DE3331657A1

DE3331657A1 - Loudspeaker

Info

Publication number: DE3331657A1
Application number: DE19833331657
Authority: DE
Inventors: Norbert 6390 Usingen Schäfer
Original assignee: Canton Elektronik & Co GmbH
Current assignee: Canton Elektronik & Co GmbH
Priority date: 1983-09-02
Filing date: 1983-09-02
Publication date: 1985-03-21

Abstract

A loudspeaker (1), in particular for the treble range, comprises a dimensionally stable diaphragm (2) and a moving coil (4) arranged on the said diaphragm, and which is connected via an assembly plate (21) to a loudspeaker housing, is to be designed in such a way that there cannot occur any interferences, which may be caused depending on the listening angle by the sound waves of different marginal regions (19, 20) of the diaphragm (2). This is achieved by the diaphragm (2) being rectangularly designed in plan view and arranged perpendicularly in the loudspeaker. <IMAGE>

Description

Lautsprecherspeaker

Beschreibung: Die Erfindung betrifft einen Lautsprecher, insbesondere für den Hochtonbereich, mit einer formsteifen Membran, einer Schwingspule und einer Montageplatte zum Verbinden mit einem Lautsprechergehäuse.Description: The invention relates to a loudspeaker, in particular for the high frequency range, with a dimensionally stable membrane, a voice coil and a Mounting plate for connecting to a loudspeaker housing.

Zu derartigen Lautsprechern zählen beispielsweise die heute üblichen Kalottenlautsprecher. Die Kalotte ist eine formsteife, kugelabschnittförmige Membran, die an ihrem Rand mit einer Gewebesicke aufgehängt und mit einer Montageplatte verbunden ist, die an dem Lautsprechergehäuse befestigt ist. Die Membran ist mit einer Schwingspule verbunden, die sich in einem ringförmigen Luftspalt eines Magneten parallel zur Abstrahlrichtung des Lautsprechers bewegt.Such loudspeakers include, for example, those commonly used today Dome speaker. The dome is a dimensionally stable, spherical segment-shaped membrane, which are suspended at their edge with a fabric bead and connected to a mounting plate attached to the speaker cabinet. The diaphragm is with a voice coil connected, which is in an annular air gap of a magnet parallel to the Direction of radiation of the loudspeaker moved.

Um eine möglichst große Steifigkeit der Kalotten-Membran zu erreichen, ohne daß die Membran so schwer wird, daß die hohen Frequenzen nicht mehr übertragen werden, wurde bereits vorgeschlagen, die Membran aus Titan herzustellen, was wegen der -extrem zähen und harten Materialeigenschaften die Herstellung sehr kleiner Wandstärken ermöglicht.In order to achieve the greatest possible rigidity of the dome membrane, without the membrane becoming so heavy that the high frequencies no longer transmit has already been proposed make the membrane out of titanium, What the production very much because of the extremely tough and hard material properties allows smaller wall thicknesses.

Es wurden aber auch schon Lautsprecher mit Hochtonkalotten aus weichem Material vorgeschlagen, bei denen die hohen Frequenzen direkt von der die Kalotten-Membran haltende Gewebesicke übertragen werden.But loudspeakers with dome tweeters have also been made of soft Proposed material in which the high frequencies come directly from the the dome membrane holding fabric bead are transferred.

Hochtonkalotten haben üblicherweise einen Durchmesser von 19 bis 25 mm. Dä die 20 kHz entsprechende Schallwellenlänge in Luft in dieser Größenordnung (ca. 16,5 mm) liegt, treten wegen der räumlichen Ausdehnung der Kalotte je nach Hörwinkel stärker oder schwächer Interferenzen auf. Diese rühren daher, daß die von einem Randbereich der kreisförmigen Kalotte stammenden Schallwellen sich mit den Schallwellen des gegenüberliegenden Randbereiches überlagern.Dome tweeters usually have a diameter of 19 to 25 mm. Dä the 20 kHz sound wavelength in air in this order of magnitude (approx. 16.5 mm) occur because of the spatial extent of the dome depending on Hearing angle stronger or weaker interference. These stem from the fact that the Sound waves originating from an edge region of the circular dome are also entrained superimpose the sound waves of the opposite edge area.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Lautsprecher der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem keine Interferenzen mehr auftreten können, die von Schallwellen unterschiedlicher Bereiche der Lautsprechermembran verursacht werden.The object of the invention is therefore to provide a loudspeaker of the initially mentioned to create the type mentioned, in which interference can no longer occur, the caused by sound waves from different areas of the speaker membrane.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Membran in Draufsicht rechteckig ausgebildet und senkrecht in dem Lautsprecher angeordnet ist. Diese völlig neuartige Ausgestaltung einer Lautsprechermembran und deren Anordnung in dem Lautsprechergehäuse bewirkt, daß wegen der schmalen Bauweise in der Horizontalen Interferenzen nicht auftreten können. Außerdem läßt sich das Schwingsystem, bei dem die Membran, der Schwingspulenträger und die Sicke der bekannten Lautsprecher aus einem Stück besteht, auch wegen seines einfachen Aufbaus extrem massearm herstellen. Diese Massearmut bewirkt eine hervorragende Klangqualität.This object is achieved according to the invention in that the membrane Rectangular in plan view and arranged vertically in the loudspeaker is. This completely new design of a loudspeaker membrane and its arrangement in the speaker cabinet causes that because of the narrow construction in the horizontal Interference cannot occur. In addition, the oscillation system can be used with the membrane, the voice coil former and the bead of the well-known loudspeakers consists of one piece, also due to its simple structure, produce extremely low mass. This lack of mass results in an excellent sound quality.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, daß die Schwingspule des Lautsprechers entsprechend der Membran ebenfalls rechteckig ausgebildet ist. Damit kann sowohl die Öffnung in der Montageplatte, als auch in dem Lautsprechergehäuse rechteckig, d.h. der Form der Membran entsprechend ausgebildet sein.In a further development of the inventive concept it is provided that the voice coil of the loudspeaker is also rectangular in accordance with the membrane. This allows both the opening in the mounting plate and in the loudspeaker housing rectangular, i.e. designed to match the shape of the membrane.

Um eine möglichst gute Abstrahlung zu erzielen, ist die Membran im Querschnitt halbzylindrisch geformt. Sie sieht im Schnitt damit genauso aus wie die bekannte, kugelabschnittförmige Hochtonkalotte, so daß deren Vorteile auch für die erfindungsgemäße Membran zutreffen.In order to achieve the best possible radiation, the membrane is in Semi-cylindrical cross-section. On average, it looks exactly like the well-known, spherical segment-shaped dome tweeter, so that its advantages also for the membrane of the invention apply.

Ein besonders einfacher Aufbau wird erreicht, wenn die Membran erfindungsgemäß direkt mit einer Polplatte verbunden ist.A particularly simple structure is achieved when the membrane according to the invention is directly connected to a pole plate.

Damit entfällt eine zusätzliche Aufhängung in Form z.B. einer Gewebesicke.This means that there is no additional suspension in the form of a fabric bead, for example.

Ganz besonders einfach wird die Anbringung der Membran an der Polplatte, wenn gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die Membran unterhalb der Wicklung der Schwingspule rechtwinklig abgewinkelt ist. Somit kann sie auch besonders einfach unterhalb der Polplatte geführt und dort befestigt werden.Attaching the membrane to the pole plate is particularly easy, if, according to one embodiment of the invention, the membrane is below the winding the voice coil is angled at right angles. So it can also be particularly easy guided underneath the pole plate and fastened there.

Um auf besonders einfache Weise eine elastische Aufhängung der Membran an der Polplatte zu schaffen, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß an der inneren Umfangsfläche der Polplatte eine Ausnehmung ausgebildet ist.To provide an elastic suspension of the membrane in a particularly simple manner To create on the pole plate is according to a further embodiment of the invention provided that a recess is formed on the inner peripheral surface of the pole plate is.

Damit hat das abgeknickte Teil der Membran, dessen freies Ende an der Polplatte festgeklebt ist, in Abstrahlrichtung des Lautsprechers ausreichend Platz zum Hin- und Herschwingen zur Verfügung.This means that the bent part of the membrane has its free end on is glued to the pole plate, sufficient in the direction of radiation of the loudspeaker Space available to swing back and forth.

Zweckmäßigerweise ist die Polplatte gestuft ausgebildet, wobei die erste Stufe die Ausnehmung der Polplatte für den Hub der Membran ist, die zweite Stufe zur Befestigung der Membran vorgesehen ist und die dritte Stufe der normale Durchmesser der Polplatte ist. Diese Ausgestaltung der Polplatte gewährleistet einen ausreichenden Magnetfluß innerhalb des Magnetsystems des Lautsprechers. Aus gleichem Grunde besteht die Polplatte zweckmäßigerweise aus Weicheisen.The pole plate is expediently stepped, with the the first stage is the recess in the pole plate for the stroke of the membrane, the second Stage for fastening the membrane is provided and the third stage is the normal Diameter of the pole plate is. This configuration of the pole plate ensures a sufficient magnetic flux within the speaker's magnetic system. For the same Basically, the pole plate is expediently made of soft iron.

Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, die Membran so zu dimensionieren, daß der größtmögliche Abstand eines Teiles der Membran zur Schwingspule etwa 4 mm beträgt. Damit ist mit Sicherheit gewährleistet, daß auch bei sehr hohen Frequenzen keinerlei Interferenzen auftreten können, die von Schwingungen unterschiedlicher Teile der Membran herrühren.It has been found to be advantageous to dimension the membrane in such a way that that the greatest possible distance of a part of the membrane to the voice coil about 4 mm amounts to. This guarantees with certainty that even at very high frequencies no interference can occur, different from vibrations Parts of the membrane originate.

Um ein besonders gutes Auflösungsvermögen und einen hohen Schalldruck zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Stärke der Membran nur etwa 9 u aufweist. Es können aber auCh Membranstärken bis zu 15 bis 20u verwendet werden. Diese Dünnheit der Membran läßt sich bei Verwendung von Aluminium als Membranmaterial erreichen, ohne daß im Hinblick auf die Steifigkeit Abstriche gemacht zu werden brauchen.A particularly good resolution and a high sound pressure to achieve, the invention provides that the thickness of the membrane is only about 9 u has. However, membrane thicknesses of up to 15 to 20u can also be used. This thinness of the membrane can be reduced when using aluminum as membrane material without sacrificing stiffness to need.

Die wegen der großen Auflagefläche der Membran an der Polplatte gegebene Belastbarkeit des Lautsprechers kann noch da-(' ur ch gesteigert werden, daß die Membran gemäß einer noch weiteren Ausgestaltung des Erfindungsgedankens an ihrer Stirnseite geschlossen ausgebildet ist. Damit wird eine sehr gute Wärmeableitung erzielt.The given because of the large contact surface of the membrane on the pole plate The load capacity of the loudspeaker can be increased by the fact that the Diaphragm according to yet another embodiment of the inventive concept on their Front side is designed to be closed. This ensures very good heat dissipation achieved.

Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.Further features, advantages and possible uses of the invention result from the following description of an exemplary embodiment that shown in the drawing is. All of the described form and / or graphically represented features for themselves or in any more meaningful way Combination the subject matter of the invention, regardless of their summary in the claims or their reference back.

Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Lautsprechers ohne Gehäuse und Fig. 2 in vereinfachter schematischer Darstellung einen Teilschnitt durch den in Fig. 1 gezeigten Lautsprecher.1 shows a perspective view of an inventive device Loudspeaker without housing and FIG. 2 in a simplified schematic representation a partial section through the loudspeaker shown in FIG.

Der in der Fig. 1 gezeigte Lautsprecher 1 besteht aus einer Membran 2, die von einem nicht näher dargestellten Antriebssystem 3 in Schwingungen versetzt wird. Hierfür ist die Membran 2 mit einer Schwingspule 4 verbunden, die sich in einem länglichen Luftspalt 5 eines Magneten 5 parallel zur Abstrahlrichtung des Lautsprechers, die in Fig. 2 mit einem Pfeil 7 dargestellt ist, bewegt.The loudspeaker 1 shown in FIG. 1 consists of a membrane 2, which are caused to vibrate by a drive system 3 not shown in detail will. For this purpose, the membrane 2 is connected to a voice coil 4, which is located in an elongated air gap 5 of a magnet 5 parallel to the radiation direction of the Loudspeaker, which is shown in Fig. 2 with an arrow 7, moves.

Die Membran 2 ist im Querschnitt halbzylindrisch geformt, weswegen ihre Schnittdarstellung (Fig. 2) der eines bekannten Kalotten-Lautsprechers entspricht. Wie aber insbesondere aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist die Membran 2 nicht kreisrund ausgebildet, wie dies bei Lautsprechermembranen bisher stets der Fall war, sondern rechteckig. Auch die Schwingspule 4, mit der die Membran 2 verbunden ist, hat Rechteckgestalt.The membrane 2 has a semi-cylindrical cross-section, which is why its sectional view (Fig. 2) corresponds to that of a known dome loudspeaker. However, as can be seen in particular from FIG. 1, the membrane 2 is not circular formed, as has always been the case with loudspeaker cones, but rectangular. The voice coil 4 to which the diaphragm 2 is connected also has a rectangular shape.

Der halbzylindrische Teil 8 der Membran 2 ist unterhalb der letzten Wicklung der Schwingspule 4 bei 9 rechtwinklig abge-' winkelt. Von da verläuft die Membran 2 waagerecht weiter, bis sie mit einem Absatz 10 in einer Polplatte il in Berührung gelangt, wo sie durch Festkleben mit der Polplatte 11 verbunden wird. Die aus Weicheisen bestehende Polplatte 11 ist gestuft ausgebildet. Die erste Stufe 12 bildet eine Ausnehmung 13, die es der Membran 2 ermöglicht, einen Hub auszuführen Die zweite Stufe bildet den Absatz 10, an dem das freie Ende 14 der Membran 2 befestigt ist. Die dritte Stufe entspricht der Dicke der Polplatte 11.The semi-cylindrical part 8 of the membrane 2 is below the last one Winding of the voice coil 4 at 9 angled at right angles. From there it runs Membrane 2 continues horizontally until it with a shoulder 10 in a pole plate il in contact where it is glued to the pole plate 11 is connected. The pole plate 11 made of soft iron is stepped. The first stage 12 forms a recess 13, which allows the membrane 2, a Carry out stroke The second stage forms the shoulder 10 on which the free end 14 the membrane 2 is attached. The third level corresponds to the thickness of the pole plate 11.

Zwischen die Stirnflächen 15 und 16 der Polplatte 11 ragt der Polkern 17 des Magnetsystems. Die Stirnfläche 15 der Polplatte 11 und der Polkern 17 begrenzen den Luftspalt 5. Da der gesamte Lautsprecher 1 spiegelsymmetrisch aufgebaut ist, begrenzen der Polkern 17 und die Stirnfläche 16 der Polplatte 11 ebenfalls einen dem Luftspalt 5 entsprechenden zweiten länglichen Luftspalt.The pole core protrudes between the end faces 15 and 16 of the pole plate 11 17 of the magnet system. The end face 15 of the pole plate 11 and the pole core 17 delimit the air gap 5. Since the entire loudspeaker 1 is mirror-symmetrical, the pole core 17 and the end face 16 of the pole plate 11 likewise delimit one the air gap 5 corresponding to the second elongated air gap.

Die Membran 2 besteht in der dargestellten Ausführungsform aus Aluminium und hat eine Stärke von etwa 9 p. Bei der als Hochtonlautsprecher vorgesehenen Ausführungsform beträgt der größtmögliche Abstand (Punkt 18) eines Teiles der Membran 2 bis zu der Schwingspule 4 etwa 4 mm. Damit sind selbst bei 20 kHz, was einer Schallwellenlänge von etwa 16,5 mm entspricht, keinerlei Interferenzen möglich, die von Schallwellen eines Randbereichs 19 herrühren, die sich mit den Schallwellen des gegenüberliegenden Randbereiches 20 überlagern.In the embodiment shown, the membrane 2 is made of aluminum and has a strength of about 9 p. In the embodiment provided as a tweeter is the greatest possible distance (point 18) of a part of the membrane 2 to the Voice coil 4 about 4 mm. So even at 20 kHz, what a sound wavelength of about 16.5 mm, no interference whatsoever possible from sound waves of an edge region 19, which are associated with the sound waves of the opposite Overlay edge area 20.

Die Polplatte 11 läßt sich über eine Montageplatte 21 mit dem (nicht dargestellten) Gehäuse des Lautsprechers verbinden.The pole plate 11 can be connected to the (not the speaker housing shown).

Dieses kann durch Schrauben erfolgen, wofür Öffnungen 22 bis 25 in der Montageplatte vorgesehen sind.This can be done by screwing, for which openings 22 to 25 in the mounting plate are provided.

Die Polplatte 11 kann entweder ebenfalls durch Schrauben oder aber auch durch Verkleben mit der Montageplatte 21 verbunden sein. Die relative große Auflagefläche der Membran 2 an der Polplatte 11 bewirkt eine gute Wärmeableitung. Diese wird noch dadurch erhöht, daß die Membran 2 an ihrer Stirnseite 26 geschlossen ausgebildet ist. Damit ist der Lautsprecher sehr stark belastbar.The pole plate 11 can either also be screwed or also connected to the mounting plate 21 by gluing be. the relatively large contact surface of the membrane 2 on the pole plate 11 causes a good Heat dissipation. This is further increased by the fact that the membrane 2 is at its end face 26 is formed closed. This makes the loudspeaker very resilient.

Der in Fig. 1 dargestellte Lautsprecher 1 ist so in das Lautsprechergehäuse einzubauen, daß die rechteckige Membran 2 senkrecht steht. Dann ist nämlich die Ausdehnung der Membran 2 und der Schwingspule 4 in der Horizontalen so gering, daß sich keine Interferenzen bilden können. Diese geringe räumliche Ausdehnung ist auch Ursache dafür, daß ein sehr dünnes Material (9 bis 20 u) verwendet werden kann und die Membran 2 dennoch ausreichend steif ist. Dieses führt zu einer sehr guten Auflösung und einem hervorragenden Wirkungsgrad (Schalldruck).The loudspeaker 1 shown in Fig. 1 is so in the loudspeaker housing to be installed that the rectangular membrane 2 is vertical. Then that is Expansion of the diaphragm 2 and the voice coil 4 in the horizontal so small that no interference can form. This small spatial extent is also Reason why a very thin material (9 to 20 u) can be used and the membrane 2 is still sufficiently stiff. This leads to a very good resolution and excellent efficiency (sound pressure).

Die hierfür ursächliche Schnelligkeit des Systems wird durch die geringe Anzahl der verwendeten Bauteile noch unterstützt.The speed of the system, which is the cause of this, is due to the low Number of components used still supported.

Bezugszeichenliste: 1 Lautsprecher 2 Membran 3 Antriebssystem 4 Schwingspule 5 länglicher Luftspalt 7 Abstrahlrichtung 8 halbzylindrischer Teil von 2 9 rechtwinklige Abwinklung 10 Absatz 11 Polplatte 12 erste Stufe von 11 13 Ausnehmung 14 freies Ende von 2 15 Stirnfläche 16 Stirnfläche 17 Polkern 18 größtmöglicher Abstand (Punkt) 19 Randbereich 20 Randbereich 21 Montageplatte 22 Öffnung 23 Öffnung 24 Öffnung 25 Öffnung 26 Stirnseite von 2 - Leerseite -LIST OF REFERENCE NUMERALS: 1 loudspeaker 2 diaphragm 3 drive system 4 voice coil 5 elongated air gap 7 radiation direction 8 semi-cylindrical part of 2 9 right-angled Bend 10 paragraph 11 pole plate 12 first stage of 11 13 recess 14 free End of 2 15 end face 16 end face 17 pole core 18 greatest possible distance (point) 19 Edge area 20 Edge area 21 Mounting plate 22 Opening 23 Opening 24 Opening 25 opening 26 front of 2 - blank page -

Claims

Loudspeaker requirements: Q loudspeakers, especially for the high frequency range, with a dimensionally stable membrane, a voice coil and a mounting plate for connecting with a loudspeaker housing, characterized in that the membrane (2) in plan view is rectangular and is arranged vertically in the loudspeaker (1).

2. Loudspeaker according to claim 1, characterized in that the The voice coil (4) of the loudspeaker (1) has a rectangular shape corresponding to the membrane (2) is.

3. Loudspeaker according to claim 1, characterized in that the Membrane (2) is shaped semi-cylindrical (8) in cross section.

4. Loudspeaker according to claim 1 or 3, characterized in that the membrane (2) is connected directly to a pole plate (11).

5. Loudspeaker according to claim 1 or 4, characterized in that the membrane (2) below the winding of the voice coil (4) angled at right angles (9) is.

6. Loudspeaker according to claim 4, characterized in that the membrane (2) is guided and fastened below the pole plate (11).

7. Loudspeaker according to claim 6, characterized in that on the inner peripheral surface of the pole plate (11) a recess (13) is formed.

8. Loudspeaker according to one of claims 4, 6 or 7, characterized in that that the pole plate (11) is stepped.

9. Loudspeaker according to one of claims 4, 6, 7 or 8, characterized in that that the pole plate (11) consists of soft iron.

10. Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the greatest possible distance of a part (18) of the membrane (2) to the voice coil (4) is about 4 mm.

11. Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the membrane (2) has a thickness of about 9 to 20 u.

12. Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the membrane (2) consists of aluminum.

13. Loudspeaker according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the membrane (2) is designed to be closed at its end face (26) is.