DE60026619T2

DE60026619T2 - Regressiver schwenkbarer lautsprecherdämpfer

Info

Publication number: DE60026619T2
Application number: DE60026619T
Authority: DE
Inventors: A. Michael Columbus NOLL
Original assignee: Harman International Industries Inc
Current assignee: Harman International Industries Inc
Priority date: 1999-12-10
Filing date: 2000-12-08
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2020-12-09
Also published as: US6351544B1; JP2003518856A; JP3921388B2; EP1247422A2; WO2001047321A2; WO2001047321A3; JP2007104713A; ATE320161T1; EP1247422B1; DE60026619D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf elektromagnetische Wandler. Der Wandler wird im Zusammenhang mit einem Schwingspulenlautsprecher offenbart, jedoch wird es angenommen, dass er genauso gut in anderen Anwendungen nützlich ist.
Hintergrund der Erfindung
Eine Vielzahl von verschiedenen Lautsprecherkonstruktionen, die eine Vielzahl von verschiedenen Aufhängungstypen umfassen, sind bekannt. Es gibt zum Beispiel die Lautsprecher, die in den folgenden US-Patenten Nr.: 2,201,059; 2,295,483; 3,930,129; 4,146,756; 5,715,324 und 5,729,616 dargestellt und beschrieben sind. Diese Auflistung ist nicht als Darstellung gedacht, die aufzeigt, dass eine gründliche Recherche des Standes der Technik durchgeführt wurde oder dass kein passenderer Stand der Technik als der oben aufgelistete existiert, und sollte nicht als eine solche Darstellung abgeleitet werden.
Die US-A-3 925 636 offenbart einen elektromagnetischen Wandler mit einer Magnetbaugruppe, einem Schwingspulenträger, der eine Schwingspule trägt, einer Membran, einer Zentrierspinne und einer Einfassung bzw. Randabhängung. Die Einfassung umfasst abgeflachte Riffelungen.
Die NL-A-8 204 348 offenbart einen elektromagnetischen Wandler, der eine Magnetbaugruppe, einen Schwingspulenträger, der eine Schwingspule trägt, eine Membran, eine Zentrierspinne und eine Einfassung umfasst. Die Zentrierspinne und die Einfassung haben Füllungen, die Kreisbögen umfassen, aber keine abgeflachten Kreisbögen. Die Riffelungen nehmen in der Wellenlänge mit dem Radius zu.
Ein Lautsprecher weist einen ziemlich eingeschränkten Bereich einer ungefähr linearen Bewegung von seiner Schwingspule, der Membran und anderen sich bewegenden Teilen auf, die die Aufhängungsbauteile für die Schwingspule und die Membran umfassen. Eine Nichtlinearität erhöht sich graduell, wenn die Membranauslenkung bis zu einer von der Geometrie der Antriebsstruktur gesetzten Grenze und/oder bis zu physikalischen Begrenzungen, die durch die Aufhängungsbauteile festgesetzt sind, sich erhöht. Die Linearität oder Nichtlinearität wird oft durch ein Diagramm von Kraft gegen die Verschiebung dargestellt. Aus der Kraft gegen die Verschiebungsfunktion oder Kurve kann das Maximum der im Wesentlichen linearen Bewegung bestimmt werden. Dies wird allgemein als der „flache"-Bereich der Kraft gegen Verschiebungskurve bezeichnet. Wenn der Lautsprecher über diesen Bereichs angesteuert wird, überträgt er den Eingangsstrom nicht, um originalgetreu zu klingen. Diese Ungenauigkeit wird häufig als harmonische Verzerrung bzw. Klirrfaktor bezeichnet. In der Vergangenheit wurden, um den Klirrfaktor zu reduzieren, die Spulenhöhe, die Tiefe der Wellen der Aufhängungs-Zentrierspinne und die Konuseinfassung erhöht. Jedoch kann die Erhöhung der Spulenhöhe zu einem „ölig werdenden Blechdosenklang" (oil canning), der Umkehrung von einer oder mehreren Spulen bzw. Rollen führen, die ein wahrnehmbares „Knallen" verursachen, wenn sich die umgekehrte(n) Rolle(n) auf ihre im Wesentlichen konstruierte(n) Orientierung(en) zurückkehrt/zurückkehren. Ein Erhöhen der Rollengröße reduziert auch die Querstabilität des sich bewegenden Mechanismus des Lautsprechers, was beispielsweise in einer Vierer- bzw. Überbewegung der Schwingspule im Luftspalt mit seinen begleitenden Konsequenzen folgen kann.
Offenbarung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst ein elektromagnetischer Wandler einen Rahmen, eine Magnetbaugruppe, die ein magnetisches Feld quer über einen Luftspalt erzeugt, eine Schwingspule, einen Spulenträger, der die Schwing-spule im Luftspalt trägt, eine Membran mit einem Außenumfang und einem Scheitelpunkt bzw. Scheitel und eine Einfassung bzw. Randabhängung, die mit dem Außenumfang und dem Rahmen gekoppelt ist, um den Außenumfang über den Rahmen zu tragen. Der Spulenträger ist mit dem Scheitelpunkt so gekoppelt, dass Strom, der durch die Schwingspule fließt, bewirkt, dass sich die Schwingspule in dem Luftspalt bewegt und die Membran bewegt. Die Randab hängung weist radial nach außen von dem Außenumfang gerichtete Wellen auf. Die Wellen umfassen einen Kreisbogen und abgeflachte Kreisbögen.
Gemäß diesen Aspekt der Erfindung darstellend, umfassen die Wellen im Allgemeinen gerade Abschnitte, die sich zwischen benachbarten abgeflachten Kreisbögen erstrecken.
Weiter gemäß diesen Aspekt der Erfindung darstellend, ist die Tiefe der Abflachungen mit zunehmendem Abstand zum Außenumfang ungleichmäßig.
Zusätzlich gemäß diesen Aspekt der Erfindung darstellend, nimmt die Tiefe der Abflachungen mit Erhöhung des Abstandes zum Außenumfang zu.
Alternativ gemäß diesen Aspekt der Erfindung darstellend, variiert die Tiefe der Abflachungen mit zunehmendem Abstand zum Außenumfang quasi zufällig.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst ein elektromagnetischer Wandler eine Magnetbaugruppe, die ein magnetisches Feld quer über einen Luftspalt erzeugt, eine Schwingspule, einen Spulenträger, der die Schwingspule im Luftspalt trägt, eine Membran mit einem Scheitelpunkt bzw. Scheitel und eine an dem Spulenträger gekoppelte Zentrierspinne, um die Schwingspule im Luftspalt zu tragen. Der Spulenträger ist mit dem Scheitel so gekoppelt, dass Strom, der durch die Schwingspule fließt, die Schwingspule im Luftspalt zu bewegen bewirkt und die Membran zu bewegen bewirkt. Die Zentrierspinne weist vom Spulenträger radial nach außen gerichtete Wellen auf. Die Wellen umfassen einen Kreisbogen und abgeflachte Kreisbögen.
Gemäß diesen Aspekt der Erfindung darstellend, umfassen die Wellen auch im Allgemeinen gerade Abschnitte, die sich zwischen benachbarten abgeflachten Kreisbögen erstrecken.
Ferner gemäß diesen Aspekt der Erfindung darstellend, ist die Tiefe der Abflachungen mit dem zunehmenden Abstand zum Spulenträger ungleichmäßig.
Zusätzlich gemäß diesen Aspekt der Erfindung, nimmt die Tiefe der Abflachungen mit zunehmendem Abstand zum Spulenträger zu.
Alternativ gemäß diesen Aspekt der Erfindung, erläuternd variiert die Tiefe der Abflachungen mit zunehmendem Abstand vom Spulenträger quasi-zufällig.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung kann durch Bezugnahme zur folgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen, die die Erfindung darstellen, am besten verstanden werden. In den Zeichnungen zeigen:
1 einen bruchstückartigen Querschnitt durch einen erfindungsgemäß konstruierten Lautsprecher;
2 eine vergrößerte Ansicht des Details des in 1 dargestellten Lautsprechers, der im Allgemeinen entlang Schnittlinien 2-2 der 1 entnommen worden ist;
3 eine weitere vergrößerte Schnittansicht des in 2 dargestellten Details, das im Allgemeinen den Schnittlinien 3-3 der 2 entnommen worden ist; und
4 ein vergrößertes Detail eines bruchstückartigen Querschnitts durch einen anderen erfindungsgemäß konstruierten Lautsprecher.
Detaillierte Beschreibung von dargestellten Ausführungsformen
Mit Bezugnahme zu den 1–3, umfasst ein Lautsprecher 9 einen Trägerrahmen 10 und eine Antriebsbaugruppe. Die dargestellte Antriebsbaugruppe umfasst eine Montageplatte bzw. Rückplatte/Zentralpol 12, einen Permanentmagneten 13 und eine Frontplatte 14, die ein im Wesentlichen gleichmäßiges magnetisches Feld über einen Luftspalt 15 erzeugt. Ein Spulenträger 16 trägt eine Schwingspule 17 im magnetischen Feld. Strom aus einem Verstärker 40, der in Beziehung zum Programmmaterial steht, das vom Lautsprecher 9 über tragen wird, treibt die Schwingspule 17 an und veranlasst sie, axial im Luftspalt 15 in einer bekannten Weise umherzubewegen. Ein Konus 18, der an seinem Scheitel an einem Ende des Spulenträgers 16 befestigt ist, der außerhalb der Antriebsbaugruppe 12, 13, 14 liegt, ist mit einer Einfassung bzw. Randabhängung 19 an seinem Außenumfang am Rahmen 10 gekoppelt. Eine Zentrierspinne 20 ist an ihrem Außenumfang am Rahmen 10 gekoppelt. Die Zentrierspinne 20 umfasst eine zentrale Öffnung 22, an der der Spulenträger 16 befestigt ist. Die Aufhängung, die die Einfassung 19 und die Zentrierspinne 20 umfasst, zwingt die Schwingspule 17, sich im Luftspalt 15 axial hin und her zu bewegen.
Ein typischer, doch keineswegs einziger Mechanismus, zum Herstellen der elektrischen Verbindung zwischen den Lautsprecheranschlüssen 24, 25 und den Schwingspulendrähten 26, 27 wird in 1 dargestellt. Die Schwingspulendrähte 26, 27 sind gegen die Seite des Spulenträgers 16 gerichtet und passieren die Zentralöffnung 22 und den Schnittpunkt des Spulenträgers 16 und der Scheitel des Konus 18. Die Drähte 26, 27 sind gegen die Fläche 32 des Konus 18 an den Punkten 28, 29 auf der Fläche des Konus 18 gerichtet, auf der sie an flexiblen Leitungen 30, 31 verbunden sind. Die Verbindungen 28, 29 sind durch irgendeine der Vielzahl von verfügbaren Techniken hergestellt. Die Spulendrähte 26, 27 sind darstellend an der Fläche 32 des Konus 18 mit einem elektrisch nicht leitenden Klebstoff befestigt.
Die Zentrierspinne 20 ist regressiv von ihrer inneren Welle 20-1 gegen ihre äußere Welle 20-10 verjüngt. Die Welle 20-1, die benachbart zum Spulenträger 16 liegt, ist ein Kreisbogen eines Kreises mit einem Radius von beispielsweise 1,8 mm. Wellen 20-2–20-10 sind Kreisbögen von Kreisen, mit Radien von beispielsweise 2 mm. Jedoch sind die Wellen 20 auswärts von der Welle 20-2 abgeflacht. Das heißt, der Scheitel von jeder Welle von der Welle 20-2 nach außen aus weist einen mehr oder weniger abgeflachten Scheitel darauf ausgebildet auf. Die Breite der Abflachung erhöht sich mit zunehmendem Radius von der Linie des Spulenträgers 16. Die Abflachung am Scheitel der Welle 20-3 ist 0,5 mm, wie dargestellt, breit. Die Abflachung am Scheitel der Welle 20-10 ist 1,0 mm breit. Die Abflachung am Scheitel der Welle 20-5 ist 1,5 mm breit, die Abflachung am Scheitel der Welle 20-6 ist 1,5 mm breit. Die Abflachung am Scheitel der Welle 20-7 ist 1,75 mm breit. Die Abflachung am Scheitel der Welle 20-8 ist 1,75 mm breit. Die Abflachung am Scheitel der Welle 20-9 ist 2,0 mm breit. Schließlich ist die Abflachung am Scheitel der Welle 20-10 2,0 mm breit.
Die Zentrierspinne 20 der Erfindung kann mit einer in einer flachen äußeren Fußkonfiguration verwendet werden, in der die Zentrierspinne 20 an ihrem äußeren Umfang im Rahmen 10 und/oder an der Antriebsbaugruppe 12, 13, 14 oder mit der dargestellten kappenförmigen äußeren Fußkonfiguration gekoppelt ist, der die Zentrierspinne 20 an ihrem äußeren Umfang am Rahmen 10 und/oder an der Antriebsbaugruppe 12, 13, 14 gekoppelt ist. Die Zentrierspinne 20 der Erfindung kann mit der dargestellten „unteren Hals"-Befestigung (neckdown) von der Zentralöffnung 22 der Zentrierspinne 20 an dem Sputenträger 16 oder mit einer „Halsaufwärts"-Befestigung (neck-up) von der Zentralöffnung 22 der Zentrierspinne 20 am Spulenträger 16 eingesetzt werden. Die Nachgiebigkeit der Zentrierspinne 20 ist etwas mehr linearer über dem gesamten Bereich der Ablenkung der Zentrierspinne 20, wenn die Schwenkspule 17 sich im Luftspalt 15 bewegt. Die Linearität oder ein Klirrfaktor wird dadurch gesenkt.
Die regressive Rollen bzw. Spulen- oder regressive Wellenkonfiguration kann auch auf Einfassungen 19', wie in der 4 dargestellt, mit einem Mehrfachwicklungslautsprecherkonus 18 eingesetzt werden.
Die Breiten der Abflachungen können auch in einer anderen Weise bei zunehmendem Radius von der Mittellinie des Spulenträgers 16 variieren oder mit zunehmendem Abstand von dem Außenumfang des Konus 18 im Fall einer einfachen Einfassung 19' mit Mehrfachwicklung. Zum Beispiel können die Breiten der Abflachungen mit zunehmendem Radius von der Mittellinie des Spulenträgers 16 oder mit zunehmendem Abstand von dem Außenumfang des Konus abnehmen oder die Breiten der Abflachungen können in einer etwas anderen Weise beispielsweise quasi zufällig variieren.

Claims

Elektromagnetischer Wandler (9), der eine Magnetbaugruppe (12, 13, 14), die ein Magnetfeld über einen Luftspalt (15) erzeugt, eine Schwingspule (17), einen Spulenträger (16), der die Schwingspule (17) in dem Luftspalt (15) trägt, und eine Membran (18), wobei der Spulenträger (16) mit der Membran (18) so gekoppelt ist, dass Strom durch die Schwingspule (17), der bewirkt, dass sich die Schwingspule (17) in dem Luftspalt (15) bewegt, bewirkt, dass sich die Membran (18) bewegt, sowie eine Zentrierspinne (20) enthält, die mit dem Spulenträger (16) gekoppelt ist, um die Schwingspule (17) in dem Luftspalt (15) zu tragen, wobei die Zentrierspinne (20) Wellen (20-1...20-10) radial außerhalb des Spulenträgers (16) aufweist und die Wellen (20-1...20-10) einen Kreisbogen sowie abgeflachte Kreisbögen enthalten.
Wandler nach Anspruch 1, wobei die Tiefe der Abflachungen mit zunehmendem Abstand zu dem Spulenträger (16) ungleichmäßig ist.
Wandler nach Anspruch 2, wobei die Tiefe der Abflachungen mit zunehmendem Abstand zu dem Spulenträger (16) zunimmt.
Wandler nach Anspruch 2, wobei die Tiefe der Abflachungen mit zunehmendem Abstand zu dem Spulenträger (16) quasi-zufällig variiert.
Wandler nach Anspruch 1, wobei die Membran (18) einen Scheitelpunkt enthält und der Spulenträger (16) mit dem Scheitelpunkt der Membran (18) gekoppelt ist.
Wandler nach Anspruch 2, wobei die Membran (18) einen Scheitelpunkt enthält und der Spulenträger (16) mit dem Scheitelpunkt der Membran (18) gekoppelt ist.
Wandler nach Anspruch 3, wobei die Membran (18) einen Scheitelpunkt enthält und der Spulenträger (16) mit dem Scheitelpunkt der Membran (18) gekoppelt ist.
Wandler nach Anspruch 4, wobei die Membran (18) einen Scheitelpunkt enthält und der Spulenträger (16) mit dem Scheitelpunkt der Membran (18) gekoppelt ist.
Elektrodynamischer Wandler (9), der einen Rahmen, eine Magnetbaugruppe (12, 13, 14), die ein Magnetfeld über einen Luftspalt (15) erzeugt, eine Schwingspule (17), einen Spulenträger (16), der die Schwingspule (17) in dem Luftspalt (15) trägt, und eine Membran (18) mit einem Außenumfang, wobei der Spulenträger (16) mit der Membran (18) so gekoppelt ist, dass Strom durch die Schwingspule (17), der bewirkt, dass sich die Schwingspule (17) in dem Luftspalt (15) bewegt, bewirkt, dass sich die Membran (18) bewegt, sowie eine Randabhängung (19') enthält, die mit dem Außenumfang und dem Rahmen (10) gekoppelt ist, um den Außenumfang über den Rahmen (10) zu tragen, wobei die Randabhängung (19') Wellen (20-1...20-10) radial außerhalb des Außenumfangs aufweist und die Wellen (20-1....20-10) einen Kreisbogen sowie abgeflachte Kreisbögen enthalten.
Wandler nach Anspruch 9, wobei die Tiefe der Abflachungen mit zunehmendem Abstand zu dem Außenumfang ungleichmäßig ist.
Wandler nach Anspruch 10, wobei die Tiefe der Abflachungen mit zunehmendem Abstand zu dem Außenumfang zunimmt.
Wandler nach Anspruch 10, wobei die Tiefe der Abflachungen mit zunehmendem Abstand zu dem Außenumfang quasi-zufällig variiert.
Wandler nach Anspruch 9, wobei die Membran (18) einen Scheitelpunkt enthält und der Spulenträger (16) mit dem Scheitelpunkt der Membran (18) gekoppelt ist.
Wandler nach Anspruch 10, wobei die Membran (18) einen Scheitelpunkt enthält und der Spulenträger (16) mit dem Scheitelpunkt der Membran (18) gekoppelt ist.
Wandler nach Anspruch 11, wobei die Membran (18) einen Scheitelpunkt enthält und der Spulenträger (16) mit dem Scheitelpunkt der Membran (18) gekoppelt ist.
Wandler nach Anspruch 12, wobei die Membran (18) einen Scheitelpunkt enthält und der Spulenträger (16) mit dem Scheitelpunkt der Membran (18) gekoppelt ist.