NL7906310A - Luidsprekermembraan. - Google Patents

Description

X Sch/AS/1037 4 x SK79P3H03 ] r

Sony Corporation (Sony Kabushiki Kaisha) te Tokio, Japan.

"Luidsprekermembraan"

De uitvinding heeft betrekking op een membraan voor een luidspreker en in het bijzonder op een luidspreker-membraan met een kern, die is vervaardigd door het in een afgeknotte vorm brengen van een schuimstof.

5 Bekend zijn luidsprekermembranen, waarbij een schuimstof in .het algemeen in een afgeknot-kegelvormige configuratie wordt gebracht voor toepassing als kern voor het membraan. Dergelijke membranen bezitten typisch dezelfde massa als gebruikelijke membranen uit papier en dergelijke, 10 die eveneens in een afgeknotte kegelvorm zijn gebracht.

Hoewel deze kernen uit schuimstof bepaalde voordelen vertoonden boven gebruikelijke papieren kernen, bijvoorbeeld door het tegengaan van de vorming van beeld-trillingen en het verbeteren van de akoestische eigenschap-15 pen daarvan, bezitten zij het nadeel, dat ze een geringe trillings- of akoestische-voortplantingssnelheid bezitten en betrekkeiijk lage natuurlijke resonantiefreguentie, onder handhaving van een hoge kwaliteitsfaktor Q. Derhalve vertoont de akoestische responsie van de membranen uit schuimstof een 20 aanzienlijke piek/dalcombinatie, in het bijzonder in het hoge-tonengebied, waardoor geen in voldoende mate vlakke responsie verkregen is.

De achterzijde of het gedeelte met een geringe diameter van het membraan uit schuimstof is gekoppeld met 25 een spreekspoeldrager en wordt daardoor aangedreven. De afstand tussen dat achter-eindgedeelte en het vlakke vooropper-vlak van de afgeknotte vorm in het midden verschilt van de afstand tussen het achtergedeelte en het voorvlak aan de omtrek daarvan, waardoor de fasekarakteristiek van het 30 akoestische uitgangssignaal niet optimaal is. Aangezien verder de spreekspoeldrager door kleefstof rechtstreeks is verbonden met het achtereinde van de kern uit schuimstof, 7906310 < -2- is het moeilijk, de drager met een voldoende mate van nauwkeurigheid in een vaste relatie te houden en de optredende beweging ten opzichte van de toestand, waarin de bevestiging met kleefstof plaatsvindt, heeft een nadelige invloed op de 5 frequentieresponsie in het hoge-tonengebied.

Aangezien verder de schuimstof in het algemeen een slechte hittebestendigheid vertoont, is het moeilijk, een dergelijk materiaal toe te passen voor een membraan van luidspreker met een groot uitgangsvermogen, in verband met 10 de grote hoeveelheid vanaf de spreekspoeldrager naar de kern overgedragen warmte..

De uitvinding stelt zich derhalve ten doel, een luidsprekermembraan te verschaffen, waarbij de bovenbeschreven problemen volgens de stand der techniek zijn voorkomen.

15 In het bijzonder stelt de uitvinding zich ten doel, een luidsprekermembraan te verschaffen, van een zodanige opbouw, dat een in hoofdzaak vlakke frequentieresponsie is verkregen in het hoge-tonengebied.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaf-20 fen van een luidsprekermembraan, waarbij de piek/dalcombinatie in het hoge-tonengebied is verminderd.

Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een luidsprekermembraan, waarbij de spreekspoeldrager en de kern van het membraan worden gehandhaafd in een 25 nauwkeurig gealinieerde en bedrijfszeker gekoppelde toestand.

Weer een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een luidsprekermembraan met verbeterde hitte-bestendigheidseigenschappen voor toepassing bij luidsprekers met een groot uitgangsvermogen.

30 Volgens een aspect van de uitvinding omvat een luidsprekermembraan een kern met een afgeknotte vorm met een vlak voorvlak, een op dat vlak aangebrachte buitenste stra-lingslaag met een hoge kwaliteitsfaktor, en een tussen het voorste kernvlak en de buitenste stralingslaag geplaatste 35 tussenlaag met een geringe kwaliteitsfaktor dan die van de buitenste stralingslaag. Verder bezit de kern een buitenoppervlak, dat taps verloopt vanaf zijn voorvlak naar het achterste eindgedeelte van de kern en omvat het membraan 7906310 0

A

-3- verder een met het achterste gedeelte verbonden dekorgaan dat is ingericht om te zijn verbonden met de spreekspoel-drager van de luidspreker.

Verdere kenmerken en bijzonderheden van het 5 membraan van de luidspreker zullen worden genoemd en toegelicht aan de hand van een tekening. Hierin tonen: fig. 1 een dwarsdoorsnede van een membraan voor een luidspreker volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding; 10 fig- 2 een vergroot gedeeltelijk dwarsdoorsnede- aanzicht van een omtreksgedeelte van het membraan volgens fig. 1, waarin details zijn weergegeven van de wijze, waarop een randorgaan daaraan is bevestigd; fig. 3 een vergroot gedeeltelijk dwarsdoorsnede-15 aanzicht van een achterste eindgedeelte van het membraan volgens fig. 1, waarin in het bijzonder zijn verbinding met de spreekspoeldrager van de luidspreker is weergegeven; fig. 4A een grafische weergave van de frequentie-responsie van een gebruikelijk membraan; 20 fig. 4B een met fig. 4A corresponderende grafi sche weergave, maar van de frequentieresponsie van een gebruikelijk membraan met een buitenste stralingslaag; fig. 4C een grafische weergave van de frequentieresponsie van een membraan volgens de uitvinding; en 25 fig. 4D een grafische weergave ter vergelijking van de frequentieresponsie van een gebruikelijk membraan met die van een soortgelijk membraan met een dekorgaan.

Zoals allereerst blijkt uit fig. 1 van de tekening, omvat een luidsprekermembraan 10 volgens een uitvoe-30 ringsvoorbeeld van de uitvinding een kern 11, die in het algemeen afgeknot of afgeknot-kegelvormig is uitgevoerd, een buitenste stralingslaag 12 met een relatief hoge kwali-teitsfaktor Q en een tussen de kern 11 en de buitenste stralingslaag 12 aangebrachte tussenlaag 13 met een kwaliteits-35 faktor Q, lager dan die van de buitenste stralingslaag 12.

Bij voorkeur bestaat de kern 11 uit een schuimstof, bijvoorbeeld polystyreenschuim of dergelijke, bestaat de buitenste stralingslaag 12 uit een vel van polyester, vinylchloride of 7906310 -4- * dergelijke, met een dikte van ongeveer 100 yam, en bestaat de tussenlaag 13 uit butylrubberschuim, of soortgelijk sponsachtig materiaal, met een dikte van ongeveer 1 mm.

Zoals uit fig. 1 blijkt, is de. kern 11 in twee 5 sekties onderverdeeld, namelijk een omtrekssektie of buitenste sektie 13a met een in het midden gelegen hol gedeelte, waarin passend een middensektie 11b is aangebracht, ten einde de vervaardiging van het membraan te vergemakkelijken. De sekties 11a en 11b vormen ëên geheel met elkaar, zodanig, 10 dat de middensektie ilb qua vorm correspondeert met het middelste holle gedeelte van de omtrekssektie 11a en zodanig, dat de sekties te zamen een ononderbroken vlak voorvlak 11c vormen, waarop de tussenlaag 13 en de buitenste stralingslaag 12 zijn gelamineerd. Een randorgaan 14 kan met het membraan 15 10 zijn verbonden door het inbedden van een gedeelte daarvan tussen de tussenlaag 13 en het oppervlak 11c, zoals in fig.

2 is weergegeven.

Uit fig. 3 blijkt, dat de omtrekssektie 11a zodanig is gevormd, dat hij aan zijn achterste eindgedeelte 20 lid een aan de omtrek aangebrachte, zich naar binnen uitstrekkende flens 11e bezit, en dat de middensektie 11b een zodanige trede vertoont aan zijn achterste einde llf, dat een omtreksgedeelte, een ringvorming stapgedeelte of uitgesneden gedeelte lig is gevormd, dat dient voor samenwerking 25 met het middelste holle gedeelte van de omtrekssektie 11a.

Verder omvat het membraan 10 een dekorgaan 15, bijvoorbeeld uit een uit êên geheel bestaand of gelamineerd, licht, stijf materiaal, bijvoorbeeld geperforeerd metaal (Engels: "punched metal") of gaasmateriaal, bijvoorbeeld uit 30 aluminium, magnesium, titanium, berylium, borium, of dergelijke, dat een oppervlak van het achterste gedeelte lid van de kern 11 bedekt. Zoals is getekend, omvat het dekorgaan. 15 een eerste uitlopend gedeelte 15a, dat door kleefstof is bevestigd aan en dient als afdekking voor het tapsverlopende 35 omtreksoppervlak van de kern 11 en een zodanig gevormd tweede cilindrische gedeelte 15b, dat het zich nauw uitstrekt door het door de omtreksflens lie begrensde gat. Het vrije rand-gedeelte 15c van het cilindrische gedeelte 15b vertoont een 7906310 * «Γ -5- naar buiten verlopende zadelvorm, waardoor het op de getekende wijze de flens 11e omsluit, en verder het dekorgaan 15 aan de kern 11 bevestigd. Zoals in fig. 1 is getekend, is de afstand La tussen de rand I5d van het eerste gedeelte 15a van de 5 omtreksrand van het akoestische stralingsoppervlak 10a van het membraan, dat wil zeggen, van de buitenste stralingslaag 12, bij benadering gelijk aan de afstand Lb tussen de rand 15c van het tweede gedeelte 15b en het ononderbroken voorvlak 11c van de kern 11, genomen langs het binnen vlak van het 10 omtreksgedeelte 11a, waardoor is verzekerd, dat het membraan een goede fasekarakteristiek vertoont.

Het membraan 10 vertoont een spreekspoeldrager 16, waaromheen een spreekspoel 17 is gewikkeld van hetzelfde type als in gebruikelijke luidsprekers wordt toegepast, en 15 een einde van de spreekspoeldrager 16 is ingestoken in een uitsparing, die wordt begrensd door het cilindrische gedeelte 15b van het dekorgaan 15, het binnenvlak van de omtreks-sektie 11a van het trapvormige of uitgesneden gedeelte lig van de middensektie 11b en is door een geschikte kleefstof 20 aan het dekorgaan 15 bevestigd, bijvoorbeeld op de door het getal 18 aangeduide plaats. Bij het vervaardigen van het membraan wordt de voorkeur gegeven aan de meer efficiënte' werkwijze, waarbij de spreekspoeldrager 16 aan het dekorgaan 15 wordt gehecht, voordat de middensektie 11b wordt ingesto-25 ken in en tot één geheel wordt gevormd met de omtrekssektie 11a van de kern 11.

Zoals in fig. 1 is getekend, omvat de luidspreker verder een magnetisch circuit 19 met een magnetische spleet 19a, waarin de spreekspoel 17 is geplaatst, zodanig, dat het 30 membraan 11 kan worden aangedreven door aan de spreekspoel 17 toegevoerde elektrische ingangssignalen. De positie van de spreekspoeldrager 16 wordt bepaald door een dempingsorgaan 20, dat is bevestigd aan de gestel (niet getekend), te zamen met het randorgaan 14 en het magnetische circuit 19.

35 In het beschreven uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding kan de frequentie van de primaire deeltrilling van de kern 11 tot een hogere waarde worden gebracht door het daarop aanbrengen van de buitenste stralingslaag 12, die een 7906310 -6- * Λ relatief hoge kwaliteitsfaktor Q bezit. Verder kan de kwali-teitsfaktor Q van de kern 11 worden verlaagd door het aanbrengen van de tussenlaag 13 tussen het ononderbroken oppervlak 11c en de laag 12, welke laag 13 een Q heeft, die lager 5 is dan die van de buitenste laag 12 ter verkrijging van gewenste inwendige verliezen. Hierdoor is een betrekkelijk vlakke freguentieresponsie verkregen, doordat de piek/dal-combinatie in de akoestische uitgangssignalen zijn verminderd, in het bijzonder in het gebied van de hoge tonen.

10 De frequentieresponsie van een luidspreker met een gebruikelijk membraan is in fig. 4A getekend. Enige verbetering in deze responsie van een dergelijk membraan treedt op, wanneer slechts een buitenste stralingslaag 12 uit vinylchloride aan het oppervlak 11c van de kern 11 wordt 15 gehecht (zonder de tussenlaan 13). Een dergelijke verbetering is in het bijzonder verkregen met betrekking tot het verhogen van de frequentie van de eerste deeltrilling en een zekere verlaging in de piek/dalcombinatie in de freguentieresponsie, zoals uit fig. 4B blijkt. Door het alleen toevoegen van de 20 buitenste deklaag 12 is evenwel nog steeds geen voldoend vlakke freguentieresponsie verkregen. Verder kan wijziging van de dikte en het materiaal van de buitenste stralingslaag 12 een ongewenste invloed uitoefenen op de klevende eigenschappen van de kern, zonder dat een effektieve wijziging 25 in de frequentieresponsie optreedt.

Bij dit uitvoeringsvoorbeeld van het membraan volgens de uitvinding, waarbij de tussenlaag 13 is vervaar- · digd uit een vel butylrubber met een Q van minder dan 1/5 van die van de buitenste stralingslaag 12, welke laag is 30 aangebracht tussen de kern 11 en de buitenste stralingslaag 12, is de frequentieresponsie aanzienlijk verbeterd, namelijk gladder geworden, in het bijzonder in het gebied van de hogere tonen tussen 1 en 5 kHz. Gebleken is, dat door juiste keuze van de materialen en de eigenschappen van de buitenste 35 stralingslaag 12 en de tussenlaag 13 de frequentieresponsie in een breed frequentiegebied kan worden beheerst. Anderzijds is gebleken, dat het type kleefmateriaal, dat is toegepast voor het verbinden van de buitenste stralingslaag 12, de 7906310 * “7~ tussenlaag 13, en de kern 11, geen dominerend effekt bezit op de freguentieresponsie van de luidspreker.

De membranen, waarop de in de fig. 4A-4C getoonde karakteristieken betrekking hebben, bezaten een dekorgaan 15, 5 dat was bevestigd aan de kern van elk membraan. Er wordt op gewezen, dat in het geval, waarin de spreekspoeldrager 16 door kleefstof is bevestigd aan het dekorgaan 15, de nauwkeurigheid van de alignering en de verbinding van de spreekspoeldrager 16 met het membraan is verbeterd, waardoor dit 10 membraan een meer uniforme frequentiekarakteristiek heeft verkregen dan in het geval, waarin de drager 16 rechtstreeks is vastgekleefd aan de schuimstofkern 11. Aangezien verder in de spreekspoel 17 opgewekte warmte vanaf het membraan 10 kan worden uitgestraald via het met de kern 11 verbonden 15 dekorgaan, is de warmtebestendigheid verbeterd, waardoor de luidspreker volgens de uitvinding een sterk akoestisch uitgangssignaal kan afgeven. Aangezien de kern 11 uit schuimstof bestaat en wordt aangedreven via het dekorgaan 15, dat uit een licht en stijf materiaal bestaat, kunnen ook alle nadeli-20 ge effekten op de frequentieresponsie ten gevolge van de eigen trillingen van de kern 11 worden verkleind. Aangezien verder de eerder beschreven afstanden La en Lb ongeveer gelijk zijn gemaakt, kunnen de akoestische eigenschappen (Engels: "the acoustic subject") van het membraan worden ver-25 kregen met een bevredigende fasekarakteristiek.

Zoals in de freguentieresponsie volgens fig. 4D is weergegeven, wordt door toepassing van het dekorgaan 15 een effektieve verhoging in de resonantiefrequentie in het hoge-tonengebied met ongeveer 3000 Hz verkregen, terwijl 30 tegelijkertijd de piek/dalcombinatie in hetzelfde gebied is verlaagd, waardoor een meer bevredigende frequentieresponsie is verkregen. In fig. 4D toont de onderbroken lijn de frequentieresponsie van een gebruikelijk membraan rechtstreeks met de drager 16 verbonden kern 11 uit polystyreen schuim, 35 en toont de getrokken lijn de frequentieresponsie van een slechts met een dekorgaan 15 voorzien membraan. Met andere woorden, beide membranen, de frequentieresponsie waarvan in fig. 4D zijn weergegeven, bezitten geen buitenste stralings- 7906310 * -8- laag 12 en een daarop gelamineerde tussenlaag 13. Dit betekent, dat in fig. 4D slechts het effekt van het dekorgaan 15 is weergegeven.

De uitvinding beperkt zich niet tot de in het 5 voorgaande beschreven uitvoeringsvoorbeelden. Diverse wijzigingen in de onderdelen en in hun onderlinge samenhang kunnen worden aangebracht, zonder dat daardoor het kader van de uitvinding wordt overschreden.

7906310

Claims (16)

1. Membraan voor een luidspreker, gekenmerkt door: een kern met een afgeknotte vorm met een voorvlak; een op dat voorvlak aangebrachte buitenste stralingslaag met een hoge kwaliteitsfaktor; en een tussen het voorvlak en de buitenste stralingslaag aangebrachte tussenlaag, waarvan de kwaliteitsfaktor lager is dan die van de buitenste stralingslaag.

2. Membraan volgens conclusie 1, gekenmerkt door een randorgaan voor het verbinden van de kern met een luid-sprekergestel, een gedeelte van welk randorgaan is verbonden met het membraan, doordat het is geplaatst tussen het genoemde voorvlak en de tussenlaag.

3. Membraan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de tussenlaag bestaat uit butylrubberschuim.

4. Membraan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de buitenste stralingslaag-uit polyester bestaat.

5. Membraan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kern een eerste omtrekssektie met een middelste hol gedeelte en een taps verlopend buitenoppervlak bezit, alsmede een tweede middengedeelte, waarvan de vorm correspondeert met die van het middelste holle gedeelte, welke sekties tot ëën geheel zijn samengesteld voor vorming van het genoemde voorvlak.

6. Membraan volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de eerste sektie een naar binnen gerichte flens omvat en de tweede sektie een uitgesneden gedeelte omvat, dat aansluit op het genoemde middelste holle gedeelte.

7. Membraan volgens conclusie 6, gekenmerkt door een met de eerste omtrekssektie verbonden dekorgaan dat de genoemde flens en een gedeelte van het taps verlopende buitenoppervlak afdekt.

8. Membraan voor een luidspreker volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de luidspreker een met het dek- 7906310 a ' -10- orgaan verbonden spreekspoeldrager omvat.

9. Membraan volgens conclusie 8, met het kenmerk/ dat de kern een door het dekorgaan, het middelste holle gedeelte en het uitgesneden gedeelte begrensde uitsparing bezit, en dat de spreekspoeldrager in die uitsparing is geplaatst.

10. Membraan volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het dekorgaan een eerste rand ter plaatse van zijn verbinding met de flens omvat en een tweede rand langs het buitenste, taps verlopende oppervlak, en dat de afstand vanaf de eerste rand tot het voorvlak, daar, waar de omtreks-sektie en de middensektie samenkomen, althans ten minste nagenoeg gelijk is aan de afstand vanaf de tweede rand tot de omtreksrand van de buitenste stralingslaag.

11. Membraan voor een luidspreker, gekenmerkt door: een kern met een afgeknotte vorm met een voorvlak en een vanaf dat voorvlak naar een achterste gedeelte van de kern taps verlopend buitenvlak; een met het achterste gedeelte van de kern verbonden dekorgaan, dat is ingericht om te zijn gekoppeld met een spreekspoeldrager van de luidspreker; een op het voorvlak aangebrachte buitenste stralingslaag met een hoge kwaliteitsfaktor; en een tussen het voorvlak en de buitenste stralingslaag aangebrachte tussenlaag, waarvan de kwaliteitsfaktor lager is dan die van de buitenste stralingslaag.

12. Membraan voor een luidspreker, gekenmerkt door: een kern met een afgeknotte vorm met een voorvlak en een achterste gedeelte; en een met dat achterste gedeelte van de kern verbonden dekorgaan, dat is ingericht om te zijn verbonden met een spreekspoeldrager van de luidspreker.

13. Membraan volgens conclusie 12, mët het kenmerk, dat de kern een eerste omtrekssektie met een middelste hol gedeelte en een taps verlopend buitenoppervlak bezit, alsmede een tweede middensektie, waarvan de vorm correspondeert met die van het middelste holle gedeelte. 7906310 -11-

14. Membraan volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de eerste sektie een naar binnen gerichte flens van het achterste gedeelte omvat, en dat de tweede sektie een uitgesneden gedeelte omvat, dat aansluit op het genoemde middelste holle gedeelte.

15. Membraan volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het dekorgaan is verbonden met de eerste omtreks-sektie en de flens en een gedeelte van het taps verlopende buitenoppervlak bedekt.

16. Membraan volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat de kern een voorvlak bezit; en dat het dekorgaan een eerste rand bezit bij zijn verbinding met de flens en een tweede rand langs het genoemde buitenste, taps verlopende oppervlak, en dat de afstand vanaf de eerste rand tot het voorvlak, daar, waar de omtrekssektie en de middensektie samenkomen, althans ten minste nagenoeg gelijk is aan de afstand vanaf de tweede rand tot een omtreksrand van de buitenste stralingslaag. 7906310