NL7906946A - Membraan voor een elektro-akoestische transducent. - Google Patents

Description

V

X Sch/AS/1045 79-DÜ38/S79P130 . 'tl "Membraan voor een elektro-akoestische transducent"

De uitvinding heeft betrekking op een membraan voor een elektro-akoestische transducent en in het bijzonder op een nieuw membraan voor toepassing in samenhang met luidsprekers of microfoons.

5 In het algemeen dient een membraan voor elektro- akoestische transducenten, zoals luidsprekers, een hoge specifieke verhouding tussen de elasticiteitmodulus E en de dichtheid P (E/p ) te bezitten voor het vergroten van het gebied, waarbinnen het membraan zich als een zuiger beweegt.

10 Ten einde verder te zorgen, dat zijn frequentieresponsie in het hoge-tonengebied betrekkelijk vlak is, dient het membraan bepaalde inwendige verliezen te vertonen.

Bekend is, dat een membraan met een honingraat-structuur een betrekkelijk hoge specifieke verhouding tussen 15 de elasticiteitsmodulus en de dichtheid E/p bezit. Dit type membraan bestaat uit twee evenwijdig geplaatste huidlagen, bijvoorbeeld uit aluminiumfolie, beryliumfolie, folies uit andere metalen of met koolstofvezels versterkte kunststof (Engels: carbon fiber reinforced plastics oftewel CFRP) of 20 met andersoortige vezels versterkte kunststoffen (FRP), en een honingraatstructuur uit bijvoorbeeld aluminium, die tussen de huidlagen is bevestigd. Het membraan met de honingraatstructuur bezit de eigenschappen, dat het een gering gewicht paart aan een hoge stijfheid, dat wil zeggen de spe-25 cifieke verhouding tussen de elasticiteitsmodulus en de dichtheid E/p , waar tegenover staat, dat de inwendige verliezen gering zijn. Het membraan van deze opbouw vertoont daardoor een scherpe resonantie in een betrekkelijk hoge frequentieband. De ideale eigenschappen van een luidspreker-30 membraan zijn een geringe dichtheid, een hoge stijfheid en hoge inwendige verliezen. Het is evenwel zeer moeilijk om aan de bovenstaande eisen te voldoen, in het bijzonder bij gebruik van het membraan met de honingraatstructuur.

7906946 J -2- y

De uitvinding stelt zich derhalve ten doel, een nieuw membraan voor elektro-akoestische transducenten te verschaffen.

Een ander doel van de uitvinding is het ver-5 schaffen van een membraan met een nieuwe honingraatstructuur.

Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een membraan voor elektro-akoestische transducenten, waarbij niet alleen het membraan bestaat uit de combinatie van een honingraatkern en huidlagen, die een ge-10 ringe dichtheid en een hoge stijfheid bezitten, dat wil zeggen een hoge specifieke verhouding tussen de elasticiteitsmodulus en de dichtheid, maar waarbij ook een vel uit een zacht elastisch materiaal is ingestoken tussen de kern en de huid voor het verhogen van de verliezen in de aanhechtingszone tussen 15 beide.

Weer een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een membraan met een honingraatstructuur, waarbij de specifieke verhouding tussen de elasticiteitsmodulus en de dichtheid, alsmede de inwendige verliezen hoog 20 zijn gemaakt onder toepassing van een eenvoudige techniek.

Volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding wordt een membraan voor een elektro-akoestische transdu-cent verschaft, dat een eerste en een tweede huidlaag bevat, welke huidlagen op onderlinge afstand zijn geplaatst, een — 25 tussen de eerste en de tweede huidlaag opgenomen honingraatkern, alsmede een dunne laag met dempende eigenschappen, die tussen elk van de huidlagen en de honingraatkern is aangebracht.

Verdere kenmerken, en bijzonderheden van het membraan volgens de uitvinding zullen worden genoemd en toe-30 gelicht aan de hand van de bijgevoegde tekening. Hierin tonen; fig. 1 een schematische dwarsdoorsnede van een uitvoeringsvoorbeeld van een luidspreker van het vlakke-plaattype mét een membraan met een honingraatstructuur, waarop de onderhavige uitvinding kan worden toegepast; 35 fig. 2 een gedeeltelijk weggebroken bovenaanzicht van· een deel van een bekend membraan met een honingraatstructuur; · fig. 3 een dwarsdoorsnede op vergrote schaal 7906946 -3- van een deel van een voorbeeld van het membraan met de honingraatstructuur volgens de uitvinding? fig. 4 een schematisch aanzicht ter toelichting van een voorbeeld van de werkwijze van het vervaardigen van 5 het membraan volgens fig. 3; en , fig. 5 een grafiek, waarin het geluiddrukniveau als functie van de frequentie is uitgezet voor membranen met een honingraatstructuur volgens de stand der techniek en die volgens de uitvinding.

10 Pig. 1 toont in een schematische dwarsdoorsnede een luidspreker, waarin een membraan met een honingraatstructuur is toegepast, terwijl fig. 2 een deel van de luid-1 spreker volgens fig. 1 toont, waarvan een deel'is weggebroken. In de figuren duidt het verwij zingsgetal 1 in het algemeen 15 een luidsprekereenheid aan, 2 zijn gestel, 3 een membraan met een honingraatstructuur, dat in de opening van het gestel 2 is geplaatst, 4 een randorgaan voor het steunen van het membraan 3, 5 een pakkingring voor de rand 4, 6 een spreekspoel-drager, 7 een demper voor het steunen van de spreekspoeldrager 20 6, 8 een spreekspoel, 9 een plaat, 10 een magneet, 11 een juk, 12 een poolstuk, en 13 een afdekorgaan voor het afdekken van het aandrijfgedeelte. Zoals in de fig. 1 en 2 is weergegeven, bezit het membraan 3 in het midden een kern 14 met een honingraatstructuur. Het membraan 3 met deze structuur is 25 reeds bekend.

Aan de hand van fig. 3 zal nu een uitvoerings-voorbeeld van het membraan 3 volgens de uitvinding worden beschreven. Zoals in fig. 3 is weergegeven, bestaat het membraan 3 volgens de uitvinding uit een eerste huidlaag 15a en 30 een tweede huidlaag 15b, die onderling evenwijdig op onderlinge afstand zijn geplaatst, en elk bestaan uit een folie van aluminium, een aluminiumlegering, titanium, een titanium-legering, berylium, een beryliumlegering of dergelijke, een honingraatkern 14 uit een folie van aluminium of ander metaal, 35 dat is aangebracht in de ruimte tussen de eerste laag 15a en de tweede laag 15b, alsmede een dunne laag 17 uit een zacht veerkrachtig materiaal, bijvoorbeeld een urethaanschuimkunst-stof of -rubber (in deze tekst zal een zacht, buigzaam en 7906946 α β ¥f -4- veerkrachtig materiaal worden aangeduid als dempingsmateriaal), welke laag is aangebracht tussen -de honingraatkern 14 en elk van de huidlagen 15a en 15b. In dit geval zijn de kern 14, de dunne laag 17 uit dempingsmateriaal en de huidlagen 15a, 5 15b aan elkaar bevestigd door een kleefstof 18, zoals in fig.

3 is weergegeven, bijvoorbeeld een polyamide.

Nu zal aan de hand van fig. 4 een voorbeeld van de werkwijze voor de vervaardiging van het membraan met een honingraatstructuur volgens de onderhavige uitvinding 10 worden beschreven. In dit voorbeeld is de bovengenoemde kleefstof 18 uit polyamide vooraf vervaardigd in de vorm van een warm-gesmolten-vel 18a (Engels: hot-melt-sheet) (in de handel verkrijgbaar). Een warm-gesmolten-vel 18a, de laag 17 uit dempingsmateriaal, een warm-gesmolten-vel 18a 15 en de huidlaag 15a of 15b zijn in deze volgorde tegengesteld geplaatst aan het boven- en ondervlak van de honingraatkern 14 en vervolgens aangedrukt tegen elk van de vlakken van de honingraatkern 14 door een in fig. 4 met een twee-stippel-streeplijn aangeduide plaat 19 van het verhittingstype.

20 Wanneer de bovenbeschreven elementen tijdens verhitting worden aangedrukt, worden ze, dat wil zeggen de honingraatkern 14, de dunne lagen 17 uit dempingsmateriaal en de huidlagen 15a, -15b door één bewerkingsstap geïntegreerd. Deze werkwijze bezit grote voordelen, wanneer het membraan met de “ 25 honingraatstructuur volgens de uitvinding in massaproduktie wordt vervaardigd. In dit geval moet de aandacht er op worden gevestigd, dat de uitvinding zich niet beperkt tot de genoemde werkwijze voor het vervaardigen van het membraan met de honingraatstructuur.

30 Het volgens de bovenbeschreven werkwijze ver vaardigde membraan volgens de uitvinding bezit niet alleen de eigenschappen, dat het een geringe dichtheid en een hoge stijfheid bezit, dat wil zeggen een hoge specifieke verhouding tussen de elasticiteitsmodulus en de dichtheid, als 35 gevolg van de combinatie van de honingraatkern en de huidlagen, maar het membraan bezit eveneens voldoend groot inwendige verliezen ten gevolge van de tussen de honingraatkern en de huidlagen geplaatste dunne lagen uit zacht dempings- 7906945 % -5- raateriaal. Hieruit volgt, dat het membraan volgens de uitvinding voldoet aan de bovengenoemde twee, aan het membraan gestelde eisen.

Fig. 5 toont de frequentieresponsie van luid-5 sprekers, waarin ter vergelijking membranen met de bekende honingraatstructuur en de honingraatstructuur volgens de uitvinding zijn gebruikt. In de grafiek volgens fig. 5 toont de getrokken kromme A het geval van de uitvinding en de onderbroken kromme B het geval van de bekende luidspreker.

10 Zoals duidelijk blijkt uit de grafiek volgens fig. 5, vertoont de frequentieresponsie van de luidspreker volgens de uitvinding een aanzienlijke vervlakking van de pieken en de dalen ten opzichte van die van de luidspreker volgens de stand der techniek in een betrekkelijk groot frequentiegebied 15 rond de 5 kHz, zodat de frequentieresponsie relatief vlak is ten opzichte van de stand der techniek. Het zal duidelijk zijn, dat ten gevolge van deze vlakke karakteristiek de 'luidspreker volgens de uitvinding een sterk verbeterde geluidskwaliteit bezit ten opzichte van de bekende luidspreker. 20 In het genoemde uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding kunnen voor de huidlagen kunststoffen worden gebruikt, die bijvoorbeeld zijn versterkt met koolstofvezels of dergelijke, borium, legeringen met borium, mica, of films uit kunsthars.

25 Voor wat betreft de vorm van het membraan; de onderhavige uitvinding kan zowel op een membraan van het conustype als van het vlakke type worden toegepast.

Het membraan volgens de uitvinding is niet beperkt tot toepassing bij luidsprekers, maar kan ook bij 30 microfoons worden gebruikt.

De uitvinding beperkt zich niet tot het beschreven uitvoeringsvoorbeeld. Diverse wijzigingen in de onderdelen en in hun onderlinge samenhang kunnen worden aangebracht, zonder dat daardoor het kader van de uitvinding wordt over-35 schreden.

7906946

Claims (7)

1. Membraan voor een elektro-akoestische transducent, omvattende: a) een- eerste en een tweede huidlaag, welke huidlagen op afstand van elkaar zijn geplaatst; en b) een tussen beide genoemde huidlagen geplaatste honingraatkern ? gekenmerkt door: c) een dunne dempingslaag, die is aangebracht tussen elk van de huidlagen en de honingraatkern.

2. Membraan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de genoemde dunne laag bestaat uit schuimstof.

3. Membraan volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de dunne laag bestaat uit urethaan.

4. Membraan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de dunne laag bestaat uit rubber."

5. Membraan volgens conclusie 1, met het .kenmerk, dat de dunne laag- door een kleefstof met polyamide is bevestigd aan de honingraatkern en de huidlagen.

6. Membraan volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de kleefstof is uitgevoerd als een warm-gesmol-ten-vel (Engels: hot-melt-sheet). “

7. Membraan volgens conclusie l, met het kenmerk, dat de dunne laag bestaat uit een materiaal uit de volgende groep: aluminium, een aluminiumlegering, titanium, een titaniumlegering, borium, een legering met borium, berylium en met vezels versterkte kunststoffen. 7906946