DE3237262C1 - Loudspeaker with membrane counter coupling - Google Patents
Loudspeaker with membrane counter couplingInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Lautsprecher der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.The invention relates to a loudspeaker of the type corresponding to the preamble of claim 1.
Wegen des Beharrungsvermögens der Lautsprechermembran und der Schwingspule folgt die Membran dem elektrischen Impuls in der Schwingspule mit einer zeitlichen Verzögerung. Bei der Anfangsflanke eines Impulses muß die Membran zunächst von Null an beschleunigt werden, so daß die Auslenkung auf jeden Fall eine geringere Steigung hat als die Impulsflanke. Wird die Endflanke des Impulses erreicht, die an sich dem Maximalwert der Auslenkung entsprechen sollte, so schwingt die Membran wegen ihre» Trägheit darüber hinaus und kehrt ihre Bewegungsrichtung später um als der Impuls. Beim Erreichen des Null-Punkts bleibt die Membran im allgemeinen auch nicht stehen, sondern schwingt in entgegengesetzter Richtung darüber hinaus, um anschließend periodisch gedämpft um den Null-Punkt pendelnd auszuschwingen.Because of the inertia of the loudspeaker cone and the voice coil, the cone follows this electrical impulse in the voice coil with a time delay. At the starting edge one Momentum, the membrane must first be accelerated from zero, so that the deflection on each Case has a lower slope than the pulse edge. If the end edge of the pulse is reached, that in itself should correspond to the maximum value of the deflection, the membrane oscillates above it because of its »inertia out and reverses its direction of movement later than the impulse. When the zero point is reached, the remains The membrane generally does not stand, but swings in the opposite direction beyond it, to then swing out periodically dampened around the zero point.
Dieses Schwingungsverhalten der Membran verursacht eine deutlich hörbare Verfälschung des durch die elektrischen Impulse bzw. Signale repräsentierten Klangs.This vibration behavior of the membrane causes a clearly audible falsification of the electrical impulses or signals representing sound.
Um dieses Fehlverhalten der Membran zu korrigieren, sind verschiedene Arten von Membrangegenkopplung entwickelt worden, bei welcher ein mit der Membran verbundener Wandler, der die gleiche Bewegung ausführt wie die Membran vorgesehen ist mittels dessen ein aus der Bewegung der Membran abgeleitetes elektrisches Signal erzeugbar ist Dieses Signal wird als Gegenkopplungssignal in die den Lautsprecher speisende Verstärkerschaltung eingekoppelt. Dadurch wird das den Lautsprecher betreibende Signal künstlich verändert, um beispielsweise eine stärkere Beschleunigung am Signalanfang und somit ein besseres Folgeverhalten beim Signalanstieg und ein künstlich verfrühtes Absenken des Signals am Signalende zu erreichen.In order to correct this malfunction of the membrane, different types of membrane counter-coupling are available has been developed in which a transducer connected to the diaphragm does the same Movement executes as the membrane is provided by means of which one out of the movement of the membrane derived electrical signal can be generated This signal is used as a negative feedback signal in the Loudspeaker feeding amplifier circuit coupled. This will make the one driving the speaker Signal artificially changed, for example, a stronger acceleration at the beginning of the signal and thus a better follow-up behavior when the signal rises and an artificially premature lowering of the signal at the end of the signal to reach.
Schon früh wurde die Membrangegenkopplung auf induktivem Wege entwickelt. Gemäß der GB-PS 2 31 972 wird die in der Schwingspule eines dynamischen Lautsprechers bei der Bewegung induzierte Gegen-EMK ermittelt und auf das Gitter einer Verstärkerröhre gegengekoppelt. Diese Lösung kommt noch ohne mitbewegten Wandler aus. Aus der GB-PS 2 72 622 ist jedoch eine mit der Lautsprecher-Schwingspule verbundene zweite Spule bekannt, die im Magnetfeld bewegt wird und eine der Geschwindigkeit der Membran entsprechende Spannung liefert Die zweite Spule ist also der mitbewegte Wandler.Membrane counter-coupling was developed using an inductive method very early on. According to the GB-PS 2 31 972 is the motion induced in the voice coil of a dynamic loudspeaker Back-EMF determined and fed back to the grid of an amplifier tube. This solution is coming still without a moving transducer. However, from GB-PS 2 72 622 there is one with the loudspeaker voice coil connected second coil known, which is moved in the magnetic field and one of the speed supplies the corresponding voltage to the membrane. The second coil is therefore the transducer that moves with it.
Der Nachteil der induktiven Wandler besteht in der gegenseitigen Beeinflussung der beiden Spulen und in der zusätzlichen Masse, die das Schwingverhalten der Lautsprechermembran verändertThe disadvantage of the inductive converter is the mutual influence of the two coils and in the additional mass that changes the vibration behavior of the loudspeaker membrane
Es ist auch bereits die sogenannte kapzazitive Membrangegenkopplung bekannt, bei der die Membran metallisiert wird und mit geringem Abstand vor der Membran ein möglichst schalldurchlässiges Metallgitter angeordnet wird (Funkschau 1975, Heft 22, S. 773—776).The so-called capacitive membrane counter-coupling is also already known, in which the membrane is metallized and with a small distance in front of the membrane a metal grille that is as sound-permeable as possible is arranged (Funkschau 1975, No. 22, pp. 773-776).
Durch die Schwingungen der Membran verändert sich die Kapazität des so gebildeten Kondensators. Das vor die Membran zu setzende Gitter ist aufwendig, störend und wegen der anzulegenden ziemlich hohenThe vibrations of the membrane change the capacitance of the capacitor formed in this way. That The grid to be placed in front of the membrane is expensive, disruptive and, because of the need to be applied, quite high
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Spannung gefährlich. Wenn der Abstand zwischen der Membran und dem Gitter zur Erhöhung der Wirksamkeit gering gemacht wird, besteht bei starken Ausschlägen der Membran die Gefahr der Berührung und damit des Kurzschlusses. Die Funktion der kapazitiven Membrangegenkopplung ist nur bei Mittel- und Hochtönern befriedigend.Voltage dangerous. When the distance between the membrane and the grid to increase the effectiveness is made small, there is a risk of contact and thus with strong deflections of the membrane of the short circuit. The function of the capacitive membrane counter-coupling is only available with central and Tweeters satisfactory.
Aus dem DE-Patent 9 67 169 ist schließlich ein mit der Membran bewegungsverbundener piezoelektrischer Wandler bekannt, der aus einem senkrecht zur Hauptbewegungsrichtung der Membran angeordneten stäbchenförmigen, an einem Ende eingespannten piezoelektrischen Kristall besteht, der sich an dem freien Ende bei Beschleunigungen der Membran durchbiegt. Die Durchbiegungen hängen von der Beschleunigung ab, die bei tiefen Frequenzen nicht mehr ausreicht, um gut brauchbare Signale zu erzeugen. Auch bei piezoelektrischen Membrangegenkopplung ist natürlich die Beeinflussung des Schwingverhaltens der Membran durch die Masse des Wandlers merklich.From DE-Patent 9 67 169 finally a motion-connected with the membrane piezoelectric Known transducer, which consists of a arranged perpendicular to the main direction of movement of the membrane rod-shaped piezoelectric crystal clamped at one end, which is attached to the free end deflects when the membrane accelerates. The deflections depend on the Acceleration that is no longer sufficient at low frequencies to generate useful signals. Even with piezoelectric membrane counter-coupling, of course, the influencing of the vibration behavior is the Diaphragm noticeable through the mass of the transducer.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lautsprecher mit Membrangegenkopplung so auszubilden, daß der bauliche Aufwand und die Beeinflussung des Schwingverhaltens der Membran gering und die Gegenkopplung über einen großen Frequenzbereich braucht ist.The invention is based on the object of designing a loudspeaker with membrane counter-coupling in such a way that that the structural effort and the influence on the vibration behavior of the membrane is low and the Negative feedback over a large frequency range is needed.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Wandler ein Hall-Element verwendet wird (Anspruch 1).According to the invention, this object is achieved in that a Hall element is used as the transducer (Claim 1).
Als Hall-Element soll ein Hall-Generator, bei welchem also in einem magnetischen Feld quer zum Stromfluß eine Spannung auftritt, oder eine sogenannte Feldplatte verstanden sein, die im magnetischen Feld ihren Widerstand ändert. Ein solches Hall-Element ist ein Halbleiter-Bauelement von geringem Gewicht, J5 welches die Membran kaum beeinflußt und auf einfache Weise durch bloßes Ankleben daran befestigt werden kann. Außerdem ist das Ansprechverhalten eines Hall-Elements von der Frequenz weitgehend unabhängig und jedenfalls im Bereich der akustischen Frequenzen praktisch verzögerungsfrei. Es ist eine relativ hohe thermische Belastung bei einer im Betrieb erfolgenden Wärmeabgabe der Schwingspule möglich.A Hall element should be understood to be a Hall generator in which a voltage occurs in a magnetic field transverse to the current flow, or a so-called field plate which changes its resistance in the magnetic field. Such a Hall element is a lightweight semiconductor component, J5 which hardly affects the diaphragm and can be attached to it in a simple manner by merely gluing it. In addition, the response behavior of a Hall element is largely independent of the frequency and in any case practically without delay in the acoustic frequency range. A relatively high thermal load is possible if the voice coil releases heat during operation.
Gemäß Anspruch 2 kann das Hall-Element an der Membran befestigt und im Randfeld des oder der Dauermagnete des Lautsprechers angeordnet sein.According to claim 2, the Hall element can be attached to the membrane and in the peripheral field of the or the Permanent magnets of the loudspeaker can be arranged.
Bei dieser Ausführungsform wäre zwar kein zusätzlicher Magnet erforderlich, doch können hierbei räumliche Probleme und insbesondere Probleme mit der Beeinflussung durch die Schwingspule und mit der Linearität des Ausgangssignals in bezug auf die Bewegungsamplitude auftreten.In this embodiment, no additional magnet would be required, but spatial Problems and especially problems with the influence of the voice coil and with the Linearity of the output signal with respect to the movement amplitude occur.
Die bevorzugte Ausführungsform weist daher einen zusätzlichen, dem Hall-Element eigens zugeordneten Magneten außerhalb des Feldes des oder der Dauermagnete auf.The preferred embodiment therefore has an additional, specifically assigned to the Hall element Magnets outside the field of the permanent magnet or magnets.
»Außerhalb des Feldes« bedeutet natürlich »außerhalb des Polspaltes«, d. h. nicht in ummittelbarer Nähe der stärksten Feldlinienkonzentration."Outside the field" of course means "outside the pole gap"; H. not in the immediate vicinity the strongest field line concentration.
Die Beeinflussung durch das Feld des oder der Dauermagnete des Lautsprechers ist am geringsten, wenn das Hall-Element entsprechend Patentanspruch 4 angeordnet ist.The influence of the field of the permanent magnet (s) of the loudspeaker is the least, when the Hall element is arranged according to claim 4.
Eine sehr wichtige Ausführungsform des Dauermagneten und seiner Anordnung ist in Anspruch 5 wiedergegeben. Die Anordnung des Dauermagneten in einem spitzen Winkel hat den Sinn, daß bei einer Verlagerung des Hall-Elements dieses bei verschiede-A very important embodiment of the permanent magnet and its arrangement is in claim 5 reproduced. The arrangement of the permanent magnet at an acute angle has the sense that with a Relocation of the Hall element this at different
nen Auslenkungen verschiedene Abstände von der ihm zugewandten Vorderseite des Hall-Elements einnimmt und sich dabei im Bereich entsprechend unterschiedlicher Feldstärken befindet. Daß der Winkel spitz ist, hat zur Folge, daß das Hall-Element im gesamten Auslenkungsbereich sich nicht allzu weit von dem Magneten entfernt und stets in einer hohen, gleichmäßig entsprechend dem Abstand von der Oberfläche des Dauermagneten abfallenden Feldstärke befindet. Da die Feldstärke mit Va abnimmt, wenn a der Abstand von der Oberfläche des Dauermagneten ist, ist das diirdi das Hall-Element hervorgerufene Signal (Spannungsänderung oder Widerstandsänderung) proportional zur Auslenkung.nen deflections assumes different distances from the front side of the Hall element facing it and is located in the area corresponding to different field strengths. The fact that the angle is acute has the consequence that the Hall element is not too far removed from the magnet in the entire deflection range and is always in a high field strength that drops uniformly according to the distance from the surface of the permanent magnet. Since the field strength decreases with V a , if a is the distance from the surface of the permanent magnet, the signal produced diirdi the Hall element (change in voltage or change in resistance) is proportional to the deflection.
Der Winkel kann gemäß Anspruch 6 etwa 5 bis 20° betragen.According to claim 6, the angle can be approximately 5 to 20 °.
Anspruch 7 gibt eine zweckmäßige Befestigung des Hall-Elements an der Membran an, wobei der Träger durch die Zuleitungsdrähte des Hall-Elements gebildet sein kann.Claim 7 indicates an appropriate attachment of the Hall element to the membrane, the carrier can be formed by the lead wires of the Hall element.
Das Hall-Element kann an einem Stützkörper angeordnet sein, der gemäß Anspruch 9 eine dem stabförmigen Dauermagneten angepaßte schrägstehende Ausnehmung aufweisen kann.The Hall element can be arranged on a support body, which according to claim 9 one of the May have rod-shaped permanent magnets adapted inclined recess.
Dieser Stützkörper wird bei Lautsprechern, die ein Magnetsystem mit einem Kern aufweisen, zweckmäßig auf der Vorderseite dieses Kerns befestigt (Anspruch 10).This support body is useful in loudspeakers that have a magnet system with a core attached to the front of this core (claim 10).
Anspruch 11 gibt eine Möglichkeit an, mit der Inhomogenität des Randfeldes des oder der Dauermagnete des Lautsprechers bei darin angeordnetem Hall-Element fertig zu werden.Claim 11 indicates a possibility with the Inhomogeneity of the edge field of the permanent magnet (s) of the loudspeaker when it is arranged therein Hall element to cope with.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing.
F i g. 1 zeigt einen durch die Achse gehenden Schnitt durch den erfindungsgemäßen Lautsprecher;F i g. 1 shows a section through the axis through the loudspeaker according to the invention;
F i g. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Gegenkopplungsschaltung; F i g. 2 shows a block diagram of the negative feedback circuit;
F i g. 3 zeigt schematisch ein abgewandeltes Hall-Element. F i g. 3 schematically shows a modified Hall element.
Der in F i g. 1 als Ganzes mit 10 bezeichnete Lautsprecher umfaßt einen als Dauermagnet ausgebildeten Topfmagneten 1 mit einem darin konzentrisch angeordneten Magnetkern 2, der zu dem Topfmagneten 1 ringsum einen Ringspalt 3 beläßt. Der Topfmagnet 1 und der Kern 2 sind in radialer Richtung magnetisiert, so daß sich das magnetische Feld ganz überwiegend in dem Ringspalt 3 in radialer Richtung erstreckt.The in F i g. 1 as a whole designated 10 comprises a loudspeaker designed as a permanent magnet Pot magnet 1 with a magnet core 2 arranged concentrically therein, which is connected to the pot magnet 1 leaves an annular gap 3 all around. The pot magnet 1 and the core 2 are magnetized in the radial direction, see above that the magnetic field extends predominantly in the annular gap 3 in the radial direction.
An der Vorderseite des Topfmagneten 1 ist an einem Haltering 4 der konische Chassiskorb 5 befestigt. In dem Chassiskorb 5 ist die nonische Membran 6 angeordnet, die am äußeren Rand des Chassiskorbes durch eine nachgiebige Randeinspannung 7 und im Bereich ihres innteren Endes durch eine Zentriermembran 8 mit dem Chassiskorb verbunden ist, so daß sie sich leicht in axialer Richtung bewegen kann, in radialer Richtung jedoch geführt ist.On the front of the pot magnet 1, the conical chassis basket 5 is attached to a retaining ring 4. By doing Chassis basket 5, the nonic membrane 6 is arranged on the outer edge of the chassis basket by a yielding edge restraint 7 and in the area of its inner end by a centering membrane 8 with the Chassis basket is connected so that it can easily move in the axial direction, in the radial direction however is led.
Mit der inneren Öffnung der Membran 6 ist eine koaxiale Hülse 9 verbunden, die die Schwingspule 11 trägt und in den Ringspalt 3 eintaucht. Wird die Schwingspule 11 von einem Strom durchflossen, so entsteht in dem Magnetfeld des Ringspaltes 3 eine Kraft, die die Schwingspule 11 und die damit verbundene Membran in Achsrichtung verlagert. Durch die Einwirkung der Membran 6 auf die umgebende Luft ergeben sich dann die Schallschwingungen. Die Zuleitungen zur Schwingspule 11 sind nicht dargestellt. An einem parallel zur Bewegungsrichtung 12 derWith the inner opening of the diaphragm 6, a coaxial sleeve 9 is connected, which the voice coil 11 carries and dips into the annular gap 3. If a current flows through the voice coil 11, so a force arises in the magnetic field of the annular gap 3, which the voice coil 11 and thus the connected membrane displaced in the axial direction. Due to the action of the membrane 6 on the surrounding air then the sound vibrations result. The leads to the voice coil 11 are not shown. At a parallel to the direction of movement 12 of the
Membran 6 verlaufenden länglichen Träger 13 ist ein Hallelement 14 angebracht, welches von dem inneren Rand der konusförmigen Membran 6 in deren Innenraum, d. h. nach vorne, vorsteht. In dem Ausführungsbeispiel ist der Träger 6 einfach an die Innenseite der mit der Membran 6 verbundenen Hülse 9 angeklebt. Die Zuleitungsdrähte zu dem Hall-Element 14 sind mit 15 bezeichnetMembrane 6 extending elongated carrier 13 is attached a Hall element 14, which of the inner Edge of the conical membrane 6 in the interior thereof, d. H. forward, protrudes. In the embodiment the carrier 6 is simply glued to the inside of the sleeve 9 connected to the membrane 6. The lead wires to the Hall element 14 are denoted by 15
Auf der Vorderseite des Magnetkerns 2 ist ein Stützkörper 16 aus Kunststoff befestigt, der eine etwa säulenartige Gestalt aufweist und eine schrägstehende, d. h. mit der zur Bewegungsrichtung 12 der Membran 6 parallelen Längsrichtung der Säule einen Winkel oc bildende längliche Ausnehmungen 17 aufweist, in welcher ein stabförmiger Dauermagnet 18 angeordnet ist, der in Querrichtung magnetisiert ist. Der Stützkörper 16 ist in unmittelbarer Nähe des Hall-Elementes 14 angeordnet.On the front of the magnet core 2, a support body 16 made of plastic is attached, which has an approximately columnar shape and an oblique, that is, with the direction of movement 12 of the membrane 6 parallel to the longitudinal direction of the column forming an angle oc elongated recesses 17 in which a rod-shaped Permanent magnet 18 is arranged, which is magnetized in the transverse direction. The support body 16 is arranged in the immediate vicinity of the Hall element 14.
Die Länge des stabförmigen Dauermagneten 18 ist so bemessen, daß das Hall-Element 14 im gesamten Auslenkungsbereich der Membran 6 immer in dem Bereich dicht neben dem Dauermagneten 18 verbleibt. Die innerste vorkommende Stellung des Hall-Elementes 14 ist in F i g. 1 gestrichelt angedeutet und mit 14' bezeichnet, die äußerste vorkommende Stellung mit 14".The length of the rod-shaped permanent magnet 18 is dimensioned so that the Hall element 14 in its entirety The deflection area of the membrane 6 always remains in the area close to the permanent magnet 18. The innermost occurring position of the Hall element 14 is shown in FIG. 1 indicated by dashed lines and with 14 ' denotes, the outermost occurring position with 14 ".
Durch die Schrägstellung des stabförmigen Magneten 18 befindet sich das Hall-Element 14 in der Stellung 14' in größerer Nähe zu dem Stabmagneten 18 als in der Stellung 14". Jeder Auslenkung der Membran 6 entspricht also ein bestimmter Abstand von dem Stabmagneten 18 und somit eine bestimmte Feldstärke, der das Hall-Element 14 ausgesetzt ist. Der Winkel α ist relativ gering gewählt und beträgt in dem Ausführungsbeispiel etwa 9°, damit das Hall-Element 14 während seines ganzen Hubs im Bereich des ungestörten Feldes des stabförmigen Dauermagneten 18 verbleibt. Die Orientierung des Hall-Elementes 14 zum Feldverlauf bleibt während des gesamten Hubs unverändert. Der Zusammenhang zwischen der Auslenkung der Membran 6 und dem von dem Hall-Element abgegebenen Signal ist bei der gezeigten Anordnung somit in guter Näherung linear, was für eine klangreine Übertragung von Bedeutung ist.Due to the inclined position of the rod-shaped magnet 18, the Hall element 14 is in the position 14 ' in greater proximity to the bar magnet 18 than in the position 14 ″. Each deflection of the membrane 6 thus corresponds to a certain distance from the bar magnet 18 and thus a certain field strength, to which the Hall element 14 is exposed. The angle α is selected to be relatively small and is approximately 9 ° in the exemplary embodiment, so that the Hall element 14 during its entire stroke remains in the area of the undisturbed field of the rod-shaped permanent magnet 18. the The orientation of the Hall element 14 to the field profile remains unchanged during the entire stroke. Of the Relationship between the deflection of the membrane 6 and that emitted by the Hall element In the arrangement shown, the signal is therefore linear to a good approximation, which is a pure sound transmission matters.
Der stabförmige Dauermagnet 18 kann in die Ausnehmung des Stützkörpers 19 einfach unter mechanischer Spannung einklemmt sein, wie es in dem in der Höhe 20 genommenen Querschnitt 19 in F i g. 1 angedeutet ist. Natürlich kann der stabförmige Dauermagnet 18 auch eingeklebt oder anderweitig festgelegt sein.The rod-shaped permanent magnet 18 can easily be inserted into the recess of the support body 19 mechanical tension, as shown in the cross section 19 taken at level 20 in FIG. 1 is indicated. Of course, the rod-shaped permanent magnet 18 can also be glued in or otherwise fixed be.
Das Hall-Element kann ein Hall-Generator oder eine Feldplatte sein. Beide werden im Betrieb von einem gleichmäßigen Strom durchflossen, der durch zwei der Anschlußdrähte 15 geführt ist. Im Fall des Hall-Generators tritt in einem Magnetfeld an den Spannungselektroden des Hall-Generators und an den beiden anderen Zuleitungsdrähten 15 eine Spannung auf. Im Fall einer Feldplatte ändert sich der innere Widerstand, so daß ein entsprechend anderer Spannungsabfall an den beiden anderen Zuleitungsdrähten 15 zu verzeichnen ist.The Hall element can be a Hall generator or a field plate. Both are operated by one uniform current flows through it, which is passed through two of the connecting wires 15. In the case of the Hall generator occurs in a magnetic field on the voltage electrodes of the Hall generator and on the other two Lead wires 15 a voltage. In the case of a field plate, the internal resistance changes, so that a corresponding to a different voltage drop on the other two lead wires 15 is recorded.
Die Orientierung des Hall-Elements 14 sollte so sein, daß es möglichst senkrecht zu den Feldlinien steht, d. h. daß die durch die Stromrichtung und die Spannungsabgriffe gegebene Ebene möglichst senkrecht zu den Feldlinien steht, da dann die Empfindlichkeit am größten ist und nicht nur eine Komponente der Feldstärke zur Wirkung kommt. Im übrigen aber kommt es auf die Orientierung nicht an, d. h. es kann die Stromrichtung sowohl gemäß F i g. 1 vertikal, als auch senkrecht zur Zeichenebene verlaufen.The orientation of the Hall element 14 should be such that it is as perpendicular as possible to the field lines, i.e. H. that the given by the current direction and the voltage taps plane as perpendicular as possible to the Field lines are there, because then the sensitivity is greatest and not just a component of the Field strength comes into effect. Otherwise, however, the orientation is not important, i. H. it can Current direction both according to FIG. 1 run vertically as well as perpendicular to the plane of the drawing.
Bei der in F i g. 1 gezeigten Anordnung befindet sich das Hall-Element 14 tatsächlich im Mittel, etwa 3 cm vorIn the case of the in FIG. In the arrangement shown in FIG. 1, the Hall element 14 is actually in the middle, about 3 cm in front
ίο der Dauermagnetanordnung 1,2, so daß deren Streufeld im Bereich des Hall-Elements 14 schon sehr schwach ist und im Vergleich zu dem Dauermagneten 18 kaum einen Einfluß ausübt. Die magnetischen Feldlinien der Schwingungsspule 11 verlaufen im wesentlichen parallel zum Hall-Element 14 und beeinflussen dieses daher ebenfalls nicht.ίο the permanent magnet arrangement 1,2, so that their stray field in the area of the Hall element 14 is already very weak and compared to the permanent magnet 18 hardly exerts an influence. The magnetic field lines of the vibration coil 11 run essentially parallel to the Hall element 14 and therefore also do not influence this.
In Fig.2 ist erkennbar, daß das von dem in dem Lautsprecher 10 angeordneten Hall-Element 14 abgegebene Signal über die Leitung 15 auf einen Verstärker 22 gegeben wird, von dessen Ausgangssignal ein durch den Spannungsteiler 23 bestimmbarer Anteil auf die Leitung 24 weitergegeben wird. Dieser Anteil bestimmt den Gegenkopplungsgrad.In Figure 2 it can be seen that the output of the Hall element 14 arranged in the loudspeaker 10 Signal via line 15 is given to an amplifier 22, of whose output signal a through the Voltage divider 23 determinable portion is passed on to line 24. This proportion determines the Degree of negative feedback.
Das Signal des Hall-Elements 14 gibt unmittelbar nur die momentane Stellung der Membran 6 wieder. Bei den Verzerrungen der Schallwiedergabe durch die Membran 6 gegenüber dem elektrischen Signal kommt es jedoch unter anderem auf die Beschleunigung der Membran 6 an. Das bedeutet, daß das auf der Leitung 24 anstehende Signal zweimal in den Differentiatoren 25, 25' zeitlich differenziert werden muß und in dieser Form der den Lautsprecher 10 betreibenden Endstufe 26 eingegeben wird.The signal of the Hall element 14 directly only reproduces the current position of the diaphragm 6. Both There is distortion of the sound reproduction through the membrane 6 compared to the electrical signal however, among other things, on the acceleration of the membrane 6. This means that this is on line 24 pending signal must be differentiated twice in time in the differentiators 25, 25 'and in this form the output stage 26 operating the loudspeaker 10 is input.
In F i g. 2 ist der zweite Differentialtor 25' nur gestrichelt dargestellt, weil es nämlich vorteilhafter ist, anstelle der zweiten Differentiation das auf der Leitung 27 ankommende unverzerrte elektrische Signal in dem Integrator 28 einmal zu integrieren. Dies hat den Vorteil, daß das Ausgangssignal des Differentiators 25 und das Ausgangssignal des Integrators 28 den zur Gegenkopplung notwendigen Phasenunterschied von 180° aufweisen. Außerdem ist bei der Integration der Rauschpegel niedriger. Da sich das den Lautsprecher 10 betreibende Signal durch die Gegenkopplung stark vermindert, ist in der Endstufe 26 eine kräftige Verstärkung notwendig.In Fig. 2, the second differential gate 25 'is only shown in dashed lines because it is more advantageous instead of the second differentiation, the undistorted electrical signal arriving on line 27 in the Integrator 28 to be integrated once. This has the advantage that the output signal of the differentiator 25 and the output signal of the integrator 28 is the phase difference of necessary for negative feedback Have 180 °. In addition, the integration of the noise level is lower. Since this is the speaker 10 operating signal is greatly reduced by the negative feedback, is a strong one in the output stage 26 Reinforcement necessary.
Statt für das Hall-Element 14 einen eigenen Magneten vorzusehen, ist es auch möglich, sich des Randfeldes der ohnehin vorhandenen Dauermagnete 1, 2 zu bedienen und ein Hall-Element 21 an der Hülse 9 an der strichpunktiert angedeuteten Stelle anzubringen. In diesem Bereich ist das Magnetfeld nicht mehr homogen wie in dem Ringspalt 3, sondern es liegen Randinhomogenitäten vor, die beim Durchfahren ein Hall-Signal ergeben. Allerdings ist bei einem normal, d. h. rechteckig geformten Hall-Element 21 der lineare ZusammenhangInstead of providing a separate magnet for the Hall element 14, it is also possible to use the Edge field of the already existing permanent magnets 1, 2 to use and a Hall element 21 on the sleeve 9 to be attached to the point indicated by dash-dotted lines. In this area the magnetic field is no longer homogeneous as in the annular gap 3, but there are marginal inhomogeneities that produce a Hall signal when passing through result. However, with one normal, i. H. rectangular shaped Hall element 21 the linear relationship
~ zwischen der Auslenkung der Membran 6 und dem erzeugten Signal nicht mehr gegeben. Dieser Zusammenhang könnte wenigstens näherungsweise durch entsprechende Umrißgestaltung des Hall-Elements 21 wiederhergestellt werden, wie in F i g. 3 angedeutet, in der die magnetischen Feldlinien senkrecht zur Zeichenebene stehen und 30 die Bewegungsrichtung angibt.~ No longer given between the deflection of the diaphragm 6 and the signal generated. This connection could at least approximately by appropriate outline design of the Hall element 21 can be restored as shown in FIG. 3 indicated, in which the magnetic field lines perpendicular to the plane of the drawing and 30 indicates the direction of movement.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (10)
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| DE19823237262 DE3237262C1 (en) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | Loudspeaker with membrane counter coupling |
| EP83109246A EP0107777A1 (en) | 1982-10-08 | 1983-09-19 | Loudspeaker with motional feedback |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19823237262 DE3237262C1 (en) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | Loudspeaker with membrane counter coupling |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3237262C1 true DE3237262C1 (en) | 1983-10-27 |
Family
ID=6175221
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19823237262 Expired DE3237262C1 (en) | 1982-10-08 | 1982-10-08 | Loudspeaker with membrane counter coupling |
Country Status (2)
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| EP (1) | EP0107777A1 (en) |
| DE (1) | DE3237262C1 (en) |
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