DEP0025947DA

DEP0025947DA - Procedure for the subsequent change of the lowest natural resonance frequency of loudspeaker diaphragms

Info

Publication number: DEP0025947DA
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.-Ing. Heinrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1950-11-23

Description

Die Erfindung betrifft ein sehr einfach durchzuführendes Verfahren zur nachträglichen Änderung der tiefsten Eigenresonanzfrequenz von Lautsprechermembranen bei fertig zusammengebauten Lautsprechern.The invention relates to a method that is very easy to carry out for subsequently changing the lowest natural resonance frequency of loudspeaker diaphragms in the case of fully assembled loudspeakers.

Bekanntlich werden die konischen Lautsprechermembranen, insbesondere bei sogen. Tauchspulsystemen aus Papiermasse gegossen und besitzen eine relativ hohe Steifigkeit in ihrem schwingenden Teil. Am unteren, konisch verengten Teil ist die eigentliche Tauchspule befestigt, durch welche die verstärkten tonfrequenten elektrischen Ströme fliessen. Diese Tauchspule befindet sich in einem sehr starken magnetischen Feld und bringt, sobald sie von den verstärkten tonfrequenten Wechselströmen durchflossen wird, die Lautsprechermembran zum kräftigen Schwingen. Am offenen, konisch erweiterten Teil ist diese Lautsprechermembran derart umgebogen, dass ein flacher Ring entsteht, dessen ebene senkrecht zur Achse des Lautsprecherkonus steht. Dieser flache Ring dient nun zur Befestigung der Membran am Lautsprecherchassis.As is known, the conical speaker diaphragms, especially when absorbed. Plunger coil systems are cast from paper pulp and have a relatively high rigidity in their oscillating part. The actual moving coil through which the amplified audio-frequency electrical currents flow is attached to the lower, conically narrowed part. This moving coil is in a very strong magnetic field and, as soon as the amplified audio-frequency alternating currents flow through it, causes the loudspeaker membrane to vibrate vigorously. At the open, conically widened part, this loudspeaker membrane is bent in such a way that a flat ring is created, the plane of which is perpendicular to the axis of the loudspeaker cone. This flat ring is now used to attach the membrane to the loudspeaker chassis.

Es hat sich nun gezeigt, dass zwischen dem Befestigungsring und dem schwingenden, konischen Teil der Membran ein elastisches Zwischenglied vorgesehen sein muss, da sonst die Eigenresonanzfrequenz des Lautsprechers sehr hoch liegen würde, sodass die tiefen Frequenzen sehr schlecht oder überhaupt nicht wiedergegeben werden. Man hat daher früher zur Erzielung eines elastischen Zwischengliedes einen ringförmigen Streifen aus weichem Material - z.B. aus Leder, Filz o.dgl. - zwischen den schwingenden und den nicht schwingenden Teil der Membran eingefügt. Auch hat man den ringförmigen Rand dünner gehalten als den übrigen Teil der Membran. Diese bekannten Verfahren verursachen jedoch einen nicht unerheblichen Aufwand, wenn auch ihr Zweck einer Senkung der Eigenresonanzfrequenz des Lautsprechers im allgemeinen erreicht wurde. Ferner kommt noch hinzu, dass auch bei dieser Fertigungsart die Eigenresonanzfrequenz des einmal fertig zusammengebauten Lautsprechers festlag und nachträglich nicht mehr geändert werden konnte. Man musste es daher bisher in Kauf nehmen, dass jeder einzelne Lautsprecher trotz sorgfältiger und gleichmässiger Fertigung seine spezifische Eigenresonanzfrequenz aufweist, die gegenüber der Eigenresonanzfrequenz eines zweiten Lautsprechers gleicher Fertigung oft nicht unwesentlich abweicht. Man war daher bisher gezwungen, wenn man Lautsprecher von möglichst tiefer und etwa gleicher Eigenresonanzfrequenz benötigte - z.B. für Theater, Kinos etc. - aus einer grösseren Anzahl von fertigen Lautsprechern die zueinander passenden auszusuchen.It has now been shown that an elastic intermediate member must be provided between the fastening ring and the vibrating, conical part of the membrane, otherwise the natural resonance frequency of the loudspeaker would be very high, so that the low frequencies are reproduced very poorly or not at all. For this reason, an annular strip of soft material - e.g. leather, felt or the like - used to be used to achieve an elastic intermediate link. - inserted between the vibrating and the non-vibrating part of the membrane. The annular rim has also been kept thinner than the rest of the membrane. However, these known methods cause a not inconsiderable effort, even if their purpose of lowering the natural resonance frequency of the loudspeaker has generally been achieved. Furthermore, with this type of production, too, the natural resonance frequency of the loudspeaker, once assembled, was fixed and could not be changed afterwards. So far, you have had to accept that, despite careful and uniform manufacture, each individual loudspeaker has its own specific natural resonance frequency, which often differs not insignificantly from the natural resonance frequency of a second loudspeaker of the same manufacture. So up to now, if you needed speakers with the lowest possible and approximately the same natural resonance frequency - e.g. for theaters, cinemas, etc. - you had to choose the matching speakers from a large number of ready-made speakers.

Alle diese Schwierigkeiten werden durch das erfindungsgemässe, äusserst einfache Verfahren behoben, welches gestattet, bei einem fertig zusammengebauten Lautsprecher die Eigenresonanzfrequenz noch nachträglich wesentlich zu ändern, insbesondere wesentlich herabzusetzen. Dies geschieht gemäss der Erfindung in der Weise, dass nach Anfeuchtung des elastischen Zwischengliedes zwischen dem schwingenden und dem nicht schwingenden Teil der Lautsprechermembran eines fertig zusammengebauten Lautsprechers mit einer relativ rasch verdampfenden Flüssigkeit - z.B. Spiritus oder gegebenenfalls Wasser - die Lautsprechermembran mittels einer dem Lautsprecher zugeführten niedrigen Wechselstromfrequenz von beispielsweise 50 Per./sek. so lange in Schwingungen versetzt wird, bis die Flüssigkeit restlos verdampft ist.All of these difficulties are eliminated by the extremely simple method according to the invention, which allows the natural resonance frequency of a fully assembled loudspeaker to be changed significantly later, in particular to be significantly reduced. According to the invention, this is done in such a way that after moistening the elastic intermediate member between the vibrating and the non-vibrating part of the loudspeaker diaphragm of a fully assembled loudspeaker with a relatively rapidly evaporating liquid - e.g. alcohol or possibly water - the loudspeaker diaphragm by means of a low volume supplied to the loudspeaker AC frequency of, for example, 50 per./sec. until the liquid has completely evaporated.

Will man die Eigenresonanzfrequenz eines Lautsprechers noch nachträglich - also nach seinem Zusammenbau - erhöhen, so wird gemäss dem weiteren Vorschlag der Erfindung das elastische Zwischenglied zwischen dem schwingenden und dem nicht schwingenden Teil der Lautsprechermembran mit einer Schellack- oder Nitroharzlösung o.dgl. bestrichen. Bis zur vollständigen Trocknung dieser Lösung findet keine Erregung der Lautsprechermembran statt. Durch diese letztere Behandlung des elastischen Zwischengliedes erlangt dieses eine höhere Steifigkeit, sodass hierdurch die Eigenresonanzfrequenz des Lautsprechers erhöht wird. Man kann also durch das erfindungsgemässe Verfahren die Eigenresonanzfrequenz eines Lautsprechers auch nach dessen Zusammenbau in einfachster Weise sowohl erniedrigen als auch erhöhen.If you want to increase the natural resonance frequency of a loudspeaker later - after its assembly -, according to the further proposal of the invention, the elastic intermediate member between the vibrating and the non-vibrating part of the loudspeaker diaphragm with a shellac or nitro resin solution or the like. coated. There is no excitation of the loudspeaker membrane until this solution is completely dry. This latter treatment of the elastic intermediate member gives it a higher rigidity, so that the natural resonance frequency of the loudspeaker is increased as a result. With the method according to the invention, the natural resonance frequency of a loudspeaker can thus be both reduced and increased in the simplest manner, even after it has been assembled.

Diese Behandlung des elastischen Zwischengliedes erfolgt entlang dem nicht schwingenden Teil der Lautsprechermembran und zwar konzentrisch zu ihm.This treatment of the elastic intermediate member takes place along the non-vibrating part of the loudspeaker diaphragm, concentric to it.

Bekanntlich wird der untere, konisch verengte Teil der Lautsprechermembran durch eine sogen. Spinne aus Hartfasergewebe o.dgl., also aus einem Stoff von grosser innerer Dämpfung, oder durch eine sogen. Zentriermembran gehalten. Diese Zentriermembran besteht aus dem gleichen Stoff wie die eigentliche Lautsprechermembran. Sie ist mit ihrem äusseren Rand fest eingespannt und ist in ihrer Mitte mit dem unteren, konisch verengten Teil der Lautsprechermembran fest verbunden. Es ergibt sich hier also die gleiche Aufgabe, eine Möglichkeit zur nachträglichen Aendereung der Steifigkeit für das elastischeAs is known, the lower, conically narrowed part of the speaker diaphragm is absorbed by a. Spider made of hard fiber fabric or the like., So made of a material of great internal damping, or by a so-called. Centering membrane held. This centering membrane is made of the same material as the actual speaker membrane. It is firmly clamped at its outer edge and is firmly connected in its center to the lower, conically narrowed part of the loudspeaker membrane. The same task arises here, a possibility to subsequently change the stiffness for the elastic

Zwischenglied zwischen dem schwingenden und dem nicht schwingenden Teil der Zentriermembran zu schaffen. Dies geschieht gemäss der Erfindung in der oben für die eigentliche Lautsprechermembran dargelegten Weise.To create an intermediate link between the vibrating and the non-vibrating part of the centering membrane. According to the invention, this takes place in the manner set out above for the actual loudspeaker membrane.

In der Zeichnung ist beispielsweise zur Erläuterung des erfindungsgemässen Verfahren eine konische Lautsprechermembran im Schnitt gezeigt. Es sei jedoch ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das erfindungsgemässe Verfahren auch für ebene oder gebogene Membranen aus saugfähigen Stoffen Geltung hat.In the drawing, for example, to explain the method according to the invention, a conical loudspeaker diaphragm is shown in section. However, it should be expressly pointed out that the method according to the invention also applies to flat or curved membranes made of absorbent materials.

Die in der Zeichnung dargestellte Lautsprechermembran besteht aus dem konischen, schwingen Teil 1, der an seinem oberen, offenen Rande derart umgebogen ist, dass ein Ring 3 entsteht, der zur festen Einspannung der Membran im Lautsprecherchassis dient. Zwischen diesem nicht mitschwingenden Teil 3 und dem schwingenden Teil 1 ist ein mehr oder weniger elastisches Glied 2 vorhanden, das mit dem Teil 1 und Teil 3 ein einziges zusammenhängendes Stück bildet und wie diese aus dem gleichen Werkstoff - z.B. Papiermasse - besteht. Zur Schaffen einer gewissen, wenn auch geringen Elastizität weist dieses Zwischenglied 2 konzentrisch verlaufende Sicken auf. Am unteren verengten Teil des Konus ist die Tauchspule 7 befestigt, die durch die Zentriermembran 4, 5, 6 gegenüber dem Polschuh des Lautsprechermagneten - in der Zeichnung nicht dargestellt - genau zentriert ist.The loudspeaker diaphragm shown in the drawing consists of the conical, swinging part 1, which is bent over at its upper, open edge in such a way that a ring 3 is formed, which is used to firmly clamp the diaphragm in the loudspeaker chassis. Between this non-oscillating part 3 and the oscillating part 1 there is a more or less elastic member 2, which forms a single coherent piece with part 1 and part 3 and, like these, is made of the same material - e.g. paper pulp. In order to create a certain, albeit low, elasticity, this intermediate member 2 has concentrically extending beads. The plunger coil 7 is attached to the lower narrowed part of the cone and is precisely centered by the centering membrane 4, 5, 6 with respect to the pole piece of the loudspeaker magnet - not shown in the drawing.

Ein derartiger Lautsprecher besitzt eine Eigenresonanzfrequenz, die entsprechend den gegebenen Zufälligkeiten in der Fertigung etwa zwischen 80 - 120 Hertz liegen. Die genaueA loudspeaker of this type has a natural resonance frequency which, depending on the given randomness in production, is approximately between 80 and 120 Hertz. The exact

Eigenresonanzfrequenz kann erst nach Fertigstellung des Lautsprechers ermittelt werden. Will man diese Eigenresonanz nachträglich herabsetzen, ohne die oben erwähnten Hilfsmittel - z.B. elastisches Zwischenglied aus Leder, Filz o.dgl. - zwischen dem schwingenden Konus 1 und dem nicht mitschwingenden Befestigungsring 3 einfügen zu müssen, so kann dies erfindungsgemäss durch Anfeuchten des Zwischengliedes 2 am fertig gestellten Lautsprecher mittels einer verdampfenden Flüssigkeit - z.B. Spiritus o.dgl. - erreicht werden, indem nach der Anfeuchtung des Zwischengliedes der Lautsprecher mittels einer ihm zugeführten Wechselstromfrequenz von etwa 50 Hertz so lange erregt wird, bis die Flüssigkeit restlos verdunstet ist. Hierbei wird das Zwischenglied 2 gewissermassen weichgeknetet, wodurch die Eigenresonanzfrequenz des Lautsprechers auf weniger als 50 Hertz herabgesetzt werden kann.The natural resonance frequency can only be determined after the loudspeaker has been completed. If you want to reduce this natural resonance afterwards, without the aids mentioned above - e.g. elastic intermediate link made of leather, felt or the like. - To have to insert between the vibrating cone 1 and the non-vibrating fastening ring 3, this can be done according to the invention by moistening the intermediate member 2 on the finished loudspeaker by means of an evaporating liquid - e.g. alcohol or the like. - Can be achieved in that after the intermediate member has been moistened, the loudspeaker is excited by means of an alternating current frequency of about 50 Hertz supplied to it until the liquid has completely evaporated. Here, the intermediate member 2 is to a certain extent kneaded soft, whereby the natural resonance frequency of the loudspeaker can be reduced to less than 50 Hertz.

In der gleichen Weise wird auch die Zentriermembran des Lautsprechers behandelt, wobei das Zwischenglied 4 ebenfalls angefeuchtet wird. Es ist lediglich darauf zu achten, dass die Befestigungsränder 3 der Lautsprechermembran 1 bzw. der Rad 5 und der schwingende Teil 1 bzw. Teil 6 nicht unnötigerweise angefeuchtet werden.The centering membrane of the loudspeaker is treated in the same way, the intermediate member 4 also being moistened. It is only necessary to ensure that the fastening edges 3 of the loudspeaker membrane 1 or the wheel 5 and the vibrating part 1 or part 6 are not unnecessarily moistened.

Die Vorteile des erfindungsgemässen Verfahrens sind ohne weiteres zu erkennen. Zunächst kann das vorgeschlagene Verfahren, wie bereits dargelegt, an fertig zusammengebauten Lautsprechern angewendet werden. Ferner fälle die umständliche und kostspielige Zwischenfügung eines elastischen Gliedes aus Leder, Filz o.dgl. zwischen den schwingenden und nicht schwingenden Teilen des Lautsprechers fort. Ausserdem verträgt der die erfindungsgemäss behandelte Membran wesentlich grössere Amplituden, d.h. grössere Lautstärken und weist gegenüber den üblichen Membranen eine grössere Lebensdauer auf.The advantages of the method according to the invention are readily apparent. First of all, as already explained, the proposed method can be used on fully assembled loudspeakers. Furthermore, the cumbersome and expensive interposition of an elastic member made of leather, felt or the like falls. between the vibrating and non-vibrating parts of the speaker. In addition, the the membrane treated according to the invention has significantly larger amplitudes, i.e. greater loudnesses, and has a longer service life than conventional membranes.

Claims

1) Method for the subsequent change of the lowest natural resonance frequency of loudspeaker diaphragms, characterized in that the elastic intermediate member (2) between the vibrating (1) and the non-vibrating part (3) of the loudspeaker diaphragm of a fully assembled loudspeaker either with a relatively rapidly evaporating liquid - eg alcohol or water - or with a shellac-nitro resin solution or the like. is coated, and that when using a liquid that evaporates relatively quickly, the loudspeaker membrane is caused to vibrate by means of a low alternating current frequency of, for example, 50 per second fed to the loudspeaker, until the liquid has completely evaporated, while when using a shellac or nitro resin solution or the like. like no excitation of the loudspeaker membrane takes place until the applied solution is completely dry.

2) Method according to claim 1, characterized in that the treatment of the elastic intermediate member (2) takes place concentrically along the non-vibrating part (3) of the loudspeaker diaphragm.

3) Method according to claim 1 and 2, characterized in that the elastic intermediate member (4) arranged between the vibrating (6) and the non-vibrating part (5) at the lower end of the conical loudspeaker diaphragm is treated in the same way as the loudspeaker diaphragm .