NL8200690A

NL8200690A - Luidsprekermembraan bevattende een laag van polymethacrylimideschuim.

Info

Publication number: NL8200690A
Application number: NL8200690A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1982-02-22
Filing date: 1982-02-22
Publication date: 1983-09-16
Also published as: ES8401704A1; US4517416A; ES519895A0; JPS58153493A; DE3360028D1; EP0087177A1; ATA58083A; EP0087177B1; AT376352B; CA1201798A

Description

m --Μΐ.*··.ΐ3ί1Γ.;ί·ί·>—iiin ui I rrv · ·ι·ι· i m· .. ...._.... .....

* EHN 10.275 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Iuidsprékermembraan bevattende een laag van polymethacrylinüdeschuim.

De uitvinding heeft betrekking op een elektro-akoestische omzetter, voorzien van een membraan. Een dergelijke omzetter is bekend uit het Britse oktrooischrift 1.384.716. In dit dktrooischrift worden voorstellen gedaan on als membraanmateriaal voor kornissen een geschuimd 5 thermoplastisch materiaal te gebruiken, zoals bijvoorbeeld polystyreenschuim, polyurethaanschuim, phenolharsschuim en dergelijke.

' Ook zijn er publikaties békend waarin men- voorstellen doet om specifieke geschuinde materialen te gebruiken bij membranen die volgens een sandwichkonstruktie zijn opgebouwd, waarbij het membraan uit een kemr 10 laag en twee huidlagen bestaat, die elk zijn aangebracht op êên der hoofdvlakken van de kemlaag. Een voorbeeld hiervan is het Duitse Qffenlegungsschrift 28.50.786, waarin platte- en konusvormige membranen zijn getoond, waarvan de kemlaag uit een polystyreenschuimstof bestaat.

Nu blijkt dat, bij omzetters waarvoor als membraanmateriaal 15 één der tot nu toe békende geschuimde membraanmaterialen is gébruikt, het gedrag van de omzetter lang niet optimaal is.

Zo is de eléktro-akoestische omzetting lang niet efficiënt genoeg en blijkt er vooral bij hogere frékwsnties vervorming, op te treden in het door de omzetter afgegeven signaal.

20 De uitvinding beoogt nu maatregelen aan te geven, waardoor de omzetter efficiënter werkt, de optredende vervorming tot een lager niveau, en naar hogere frékwenties is teruggedrongen en de frékwentiekarakteristiék van de omzetter over een breder fre-kwentiegebied vlak is. De omzetter volgens de in de aanhef genoemde 25 soort heeft daartoe het kenmerk, dat het membraan een laag van pólymethacrylimideschuim bevat, met een elasticiteitsmodulus liggend tussen 15.10<6 en 120.10^ ^ /W,2· en een dichtheid liggend tussen 10

Wr O

ai 80 vm . In het geval dat het membraan is opgebouwd volgens een sandwichkonstruktie, bevattende een kemlaag en een eerste en een 30 tweede huidlaag, welke huidlagen elk zijn aangebracht op één van de twee hoofdvlakken van de kemlaag, dan bevat de kemlaag een pólymethacrylimideschuim met elasticiteitsmodulus en dichtheid liggend binnen de hiervoor genoemde respéktievelijke grenzen.

8200690

* V

EHN 10.275 2 ____________ De uitvinding berust op het inzicht dat een optimale keuze van een membraanmateriaal hoofdzakelijk bepaald wordt door de parameters E, zijnde de elasticiteitsmodulus , enp, zijnde de dichtheid [ ] . Deze parameters bepalen ten eerste de 5 frekwentie waarbij en waarboven het membraan gaat opbreken (de zogenaamde opbreekfrekwentie). Deze opbreekfrékwentie is namelijk evenredig met WP . Het opbreken houdt in dat het membraan in een eigenresonantie (en wel bij toenemende frekwentie beginnend met de laagste eigenresonantie) gaat staan trillen. Dit wil zeggen dat het 10 membraan niet meer over het gehele oppervlak in fase trilt. In de frekwentiekarakteristiek ontstaan daardoor resonantiepieken.

Het gevolg is een hoge vervorming in het door de omzetter afgegeven signaal (voor luidsprekers dus het afgestraalde geluid). Men dient dus de faktor w; zo groot mogelijk te maken zodat het frèkwentie-15 gebied waarin de omzetter zonder opbreken, en dus zonder noemenswaardige vervorming werkt, zo groot mogelijk is.

Ten tweede bepalen de parameters E en p de kwaliteitsfaktor van de bovengenoemde resonantiepieken. De kwaliteitsfaktor is namelijk evenredig met v'i? . Nu is de kwaliteitsfaktor mede een maat 20 voor de ops lingering van het systeem - dat wil zeggen van de piekhoogte van de resonantiepièk. Gezien het voorgaande zal het duidelijk zijn dat gestreeft zal worden naar een lage waarde voor de kwaliteitsfaktor cm zodoende de resonantiepieken en daarmee de vervormingskomponenten in het uitgangssignaal van de omzetter zo laag mogelijk te houden.

25 Verder is de dichtheid p een maat voor het gewicht van het membraan en daarmee de efficiëntie van de eléktro-akoestische omzetting. Des te kleiner de dichtheid(en dus het gewicht) des te groter de efficiëntie. Samenvattend kan men stellen, dat de optimale keuze voor een membraanmateriaal bepaald wordt door de volgende voorwaarden: 30 a) een zo hoog mogelijke elasticiteitsmodulus E, én b) een zo laag mogelijke dichtheid j> . ^i

Hier door verkrijgt men een zo hoog mogelijke faktor , hetgeen in verband met het opbreken zeer gewenst is,, en een zo laag mogelijk gewicht hetgeen uit efficiëntie-oogpunt zeer gewenst is-, 35 Bovendien wordt op deze manier een niet al te grote waarde voor de kwaliteitsfaktor verkregen zodat de resonantiepieken.niet al te hoog worden.

Als enig kunstofschuim paart het voorgestelde materiaal 8200690 PHN 10.275 3 _______polymethacrylimideschuim nu de eigenschap van een hoge elasticiteits- modulus aan de eigenschap van een lage dichtheid, waardoor het uitermate geschikt is als materiaal voor (de kemlaag van) een membraan voor een elektro-akoestische omzetter.

5 In het voorgaande is reeds gékonkludeerd dat de optimale keuze voor een membraanmateriaal onder andere bepaald wordt door de voorwaarde dat de dichtheid ƒ zo laag mogelijk moet zijn. Uit deze voorwaarde zou eigenlijk moeten volgen dat enkel de bovengrens voor p voldoende zou moeten zijn cm het polymethacrylimideschuim in de 10 omzetter volgens de uitvinding te kunnen karakteriseren. Toch wordt ook een ondergrens voor de dichtheid aangegeven. Deze ondergrens houdt namelijk verband met de mechanische stabiliteit en sterkte van het kunststof schuim tijdens het produktieproces. Bij te kleine dichtheden (oftewel te hoge schuimingsgraden - zie later) van het kunststof-15 schuim is de mechanische stabiliteit en sterkte te klein zodat het materiaal zijn uitwendige vorm niet kan behouden en in elkaar zakt.

Voor polyirethacnylimideschuim ligt de grens waarboven nog vormvaste kcr 3 membranen verkregen kunnen worden bij een dichtheid van ongeveer 10 ym . In de-hierna volgende tabel 1 zijn de waarden voor de elasticiteits-20 modulus E van een aantal hardkunststofscMiirei((waaronder het polymethacrylimideschuim) als funktie van hun dichtheid weergegeven. De dicht- kc 3 heden zijn gekozen liggend in het geclaimde gebied tussen 10 en 80 ym . De gegevens in de tabel zijn gedeeltelijk verkregen uit metingen en gedeeltelijk ontleend aan de publikatie: "Plastic foams, Physics and 25 Chemistry of product performance and process technology" van Calvin J. Banning - Wiley Interscience. De in tabel 1 weergegeven g waarden moeten nog met 10 vermenigvuldigd worden om de juiste waarden voor de diverse elasticiteitsmoduli te verkrijgen.

Tabel 1 dichtheid soort schuim ' 15 30 | 5o " Ί 75~ polymethacrylimideschuim 20 35 70 100 geëxpandeerd polystyreen- 6 8 12 18 schuim 35 —......— ........ " ......— -—— ——— · hard polyurethaanschuim - 3,5 5 10 epoxyschuim - 3,5 6 12 polyprppyleenschuim - - - 7 phenolharsschuim - 2,5 5 10 8200690 PHN 10.275 4 — · « 6 2 _Èlasticiteitsmodiili van enige hardkunststof schuimen' (in 10 N/m ) en bij 20°C) voor een aantal dichtheden, - betekent: geen gegevens bekend.

De mater waarin de diverse materialen geschuimd worden 5 is van invloed op zowel de elasticiteitsmodulus als de dichtheid van het materiaal. Een verhoging van de schuimingsgraad levert een verlaging van de dichtheid op, hetgeen, zoals in het voorgaande bleek, gewenst is. Een verhoging van de schuimingsgraad doet de elasticiteitsmodulus van het materiaal echter verlagen (zie tabel 1) en dat is, 10 eveneens gezien het voorgaande niet gewenst.. Het frekwentiegebied waarin het opbreken plaats vindt verschuift dan namelijk naar lagere frékwenties. Door deze twee tegengesteld werkende fenomenen zal het in het algemeen niet mpgelijk zijn door variëring van de schuimingsgraad de waarde van de beide parameters in de gewenste gebieden te 15 krijgen. Dit is heel duidelijk zichtbaar in tabel 1. Voor het materiaal polymethacrylimdeschuim liggen de elasticiteitsmoduli bij de diverse dichtheden alle binnen het voor de elasticiteitsmodulus geclaimde gebied tussen 15.10 en 120.10 N/m . Voor alle andere materialen in de tabel geldt dat in (bijna) alle gevallen niet. De elasticiteits-20 modulus ligt in die gevallen (bijna) altijd onder de ondergrens van g 2 15.10° N/in van het geclaimde gebièd. Het gevolg is dat in alle gevallen de faktor voor deze materialen kleiner is dan die voor het polymethacrylimideschuim, hetgeen inhoudt dat toepassing van deze materialen als msmbraanmateriaal in elektro-akoestische omzetters 25 leidt tot omzetters met een beperkt frékwentiebereik en een grote vervorming. Alleen het polymethacrylimideschuim kan zodanig geschuimd worden dat de beide parameters binnen de geclaimde grenzen kunnen vallen. Daarmee wordt een omzetter verkregen met een groot frèkwen-tiewerkbereik, een hoge efficiëntie en een lage vervorming.

30 Ten aanzien van het geëxpandeerd polystyreenschuim met een dichtheid van 75 ^/m^ en een elasticiteitsmodulus van 18 N/m2 dient nog vermeld te worden dat dit kunststofschuim ook binnen de geclaimde grenzen valt. Toch is het geëxpandeerd polystyreenschuim niet aantrekkelijk vergeleken bij het polymethacrylimideschuim indien wij voor een 35 tweetal gevallen de faktoren We en /i? van beide materialen met elk&ar vergelijken.

8200690 • * I j : ; PHN 10.275 5 _ Tabel 2 .___ _ g f I /¾1 vw polymethacrylimideschuim 20.106 15 1,2.103 17,3.103 f O ^ ‘ geëxpandeerd polystyreenschuim ,18.10 75 0,5.10 36,7.10

Tabel 3 __£ /> V% νΈρ 10 polymethaoyliiiddeschuim 100.106 75 1,2.103 86,6.103 β β *3 geëxpandeerd polystyreenschuim 18.10 75 0,5.10 36,7.10

In de tabellen 2 en 3 wordt het hiervoor vermelde polystyreenschuim 6 bJ 2 15 vergeleken met een polymethacrylimideschuim met E = 20.10 'ym en p =15 kg^m3 (tabel 2) en met een polymethacrylimideschuim met E = 100.106 ^/m3 en ^ = 75 k^/m3 (tabel 3). Nu blijkt dat in beide gevallen de ondergrens van het opbreekgebied bij een frékwentie ligt die voor het polymethacrylimideschuim een faktor 2,4 hoger (en dus 2fl gunstiger) ligt. Bovendien is in het eerste geval (tabel 2) de kwaiiteitsfaktor voor het polymethacrylimideschuim gunstiger (lager): de verhouding bedraagt namelijk 1:2,1 in het voordeel van het polymethacrylimideschuim. Bovendien is de dichtheid veel lager en dus de efficiëntie veel hoger. In het tweede geval (tabel 3) is de kwaliteits-25 faktor voor het polystyreenschuim gunstiger. Toch zal ook in dit tweede geval van het polymethacrylimideschuim' de voorkeur gegeven worden daar de faktor (en daarmee de opbreekfrekwentie) een belangrijker gegeven is dan de faktor . Het frekwsntiewerkgebied' van de omzetter wordt aan de bovenzijde namelijk keihard bepaald dcor de eerste opbreekf rekwentie, terwijl een te hoge resonantiepiek nog altijd door

wU

een voor, en in serie met - de omzetter te schakelen laagdoorlaatfilter, met afvalfrekwentie enigszins lager dan de opbreekf rekwentie, kan worden onderdrukt.

In geval het membraan volgens een sandwichkonstruktie 35 is opgebouwd worden de huiden bij voorkeur uit glasvezels of uit koolstofvezels vervaardigd. Deze huiden geven het membraan een grote extra stijfheid terwijl zij slechts weinig bijdragen tot een verhoging van het gewicht van het membraan.

8200690 ' ΡΗΝ 10.275 6 - M •m _Bovendien hebben dergelijke huiden daar zij luc±.tdoorlatend zijn het _________ voordeel dat, indien zij met een in een oplosmiddel opgeloste lijm aan de kemlaag warden gelijmd, het oplosmiddel naderhand via de poriën in de huiden naar buiten toe kan verdampen. De lijmlaag levert 5 dan ook praktisch geen bijdrage tot een verhoging van het gewicht van het membraan. Voomoemde huiden kunnen toegepast worden daar het polymethacrylimideschuim van de kemlaag een gesloten cellenstruktuur heeft, dat wil zeggen de kemlaag is voor lucht ondoorlatend.

Een andere uitvoeringsvorm van de elektro-akoestische omzetter 10 volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat ten minste één der huiden luchtdicht is uitgevoerd, en dat de kemlaag is voorzien van perforaties. Door het aanbrengen van de perforaties in de kemlaag kan het gewicht van het membraan verder worden verlaagd. Weer een andere uitvoeringsvorm van de elektro-akoestische omzetter volgens de 15 uitvinding heeft het kenmerk, dat het membraan als vlak membraan is uitgevoerd en via ten minste één hulpkonus is verbonden met een spreekspoelkoker, waarop een spreekspoel is aangebracht.

Bij voorkeur zal men het vlakke membraan op de eerste nodale lijn (zijnde die verzameling van punten op het membraanvlak, 20 waar het membraan voor de eerste eigenresonantie een uitwijking nul heeft) aanstoten,, (dit voor het geval er sprake is van een omzetter in de vorm van een luidspreker). De eerste eigenresonantie van het membraan wordt dan niet opgewekt, zodat, het frëkwentiegebied van de omzetter over een groter frekwentiebereik vlak blijft. Bij een 25 vlak membraan, bestaande uit enkel een laag van het polymethacrylimide-schuim, zal men voor de aandrijving bij voorkeur: twee of meer hulp-konussen gebruiken. Een êênlagig membraan met enkel een laag van polyitethacrylimideschuim is,, bij eenzelfde dikte, minder stijf dan een membraan volgens een sandwichkonstruktie, waarbij de kemlaag uit 30 polymethacrylimide is opgebouwd. Door aanstoting via twee of meer hulpkonussen wordt het als het ware het tekort aan stijfheid van een êênlagig membraan, ten opzichte van een sandwichkonstruktie, gekompenseerd, zodat ook de toepassing van een êênlagig membraan als membraan voor een vlakke membraanomzetter mogelijk wordt en een 35 voldoend brede en voldoend vlakke frekwentiekarakteristiek verkregen wordt. Hetizxj verder nog vermeld dat, bij aandrijving met twee of meer hulpkonussen de 'nodale' aandrijving niet per sê noodzakelijk is. _ 8200690 H3N 10.275 7 -- Bij voorkeur vindt aanstoting via êên of meer hulpkonussen_____ de bewegingsoverhrenging van de hulpkonus (sen) op het membraan plaats via een elastisch dempend element. Door het aanbrengen van een elastisch dempend element tussen een hulpkonus en het vlakke membraan (respektieve-5 lijk tussen spreekspoelkdker en vlak membraan indien de aanstoting van het membraan rechtstreeks -plaats vindt) wordt bereikt dat de tweede en hogere eigenresonanties van het membraan, die door de aanstoting wel werden opgewekt, sterk worden gedempt, zodat ook. hierdoor een vergroting van het vlakke gedeelte in de·, frekwentiekarakteristiék 10 van de omzetter verkregen wordt. Weer een andere uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het-membraan is cpgebouvd volgens een sandwichkonstruktie bevattende een kemlaag en een eerste en een tweede huidlaag en dat de kemlaag is voorzien van, in een richting in het membraanvlak lopende, gegolfde 15 wiggen van polymethacrylimideschuim en van in een richting in het membraanvlak loodrecht op de eerstgenoemde richting lopende en loodrecht op het membraanvlak aangebrachte ribben van een licht metaal. Hierdoor wordt een stijf doch zeer licht membraan verkregen hetgeen de efficiëntie van de omzetter erg hoog maakt.

20 De f iguurbeschrij ving toont een aantal uitvoeringsvoorbeelden van de omzetter volgens de uitvinding. Hierin toont f iguur 1 een eerste uitvoeringsvoorbeeld van de omzetter met een membraan in de vorm van een konus, figuur 2 een tweede uitvoeringsvoorbeeld, waarbij het 25 membraan vlak is uitgevoerd, figuur 3 een derde uitvoeringsvoorbeeld, waarbij het membraan eveneens vlak is uitgevoerd, en figuur 4 het membraan van weer een ander uitvoeringsvoorbeeld.

# 30 Figuur 1 toont een omzetter volgens de uitvinding in doorsnede. De omzetter is in de vorm van een spreekspoelluidspréker met een konusvormig membraan 1. Het membraan 1 is aan zijn binnenrand bevestigd aan een spreekspoelkoker 2, waarop een spreekspoel 3 is aangebracht. De spreekspoelkoker met de spreekspoel kan bewegen in 35 een spleet die wordt gevormd door een magneetsysteem 4. De opbouw van het magneetsysteem is konventioneel en verdient geen verdere uitleg, daar de uitvinding niet gericht is op maatregelen die op het magneetsysteem betrekking hebben. De uitvinding is dan ook niet 8200690 -/ H3N 10,275 8 ________beperkt tot die omzetters die precies volgens het magneetsysteem uit ________ figuur 1 zijn opgebouwd. De spreekspoelkoker 2 is via een centreerring 5 bevestigd aan het luidsprekerchassis 6. De buitenrand van het membraan 1 is eveneens via een centreerring 7 aan het luidsprekerchassis 6 bevestigd.

5 De spreekspoelkoker is door een stofkap 8 afgesloten. Het membraan kan zijn opgebouvd uit een laag van een polymethacrylimideschuim met een 6 a Ki o elasticiteitsmodulus liggend, tussen 15.10 én 120.10 'ym en een dichtheid liggend tussen 10 en 80 Het is echter ook mogelijk het membraan 1 volgens een sandwichkonstruktie op te bouwen. Deze 10 laatste mogelijkheid is in figuur 1 weergeven. Het membraan 1 bestaat daartoe uit een kemlaag 9 en een eerste en een tweede huidlaag 10 en 11, die elk op een hoofdvlak van de kemlaag zijn aangebracht.

De kemlaag is van een polymethacrylimideschuim met de elasticiteitsmodulus en dichtheid liggend binnen de hierboven aangegeven respektieve-15 lijke grenzen, vervaardigd.

De huiden kunnen vervaardigd worden van materialen zoals die algemeen in de literatuur bekend zijn. Bij voorkeur zal men de huiden vervaardigen van glas- of koolstofvezels. Deze keuze heeft een aantal voordelen.

1. In een dergelijke sandwichkonstruktie zijn de huiden, daar ze uit 20 een vezelstruktuur bestaan zeer licht. Het gewicht van het membraan wordt dan ook hoofdzakelijk bepaald door de dichtheid van het polymethacrylimideschuim. De huiden dragen dan praktisch niet bij tot het gewicht .van het bewegende gedeelte.

2. In een dergelijke sandwichkonstruktie zijn de huiden zeer sterk.

25 De stijfheid van de sandwichkonstruktie wordt dan ook hoofdzakelijk bepaald door de stijfheid van de huiden, zodat een zeer stijf membraan wordt verkregen. .

3. De huiden worden door lijmen op de kemlaag aangebracht.

Doordat de huiden een vezelstruktuur hebben ontstaat de mogelijkheid 30 de huiden met een in oplosmiddel opgeloste lijm te lijnen. Het oplosmiddel kan na het lijmen, tijdens het drogen, via de poriën in de huiden naar buiten toe verdampen. Men verkrijgt hierdoor een zeer lichte lij inlaag, die praktisch niet tot het gewicht van het membraan bijdraagt.

35 Mogelijke andere materialen die zeer goed bruikbaar zijn voor de huiden zijn: cellulose vezels of aramide vezels.

Het membraan T uit. figuur 1 kan ook nog op een andere 8200690 EHN 10,275 9 ________wijze zijn uitgevoerd. Het membraan heeft daarbij ook een kernlaag 9 _______ van polyirethacrylimdeschuim. De deklagen 10 en 11 bestaan echter ook uit het materiaal polymethacrylimide maar dan niet of nauwelijks geschuimd. Een dergelijk membraan kan men bijvoorbeeld op de volgende 5 wijze verkrijgen. Men neemt een laag van het materiaal polymethacryl-imideschuiiti zoals benodigd voor de kernlaag, doch met een grotere dikte. Vervolgens wordt de laag onder hoge temperatuur samengeperst. De laag poljroethacmylimideschuirii zal onder invloed van de hoge temperatuur langs zijn onder- en bovenvlak gaan verweken en ten gevolge van de 10 druk enigszins ingedrukt worden. Het gevolg is dat de laag binnenin nog uit een polymethacrylimide in schuimvorm bestaat terwijl de bovenen onderzijde ten gevolge van het verweken en het samendrukken uit niet of nauwelijks geschuimd polymethacrylimide bestaat» Het verweek- en persprocêdê, zoals hiervoor vermeld, kan bijvoorbeeld in êên stap 15 tegelijk met het persen van de konusvorm worden uitgevoerd.

Deze vervaardigingsmethode is dan ook zeer goedkoop en weinig, tijdrovend, daar nu geen deklagen meer apart (bijvoorbeeld door lijmen) behoeven te worden aangebracht.

Verder wordt verwezen naar de qp zich bekende technieken voor het 20 verkrijgen van dit zogenaamd struktuurschuim of integraalschuim.

Figuur 2 toont een tweede uitvoeringsvoorbeeld. Onderdelen uit de figuren 1 en 2, die hetzelfde referentienunmer hebben zijn dezelfde. Dit uitvoeringsvoorbeeld toont een ëlektro-akoestische omzetter in de vorm van een spreekspoelluidspreker met een vlak membraan 25 20. De aandrijving van het membraan kan op verschillende manieren,:, gerealiseerd worden. Een eerste mogelijkheid (niet getekend!) is, om de spreekspoelkoker 2 door te laten lopen tot aan het membraanvlak > en de bewegingsoverbrenging rechtstreeks van de spreekspoelkoker op het membraan 20 te laten plaatsvinden. Een tweede mogelijkheid 30 is cm een hulpkonus (zie 21 in figuur 2) tussen de spreekspoelkoker en het membraan 20 aan te brengen via welke hulpkonus de bewegingsr overbrenging dan plaats vindt..Bij beide mogelijkheden zal men de verbinding tussen membraan enerzijds en spreekspoelkoker respektievelijk hulpkonus anderzijds bij voorkeur ter plaatse van de eerste nodale 35 lijn van het membraan leggen, zodat voorkomen wordt dat de eerste eigenresanantie van het membraan wordt opgewekt. Een derde mogelijkheid is on de bewegingsoverbrenging via twee, (te weten 21 en 22, zie figuur 2), of meer hulpkonussen te laten plaatsvinden. In dit geval hoeven de 8200690 » * w EHN 10.275 10 verbindingen - tussen de hulpkonussen. en het membraan 20 niet noodzakelijk langs een nodale lijn te lopen. Het membraan 20 kan uit één enkele laag van polyirethacrylimddeschuim zijn opgebouwd of is zoals weergegeven in de figuur volgens een sandwichkonstruktie 5 opgebouwd, waarbij de kemlaag 23 uit polymethacrylimddeschuim is vervaardigd en de huiden 24 en 25 bij voorkeur weer uit glas- of koolstofvezels.

Kiest men voor een êênlagig membraan, dus met enkel één laag van polymethacrylimideschuim dan zal men de bewegingsoverbrenging 10 van de spreekspoelkoker op het membraan bij voorkeur via twee of meer hulpkonussen 21, 22 realiseren, Dit, cm dat het êénlagige membraan minder stijf is dan een membraan volgens de sandwichkonstruktie bij gelijke dikte, en zich daardoor minder goed als een vlakke zuiger gedraagt, hetgeen in feite gewenst wordt bij vlakke raembraanluidsprekers, 15 Figuur 3 toont een derde uitvoeringsvoorbeeld. Onderdelen uit de figuur 1, 2 en 3 die hetzelfde referentienummer hebben zijn dezelfde. Ook hier wordt een vlak membraan 20 getoond volgens de sandwichkonstruktie. De bewegingsoverbrenging van de spreekspoelkoker 2 op het membraan 20 wordt hier gerealiseerd door één hulpkonuso21.

20 Tussen de hulpkonus 21 en het membraan 20 is nog een elastisch dempend element 30 aangebracht. De aandrijving zal hier op de nodale lijn voor de laagste eigenresanantie van het membraan plaastvinden.

Hogere eigenresonanties worden dan wel aangestoten, hetgeen ongewenst is. Door het tussen plaatsen van het elastisch dempend element 30 25 worden deze hogere resonanties sterk uitgedempt, zodat zij· het frekwentiegedrag van de omzetter niet nadelig beïnvloeden. Het elastisch dempend element zou bijvoorbeeld een hol rubberen slangetje kunnen zijn.

Een verdere maatregel cm het membraan, ten minste voor 30 zover uitgevoerd in de sandwichkonstruktie, lichter te maken en daardoor de efficiëntie van de omzetter verder te vergroten, is cm de kemlaag 9 respektievelijk 23 te voorzien van perforaties. Ten minste één van de huidlagen (bij voorkeur huidlaag 10 respektievelijk 24) dient dan luchtdicht te zijn. Deze huidlaag (huidlagen) kan (kunnen) 35 dan niet uit een weefsel van glas- of koolstof vezels zijn opgebouwd, aangezien deze weefsels luchtdoorlatend zijn.

Figuur 4 toont enkel het geluidafstralend membraan van weer een ander uitvoeringsvoorbeeld van de eléktro-akoestische 8200690 α m ΕΗΝ 10.275 11 ______omzetter volgens de uitvinding. Het membraan is opgebouwd volgens ___ een sandwichkonstruktie met een eerste en een tweede deklaag 41 respektievelijk 42 en een ertussen aangebrachte kemlaag 43.

De kemlaag 43 bevat gegolfde wiggen 44 van polymethaaryllmideschuim 5 die in een richting in het membraanvlak verlopen. Daar het hier om een cirkelvormig membraan gaat is dat hier de tangentiële richting.

Indien men een rechthoekig of vierkant membraan gehad had, zou mm als richting bijvoorbeeld een richting evenwijdig aan een zijde van het membraan gekozen kunnen hebben. In een richting loodrecht qp 10 genoemde richting dat is in het uitvoeringsvoorbeeld van figuur 4 de radiële richting - verlopen ribben 45 die loodrecht op het membraanvlak, dat wil zeggen loodrecht op de deklagen, zijn aangebracht en bijvoorbeeld van een licht metaal, zoals aluminium kunnen zijn. De elastici-teitsmodulus en de dichtheid van het gebruikte polymethacrylimidescbuim fi kJ 2 15 ligt weer binnen de grenzen van 15.10 en 120.10 ‘ym respektievelijk 10 en 80 kg/m3.

Om geen last te krijgen van storingen ten gevolge van het akoestisch gedrag van de ingesloten holtes tussen kemlaag en deklagen, zal men de deklagen bij voorkeur van een luchtandoorlatend materiaal vervaardigen.

20 Dit membraan is erg. licht, zodat een hoge efficiëntie van de omzetter gewaarborgd is.

De aandrijving van het membraan kan weer rechtstreeks, vanaf de spreek-spoelkoker, of via één of meer hulpkonussen plaatsvinden. Ook is het mogelijk het elastische dempende element uit figuur 3 toe te passen.

25 Het zij vermeld dat de uitvinding niet beperkt is tot enkel de getoonde uitvoeringsvoorbeelden. De uitvinding heeft eveneens betrekking op die elektro-akoestische cmzetters die op niet op het idee van de uitvinding betrekking hebbende punten van de getoonde uitvoeringsvoorbeelden verschillen. Zo is de uitvinding niet 30 alleen van toepassing op cmzetters die als luidspreker werken, doch ook op cmzetters die als mikrofoon werken.

35 8200690

Claims

2. Elektro-akoestische omzetter volgens konklusie 1, met het kenmerk, dat het membraan is opgebouvd volgens een sandwichkonstruktie bevattende een kemlaag en eendeerste en een tweede huidlaag, welke huidlagen elk zijn aangebracht op één van de twee hoofdvlakken van de kemlaag ei dat de kemlaag genoemd polymethacrylimideschuim bevat.
3. Elektro-akoestische omzetter volgens konklusie 2, met het kenmerk, dat de huiden zijn opgebouwd uit glasvezels.
4. Elektro-akoestische omzetter volgens konklusie 2, met het kenmerk, dat de huiden zijn opgebouM uit koolstof vezels.
5. Elektro-akoestische omzetter volgens konklusie 2, 15 met het kenmerk, dat ten minste één der huiden luchtdicht is uitgevoerd en dat de kemlaag is voorzien van perforaties.
6. Elektro-akoestische omzetter volgens êên der voorgaande konklusies, met het kenmerk, dat het membraan als vlak membraan is uitgevoerd en via ten minste êên hulpkonus is verbonden met een 20 spreekspoelkoker, waarop een spreekspoel is aangebracht.
7. Elektro-akoestische omzetter volgens konklusie 6, met het kenmerk, dat de bewegingsoverbrenging van de hulpkonus(sen) op het membraan plaatsvindt via een elastisch dempend element.
8. Elektro-akoestische omzetter volgens êên der konklusies 25. tot en met 5, met het kenmerk, dat het membraan als vlak membraan is uitgevoerd en de bewegingsoverbrenging van een spreekspoelkoker, waarop een spreekspoel is aangebracht, op het membraan plaatsvindt via een elastisch dempend element.
9. Elektro-akoestische omzetter volgens konklusie 1, 30 met het kenmerk, dat het membraan is opgebouwd volgens een sandwichkonstruktie bevattende een kemlaag en een eerste en een tweede huidlaag en dat de kemlaag is voorzien van, in een richting in het membraanvlak lopende, gegolfde wiggen van polymethacrylimideschuim en van in een richting in het membraanvlak loodrecht qp de eerst- 35 genoemde richting lopende en loodrecht op het membraanvlak aangebrachte ribben van een licht metaal. 8200690