DE3622558A1

DE3622558A1 - Arrangement with diaphragm for a sound transducer

Info

Publication number: DE3622558A1
Application number: DE19863622558
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl Ing Krueger
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Bosch Telecom GmbH
Priority date: 1986-07-04
Filing date: 1986-07-04
Publication date: 1988-01-14
Also published as: DE3622558C2

Abstract

In a loudspeaker diaphragm (M) having an edge ring (Rr), the wall thickness (S) of the latter continuously decreases from the inside towards the outer edge. A formula for the optimum variation in wall thickness is specified. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit rotationssymmetrischer Membran für einen Schallwandler nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to an arrangement with a rotationally symmetrical Membrane for a sound transducer according to the generic term of claim 1.

Um eine nachgiebige Einspannung einer solchen Membran, beispiels weise einer Lautsprechermembran zu ermöglichen, ist am äußeren Rand ein biegeelastischer Randring vorgesehen, meist in Sickenform. Solch ein Randring kann Verzerrungen der abgestrahlten Schwingungen verursachen, wenn bei ihm Partialschwingungen auftreten.For a flexible clamping of such a membrane, for example wise to enable a speaker diaphragm an elastic edge ring is provided on the outer edge, mostly in the form of beads. Such an edge ring can cause distortion of the radiated vibrations cause when at him Partial vibrations occur.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung mit Membran und biegeelastischem Randring für einen Schallwandler anzugeben, bei welcher die Verzerrungen der abgestrahlten Schallschwingungen gering sind gegenüber den Schwingungen ihres Antriebes.The object of the invention is an arrangement with a membrane and specify a flexible edge ring for a sound transducer, in which the distortion of the radiated sound vibrations are low compared to their vibrations Drive.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the arrangement with the features of claim 1. Advantageous further developments are specified in the subclaims.

Die Erfindung beruht auf Berechnungen und Versuchen, die ergeben haben, daß mit den gefundenen Bemessungsvorschriften gute mechanische Eigenschaften der Randeinspannung einer Membran mit der Folge erzielt werden können, daß störende Partialschwingungen der Randeinspannung weitgehend vermieden werden. Um solche Partialschwingungen einzudämmen, muß bei dem Randring von innen nach außen ein bestimmter Verlauf der Biegesteifigkeit und des Flächenträgheitsmomentes eingehalten oder angenähert werden.The invention is based on calculations and tests that result have that with the design rules found good mechanical properties of the edge clamping of a membrane with the result that disturbing partial vibrations can be achieved the edge clamping are largely avoided. In order to contain such partial vibrations, at a certain course of the Flexural rigidity and the area moment of inertia are observed or be approximated.

Anhand der Zeichnung wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel spiel der Erfindung erläutert.Based on the drawing is a preferred embodiment game explained the invention.

Fig. 1 zeigt eine Hälfte eines Radialschnittes durch eine Membran M, die an ihrem inneren Rand mit einer Radialführung Rf und einem elektromagnetischen Antrieb E versehen ist, der in Richtung der Membranachse 1 wirkt. Fig. 1 shows one half of a radial section through a membrane M, which is provided at its inner edge with a radial guide Rf and an electromagnetic drive E, which acts in the direction of the membrane axis 1.

Fig. 2 zeigt den vergrößerten Ausschnitt II. Fig. 2 shows the enlarged section II.

Die Membran M ist biegesteif, ringförmig, rotationssymmetrisch und konisch. Ihre in Richtung der Membranachse 1 gemessene Wandstärke H verändert sich in Abhängigkeit von einer Radialkoordinate r, die im Zentrum der Membran M mit dem Wert r=0 beginnt und am äußeren Rand für die Membran ihren oberen Grenzwert r=R erreicht. Dort beginnt eine Befestigungszone, in der sich ein Verbindungsring V befindet, der an die Membran M angeklebt ist und einstückig mit einem Randring Rr verbunden ist, der biegeelastisch und ringförmig ist sowie die Gestalt einer Sicke aufweist. Er hat die ebenfalls in Richtung der Membranachse 1 gemessene Wandstärke S, die sich in Richtung einer Abstandskoordinate s von ihrem Maximalwert S _m bei s=0 ausgehend bis zur Befestigungszone am Außenrand bei s=R₂ verringert. Der Randring Rr besitzt an seinem Außenrand einen ringförmigen Fortsatz F, der zur Ein spannung des Randringes und damit indirekt auch der Membran M dient und sich innerhalb der äußeren Befestigungszone (s R₂) befindet.The membrane M is rigid, ring-shaped, rotationally symmetrical and conical. Their wall thickness H measured in the direction of the membrane axis 1 changes as a function of a radial coordinate r , which begins in the center of the membrane M with the value r = 0 and reaches its upper limit value r = R on the outer edge for the membrane. There begins a fastening zone in which there is a connecting ring V , which is glued to the membrane M and is integrally connected to an edge ring Rr, which is flexible and annular and has the shape of a bead. It has the wall thickness S , also measured in the direction of the membrane axis 1 , which decreases in the direction of a distance coordinate s from its maximum value S _m at s = 0 to the fastening zone at the outer edge at s = R ₂. The edge ring Rr has on its outer edge an annular extension F , which serves to tension the edge ring and thus indirectly the membrane M and is located within the outer fastening zone (s R ₂).

Innerhalb des inneren Randes der Membran M befindet sich ein geklebt noch eine rotationssymmetrische, biegesteife Platte P, die als Kalottenschwinger und Staubschutz für den Antrieb E dient. Die Wandstärke K dieser Platte P verändert sich in Abhängigkeit von der Radialkoordinate r, die für die Platte mit dem Wert r=0 beginnt und bis zu einem oberen Grenzwert R _o läuft, welcher der Radialkoordinate r=r _i der Membran M entspricht.Inside the inner edge of the membrane M there is a glued, rotationally symmetrical, rigid plate P , which serves as a spherical oscillator and dust protection for the drive E. The wall thickness K of this plate P changes as a function of the radial coordinate r , which begins for the plate with the value r = 0 and runs up to an upper limit value R _o , which corresponds to the radial coordinate r = r _{i of} the membrane M.

Bei r=R _o sind die Membran M und die Platte P miteinander in nicht näher dargestellter Weise verklebt. At r = R _o , the membrane M and the plate P are glued to one another in a manner not shown.

Die Bemessungsregeln für den Wandstärkenverlauf S in Abhängigkeit von der Abstandskoordinate s sind in den Patentansprüchen 1 bis 3 angegeben. Bei der Bemessung der Wandstärke wird so vorgegangen, daß die maximale Wandstärke S _m des Randringes Rr vorgegeben wird, woraus sich dann der Wand stärkeverlauf ergibt. Der vorgegebene Wert ist u. a. abhängig vom verwendeten Material, insbesondere von dessen Festigkeit und Dichte.The design rules for the wall thickness curve S as a function of the distance coordinate s are given in claims 1 to 3. When dimensioning the wall thickness, the procedure is such that the maximum wall thickness S _{m of} the edge ring Rr is specified, which then results in the wall thickness profile. The specified value depends, among other things, on the material used, in particular on its strength and density.

Bei einer Anordnung mit den Merkmalen der Erfindung treten radiale (nodale) Partialschwingungen im Randring Rr nur noch vermindert auf. Der Randring führt in guter Annäherung nur erzwungene (kreissymmetrische) Moden durch reversible Scherung aus.In an arrangement with the features of the invention, radial (nodal) partial vibrations only occur to a reduced extent in the edge ring Rr . In a good approximation, the edge ring only executes forced (circularly symmetric) modes through reversible shear.

Damit ergibt sich eine gute mechanische Belastbarkeit, ein flacher Frequenzgang und ein geringes Klirren. Dies gilt auch, wenn der Randring statt einer mehrere Sicken aufweist.This results in good mechanical resilience flat frequency response and low clinking. this applies even if the edge ring has several beads instead of one.

Die besten Eigenschaften werden erreicht, wenn der Wandstärke verlauf dem Anspruch 3 möglichst gut entspricht, vorzugsweise wenn der Toleranzbereich auf ±10% eingeschränkt ist.The best properties are achieved when the wall thickness course corresponds to claim 3 as well as possible, preferably if the tolerance range is limited to ± 10%.

Claims

1. Arrangement with a rotationally symmetrical membrane (M) for a sound transducer, with a drive (E) and a circular outer edge (r = R) , on which a flexible elastic edge ring (Rr) is provided for clamping, characterized in that the in direction of the membrane axis (1) measured wall thickness (S) of the edge ring (Rr) as a function of a radial distance coordinate s piecewise approximated to a continuous profile, preferably decreases continuously, which is perpendicular to the membrane axis (1) and a fastening zone (V) at the inner edge (s = o) to a fastening zone ( F) on the outer edge (s = R ₂) of the edge ring (Rr) counts.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the wall thickness (S) starting from the fastening zone (V) on the inner edge (s = o) towards the fastening zone (F) on the outer edge (s = R ₂) drops increasingly steeply.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the wall thickness (S) in the region between the fastening zones (V, F) with a deviation of ± 20% equal to S _m · [1- (s / R ₂) ² ] ^1/3 is with S _m = maximum wall thickness of the edge ring (Rr) ; R ₂ = upper limit of the distance coordinate (s) at the fastening zone (F) on the outer edge of the edge ring (Rr) .

4. Arrangement according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the material density of the edge ring (Rr) regardless of the distance coordinate (s) is as constant as usual manufacturing methods allow.