DE4497415B4 - Lautsprecher - Google Patents
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Abstract
Lautsprecher
mit einer Membran (2), die in ihrer Mitte mit der Lautsprecher-Schwingspule (4) verbunden
und an ihrem Randbereich (6) mit einer federnden Randaufhängung (8)
befestigt ist, durch die die Membran (2) an einem Tragflansch eines
zugehörigen
Lautsprecherchassis' (16) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung
der Verbindung zwischen dem äußeren Randbereich
(6) der Membran (2) und dem Tragflansch (16) die lokale Federcharakteristik
der federnden Randaufhängung
(8) variiert.
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Lautsprecher mit einer Lautsprechermembran, die zentrisch mit der Schwingspule des Lautsprechers verbunden und an ihrem äußeren Rand mit einer federnden Randaufhängung verbunden ist, durch die die Membran an einem zugehörigen Lautsprecherchassis befestigt ist. Die Randaufhängung ist aus einem geeigneten gummielastischen Material hergestellt und als ringförmiges Schalenteil mit fast halbkreisförmigem Querschnitt ausgebildet, und zwar nach außen in einen flachen Ringflansch zur Verbindung mit dem Lautsprecherchassis und nach innen in einen Flanschabschnitt verlängert, der im Falle einer konischen Membran den gleichen Konuswinkel wie die Membran aufweist und dazu dient, einen äußeren Randbereich der Membran im damit verklebten Zustand zu halten.
- Die Randaufhängung ist mit dünnen, winkligen Übergängen zwischen den Rändern des gebogenen elastischen Abschnitts und den beiden Flanschabschnitten ausgeformt, wodurch eine freie Beweglichkeit der Membran sichergestellt ist. Der elastische Abschnitt hält die Membran in ihrer gewünschten Ruheposition, und es ist eindeutig vorteilhaft, wenn die Membran leicht beweglich ist, da dies natürlich ihre Wirksamkeit erhöht.
- In Verbindung mit der Erfindung ist jedoch festgestellt worden, daß ein damit verbundener Nachteil vorhanden ist, nämlich ein Resonanzphänomen, das aus der fehlenden Dämpfung der kinetischen Energie, wie sie durch die Trägheit der schwingenden Membran dargestellt wird, resultiert. Überwiegend wird diese Energie an die Schwingspule durch Fortpflanzung durch das eigentliche Membranmaterial von den verschiedenen Teilbereichen der Membran zurückgeleitet, und gerade hierdurch können die erwähnten Resonanzen auftreten. Zugegebenermaßen ist die zugehörige hörbare Verzerrung nicht ausgeprägt, aber insbesondere bei Hochqualitätserzeugnissen ist es unter kommerziellen Gesichtspunkten wichtig, daß es überhaupt Verzerrungen gibt, die meßbar und von fachlich qualifizierten Hörern wahrnehmbar sind.
- Die vorliegende Erfindung beruht auf der Annahme, daß das Vorhandensein der Resonanz- oder Interferenzphänomena zum großen Teil auf der Tatsache beruht, daß die gesamte Membran in einer vollständig einheitlichen Weise beeinflußt wird, wodurch, in Längsrichtung durch das Membranmaterial, in identischen Phasen ablaufende dynamische Stöße auftreten, was, nach Art von Wellenfronten, zur Interferenz mit reflektierten Fronten führen und so merkliche Resonanzen hervorrufen kann. Vor diesem Hintergrund hat man danach getrachtet, eine gewisse Asymmetrie oder Nicht-Gleichmäßigkeit in dem Membranaufbau, in Umfangsrichtung gesehen, einzuführen, und zwar nicht zum Schwächen der Stöße, sondern vielmehr zur Erzeugung einer gewissen Ausbreitung des Phasenablaufes der Kräfte über die Membran mit dem Ziel, die Interferenzen zu vermindern, die merklich reduziert werden können, wenn die genannten Wellenfronten nicht vollständig einheitlich in der radialen oder axialen Richtung der Membran in Erscheinung treten.
- Vor diesem Hintergrund ist herausgefunden worden, daß eine merkliche Verbesserung schon durch die Änderung erhalten wird, daß man in Verbindung mit vollständig herkömmlichen Membranen und Randaufhängungen eine Differenzierung in dem Überlappungsgrad zwischen dem Membranflansch der Randaufhängung und dem äußeren Randabschnitt der Membran einführt. Normalerweise ist der Membranrand vollständig kreisförmig, aber in Verbindung mit der Erfindung wurde gefunden, daß es schon durch Abschneiden von Teilabschnitten des Randes der Membran möglich ist, eine klar meßbare Verbesserung der Lautsprechercharakteristik zu erreichen. Schon durch Abschneiden zweier einander gegenüberliegender Randbereiche wurde eine meßbare Verbesserung festgestellt, aber ein Abschneiden von fünf Teilbereichen hat Ergebnisse geschaffen, die die Erfindung kommerziell bedeutsam machen.
- Durch Versuche hat man gefunden, daß die primäre Wirkung der Erfindung mehr auf der Randaufhängung beruht, die sich in einer differenzierten Federwirkung rund um den Rand der Membran äußert, als auf der Tatsache, daß die Abschnitte eine differenzierte Massenverteilung des Membranmaterials selbst in dessen Randbereich erzeugen. In den nicht beschnittenen Bereichen verstärkt der Membranrand den gesamten Flansch der Randaufhängung, während die entsprechende Verstärkung in der Mitte der Beschneidungsbereiche viel schwächer ist, so daß der Flansch der Randaufhängung hier in einem höheren Grad direkt an dem nachgiebigen System der Randaufhängung teilnimmt und so lokal zu einer anderen, d.h. unterschiedlichen Federcharakteristik führt. Gerade die sich ergebende Variation in dieser Eigen schaft bedingt primär den gewünschten Effekt mit Hinblick auf eine nicht-gleichmäßige Wellenreflektion von dem Membranrandbereich.
- Während die damit verbundene Variation in der Massenverteilung der Membran entlang deren Umfanges per se recht unbedeutend sein kann, kann sie äußerst wirksam sein, wenn man von einer variierenden Massenverteilung in der Randaufhängung selbst Gebrauch macht, da dies ebenfalls eine Variation in der zugehörigen lokalen Federcharakteristik mit sich bringt.
- Es sind verschiedene Vorschläge bekannt, die mit einer gewissen Differenzierung rund um den äußeren Rand der Membran arbeiten, jedoch mit anderen Zielen, indem für eine gleichmäßige Reaktion von dem Randaufhängungsbereich dadurch Sorge getragen wird, daß man die gleiche Massenkonstante herstellt oder Ungleichmäßigkeiten im zentralen Bereich der Membran ausbalanciert. In Verbindung mit der Erfindung hingegen wird gerade einem solchen Ausbalancieren entgegengewirkt, und zwar durch Einführen ganz bestimmter ungleicher Federbedingungen bzw. -eigenschaften in der Randaufhängung.
- Wohl sind ganz allgemein Membranrandausbildungen mit gezielt angeordneten Unregelmäßigkeiten im Umfangsbereich der Verbindung zwischen der Membran und dem Chassis bekannt, beispielsweise zum Zwecke der Verbesserung der Herstellung (
DE 30 18 790 ), zum Zwecke der Schallverbesserung u.a. durch spezifische Materialverwendungen und/oder Randausbildungen (DE 19 23 769 ) sowie zur Vermeidung klanglicher Verzerrungen (US 1,514,511 ). Diese Druckschriften geben jedoch sämtlich keine Anregungen in Hinblick auf die erfindungsgemäße Lösung, die Federcharakteristik im Randbereich lokal zu variieren, und zwar speziell unter Verwendung einer federnden Randaufhängung. - Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen neuen Lautsprecher zu schaffen. Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Im folgenden wird die Erfindung in größerer Einzelheit unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert, in der
-
1 eine Vorderansicht einer Lautsprechermembran gemäß der Erfindung, dargestellt mit einem zugehörigen Randaufhängungselement, ist, während -
2 ein Querschnitt des Randbereiches davon ist. - Die dargestellte Membran
2 weist eine vollständig herkömmliche, mittige Verbindung mit einer Schwingspule4 , von der sich die Membran unter konischer Ausbreitung nach vorne zu einem äußeren Randbereich6 hin erstreckt, der mittels Klebstoff mit einem Randaufhängungselement8 verbunden ist. Dieses Element umfaßt einen ringförmigen Schalenkörper10 mit halbkreisförmigem Querschnitt, der sich in einen äußeren Ringflansch12 und einen inneren, konischen Ringflansch14 erstreckt, an den die Membran2 angeklebt ist. Der äußere Flansch12 wird zur Anbringung der Membran an dem äußeren Chassis16 eines Lautsprechers verwendet. - Herkömmlicherweise stellt der Randbereich
6 eine regelmäßige Randzone dar, aber entsprechend der vorliegenden Erfindung ist er an mehreren Stellen entlang seines Umfanges sehnenartig beschnitten, wie dies bei18 gezeigt ist, z.B. so, daß der Mittelpunkt der erzeugten Sehne sich auf der Hälfte der Breite des inneren Flansches14 befindet. Es ist deshalb immer noch möglich, an den Schnittstellen18 den Rand der Membran sicher zu befestigen. Es sind fünf drehsymmetrische Schnitte gezeigt, aber die Zahl kann sowohl höher als auch niedriger liegen, und daneben brauchen sie nicht geradlinig zu sein, da sie z.B. auch gewölbt oder wellenförmig sein können; darüber hinaus kann es sogar vorteilhaft sein, sie in einer ungleichmäßigen Weise entlang des Randes anzuordnen. - Die Schnitte führen in zweierlei Hinsicht zu örtlichen Änderungen, nämlich teilweise einer reduzierten Membranmasse und somit einer geringfügig reduzierten Membranträgheit, und teilweise einem Freilegen eines Teils des inneren Flansches
14 , wodurch dieser Teil die Möglichkeit erhält, an dem beweglichen, federnden System teilzuhaben, so daß die Federwirkung an dem verbleibenden Membranabschnitt geringfügig reduziert wird. - Die genannte vorteilhafte Wirkung wurde bei Verwendung von fünf Schnitten, aber auch bei nur zwei Schnitten festgestellt. Bei der Verwendung schmalerer Schnitte oder Einschnitte wird es möglich, die Zahl stark zu erhöhen, wie zum Beispiel bei
20 gezeigt ist. - Darüber hinaus hat man festgestellt, daß eine entsprechende Wirkung mittels anderer Maßnahmen als Abschnitten erreichbar ist, zum Beispiel durch lokale Materialhinzufügungen, um die Massenverteilung zu beeinflussen, oder durch örtliche Änderungen der Randaufhängung zwecks Änderung der Masse und/oder der Federwirkung. Es ist jedoch einzusehen, daß die dargestellte Lösung mit einfachen Abschnitten besonders einfach in der Herstellung ist. Es sei auch noch erwähnt, daß eine weitere Möglichkeit darin besteht, den starren Chassisflansch
16 mit einer unregelmäßigen Randausbildung zu versehen, wodurch der zugehörige Flansch der Randaufhängung an dem federnden System in einer entsprechend differenzierten Art und Weise teilnimmt. - Die Erfindung ist auch sowohl in Verbindung mit ovalen Lautsprechern als auch in Verbindung mit steifen, flachen bzw. ebenen Membranen anwendbar.
Claims (5)
- Lautsprecher mit einer Membran (
2 ), die in ihrer Mitte mit der Lautsprecher-Schwingspule (4 ) verbunden und an ihrem Randbereich (6 ) mit einer federnden Randaufhängung (8 ) befestigt ist, durch die die Membran (2 ) an einem Tragflansch eines zugehörigen Lautsprecherchassis' (16 ) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtung der Verbindung zwischen dem äußeren Randbereich (6 ) der Membran (2 ) und dem Tragflansch (16 ) die lokale Federcharakteristik der federnden Randaufhängung (8 ) variiert. - Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation in der lokalen Federcharakteristik der federnden Randaufhängung (
8 ) mittels Abschneiden von Teilen (18 ,20 ) des äußeren Randbereichs (6 ) vorgesehen ist, mit dem die Membran an der Randaufhängung befestigt ist. - Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation in der lokalen Federcharakteristik der federnden Randaufhängung (
8 ) durch eine ungleichmäßige Kontur des äußeren Randbereichs (6 ) vorgesehen ist. - Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation in der lokalen Federcharakteristik der federnden Randaufhängung (
8 ) durch eine ungleichmäßige Massenverteilung in der Randaufhängung (8 ) vorgesehen ist, vorzugsweise durch lokales Hinzufügen von Material zu einer unabhängig davon regelmäßigen Randaufhängung (8 ). - Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Variation in der lokalen Federcharakteristik der federnden Randaufhängung (
8 ) durch eine unregelmäßige Kontur des Randes des Tragflansches des Lautsprecherchassis' (16 ) vorgesehen ist.
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