EP0477500B1 - Lautsprechermembran für Konuslautsprecher - Google Patents

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EP0477500B1
EP0477500B1 EP91112850A EP91112850A EP0477500B1 EP 0477500 B1 EP0477500 B1 EP 0477500B1 EP 91112850 A EP91112850 A EP 91112850A EP 91112850 A EP91112850 A EP 91112850A EP 0477500 B1 EP0477500 B1 EP 0477500B1
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EP
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diaphragm
collar
bead
cone
loudspeaker
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Bernhard Puls
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Nokia Deutschland GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/12—Non-planar diaphragms or cones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00—Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/16—Mounting or tensioning of diaphragms or cones
    • H04R7/18—Mounting or tensioning of diaphragms or cones at the periphery
    • H04R7/20—Securing diaphragm or cone resiliently to support by flexible material, springs, cords, or strands

Definitions

  • the invention is concerned with improving the stability of loudspeaker membranes for cone loudspeakers.
  • These speakers usually have a - multi-part - magnetic pot on the bottom a conical speaker basket with the end, which has the smaller diameter.
  • a conical membrane is also arranged in the loudspeaker basket. This membrane is connected to the end, which has the larger diameter, to the end of the speaker cage, which has the larger diameter.
  • the connection is usually taken over by a bead made of elastic material attached to the membrane and the speaker cage.
  • a tubular piece is attached, which is wrapped with the voice coil.
  • This tubular arrangement hereinafter referred to only as a voice coil bobbin - protrudes into the magnetic pot and at the same time surrounds the free end of the pole core arranged at the bottom of the magnetic pot.
  • At least one centering membrane is arranged between the voice coil bobbin and the loudspeaker basket and holds the voice coil bobbin centrally in the magnet pot in every operating state of the loudspeaker.
  • the end of the membrane which has the smaller diameter, can be covered with a dust protection cap on the side facing away from the magnetic pot.
  • the material from which the diaphragm is usually made for cone loudspeakers is so-called and widely known cone paper. To reduce natural vibrations, this material can have admixtures of long-fiber materials and / or plastic coatings. Membranes made entirely of plastic are also known in cone loudspeakers.
  • reinforcement rings can be provided on the inner surface of the diaphragm, for example, to improve the torsional stiffness or to reduce the natural vibrations (see also "Funkschau", supra). Although the latter measure improves the rigidity of the membrane, the attachment of reinforcing rings is generally considered disadvantageous by the person skilled in the art. This is because the requirement for the loudspeaker diaphragm is to keep the mass of the vibrating components as low as possible.
  • a loudspeaker in which the conical membrane, which has the larger of the two diameters, is provided with a circumferential collar at its end.
  • this document is concerned with suppressing the swinging of semicircular beads and improving the dimensional stability of such beads.
  • a circular bead filled with air So that a stable connection between the conical membrane and the tubular bead can be produced, ie a merely tangential connection between the membrane and the circumference of the tubular bead is avoided, the circumferential collar of the membrane is used as a fastening edge.
  • the bead is semicircular and is connected to the membrane so that the collar of the membrane cantilever partially covers the curvature of the bead and the collar of the membrane and the curvature of the bead have a mutual distance.
  • an imaginary straight line through the two base points P of the circular arc includes an angle ⁇ of less than 180 ° with the outer contour of the membrane.
  • the membrane and the collar are formed as a one-piece component according to claim 4, this has the advantage that a separate connection of the membrane and the collar can be omitted.
  • the one-piece compared to the multi-piece design of the membrane including the collar is associated with a further weight saving.
  • FIG. 1 shows a cone loudspeaker 10.
  • the magnetic pot 11 of the cone loudspeaker 10 is essentially formed by a permanent magnet 12 in the form of a ring.
  • One circular surface of the permanent magnet 12 is provided with a disk-shaped pole plate 13 which closes the inner diameter of the permanent magnet 12.
  • the other annular surface of the permanent magnet 12 is provided with an annular pole plate 14, the inner diameter of this pole plate 14 being reduced compared to the inner diameter of the permanent magnet 12.
  • a circular pole core 16 is placed on the bottom 15 of the pole plate 13 centered on the inner lateral surfaces of the permanent magnet 12 and the further pole plate 14 and at a distance from them.
  • a cone-shaped loudspeaker basket 17 adjoins the surface of the pole plate 14, which faces away from the permanent magnet 12, the end of the loudspeaker basket 17, which has the smaller diameter, being connected to the pole plate 14.
  • a conical membrane 18 is inserted into the loudspeaker basket 17.
  • the ends of the membrane 18 and the loudspeaker basket 17, which each have the larger diameter, are continuously connected to one another by an intermediate bead 19 which is glued to the membrane 18 and the loudspeaker basket 17.
  • the transition area from the membrane 18 to the bead 19 is illustrated in more detail in FIG. 2. As this figure reveals, not only the membrane 18 and the bead 19 overlap in the adhesive area 20, but the membrane 18 is extended to below the curvature 21 of the bead 19.
  • the depth t, with which the collar 22 subjects the curvature 21 of the bead 19, is 2/3 of the clear width b of the curvature 21 of the bead 19.
  • the collar 22 does not necessarily have to have an only angled end region 23. Rather, in another exemplary embodiment (not shown), the collar 22 can connect directly at the point at an angle to the jacket contour of the membrane 18 at which the curvature 21 of the bead 19 extends in an arc shape in the direction of the loudspeaker basket 17 following the adhesive region 20.
  • the tubular voice coil former 24 is attached at the end with the smaller diameter of the conical membrane 18, as shown in FIG. 1, the tubular voice coil former 24 is attached.
  • the free end of the voice coil bobbin 24 dips with part of its overall length into the air gap 25 of the magnetic pot 11.
  • the voice coil former 24 is held on the pole core 16 by means of a centering membrane 26 arranged between it and the loudspeaker basket 17, centered on the central axis of the cone loudspeaker 10.
  • the end of the membrane with the smaller diameter is covered on the side facing away from the voice coil bobbin 24 with a dust protection cap 27.
  • FIG. 3 illustrates a type of configuration of the collar 22 which is modified compared to FIG. 2.
  • the end region 23 of the collar 22 has a contour adapted to the curvature 21 of the bead 19.
  • a straight line - through the two base points P of the arcuate end region 23 - encloses an angle ⁇ of 135 ° with the outer contour of the membrane 18. Due to the arcuate configuration of the end area 23, which is adapted to the curvature 21 of the bead 19, damage to the bead 19 by the collar 22 is excluded even under extreme movements of the membrane 18.

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Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung befaßt sich mit der Verbesserung der Stabilität von Lautsprechermembranen für Konuslautsprecher.
    • Stand der Technik
  • Konuslautsprecher sind seit langer Zeit im Stand der Technik bekannt. Stellvertretend sei an dieser Stelle auf die Zeitschrift "Funkschau", Jg. 1983, Heft 7, Seite 99, Bild 1, hingewiesen.
  • Diese Lautsprecher haben üblicherweise einen - mehrteilig aufgebauten - Magnettopf, an dessen dem Boden abgewandter Seite ein konisch ausgebildeter Lautsprecherkorb mit dem Ende anschließt, welches den kleineren Durchmesser aufweist. In dem Lautsprecherkorb ist eine ebenfalls konisch ausgebildete Membran angeordnet. Diese Membran ist mit dem Ende, welches den größeren Durchmesser aufweist, mit dem Ende des Lautsprecherkorbes verbunden, daß den größeren Durchmesser hat. Die Verbindung wird dabei in aller Regel von einer, an der Membran und dem Lautsprecherkorb befestigten Sicke aus elastischem Material übernommen. An das andere Ende der Membran ist ein rohrförmiges Stück angesetzt, welches mit der Schwingspule umwickelt ist. Diese rohrförmige Anordnung - folgend nur noch als Schwingspulenträger bezeichnet - ragt in den Magnettopf hinein und ummantelt dabei mit Abstand das freie Ende des am Boden des Magnettopfes angeordneten Polkerns.
  • Zwischen Schwingspulenträger und Lautsprecherkorb ist mindestens eine Zentriermembran angeordnet, die den Schwingspulenträger in jedem Betriebszustand des Lautsprechers zentrisch im Magnettopf hält. Zusätzlich kann das Ende der Membran, welches den kleineren Durchmesser aufweist, auf der dem Magnettopf abgewandten Seite mit einer Staubschutzkappe abgedeckt sein.
    Der Werkstoff, aus dem die Membran üblicherweise bei Konuslautsprechern gefertigt ist, ist sogenanntes und vielseitig bekanntes Konuspapier. Dieser Werkstoff kann zur Reduzierung von Eigenschwingungen Beimischungen langfasriger Stoffe und/oder Kunststoffbeschichtungen aufweisen. Auch sind bei Konuslautsprechern völlig aus Kunststoff gebildete Membranen bekannt.
  • Handelt es sich um Konuslautsprecher mit großem Membrandurchmesser, können zur Verbesserung der Verwindungssteifigkeit bzw. zur Verminderung der Eigenschwingungen beispielsweise an der Innenfläche der Membran sogenannte Verstärkungsringe vorhanden sein (siehe dazu auch "Funkschau", a. a. o.). Obwohl die letztgenannte Maßnahme die Steifigkeit der Membran verbessert, wird das Anbringen von Verstärkungsringen vom Fachmann allgemein als nachteilig angesehen. Dies deshalb, weil für die Lautsprechermembran die Forderung gilt, die Masse der schwingenden Bauteile nach Möglichkeit gering zu halten.
  • Aus der US-A-3684052, welche eine Anordnung gemäß dem Obergriff der vorliegenden Erfindung zum Gegenstand hat, ist ein Lautsprecher bekannt, bei welchem die konusförmige Membran an ihrem Ende, welches den größeren der beiden Durchmesser aufweist, mit einem umlaufenden Kragen versehen ist. Im übrigen befaßt sich diese Schrift damit, das Schwingen von halbkreisförmig geformten Sicken zu unterdrücken und die Formstabilität derartiger Sicken zu verbessern. Zu diesem Zweck wird angegeben, eine kreisförmige und mit Luft gefüllte Sicke zu verwenden. Damit eine stabile Verbindung zwischen der konusförmigen Membran und der schlauchförmigen Sicke hergestellt werden kann, d.h. eine bloß tangentiale Verbindung zwischen der Membran und dem Umfang der schlauchförmigen Sicke vermieden wird, wird der umlaufende Kragen der Membran als Befestigungsrand verwendet. Die Notwendigkeit dieses als Befestigungsrand verwendeten Kragens führt aber dazu, daß derartige Lautsprecher einen um die doppelte Breite des Kragens vergrößerten Durchmesser haben. Außerdem sind die schlauchförmigen Sicken in ihrer Herstellung und Verarbeitung sehr aufwendig und haben deshalb auch keine große Verbreitung gefunden. Somit besteht nach wie vor die Aufgabe den Übergang vom Membrankonus zur Sicke so zu gestalten, daß halbkreisförmig ausgebildete Sicken einsetzbar bleiben und mit verminderter Stabilität gegenüber der Membran ausgebildet werden können, ohne daß dadurch die Verwindungssteifigkeit der Membran vermindert wird.
    • Darstellung der Erfindung
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Sicke halbkreisförmig ausgebildet ist und mit der Membran so verbunden ist, daß der Kragen der Membran freitragend die Wölbung der Sicke teilweise abdeckt und der Kragen der Membran und die Wölbung der Sicke einen gegenseitigen Abstand zueinander haben.
  • Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Ansprüchen 2-4 zu entnehmen. Entspricht die Tiefe t, wie in Anspruch 2 angegeben, mit der der Kragen die Wölbung der Sicke abdeckt, etwa 1/2 bis 2/3 der lichten Breite b der Wölbung der Sicke, ist gewährleistet, daß auch sehr groß ausgebildete Membranen durch diese Kragenbreite die für diese Membranen notwendige Verwindungssteifigkeit erhalten.
  • Ist gemäß Anspruch 3 zumindest der Endbereich des Kragens bogenförmig ausgebildet, ist auch bei extremen Bewegungen der Membran sichergestellt, daß mögliche Beschädigungen der Sicke durch den Kragen ausgeschlossen sind.
  • Hingewiesen sei in diesem Zusammenhang noch darauf, daß, wenn der Endbereich des Kragens bogenförmig ausgebildet ist, eine gedachte, durch die beiden Fußpunkte P des Kreisbogens gelegte Gerade mit der Mantelkontur der Membran einen Winkel α kleiner 180° einschließt.
  • Sind nach Anspruch 4 die Membran und der Kragen als einstückiges Bauteil ausgebildet, hat dies den Vorteil, daß eine gesonderte Verbindung von Membran und Kragen entfallen kann. Außerdem ist die einstückige gegenüber der mehrstückigen Ausbildung der Membran einschließlich des Kragens mit einer weiteren Gewichtsersparnis verbunden.
    • Kurze Beschreibung der Figuren
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Konuslautsprecher im Schnitt,
    Fig. 2
    eine Ausschnittsvergrößerung eines Konuslautsprechers am Übergang von der Membran zum Lautsprecherkorb im Schnitt, und
    Fig. 3
    eine weitere Ausschnittsvergrößerung eines Konuslautsprechers am Übergang von der Membran zum Lautsprecherkorb im Schnitt.
    Wege zum Ausführen der Erfindung
  • Die Erfindung soll nun anhand der Zeichnungen näher erläutert werden.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zeigt einen Konuslautsprecher 10. Der Magnettopf 11 des Konuslautsprechers 10 wird dabei im wesentlichen von einem kreisringförmig ausgebildeten Dauermagneten 12 gebildet. Die eine Kreisringfläche des Dauermagneten 12 ist mit einer scheibenförmigen Polplatte 13 versehen, welche den Innendurchmesser des Dauermagneten 12 verschließt. Die andere Kreisringfläche des Dauermagneten 12 ist mit einer kreisringförmigen Polplatte 14 versehen, wobei der Innendurchmesser dieser Polplatte 14 gegenüber dem Innendurchmesser des Dauermagneten 12 verkleinert ist. Zentrisch zu den inneren Mantelflächen des Dauermagneten 12 und der weiteren Polplatte 14 sowie mit Abstand zu diesen ist auf dem Boden 15 der Polplatte 13 ein kreisrunder Polkern 16 aufgesetzt.
  • An die Fläche der Polplatte 14, welche dem Dauermagneten 12 abgewandt ist, schließt ein konusförmiger Lautsprecherkorb 17 an, wobei das Ende des Lautsprecherkorbes 17, welches den kleineren Durchmesser aufweist, mit der Polplatte 14 verbunden ist.
  • In den Lautsprecherkorb 17 ist eine konusförmige Membran 18 eingesetzt. Die Enden der Membran 18 und des Lautsprecherkorbes 17, die jeweils den größeren Durchmesser aufweisen, sind durchgängig miteinander durch eine zwischengeordnete und mit der Membran 18 und dem Lautsprecherkorb 17 verklebten Sicke 19 verbunden.
  • Der Übergangsbereich von der Membran 18 zur Sicke 19 ist in Fig. 2 näher verdeutlicht. Wie diese Fig. offenlegt, überlagern sich nicht nur die Membran 18 und die Sicke 19 im Klebebereich 20, sondern die Membran 18 ist bis unter die Wölbung 21 der Sicke 19 verlängert ausgebildet. Dieser bis unter die Wölbung 21 der Sicke 19 reichende und als Kragen 22 bezeichnete Teil der Membran 18 weist einen gegenüber der Mantelkontur der Membran 18 abgewinkelten Endbereich 23 auf, welcher mit der Mantelkontur der Membran 18 einen Winkel α von 145° einschließt. Die Tiefe t, mit der der Kragen 22 die Wölbung 21 der Sicke 19 unterzieht, beträgt 2/3 der lichten Breite b der Wölbung 21 der Sicke 19.
  • Ergänzend sei darauf hingewiesen, daß der Kragen 22 nicht notwendigerweise einen nur abgewinkelten Endbereich 23 aufweisen muß. Vielmehr kann in einem anderen -nicht dargestellten- Ausführungsbeispiel der Kragen 22 direkt an der Stelle winklig zur Mantelkontur der Membran 18 anschließen, an der die Wölbung 21 der Sicke 19 im Anschluß an den Klebebereich 20 sich bogenförmig in Richtung zum Lautsprecherkorb 17 ausdehnt.
  • An das Ende mit dem kleineren Durchmesser der konischen Membran 18 ist, wie Fig. 1 verdeutlicht, der rohrförmige Schwingspulenträger 24 angesetzt. Das freie Ende des Schwingspulenträgers 24 taucht mit einem Teil seiner Baulänge in den Luftspalt 25 des Magnettopfes 11 ein. Der Schwingspulenträger 24 wird mittels einer zwischen ihm und dem Lautsprecherkorb 17 angeordneten Zentriermembran 26 zentrisch zur Mittelachse des Konuslautsprechers 10 auf dem Polkern 16 gehalten. Außerdem ist das Ende der Membran mit dem kleineren Durchmesser auf der dem Schwingspulenträger 24 abgewandten Seite mit einer Staubschutzkappe 27 abgedeckt.
  • In Fig. 3 ist eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte Art der Ausbildung des Kragens 22 veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform weist der Endbereich 23 des Kragens 22 eine der Wölbung 21 der Sicke 19 angepaßte Kontur auf. Eine - durch die beiden Fußpunkte P des bogenförmigen Endbereichs 23 gelegte - Gerade schließt mit der Mantelkontur der Membran 18 einen Winkel α von 135°ein. Durch die bogenförmige und der Wölbung 21 der Sicke 19 angepaßte Ausbildung des Endbereichs 23 wird auch unter extremen Bewegungen der Membran 18 eine Beschädigung der Sicke 19 durch den Kragen 22 ausgeschlossen.
  • Obwohl die beiden Ausführungsbeispiele jeweils nur eine Membran 18 mit angeformtem Kragen 22 betreffen, sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß eine Verbesserung der Steifigkeit der Membran 18 auch dann erreicht wird, wenn der Kragen 22 - etwa durch einen Klebevorgang - an der Membran 18 angesetzt ist.

Claims (4)

  1. Konuslautsprecher (10),
    mit einem Magnettopf (11),
    mit einem etwa konusförmig ausgebildeten Lautsprecherkorb (17), dessen Ende mit dem kleineren Durchmesser am Magnettopf (11) angesetzt ist,
    mit einer etwa konusförmig ausgebildeten Membran (18), die in den Lautsprecherkorb (17) eingesetzt ist und die an dem Ende mit dem größeren Durchmesser mit einem Kragen (22) versehen ist, der zumindest in seinem Endbereich (23) mit der Mantelkontur der Membran (18) einen Winkel (α) von kleiner 180° einschließt, wobei die Enden von Membran (18) und Lautsprecherkorb (17), die den größeren Durchmesser aufweisen, durchgängig mittels einer an der Membran (18) und dem Lautsprecherkorb (17) angesetzten Sicke (19) aus elastischem Material verbunden sind, und wobei das andere Ende der Membran (18), an welchem der Schwingspulenträger (24) angesetzt ist, in den Magnettopf (11) hineinragt, und
    mit mindestens einer Zentriermembran (26), welche den Schwingspulenträger (24) in jedem Betriebszustand des Lautsprechers (10) zentrisch zum Magnettopf (11) hält,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Sicke (19) halbkreisförmig ausgebildet ist und mit der Membran (18) so verbunden ist, daß der Kragen (22) der Membran (18) freitragend die Wölbung (21) der Sicke (19) teilweise abdeckt und der Kragen (22) der Membran (18) und die Wölbung (21) der Sicke (19) einen gegenseitigen Abstand zueinander haben.
  2. Konuslautsprecher (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet
    daß die Tiefe (t), mit der der Kragen (22) die Wölbung (21) der Sicke (19) abdeckt, etwa 1/2 bis 2/3 der lichten Breite (b) der Wölbung (21) der Sicke (19) entspricht.
  3. Konuslautsprecher (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet
    daß der Endbereich (23) des Kragens (22) bogenförmig ausgebildet ist.
  4. Konuslautsprecher (10) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die konusförmige Membran (18) und der Kragen (22) ein einstückiges Bauteil bilden.
EP91112850A 1990-09-25 1991-07-31 Lautsprechermembran für Konuslautsprecher Expired - Lifetime EP0477500B1 (de)

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EP0477500A2 EP0477500A2 (de) 1992-04-01
EP0477500A3 EP0477500A3 (en) 1993-01-20
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EP0477500A3 (en) 1993-01-20
DE59105241D1 (de) 1995-05-24
DE4030245A1 (de) 1992-03-26
EP0477500A2 (de) 1992-04-01

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