DE60203329T2 - Magnetsystem für Lautsprecher - Google Patents

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/02Details
    • H04R9/025Magnetic circuit
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/06Loudspeakers

Description

  • Technisches Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Magnetanordnungen und die darin enthaltenen Magnete und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Lautsprecher, die ein Magnetsystem aufweisen, welches einen größeren Fluß innerhalb des Luftspalts aufweist, in welchem die Schwingspule aufgehängt ist und in dem die Verzerrung des Flusses verringert ist.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Herkömmliche Lautsprecher benutzen übliche Eisenmagnete in Verbindung mit einer Schwingspule, um die konische, glockenförmige oder anders geformte Lautsprecher-Membran anzuregen. Derartige Magnete sind aber relativ groß und schwer und erzeugen magnetische Streufelder, die eine kräftige Abschirmung erfordern, um einen Leckstrom zu enthalten, oder einen vergrößerten Abstand dazwischen erfordern, wodurch unnötigerweise sowohl die Größe als auch das Gewicht des Lautsprechers erhöht wird. Außerdem erzeugen die größeren Komponenten, die bei derartigen Wandlern benutzt werden, eine zeitlich versetzte Verzerrung und dies führt zu einer verzögerten und unakkuraten Reproduktion niedriger Frequenzen.
  • Es ist erwünscht, Lautsprecher mit einem äußerst kompakten Aufbau zur Verfügung zu haben. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige kompakte Konstruktion dadurch erreicht werden kann, dass man Magnete mit hoher Energie benutzt, beispielsweise Magnete die aus Neodym-Eisen-Bor bestehen und anstelle der üblichen Eisenmagnete Verwendung finden. Aber selbst wenn man Neodym-Eisen-Bor-Magnete in der üblichen Anordnung benutzt, sind die Aufbauten der Treibereinheiten immer noch sperrig und kompliziert und erfordern zahlreiche Teile und mehrere Schritte beim Zusammenbau. Außerdem sind die bekannten Magnetanordnungen nicht in der Lage einen Magnetaufbau zu schaffen, der so konfiguriert ist, dass ein hoher Wirkungsgrad bei der Umwandlung von elektrischem Strom in eine mechanische Bewegung in Kombination mit dem erzeugten magnetischen Fluß erfolgt.
  • Beispielsweise zeigt die US-Patentschrift 5,070,530 (Grodinsky et al.) einen Lautsprecher, bei welchem große Keramikmagnete benutzt werden, um die unerwünschten Wirbelströme zu vermindern, die durch eine solche Anordnung erzeugt werden, wobei der Keramikmagnet geschlitzt ist, was eine Stabilisierung zur Verminderung der Verzerrungen bedeutet, die durch das auf die Magnetfelder bezogenen Signal verursacht wird, die in den Magneten induziert werden. Derartige Keramikmagnete sind in ihren Abmessungen notwendigerweise größer und erfordern eine noch massivere Abschirmung, die in unerwünschter Weise die Energie in die Schwingspule zurückführen und sich mit dem Magnetfeld stören kann, was zu einer Verzerrung führt.
  • Die US-Patentschrift 4,868,882 (Ziegenberg et al.) beschreibt einen Lautsprecher, bei welchem in einem Versuch eine geringere Verzerrung bei Klängen niedrigerer Frequenzen zu erzeugen, eine Ringspule mit einem Kern aus amorphem Metall vorgesehen ist. Die mit der Schwingspule benutzten besonderen Materialien können zu einer verminderten Fähigkeit führen, schnellen Änderungen in den Audiosignalen zu folgen, weil ein Frequenzverlust infolge der abgeflachten Lautsprecher-Impedanz auftritt.
  • Die US-Patentschrift 5,687,248 (Yen et al.) beschreibt ein napfförmig gestaltetes Joch, mit einem ersten Magneten und einem zweiten dünneren Magneten, mit einer dazwischenliegenden Platte, wobei gleiche Pole der Magnete benachbart zur Platte angeordnet sind. Der zweite dünnere Magnet stößt den ersten Magneten ab und kann den magnetischen Streufluß vermindern. Jedoch kann der obere Magnet seinerseits einen Streufluß erzeugen, und die Anordnung einer zweiten Platte darauf eliminiert diesen Streufluß nicht vollständig. Außerdem trägt die zweite Platte auf dem zweiten Magnet nicht zur magnetischen Flußdichte im Luftspalt bei und dies führt nicht zur Erzeugung eines verbesserten Klangs.
  • Die US-Patentschrift 5,214,710 (Ziegenberg et al.) beschreibt einen ersten Ringmagneten und einen zweiten Ringmagneten, mit einer dazwischenliegenden Platte, wobei gleiche Pole der Magnete dicht benachbart zueinander angeordnet sind. Der zweite Ringmagnet stößt den ersten Ringmagnet ab und kann den magnetischen Streufluß vermindern. Der obere Magnet kann jedoch seinerseits einen Streufluß erzeugen, und beim Fehlen einer zweiten Platte darauf, wird kein Streufluß verhindert. Außerdem ist eine zweite Schwingspule innerhalb des Innenraums von ersten und zweiten Ringmagneten vorgesehen, was weitere Materialien und eine sehr komplexe Konstruktion voraussetzt.
  • Die US-Patentschrift 5,740,265 (Shirakawa) beschreibt einen Wandler, mit ersten und zweiten Scheibenmagneten, wodurch doppelte Magnetspalte zwischen dem äußeren Durchmesser der Magnete und der gleichen Wand erzeugt werden, die das Joch bildet. Der Gebrauch des gleichen Jochs zur Erzeugung von zwei magnetischen Spalten kann zu einer Verzerrung infolge eines Streuflusses des Magnetflusses führen. Außerdem vergrößert die Notwendigkeit längerer Spulen die Abmessungen der Magnetstruktur und dies kann zu einer Schallerzeugung mit niedrigerer Qualität führen.
  • Daher verbleibt eine lange bestehende und sich fortsetzende Notwendigkeit zur Verbesserung von Lautsprechern, die sowohl in der Konstruktion als auch im Gebrauch einfacher sind und wirtschaftlicher, kompakt und in ihrer Konstruktion wirksam sind, und schnell zusammengebaut werden können, ohne dass größere Magnete benötigt werden.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Demgemäß besteht ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung darin, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen Lautsprecher zu schaffen, bei welchem der Magnetaufbau in seiner Größe vermindert ist.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Lautsprecher zu schaffen, bei welchem der Zusammenbau in seinem Gewicht verringert ist.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Lautsprecher zu schaffen, bei welchem die Magneten und ihr Gehäuse relativ kompakt ausgebildet sind.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Lautsprecher zu schaffen, bei dem die Magnetstruktur einen wirksameren Magnetfluß erzeugt, was zu einer erhöhten motorischen Festigkeit und einer verbesserten Tonqualität führt.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Lautsprecher zu schaffen, bei welchem die Magnetstruktur einen geringeren magnetischen Streufluß erzeugt.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Lautsprecher zu schaffen, der eine geringere Verzerrung zwischen Frequenzen von 100 bis 1000 Hz erzeugt.
  • In Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung wird ein einzigartiger Lautsprecher geschaffen, der einen neuartigen magnetischen Aufbau benutzt, der die Nachteile des Standes der Technik vermeidet. Der Magnetaufbau hat einen vorzugsweise kreisförmigen ersten Sitz, der eine ringförmige Umfangswand hat, die sich senkrecht hierzu erstreckt. Ein erster Sitz ist ein magnetischer Topf und dieser besteht vorzugsweise aus kohlenstoffarmem Stahl. Ein erster, vorzugsweise ringförmiger, Magnet wird innerhalb der Wand des ersten Sitzes aufgenommen, um einen gleichförmigen Kanal zwischen dem äußeren Rand des ersten Magneten und der Wand zu bilden. Eine erste Öffnung wird axial innerhalb des ersten Magneten definiert. Der erste Magnet ist am Boden des ersten Sitzes durch irgendeinen bekannten Kleber festgelegt, aber die Erfindung ist nicht auf strukturelle Kleber beschränkt.
  • Eine vorzugsweise ringförmige Platte liegt auf dem ersten Magneten. Die Platte besitzt ebenfalls eine Öffnung, die axial hindurch verläuft und im wesentlichen ausgerichtet ist auf die Öffnung des ersten Magneten. Eine ringförmige Lippe erstreckt sich von dem oberen Abschnitt der Wand derart nach innen, dass ein Ringspalt zwischen der Lippe und der Platte erzeugt wird. Ein ringförmiger Flansch erstreckt sich von dem oberen Abschnitt der Wand nach außen und empfängt darauf ein Chassis.
  • Ein zweiter, vorzugsweise ringförmiger, Magnet ist über der Platte angeordnet und besitzt eine darin axial verlaufende Öffnung. Der zweite Magnet ist derart positioniert, dass gleiche Polaritäten von ersten und zweiten Magneten benachbart zueinander liegen. Außerdem ist die durch den zweiten Magneten definierte Öffnung auf die Platte und den ersten Magneten im wesentlichen ausgerichtet.
  • Über dem zweiten Magneten ist ein Joch mit einem ebenen Bereich und einem vorstehenden Bereich derart angeordnet, dass der vorstehende Bereich sich über die Öffnung erstreckt und mit dem Sitz verbunden ist. Bei einer solchen Anordnung wird ein erster Magnetfluß durch den ersten Magneten, durch die Platte, den Spalt, die Ringlippe, die Wand und den Sitz erzeugt und aufrechterhalten. Zusätzlich wird ein zweiter Magnetfluß durch den zweiten Magneten, durch die Platte, durch den Spalt, durch die Ringlippe, durch die Wand, durch den Sitz und durch den vorstehenden Bereich sowie den ebenen Bereich erzeugt und gehalten. Der erhöhte Magnetfluß wird in den Spalt gerichtet, in dem eine Schwingspule beweglich aufgehängt ist.
  • Ein ringförmiges Chassis ist über den Flansch gefügt und das Chassis hält eine allgemein konische Membran darin beweglich fest. Die Schwingspule ist mit der konischen Membran über eine Spule verbunden. Wenn Strom in die Schwingspule geschickt wird, dann bewegt sich die Schwingspule innerhalb des Luftspalts infolge des Magnetflusses, der durch die Magnete und andere Komponenten erzeugt wird. Demgemäß bewegt sich die konische Membran nach vorn und zurück und erzeugt dadurch einen Audioausgang.
  • Die erwähnten Ziele und Vorteile der Erfindung stellen nur Beispiele dar und sollen nicht als beschränkend für die Erfindung angesehen werden. Diese und andere Merkmale und Ziele, Aspekte und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Einzelbeschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung und den nachstehenden Ansprüchen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung:
  • Es ist klar, dass die Zeichnungen nur zum Zweck der Veranschaulichung dienen und keine Begrenzung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiel gegeben ist.
  • In der Zeichnung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten versehen. In der Zeichnung zeigen im einzelnen:
  • 1 ist eine Schnittansicht des Magnetaufbaus, der zur Erregung einer Schwingspule in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung benutzt wird;
  • 2 ist eine schematische Schnittansicht, die ein erstes beispielhaftes Ausführungsbeispiel eines gemäß der Erfindung hergestellten Lautsprechers zeigt;
  • 3 ist eine graphische Darstellung, welche die resultierende Verzerrung infolge einer entsprechenden Frequenz zeigt, die an einen erfindungsgemäßen Magnetaufbau angelegt ist (voll ausgezogene Linie) und eines Keramikaufbaus gemäß dem Stand der Technik (strichlierte Linie).
  • Einzelbeschreibung der Erfindung:
  • Die 1 und 2 veranschaulichen Ansichten bevorzugter Ausführungsbeispiele eines Magnetaufbaus 10 allein, bzw. in Verbindung mit anderen Komponenten des Lautsprechers. Der Magnetaufbau 10 weist einen ersten Sitz 12 mit einer oberen Oberfläche 14 und einer unteren Oberfläche 16 auf. Eine Wand 18 erstreckt sich senkrecht zu dem ersten Sitz 12, an einem äußeren Abschnitt hiervon. Der erste Sitz 12 ist vorzugsweise kreisförmig und die Wand 18 ist ringförmig. Jedoch ist es klar, dass abgewandelte Ausführungsbeispiele ebenfalls möglich sind. Der erste Sitz 12 kann aus einem permeablen aber nicht koerciven Material, vorzugsweise einem kohlenstoffarmen Stahl, hergestellt sein, jedoch sind auch andere Materialien wie reines Eisen, gesintertes Eisen, Stahl, Kobaltstahl und andere hochleitende magnetische flußführende Materialien benutzbar.
  • Ein erster Magnet 20, der vorzugsweise als Ringscheibe ausgebildet ist hat eine erste axial verlaufende Öffnung 22 und der auf einem ersten Sitz 12 der oberen Oberfläche 14 hiervon derart liegt, dass ein im wesentlichen gleichförmiger Kanal 24 zwischen dem ersten Magneten 20 und der Wand 18 aufrechterhalten bleibt. Ein erster Magnet 20 kann auf der Oberseite 14 des Sitzes 12 durch irgendwelche Befestigungsmittel bekannter Art festgelegt sein, beispielsweise durch einen strukturellen Kleber mit einem hohen Wärmewiderstand.
  • Eine Platte 26 mit einer Oberseite 28 und einer Unterseite 30 liegt auf dem ersten Magneten 20 derart, dass die untere Seite 30 den ersten Magneten 20 an einem Ende berührt, das der oberen Oberfläche 14 des ersten Sitzes 12 gegenüberliegt. Die Platte 26 ist vorzugsweise als Ringscheibe ausgebildet und sie besitzt eine zweite Öffnung 32 axial darin, derart, dass die zweite Öffnung 32 im wesentlichen auf die erste Öffnung 22 des ersten Magneten 20 ausgerichtet ist. Die Unterseite 30 der Platte 26 kann am ersten Magneten 20 durch irgendwelche bekannten Befestigungsmittel festgelegt werden, beispielsweise durch strukturelle Kleber mit hohem Wärmewiderstand. Die Platte 26 kann aus einem permeablen, aber nicht koercivem Material gefertigt sein, vorzugsweise aus einem kohlenstoffarmen Stahl, aber es sind auch andere Materialien denkbar, wie zum Beispiel reines Eisen, gesintertes Eisen, Stahl, Kobaltstahl oder irgendwelche anderen, einen hohen Magnetfluß führende Materialien können benutzt werden, ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre.
  • Die Platte 26 besitzt einen äußeren Rand 34, der im wesentlichen auf einen oberen Abschnitt 36 der Wand 18 ausgerichtet ist. Der obere Abschnitt 36 der Wand 18 besitzt eine Ringlippe 38, die sich senkrecht von der Wand 18 nach innen erstreckt und im wesentlichen parallel zur oberen Oberfläche 14 verläuft. Ein Ringflansch 40 erstreckt sich von der Wand 18 nach außen und verläuft im wesentlichen parallel zur oberen Oberfläche 14. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Höhe der Ringlippe 38 im wesentlichen gleich der Höhe der Platte 26. Außerdem ist die Platte 26 derart positioniert, dass ein im wesentlichen gleichförmiger Spalt 42 zwischen der Ringlippe 38 und dem äußeren Rand 34 der Platte 26 definiert wird.
  • Ein zweiter Magnet 44, der vorzugsweise als Ringscheibe ausgebildet ist, besitzt eine dritte Öffnung 46, die axial darin definiert ist. Der zweite Magnet 44 besitzt eine obere Oberfläche 48 und eine untere Oberfläche 50 und wird auf der Platte 26 derart aufgenommen, dass jene untere Oberfläche 50 des zweiten Magneten 44 in unmittelbarer Nähe der Oberseite 28 der Platte 26 verläuft. Der zweite Magnet 44 kann an der Oberseite 28 der Platte 26 durch irgendwelche bekannte Befestigungsmittel festgelegt sein, beispielsweise, ohne hierauf beschränkt zu sein, durch strukturelle Kleber, die einen hohen Wärmewiderstand aufweisen. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind erster Magnet 20 und zweiter Magnet 44 energiereiche Magnete, zum Beispiel, ohne hierauf beschränkt zu sein, Neodym-Eisen-Bor-Magnete.
  • Ein Joch 52 besitzt einen ebenen Bereich 54 und einen vorstehenden Bereich 56, der sich davon im wesentlichen senkrecht erstreckt. Der ebene Bereich 54 besitzt eine obere Oberfläche 58 und eine untere Oberfläche 60, sowie einen vorstehenden Bereich 56, der von der unteren Oberfläche 60 vorsteht. Der vorstehende Bereich 56 steht durch die dritte Öffnung 46, die zweite Öffnung 32 und die erste Öffnung 22 hindurch und ist mit dem Sitz 12 verbunden. Bei dieser Anordnung liegt die untere Oberfläche 60 benachbart zur oberen Oberfläche 48 des zweiten Magneten 44 und kann daran mittels eines wärmefesten Klebers festgelegt werden. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erstreckt sich der vorspringende Bereich 56 durch den Sitz 12 und steht aus der unteren Oberfläche 16 in einen Hohlraum 62 vor, der axial durch den Sitz 12 definiert ist. Der Hohlraum 62 ist genügend groß bemessen, um den vorstehenden Bereich 56 darin aufzunehmen. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann ein wärmefester Kleber an der Verbindung zwischen dem vorstehenden Bereich 56 und dem Sitz 12 angebracht werden, um diesen festzuhalten.
  • Bei einer derartigen Anordnung werden der erste Magnet 20 und der zweite Magnet 44 derart montiert, dass gleichnamige Pole benachbart zueinander stehen. Der zweite Magnet 44 stößt nunmehr den ersten Magneten 20 derart ab, dass die magnetische Energie nach dem Spalt 42 gerichtet und in diesem begrenzt wird. Außerdem wird ein erster Magnetfluß 64 durch den ersten Magneten 20 erzeugt, und verläuft durch den ersten Magneten 20, die Platte 26, den Spalt 42, die Ringlippe 38, die Wand 18, den Sitz 12 und kehrt nach dem ersten Magneten 20 zurück. Außerdem wird ein zweiter Magnetfluß 66 erzeugt, und dieser durchläuft den zweiten Magneten 44, die Platte 26, den Spalt 42, die Ringlippe 38, die Wand 18, den Sitz 12, den vorstehenden Bereich 56, den ebenen Bereich 54 und kehrt nach dem zweiten Magneten 44 zurück. Demgemäß verhindert der zweite Magnet 44 einen magnetischen Leckstrom über den Spalt 42 und der zweite Magnet 44 führt diesen in den Spalt 42 ein und erhöht die Magnetflußdichte darin. Außerdem wirkt der ebene Bereich 54 als magnetische Abschirmung und verhindert einen magnetischen Leckstrom von dem zweiten Magneten 44 und führt die magnetische Energie in diesen zurück.
  • Der erhöhte Magnetfluß wird in den Spalt 42 gerichtet, in dem eine Schwingspule 68 aufgehängt ist. Infolge des Magnetflusses innerhalb des Spaltes 42 wird die Schwingspule 68 einer Kraft aufgesetzt und bewegt sich nach oben und unten und innerhalb des Kanals 24. Um eine größere Bewegung innerhalb des Kanals 24 zu ermöglichen und Abstandshalter und deren Gewicht zu vermeiden, wird die Platte 12 über einem unteren Abschnitt 70 der Wand 18 derart gehalten, dass eine Nut 72 dazwischen erzeugt wird, um die Bewegung der Schwingspule 68 darin zu aufzunehmen.
  • Gemäß 2 kann der Magnetaufbau 10 in einem Lautsprecher 74 eingebaut werden. Die Schwingspule 68 ist auf einer Spule 76 fest aufgewickelt und die Spule 76 ist mit einer Membran 78 an einer Stelle distal zur Schwingspule 68 verbunden. Ein Chassis 80 ist auf einem Ringflansch 40 montiert und nimmt die Membran 78 an einer Stelle distal zur Spule 76 auf. Die Membran 78 hat eine allgemein kegelstumpfförmige Gestalt, aber sie kann auch irgendeine andere bekannte Form aufweisen. Um die Membran 78 am Chassis 80 zu befestigen, wird eine flexible Umrandung 82 benutzt, um eine Bewegung der Membran 78 darin zu ermöglichen.
  • Ein vorzugsweise ringförmig und flexibel seiner Natur nach ausgebildetes Aufhängeglied 84 ist zwischen dem Chassis 80 und der Spule 76 festgelegt, um zu gewährleisten, dass die Spule 76 und die von ihr getragene Schwingspule 68 konzentrisch mit und innerhalb des Spaltes 42 und ohne physikalische Berührung mit den Umgebungselementen, während der Schallerzeugungsbewegungen der Membran 78, gehalten werden. Die Länge der Spule 76 kann vergrößert oder verkürzt werden, wie dies erforderlich ist, um die optimale Arbeitsfrequenz einzustellen. Als Ergebnis des Stromflusses durch die Schwingspule 68 wird eine Antriebskraft erzeugt, die die Schwingspule 76 bewegt. Dadurch wird wiederum die Membran 78 axial hin und her bewegt. Wenn sich die Membran 78 nach vorn bewegt, wird die Luft vor der Membran komprimiert und wenn sich die Kuppel nach rückwärts bewegt, wird die Luft davor verdünnt und so wird der gewünschte Audioausgang durch die zahlreichen Kompressionen und Verdünnungen erzeugt.
  • Um weiter das Gewicht des Lautsprechers 74 zu verringern, kann das Chassis 80 aus Aluminium, Magnesium, Aluminium- und Magnesium-Legierungen, aus Plastik, aus verstärktem Plastikmaterial oder irgendeinem anderen geeigneten, gewichtsmäßig leichten, starren Material hergestellt werden. Um eine Verunreinigung durch in den Wandler 10 eindringenden Staub zu vermeiden, überspannt ein Element 86 die Membran 78 an einer Stelle proximal zur Spule 76. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel hat das Element 86 eine Kuppelgestalt, weil sein akustischer Mittelpunkt leicht dicht benachbart zur Membran 78 angeordnet werden kann.
  • 3 ist eine graphische Darstellung, die das Ausmaß der Verzerrung der zweiten Harmonischen infolge einer entsprechenden Frequenz zeigt. Eine durchgehende Linie 88 veranschaulicht die Verzerrungskurve, die von dem Magnetaufbau 10 erzeugt wurde, im Vergleich mit einer strichlierten Linie 90, die die Verzerrungskurve eines Keramik-Magnetaufbaus gleicher Größe zeigt, gemessen durch ein gewobbeltes Sinuswellen-Eingangssignal. Wie daraus ersichtlich ist, erzeugt der Magnetaufbau gemäß der Erfindung eine geringere Verzerrung zwischen Frequenzen von 100 bis 1000 Hz und infolgedessen wird eine bessere Klangqualität erzeugt.
  • Es ist ersichtlich, dass infolge der verminderten Verzerrung des erfindungsgemäßen Magnetaufbaus und infolge des größeren Magnetflusses, der innerhalb des Luftspalts erzeugt wird, der erfindungsgemäße Aufbau kleiner und leichter ist, als dies beim Stand der Technik der Fall ist. Bei einer Vier-Zoll-Schwingspule innerhalb des erfindungsgemäßen Aufbaus hat der Magnetaufbau einen Durchmesser von 122 mm und die Struktur wiegt 3,4 Kg, während ein Keramikaufbau für eine Vier-Zoll-Schwingspule einen Magneten mit einem Außendurchmesser von 220 mm und ein Gewicht von 8,8 Kg hat. Unabhängig von dem kleineren und leichteren Aufbau der vorliegenden Erfindung, erzeugen jedoch beide Aufbauten einen im wesentlichen gleichförmigen Magnetfluß innerhalb des Luftspaltes.
  • Die vorstehende Beschreibung enthält zahlreiche Einzelheiten, jedoch sollen diese nicht als Beschränkungen im Hinblick auf das Wesen der Erfindung angesehen werden, sondern lediglich als Beispiele bevorzugter Ausführungen hiervon. Demgemäß soll der Schutzumfang der Erfindung nicht durch die dargestellten Ausführungsbeispiele, sondern durch die beiliegenden Ansprüche bestimmt werden.

Claims (18)

  1. Eine axialsymmetrische, magnetische Anordnung zur Verwendung in Wandlern, mit: einem Sitz (12), der eine obere Oberfläche (14) und eine untere Oberfläche (16) hat; einer äußeren Wand (18), die sich von der oberen Oberfläche (14) in einer im wesentlichen senkrechten Richtung dazu erstreckt; einem ersten Magneten (20), der eine erste Öffnung (22) hat, die axial darin definiert ist und der auf der oberen Oberfläche (14) des Sitzes (12) derart positioniert ist, daß ein Kanal (24) zwischen einem Außenumfang des ersten Magneten (20) und der äußeren Wand (18) definiert ist; einer Platte (26), die eine zweite Öffnung (32) hat, die axial darin definiert ist und die auf dem ersten Magneten (20) derart positioniert ist, daß die erste Öffnung (22) und die zweite Öffnung (32) zueinander fluchten; einem Spalt (42), der zwischen der Platte (26) und der äußeren Wand (18) definiert ist; einem zweiten Magneten (44), der eine dritte Öffnung (46) hat, die axial darin definiert ist und der auf der Platte (26) derart positioniert ist, daß die dritte Öffnung (46), die zweite Öffnung (32) und die erste Öffnung (22) im wesentlichen zueinander fluchten; gekennzeichnet durch ein Joch (52), das über dem zweiten Magneten (44) positioniert ist und einen vorstehenden Teil (56) hat, der durch die erste Öffnung (22), die zweite Öffnung (32) und die dritte Öffnung (46) verläuft und mit dem Sitz (12) verbunden ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher der erste (20) und der zweite Magnet (44) und die Platte (20) ringförmig sind.
  3. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher der erste (20) und der zweite Magnet (44) aus Neodymium-Eisen-Bor hergestellt sind.
  4. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher der erste Magnet (20) und der zweite Magnet (44) derart angeordnet sind, daß gleiche Polaritäten jedes Magneten in proximaler Beziehung zueinander vorliegen.
  5. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher ein erster magnetischer Fluß innerhalb des Spaltes (42) durch den ersten Magneten (20), die Platte (26), die Wand (18) und den Sitz (12) erzeugt und aufrechterhalten wird.
  6. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher ein zweiter magnetischer Fluß innerhalb des Spaltes (42) durch den zweiten Magneten (44), die Platte, die Wand (18), den Sitz (12) und das Joch (52) erzeugt und aufrechterhalten wird.
  7. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher eine Lippe (40) von einem oberen Abschnitt der Wand (18) einwärts verläuft und im wesentlichen auf gleicher Höhe liegt wie die Platte (26), derart, daß der Spalt (42) enger ist als der Kanal (24).
  8. Anordnung nach Anspruch 7, bei welcher ein erster magnetischer Fluß innerhalb des Spaltes (42) durch den ersten Magneten (20), die Platte (26), die Lippe (40), die Wand (18) und den Sitz (12) erzeugt und aufrechterhalten wird.
  9. Anordnung nach Anspruch 7, bei welcher ein zweiter magnetischer Fluß innerhalb des Spaltes (42) durch den zweiten Magneten (44), die Platte (26), die Lippe (40), die Wand (18), den Sitz (12) und das Joch (52) erzeugt und aufrechterhalten wird.
  10. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher eine Lücke, im wesentlichen axial durch den Sitz (12) definiert ist und ausgelegt ist, zur Aufnahme des vorstehenden Teils (56) des Jochs darin in einer innigen Beziehung.
  11. Anordnung nach Anspruch 10, bei welcher ein Konstruktionsklebstoff den vorstehenden Teil (56) sicher an dem Sitz (12) befestigt.
  12. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher der Sitz (12), die Platte (26) und das Joch (52) hergestellt sind aus einem Material, ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus kohlenstoffarmem Stahl, Stahl, Reineisen, gesintertem Eisen und Cobalt-Stahl.
  13. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher ein hitze-resistenter Klebstoff den Sitz (12), den ersten Magneten (20), die Platte (26), den zweiten Magneten (44) bzw. das Joch (52) verbindet.
  14. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher die Wand (18) einen unteren Abschnitt hat, der über den Sitz (12) derart verläuft, daß eine Ausnehmung (72) zwischen der Wand (18) und dem Sitz (12) ausgebildet ist.
  15. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher der Sitz (12) axial darin eine Lücke definiert; die äußere Wand ringförmig ist; eine ringförmige Lippe (38) von der Wand (18) an einer zu dem Sitz (12) distalen Stelle einwärts verläuft; der erste Magnet (20) ringförmig ist; die Platte (26) ringförmig ist; der zweite Magnet (44) ringförmig ist; das Joch (52) einen planaren Bereich hat und der vorstehende Teil (56) sich von diesem in einer wesentlichen senkrechten Weise derart erstreckt, daß der vorstehende Teil (56) durch die erste Öffnung (22), die zweite Öffnung (32) und die dritte Öffnung (46) verläuft und innerhalb der durch den Sitz (12) definierten Lücke innig gehalten wird.
  16. Anordnung nach Anspruch 15, bei welcher ein zweiter magnetischer Fluß innerhalb des Spalts durch den zweiten Magneten, die Platte, die Lippe, die Wand, den Sitz, den vorstehenden Bereich und den planaren Bereich des Jochs erzeugt und aufrechterhalten wird.
  17. Anordnung nach Anspruch 15, bei welcher ein erster magnetischer Fluß innerhalb des Spalts durch den ersten Magneten, die Platte, die Lippe, die Wand und den Sitz erzeugt und aufrechterhalten wird, und ein zweiter magnetischer Fluß innerhalb des Spalts durch den zweiten Magneten, die Platte, die Lippe, die Wand, den Sitz, den vorstehenden Teil und den planaren Bereich des Jochs erzeugt und aufrechterhalten wird.
  18. Lautsprecheranordnung mit gemindertem Klirrfaktor und einem erhöhten magnetischen Fluß, aufweisend: eine magnetische Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche; eine Bobbine (76) mit einer daran gehaltenen Schwingspule, die bewegbar innerhalb des Spalts aufgehängt ist; eine Membran (78), welche distal zu der Schwingspule mit der Bobbine verbunden ist; ein Gehäuse, das mit der Wand verbunden ist und distal zu der Bobbine elastisch an der Membran befestigt; und ein Aufhängelement (84), welches die Bobbine an dem Gehäuse derart befestigt, daß sie innerhalb des Spalts beweglich aufgehängt ist.
DE60203329T 2001-01-16 2002-01-15 Magnetsystem für Lautsprecher Expired - Lifetime DE60203329T2 (de)

Applications Claiming Priority (4)

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US847692 2001-05-02
US09/847,692 US6563932B2 (en) 2001-01-16 2001-05-02 Magnet system for loudspeakers

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DE60203329T2 true DE60203329T2 (de) 2006-03-23

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ID=9906922

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60203329T Expired - Lifetime DE60203329T2 (de) 2001-01-16 2002-01-15 Magnetsystem für Lautsprecher

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