DE69637460T2

DE69637460T2 - Lautsprecher mit Mehrpunktantrieb

Info

Publication number: DE69637460T2
Application number: DE69637460T
Authority: DE
Inventors: Yoshio Hachiouji-shi SAKAMOTO
Original assignee: Kenwood KK
Current assignee: Kenwood KK
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1996-09-02
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2016-09-03
Also published as: DE762802T1; DE69637460D1; US5841880A; EP0762802B1; CN1094714C; EP0762802A3; JP3260062B2; EP0762802A2; CN1145015A; JPH0974600A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Lautsprecher mit Mehrpunktantrieb, der eine Membran mit einer Mehrzahl von Schwingspulen antreibt.
Stand der Technik
Ein herkömmlicher gewöhnlicher Konuslautsprecher verfügt über Einpunktantrieb, bei dem der mittlere Basisabschnitt einer Konusmembran mit einer einzigen Schwingspule angetrieben wird. Um einen Lautsprecher dünner zu gestalten, ist es erforderlich, dass der halbe Apexwinkel einer Membran so klein wie möglich gemacht wird, d.h. es ist erforderlich, dass der Konus so flach wie möglich ist. Erwünschterweise ist die Membran letzten Endes planar.
Davon ausgehend, dass eine Membran den gleichen Durchmesser und das gleiche Material aufweist, gilt: Je schmaler der halbe Apexwinkel, d.h. je tiefer der Konus, desto breiter ist das Wiedergabe-Frequenzband und desto breiter kann das Hochfrequenzband wiedergegeben werden. Andererseits gilt auch: Je breiter der halbe Apexwinkel, d.h. je flacher der Konus, desto schmaler das Wiedergabeband.
Die Erfinder haben einen Lautsprecher mit Mehrpunktantrieb vorgeschlagen, mit dem die obigen Probleme eines herkömmlichen Lautsprechers gelöst werden ( japanische Patentanmeldung 6-147046 ). Dieser Lautsprecher treibt eine planare Membran mit einer Mehrzahl von Schwingspulen an und nutzt abstoßende Magnetkreise mit einem abstoßenden Magnetfeld, das am äußeren peripheren Bereich einer mittleren Platte aus magnetischem Material erzeugt wird, die zwischen zwei Magneten angeordnet ist, die einander die gleichen Polaritäten zuwenden. Überdies wird in dieser Patentspezifikation eine weitere Ausführungsform vorgeschlagen, die ein Beispiel für eine Anwendung auf einen Konuslautsprecher zeigt.
Dieser Lautsprecher mit Mehrpunktantrieb lässt sich extrem dünner gestalten, und das Wiedergabe-Frequenzband kann breiter angelegt werden als bei einem Lautsprecher mit Einpunktantrieb. Mit der vorliegenden Erfindung wurde ein zuvor vorgeschlagener Lautsprecher mit Mehrpunktantrieb entwickelt und verbessert, der sich in hohem Maß als Lautsprecher zur Montage an Fahrzeugtüren eignet.
8A und 8B zeigen ein Beispiel für einen (nachstehend als „Planarlautsprecher SP1 mit Einpunktantrieb" bezeichneten) Lautsprecher mit Einpunktantrieb, in dem eine herkömmliche planare Membran 1f verwendet wird. In der Mitte der planaren Membran 1f ist eine Schwingspule 2 angeordnet, die von einem abstoßenden Magnetkreis angetrieben wird. Der Aufbau aus 8 wurde in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Gazette 06-28499 veröffentlicht und ist in der am 29. März 1994 eingereichten US-Patentanmeldung 08/219,528 offenbart, die an den selben Assignée übertragen wurde wie die vorliegende Anmeldung. Der abstoßende Magnetkreis besitzt eine mittlere Platte 5 aus magnetischem Material, die zwischen zwei Magneten M1 und M2 angeordnet ist, die einander die gleichen Polaritäten zuwenden. Die Schwingspule 2 ist in einem abstoßenden Magnetfeld eingerichtet, das am peripheren Bereich der mittleren Platte 5 erzeugt wird.
Dieser Planarlautsprecher SP1 mit Einpunktantrieb weist eine obere Frequenzgrenze von etwa 700 bis 900 Hz im Wiedergabe-Frequenzband auf, was bei Benutzung des Lautsprechers als gewöhnlicher 2-Wege-Lautsprecher zu schmal ist. Deshalb kann dieser Lautsprecher nur als Niederfrequenzband-Lautsprecher gebraucht werden.
Zu Vergleichszwecken haben die Erfinder ein schmales Niederfrequenz-Lautsprechersystem mit dem obigen Aufbau und einer Höhe von 728 mm, einer Breite von 1028 mm und einer Tiefe von 30 mm hergestellt.
Um die Leistung des Planarlautsprechers SP1 mit Einpunktantrieb zu verbessern, wurde ein Planarlautsprecher SP3 mit Mehrpunktantrieb gefertigt, wie er z.B. in 9A und 9B veranschaulicht ist. Bei diesem Aufbau wird eine planare Membran 1f, die im Allgemeinen die gleiche ist wie jene des Planarlautsprechers SP1 mit Einpunktantrieb, verwendet und an drei Punkten mit einer Kombination aus drei Schwingspulen 2 und drei abstoßenden Magnetkreisen angetrieben. Dieser Planarlautsprecher SP3 mit Mehrpunktantrieb wies eine obere Frequenzgrenze von etwa 2000 bis 3000 Hz auf und konnte als Woofer für ein 2-Wege-Lautsprechersystem eingesetzt werden, und ferner wurde ein Lautsprechersystem mit einem Hochtöner hergestellt, das sich zur Montage an einer Fahrzeugtür eignet.
Der Wunsch nach leichten und dünnen fahrzeugmontierten Lautsprechern wird seit langem gehegt, insbesondere heutzutage, da eine Aufprallträgervorrichtung zwecks Kollisionssicherheit, ein Fensterhebermotor oder Ähnliches im Innern einer Fahrzeugtür montiert sind. Deshalb ist der Raum in der Tür im Vergleich zu früher verwendeten Türen sehr klein, und nun wird mehr als zuvor ein türmontierter Lautsprecher mit einem guten Raumfaktor gewünscht. Was dies anbelangt, ist der Planarlautsprecher SP3 mit Mehrpunktantrieb dünn, und dem Erfordernis des guten Raumfaktors kann entsprochen werden. Allerdings ist ein 2-Wege-Lautsprechersystem mit einem Hochtöner aufgrund der gegenwärtigen Leistung (Wiedergabe-Frequenzband) notwendig, was die Kosten für das Lautsprechersystem hoch ausfallen lässt.
Als fahrzeugmontierter Lautsprecher verfügt der Planarlautsprecher SP3 mit Mehrpunktantrieb über die folgenden Vorteile gegenüber dem gewöhnlich verwendeten Planarlautsprecher SP1 mit Einpunktantrieb: Erstens kann der Lautsprecher aufgrund der Verwendung einer planaren Membran letztendlich dünn gestaltet werden. Zweitens kann die vordere Form beliebig festgelegt werden, da die planare Membran benutzt wird. Drittens lassen sich infolge der Verwendung der planaren Membran deren Antriebspunkte wie gewünscht einrichten. Die Nachteile lauten wie folgt: Zunächst ist die Wahrscheinlichkeit, dass Partialschwingungen auftreten größer als bei einem Konus, so dass die Membran dick sein muss, was ihr Gewicht erhöht. Zweitens ist es schwer die obere Frequenzgrenze anzuheben, da kein halber Apexwinkel vorhanden ist.
Deshalb lässt sich, falls die Anzahl von Antriebspunkten vergrößert und eine als „Wither" bezeichnete Hilfsmembran 1s oder dergleichen montiert wird, wie 10A und 10B zeigen, die obere Frequenzgrenze anheben, ohne dass die Membranform des Planarlautsprechers SP3 mit Mehrpunktantrieb verändert wird, und der Lautsprecher ist als Vollbereich-Konuslautsprecher mit Einpunktantrieb oder dergleichen einsetzbar. In 10B bezeichnet Bezugsziffer 6 einen Rahmen.
Allerdings steigt mit diesen Mitteln die Anzahl der Magnetkreise, der Schwingspulen und dergleichen, so dass sich die Kosten erhöhen und das Gewicht des Lautsprechers zunimmt. Zusätzlich vergrößert das Anbringen der Hilfsmembran 1s die Montagetiefe, was einer Verschmälerung des Lautsprechers entgegenwirkt und die Kosten vergrößert.
Als Ergebnis davon besteht das einfachste Verfahren zur Erhöhung der oberen Frequenzgrenze darin, eine Membran mit einem halben Apexwinkel zu verwenden, d.h. eine Konusmembran. Jedoch erweist sich diese Herangehensweise als sehr unvorteilhaft, was das Dünner- und Leichtermachen eines Lautsprechers anbelangt. 11A und 11B zeigen ein Beispiel für den Aufbau eines Konuslautsprechers SP2 mit Mehrpunktantrieb, der die Konusmembran 1c eines gewöhnlichen Konuslautsprechers an mehreren Punkten antreibt. Dieser Aufbau wurde als Beispiel für die Anwendung eines Lautsprechers mit Mehrpunktantrieb offenbart, den die Erfinder zu einem früheren Zeitpunkt vorgeschlagen haben. Allerdings ergibt sich aus dem Antreiben eines solchen Konus 1c an mehreren Punkten eine große Montagetiefe für den Konus, was für eine Verschmälerung ungeeignet ist. Offenbart sind die Anordnungen aus 9A-11B sowohl in der gleichzeitig anhängigen US-Anmeldung 08/451,497, die am 26. Mai 1995 eingereicht wurde und an den selben Assignée übertragen wurde wie die vorliegende Anmeldung, als auch in US-Patent 2,551,556 .
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Lautsprecher zu bieten, welcher eine verbesserte Modifikation des von den Erfindern vorgeschlagenen Planarlautsprechers SP3 mit Mehrpunktantrieb darstellt, welcher dünn genug ist, um sich als fahrzeugmontierter Lautsprecher zu eignen, welcher ein Wiedergabe-Frequenzband hat, das äquivalent zu jenem eines allgemein benutzten Vollbereich-Konuslautsprechers mit Einpunktantrieb ist, welcher leichter ist als ein herkömmlicher Konuslautsprecher mit Einpunktantrieb und welcher kostengünstiger ist als der Planarlautsprecher SP3 mit Mehrpunktantrieb.
Zur Lösung der obigen Aufgabe der Erfindung ist, wie eine Konusmembran und eine Mittelkappe oder dergleichen, die Konusmembran, die eine Einkehlung am Verbindungspunkt mit der Mittelkappe aufweist, integral mit der Mittelkappe montiert, und eine Mehrzahl von Schwingspulen, vorzugsweise drei Schwingspulen oder mehr, ist radial entlang der Einkehlung oder am Bereich nahe der Einkehlung angeordnet, um die Membran anzutreiben.
Die Schwingspule wird durch einen abstoßenden Magnetkreis angetrieben. Ein flacher Bereich ist an der Unterseite des Einkehlungsbereichs der Membran geformt. Ein adhäsiver Rand, der am Endabschnitt einer Aufhängung, wie z.B. eines Dämpfers zum Tragen der Membran, gebildet wird, ist an den flachen Bereich angebracht. Ein gewellter Abschnitt des Dämpfers ist unter einer Kuppel positioniert.
Die Membran ist an jenem Bereich mit einer horizontalen Oberfläche versehen, wo die Schwingspule montiert ist. Ein abgeschrägter Bereich mit einem Neigungswinkel in Bezug auf die horizontale Oberfläche ist kontinuierlich mit der horizontalen Oberfläche geformt. Ein Aussparungsbereich ist in der Membran an der horizontalen Oberfläche oder am abgeschrägten Bereich geformt, und die Schwingspule ist am Aussparungsbereich angeordnet.
Ein Rand, ein Membranträger und die Aufhängung können integral geformt sein, damit das integral geformte Teil an die Membran geklebt wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1A und 1 zeigen einen Lautsprecher gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei 1A eine Draufsicht auf eine Membran und 1B eine Darstellung im Querschnitt entlang Linie A-A aus 1A ist.
2A und 2B veranschaulichen einen Lautsprecherrahmen, wobei 2A eine Draufsicht auf den Lautsprecherrahmen und 2B eine Darstellung im Querschnitt entlang Linie A-A aus 2A ist.
3A und 3B zeigen den Rahmen sowie einen Dämpferschaft und einen Magnetkreisschaft, die jeweils auf das Rahmenunterteil montiert sind, wobei 3A eine Draufsicht auf dieselben und 3B eine Darstellung im Querschnitt entlang Linie A-A aus 3A ist.
4A bis 4C erläutern den Vorgang des Montierens einer Membrananordnung des Lautsprechers auf den Rahmen, wobei 4A eine Querschnittdarstellung der Membrananordnung, 4B eine Querschnittdarstellung des Rahmens und 4C eine Querschnittdarstellung des Zustands nach Montage ist.
5 ist eine Querschnittdarstellung, welche die Montagelage eines abstoßenden Magnetkreises auf dem Magnetkreisschaft veranschaulicht.
6A und 6B zeigen einen fertiggestellten Lautsprecher, wobei 6A eine Draufsicht auf denselben und 6B eine Darstellung im Querschnitt entlang Linie A-A aus 6A ist.
7A bis 7C veranschaulichen eine weitere Ausführungsform des Lautsprechers, in der ein Rand, ein Dämpfer und ein Membranträger integral geformt sind und eine Membran auf dem Membranträger angebracht ist, wobei 7A eine Querschnittdarstellung der Membran, 7B eine Querschnittdarstellung der integralen Form aus Rand, Dämpfer und Membranträger und 7C eine Querschnittdarstellung ist, welche die Montagelage der Membran zeigt.
8A und 8B veranschaulichen einen herkömmlichen Planarlautsprecher mit Einpunktantrieb, wobei 8A eine Draufsicht auf denselben und 8B eine Darstellung im Querschnitt entlang der Linie A-A aus 8A ist.
9A und 9B zeigen einen Lautsprecher, der von den Erfindern vorgeschlagen und in der japanischen Patentanmeldung 6-147046 offenbart worden ist, wobei 9A eine Draufsicht auf denselben und 9B eine Darstellung im Querschnitt entlang Linie A-A aus 8A ist.
10A und 10B veranschaulichen einen herkömmlichen Lautsprecher, der durch Verbessern eines Planarlautsprechers mit Mehrpunktantrieb erhalten wurde, wobei 10A eine Draufsicht auf denselben und 10B eine Darstellung im Querschnitt entlang Linie A-B aus 10A ist.
11A und 11B zeigen einen herkömmlichen Konuslautsprecher mit Mehrpunktantrieb zum Antreiben einer Konusmembran an mehreren Punkten, wobei 11A eine Draufsicht auf denselben und 11B eine Darstellung im Querschnitt entlang Linie A-0-B aus 11A ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nun erfolgt die Beschreibung von Ausführungsformen eines Lautsprechers mit Blick auf 1A bis 7C. Bauteile, die jenen der anhand 8A bis 11B beschriebenen herkömmlichen Lautsprecher ähneln, sind mithilfe identischer Bezugsziffern dargestellt, und auf ihre Erläuterung wird verzichtet.
Die aus Pappe bestehende Membran 1cd mit einem Durchmesser von 107 mm besitzt im Allgemeinen die Form eines flachen W's, wie 1B zeigt. Eine Einkehlung 11 mit einer Tiefe von 10,9 mm ist an einer Position geformt, die in radialer Richtung 27,8 mm von der Mitte der Membran 1cd entfernt ist.
Ein horizontaler adhäsiver Rand 12 mit einer Breite von etwa 3 mm ist an der Einkehlung 11 geformt. Linien, welche beide Seiten des adhäsiven Rands 12 mit dem mittleren Apex und dem äußeren Apex der Membran 1cd verbinden, bilden Kurven mit einem Radius von 60 mm, der Abschnitt zwischen dem adhäsiven Rand 12 der Einkehlung 11 und dem äußeren Apex bildet einen Konus 1c, und der Abschnitt zwischen dem adhäsiven Rand 12 und dem mittleren Apex bildet eine Kuppel 1d. Der Konus 1c und die Kuppel 1d bilden eine integrale Form der Membran 1cd.
Wie in der Draufsicht aus 1A dargestellt, sind drei Schwingspulenträger 14 in einem Intervall von 120 Grad um den mittleren Umfang des adhäsiven Rands 12 der Einkehlung 11 geformt und liegen 27,8 mm von der Mitte der Membran 1cd entfernt. Jeder Schwingspulenträger 14 weist einen kreisförmigen flachen Abschnitt mit einem Durchmesser von 22 mm und ein Loch auf, das in dem flachen Abschnitt angebracht ist und einen Durchmesser (von 20,5 mm in dieser Ausführungsform) besitzt, der dem maximalen Durchmesser einer Schwingspule 2 entspricht. Wie die Querschnittdarstellung aus 1B veranschaulicht, besitzt der Schwingspulenträger 14 eine konische Schräge 13 mit einem Neigungswinkel von etwa 30 Grad, wobei sich die Schräge 13 von der äußeren Peripherie des kreisförmigen flachen Abschnitts mit einem Durchmesser von 22 mm auswärts und aufwärts erstreckt. Diese Schräge 13 formt eine Rippe der Kuppel 1d und des Konus 1c. Das Gewicht der Membran 1cd nach dem Zurichten beträgt ungefähr 2 Gramm.
Diese Membran 1cd besitzt eine gewisse Tiefe. Deshalb kann es bei einer hohen Amplitude zu einer rollenden Bewegung kommen, falls ein Rand so gestaltet wird wie der Rand 4 des von den Erfindern vorgeschlagenen Planarlautsprechers SP3 mit Mehrpunktantrieb. Um dieser rollenden Bewegung vorzubeugen, ist wie bei einem gewöhnlichen Lautsprecher ein Aufhängungsmechanismus dadurch vorgesehen, dass ein Rand 4 am äußeren Umfang der Membran und ein Dämpfer 3 an der Einkehlung 11 der Membran gebildet werden. In dieser Ausführungsform ist der im Allgemeinen als Rollrand bezeichnete Rand 4 am Außenumfang der Membran 1cd angebracht, wobei der Rand 4 eine Breite von etwa 9,5 mm, eine Höhe von 3,6 mm und einen Radius von 3,6 mm hat.
Der Dämpfer 3 besitzt einen Durchmesser von 58 mm, einen an seinem Außenumfang geformten adhäsiven Abschnitt 31 und einen gewellten Abschnitt 32, der eine Höhe von etwa 2,4 mm und eine Wellensteigung von etwa 2,8 mm aufweist. Ferner ist der Dämpfer 3 so geformt, dass der adhäsive Rand 31 und ein Teil der äußersten gewellten Fläche dem adhäsiven Rand 12 und einem Teil der Ebene der Kuppel 1d der Membran zugewandt sind. Der Dämpfer 3 ist unter der Kuppel 1d angeordnet, wie die Querschnittdarstellung aus 1B zeigt, und wenn der Rand 4 an die Membran geklebt wird, werden gleichzeitig der adhäsive Rand 31 des Dämpfers und ein Teil der äußersten gewellten Fläche an den adhäsiven Rand 12 an der Einkehlung 11 und an einen Teil der Ebene der Kuppel 1d der Membran geklebt. Falls nach dem Formen der Dämpfer 3 ohne Zurichten an die Membran geklebt wird, stören der Schwingspulenträger 14 und ein Teil des gewellten Abschnitts 32 einander. Deswegen wird dieser störende Abschnitt während der Zurichtarbeiten am Dämpfer abgeschnitten.
Die Membran 1cd mit dem daran angeklebten Rand 4 sowie mit dem daran angeklebten Dämpfer 3 und die Schwingspule 2 werden zusammengesetzt, indem sie auf einer vorbestimmten Montagevorrichtung angebracht werden. Die Schwingspule 2 besitzt einen Spuleninnendurchmesser von 20,44 mm und eine Windungsbreite von ungefähr 6 mm. Beim Anbringen der Schwingspule 2 auf der Vorrichtung wird die äußere umlaufende Oberfläche der Schwingspule 2 korrekt in den Schwingspulenträger 14 eingepasst. Deswegen werden, nachdem die Anschlussdrähte der Schwingspule 2 elektrisch verbunden worden sind, die äußere umlaufende Oberfläche der Schwingspule 2 und die Membran 1cd zusammengeklebt, um eine Membrananordnung 1A mit angebrachter Schwingspule 2 und angebrachtem Aufhängungsmechanismus (Rand 4 und Dämpfer 3) fertigzustellen.
Wie aus 2A und 2B hervorgeht, ist ein Rahmen 6, auf dem die Membrananordnung 1A montiert ist, durch Ziehen eines 1 mm starken Aluminiumblechs geformt. Der maximale Außendurchmesser eines Flanschs 61 des Rahmens 6 beläuft sich auf 158 mm und weist im Allgemeinen die gleiche Größe auf wie bei einem Rahmen, der gewöhnlich als 6,5-Inch-Rahmen bezeichnet wird. 2A zeigt, dass drei Rahmenmontagelöcher 62 mit einem Durchmesser von 5 mm im Flansch 61 in einem Intervall von 120 Grad an Positionen angebracht sind, die 71 mm von der Mitte des Rahmens 6 entfernt liegen. Wie in der Querschnittdarstellung aus 2B veranschaulicht, ist ein aufrechter Abschnitt integral mit dem Flansch 61 an dessen Außenumfang geformt. Der Innenumfang des Flanschs 61 befindet sich an einer Position, die 62 mm von der Rahmenmitte entfernt ist, und ein Rahmenunterteil 63 mit einem Durchmesser von etwa 77 mm ist an einer Montagetiefe von etwa 20 mm geformt.
Im Bereich des Rahmenunterteils 63 sind ein Loch 64 mit einem Durchmesser von 8,2 mm an der Rahmenmitte und drei Löcher 65 mit einem Durchmesser von 6,2 mm in einem Intervall von 120 Grad an Positionen angebracht, die 27,8 mm von der Mitte des Rahmens 6 entfernt liegen, wobei die drei Positionen den Positionen der Schwingspulenträger der Membrananordnung 1A entsprechen. Das Loch 64 wird zum Einführen eines Dämpferschafts 7 für den Dämpfer verwendet, und die drei Löcher 65 werden zum Einführen von Magnetkreisschäften 8 für die Magnetkreise genutzt.
Der Dämpferschaft 7 besitzt einen Durchmesser von 8 mm und eine Gesamthöhe (Länge) von 11,6 mm. Wie aus 26 ersichtlich, hat der Dämpferschaft 7 an seiner oberen Mitte einen Vorsprung 71 mit einem Durchmesser von 2 mm und einer Höhe von 1 mm und an einer Position, die 1 mm über seiner Unterseite liegt, einen Flansch 72 mit einem Durchmesser von 14 mm und einer Dicke von 2 mm. Der Magnetkreisschaft 8 verfügt über einen Durchmesser von 5,98 mm und eine Gesamthöhe (Länge) von 19,15 mm. Wie die Querschnittdarstellung aus 3B zeigt, besitzt der Magnetkreisschaft 8 einen gewundenen Abschnitt 81 mit einer Tiefe von 6 mm im oberen Mittelbereich des Schafts und ferner an einer Position, die 1 mm über seiner Unterseite liegt, einen Flansch 82 mit einem Durchmesser von 18 mm und einer Dicke von 2,15 mm. Obwohl es sich in dieser Ausführungsform beim Material der Schäfte 7 und 8 um Aluminium handelt, können in Abhängigkeit vom Design auch andere gewünschte Materialien ausgewählt werden.
Nachdem auf Acryl basierender Klebstoff b1 auf die unteren Oberflächen der Flansche 72 und 82 der Schäfte 7 und 8 und auf das Rahmenunterteil 63 am Bereich nahe der Löcher 64 und 65 zum Einführen der Schäfte 7 und 8 aufgetragen worden ist, werden die Schäfte 7 und 8 und das Rahmenunterteil 63 in engen Kontakt miteinander gebracht, und wie 3A und 3B darstellen, wird eine Positioniervorrichtung J1 um die Schäfte 7 und 8 gepasst, um die Positionen der Schäfte 7 und 8 richtig einzustellen. Nach Aushärten des Klebstoffs b1 wird die Positioniervorrichtung J1 abmontiert, so dass der Dämpferschaft 7 und der Magnetkreisschaft 8 fest auf dem Rahmenunterteil 63 angebracht sind.
Obgleich in dieser Ausführungsform die Schäfte 7 und 8 mittels Klebstoff fest angebracht werden, kann dieses Befestigen auch mithilfe anderer Mittel vorgenommen werden, z.B. durch Verpressen, Verschrauben, integrales Molding, Insert Molding und dergleichen, wobei die Auswahl nach Wunsch in Abhängigkeit vom Design erfolgen kann.
Wie aus 4A und 4B ersichtlich, werden die drei auf dem Rahmen 6 angebrachten Magnetkreisschäfte 8 in Schwingspulen-Einführvorrichtungen J2 eingeführt, die jeweils einen Außendurchmesser von 20,42 mm, einen Innendurchmesser von 6,0 mm und eine Länge von 20 mm aufweisen. Nach Auftragen von kautschukbasiertem Klebstoff b2 auf den gesamten Umfang nahe dem Innenumfang des Flanschs 62 des Rahmens 6 an einem vorbestimmten Bereich (wo der Rand angeklebt ist) und auf den gesamten Umfang nahe dem oberen Außenumfang des Dämpferschafts 7 an einem vorbestimmten Bereich (wo der Dämpfer angeklebt ist), wird der innere umlaufende Bereich der Schwingspule 2 der Membrananordnung 1A um den äußeren umlaufenden Bereich der Schwingspulen-Einführvorrichtung J2 gepasst. Deshalb werden, während die Membrananordnung 1A an einer vorbestimmten Position in Bezug auf die Magnetkreisschäfte 8 angeordnet wird, der Rand 4 und der adhäsive Rand 31 des Dämpfers 3 an den Innenumfang des Flanschs 61 und an den oberen Umfang des Dämpferschafts 71 geklebt.
Nachdem die Membrananordnung 1A an den Rahmen 6 geklebt worden ist, werden die Schwingspulen-Einführvorrichtungen J2 entfernt. In diesem Stadium werden die Magnetkreisschäfte 8 an den Mitten der Schwingspulen 2 angeordnet. Die Magnete M1 und M2 und eine mittlere Platte 5, welche die Komponenten des abstoßenden Magnetkreises darstellen, werden um den Magnetkreisschaft 8 gepasst.
Bei den Magneten M1 und M2 handelt es sich jeweils um einen Neodym-Ringmagnet mit einem Außendurchmesser von 19 mm, einem Innendurchmesser von 6 mm und einer Dicke von 8 mm. Die mittlere Platte 5 ist ein Eisenblech mit einem Außendurchmesser von 20 mm, einem Innendurchmesser von 6 mm und einer Dicke von 4 mm. Nachdem der abstoßende Magnetkreis auf dem Magnetkreisschaft 8 angebracht worden ist, kommt ein Magnetbefestigungsteil 9, z.B. wie in 5 dargestellt, zum Einsatz, um den abstoßenden Magnetkreis zuverlässig zu fixieren. Dieses Magnetbefestigungsteil 9 ist aus Aluminium, besitzt im Querschnitt allgemein die Form eines T's und weist ein im Mittelbereich angebrachtes Schraubenloch 92 auf. Spezifischerweise ist am Mittelbereich eines Ringabschnitts mit einem Durchmesser von 19 mm und einer Dicke von 2 mm ein Vorsprung 91 mit einem Durchmesser von 5,9 mm und einer Höhe von 3 mm geformt, und das Schraubenloch 92 ist im Mittelbereich angebracht.
Nachdem der Vorsprung 9 des Magnetbefestigungsteils 9 in das Loch des oberen Magnets M2 eingeführt worden ist, wie 5 zeigt, wird eine Messingschraube B mit den Maßen 4 × 10 mm in das Schraubenloch 92 gedreht. Auf diese Weise werden sowohl die Magnete M1 und M2 als auch die mittlere Platte 5 zwischen den Flansch 82 des Magnetkreisschafts 8 und das Magnetbefestigungsteil 9 gezwängt.
Im Stadium nach der Befestigung des abstoßenden Magnetkreises ergibt sich ein Abstand von etwa 0,22 mm zwischen dem Außenumfang der mittleren Platte 5 und dem Innenumfang der Schwingspule 2, so dass sich die Schwingspule 2 ungehindert bewegt, während sie angetrieben wird. Wie zuvor erläutert, lassen sich drei Antriebspunkte erhalten, da die drei Schwingspulen 2 in einem Intervall von 120 Grad entlang der Einkehlung 11 der Membran angeordnet sind.
Obgleich in dieser Ausführungsform der abstoßende Magnetkreis durch Einschrauben der Schraube B festgemacht wird, ist es offensichtlich, dass der abstoßende Magnetkreis in Abhängigkeit vom Design auch durch Kleben oder dergleichen befestigt werden kann.
Der in obiger Weise konstruierte Lautsprecher ist sehr dünn. Die elektrischen Merkmale dieses Lautsprechers wurden gemessen, und es wurde ein Wiedergabe-Frequenzband erzielt, das im Allgemeinen das gleiche ist wie jenes des gemeinhin eingesetzten Vollbereich-Konuslautsprechers mit Einpunktantrieb.
In der obigen Ausführungsform ist die vordere Form der Membran kreisförmig. Andere gewünschte Formen können in Abhängigkeit vom Design gewählt werden. Falls der Bereich der Membran 1cd verbreitert wird, lässt sich die Anzahl der abstoßenden Magnetkreise und der Schwingspulen 2 erhöhen.
Wie aus 7A bis 7C ersichtlich, können ein Rand 4, ein Dämpfer 3 und ein Membranträger 1ce integral geformt sein. In diesem Fall wird eine Membran 1cd, nachdem überflüssige Abschnitte durch eine Pressmaschine während eines Zurichtverfahrens abgeschnitten worden sind, auf dem Membranträger 1ce platziert, um die erstere auf der letzteren mittels Klebstoff oder dergleichen anzubringen. Da der Dämpfer 3 und der Rand 4 integral auf dem Membranträger 1ce geformt sind, lässt sich die Anzahl diskreter Bauteile verringern, und die Herstellungskosten können gesenkt werden. In 7B und 7C ist der Bereich nahe dem Schwingspulenträger unübersichtlich und schwer verständlich, weshalb er weggelassen wird.
Der Lautsprecheraufbau dieser Erfindung ist anwendbar auf einen Lautsprecher, der einen gewöhnlichen Magnetkreis mit einem äußeren oder inneren Magnet aufweist. Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, einen Lautsprecher dünner und leichter zu machen, und eine Schwingspule wird durch einen abstoßenden Magnetkreis angetrieben. Es ist offensichtlich, dass eine Schwingspule und ein Magnetkreis, die gemeinhin Verwendung finden, für einen Lautsprecher eingesetzt werden können, wobei keine Notwendigkeit zur Berücksichtigung der Montagetiefe oder dergleichen besteht.
Der den obigen Aufbau besitzende Lautsprecher nutzt die Membran 1cd mit einem halben Apexwinkel. Deswegen wird das Wiedergabe-Frequenzband stärker verbreitert als bei einer herkömmlichen gewöhnlichen planaren Membran 1f, und die Membran fällt leichter aus als die Membran 1f des Planarlautsprechers SP3 mit Mehrpunktantrieb, so dass die Leistung des Lautsprechers verbessert werden kann. Des Weiteren wird die Dicke (Montagetiefe) des Lautsprechers im Vergleich zu einem herkömmlichen Konuslautsprecher mit Einpunktantrieb wesentlich, nämlich um die Hälfte, verringert. Deshalb eignet sich der Lautsprecher dieser Erfindung in höchstem Maße zur Reduzierung von Dicke und Gewicht.
Spezifischerweise liegt das Gewicht der Membran 1cd mit etwa 2 Gramm gemeinhin im gleichen Bereich wie jenes der Membran 1c eines herkömmlichen gewöhnlichen Konuslautsprechers mit Einpunktantrieb, und es ist ungefähr halb so groß wie das Gewicht (von etwa 5 Gramm) der Membran 1f des von den Erfindern vorgeschlagenen Planarlautsprechers mit Mehrpunktantrieb oder niedriger.
Falls ein Magnetkreis, der genauso groß ist wie der herkömmliche Magnetkreis, zum Einsatz kommt, nimmt der Schalldruck stärker zu als bei einem herkömmlichen Lautsprecher. Deshalb besteht die Möglichkeit, einen Schalldruck von gleicher Stärke wie bei einem herkömmlichen Lautsprecher zu erhalten, selbst wenn die Größe des Magnetkreises verringert wird. Die Kosten eines für den Magnetkreis verwendeten Magnets, insbesondere die Kosten eines Neodym-Magnets, stellen einen großen Teil der Gesamtkosten eines Lautsprechers dar. Deswegen erweist sich das Verringern der Magnetgröße als sehr effizient für eine Senkung der Gesamtkosten eines Lautsprechers. Zusätzlich ist dies wirkungsvoll zur Reduzierung des Gewichts des Lautsprechers. Somit ist ein Lautsprecher realisierbar, dessen Gewicht etwa 50% geringer ist als jenes des Konuslautsprechers SP2 mit Einpunktantrieb.
Im Vergleich zum Planarlautsprecher SP3, den die Erfinder vorgeschlagen haben, oder Ähnlichem ist die Dicke des Lautsprechers dieser Erfindung annähernd die gleiche wie jene des in 10A und 10B dargestellten Planarlautsprechers SP3 mit Mehrpunktantrieb und Hilfsmembran 1s. Im Vergleich zum anhand 11A und 11B beschriebenen Konuslautsprecher SP2 mit Mehrpunktantrieb kann die Dicke des Lautsprechers dieser Erfindung im Wesentlichen halbiert oder noch stärker verringert werden, und der Lautsprecher eignet sich in höchstem Maße als fahrzeugmontierter Lautsprecher mit begrenzter Montagetiefe.
Falls der adhäsive Rand 31 des Dämpfers 3 schräg geformt ist wie die Schräge der Membran, entspricht der adhäsive Rand 31, der an einem Teil der Membran, insbesondere an der Schräge des Konus 1c oder Ähnlichem, angebracht ist, der Form der darunterliegenden Schräge, weil das Material des Dämpfers 3 flexibel ist. Deshalb vibriert der Konus 1c bei hoher Wiedergabetreue nicht, und bei einem großen Signalinput kann es zu einer rollenden Bewegung des Konus 1c kommen. Aus diesem Grund verlangt ein Lautsprecher mit Mehrpunktantrieb eine höhere Präzision als ein Lautsprecher mit Einpunktantrieb.
Allerdings ist bei der Membrangestaltung dieser Erfindung der flache Abschnitt 12 an der Unterseite der Einkehlung 11 geformt, und der adhäsive Rand 31 des Dämpfers ist an diesen flachen Abschnitt 12 geklebt. Dementsprechend kann der Dämpfer 3 mit großer Präzision an die Membran geklebt werden, so dass sich problemlos ein Lautsprecher mit Mehrpunktantrieb herstellen lässt, der qualitativ stabil ist.
Des Weiteren weist die Membran 1cd der Erfindung örtlich verschiedene Formen an jenen Bereichen auf, wo die Schwingspulen 2 angeordnet sind, die horizontalen Ebenen werden an jenen Bereichen gebildet, wo die Schwingspulen 2 an die Membran 1cd geklebt werden, und die Aussparungsabschnitte sind in der Membran 1cd an den horizontalen Ebenen, an den Schrägen 13, die sich von den horizontalen Ebenen aus erstrecken, oder an anderen Ebenen angebracht. Dementsprechend sind Rippen zwischen der Kuppel 1d und dem Konus 1c geformt, welche die mechanische Stärke der Membran 1cd vergrößern und zudem das Gewicht der Membran 1cd wirksam reduzieren.
Des Weiteren erweist sich diese Rippenstruktur als sehr wirkungsvoll beim Auftragen von Klebstoff auf den Klebebereich 14 zwischen der Schwingspule 2 und der Membran 1cd.
Beim in 11A und 116 dargestellten Konuslautsprecher SP2 mit Mehrpunktantrieb ist beispielsweise der Klebebereich zwischen der Schwingspule 2 und der Membran 1c durch das Loch festgelegt, das in eine geneigte Oberfläche der Membran 1c geschnitten ist. Deshalb ist es sehr schwer, den Klebstoff gleichmäßig in Form eines Streifens entlang dem Klebebereich aufzutragen, und die Steuerung der Düse einer Klebstoffauftragvorrichtung gestaltet sich kompliziert. Jedoch ist bei der Membrangestaltung dieser Erfindung der Klebebereich zwischen der Schwingspule 2 und der Membran 1cd durch ein kreisförmiges Loch festegelegt, das in der gleichen horizontalen Ebene ausgeschnitten ist. Dementsprechend ist eine herkömmliche gewöhnliche Auftragvorrichtung einsetzbar.
Überdies ist der adhäsive Rand 31 am Außenumfang des Dämpfers 3, der die Membran trägt, an der Einkehlung 11 der Membran positioniert, und der gewellte Abschnitt 32 des Dämpfers ist unter der Kuppel 1d positioniert. Dementsprechend kann die Größe des Rahmenunterteils 63 gegenüber jenem Fall verkleinert werden, wo der gewellte Abschnitt 32 unter dem Konus 1c platziert ist. Diese Verringerung der Größe verbessert den Raumfaktor in Richtung der Montagetiefe und erleichtert das Formen des Rahmens 6 aufgrund eines geringeren Ziehfaktors erheblich, falls das Formen durch eine Pressmaschine erfolgt.
Da der gewellte Abschnitt 32 des Dämpfers im Innern der Kuppel 1d positioniert ist, besteht, wie 7A bis 7C darstellen, die Möglichkeit, den Rand 4, den Dämpfer 3 und die Membran 1cd integral zu formen, überflüssige Abschnitte durch eine Pressmaschine während des Zurichtverfahrens zu entfernen und das integral geformte Teil mithilfe von Klebstoff oder Ähnlichem an die Membran 1cd zu kleben. Dementsprechend lassen sich der Dämpfer 3 und der Rand 4 als eine Komponente verwenden, und die Anzahl der Komponenten kann zwecks Kostensenkung reduziert werden. In 7B und 7C wird der Bereich nahe dem Schwingspulenträger weggelassen, da der Aufbau unübersichtlich und schwer verständlich ist.
Entsprechend dem Lautsprecher dieser Erfindung ist, wie eine Konusmembran und eine Mittelkappe oder dergleichen, die Konusmembran, die eine Einkehlung am Verbindungspunkt mit der Mittelkappe aufweist, integral mit der Mittelkappe angebracht, und eine Mehrzahl von Schwingspulen, vorzugsweise drei Schwingspulen oder mehr, ist radial entlang der Einkehlung oder am Bereich nahe der Einkehlung angeordnet, um die Membran anzutreiben. Demgemäß kann die Membran mit einem halben Apexwinkel benutzt werden, und das Wiedergabe-Frequenzband lässt sich stärker verbreitern als bei einer planaren Membran. Zudem ist das Gewicht der Membran stark reduzierbar, und der Schalldruck lässt sich verstärken.
Des Weiteren kann der Lautsprecher leichter und dünner gemacht werden, so dass er sich in hohem Maße als fahrzeugmontierter Lautsprecher eignet. Ferner lassen sich die Kosten senken.

Claims

Lautsprecher, aufweisend: eine Membran, die einen geneigten peripheren Membranabschnitt, einen kuppelähnlichen mittleren Membranabschnitt und einen ringförmigen eingekehlten Membranabschnitt beinhaltet, der den peripheren Membranabschnitt mit dem mittleren Membranabschnitt koppelt; Schwingspulen, die an mindestens zwei Punkten am ringförmigen eingekehlten Membranabschnitt der Membran befestigt sind; und Magnetkreis-Einheiten, die jeweils ein Magnetfeld für jede der Schwingspulen erzeugen.
Lautsprecher nach Anspruch 1, wobei jede der Magnetkreis-Einheiten zwei Magnete aufweist, die in ihren Axialrichtungen magnetisiert sind, so dass die beiden Magnete einander die gleiche magnetische Polarität zuwenden, um ein abstoßendes Magnetfeld zu erzeugen.
Lautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, der weiterhin eine Aufhängung und einen Rahmen aufweist, wobei das eine Ende der Aufhängung mit dem ringförmigen eingekehlten Membranabschnitt und das andere Ende der Aufhängung mit dem Rahmen verbunden ist.
Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der ringförmige eingekehlte Membranabschnitt einen flachen ringförmigen Ring von vorbestimmter Breite aufweist.
Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der weiterhin einen gekrümmten Rahmen und Trageständer aufweist, die im Inneren des gekrümmten Rahmens angeordnet sind, um die Magnetkreis-Einheiten zu tragen.
Lautsprecher nach Anspruch 5, wobei jede der Magnetkreis-Einheiten zwei ringförmige Magnete aufweist, die in ihren Axialrichtungen magnetisiert sind, so dass die beiden Magnete einander die gleiche magnetische Polarität zuwenden, um ein abstoßendes Magnetfeld zu erzeugen, und jeder der Trageständer durch Öffnungen der ringförmigen Magnete in einer Magnetkreis-Einheit hindurchgeht, so dass die Magnetkreis-Einheit durch den Trageständer getragen wird.