NL8203463A - Electroacoustic transducer diaphragm - has layer of hollow glass spheres, pref. quartz, bonded by inorganic agent e.g. phosphate or others - Google Patents
Electroacoustic transducer diaphragm - has layer of hollow glass spheres, pref. quartz, bonded by inorganic agent e.g. phosphate or others Download PDFInfo
- Publication number
- NL8203463A NL8203463A NL8203463A NL8203463A NL8203463A NL 8203463 A NL8203463 A NL 8203463A NL 8203463 A NL8203463 A NL 8203463A NL 8203463 A NL8203463 A NL 8203463A NL 8203463 A NL8203463 A NL 8203463A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- membrane
- hollow glass
- glass spheres
- layer
- binder
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R31/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor
- H04R31/003—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of transducers or diaphragms therefor for diaphragms or their outer suspension
-
- 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
-
- 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
- H04R7/04—Plane diaphragms
- H04R7/06—Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers
- H04R7/10—Plane diaphragms comprising a plurality of sections or layers comprising superposed layers in contact
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)
Abstract
Description
* * PHN 10.432 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.* * PHN 10.432 1 N.V. Philips' Incandescent light factories in Eindhoven.
Omzetter en werkwij ze voor het vervaardigen van een membraan voor deze omzetter.Converter and method of manufacturing a membrane for this converter.
De uitvinding heeft betrekking op een omzetter, in het bijzonder elektro-akoestische omzetter, voorzien van een membraan omvattende tenminste êên laag opgebouwd uit holle glazen bollen die door middel van een binder aan elkaar zijn gehecht, De uitvinding heeft 5 eveneens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een membraan te gebruiken in een omzetter volgens de uitvinding.The invention relates to a transducer, in particular an electro-acoustic transducer, comprising a membrane comprising at least one layer built up of hollow glass spheres which are adhered to each other by means of a binder. The invention also relates to a method for the manufacture of a membrane to be used in a converter according to the invention.
Met het woord omzetter is onder andere bedoeld een elektro-akoestische omzetter, die elektrische signalen omzet in akoestische of omgekeerd. Met het woord omzetter wordt echter ook bedoeld 10 een passieve straler. In dergelijke omzetters wordt geen omzetting van (respektievelijk naar) een elektrisch signaal uitgevoerd, doch er vindt een mechano-akoestische omzetting plaats.The word transducer includes an electro-acoustic transducer, which converts electrical signals into acoustic or vice versa. However, the word converter also means a passive radiator. In such transducers no conversion of (or to) an electrical signal is performed, but a mechano-acoustic conversion takes place.
Een membraan van de in de aanhef genoemde soort is bekend uit het Japanse Kokai Nr. 52.119.220. Het bekende membraan is opgebouwd in de 15 vorm van een sandwichkonstruktie. De kemlaag ervan is opgebouwd uit de holle glazen bollen die door middel van epoxyhars aan elkaar zijn gehecht. De huiden zijn van metaal. De uitvinding is echter niet beperkt tot membranen in de vorm van een sandwichkonstruktie. Zowel êên- als meerlagige membranen zijn volgens de uitvinding mogelijk.A membrane of the type mentioned in the opening paragraph is known from Japanese Kokai Nr. 52,119,220. The known membrane is constructed in the form of a sandwich construction. The core layer is made up of the hollow glass spheres which are bonded together by means of epoxy resin. The skins are made of metal. However, the invention is not limited to membranes in the form of a sandwich construction. Both single and multilayer membranes are possible according to the invention.
20 Het bekende membraan heeft als nadeel dat het enerzijds te zwaar is, anderzijds dat de vervaardiging van het membraan erg omslachtig is zodat het produkt erg duur is.The known membrane has the drawback that on the one hand it is too heavy, and on the other hand that the manufacture of the membrane is very laborious, so that the product is very expensive.
De uitvinding beoogt een omzetter te verschaffen mét een membraan dat lichter is, zodat de efficiëntie hoger is, terwijl 25 de vervaardiging van het membraan veel eenvoudiger is zodat de pro-duktiékosten veel lager kunnen zijn. De omzetter volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat de laag bestaat uit holle glazen bollen die door middel van een binder uit een anorganisch materiaal aan elkaar zijn gehecht.The object of the invention is to provide a converter with a membrane that is lighter, so that the efficiency is higher, while the manufacture of the membrane is much simpler, so that the production costs can be much lower. To this end, the converter according to the invention is characterized in that the layer consists of hollow glass spheres which are bonded together by means of a binder of an inorganic material.
30 De uitvinding berust op het hierna volgende inzicht. In het bekende membraan dienen de twee huidlagen van metaal voor het verkrijgen van de benodigde stijfheid van het membraan, terwijl de kemlaag van glazen bollen alléén dient voor het op afstand houden van de twee 8203463 Μ ΡΗΝ 10.432 2 huidlagen. De binding tussen de glazen bollen door middel van epoxyhars (een organisch materiaal) is namelijk te slap om de kernlaag zelf een voldoend hoge stijfheid te geven. Doordat hier huidlagen van metaal worden toegepast wordt het bekende membraan erg zwaar, zodat de effi-5 ciëntie van de elektro-akoestische omzetting van een elektro-akoestische omzetter voorzien van het bekende membraan erg laag is. Bovendien moeten de drie onderdelen, te weten de kernlaag en de twee huidlagen tijdens de produktie, in een aparte stap op elkaar worden gelijmd. Dit maakt de produktie erg omslachtig en de prijs van het bekende membraan dan 10 óok erg hoog. Door nu de holle glazen bollen door middel van een binder van een anorganisch materiaal aan elkaar te plakken, kan een zodanig stijve verbinding tussen de glazen bollen worden verkregen dat een enkellagig membraan opgebouwd uit de holle glazen bollen steeds stijf genoeg is om aan de akoestische eisen voor wat betreft de elasticiteits-15 modulus van het materiaal waaruit het membraan is opgebouwd, te voldoen. Men heeft dus geen extra lagen van metaal nodig wat inhoudt dat het membraan volgens de uitvinding lichter kan zijn en ook eenvoudiger te produceren is. De binder kan een anorganisch materiaal zijn dat behoort tot de groep van de fosfaten, de silicaten, de boraten of een 20 mengsel daarvan. Als de binder behoort tot de groep van de fosfaten dan neemt men bij voorkeur aluminum fosfaat ^20^^205) voor de binder. Voor x geldt dan 2 ^ x ^ 4. Bij voorkeur neemt men x gelijk aan 3. Met dit materiaal konden zeer goede resultaten voor wat betreft de waarde van. de elasticiteitsmodulus van het membraanmateriaal worden 25 bereikt, te weten in de orde van grootte van 0.6 GPa (dat is 0,6.10 Pa of 600.10^N/m^) bij een dichtheid van ongeveer 130^/rn^. Bij voorkeur zal men holle glazen bollen van kwartsglas nemen vanwege de hoge elasticiteitsmodulus en de lage dichtheid van een dergelijk soort glas.The invention is based on the following insight. In the known membrane, the two skin layers of metal serve to obtain the required rigidity of the membrane, while the core layer of glass spheres only serves to keep the two 8203463 Μ ΡΗΝ 10.432 2 skin layers at a distance. The bond between the glass spheres by means of epoxy resin (an organic material) is in fact too weak to give the core layer itself a sufficiently high rigidity. Because skin layers of metal are used here, the known membrane becomes very heavy, so that the efficiency of the electro-acoustic conversion of an electro-acoustic transducer provided with the known membrane is very low. In addition, the three parts, the core layer and the two skin layers during production, must be glued together in a separate step. This makes the production very laborious and the price of the known membrane then also very high. By now bonding the hollow glass balls together by means of a binder of an inorganic material, such a rigid connection between the glass balls can be obtained that a single-layer membrane composed of the hollow glass balls is always rigid enough to meet the acoustic requirements. with regard to the modulus of elasticity of the material from which the membrane is built. Thus, no additional layers of metal are required, which means that the membrane according to the invention can be lighter and is also easier to produce. The binder can be an inorganic material belonging to the group of the phosphates, the silicates, the borates or a mixture thereof. If the binder belongs to the group of phosphates, aluminum phosphate is preferably used for the binder. For x then 2 ^ x ^ 4. Preferably, x is taken to be 3. With this material very good results could be obtained with regard to the value of. the modulus of elasticity of the membrane material is reached, namely on the order of 0.6 GPa (that is 0.6.10 Pa or 600.10 ^ N / m ^) at a density of about 130 ^ / rn ^. Preferably, hollow glass spheres of quartz glass will be used because of the high modulus of elasticity and the low density of such a type of glass.
Een andere uitvoeringsvorm van de omzetter volgens de 30 uitvinding heeft het kenmerk, dat het membraan tenminste êên additionele laag bevat in de vorm van een dunne laag van een polymeermateriaal.Another embodiment of the converter according to the invention is characterized in that the membrane contains at least one additional layer in the form of a thin layer of a polymer material.
Soms kan het voorkomen dat door de hoge pakkingsdichtheid van de holle glazen bollen in het membraanmateriaal de dichtheid van het materiaal te hoog wordt. Het membraan wordt dan te zwaar.Sometimes it is possible that the density of the material becomes too high due to the high packing density of the hollow glass balls in the membrane material. The membrane then becomes too heavy.
35 Men kan de dichtheid van het materiaal verlagen door een minder hoge pakkingsdichtheid van de holle glazen bollen in het materiaal te nemen. Het gevolg is dan dat de mechanische sterkte van het materiaal omlaag gaat. Dit kan nadelig zijn camdat dan de mogelijkheid 8203463 ΡΗΝ 10.432 3 β bestaat dat bij het aanraken van het membraanoppervlak glazen bollen uit het materiaal kunnen losraken. Om nu deze zogenaamde veegvastheid van het membraanoppervlak té verhogen brengt men dan ook tenminste één additonele laag in de vorm van een dunne laag van een polymeermateriaal 5 aan, en wel op dat hoofdvlak van het membraan dat tegen aanraking beschermd dient te worden.The density of the material can be reduced by taking a less high packing density of the hollow glass spheres in the material. As a result, the mechanical strength of the material decreases. This can be disadvantageous because the possibility then exists that 8203463 ΡΗΝ 10.432 3 β that glass balls can come loose from the material when touching the membrane surface. Therefore, in order to increase this so-called wipe-resistance of the membrane surface, at least one additional layer is applied in the form of a thin layer of a polymer material, namely on that main face of the membrane which is to be protected against contact.
Een andere mogelijkheid om de veegvastheid van een dergelijk oppervlak te verhogen is om de additionele laag eveneens op te bouwen uit holle glazen bollen die door middel van een anorganische binder 10 aan elkaar zijn gehecht, en waarbij de pakkingsdichtheid van de holle glazen bollen in de additionele laag hoger is dan de pakkingsdichtheid van de holle glazen bollen van de eerstgenoemde laag.Another possibility to increase the wipe resistance of such a surface is to also build up the additional layer from hollow glass spheres bonded together by an inorganic binder 10, and wherein the packing density of the hollow glass spheres in the additional layer is higher than the packing density of the hollow glass balls of the former layer.
De sterkte van de additionele laag is dan zo hoog dat uitbreken van de holle glazen bollen wordt voorkomen. Het spreekt natuurlijk voor 15 zich dat ook aan beide zijden van de eerstgenoemde laag van holle glazen bollen een additionele laag van een zéker materiaal aangebracht kan worden. Men krijgt dan weer een soort sandwichkonstruktie, waarbij de béide additionele lage (de huidlagen) óf, dienst doen ter verhoging van de veegvastheid van de beide oppervlakken van de eerstgenoemde 20 laag, óf dienst doen ter verdere verhoging van de stijfheid van het membraan. Een werkwijze voor het vervaardigen van een êênlagig membraan voor toepassing in een omzetter volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat (a) in een oplossing van een anorganisch bindmiddel holle glazen bollen 25 worden gedispergeerd, (b) de dispersie in een gietmal wordt gegoten, (c) de in de gietmal gegoten dispersie in een droogproces wordt onderworpen aan een tenminste gedurende een gedeelte van de tijd langzaam oplopende temperatuur, waardoor het in een vaste toestand geraakt, en 30 (d) het aldus verkregen lichaam vervolgens in een uitstookproces wordt onderwerpen aan een tenminste gedurende een gedeelte van de tijd langzaam oplopende temperatuur, waarbij de maximum temperatuur in het uitstookproces hoger is dan de maximum temperatuur in het droogproces. Een voordeel van deze werkwijze is dat het membraan in 35 êên keer in zijn geheel gemaakt kan worden, eventueel met extra verstevigingsribben, doordat het materiaal in vloeibare vorm in de gietmal die de juiste vorm van het membraan heeft, gegoten kan worden. Na het drogen heeft men dan het volledige membraan in zijn 8203463 PHN 10.432 4 juiste vorm. Bovendien blijkt de krimp in het materiaal tijdens het drogen en uitstoken zeer klein te zijn. De werkwijze kan verder zijn gekenmerkt-doordat, ter verkrijging van een membraan met lagere dichtheid, in stap (a) additioneel een later uit te stoken vulmiddel aan de 5 dispersie wordt toegevoegd. Op deze wijze kan een lagere pakkingsdicht-heid van de holle glazen bollen in, en dus een lagere dichtheid van, het membraanmateriaal worden gerealiseerd. Als vulmiddel kan bijvoorbeeld polymethylmetaerylaat (perspex) worden gebruikt, dat in de vorm van korrels aan de dispersie wordt toegevoegd. Een andere manier om 10 een membraanmateriaal met lagere dichtheid te verkrijgen is om in stap (a) additioneel een schuiitimiddel en een fixeermiddel aan de dispersie toe te voegen en de dispersie vervolgens eerst op te schuimen. Het opschuimen heeft ten. doel de volumefraktie aan ruimten tussen, de holle glazen bollen te vergroten. Het fixeermiddel heeft ten doel het opge-15 schuimde materiaal in deze opgeschuimde vorm te houden totdat het in het droog- en uitstookproces zijn vaste vorm heeft verkregen.The strength of the additional layer is then so high that breaking out of the hollow glass balls is prevented. It goes without saying that an additional layer of a certain material can also be applied on both sides of the first layer of hollow glass spheres. Again, a kind of sandwich construction is obtained, in which both additional layer (the skin layers) either serve to increase the wipe resistance of both surfaces of the first layer, or to further increase the stiffness of the membrane. A method of manufacturing a single-layer membrane for use in a converter according to the invention is characterized in that (a) disperse hollow glass spheres 25 in a solution of an inorganic binder, (b) pour the dispersion into a casting mold, (c) the dispersion poured into the mold in a drying process is subjected to a slowly rising temperature at least for a portion of the time, thereby solidifying it, and (d) subjecting the body thus obtained to a firing process at a temperature rising slowly at least during a part of the time, wherein the maximum temperature in the firing process is higher than the maximum temperature in the drying process. An advantage of this method is that the membrane can be made in its entirety in one go, possibly with additional reinforcing ribs, because the material can be poured in liquid form into the mold that has the correct shape of the membrane. After drying, the complete membrane is then in the correct shape in its 8203463 PHN 10.432 4. In addition, the shrinkage in the material during drying and firing proves to be very small. The method may further be characterized in that, in order to obtain a membrane of lower density, in step (a) an additional filler to be fired later is added to the dispersion. In this way, a lower packing density of the hollow glass spheres in, and thus a lower density of, the membrane material can be achieved. As a filler, for example, polymethyl metaerylate (perspex) can be used, which is added to the dispersion in the form of granules. Another way to obtain a lower density membrane material is to additionally add a foaming agent and a fixative to the dispersion in step (a) and then foam the dispersion first. Frothing has over. aim to increase the volume fraction to spaces between, the hollow glass balls. The purpose of the fixative is to keep the foamed material in this foamed form until it has obtained its solid form in the drying and firing process.
Het opschuimen kan men realiseren door een stof te nemen die oppervlakte-spanningverlagend werkt (bijvoorbeeld een zeepsoort) of een stof te nemen die langs chemische weg een gas, bijvoorbeeld koolzuurgas, doet 20 ontstaan. Voorbeelden van een dergelijke stof zijn: airmoniumcarbonaat of waterstofperoxide. Als fixeermiddel kan men een geleringsmiddel, bijvoorbeeld gelatine of een silicagel, of een viskositeitverhogend middel, zoals tylose, gebruiken.The foaming can be realized by taking a substance that has a surface tension-reducing effect (for example a soap type) or by taking a substance that produces a gas, for example carbon dioxide, by chemical means. Examples of such a substance are: airmonium carbonate or hydrogen peroxide. As the fixative, a gelling agent, for example, gelatin or a silica gel, or a viscosity enhancing agent, such as tylose, can be used.
De uitvinding zal aan de hand van de hierna volgende 25 figuurbeschrijving, waarin onderdelen met gelijke referentienummers dezelfde betekenis hebben, worden uiteengezet. Hierin toont figuur 1 een elektro-akoestische omzetter volgens de uitvinding, figuur 2 een andere elektro-akoestische cmzetter volgens 30 de uitvinding, figuur 3 een gedeelte van een membraan te gebruiken in een elektro-akoestische omzetter volgens de uitvinding, figuur 4 een gedeelte van een ander membraan te gebruiken in een elektro-akoestische omzetter volgens de uitvinding, en 35 figuur 5 het temperatuurverloop tijden het droogproces en het strookproces, als funktie van de tijd.The invention will be explained with reference to the figure description hereinafter, in which parts with like reference numbers have the same meaning. Figure 1 shows an electro-acoustic transducer according to the invention, figure 2 another electro-acoustic transducer according to the invention, figure 3 a part of a membrane to be used in an electro-acoustic transducer according to the invention, figure 4 a part of another membrane to be used in an electro-acoustic converter according to the invention, and figure 5 shows the temperature trend during the drying process and the striping process, as a function of time.
Figuur 1 toont een omzetter volgens de uitvinding in doorsnede. De omzetter is in de vorm van een spreekspoelluidspréker 8203463 PHN 10.432 5 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 een spleet, die wordt gevormd door een magneetsysteem 4. De opbouw 5 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 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 10 luidsprekerchassis 6. De buitenrand van het membraan 1 is eveneens via een centreerring 7 aan het luidsprekerchassis 6 bevestigd. De spreekspoelkoker is door een stofkap 8 afgesloten. Het membraan 1 is opgebouwd uit een laag van holle glazen bollen die door middel van een binder in de vorm van een anorganisch materiaal aan elkaar zijn gehecht. Dit is 15 in figuur 3 vergroot weergegeven. De holle glazen bollen zijn daarin aangegeven met referentienummer 9. De verbindingen tussen de'holle glazen bollen met 10. De holle glazen bollen zijn konmercieel verkrijgbaar in diverse diameters en wanddiktes. Bij voorkeur kiest men glazen bollen met een diameter respektievelijke wanddikte in de orde van 20 grootte van 100 ^um respektievelijk 1 ^um. De verbindingen 10 tussen de glazen bollen worden gerealiseerd door de binder. Het anorganische materiaal waaruit de binder bestaat behoort tot de groep van de fosfaten, de silicaten, de boraten of een mengsel daarvan. Indien het materiaal van de binder behoort tot de groep van de fosfaten dan kiest men bij 25 voorkeur een binder van aluminiumfosfaat (Al^.xP^) waarbij voor x geldt 2 ^ x ^ 4. Bij voorkeur kiest men x gelijk aan 3. Voor de holle glazen bollen kiest men bij voorkeur kwartsglas vanwege de hoge elasticiteitsmodulus en de lage dichtheid van dit soort glas. Het membraan kan ook meerlagig zijn uitgevoerd. Een deel van het membraan 1 30 (in figuur 1 met IV aangegeven) in een tweelagige uitvoering is in figuur 4 weergegeven. Het membraan 1 bevat hier de reeds eerder genoemde laag opgebouwd uit de holle glazen bollen. Deze laag is in figuur 4 met · referentienummer 15 aangegeven. Op een hoofdvlak van deze eerstgenoemde laag is een additionele laag 16 aangebracht. Deze laag 16 kan een dunne 35 laag zijn van een polymeermateriaal. Deze laag is aangebracht om te voorkomen dat het hoofdvlak 17 van de laag 15 aangeraakt kan worden waardoor er mogelijk glazen bollen uit dit hoofdvlak los kunnen raken. De laag zit dan ook in het algemeen aan de geluidafstralende 8203463 PHN 10.432 '6 en dus zichtbare zijde van het membraan 1. De additionele laag 16 kan eventueel ook zijn opgebouwd uit holle glazen bollen die door middel van een binder uit een anorganisch materiaal aan elkaar zijn gehecht, doch waarbij de pakkingsdichtheid van de holle glazen bollen in de 5 additionele laag 16 groter is dan die van de eerstgenoemde laag 15. Doordat de pakkingsdichtheid van de additionèle laag hoger is zijn de onderlinge bindingen tussen de holle glazen bollen in deze laag sterker zodat in dat geval bij aanraking minder snel bollen uit de laag zullen loslaten. Anders gezegd: de veegvastheid is toegenomen. Ook op het 10 andere hoofdvlak 18 van de laag 15 kan een additionele laag worden aangebracht. Men heeft in dit geval een soort sandwicbkonstruktie gekregen.Figure 1 shows a transducer according to the invention in section. The converter is in the form of a voice coil loudspeaker 8203463 PHN 10.432 5 with a conical membrane 1. The membrane 1 is attached on its inner edge to a voice coil tube 2, on which a voice coil 3 is mounted. The voice coil sleeve with the voice coil can move in a gap formed by a magnet system 4. The structure of the magnet system is conventional and requires no further explanation, since the invention is not aimed at measures relating to the magnet system. The invention is therefore not limited to those converters which are built exactly according to the magnet system of figure 1. The voice coil sleeve 2 is attached to the loudspeaker chassis 6 via a centering ring 5. The outer edge of the membrane 1 is also attached to the loudspeaker chassis 6 via a centering ring 7. The voice coil sleeve is closed by a dust cover 8. The membrane 1 is composed of a layer of hollow glass spheres which are bonded together by means of a binder in the form of an inorganic material. This is shown enlarged in figure 3. The hollow glass spheres are indicated therein by reference number 9. The connections between the hollow glass spheres with 10. The hollow glass spheres are commercially available in various diameters and wall thicknesses. Glass spheres with a diameter and a wall thickness of the order of 100 µm and 1 µm respectively, respectively, are preferably chosen. The connections between the glass balls are made by the binder. The inorganic material making up the binder belongs to the group consisting of the phosphates, the silicates, the borates or a mixture thereof. If the material of the binder belongs to the group of the phosphates, then preferably a binder of aluminum phosphate (Al ^ .xP ^) is chosen, where x is 2 ^ x ^ 4. Preferably x is equal to 3. For The hollow glass spheres are preferably chosen for quartz glass because of the high modulus of elasticity and the low density of this type of glass. The membrane can also be multi-layered. Part of the membrane 1 (indicated by IV in Figure 1) in a two-layered embodiment is shown in Figure 4. The membrane 1 here contains the aforementioned layer built up from the hollow glass spheres. This layer is indicated in Figure 4 with reference number 15. An additional layer 16 is provided on a main face of this former layer. This layer 16 can be a thin layer of a polymer material. This layer has been applied to prevent the main surface 17 of the layer 15 from being touched, whereby glass balls may become detached from this main surface. The layer is therefore generally on the sound-radiating 8203463 PHN 10.432 '6 and thus visible side of the membrane 1. The additional layer 16 can optionally also be built up of hollow glass balls which are joined together by means of a binder of an inorganic material. are bonded, but wherein the packing density of the hollow glass balls in the additional layer 16 is greater than that of the first-mentioned layer 15. Since the packing density of the additional layer is higher, the mutual bonds between the hollow glass balls in this layer are stronger so that in that case, spheres are less likely to release from the layer when touched. In other words: the smear resistance has increased. An additional layer can also be applied to the other main face 18 of the layer 15. In this case, a kind of sandwich construction has been obtained.
Afhankelijk van het doel, bijvoorbeeld enerzijds het verhogen van de veegvastheid van het oppervlak (de oppervlakken) van het membraan, 15 of anderzijds ter verhoging van de stijfheid van het membraan (in het bijzonder in een sandwichkonstruktie waarbij de kemlaag dan uit de holle glazen bollen is opgebouwd) kan (kunnen) de (huid)laag respektie-velijk (huid)lagen van een geschikt materiaal vervaardigd worden.Depending on the purpose, for example on the one hand to increase the wiping resistance of the surface (s) of the membrane, or on the other hand to increase the stiffness of the membrane (in particular in a sandwich construction in which the core layer then emerges from the hollow glass balls the (skin) layer or (skin) layers can be manufactured from a suitable material.
Figuur 2 toont een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een 20 omzetter volgens de uitvinding. Dit uitvoeringsvoorbeeld toont een eléktro-akoestische omzetter in de vorm van een spreekspoëlluidspreker met een vlak membraan 21. De aandrijving van het membraan kan op verschillende manieren gerealiseerd worden.Figure 2 shows a second embodiment of a converter according to the invention. This exemplary embodiment shows an electro-acoustic transducer in the form of a voice coil loudspeaker with a flat membrane 21. The drive of the membrane can be realized in different ways.
Een mogelijkheid (niet getékendJ) is, om de spreekspoelkoker 2 door 25 te laten lopen tot aan het membraanvlak en de bewegingsoverbrenging rechtstreeks van de spreekspoelkoker op het membraan 21 te laten plaatsvinden. Een andere mogelijkheid is on een hulpkonus (zie 22 in figuur 2) tussen de-spreekspoelkoker en het membraan 21 aan te brengen via welke hulpkonus de bewegingsoverbrenging plaatsvindt.One possibility (not shown) is to allow the voice coil sleeve 2 to run through 25 to the membrane surface and the movement of transmission to take place directly from the voice coil sleeve to the membrane 21. Another possibility is to arrange an auxiliary cone (see 22 in figure 2) between the voice-coil sleeve and the membrane 21 via which auxiliary cone the movement transmission takes place.
30 Bij beide mogelijkheden zal men de verbinding tussen membraan enerzijds en spreekspoelkoker respektievelijk hulpkonus anderzijds bij voorkeur ter plaatse van de eerste nodale lijn van het membraan leggen, zodat voorkomen wordt dat de eerste eigenresonantie van het membraan wordt opgewekt. Het is ook mogelijk de bewegingsoverbrenging via twee of 35 meer hulpkonussen te realiseren. Het membraan 21 kan weer één- of meerlagig zijn opgebouwd, waarbij tenminste êên laag weer bestaat uit holle glazen bollen. Hiervoor zij verwezen naar de figuurbeschrijving bij figuren 1, 3 en 4.In both possibilities, the connection between membrane on the one hand and voice coil sleeve and auxiliary cone on the other hand will preferably be made at the location of the first nodal line of the membrane, so that the first self-resonance of the membrane is prevented from being generated. It is also possible to realize the movement transmission via two or 35 more auxiliary cones. The membrane 21 can again be of a single or multilayer construction, wherein at least one layer again consists of hollow glass balls. For this, reference is made to the figure description in figures 1, 3 and 4.
8203463 t PHN 10.432 78203463 t PHN 10.432 7
Een werkwijze voor het vervaardigen van een êênlagig membraan bestaande uit holle glazen bollen is als volgt:A method of manufacturing a single layer membrane consisting of hollow glass spheres is as follows:
In stap (a) worden holle glazen bollen in een oplossing van een anorganisch bindmiddel, gedispergeerd. Als bindmiddel gebruikt men 5 bijvoorbeeld een oplossing van monoaluminuimfosfaat (A1(H2PC>4)3), waterglas of ethylsilicaat in een koncentratie van maximaal 20%.In step (a), hollow glass spheres are dispersed in a solution of an inorganic binder. As binder, for example, a solution of monoaluminum phosphate (A1 (H2PC> 4) 3), water glass or ethyl silicate in a concentration of up to 20% is used.
Als oplosmiddel gebuikt men bijvoorbeeld water of alkohol.The solvent used is, for example, water or alcohol.
In stap (b) wordt de dispersie in een gietmal gegoten, welke gietmal overeenkomt met de uiteindelijke vorm van het membraan.In step (b), the dispersion is poured into a casting mold, which casting mold corresponds to the final shape of the membrane.
10 Het feit, dat de vorm van het membraan door gieten in een gietmal wordt verkregen is zeer voordelig daar ook eventuele verstevingings-ribben gelijk meegegoten kunnen worden, wat de produktiekosten van een dergelijk membraan erg laag maakt. Na het eventueel licht aanpersen en het afvoeren van het overtollige materiaal wordt in stap (c) de 15 in de gietmal gegoten dispersie in een droogproces onderworpen aan een in de tijd langzaam,oplopende temperatuur, waardoor het in een vaste toestand geraakt. Vervolgens kan het aldus verkregen lichaam uit de gietmal worden gelost.The fact that the shape of the membrane is obtained by casting in a casting mold is very advantageous since any stiffening ribs can also be cast simultaneously, which makes the production costs of such a membrane very low. After optional light pressing and the removal of the excess material, in step (c) the dispersion poured into the mold is subjected in a drying process to a slowly increasing temperature over time, so that it becomes solid. The body thus obtained can then be released from the casting mold.
Daarna wordt in een uitstookproces, Stap (d), het lichaam opnieuw 20 onderworpen aan een in de tijd langzaam oplopende temperatuur, waarbij de maximum temperatuur in het uitstookproces hoger is dan de maximum temperatuur in het droogproces. Tijdens het droogproces verdampt het oplosmiddel. Bij het uitstookproces van bijvoorbeeld monoaluminium-fosfaat komt ér' water vrij waarbij het monoaluminiumfosfaat als volgt 25reageert: 2A1(H2P04)3-* A1203.3P2C>5+3H20 ^Thereafter, in a firing process, Step (d), the body is again subjected to a temperature rising slowly over time, the maximum temperature in the firing process being higher than the maximum temperature in the drying process. The solvent evaporates during the drying process. In the firing process of, for example, monoaluminum phosphate, some water is released, the monoaluminum phosphate reacting as follows: 2A1 (H2P04) 3- * Al2O3.3P2C> 5 + 3H2O ^
Aan de grensvlakken van het bindmiddel met de holle glazen bollen vindt eveneens een chemische reaktie plaats waardoor de hechting tussen binder en de holle glazen bollen wordt verkregen.A chemical reaction also takes place at the interfaces of the binder with the hollow glass spheres, whereby the bond between the binder and the hollow glass spheres is obtained.
30 Figuur 5 toont het temperatuurverloop gedurende het droogproces en het uitstookproces. In het droogproces (van t=tg tot t=t2) loopt de temperatuur gedurende het grootste gedeelte van de tijd langzaam op tot een waarde ^ongeveer gelijk aan 100°C).Figure 5 shows the temperature trend during the drying process and the firing process. In the drying process (from t = tg to t = t2), the temperature slowly rises to a value of ongeveer approximately equal to 100 ° C over most of the time.
De langzame stijging van de temperatuur is nodig om te voorkomen 35 dat barsten ontstaan in de vorm. Het is natuurlijk ook mogelijk de temperatuur trapsgewijs te laten oplopen. Vervolgens wordt het aldus verkregen lichaam afgekoeld en kan het uit de mal gelost worden. Vervolgens vindt het uitstookproces plaats (van t=t2 tot t=t3).The slow rise in temperature is necessary to prevent cracks from forming in the mold. It is of course also possible to increase the temperature in steps. The body thus obtained is then cooled and can be released from the mold. Then the firing process takes place (from t = t2 to t = t3).
8203463 f PHN 10.432 88203463 f PHN 10.432 8
Eerst loopt de temperatuur langzaam op naar een temperatuur (met een waarde groter dan of gelijk aan 300°C). De temperatuur stijgt hier wel sneller dan de stijging van de temperatuur in het droogproces. Vervolgens blijft de temperatuur gedurende de tijd tussen t^ en t^ 5 konstant om vervolgens weer te dalen naar kamertemperatuur Tq.First, the temperature slowly rises to a temperature (with a value greater than or equal to 300 ° C). The temperature here rises faster than the rise in the temperature in the drying process. Subsequently, the temperature remains constant for the time between t ^ and t ^ 5 and then drops back to room temperature Tq.
Met behulp van de hiervoor weergegeven werkwijze wordt een membraan verkregen met een hoge pakkingsdichtheid van de holle glazen bollen.A membrane with a high packing density of the hollow glass spheres is obtained by means of the above method.
Dat wil zeggen dat de elasticiteitsmodulus van het membraanmateriaal hoog is, doch ook dat de dichtheid van het materiaal hoog is.This means that the modulus of elasticity of the membrane material is high, but also that the density of the material is high.
10 Dit laatste kan voor de efficiëntie van de omzetter, nadelig zijn.The latter can be detrimental to the efficiency of the converter.
Om een membraan met lagere dichtheid te verkrijgen dient de pakkingsdichtheid van de holle glazen bollen in het materiaal lager te zijn, dat zeggen de volumefraktiè van de ruimtes tussen de holle glazen bollen, zoals met 20 in figuur 3 aangegeven, dient groter te 15 zijn. Een manier om dit te realiseren is, cm in stap (a) van de hiervoor beschreven werkwijze nog additioneel een later uit te stoken vulmiddel aan de dispersie toe te voegen. Hierdoor ontstaan extra ruimtes op de plaatsen tussen de bollen waar, voor het uitstoken, het vulmiddel heeft gezeten. Als vulmiddel kan men bijvoorbeeld polyme-20 thylmetacrylaat . (perspex) gebruiken dat men in korrelvorm toevoegt aan de dispersie.To obtain a lower density membrane, the packing density of the hollow glass spheres in the material must be lower, that is, the volume fraction of the spaces between the hollow glass spheres, as indicated by 20 in Figure 3, must be greater. One way to realize this is to additionally add a filler to be fired later in step (a) of the above-described method to the dispersion. This creates extra spaces in the places between the bulbs where, before firing, the filler has been sitting. As a filler, it is possible to use, for example, polymethyl methyl acrylate. (perspex) use to be added in granular form to the dispersion.
Een andere manier om een lagere dichtheid te realiseren is om in stap (a) van de hiervoor beschreven werkwijze additioneel een schuim-middel en een fixeermiddel aan de dispersie toe te voegen en de 25 dispersie vervolgens eerst , dat wil zeggen nog vóór stap (b), op te schuimen. Het schuimmiddel kan bijvoorbeeld een stof zijn die de oppervlaktespanning verlaagt (bijvoorbeeld een zeepsoort) of een stof die langs chemische weg een gas, bijvoorbeeld koolzuurgas (CC^) doet ontstaan. Bruikbaar hiervoor zijn bijvoorbeeld ammoniumcarbonaat 30 of waterstofperoxide. Als fixeermiddel kan men bijvoorbeeld een geleringsmiddel of een viskositèitverhogend middel gebruiken. Het fixeermiddel draagt er zorg voor dat de holle glazen bollen, die na het schuimen een grotere afstand ten opzichte van elkaar hebben, deze grotere afstand ook behouden totdat zij tijdens het droogproces 35 hun vaste posities ten opzichte van elkaar in de vaste vorm blijvend behouden. Bij een geleringsmiddel dient men te denken aan bijvoorbeeld gelatine of een silicagel. Een viskositèitverhogend Mddel is bijvoorbeeld tylose.Another way to achieve a lower density is to additionally add a foaming agent and a fixative to the dispersion in step (a) of the above-described method and then add the dispersion first, ie before step (b). ), to foam. The foaming agent may, for example, be a substance that lowers the surface tension (for example a soap type) or a substance that chemically generates a gas, for example carbon dioxide (CC2). Ammonium carbonate 30 or hydrogen peroxide can be used for this. As a fixative, one can use, for example, a gelling agent or a viscosity enhancing agent. The fixative ensures that the hollow glass spheres, which have a greater distance from each other after foaming, also maintain this greater distance until they maintain their fixed positions relative to each other in the solid shape during the drying process. With a gelling agent, one should think for example of gelatin or a silica gel. A viscosity enhancing medium is, for example, tylose.
82034638203463
Aa
3 PHN 10.432 93 PHN 10.432 9
Het zij vermeld dat de uitvinding niet is beperkt tot de eléktro-akoestische omzetters respektievelijk werkwijzen zoals in de figuurbeschrijving bespreken. De uitvinding is eveneens van toepassing op die omzetters respektievelijk werkwijzen die op niet op het idee 5 van de uitvinding betrekking hebbende punten van de getoonde uitvoerings-voorbeelden respektievelijk besproken werkwijzen verschillen.It should be noted that the invention is not limited to the electro-acoustic transducers and discuss methods such as in the figure description. The invention also applies to those converters and methods which differ from the shown exemplary embodiments and methods discussed, which do not relate to the idea of the invention.
10 15 20 25 30 35 820346310 15 20 25 30 35 8203463
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8203463A NL8203463A (en) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | Electroacoustic transducer diaphragm - has layer of hollow glass spheres, pref. quartz, bonded by inorganic agent e.g. phosphate or others |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8203463A NL8203463A (en) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | Electroacoustic transducer diaphragm - has layer of hollow glass spheres, pref. quartz, bonded by inorganic agent e.g. phosphate or others |
| NL8203463 | 1982-09-06 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8203463A true NL8203463A (en) | 1984-04-02 |
Family
ID=19840230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8203463A NL8203463A (en) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | Electroacoustic transducer diaphragm - has layer of hollow glass spheres, pref. quartz, bonded by inorganic agent e.g. phosphate or others |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL8203463A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6353277B1 (en) * | 1997-08-23 | 2002-03-05 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Acoustic transducer |
-
1982
- 1982-09-06 NL NL8203463A patent/NL8203463A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6353277B1 (en) * | 1997-08-23 | 2002-03-05 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Acoustic transducer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4969197A (en) | Piezoelectric speaker | |
| US4272653A (en) | Loudspeaker and a method of producing the same | |
| US20020146145A1 (en) | Audio speaker | |
| JP2005117201A (en) | Electronic apparatus | |
| JPH11252673A (en) | Acoustic reproduction device | |
| NL8203463A (en) | Electroacoustic transducer diaphragm - has layer of hollow glass spheres, pref. quartz, bonded by inorganic agent e.g. phosphate or others | |
| US20050089187A1 (en) | Nanoporous diaphragm for electromagentic transducer | |
| JP4861993B2 (en) | Coated rigid 3D component | |
| JPS60162611U (en) | panel | |
| CN205693865U (en) | Multi-functional pressure electric-type loudspeaker | |
| CN206908837U (en) | A kind of sound-producing device module | |
| JPS60133402U (en) | Laminated polarizing plate with adhesive | |
| CN103428621A (en) | Composite piezoelectric vibration plate and piezoelectric loudspeaker with same | |
| CN217283371U (en) | Loudspeaker and electronic product with fixed vibrating diaphragm center | |
| JPS5822390Y2 (en) | speaker vibrator | |
| JPH1024531A (en) | Resin type sound-absorbing material and its manufacture | |
| JPS6150494A (en) | Speaker | |
| JPH06178389A (en) | Speaker | |
| JP2004360774A (en) | Method of manufacturing energy absorbing member | |
| JPS6315025Y2 (en) | ||
| JPS5831129U (en) | Translucent, heat-insulating panels | |
| US20220369009A1 (en) | Acoustic device and electronic apparatus | |
| JPS584394Y2 (en) | Loudspeaker diaphragm | |
| CN2512083Y (en) | Sound-insulating and absorbing sheet | |
| JPS6111520B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1B | A search report has been drawn up | ||
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |