DE3302592A1

DE3302592A1 - Flachmembranwandler und verfahren zum herstellen eines derartigen wandlers

Info

Publication number: DE3302592A1
Application number: DE3302592A
Authority: DE
Inventors: Gustaaf Etienne Marie 5621 Eindhoven Fierens; Urbanus Paul Marguerite Goossens
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1982-02-04
Filing date: 1983-01-27
Publication date: 1983-08-11
Also published as: KR880002202B1; GB2114397B; US4567327A; ES8401298A1; KR840003955A; FR2520962A1; NL8200416A; GB2114397A; FR2520962B1; CA1213031A; GB8302637D0; ES519471A0; JPS58134600A; DE3302592C2

Description

PHN 10.255 y 9.6.I982

Flachmembranwandler und Verfahren zum Herab eilen eines derartigen Wandlers.

Die Erfindung betrifft einen elektrodynamischen Wandler mit einer schallabstrahlenden Membran mit einer im wesentlichen flachen schallabstrahlenden Seite, mit einem Magnetsystem, einer mit dem Magnetsystem zusammenarbeitenden und im Luftspalt des Magnetsystems befindlichen Sprechspule, die auf einem Sprechspulenkörper angeordnet ist, mit einem Hilfskonus für die Bewegungsübertragung vom Sprechspulenkörper auf die schallabstrahlende Membran, welcher Hilfskonus mit einem Innen- und einem Aussenrand versehen ist, wobei der Hilfskonus an der Stelle des Innenrands am Sprechspulenkörper und an der Stelle des Aussenrands an der schallabstrahlenden Membran befestigt ist, und mit zumindest einer Zentriermembran. Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zum Herstellen eines

¹^ erfindungsgemässen elektrodynamischen Wandlers.

Ein elektrodynamischer Wandler eingangs erwähnter Art ist aus der japanischen Kokai 329OO/8I bekannt. Unter der Zentriermembran, von der im erfindungsgemässen Wandler die Rede ist, sei verstanden: die Zentriermembran,

" die die schallabstrahlende Membran in bezug auf das Lautpreehergehäuse (oder den Rahmen) zentriert. Im bekannten Wandler ist diese Zentriermembran einerseits an der schallabstrahlenden Membran, zum anderen am Lautsprechergehäuse befestigt.

Der bekannte Wandler kann auf zwei mögliche Weisen aufgebaut werden.
Die erste Weise ist wie folgt:

a) in einem ersten Schritt wird eine Anzahl zusammengesetzter Teile hergestellt, und zwar

- einen zusammengesetzten Teil des Sprechspulenkörpers, der Sprechspule und des Hilfskonus, und

- einen zusammengesetzten Teil der schallabstrahlenden Membran und der Zentriermembran.

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PHN 10 23j ^ * 8.6.1982

Die Zentriermembran wird dazu ain Umfang an der schallabstrahlenden Membran befestigt,

b) in einem zweiten Schritt wird mit Hilfe an sich bekannter Zentriermittel (beispielsweise mittels Zentrierung auf dem Kern des Magnetsystems oder mit Hilfe einer Zentrierhülse um den Kern) der zusammengesetzte Teil
des Sprechspulenkörpers, der Sprechspule und des Hilfskonus angeordnet. Der Sprechspulenkörper und die Sprechspule werden dabei im Luftspalt zentriert. Diese Zentrierung wird dadurch festgelegt, dass eine Zentriermembran in Form eines am Sprechspulenkörper angeordneten Zencrierrings am Lautsprechergehäuse befestigt wird,

c) in einem dritten Schritt wird der zusammengesetzte Teil der schallabstrahlenden Membran und der Zentriermembran befestigt, d.h. die schallabstrahlende Membran am Aussenrand des Hilfskonus und die Zentriermembran am Lautaprechergehäuse.

Da vor dem dritten Schritt der Aussenrand des Hilfskonus nicht befestigt ist, weil dieser Hilfskonus nur an
meinem Innenrand über den Sprechspulenkörper und der Zentrierung am Platz gehalten wird, wird im dritten Schritt einerseits über den ganzen Aussenrand des Hilfskonus keine gute Befestigung zwischen dem Hilfskonus und der schaliabstrahlenden Membran erreicht, zum anderen erfolgt die Befestigung im allgemeinen nicht an der richtigen Stelle auf der
schallabstrahlenden Membran. Diese mangelhafte Befestigung der schallabstrahlenden Membran am Hilfskonus und die
mangelhafte Positionierung der Verbindungslinie zwischen
der schallabstrahlenden Membran und dem Hilfskonus verursacht beim Anstossen der Membran durch den Hilfskonus
eine grosse Verzerrung im abgestrahlten Schall (beispielsweise durch das Anlaufen der Sprechspule und/oder des
Sprechspulenkörpers im Luftspalt).

Eine andere Biiuweise für den bekannten Wandler
ist wie folgt:

a) in einem ersten Schritt wird ein zusammengesetzter Teil aus Sprechspulenkörper, Sprechspule, Zentrierring (falls vorhanden), Hilfskonus, schal Labstrahlender Membran und

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Zentriermembran hergestellt,

b) in einem zweiten Schritt muss dabei der zusammengesetzte Teil im Magnetsystem positioniert und mittels der Zentriermembran und (falls vorhanden) des Zentrierrings, der am Sprechspulenkörper befestigt ist, am Lautsprechergehäuse befestigt werden.

Dabei taucht das Problem auf, dass nicht mehr auf dem Kern des Magnetsystems positioniert werden kann, oder es müsste ein Loch in der flachen Membran gemacht und dieses Loch nach ^ der Aufstellung der Einheit wieder geschlossen werden.

Wenn ein derartiges Verfahren unerwünscht ist, sind komplizierte Herstellungs- und Zentrierverfahren erforderlich, oder man begnügt sich mit einer mangelhafteren Zentrierung der Einheit, wodurch wieder eine grössere Verzerrung im abgestrahlten Schall verursacht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen

Wandler zu schaffen, der einfacher herstellbar ist und eine viel niedrigere Verzerrungskomponente im abgestrahlten akustischen Schall besitzt.

Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemässen Wandler dadurch gelöst, dass der Hilfskonus entlang seines Aussenrandes, möglicherweise über ein Koppelelement (über Koppelelemente), an der Zentriermembran befestigt ist.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Verzerrung im abgestrahlten Schall im wesentlichen durch eine mangelhafte Zentrierung der schallabstrahlenden Membran, des Hilfskonus und des Sprechspulenkörpers mit der Sprechspule in bezug auf das Magnetsystem und das Lautsprechergehäuse (oder den Chassis) verursacht wird, während diese mangelhafte Zentrierung die Folge des ungeschickten Aufbaus des bekannten Wandlers ist.

Indem nunmehr im erfindungsgemässen Wandler die Zentriermembran nicht an der schallabstrahlenden Membran, sondern am Aussenrand des Hilfskonus, bzw. über eines oder mehrere Kopplungselemente am Aussenrand des Hilfskonus, befestigt wird, wird die Möglichkeit offengelassen, das Gefüge des Sprechspulenkörpers mit der Sprechspule, des Hilfskonus, des Kopplungselements (falls vorhanden) und der

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Zentriermembraii auf die für Konuslautsprecher übliche Weise (siehe beim erwähnten ersten Verfahren, Punkt b) anzuordnen, auf den Kern des Magnetsystems zu zentrieren und anschliessend die schallabstrahlende Membran anzuordnen.

Eine ersifce Ausfühxungsform des erfindungsgemässen Wandlers ist dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenrand des Hilfskonus entlang des Umfangs der schallabstrahlenden Membran an dieser Membran und gleichfalls direkt an der Zentriermembran befestigt ist und dass der Wandler weiter mit einem Hilfskonus ausgerüstet ist, der gleichfalls mit seinem Innenrand am Sprechspulenkörper und mit seinem Aussenrand an der schallabstrahlenden Membran befestigt ist, und wobei sich der andere Hilfskonus innerhalb des erstgenannten Hilfskonus befindet. In der Ausfuhrungsform, bei der nur ein Hilfskonus ohne Einfügung eines Kopplungselementes direkt an der Zentriermembran und ausserdem am Umfang der schallabstrahlenden Membran an dieser Membran befestigt ist, entstehen Probleme dadurch, dass die Membran in den niedrigsten sowie in den höheren Eigenresonanzen zu schwingen anfängt. Hierdurch entstehen Spitzen im Frequenzgang des Wandlers, die den Frequenzarbeitsbereich des Wandlers verringern. Um dies zu verhindern, wird im genannten Hilfskonus ein zusätzlicher Hilfskonus angeordnet, der verhindert, dass die Membran in einer Eigenresonanz (zumal die niedrigste Eigenresonanz) schwingt, da sein Innenrand ebenfalls am Sprechspulenkörper und sein Aussenrand gleichfalls an der schallabstrahlenden Membran befestigt ist. Der Frequenzgang des Wandlers bleibt dadurch über einen breiteren Frequenzbereich flach. Ausserdem kann die Membran,

3" weil sie jetzt über mehrere Hilfskonen angetrieben wird, weniger steif ausgeführt werden, beispielsweise indem die Membran dünner ausgeführt wird, wodurch die Membran leichter sein kann. Dies ist für die elektroakustische Wandlung vorteilhaft, die dadurch höher ist. Der Wandler hat eine höhere Ausbeute. Es sei erwähnt, dass aus der bereits erwähnten japanischen Patentanmeldung 3^-108 086 ein Wandler gleichfalls mit einem anderen Hilfskonus bekannt ist, der sich innerhall) des erstgenannten Hilfskonus befindet. Beim be-

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kannten Wandler ist der erstgenannte Hilfskonus jedoch nicht am Umfang der schallabstrahlenden Membran an dieser Membran befestigt. Ausserdem ist die Zentriermembran bloss an der (Vorderseite der) schallabstrahlenden Membran befestigt und also nicht am Hilfskonus.

Eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemässen Wandlers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung zwischen dem Aussenrand des Hilfskonus und der schallabstrahlenden Membran entlang einer Linie innerhalb des Um- fangs der schallabstrahlenden Membran liegt, und dass der Hilfskonus über das Kopplungselement (die Kopplungselemente) an der Zentriermembran befestigt ist, welche(s) Kopplungselement(e) zumindest an der Stelle des Verbindungsteils mit der Zentriermembran an der schallabstrahlenden Membran befestigt ist (sind). Die Verbindung zwischen Hilfskonus und der Zentriermembran kann also mittels eines oder mehrerer Kopplungselemente hergestellt werden. Vorzugsweise wird ein Kopplungselement genommen, das als eine Einheit ausgeführt ist. Der Hilfskonus und das Kopplungselement (die Kopplungselemente) können aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sein und eine Einheit bilder¹.. Auch können das Kopplungselement (die Kopplungselemente) und der Zentriermembran aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sein und eine Einheit bilden. In der zweiten Ausführungsform wird vorzugsweise der Knotenantrieb benutzt. Die erwähnte Linie ist dabei im allgemeinen die Knotenlinie für die erste (d.h. niedrigste) Eigenresonanz der schallabstrahlenden Membran. Die Knotenlinie gibt diejenigen Punkte auf der Membranoberfläche an, an denen die in ihrer ersten Eigenresonanz schwingende Membran eine Abweichung gleich Null besitzt. Indem nunmehr die Membran entlang dieser Linie oder nur an einer Anzahl von Punkten auf dieser Linie angestossen wird, wird vermieden dass die Membran in dieser Eigenresonanz anfängt zu schwingen. Diese Eigenresqnanz wird dabei nämlich nicht angestossen. Der Frequenzgang des Wandlers bleibt dadurch flach über einen breiteren Frequenzbereich. Auch die erwähnte zweite Ausführungsform ermöglicht ein sehr einfaches PTerstellungsverfahren. In den beiden AusfÜhrungsformen

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kann ein Ililfskonus und/oder das Kopplungselement (falls vorhanden) mit Ausnehmungen versehen sein. Hierdurch wird das Gewicht des beweglichen Teils des Wandlers möglichst niedrig gehalten, wodurch die Ausbeute des Wandlers möglichst hoch

sein wird.
5

Es sei erwähnt, dass bei allgemein üblichen Konuslautsprechern, wie sie u.a. aus "Acoustics" von L.I« Beranek, S. 184, Fig. 7·If bekannt sind, der Konus mit seinem Aussenrand direkt an der Zentriermembran befestigt ist. Anordnung einer flachen schallabstrahlenden Membran auf und Befestigung

einer derartigen flachen Membran an dem Aussenrand des Konus eines derartigen Lautsprechers ergibt jedoch nicht den erfindungsgemässen Wandler gemäss der Beschreibung in der ersten Ausführungsform. Denn in dieser Ausführungsform ist die Rede

von einem zweiten Hilfskonus einerseits zum Anstossen der 15

flachen Membran und zum anderen zum Unterdrücken der Eigenresonanzen der flachen Membran (zumal der niedrigsten Eigenresonanz), die ohne den zweiten Hilfskonus auftreten und das Frequenzverhalten des Wandlers ernsthaft stören würden. Ebensowenig wird durch das (auf obenbeschriebene Weise Anbringen einer flachen Membran auf dem bekannten Konuslautsprecher ein erfindungsgemässer Wandler gemäss der Beschreibung in der zweiten Ausführungsform erhalten. Der Knotenantrieb wäre nicht möglich, da der aus dem Aussenrand des Konus ausragende Teil

der flachen Membran die Bewegung der Zentriermembran verhin-25
dert, so dass keine unverzerrte elektroakustische Umwandlung erfolgen kann. In dieser Ausführungsform ist das Anbringen eines Kopplungselements zwischen der Zentriermembran und dem Konus daher wesentlich wichtig.

Das Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemässen 30
elektrodynamischen Wandlers gemäss der Beschreibung in der

ersten Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass a) in einem ersten Schritt eine Anzahl zusammengesetzter Teile hergestellt wird, bestehend aus

- einem zusammengesetzten Teil eines Lautsprechergehäuses und des Magnetsystems,

- oinem zusammengesetzten Teil des Sprechspulenkörpers, der Sprechspule, des Ililfskonus und der Zentriermembran, und

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PHN 10 235 T ·*·* 8.6.1982

- einem zusammengesetzten Teil des anderen Hilfskonus und der schallabstrahlenden Membran,

b)in einem zweiten Schritt der zusammengesetzte Teil des Sprechspulenkörpers, der Sprechspule, des Hilfskonus und der Zentriermembran mit Hilfe an sich bekannter Zentriermittel am zusammengesetzten Teil des Lautsprechergehäuses und des Magnetsysteins befestigt wird, und

c)in einem dritten Schritt der·zusammengesetzte Teil des anderen Hilfskonus und der schallabstrahlenden Membran angeordnet wird.

Das Verfahren zum Herstellen eines elektrodynamischen Wandlers gemäss der Beschreibung in der ersten Ausführungsform, die jedoch weiter mit einem zusätzlichen Zentrierring versehen ist, der entlang eines Innenrands ara Sprechspulenkörper befestigt ist, ist dadurch gekennzeiciinet, dass

a) in einem ersten Schritt eine Anzahl zusaminengesetzter Teile hergestellt werden, bestehend aus

. - einem zusammengesetzten Teil eines Lautapn.-chergehäuses und des Magnetsystems,

- einem zusammengesetzten Teil des Sprechspulenkörpers, der Sprechspule und des Zentrierrings,

- einem zusammengesetzten Teil des Hilfskonus und der Zentriermembran,

b) in einem zweiten Schritt der zusammengesetzte Teil des Sprechspulenkörpers, der Sprechspule und des Zentrierrings mit Hilfe an sich bekannter Zentriermittel am zusammengesetzten Teil des Lautsprechergehliuses und des Magnetsystems befestigt wird,

c) in einem dritten Schritt der zusammengesetzte Teil des Hilfskonus und der Zentriermembran angebracht wird, und

d) in einem vierten Schritt der zusammengesetzte Teil des anderen Hilfskonus und der schallabstrahlenden Membran angeordnet wird.

Das Verfahren zum Herstellen eines elektrodynamischen erfindungsgemässen Wandlers nach der Beschreibung in der zweiten Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet,

PHN ΐυ L'33 # * 8.6.19Ö2

dass

a) in einem ersten Schritt eine Anzahl zusammengesetzter Teile hergestellt werden, bestehend aus

- einem zusammengesetzten Teil eines Lautsprechergehäuses und des Magne tsys tenis , und

- einem zusammengesetzten Teil des Sprechspulenkörpers, der Sprechspule, des Hilfskonus, des Kopplungselements und der Zentriermembran,

b) in einem zweiten Schritt das Gefüge des Sprechspulen-

körpers, der Sprechspule, des Hilfskonus, des Kopplungselements und der Zentriermembran mit Hilfe an sich bekannter Zentriermittel am Gefüge des Lautsprechergehäuses das Magnetsystems befestigt wird, und

c) in einem dritten Schritt die schallabstrahlende Membran angeordnet wird.

Das Verfahren zum Herstellen eines elektrodynamischen Wandlers nach der Beschreibung in der zweiten Ausführungsform, der jedoch weiter mit einem zusätzlichen Zentrierring ausgerüstet ist, der entlang eines Innenrands am Sprechspulenkörper befestigt ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass

a) in einem ersten Schritt eine Anzahl zusammengesetzter Teile hergestellt werden, bestehend aus einem zusammengesetzten Teil des Lautsprechergehäuses und des M.agnetsystems ,

_ -einem zusammengesetzten Teil des Sprechspulenkörpers, der Sprechspule, und des Zentrierrings, und

- einem zusammengestzten Teil des Hilfskonus, des Kopplungselemenis und der Zentrierraembran,

b) in einem zweiten Schritt das Gefüge des Sprechspulen-

körpers, der Sprechspule und des Zentrierrings mit Hilfe an sich bekannter Zentriermittel am Gefüge des Lautsprechergehäuses und des Magnetsystems befestigt wird,

c) in einuin dritten Schritt das Gefüge des Hilfskonus,

des Kopplungselements und der Zentriermembran angeordnet wird,

d) in einem vierten Schritt sie schallabstrahlende Membran angeordnet wird.

BAD ORIGINAL "

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Bei allen hier beschriebenen Verfahren kann man durch den geeigneten Aufbau der erfindungsgemässen Wandler die bei der Herstellung von Konuslautspreoliern bekannten und üblichen Zentriertechniken ausnutzen. Dieses einfache Herstellungsverfahren wirkt sich in einem niedrigen Herstellungspreis aus und liefert \veiter gut zentrierte flache Membranwandler, die eine sehr niedrige Verzerrung im abgestrahlten Schall aufweisen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig.1 ein erstes Ausführungsbeispiel, Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Wandlers,

Fig. 3 ein Verfahren zum Herstellen des Wandlers nach Fig. 1 , und

Fig. k ein Verfahren zum Herstellen des Wandlers nach Fig. 2.

In Fig. 1 ist der Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel dargestellt. Der dargestellte elektrodynamische Wandler enthält eine schallabs tralilende Membran mit einer flachen schallabstrahlenden Seite, einem Spraohf spulenkörper 2 und einer auf dem Sprechspulenkörper befestigten Sprechspule 3· Der Sprechspulenkörper mit der Sprechspule kann sich in einem Luftspalt bewegen, der vom Magnetsystem h gebildet wird. Der Aufbau des Magnetsystems ist herkömmlich und erfordert keine weitere Erläuterung, da die Erfindung nicht auf Massnahmen ausgelegt ist, die sich auf das Magnetsystem beziehen. Die Erfindung beschränkt sich daher nicht auf diejenigen Wandler, die genau nach dem Magnetsystem in Fig. 1 aufgebaut sind. Der Sprechspulenkörper 2 ist über einen Zentrierring 5 am Lautsprechergehäuse (oder Chassis) 6 befestigt. Der Zentrierring 5 ist jedoch nicht wesentlich und kann grundsätzlich fortgelassen werden. Die Zentrierung des Sprechspulenkörpers er-

folgt in diesem Fall über den nachstehend zu erläuternden Hilfskonus 8 und die Zentriermembran /· Weiter ist es möglich, eine gute Zentrierung des Sprcrhspulonkörpers im Luftspalt durch das Anbringen einer Magne tf lüäsi_-kei ι im

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Lui'tspalt zu erreichen. Der Hilfskonus 8 ist am Innenrand y am Sprechspulenkörper befestigt. Der Aussenrand 10 des Hilfskonus 8 ist an der Zentriermembran 7 direkt befestigt. Über die Zentriermembran 7 ist der Hilfskonus 8 am Lautsprechergeliäuse ό befestigt. Ein anderer Hilfskonus 11 ist gleichfalls am Innenrand 12 am Sprechspulenkörper befestigt. Die schallabstrahlende Membran 1 ist an der Stelle des Aussenrands 10 bzw. 13 der Hilfskonen 8 bzw. 11 an diesen Hilfskonen befestigt. Die Verbindungslinie der Verbindung zwischen dem Hilfskonus 8 und der Membran 1 liegt auf dem Umfang der Membran 1. Beim Fehlen des Hilfskonus 11 könnte die Membran 1 durch die Bewegungsübertragung des Sprech-• spulenkörpers über den Hilfskonus 8 in eine Eigenresonanz

geraten, beispielsweise in die Eigenresonanz mit der niedrigsten Resonanzfrequenz. Das Ausweichmuscer für die maximale negative und positive Ausweichung für diese niedrigste Eigenresonanz ist mit Hilfe der gestrichelten Linien i4 und 1^· dargestellt. Die Eigenresonanzen erfordern Spitzen im Frequenzgang des Wandlers, wodurch der Frequenzbereich des Wandlers sehr klein wird. Ausserdem verhält sich die Membran 1 nicht mehr wie ein starrer flacher Kolben, was faktisch bei flachen Membranwandlern erforderlich ist. Durch das Anbringen des anderen Hilfskonus 11 wird eine Anzahl von Eigenresonanzen, unter denen die niedrigste, unterdrückt, we Ll die Membran 1 an der Stelle der Verbindung zwischen dem Hilfskonus 11 und der Membran 1 die Membran nur durch die über den Hilfskonus 11 der Membran gegebene Schwingung bewegen kann. Die Membran 1 kann gemäss einem Sandwichaufbau, wie er beispielsweise aus der DE-OS 28 50 786 bekannt ist, oder aus einer einzigen Schicht aus einem geeigneten Werkstoff, mit ausreichender Steifheit aufgebaut sein. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, bei dem die Bewegungsübertragung über zwei Hilfskonen erfolgt, Lyt es möglich, eine Membran mit niedrigerer

·" Steifheit als in einem Ausführungsbei-spiel mit einem einzigen HiI i'skoiius , w Le in Fig. '1, zu verwenden. Die niedrigere S te Lilie it e Lner derartigen Membran im Vergleich zur Steilheit euier Memuraii nach dem Aufbau der i-'iü"· - "UC

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der höheren Steifheit wird nämlich durch den Antrieb über zwei Konen ausgeglichen. '

Die Zentriermembran 7 nach Fig. 1 enthält nur eine Rille, Dies ist jedoch nicht notwendig. Die Zentriermembran 7 kann, auch ausgeführt sein, wie für den Zentrierring 5 dargestellt ist, d.h. mit mehr als einer Rille.

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel im Schnitt dargestellt. Teile der Fig. 1 und 2 mit den gleichen Bezugsziffern sind die gleichen Teile.

.Q Der" Hilf skonus 20 ist hier entlang seines Innenrands am Sprechspulenkörper 2 befestigt. Weiter· ist der Hilfskonus 20 mit seinem Aussenrand 22 mit der schallabstrahlenden Membran 1 verbunden. Auch ist der Hilfskonus 20 über ein Kupplungselement 23 an der Zentiermembran 7 befestigt. Das Kopplungselement kann ein getrennter Teil sein, der einerseits am Aussenrand 22 des Hilfskonus und zum anderen an der Zentriermembran befestigt ist. Auch können das Kopplungselement 23 und der Zentriermembran 7 aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sein und eine Einheit bilden. Jedoch ist es auch mög-

-,Q lieh, das Kopplungselement 23 und den Hilfskonus 20 aus dem gleichen Werkstoff herzustellen und als eine Einheit zu bilden. Letzteres ist in Fig. 2 dargestellt. Das Kopplungselement kann aus einem einzigen Teil bestehen. Jedoch ist es auch möglich, mit Hilfe mehrerer Kopplungselemente die Verbindung zwischen dem Hilfskonus 20 und der Zentriermembran 7 zu verwirklichen, beispielsweise mit schmalen Streifen, die sich senkrecht zur Membranebene gesehen, senkrecht zum Umfang vom Aussenrand des Hilfskonus auf die Zentriermembran erstrecken. Nachstehend wird von einem einzigen Kopplungsele—

3Q ment die Rede sein. Das Kopplungselement 23 ist weiter zumindest an der Stelle des Verbindungsteils mit der Zentriermembran, die mit der Bezugsziffer 2k bezeichnet ist, mit der schallabstrahlenden Membran 1 befestigt. Es ist jedoch auch möglich, das Kopplungselement 23 flach auszuführen und die Membran 1 über die ganze Oberfläche des Kopplungselements beispielsweise durch Klebstoff am Kopplungselement zu befestigen. Dazu wird zwar mehr Klebstoff benötigt als im Falle, dass nur an der Stelle des Aussenrandes 22 und des Verbindungs-

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teils 24 die Verbindung mit der Membran 1 hergestellt wird, was aus Gründen der Gewichtsersparung nachteilig ist. Denn man versucht das Gewicht des beweglichen Teils des Wandlers möglichst niedrig zu halten, so dass die Ausbeute der elek—

troakustischen Wandlung möglichst hoch ist. Aus den gleichen 5

Gewichtsersparungsgründen kann man in den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 einen Hilfskonus und/oder das Kopplungselement 23 mit Ausnehmungen oder Perforationen versehen. Dies ist lediglich in Fig. 2 für das Kopplungselement mit der

Bezugsziffer 25 angegeben.
10

Der Hilfskonus ist mit seinem Aussenrand entlang einer

Linie innerhalb des Umfangs der schallabstrahlenden Membran mit dieser Membran 1 verbunden. Die erwähnte Linie ist vorzugsweise die Knotenlinie für die erste Eigenresonanz der

. schallabstrahlenden Membran. Auch hier sind mit 14 und 14' 15

die maximale positive und negative Ausweichung der Membran für diese erste (und niedrigste) Eigenresonanz bezeichnet. Es ist klar, dass der Antrieb der Membran 1 entlang einer Knotenlinie (die Membran 1 weist dabei eine Ausweichung gleich Null auf) angeschlossen wird. Dabei ist es möglich (jedoch nicht notwendig), dass die Membran entlang der vollständigen Knotenlinie angestossen wird. Es ist weiter möglich, die Bewegungsübertragung entlang Teile der Knotenlinie oder nur über einigen Punkten auf der Knotenlinie erfolgen zu lassen.

-In Fig. 3 sind die verschiedenen Schritte im 25

Verfahren bei der Herstellung eines erfindungsgemässen Wandlers nach der Boschreibung anhand der Fig. 1 dargestellt.

In einem ersten Schritt wird eine Anzahl zusammengesetzter Teile hergestellt, bestehend aus

- einem zusammengesetzten Teil des LautSprechergehäuses 6 30

und des Magnetsystems 4,

- einem zusammengesetzten Teil des Sprechspulenkörpers 2, der Sprechspule 3, des Hilfskonus 8, des Zentrierrings 5 (falls vorhanden) und der Zentrierniembran 7 - dieser Teil

ist mit 30 bezeichnet - und
35

- einem zusammengesetzten Teil des anderen Hilfskonus 11 und

der schallabstrahlenden Membran 1, welcher Teil mit 34 bezeichnet ist.

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PHN 10 255 1# ^Α* 8.0.1082

In einem zweiten Schritt viird der zusammengesetzte Teil 30 mit Hilfe an sich bekannter Zentriermittel (d.h. durch die Zentrierung an einem Einschnitt 31 im Kern des Magnetsystems 4 oder mit HiITe einer Zentrierhülse um den Kern) am zusammengesetzten Teil des Lautsprechergehäuses und des Magnetsystems k befestigt. Dazu wird der Zentrierring 5 (falls vorhanden) an der mit 32 bezeichneten Auflagefläche und die Zentrierraembran 7 auf der mit 33 bezeichneten Auflagefläche des Lautsprechergehäuses O befestigt (beispielsweise mittels Klebstoff oder durch Ultraschallschweissen) .

In einem dritten Schritt (nach dem Entfernen der Zentrierhülse, wenn eine Zentrierhülse beim Zentrierverfahren im zweiten Schritt benutzt wurde) wird der zusamniengesetzte Teil Jk angebracht. Dazu wird der Innenrand des Hilfskonus 11 am Sprechspulenkörper 2 und der Aussenrand der Membran 1 am Aussenrand des Hilfskonus 2 befestigt.

Im nachstehend beschriebenen Verfahren zum Herstellen eines Wandlers nach Fig. 1 ist die Verwendung eines Zentrierrings 5 nicht erforderlich. Die Zentrierung der Sprechspule 3 und des Sprechspulenkörpers 2 im Luftspa.lt des Magnetsystems kann (wie bereits erwähnt) durch den Hilfskonus 8 und die Zentriermembran 7 allein oder beispielsweise mit Hilfe einer Magnetflüssigkeit (Ferrofluid) im Luftspalt erfolgen.

Im nachstehend zu erläuternden anderen Verfahren zum Herstellen eines Wandlers nach Fig. 1 ist die Verwendung eines Zentrierrings 5 erforderlich. In diesem anderen Verfahren (das weiter nicht in einer getrennten Figur dargestellt ist) wird in einem ersten Schritt eine Anzahl zusammengesetzter Teile hergestellt, bestehend aus

- einem zusammengesetzten Teil des Lautsprechergehäuses ö und des Magnetsystems k,

- einem zusammengesetzten Teil des Sprechspulenkörpers 2, der Sprechspule 3 und des Zentrierrings 5»

- einem zusammengesetzten Teil des Ililfskonus 8 und der Zen Lriermeinbran 7, und

- einem zusammengesetzten Teil des anderen Hilfskonus .11

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und der Membran 1:

In einem zweiten Schritt wird der zusammengesetzte Teil des Sprechspulenkörpers 2, der Sprechspule 3 und des Zentrierrings 5 mit Hilfe an sich bekannter Zentriermittel am zusammengesetzten Teil des Lautsprechergehäuses 6 und des Magnetsystems h befestigt. Dazu wird der Zentrierring auf der mit 32 bezeichneten Auflagefläche (siehe Fig. 3) des Lautsprechergehäuses 6 befestigt.

In einem dritten Schritt wird der zusammengesetzte Teil des Hilfskonus 8 und der Zentriermembran 7 angebracht. Dazu wird der Hilfskonus 8 entlang seines Innenrands 9 £Ui dem Sprechspulenkörper 2 und die Zentriermembran 7 entlang seines Aussenumfangs an der mit 33 bezeichneten Auflagefläche des Lautsprechergehäuses 0 befestigt.

In einem vierten Schritt wird dann wieder der zusammengesetzte Teil des anderen Hilfskonus 11 und der Membran I auf die gleiche Weise angebracht, wie im obenbeschriebenen Verfahren im dritten Schritt angegeben ist.

In Fig. 4 sind die verschiedenen Schritte bei einem Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemässen Wandlers gemäss der Beschreibung anhand der Fig. 2 dargestellt.

In einem ersten Schritt wird eine Anzahl zusammengesetzter Teile hergestellt, bestehend aus - einem zusammengesetzten Teil des Lautsprechergehäuses 6 und des Magnetsystems 4,

- einem zusammengesetzten Teil des Sprechspulenkörpers 2, der Sprechspule 3, des Zentrierrings 5 (falls vorhanden), des Hilfskonus 20, des Kopplungselements 23 und der Zen triermembran 7·

Dieser zusammengesetzte Teil wird mit kO bezeichnet.

In einem zweiten Schritt wird der zusammengesetzte Teil hO nut Hilfe an sich bekannter Zentriermittel am Lautsprechergelläuse 0 befestigt. Dazu wird der Zentrierring 5 (falls vorhanden) auf der mit 3~ bezeichneten Auflagefläche und die Zentriermembran 7 auf der mit 33 bezeichneten Auflagefläche des Lautsprechergehäuses 6 befestigt.

™mT ^0RIG*NAL INSPECTED COPY

PHN 10 255 >5" ^ΛΟ 8.0. IOÖ2

In einem dritten Schritt wird die Membran 1 angebracht. Hierzu wird sie an der Stelle des Aussenrands 22
des Hilfskonus 20 am Hilfskonus, und an der Stelle des
Teils 2k am Kopplungselement 23 befestigt. Wie bereits

erwähnt ist die Verwendung eines Zentrierrings 5 bei diesem Verfahren nicht erforderlich.

In einem nachstehend kurzgefasst zu beschreibenden anderen Verfahren zum Herstellen des Wandlers nach Fig. 2 ist die Verwendung eines Zentrierrings 3 erforderlich.

^q Bei diesem anderen Verfahren (das nicht in einer getrennten Figur dargestellt wix-d) wird in einem ersten Schritt eine Anzahl zusammengesetzter Teile hergestellt, bestehend aus

- einem zusammengesetzten Teil des Lautsprechergehäusos ό und des Magnetsystems k,

]5 - einem zusammengesetzten Teil des Sprechspulenkörpers 2, der Sprechspule 3> und des Zentrierrings 5. und

- einem zusammengesetzten Teil des Hilfskonus 20, des
Kopplungselements 23 und der Zentriermembran 7·

In einem zweiten Schritt wird der zusammengesetzte Teil des Sprechspulenkörpers 2, der Sprechspule 3 und des Zentrierings 5 mit Hilfe an sich bekannter Zentriermittel am Lautsprechergehäuse 6 befestigt.

In einem dritten Schritt wird der zusammengesetzte Teil des Hilfskonus 20, des Kopplungselements 23 und der

Zentriermembran 7 und in einem vierten Schritt die Membran angebracht. Es sei erwähnt, dass sich die Erfindung nicht auf die anhand der Fig. 1 und 2 beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Erfindung bezieht sich weiter
auf diejenigen Ausführungsformen, die sich an sich nicht

auf den Erfindungsgedanken beziehenden Punkte der dargestellten Ausführungsbeispiele unterscheiden. Auch beschränkt sich die Erfindung nicht auf diejenigen Verfahren zum Herstellen des erfindungsgemässen Wandlers, wie sie zuvor in der Figurbeschreibung und anhand der Fig. 3 und k beschrieben wurden. Die Erfindung bezieht sich gleichfalls auf

diejenigen Verfahren, die sich an sich nicht iiuf den lOrfindungsgedanken beziehenden Punkt.υ von tion beschriebenen Verfahren unterscheiden.

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PHN 10 2-)3 X? ^⁰ 8.6.1982

Su iac die Reihenfolge, in der die zusammengesetzten Teile im erscen Schritt der beschriebenen Verfahren hergestellt werden, nicht auf die beschriebene Reihenfolge beschränkt. Auch eine andere Reihenfolge kann gewählt werden.

Veiter ist es möglich, einen zusammengesetzten Teil (beispielsweise der Teil 3'+ in Fig. 3) in einer späteren Phase (beispielsweise zwischen dem zweiten und dem dritten Schritt im zuerst beschriebenen Verfahren) erst zu einem Zeitpunkt herzustellen, zu der er im Zusammenstellungsverfahren des Wandlers wirklich ben'otigt wird.

Schliesslich sei erwähnt, dass, wo in der Beschreibung und in den Ansprüchen die Rede von einer flachen schallabstrahlenden Seite ist, dies auch beeinhalcet, dass die Erfindung sich u.ul" Wandler bezieht, deren schallabstrahlende Seite der Membran mit einem dekorativen Muster oder mit anderen Oberflächenstrukturen versehen ist, für die gilt, dass die schallabstrahlende Seite im wesentlichen flach is t.

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Claims

PHN 10 255 J^ . 8.6.1Q82

PATENTANSPRÜCHE

1. Elektrodynamischer Wandler mit einer schallabstrahlenden Membran mit einer im wesentlichen riachen schallabstrahlenden Seite, mit einem Magnetsystem, mit einer mit dem Magnetsystem zusammenarbeitenden und sich in einem

Luftspalt des Magnetsystems befindlichen Sprechspule, die auf einem Sprechspulenkörper angeordnet ist, mit einem
Hilfskonüs für die Bewegungsübertragung vom Sprechspulenkörper auf die schallabstrahlende Membran, welcher Hilfskonüs mit einem Innenrand und einem Aussenrand versehen

an der Stelle des Innenrands am Sprechspulenkörper und
an der Stelle des Aussenrands an der schallabstrahlenden
Membran befestigt ist, und mit zumindest einer Zentriermembran, dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskonüs entlang seines Aussenrands, ggf. über ein Kopplungselement

(über Kopplungselemente) an der Zentriermembran befestigt ist.

2. Elektrodynamischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussenrand des Hilfskonüs entlang des Umfangs der schallabstrahlenden Membran an dieser

Membran und gleichfalls direkt an der Zentriermembran befestigt ist und dass der Wandler weiter mit einem anderen Hilfskonüs ausgerüstet ist, der gleichfalls mit seinem
Innenrand am Sprechspulenkörper und mit seinem Aussenrand an der schallabstrahlenden Membran befestigt ist und wobei der andere Hilfskonüs sich innerhalb des erstgenannten
Hilfskonüs befindet.

3· Elektrodynamischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung zwischen dem Aussenrand des Hilfskonüs und der schaliabstrahlenden Membran

entlang einer Linie innerhalb des Umfangs der schaliabs trah^· lenden Membran liegt und dass der Hilfskonüs über das Kopplungselement (die Kopplungselemente) an der Zentriermembran befestigt ist, welche(s) Kopplungsoiemen t(e) zumindest an

PHN 10.255 ld 9.6.1982

der Stelle des Verbindungsteils mit der Zentrier membran an der schallabstrahlenden Membran befestigt ist (sind). k. Elektrodynamischer Wandler nach Anspruch 3»

dadurch gekennzeichnet, dass der Hilfskonus und das Kopplungselement (die Kopplungselemenbe) aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sind und eine Einheit bilden. 5· Elektrodynamischer Wandler nach Anspruch 3»

dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (die Kopp— lungselemente) und der Zentriermembran aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sind und eine Einheit bilden.

6. Elektrodynamischer Wandler nach Anspruch 3» ^

oder 5i dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnte Linie die Knotenlinie für die erste Eigenresonanz der schallabstrahlenden Membran ist.

^ 7· Elektrodynamischer Wandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hilfskonus und/oder das Kopplungselement (falls vorhanden) mit Ausnehmungen versehen ist.

8. Verfahren zum Herstellen eines elektrodynami-

sehen Wandlers nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

a) in einem ersten Schritt eine Anzahl zusammengesetzter Teile hergestellt wird, bestehend aus

- einem zusammengesetzten Teil eines Lautsprechergehäuses und des Magnetsystems,

^⁵ - einem zusammengesetzten Teil des Sprechspulenkörpers, der Sprechspule, des Hilfskonus und der Zentriermembran, und

- einem zusammengesetzten Teil des anderen Hilfskonus und der schallabstrahlenden Membran,

b) in einem zweiten Schritt der zusammengesetzte Teil des

Sprechspulenkörpers, der Sprechspule, des Hilfskonus und der Zentriermembran mit Hilfe an sich bekannter Zentriermittel am zusammengesetzten Teil des Lautsprechergehäuses und des Magnetsystems befestigt wird, und

c) in einem dritten Schritt der zusammengesetzte Teil des

anderen Ililfskonus und der schallabstrahlenden Membran angebracht wird.

9. Verfahren zum Herstellen eines elektrodynamischen

GOPY ORIGINAL INSPECTED'

PHN 10.255 Λ/9 3 9.6.1982

Wandlers nach Anspruch 2, der weiter mit einem zusätzlichen Zentrierring versehen ist, der entlang eines Xnnenrands am Sprechspulenkörper befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass

a) in einem ersten Schritt eine Anzahl zusammengesetzter Teile hergestellt wird, bestehend aus

- einem zusammengesetzten Teil eines Lautsprechergehäuses und des Magnetsystems,

- einem zusammengesetzten Teil des Sprechspulenkörpers, der Sprechspule und des Zentrierrings,

- einem zusammengesetzten Teil des Hilfskonus und der Zentriermembran,

- einem zusammengesetzten Teil des anderen Ililfskonus und der schallabstrahlenden Membran,

b) in einem zweiten Schritt der zusammengesetzte Teil des Sprechspulenkörpers, der Sprechspule und des Zentrierrings mit Hilfe an sich bekannter Zentriermittel am zusammengesetzten Teil des Lautsprechergehäuses und des Magnetsystems befestigt wird,
c) in einem dritten Schritt der zusammengesetzte Teil des

Hilfskonus und der Zentriermembran angebracht wird, und d) in einem vierten Schritt der zusammengesetzte Teil des anderen Hilfskonus und der schallabstrahlenden Membran angebracht wird.

10. Verfahren zum Herstellen eines elektrodynamischen Wandlers nach Anspruch 3» ^t 5» 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, dass
a) in einem ersten Schritt eine Anzahl zusammengesetzter Teile hergestellt wird, bestehend aus - einem zusammengesetzten Teil eines Lautsprechergehäuses und des Magnetsystems, und

- einem zusammengesetzten Teil des Sprechspulenkörpers, der Sprechspule, des Hilfskonus, des Kopplungselements und der Zentriermembran,

b) in einem zweiten Schritt das Gefüge des Sprechspulenkörpers, der Sprechspule, des Hilfskonus, des Kopplungselements und der Zentriermembran mit Hilfe nn sich bekannter Zentriermittel am Gefüge des Lautsprechergehäuses

pun 10.255 aö 9.6.1982

und des Magnetsystems befestigt wird, und

c) in einem dritten Schritt die schallabstrahlende Membran angeordnet wird.

11. Verfahren zum Herstellen eines elektrodynamischen Wandlers nach Anspruch 3»^·» 5» 6 oder 7» der weiter mit einem zusätzlichen Zentrierring versehen ist, der entlang eines Innenrands am Sprechspulenkörper befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass

a) in einem ersten Schritt eine Anzahl zusammengesetzter Teile hergestellt wird, bestehend aus

- einem zusammengesetzten Teil eines Lautsprechergehäuses und des Magnetsystems,

- einem zusammengesetzten Teil des Sprechspulenkörpers, der Sprechspule und des Zentrierrings, und

^ - einem zusammengesetzten Teil des Hilfskonus, des Kopplungselements und der Zentriermembran,

b) in einem zweiten Schritt das Gefüge des Sprechspulenkörpers, der Sprechspule und des Zentrierrings mit Hilfe an sich bekannter Zentriermittel am Gefüge des Laut-Sprechergehäuses und des Magnetsystems befestigt wird,

c) in einem dritten Schritt das Gefüge des Hilfskonus, des Kopplungselements und der Zentriermembran angebracht wird,

d) in einem vierten Schritt die schallabstrahlende Membran

angeordnet wird.
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ORIGINAL INSPECTED

CQpy