktisch vernach­ lässigbaren Wert unterdrückt, wie aus der Kurve in Fig. 6 zu ersehen ist, und folglich weist der Lautsprecher mit den Merkmalen nach der Er­ findung einen verhältnismäßig breiten Wiedergabebereich bei einer Resonanzfrequenz f _H auf, die höher als die Frequenz f₃ ist.

Da jedoch die Schwingplatte 6, die in der in Fig. 4 (A) und 4 (B) dargestellten Ausführungsform verwendet ist, zwei ange­ triebene Bereiche aufweist, an welchen sie durch die Spulen­ körper 8 und 8′ angetrieben wird, wobei die angetriebenen bzw. angesteuerten Bereiche asymmetrisch angeordnet sind, ist es möglich, daß ein Einbruch im Schalldruck bei einer Frequenz f₂, die zwischen den Frequenzen f₁ und f₂ liegt, unter dem Resonanzeinfluß bei der zwischenliegenden Frequenz f₂ auftritt. Dieser Einbruch im Schalldruck bei der Frequenz f₂ ist der asymme­ trischen Anordnung der angetriebenen Bereiche an der Schwing­ platte 6 zuzuschreiben; die Schwingungsform, welche durch eine Kurve O in Fig. 5 (B) dargestellt ist, wird im allgemeinen als asymmetrischer Schwingungsbetrieb mit drei Knoten­ linien O₁ bis O₃ bezeichnet und hat eine Beschaffenheit, wel­ che die Flachheit der Schalldruck-Frequenz-Kennlinie des Laut­ sprechers nachteilig beeinflußt. Diese Möglichkeit kann in vor­ teilhafter Weise durch Verwenden eines Dämpfungsteils 11 beseitigt werden. Insbesondere wird, wie am besten aus Fig. 4(B) zu ersehen ist, das Dämpfungsteil 11 mit der Unterseite der Schwingplatte 6 an einer Stelle verbun­ den, die zwischen der Mitte der Platte 6 und der Stelle liegt, an welcher der Spulenkörper 8′, welcher für den Antrieb an der Knotenlinie n₄ der Schwingungsform N bei der Frequenz f₃ ver­ antwortlich ist, an der Platte 6 befestigt ist. Die Stelle, an welcher das Dämpfungsteil 11 mit der Schwingplatte 6 verbunden ist, liegt dort, wo die Schwingungsampli­ tude bei asymmetrischem Betrieb, das heißt die Schwingungs­ form bzw. der Betrieb O bei der Frequenz f₂, den Maximalwert erreicht.

Wenn das Dämpfungsteil 11, das aus einem elastischen Material, wie beispielsweise Gummi oder Kautschuk hergestellt ist und eine große Innendämpfung aufweist, an der Schwingplatte 6 in der vorbeschriebenen Weise angebracht ist, können Resonanz­ energien, die bei der Frequenz f₂ auftreten, absorbiert werden, während die Resonanz gedämpft wird, und folglich ist, wie in Fig. 7 dargestellt, der Einbruch im Schalldruck bei der Fre­ quenz f₂ in vorteilhafter Weise beseitigt, so daß dann der Lautsprecher eine im wesentlichen flache Schalldruck-Frequenz- Kennlinie aufweist.

In Fig. 8, in welcher eine zweite bevorzugte Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung dargestellt ist, ist das Dämpfungsteil 11 auf der Unterseite der Schwingplatte 6 an einem Ende der Platte 6 nahe bei dem Spulenkörper 8 angebracht. Die Stelle, an welcher das Dämpfungsteil 11 in der Ausführungsform der Fig. 8 angebracht ist, ist die, an welcher die Amplitude bei dem Schwingungsbetrieb O bei der Frequenz f₂, wie in Fig. 5 dargestellt, einen Maximalwert erreicht.

In Fig. 9 (A) und 9 (B) sind verschiedene Ausführungsformen des in der Praxis verwendbaren Dämpfungsteils 11 dargestellt. Das in den Fig. 9 (A) und 9 (B) dargestellte Dämp­ fungsteil 11 hat eine Länge l, die genau gleich der Breite der Platte 6 ist, das heißt, es hat die Länge einer der gegenüber­ liegenden kürzeren Seite der rechteckigen Platte 6. Jedoch ist die Form des Dämpfungsteils 11 nicht auf die in Fig. 9 (A) und 9 (B) dargestellte Form beschränkt, und/oder die Länge l des Dämpfungsteils 11 braucht nicht gleich der Breite der Platte 6 zu sein.

In der dritten, am besten in Fig. 10 (A) und 10 (B) dargestellten Ausführungsform hat jeder der Spulenkörper 8 und 8′ einen grö­ ßeren Durchmesser, der ausreicht, um mit dem Spulenkörper 8 oder 8′ die Platte 6 an Stellen anzutreiben, die den Knotenlinien n₁ und m₁ bzw. m₂ und n₄ entsprechen. Außerdem sind, wie in Fig. 11 dargestellt, an einem Ende jedes Spulenkörpers 8 oder 8′ ein Paar einander gegenüberliegender Einschnitte ausgebil­ det, welche, wenn der Spulenkörper in der vorbeschriebenen Weise an der Platte 6 befestigt ist, sich mit dem Zwischen­ raum zwischen den entsprechenden Knotenlinien n₁ und m₁ oder m₂ und n₄ decken, so daß der Schalldruck eine flache Kenn­ linie aufweisen kann.

In der in Fig. 12 (A) und 12 (B) dargestellten Ausführungsform sind die Spulenkörper 8 und 8′ mit der Schwingplatte 6 mittels kegelstumpfförmiger Rohre 12 bzw. 12′ verbunden, wobei jedes der Rohre 12 und 12′ mit dem Ende mit dem kleineren Durchmes­ ser an dem entsprechenden Spulenkörper 8 oder 8′ und mit dem Ende mit dem größeren Durchmesser an der Platte 6 befestigt ist, so daß die Platte 6 an Stellen angetrieben wird, die den zugeordneten Knotenlinien n₁ und m₁ oder m₂ und n₄ ent­ sprechen. Diese Anordnung ist auch wirksam, um den Wiedergabe­ bereich des Lautsprechers zu erhöhen.

Da in jeder der in Fig. 10 und 12 dargestellten Ausführungs­ formen die Stellen, an welchen die Spulenkörper 8 und 8′ mit der Schwingplatte 6 verbunden sind, d. h. die angesteuerten Bereiche oder Zonen der Schwingplatte 6, symmetrisch angeordnet sind, ist der Einbruch, welcher im Schalldruck bei der Frequenz f₂ aufgrund des asymmetrischen Schwingungsbetriebs O auf­ treten würde, auf ein Minimum herabgesetzt, und folglich braucht kein Dämpfungsteil 11, das bei der vorherigen Ausfüh­ rungsform erforderlich war, verwendet zu werden. Wenn jedoch der Spulenkörper 8 verwendet wird, um die Platte 6 an Stellen anzutreiben, welche den Knotenlinien n₁ und m₁ entsprechen, während der Spulenkörper 8′ verwendet wird, um die Platte 6 an Stellen anzutreiben, welche den Knotenlinien m₂ und n₃ ent­ sprechen, ist die Verwendung des Dämpfungsteils 11 zu empfehlen, um die Resonanzenergien, die bei der Frequenz f₂ auftreten, zu absorbieren, da die angesteuerten Bereiche oder Zonen der Platte 6 in einem solchen Fall asymmetrisch angeordnet sind.

Die in Fig. 13 (A) und 13 (B) dargestellte Ausführungsform ent­ spricht der in Fig. 8 dargestellten Ausführungsform, außer daß die magnetischen Antriebe in ihren Lagen umgekehrt sind und der Spulenkörper 8′ zwischen der Mitte der Platte 6 und der Stelle angeordnet ist, an welcher der Spulenkörper 8 mit der Platte 6 verbunden ist. Mit anderen Worten, die magnetischen Antriebe in dieser Ausführungsform sind so angeordnet, daß, wie in Fig. 14 (A) und 14 (B) dargestellt ist, die Spulenkörper 8 und 8′ mit der Platte 6 deckend bzw. entsprechend den Kno­ tenlinien n₄ bzw. n₃ der Schwingungsform N bei der Frequenz f₃ verbunden sind, so daß die Schwingplatte 6 an diesen zwei Zo­ nen angetrieben werden kann. Da die zwei Knotenlinien der Schwingungsform N als äquivalent betrachtet werden können, da Antriebskräfte F₁ und F₂ die entsprechenden Knotenlinien n₃ und n₄ bewirken, wie in Fig. 15 (A) und 15 (B) dargestellt ist, werden die Stellen, an welchen die Antriebskräfte F₁und F₂ wirken, durch die Gleichungen X₁ = 0,131 und X₂ = 0,1321 be­ züglich der Knotenlinie m₂ der Schwingungsform M ausgedrückt, wobei die Gleichungen zeigen, daß die angetriebenen bzw. ange­ steuerten Zonen der Schwingplatte 6 im wesentlichen symme­ trisch zueinander sind. Folglich kann, wie in Fig. 15 (A) dar­ gestellt ist, die in Fig. 13 (A) und 13 (B) dargestellte Anord­ nung eine Wirkung zustandebringen, die der entspricht, die durch eine Anordnung zustandegebracht wird, bei welcher ein Spulenkörper 32, dessen Durchmesser gleich der Summe der Werte X₁ und X₂ ist, verwendet wird, um die Platte 6 an einer Stelle anzutreiben, welche der Knotenlinie m₂ der Schwingungsform M entspricht. Da somit bei dem Lautsprecher gemäß dieser Aus­ führungsform die Spulenkörper 8 und 8′ grund­ sätzlich die Schwingplatte 6 an den Stellen antreiben, die den Knotenlinien der Schwingungsform N entsprechen, kann die Frequenz f₃ vollständig unterdrückt werden. Außerdem kann ein ähnlicher Schwingungsbetrieb auch bei der Schwingungsform M, der bei der Frequenz f₁ auftritt, angewendet werden, und folglich kann auch die Frequenz f₁ vollständig unterdrückt werden.

Da die angesteuerten Zonen an der Schwingplatte 6 in der in Fig. 13 (A) und 13 (B) dargestellten Ausführungsform asymmetrisch angeordnet sind und für das Auftreten der Schwingungsform O bei der Frequenz f₂ verantwortlich sind, wird, um diese Schwin­ gungsform O zu unterdrücken, das Dämpfungsteil 11 am Ende der Schwingplatte 6 angebaut, wo die Amplitude den Maximalwert erreicht.

Wenn die Spulenkörper verwendet werden, um die Schwingplatte an Stellen anzutreiben, die der Knotenlinie m₁ der Schwingungs­ form M bzw. der Knotenlinie m₄ der Schwingungsform N entspre­ chen, kann der Antrieb durch einen der Spulenkörper, der an der Knotenlinie m₁ der Schwingungsform M bewirkt worden ist, auf einen Antrieb an der Schwingungsschleife zwischen den Kno­ tenlinien n₁ und n₂ der Schwingungsform N hinauslaufen, während der Antrieb durch den anderen Spulenkörper an der Kno­ tenlinie n₄ auf einen Antrieb an der Schwingungsschleife au­ ßerhalb der Knotenlinie m₂ der Schwingungsform M hinauslaufen kann. Dies kann dann auf eine Erhöhung der Resonanz hinauslau­ fen, mit der Folge, daß die Resonanz bei den Frequenzen f₁ und f₃ nicht vollständig unterdrückt wird, so daß es zu einem Ein­ bruch in dem Schalldruck kommt.

Jedoch kommt bei dem Lautsprecher gemäß der in Fig. 13 (A) und 13 (B) dargestellten Ausführungsform sowie gemäß der anderen Ausführungsformen mit Merkmalen nach der Erfindung der Einbruch in dem Schall­ druck bei den Frequenzen f₃ und f₁ nicht vor, da die Spulen­ körper 8 und 8′ an den richtigen Stellen angebracht sind, so daß die Platte 6 an den entsprechenden Stellen angetrieben wird, die den Knotenlinien n₄ und n₃ der Schwingungsform N ent­ sprechen, so daß folglich die Frequenzen f₁ und f₃ vollständig unterdrückt sind.

Die Schalldruck-Frequenz-Kennlinie des Lautsprechers der in Fig. 13 (A) und 13 (B) dargestellten Ausführungsform ist in Fig. 16 wiedergegeben. Aus der Kurve der Fig. 16 ist zu erse­ hen, daß der Einbruch in dem Schalldruck, der bei den Resonanz­ frequenzen f₁ und f₃ auftreten würde, wenn die entsprechenden Knotenlinien der Schwingungsformen M und N hervorgerufen wer­ den, vollständig beseitigt sind, so daß sich bezüglich des Schalldrucks eine flache Kennlinie ergibt.

Die in Fig. 17 (A) und 17 (B) dargestellte Ausführungsform ent­ spricht abgesehen von dem nachstehend angeführten Unterschied der in Fig. 13 (A) und 13 (B) dargestellten Ausführungsform. Wie dargestellt, wird der Spulenkörper 8 verwendet, um die Platte 6 an einer Stelle anzutreiben, welche der Knotenlinie n₄ der Schwingungsform N entspricht, während der Spulenkörper 8′ verwendet wird, um die Platte 6 an einer Stelle anzutrei­ ben, die der Knotenlinie n₂ der Schwingungsform N entspricht. Außerdem ist das Dämpfungsteil 11, welches, wie beschrieben, in der vorherigen Ausführungsform am Ende der Platte 6 be­ festigt ist, an einem Teil der Platte 6 zwischen der Mitte der Platte 6 und dem Spulenkörper 8 befestigt, um dadurch die Schwingungsform O bei der Resonanzfrequenz f₂ zu unter­ drücken, welche wegen der asymmetrischen Anordnung der ange­ triebenen Flächen der Schwingplatte 6 auftreten würde.

Die Antriebskraft, die durch den Spulenkörper 8′ in der Anord­ nung der Fig. 17 (A) und 17 (B) ausgeübt wird, kann durch F₂′ ausgedrückt werden, wie in Fig. 19 dargestellt ist. Wenn diese Antriebskraft F₂′ mit der Antriebskraft F₂ (Fig. 15) verglichen wird, die durch die Spule 8′ in der Anordnung der Fig. 13 (A) und 13 (B) ausgeübt wird, kann, da der Abstand von der Mitte der Schwingplatte 6 X₃ = X₁ ist, der Antrieb an der Knotenlinie n₂ als äquivalent mit dem Antrieb an der Kno­ tenlinie n₃ bei der Schwingungsform M betrachtet werden. Folglich kann auch die Schalldruck-Frequenz-Kennlinie des Lautsprechers gemäß der Ausführungsform nach Fig. 17 (A) und 17 (B) eine flache Kennlinie aufweisen.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 17 (A) und 17 (B) kann sich die Verwendung des Dämpfungsteils 11 erübrigen, vorausgesetzt, daß die Spulenkörper 8 und 8′ verwendet werden, um die Schwing­ platte 6 an den jeweiligen Stellen anzutreiben, welche den Knotenlinien n₃ und n₄ bzw. den Knotenlinien n₁ und n₂ ent­ sprechen, wodurch dann die angesteuerten Zonen oder Bereiche symmetrisch zueinander gemacht sind.

In jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen mit Merkmalen nach der Erfindung sind die Schwingspulen 9 und 9′ elektrisch mitein­ ander in Reihe und auch in Reihe mit einer ein Wechselspannungs­ signal abgebenden Quelle geschaltet. Wenn jedoch die Spulen­ körper 8 und 8′ so angeordnet sind, daß die Schwingplatte 6 an Stellen angetrieben wird, die der Knotenlinie m₁ bzw. der Knotenlinie n₄ entsprechen, während die zugeordneten Schwingspulen 9 und 9′ elektrisch miteinander in Reihe geschal­ tet sind, kann, wie in Fig. 20 (A) dargestellt ist, ein Konden­ sator C verwendet werden, um ein sogenanntes Sperrfilter zu bilden, dessen Aufgabe nachstehend noch beschrieben wird. Das Filter, das durch den parallel zu der Schwingspule 9 ge­ schalteten Kondensator 10 gebildet ist, wie in Fig. 20 (A) dargestellt ist, ist so gewählt, daß es eine Grenzfrequenz hat, die gleich etwa 70% der (harmonischen) Resonanzfrequenz f _H ist. Insbesondere wenn die Schwingspulen 9 und 9′ einen Durchmesser von 19 mm und einen Widerstand von 8Ω haben und wenn die (harmonische) Resonanzfrequenz f _H 2 kHz ist, be­ trägt die Kapazität des Kondensators C etwa 89 µF. Zu dem gleichen Zweck kann, wie in Fig. 20 (B) dargestellt ist, statt des in Fig. 20 (A) verwendeten Kondensators C ein Impedanz­ element L verwendet werden, wie in Fig. 20 (B) dargestellt ist.

Wenn das Filter parallel zu der Schwingspule 9 geschaltet ist, können die Phase und Amplitude eines elektrischen Stroms, welcher durch die in Reihe geschalteten Schwingspulen 9 und 9′ fließt, d. h. das Verteilungsmuster der Antriebskräfte bei der höchsten Frequenz gesteuert werden, um die Schwingungs­ form zu ändern, um dadurch den Spitzenwert des Schall­ druckes zu unterdrücken. Folglich zeigt, wie in Fig. 21 darge­ stellt ist, die Schalldruck-Frequenz-Kennlinie des Lautspre­ chers, daß die (harmonische) Resonanzfrequenz f _H unterdrückt werden kann, wie durch die gestrichelte Linie dargestellt ist, so daß der Schalldruck eine flache Kennlinie hat.

Claims (14)

1. Elektrodynamischer Lautsprecher mit einer rechteckigen ebenen Schwingplatte und mit mehreren magnetischen Antrie­ ben zum Antreiben der Schwingplatte, um Schwingungen zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) nur zwei magnetische Antriebe (1, 2, 4, 5, 8, 9; 1′, 2′, 4′, 5′, 8′, 9′) an der Schwingplatte (6)vorgesehen sind,
• b) der erste magnetische Antrieb (1, 2, 4, 5, 8, 9) so angeordnet ist, daß die Schwingplatte (6) an einer ersten Stelle angetrieben wird, die einer von zwei Knoten­ linien (m₁ und m₂) der Grundschwingung der Schwingplatte (6) entspricht,
• c) der zweite magnetische Antrieb (1′, 2′, 4′, 5′, 8′, 9′) so angeordnet ist, daß die Schwingplatte (6) an einer zweiten Stelle asymmetrisch angetrieben wird, die von einer von vier Knotenlinien (n₁ bis n₄) einer Schwingung mit einer von der Grundschwingung verschiedenen vorbe­ stimmten Frequenz (f₃) entspricht, welche erzeugt werden würde, wenn die Schwingplatte (6) in ihrer Mitte ange­ trieben würde, wobei jede der Knotenlinien parallel zu den kürzeren Seiten der rechteckigen Schwingplatte (6) verläuft.

2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dämpfungs­ teil (11) an einem Teil der Schwingplatte (6) befestigt ist, wo die Amplitude bei einem asymmetrischen Schwingungs­ betrieb mit drei Knotenlinien, welche auftreten, wenn die Schwingplatte (6) an den zwei Stellen durch die beiden magnetischen Antriebe angetrieben wird, den Maximalwert erreicht.

3. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste mag­ netische Antrieb (1, 2, 4, 5, 8, 9) für einen Antrieb an einer der Knotenlinien m₁ oder m₂ und an einer der Knoten­ linien n₁ bis n₄ verwendet wird, während der zweite mag­ netische Antrieb (1′, 2′, 4′, 5′, 8′, 9') als Antrieb an der anderen Knotenlinie (m₂ m₁) und an einer der übrigen Knotenlinien n₁ bis n₄ verwendet wird.

4. Lautsprecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schwingspulen (9, 9′) der beiden magnetischen Antriebe mit einem Einschnitt versehen ist, so daß sie an der Schwingplatte (6) an solchen Stellen anliegt, die den zugeordneten Knotenlinien entsprechen.

5. Lautsprecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schwingspulen (9, 9′) der beiden magnetischen Antriebe durch Zwischenschalten eines rohrförmigen Teils (12, 12′) mit der Schwingplatte (6) verbunden ist.

6. Lautsprecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Knotenlinien (m₁, m₂) die Linie m₁ und eine der Knoten­ linien (n₁ bis n₄) die Knotenlinie n₁ oder n₂ ist, und daß die andere der Knotenlinien (m₂, m₁) die Linie m₂ und die andere der Knotenlinien (n₁ bis n₄) die Knoten­ linie n₄ oder n₃ ist.

7. Lautsprecher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden magnetischen Antriebe (1, 2, 4, 5, 8, 9; 1′, 2′ 4′, 5′, 8′, 9′) verwendet werden, um die Schwingplatte (6) an den Knotenlinien m₁ und n₁ oder n₂ und an den Knotenli­ nien m₂ und n₃ oder n₄ asymmetrisch antreiben.

8. Lautsprecher nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filter­ element (C; L) parallel zu einer der Schwingspulen (9) der magnetischen Antriebe geschaltet ist, um den Spitzen­ wert des Schalldruckes zu unterdrücken.

9. Lautsprecher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter­ element ein Kondensator (C) ist.

10. Lautsprecher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter­ element eine Induktivität (L) ist.

11. Elektrodynamischer Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen korbförmigen Träger (3), wobei die rechteckige ebene Schwingplatte (6) über ein flexibles Randteil (7) von dem korbförmigen Träger (3) gehalten ist.

12. Lautsprecher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine der vier Knotenlinien die Linie n₄ und die andere der vier Knoten­ linien die Linie n₃ ist.

13. Lautsprecher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine der vier Knotenlinien die Linie n₄ und die andere der vier Knoten­ linien die Linie n₂ ist.

14. Lautsprecher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden magnetischen Antriebe (1, 2, 4, 5, 8, 9; 1′, 2′, 4′, 5′, 8′, 9′) verwendet werden, um die Schwingplatte (6) an den Knotenlinien (n₁ und n₂) bzw. an den Knotenlinien (n₃ und n₄) anzutreiben.