EP0366693A1 - Membran für einen lautsprecher - Google Patents

Membran für einen lautsprecher

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EP0366693A1
EP0366693A1 EP88905783A EP88905783A EP0366693A1 EP 0366693 A1 EP0366693 A1 EP 0366693A1 EP 88905783 A EP88905783 A EP 88905783A EP 88905783 A EP88905783 A EP 88905783A EP 0366693 A1 EP0366693 A1 EP 0366693A1
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EP
European Patent Office
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membrane
film
bead
loudspeaker
approximately
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Pending
Application number
EP88905783A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Karl-Heinz Thiele
Jürgen Ehmann
Klaus Harbarth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Elektrotechnik Ehmann GmbH
EWD Electronic-Werke Deutschland GmbH
Original Assignee
Elektrotechnik Ehmann GmbH
EWD Electronic-Werke Deutschland GmbH
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Publication date
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04Plane diaphragms
    • H04R7/06Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers
    • H04R7/10Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers comprising superposed layers in contact
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    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
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    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/26Damping by means acting directly on free portion of diaphragm or cone
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04R2307/00Details of diaphragms or cones for electromechanical transducers, their suspension or their manufacture covered by H04R7/00 or H04R31/003, not provided for in any of its subgroups
    • H04R2307/029Diaphragms comprising fibres

Definitions

  • the membrane is connected to the voice coil at its rear end and to the loudspeaker basket via a centering membrane and to the loudspeaker basket at its front end via a bead.
  • the centering diaphragm and the bead cause the diaphragm to move as freely as possible in the axial direction of the loudspeaker to generate the sound pressure, but is guided in the radial direction of the loudspeaker, i.e. makes practically no movement in this direction or if possible.
  • the membrane must be connected to the bead at its front circumferential edge.
  • the sound quality of a loudspeaker depends, among other things, on the perfect functioning of the centering membrane and the bead, and on the behavior of the membrane itself.
  • the object of the invention is to design the membrane for a loudspeaker in such a way that, on the one hand, the outlay for gluing the membrane to the bead is reduced and the sound quality of the loudspeaker is increased.
  • the two foils which together form the membrane therefore each perform different tasks.
  • the first film which preferably consists of polycarbonate and has a relatively high modulus of elasticity, takes on the task of stabilizing the membrane. It thus gives the membrane the one distortion-free reproduction necessary rigidity.
  • the second, laminated film is designed as a thermal polyurethane film and serves to dampen partial vibrations of the membrane. Compared to the first film, it has a much smaller modulus of elasticity.
  • the second, thermal film preferably also extends over the outer edge region of the membrane and can therefore advantageously also be used to simplify the adhesive process of the bead with the membrane.
  • the thermal second film then serves in the area of the membrane to dampen the partial vibrations and in the edge area additionally for a heat sealing process or a hot pressing process for fastening the bead on the membrane.
  • the membrane according to the invention is particularly suitable for a cone speaker for a television receiver.
  • Fig. 1 shows the structure of a cone speaker
  • Fig. 2 shows a section of Fig. 1 at "A”
  • Fig. 3 shows another design of diaphragm and bead at "B”.
  • the centering membrane 4 and the bead 6 are by a heat sealing process, a hot pressing process or connected to the edge of the membrane 5 by ultrasonic welding.
  • the inner edge of the centering membrane 4 is connected to the voice coil 3 and the outer edge of the bead 6 to the basket 1.
  • the membrane 5 shows the structure of the membrane 5.
  • the membrane 5 consists of a first film 5a of relatively large thickness of approximately 250 ⁇ m made of polycarbonate with an elastic modulus of approximately 2 ⁇ 10 3 N / mm 2 .
  • the second film 5b is evaporated onto the front side, that is to say the surface of the film 5a pointing in the direction of sound emission.
  • the film 5b is a thermal polyurethane film with a thickness of approximately 50 ⁇ m and an elastic modulus of 10 to 500 N / mm 2 .
  • the second film 5b essentially serves to dampen the partial vibrations of the membrane 5 in the upper edge region and at the same time to produce the adhesive process between the bead 6 and the membrane 5.
  • the starting material for the membrane i.e. 2 has a large curvature for a deep-drawing process and is therefore particularly suitable for cone membranes.
  • Fig. 1 it is assumed that the membrane 5 is connected to the bead 6.
  • This connection can preferably be made by a hot gluing process or a hot pressing process using the thermal layer 5b or by ultrasonic welding. Such a method is described in the earlier patent application P 36 20 889.2.
  • the membrane 5 can also be connected to the centering membrane 4.
  • the membrane 5 and the bead 6 are made of the same continuous material and are made in one operation by deep drawing from a large area material with the two foils 5a and 5b.
  • large panels with a width of approximately 1.2 m are used the two films 5a and 5b produced by lamination.
  • the film 5b which is generally thinner, can also be rolled onto the thicker film 5a. The ratio between the thickness D of the film 5a and the thickness d of the film 5b can influence the sound behavior of the loudspeaker provided with the membrane 5 as required.
  • the thickness D of the film 5a is, for example, 200 ⁇ m ⁇ 40 ⁇ m and the thickness d of the film 5b is 100 ⁇ m ⁇ 50 ⁇ m. In extreme cases, the thickness ratio D / d can also be on the order of 1.
  • the total thickness (D + d) in the area of the bead 6 can be smaller than in the area of the membrane 5, the thickness ratio D / d for membrane 5 and bead 6 preferably being the same.

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Description

Membran für einen Lautsprecher
Bei einem Konuslautsprecher ist die Membran an ihrem rückwär¬ tigen Ende mit der Schwingspule und über eine Zentriermem¬ bran mit dem Lautsprecherkorb und an ihrem vorderen Ende über eine Sicke mit dem Korb des Lautsprechers verbunden. Die Zentriermembran und die Sicke bewirken, daß die Membran sich in Axialrichtung des Lautsprechers zur Erzeugung des Schalldruckes möglichst ungehindert bewegen kann, jedoch in Radialrichtung des Lautsprechers geführt ist, d.h. in dieser Richtung praktisch oder möglichst keine Bewegung ausführt. Die Membran muß dabei an ihrem vorderen umlaufenden Rand mit der Sicke verbunden werden.
Die Klangqualität eines Lautsprechers ist dabei unter ande¬ rem von der einwandfreien Funktion der Zentriermembran und der Sicke sowie von dem Verhalten der Membran selbst abhän¬ gig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Membran für einen Lautsprecher so auszubilden, daß einerseits der Auf¬ wand für das Verkleben der Membran mit der Sicke verringert und die Klanggualität des Lautsprechers erhöht wird.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Er¬ findung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Bei der erfindungsgemäßen Lösung erfüllen somit die beiden Folien, die zusammen die Membran bilden, je für sich unter¬ schiedliche Aufgaben. Die erste, vorzugsweise aus Polycarbon- at bestehende Folie mit einem relativ hohen Elastizitätsmo¬ dul übernimmt dabei die Aufgabe der notwendigen Formstabili¬ sierung der Membran. Sie gibt somit der Membran die für eine verzerrungsfreie Wiedergabe notwendige Steifigkeit. Die zwei¬ te, kaschierte Folie ist als thermische Polyurethan-Folie ausgebildet und dient zur Bedämpfung von Partialschwingungen der Membran. Sie hat gegenüber der ersten Folie einen wesent¬ lich kleineren Elastizitätsmodul. Durch diese Zweilagen-Mem- bran können die Anforderungen einerseits an die Formstabili¬ tät der Membran und andererseits an die Bedämpfung der Par¬ tialschwingungen derart erfüllt werden, daß die Klangquali¬ tät des Lautsprechers erhöht wird. Die zweite, thermische Folie erstreckt sich vorzugsweise auch über den äußeren Rand¬ bereich der Membran und kann daher in vorteilhafter Weise zur Vereinfachung des Klebevorganges der Sicke mit der Mem¬ bran zusätzlich mit herangezogen werden. Die thermische zwei¬ te Folie dient dann im Bereich der Membran zur Bedämpfung der Partialschwingungen und im Randbereich zusätzlich für einen Heißsiegelvorgang oder einen Heißpreßvorgang zur Befe¬ stigung der Sicke an der Membran. Die erfindungsgemäße Mem¬ bran ist insbesondere geeignet für einen KonuslautSprecher für einen Fernsehempfänger.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung an Ausführungsbei- spielen erläutert. Darin zeigen
Fig. 1 den Aufbau eines Konuslautsprechers, Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Fig. 1 bei "A" und Fig. 3 eine andere Ausbildung von Membran und Sicke bei "B".
Fig. 1 zeigt einen Lautsprecher mit dem Korb 1, dem Magneten 2 , der Schwingspule 3, der Zentriermembran 4, der konusförmi- gen Membran 5 und der Sicke 6. Die Zentriermembran 4 und die Sicke 6 sind durch einen HeißSiegelvorgang, einen Heißpre߬ vorgang oder durch Ultraschallschweißen jeweils mit dem Rand der Membran 5 verbunden. Der innere Rand der Zentriermembran 4 ist mit der Schwingspule 3 und der äußere Rand der Sicke 6 mit dem Korb 1 verbunden.
Fig. 2 zeigt den Aufbau der Membran 5. Die Membran 5 besteht aus einer ersten Folie 5a relativ großer Dicke von etwa 250 μm aus Polycarbonat mit einem Elastizitätsmodul von etwa 2xl03 N/mm2. Auf die Vorderseite, also die in Schallabstrahl¬ richtung weisende Oberfläche der Folie 5a ist die zweite Fo¬ lie 5b aufgedampft. Die Folie 5b ist eine thermische Polyure¬ than-Folie mit einer Dicke von ca 50 μm und einem Elastizi¬ tätsmodul von 10 ... 500 N/mm2. Die zweite Folie 5b dient im wesentlichen zur Bedämpfung der Partialschwingungen der Mem¬ bran 5 im oberen Randbereich und gleichzeitig zur Herstel¬ lung des Klebevorganges zwischen der Sicke 6 und der Membran 5.
Das Ausgangsmaterial für die Membran, d.h. eine Folie gemäß Fig. 2, hat eine große Wδlbfähigkeit für einen Tiefziehvor- gang und ist daher insbesondere für Konusmembranen geeignet.
In Fig. 1 ist angenommen, daß die Membran 5 mit der Sicke 6 verbunden ist. Diese Verbindung kann vorzugsweise durch ei¬ nen Heißklebevorgang oder einen Heißpreßvorgang unter Ausnut¬ zung der thermischen Schicht 5b oder durch Ultraschallschwei¬ ßen erfolgen. Ein derartiges Verfahren ist beschrieben in der älteren Patentanmeldung P 36 20 889.2. Auf gleiche Weise kann die Membran 5 auch mit der Zentriermembran 4 verbunden werden.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Membran und der Sicke 6. Im Gegensatz zu Fig. 1 bestehen Membran 5 und Sicke 6 aus dem gleichen durchgehenden Material und sind in einem Arbeitsvorgang durch Tiefziehen aus einer großflächigen Mate¬ rial mit den beiden Folien 5a und 5b hergestellt. Dazu wer¬ den z.B. große Platten mit einer Breite von etwa 1,2 m mit den beiden Folien 5a und 5b durch Aufkaschieren hergestellt. Die im Regelfall dünnere Folie 5b kann auch auf die dickere Folie 5a aufgewalzt sein. Durch das Verhältnis zwischen der Dicke D der Folie 5a und der Dicke d Folie 5b kann das Klang¬ verhalten des mit der Membran 5 versehenden Lautsprechers je nach Bedarf beeinflußt werden. Die Dicke D der Folie 5a be¬ trägt z.B. 200 μm ± 40 μm und die Dicke d der Folie 5b 100 μm ± 50 μm. Das Dickenverhältnis D/d kann also im Extremfall auch in der Größenordnung von 1 liegen.
Durch den Tiefziehvorgang kann die Gesamtdicke (D + d) im Be¬ reich der Sicke 6 kleiner sein als im Bereich der Membran 5, wobei vorzugsweise das Dickenverhältnis D/d bei Membran 5 und Sicke 6 gleich ist.

Claims

- -Patentansprüche
1. Membran für einen Lautsprecher, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) aus einer ersten, zur Formstabili¬ sierung dienenden Kunststoffolie (5a) und auε einer dar¬ auf aufgebrachten zweiten, zur Bedämpfung von Partial¬ schwingungen dienenden Kunststoffolie (5b) besteht.
2. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Folie (5a) aus Polycarbonat besteht.
3. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Folie (5b) auε Polyurethan besteht.
4. Membran nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der E-Modul der ersten Folie (5a) etwa 2'103 N/mm2 und der E-Modul der zweiten Folie (5b) etwa 10-500 N/mm2 beträgt.
5. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Folie (5b) nur auf die vordere, in Abstrahl- richtung weisende Oberfläche der Membran (5) aufge¬ bracht ist.
6. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran in einem Arbeitvorgang aus einem fertigen, großflächigen, beide Folien (5a, 5b) enthaltenden Mate¬ rial durch Tiefziehen hergestellt ist.
7. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Folie (5a) eine Dicke (D) von ca 200 μm
± 40 μm und die zweite Folie (5b) eine Dicke (d) von ca 100 μm ± 5C um aufweist.
8. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) und die Sicke (6) durchgehend aus dem¬ selben Material durch einen Tiefziehvorgang hergestellt sind (Fig. 3) .
9. Schwingeinsatz für einen Lautsprecher mit einer Schwin¬ gspule (3), einer Zentriermembran (4), einer Sicke (6) und einer Membran (5) nach einem oder mehreren der An¬ sprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicke (6) auε thermoplastischem Poly rethan besteht.
10. Schwingeinsatz nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) mit der Sicke (6) durch einen Hei߬ klebevorgang, einen Heißpreßvorgang oder durch Ultra¬ schallschweißen verbunden ist.
11. Lautsprecher mit einer Membran (5) oder einem Schwin¬ geinsatz nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 - 10.
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