DE3929266C1 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine mit einem rückseitigen Ab
schluß versehene Lautsprechermembran gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruches 1.
Aus der DE-AS 11 09 736 ist bereits eine gattungsgemäße
Lautsprechermembran bekannt, die an einem Teil eines be
weglichen Spulensystems befestigt ist und mit einer rück
seitigen Wand ein Volumen bildet. Dabei ist die Lautspre
chermembran mit Löchern versehen, die bzgl. des Mittel
punktes eine Punkt- und Achsensymmetrie aufweisen. Diese
Löcher können dabei kreisförmig sein.
Außerdem ist eine Lautsprechermembran bekannt
(DE 22 36 374 A1), die in einer Magnetanordnung mit einem
beweglichen Spulensystem zur Erzeugung von Schallwellen
verbunden ist. Dabei bildet die Lautsprechermembran mit
der Magnetanordnung die Oberfläche eines Volumens. Aus der
DE 22 36 374 A1 ist es weiters bekannt, in die Magnetan
ordnung Luftspalte einzubringen, um das Volumen der von
der Lautsprechermembran zu komprimierenden Luft zu ver
ringern. Das wird erreicht,
indem die Luft während der Phase der Bewegung der Laut
sprechermembran auf die Magnetanordnung zu durch die
Luftspalte der Magnetanordnung aus dem Volumen heraus
gedrängt wird. Bewegt sich die Lautsprechermembran wieder
von der Magnetanordnung weg, strömt durch diese Luftspalte
Luft in das Volumen nach.
Aufgabe der Erfindung ist es, störende Einflüsse der durch
während des Bewegungsvorganges einer Lautsprechermembran
zu komprimierenden Luft auf das Schwingungsverhalten der
Lautsprechermembran zu minimieren und dabei gleichzeitig
das Schwingungsverhalten der Lautsprechermembran zu
verbessern.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Lautspre
chermembran erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Merkmale der
Unteransprüche vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen
kennzeichnen.
Weitere Vorteil der Erfindung gegenüber dem bekannten
Stand der Technik bestehen darin, daß die während des
Schwingungsvorganges zu bewegende Masse der Lautsprecher
membran verringert wird, was zu einem verbesserten An
sprechen des Lautsprechers insbesondere bei hohen Fre
quenzen führt. Außerdem wird das Schwingungsverhalten der
Lautsprechermembran bei hohen Frequenzen verbessert.
Ein Ziel bei Breitbandlautsprechern besteht darin, durch
konstruktive Maßnahmen den bei hohen Frequenzen schwin
genden Bereich auf das Zentrum der Lautsprechermembran zu
konzentrieren. Die Schwingung der gesamten Lautsprecher
membran führt - bedingt durch die Abmessungen - bei hohen
Frequenzen zu Interferenzerscheinungen, die bei diesen
hohen Frequenzen eine ausgeprägte Richtungscharakteristik
der Abstrahlung bewirken. Andererseits muß die Lautspre
chermembran eine bestimmte Mindestgröße haben, um tiefe
Frequenzen richtig übertragen zu können.
Außerdem ergibt sich insbesondere bei flachen Lautspre
chern das Problem von Verzerrungen durch die hinter der
Lautsprechermembran befindliche Luft, die von der Laut
sprechermembran während ihrer Bewegung zu komprimieren
ist. Bewegt sich dabei die Lautsprechermembran in einer
Richtung, die zu einer Kompression der hinter der Laut
sprechermembran befindlichen Luft führt, führt der zuneh
mende Druck der komprimierten Luft zu einer rücktreibenden
Kraft auf die Lautsprechermembran. Bewegt sich die Laut
sprechermembran in einer Richtung, die zu einer Vergröße
rung des Volumens führt, in dem sich die Luft befindet,
bewirkt diese Vergrößerung des Volumens ebenfalls eine
rücktreibende Kraft. Diese beiden beschriebenen Effekte
treten vorwiegend bei großen Amplituden der Schwingung der
Lautsprechermembran auf.
Bei der vorliegenden Erfindung soll insbesondere bei einem
flachen Lautsprecher das durch die Magnetanordnung und die
Lautsprechermembran gegebene Volumen so geöffnet sein, daß
während der Bewegung der Lautsprechermembran die Luft
durch Öffnungen in der Oberfläche des Volumens aus dem
Volumen verdrängt bzw. in dieses Volumen hinein gezogen
werden kann. Das wird erfindungsgemäß erreicht, indem in
die Lautsprechermembran Öffnungen eingebracht werden.
Während des Bewegungsvorganges der Lautsprechermembran
kann Luft durch diese Öffnungen in das Volumen hinein bzw.
aus diesem Volumen heraus strömen.
Weiters wird durch das Einbringen der Öffnungen in die
Lautsprechermembran eine Verringerung der bei einer
Schwingung in Bewegung zu versetzenden Masse der Laut
sprechermembran erreicht. Dadurch spricht die Lautspre
chermembran schneller auf hohe Frequenzen an. Außerdem
kann durch eine geeignete Dimensionierung und Anordnung
der Öffnungen erreicht werden, daß bei hohen Frequenzen
besonders der innere Teil der Lautsprechermembran zum
Schwingen kommt.
Die Öffnungen in der Lautsprechermembran sind dabei
vorzugsweise Kreise und weisen bei einer bzgl. des Mit
telpunktes der Lautsprechermembran punktsymmetrischen
und/oder bei einer bzgl. einer durch den Mittelpunkt der
Lautsprechermembran verlaufenden Achse achsensymmetrischen
Form der Lautsprechermembran ebenfalls eine
punktsymmetrische Anordnung bzgl. des Mittelpunktes der
Lautsprechermembran und/oder eine achsensymmetrische
Anordnung bzgl. einer durch den Mittelpunkt der Lautspre
chermembran verlaufenden Achse auf.
Es ist außerdem möglich, eine zweite, kleinere Lautspre
chermembran an der ersten anzubringen. Dadurch wird die
innere Fläche der ersten Lautsprechermembran stabilisiert
und somit schwingt insbesondere bei hohen Frequenzen nur
die innere Fläche der ersten Lautsprechermembran.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Laut
sprechermembran eine nicht versteifte Außenfläche auf, so
daß durch diese Außenfläche der Lautsprechermembran eine
elastische Verbindung zu der Gehäusewand gegeben ist. In
diesem Fall ist die zweite Lautsprechermembran in dem Teil
der Fläche der ersten Lautsprechermembran angebracht, der
durch den inneren Rand der Außenfläche der ersten Laut
sprechermembran begrenzt ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
schematisch dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Lautsprechermembran,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Lautsprechermembran und
Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer
erfindungsgemäßen Lautsprechermembran.
Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Lautsprechermembran 1
mit einem Teil eines beweglichen Spulensystems 3 verbunden
ist. Außerdem ist an diesem beweglichen Spulensystem 3
eine zweite Lautsprechermembran 2 angebracht. Diese zweite
Lautsprechermembran 2 ist an ihrem Außenumfang 4 an die
Lautsprechermembran 1 gekoppelt, wobei diese Kopplung lose
oder fest ausgeführt sein kann. Nach Fig. 1 ist der
Abstand der beiden Lautsprechermembrane 1 und 2 bis zu
einer Entfernung s1 von dem beweglichen Spulensystem 3
konstant. Ab der Entfernung s1 nimmt der Abstand bis zum
Außenumfang 4 linear ab mit zunehmender Entfernung s.
Innerhalb dieses Außenumfanges 4 der Lautsprechermembran 2
sind in die Lautsprechermembran 1 Öffnungen 5 eingebracht.
In die Lautsprechermembran 2 sind ebenfalls Öffnungen 6
eingebracht. Diese Anordnung der beiden Lautsprecher
membrane 1 und 2 wird durch die Wand 7 rückseitig abge
schlossen. In das Volumen 8, das durch die Wand 7 und die
Lautsprechermembran 1 gebildet wird, kann somit durch die
Öffnungen 5 und 6 Luft ein- bzw. ausströmen. Die Magnet
anordnung 9 ist fest an der Rückwand 7 angebracht und wird
in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 durch die Membran
10 zusätzlich in der axialen Richtung fixiert. In dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht eine feste Kopp
lung zwischen den beiden Lautsprechermembranen 1 und 2.
Die Lautsprechermembran 1 weist dabei eine nicht ver
steifte Außenfläche 11 auf, durch die eine elastische
Verbindung der Lautsprechermembran 1 mit der
Gehäusewand 12 gegeben ist. Der Außenumfang 4 der Laut
sprechermembran 2 und damit auch die Verbindungsstelle
zwischen den beiden Lautsprechermembranen 1 und 2 liegt
dabei in dem Teil der Lautsprechermembran 1, der durch den
inneren Rand 13 der Außenfläche 11 der Lautsprechermem
bran 1 gegeben ist.
In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Lautsprechers dargestellt. Der Unter
schied zu dem Lautsprecher entsprechend Fig. 1 besteht
darin, daß keine Wand 7 vorhanden ist, die den Lautspre
cher nach hinten abschließt. Der rückseitige Abschluß der
Lautsprechermembran 1 ist hier durch die Lautsprechermem
bran 2 gegeben. Die Öffnungen 6 in dieser Lautsprecher
membran 2 können dabei so dimensioniert werden, daß sich
auch in der Abstrahlrichtung hinter den Lautsprecher ein
verbesserter Klang ergibt. Außerdem besteht in dem Aus
führungsbeispiel nach Fig. 2 eine lose Kopplung zwischen
den beiden Lautsprechermembranen 1 und 2. An das Gehäu
se 12 schließt sich ein Bügel 14 an, mit dem die Magnet
anordnung 9 fest verbunden ist.
Nach Fig. 3 kann sich der Abstand zwischen den beiden
Lautsprechermembranen 1 und 2 von dem beweglichen Spulen
system 3 ausgehend zu dem Außenumfang 4 der Lautsprecher
membran 2 so verringern, daß sich bzgl. der Entfernung s
von dem beweglichen Spulensystem 3 eine lineare Abnahme
ergibt. Ansonsten ist der Lautsprecher des in Fig. 3
dargestellten Ausführungsbeispieles identisch zu dem in
dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel.
Bei den Darstellungen nach den Fig. 1-3 weisen die Öff
nungen 5 und 6 vorzugsweise eine Punktsymmetrie bzgl. des
Mittelpunktes der Lautsprechermembran 1 und/oder eine
Achsensymmetrie bzgl. einer durch den Mittelpunkt der
Lautsprechermembran 1 verlaufenden Achse auf.
Claims (12)
1. Mit einem rückseitigen Abschluß versehene Lautspre
chermembran,
- - wobei die Lautsprechermembran eine Punktsymmetrie bzgl. des Mittelpunktes der Lautsprechermembran und/oder eine Achsensymmetrie bzgl. einer durch den Mittelpunkt der Lautsprechermembran verlaufenden Achse aufweist,
- - wobei die Lautsprechermembran und deren rückseitiger Abschluß die Oberfläche eines Volumens bilden,
- - wobei in die Oberfläche dieses Volumens Öffnungen ein gebracht sind,
- - wobei die Öffnungen in die Lautsprechermembran einge bracht sind und die Mittelpunkte der Öffnungen eine Punktsymmetrie bzgl. des Mittelpunktes der Lautspre chermembran und/oder eine Achsensymmetrie bzgl. einer durch den Mittelpunkt der Lautsprechermembran verlau fenden Achse aufweisen und
- - wobei die Lautsprechermembran im Bereich ihres Zentrums kraftschlüssig mit einem Teil eines beweglichen Spulen systems verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß hinter der Lautsprechermembran (1) eine weitere Lautsprechermembran (2) angebracht ist,
- - daß die weitere Lautsprechermembran (2) punktsymmetrisch bzgl. des Mittelpunktes der Lautsprechermembran (2) und/oder achsensymmetrisch bzgl. einer durch den Mit telpunkt der weiteren Lautsprechermembran (2) verlaufenden Achse ist, wobei dieser Mittelpunkt der weiteren Lautsprechermem bran (2) auf einer Linie liegt, die durch den Mittel punkt der Lautsprechermembran (1) geht, wobei diese Li nie einen rechten Winkel mit der Lautsprechermembran (1) bildet,
- - daß die weitere Lautsprechermembran (2) im Bereich ihres Mittelpunktes kraftschlüssig mit demselben Teil des be weglichen Spulensystems (3) verbunden ist wie die Laut sprechermembran (1) und daß die weitere Lautsprechermembran (2) an ihrem Außenumfang (4) mit der Lautsprechermembran (1) gekoppelt ist, so daß zwischen der Lautsprechermem bran (1) und der weiteren Lautsprechermembran (2) ein Volumen entsteht, wobei der Außenumfang der weiteren Lautsprechermem bran (2) innerhalb der Fläche der Lautsprechermem bran (1) liegt, die durch den inneren Rand (13) der Au ßenfläche (11) gegeben ist,
- - daß die Öffnungen (5) der Lautsprechermembran (1) in dem Teil der Fläche der Lautsprechermembran (1) eingebracht sind, der mit der weiteren Lautsprechermembran (2) ein Volumen bildet und
- - daß die Lautsprechermembran (1) und die weitere Laut sprechermembran (2) in einem bestimmten Abstand an dem beweglichen Spulensystem (3) angebracht sind.
2. Lautsprechermembran nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Öffnungen (5) eine Kreisform aufweisen.
3. Lautsprechermembran nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lautsprechermembran (1) eine nicht versteifte Au
ßenfläche (11) aufweist, so daß die Lautsprechermem
bran (1) elastisch an der Gehäusewand (12) befestigt ist.
4. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den beiden Lautsprechermembranen (1) und (2)
eine lose Kopplung besteht.
5. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den beiden Lautsprechermembranen (1) und (2)
eine feste Kopplung besteht.
6. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß in die weitere Lautsprechermembran (2) Öffnungen (6)
eingebracht sind, wobei die Mittelpunkte der Öffnungen (6)
eine Punktsymmetrie bzgl. des Mittelpunktes der weiteren Lautspre
chermembran (2) und/oder eine Achsensymmetrie bzgl. einer
durch den Mittelpunkt der weiteren Lautsprechermembran (2) verlau
fenden Achse aufweisen.
7. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die weitere Lautsprechermembran (2) der rückseitige
Abschluß der Lautsprechermembran (1) ist.
8. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich der Abstand zwischen der weiteren Lautsprecher
membran (2) und der Lautsprechermembran (1) von dem be
weglichen Spulensystem (3) ausgehend zu dem Außenum
fang (4) der weiteren Lautsprechermembran (2) so verringert, daß
sich bzgl. der Entfernung s von dem beweglichen Spulensy
stem (3) eine lineare Abnahme des Abstandes ergibt.
9. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand zwischen der weiteren Lautsprechermem
bran (2) und der Lautsprechermembran (1) bis zu einer
Entfernung s1 von dem beweglichen Spulensystem (3) nahezu
konstant ist und daß der Abstand zwischen der Entfer
nung s1 von dem beweglichen Spulensystem (3) und dem
Außenumfang (4) linear abnimmt bzgl. der Entfernung s von
dem beweglichen Spulensystem (3).
10. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß hinter der weiteren Lautsprechermembran (2) eine feste
Wand (7) angebracht ist, die den rückseitigen Abschluß der
Lautsprechermembranen (1, 2) bildet.
11. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lautsprechermembran (1) und die weitere Lautspre
chermembran (2) eine Kreisform, eine elliptische Form oder
die Form eines regelmäßigen n-Ecks aufweisen.
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