HU219999B - Szélessávú szalaghangszóró - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya széles sávú szalaghangszóró, amely derékszögűnégyszög felületű szalagokból (4) kialakított membránból (1), amembránhoz (1) illesztett áramvezető huzalból (2) és légrésekkelellátott mágnesekből (3) áll. A membrán (1) legalább két szalagból (4)van kialakítva, amelyek a hosszabbik tengelyük mentén, félhengerpalástot képezően, ívesen meg vannak hajlítva úgy, hogy az egymás feléeső éleik mentén egymással párhuzamosan dupla élet (5) alkotnak. Amembrán (1) vagy egy darabból kialakított, vagy az egymás felé esőéleik mentén egymáshoz erősített szalagokból (4) áll. A szélsőszalagok (4) külső éle (7) és a mágnesek (3) helyzete egymáshozképest, a membrán mögötti teret legalább részben lezáró hordozóval (6)rögzítve van. A kialakított dupla élek (5) a légrésekbe vannak,célszerűen teljes hosszukban, belehelyezve. A dupla élekhez (5) van azáramvezető huzal (2) egy vagy több menetben rögzítve. ŕ

Description

A találmány tárgya széles sávú szalaghangszóró, amely négyszög felületű szalagból kialakított membránból, a membránhoz illesztett áramvezető huzalból és légrésekkel ellátott mágnesekből áll.

Hosszú ideje alkalmaznak szalagmembránnal működő hangszórókat, mivel ezeknek kisebb a torzításuk és nagyobb a terhelhetőségük, mint az egyéb ismert típusoknak. Hasonlóan a hagyományos típusokhoz ezek is lehetnek állandó mágneses vagy elektromágneses felépítésűek.

Az elektromágneses kialakítás megismerhető Jürg Jecklin: Hangszórók című szakkönyve 41. oldalán (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1970).

A HU H2792 számú közzétételi irat nagy hűségű hangvisszaadásra alkalmas hangszórót ismertet, amelynek szalag alakú, fémfólia anyagú membránja, és annak két oldalán hasáb alakú mágnessarui vannak.

Ennek a megoldásnak hátránya, hogy nagyméretű mágnesre van szükség a hangszóró kialakításához, ami a hangszóró súlyát és költségigényét jelentősen növeli, valamint a fémfólia membrán a hangszínt torzítja.

Az US 4,703,510 lajstromszámú szabadalom olyan szalaghangszórót ismertet, amelynek a membránja egy vékony, filmszerű anyagból van meghajtogatva, és ezzel úgynevezett lábak vannak rajta kiképezve, amelyen nyomtatott áramköri technológiával áramvezető fólia van kialakítva, és S alakban végig van vezetve a membrán meghajtogatott lábain. A lábakhoz állandó mágnesek légrései vannak illesztve.

A megoldás igen bonyolult technológiával és költségesen állítható csak elő, túl sok mágnest kell a kivitelezés során felhasználni, ami méretnövekedést okoz, valamint a membrán középső részén kialakított lábak merevítő hatása lerontja a hangvisszaadás minőségét.

Az US 5,198,624 számú szabadalom tárgya hangszóró, szabályozott rugalmasságú membránnal. A szabadalom szerinti megvalósítás egy pár hengeres alakú hálóból álló membránt tartalmazó hangszóró, amely nagyobb sávszélességet, kisebb torzítást és jobb vízszintes hangterjedést biztosít. A hatásfok javításához a membránt polivinil-fluorid filmből alakítják ki. A hangszóró rezonanciaffekvenciájából eredő torzítás minimalizálására, azaz a membrán belsejében keletkező hanghullámok csillapítására csillapítótömböket és csillapítószalagokat alkalmaznak. Az egyik kiviteli alaknál laminált membránt használnak a hangszóró nagyfrekvenciás rezonanciájának csillapítására. Ennek a megoldásnak több hátránya van. A henger alakú membrán alaktartó, a működése során a benne lévő zárt teret mozgatja, ez a hangszóró frekvenciamenetét nem javítja elegendően. Ezt támasztja alá az is, hogy 150 Hz az alsó vágási frekvenciája. Rendkívül bonyolult az összeszerelése a különböző csillapítótagok miatt. Ennél a megoldásnál a membránon rések vannak kialakítva, amelyen keresztül a membránt elasztomer szalagok tartják centrálisán. A szalagok mindegyike áthalad a membránok összeragasztott részébe vágott nyíláson, amelybe úgy van szorosan illesztve, hogy rögzítse és rugalmasan tartsa a membránt. A szalag hossza a hangszóró alacsony frekvenciájú csillapítását határozza meg. A nagyfrekvenciás rezonancia csillapítása érdekében a membránt célszerű speciálisan, több rétegű laminátból előállítani, valamint a hengeres membrán belsejébe nemezpámákat helyeznek el, ami szintén megnehezíti a gyártást, és a költségeket növeli. Mivel a membrán hengeres kialakítású, így azon belül interferenciák keletkezhetnek. A nemezpámák hivatottak a membránon belüli interferenciák kiszűrésére is. A szabadalmi leírásból az derül ki, hogy a jobb minőségű frekvenciamenet elérése érdekében az egyes csillapítótagokat hosszadalmas méretezni. A szabadalom szerinti membránkialakítás nem teszi lehetővé, hogy a teljes membránrendszert adott esetben egy darabból alakítsuk ki, mert négy membránéi van a hordozóhoz rögzítve.

Célunk jobb hangvisszaadású (frekvenciamenetű), lényegesen kisebb alsó vágási frekvenciájú, csillapítótagoktól mentes és a membrán anyagára kevésbé érzékeny szalaghangszóró kialakítása volt, amely egyszerűbb felépítésű és ezért alacsonyabb költséggel gyártható.

Felismertük, hogy ha a membránt hossztengelye mentén ívesen meghajlított és egymáshoz ragasztott félhenger palástot képező szalagokból alakítjuk ki, akkor elegendő a szélső membránok egyik végét rögzíteni, és a rendszer öntartóvá válik, valamint a félhenger kialakítás szükségtelenné teszi a csillapítótagok alkalmazását. Ha a félhenger mögötti részt legalább részben lezárjuk, akkor jobb frekvenciamenetű hangszórót kapunk (35-30 000 Hz), mint a korábban ismert megoldások szerintiek. Ez a megoldás megengedi, hogy a membrán anyaga tetszőleges, nem mágnesezhető anyag legyen.

Találmányunk lényege olyan széles sávú szalaghangszóró, amely derékszögű négyszög felületű szalagokból kialakított membránból, a membránhoz illesztett áramvezető huzalból és légrésekkel ellátott mágnesekből áll. A membrán legalább két szalagból van kialakítva, amelyek a hosszabbik tengelyük mentén, félhenger palástot képezően, ívesen meg vannak hajlítva úgy, hogy az egymás felé eső éleik mentén egymással párhuzamosan dupla élet alkotnak. A membrán vagy egy darabból kialakított, vagy az egymás felé eső éleik mentén egymáshoz erősített szalagokból áll. A szélső szalagok külső éle és a mágnesek helyzete egymáshoz képest, a membrán mögötti teret legalább részben lezáró hordozóval rögzítve van. A kialakított dupla élek a légrésekbe vannak, célszerűen teljes hosszukban, belehelyezve. A dupla élekhez van az áramvezető huzal egy vagy több menetben rögzítve.

Célszerűen a hordozó membrán mögötti része több darabból van kialakítva, amely darabok egymástól adott távolságra vannak elhelyezve.

Adott esetben a mágnes állandó mágneshez illesztett lágyvas tüskékből van kialakítva, a légrés pedig a lágyvas tüskök között van kiképezve, vagy a mágnes elektromágnes.

Előnyösen az áramvezető huzal végei csatlakozópontokhoz vannak vezetve.

Célszerűen a szalag anyaga jó hangvezetésű és belső csillapítású anyag, célszerűen műanyag.

A találmány szerinti megoldást az ábrák alapján ismertetjük részletesen.

HU 219 999 Β

Az 1. ábra a szalaghangszóró egyik előnyös kiviteli alakjának távlati képe.

A 2. ábra az 1. ábra szerinti kiviteli alak metszete, a

3. ábra pedig az A-A metszete.

A 4. ábra egy négy dupla éllel kivitelezett megoldás, és az áramvezető huzal egyfajta vezetési módját mutatja felülnézetben, metszetben.

Az 5. ábra olyan, a 4. ábra szerinti megoldás, amelyben az áramvezető huzal másfajta elrendezésben van a dupla élhez illesztve, felülnézetben, metszetben.

A 6. ábra egy négy szalagból álló hangszóró- és membránkialakítást mutat metszetben.

A 7. ábra a 2. ábrán ismertetett hangszóróhoz hasonló kialakítást mutat, fordított membránállással, metszetben.

A 8. ábra a 6. ábrán ismertetett hangszóróhoz hasonló kialakítást mutat, fordított membránállással, metszetben.

A 9. és 10. ábra az egy darabból kialakított membrán lehetséges megvalósítása, metszetben.

A 11. és 12. ábra az egy darabból kialakított membránon belül vezetett áramvezető huzallal való kialakítást mutatja, metszetben.

A találmány szerinti szalaghangszóró 1 membránból, áramvezető 2 huzalból és 3 mágnesből áll. Az 1 membrán négyszög felületű 4 szalagokból van kialakítva, amelyek az 1. példánkban szereplő kiviteli alak szerint téglalap felületűek, és három 4 szalagból állnak. A 4 szalagok a hosszabbik tengelyük mentén ívesen meg vannak hajlítva, és a hosszabbik éleik mentén ragasztással egymáshoz vannak erősítve. A 9-12. ábrán bemutatott kialakítással egy darabból is kivitelezhetőek. A 9-12. ábra szerinti megoldásnál az egy darabból kialakított 1 membrán látható metszetben, amelynél a 11. és 12. ábra szerinti módon az áramvezető 2 huzal az 5 dupla élen belül van vezetve. A célszerű kiviteli alakot mindig az adott gyártástechnológiához lehet igazítani. Az összeragasztott vagy egymás mellé hajlított élek 5 dupla élet képeznek. Itt kívánjuk megjegyezni, hogy az 1 membrán préseléssel (például sablonban) is kialakítható, egy műveleti lépésben, ekkor mind a hajlítás, mind a ragasztás elmarad. A szélső 4 szalagok 7 külső éle egy 6 hordozóhoz van ragasztással erősítve, amelyhez a 3 mágnesek is rögzítve vannak, akár ragasztással, akár valamilyen tetszőleges, jól ismert mechanikus rögzítőelemmel. A 6 hordozó 1 membrán mögötti részének több darabból való kialakítása lehetőséget ad arra, hogy az egyes darabokat ne szorosan illesszük egymáshoz, hanem adott távolságra helyezzük el. Ebben az esetben a 6 hordozónak az a része, amelyhez a szélső 4 szalagok 7 külső éle erősítve van, tartja össze az 1 membrán mögötti, különálló darabokból álló hátsó részt. Ezzel lehetőség van arra, hogy a hordozón úgynevezett kihangolt réseket alakítsunk ki, amivel a hatásfok növelhető. Természetesen az egy darabból kialakított 6 hordozó 1 membrán mögötti részén is kiképezhetők nyílások a tökéletesebb hangzás érdekében. Az 5 dupla élhez van a 2 huzal ragasztással erősítve úgy, hogy a két 5 dupla élet körülveszi több menetben. A 2 huzal végei all csatlakozópontokhoz vannak erősítve. A 3 mágnes egy 8 állandó mágnes két oldalához ismert módon erősített, két 9 lágyvas tuskóból van kialakítva, amelyek között így kialakult 10 légrésbe van az 5 dupla él és a hozzáerősített 2 huzal elrendezve. A 4 szalag anyaga szénszál erősítésű műanyag, de bármilyen kellő merevségű anyag megfelel, például papír. A 4 szalag anyagának egyrészt a hangminőségre, másrészt a hangszóró szerkezetének időtállóságára van hatása.

A találmány szerinti széles sávú hangszóró működése az alábbiak szerint valósul meg. A 8 állandó mágneshez erősített 9 lágyvas tuskók a közöttük lévő 10 légrésben a 2 huzal hossztengelyére és az 5 dupla élre merőlegesen mágneses teret hoznak létre. All csatlakozópontokon keresztül a 2 huzalba hangfrekvenciás áramot vezetünk, és így a 2 huzal a mágneses térrel elektrodinamikái kölcsönhatásba lép. Ennek következtében a 2 huzalban elosztva hangfrekvenciás mozgatóerő keletkezik. A mozgatóerő hatására bekövetkező mechanikai rezgések az 5 dupla élen keresztül a 4 szalagoknak adódnak át, amelyek ezt közvetlenül a környező légtérnek adják át.

A 4. és 5. ábra olyan kiviteli példákat mutat, amelyben az 1 membrán öt 4 szalagból van kialakítva, ennek következtében a 3 mágnesek száma négy. A 4. ábrán lévő kiviteli alak tekercselése S alakú és több 2 huzalszakaszból áll, az 5. ábrán látható kiviteli alak tekercselése többszörös nyolcasként fogja körül az 5 dupla éleket. Az így kialakított hangszórók felépítése és működése az 1. példában ismertetett alakkal egyezik meg. A 6., 7. és 8. ábra tekercselése a 2., illetve 3. ábra szerinti, az áramvezető huzal a 10 légrésekben van vezetve.

A találmány szerinti széles sávú hangszóró előnye, hogy egyetlen hangszóró alkalmas a teljes hallható hangtartomány kisugárzására, sőt 35 Hz-től akár 30 kHz-ig képes a hangminőséget tekintve is Hi-Fi minőségű hangot kisugározni. A membrán fentiek szerinti kialakítása a membrán saját rezgéseit alacsony szinten tartja. A hangszóró által sugárzott hang minősége nem érzékeny a membrán anyagára. Gyártása lényegesen egyszerűbb és kisebb költségigényű a korábbi, hasonló megoldású hangszórókénál. A teljes membránfelület egy darabból is előállítható. Ezzel a megoldással jobb frekvenciamenetű hangszórót tudunk előállítani, hatásfokromlás nélkül.

Claims (6)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Széles sávú szalaghangszóró, amely derékszögű négyszög felületű szalagokból kialakított membránból, a membránhoz illesztett áramvezető huzalból és légrésekkel ellátott mágnesekből áll, azzal jellemezve, hogy a membrán (1) legalább két szalagból (4) van kialakítva, amelyek a hosszabbik tengelyük mentén, félhenger palástot képezően, ívesen meg vannak hajlítva úgy, hogy az egymás felé eső éleik mentén, egymással párhuzamosan dupla élet (5) alkotnak, a membrán (1) vagy

   HU 219 999 Β egy darabból kialakított, vagy az egymás felé eső éleik mentén egymáshoz erősített szalagokból (4) áll, a szélső szalagok (4) külső éle (7) és a mágnesek (3) helyzete egymáshoz képest, a membrán mögötti teret legalább részben lezáró hordozóval (6) rögzítve van, és a kialakí- 5 tott dupla élek (5) a légrésekbe (10) vannak, célszerűen teljes hosszukban, belehelyezve, továbbá a dupla élekhez (5) van az áramvezető huzal (2) egy vagy több menetben rögzítve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti szalaghangszóró, azzal 10 jellemezve, hogy a hordozó (6) membrán (1) mögötti része több darabból van kialakítva, amely darabok egymástól adott távolságra vannak elhelyezve.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti szalaghangszóró, azzal jellemezve, hogy a mágnes (3) állandó mágneshez (8) illesztett lágyvas tüskökből (9) van kialakítva, a légrés (10) pedig a lágyvas tuskók (9) között van kiképezve.
4. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti szalaghangszóró, azzal jellemezve, hogy a mágnes (3) elektromágnes.
5. 5. Az 1 -4. igénypontok bármelyike szerinti szalaghangszóró, azzal jellemezve, hogy az áramvezető huzal (2) végei csatlakozópontokhoz (11) vannak vezetve.
6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti szalaghangszóró, azzal jellemezve, hogy a szalag (4) anyaga jó hangvezetésű és belső csillapítású anyag, célszerűen műanyag.