WO1981003099A1 - Electroacoustic converter with electrodynamic action - Google Patents

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WO1981003099A1
WO1981003099A1 PCT/AT1980/000031 AT8000031W WO8103099A1 WO 1981003099 A1 WO1981003099 A1 WO 1981003099A1 AT 8000031 W AT8000031 W AT 8000031W WO 8103099 A1 WO8103099 A1 WO 8103099A1
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E Kerschbaum
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Akg Akustische Kino Geraete
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R9/00—Transducers of moving-coil, moving-strip, or moving-wire type
    • H04R9/10—Telephone receivers

Definitions

  • Electroacoustic transducer based on the electrodynamic principle.
  • the invention relates to an electroacoustic transducer based on the electrodynamic principle, in which a moving coil drives a membrane in an annular gap penetrated by magnetic lines of force, in particular in the form of a receiver capsule for telephone handsets, the transducer of which has an annular permanent magnet.
  • Such a converter capsule is described for example in DE-AS 25 03 828.
  • the transducer capsule there consists of a can-shaped plastic body open at the front, on the bottom of which the transducer magnet system is seated.
  • the membrane extends over the opening of the can-shaped body and is protected against damage by a protective cover.
  • Such an arrangement is relatively complicated to manufacture, the membrane usually requires additional dust protection in the protective cover, and because the magnet system is located on the bottom of the can, a special solution must be found for the plug connections which make the ends of the moving coil accessible from the outside.
  • the invention has for its object to provide a transducer capsule of the present type, which is cheaper to manufacture, requires fewer components and is therefore simpler in construction and also has acoustic advantages.
  • the solution to the problem is characterized in that the magnet system on the open side of the can is arranged transducer housing and the membrane extends between the magnet system and the inner can bottom.
  • This construction not only a complete protection of the membrane is ensured, but it results from an rigid connection of the relatively heavy magnet system with the front capsule rim, which is used for storing the capsule in the handset, an extremely stable structure.
  • the inventive arrangement of the membrane between the magnet system and the housing base saves on components that are otherwise required for mechanical protection of the membrane. From an acoustic point of view, there is the advantage of a desired poorer radiation of high frequencies, which must be suppressed in telephone systems for reasons of freedom from interference.
  • the arrangement of the magnet system according to the invention which takes up a large part of the capsule volume, brings with it an optimal ratio of the volumes in front of and behind the membrane for high sensitivity.
  • the magnet system contains an annular permanent magnet, the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the can-shaped converter housing, the inner opening of the permanent magnet representing the sound outlet opening.
  • the inner opening of the ring-shaped permanent magnet is only used to connect the parts of the magnet system by means of a plastic pin, and the sound is emitted through an annular gap between the outside of the magnet system and the Housing of the converter is formed.
  • FIG. 1 shows a schematic section through a first exemplary embodiment
  • FIG. 2 shows the same representation through a second exemplary embodiment.
  • the membrane 1 consists of a plastic-coated assembly 4, which contains the ring-shaped permanent magnet 1, the pole ring 2, the magnetic yoke 3, the acoustic friction resistor 6 and two plugs with the solder lugs 8.
  • the membrane 5 is also attached with its edge zone.
  • the voice coil driving the membrane is designated by 9.
  • the can-shaped converter housing consists of the outer wall of the assembly 4 and a cover-shaped bottom 7, which is glued to the assembly 4 to form a unit or is ultrasonically welded.
  • the permanent magnet 1 consists of a ferrite material, and it has a relatively large volume in order to generate the required line of force density in the air gap. The permanent magnet 1 therefore has the largest possible diameter, which corresponds approximately to that of the capsule.
  • the assembly 4 which is a stable unit in itself, is produced in such a way that the parts of the magnet system and the plugs with the soldering lugs are fixed in an injection mold in an injection mold, and the plastic is then injected thereon. After removal from the mold, only the membrane has to be inserted and the connection between the plunger coil and soldering lugs has to be established, whereupon the cover-shaped bottom 7 is glued or welded. It can be seen from this that such a transducer capsule is largely insensitive to mechanical forces.
  • a rare earth permanent magnet is used.
  • their volume is much smaller with the same force line density, for example in the case of a ferrite magnet. This is associated with a significant reduction in volume and weight of the transducer.
  • the permanent magnet 1 can also be described as ring-shaped, but the small opening in the middle is no longer used to pass sound as in the example described above, but rather to connect the components of the magnet system to one another and to the plastic body. which together with the magnet system forms assembly 4 again. The sound emerges through an annular gap with the friction resistance 6, that is outside the transducer system and not through the same as in the previously described embodiment.
  • Both versions have in common that the assembly 4 is provided at its front edge with a flange 10, with which the capsule in the telephone handset can be arranged in the correct position and fixed in this.

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Abstract

Converter comprising in particular a sensing telephonic capsule with a permanent ring-shaped magnet (1) and plunger coil (9) which actuates a membrane (5) in a flat ring crossed by the lines of force of the magnetic field. The magnetic system (1, 2, 3) is adjacent to the opening of the converter housing (7) and the membrane (5) extends between the magnetic system and the inner wall of the housing.

Description

Elektroakustischer Wandler nach, dem elektrodynamischen Prinzip.Electroacoustic transducer based on the electrodynamic principle.
Die Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler nach dem elektrodynamischen Prinzip, bei dem eine Tauchspule in einem von magnetischen Kraftlinien durchsetzten Ringspalt eine Membran antreibt, insbesondere in Form einer Hörerkapsel für Fernsprechhandapparate, deren Wandler einen ringförmigen Dauermagneten aufweist.The invention relates to an electroacoustic transducer based on the electrodynamic principle, in which a moving coil drives a membrane in an annular gap penetrated by magnetic lines of force, in particular in the form of a receiver capsule for telephone handsets, the transducer of which has an annular permanent magnet.
Eine derartige Wandlerkapsel ist beispielsweise in der DE-AS 25 03 828 beschrieben. Die Wandlerkapsel besteht dort aus einem dosenförmigen, vorne offenen Kunststoffkörper, auf dessen Boden das Magnetsystem des Wandlers aufsitzt. Die Membran erstreckt sich über die Öffnung des dosenförmigen Körpers und ist durch einen Schutzdeckel gegen Beschädigungen geschützt. Eine solche Anordnung ist relativ kompliziert in der Herstellung, die Membran benötigt meist einen zusätzlichen Staubschutz im Schutzdeckel, und weil das Magnetsystem am Dosenboden aufsitzt, muß eine besondere Lösung für die Steckanschlüsse, die die Enden der Tauchspule von außen zugänglich machen, getroffen werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wandlerkapsel der vorliegenden Art zu schaffen, die in der Herstellung billiger ist, weniger Baυteile benörigt und daher in der Konstruktion einfacher ist und außerdem noch Vorteile in akustischer Hinsicht mit sich bringt. Die Lösung der gestellten Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem an der offenen Seite des dosenför migen Wandlergehäuses angeordnet ist und die Membran sich zwischen dem Magnetsystem und dem inneren Dosenboden erstreckt. Bei dieser Konstruktion ist nicht nur ein vollkommener Schutz der Membran sichergestellt, sondern es ergibt sich aus einer starren Verbindung des relativ schweren Magnetsystems mit dem vorderen Kapselrand, der zur Lagerung der Kapsel im Handapparat verwendet wird, ein außerordentlich stabiles Gebilde. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Membran zwischen Magnetsystem und Gehäuseboden erspart man sich Bauteile, die ansonsten zum mechanischen Schutz der Membran erforderlich sind. In akustischer Hinsicht ergibt sich der Vorteil einer erwünschten schlechteren Abstrahlung hoher Frequenzen, die in Fernsprechanlagen aus Gründen der Stδrungsfreiheit unterdrückt werden müssen. Gegenüber den bekannten Wandlerkapseln mit ringförmigen Dauermagneten bringt die erfindungsgemäße Anordnung des MagnetSystems, das einen Großteil des Kapselvolumens einnimmt, ein für eine hohe Empfindlichkeit optimales Verhältnis der Volumina vor und hinter der Membran mit sich.Such a converter capsule is described for example in DE-AS 25 03 828. The transducer capsule there consists of a can-shaped plastic body open at the front, on the bottom of which the transducer magnet system is seated. The membrane extends over the opening of the can-shaped body and is protected against damage by a protective cover. Such an arrangement is relatively complicated to manufacture, the membrane usually requires additional dust protection in the protective cover, and because the magnet system is located on the bottom of the can, a special solution must be found for the plug connections which make the ends of the moving coil accessible from the outside. The invention has for its object to provide a transducer capsule of the present type, which is cheaper to manufacture, requires fewer components and is therefore simpler in construction and also has acoustic advantages. The solution to the problem is characterized in that the magnet system on the open side of the can is arranged transducer housing and the membrane extends between the magnet system and the inner can bottom. With this construction not only a complete protection of the membrane is ensured, but it results from an rigid connection of the relatively heavy magnet system with the front capsule rim, which is used for storing the capsule in the handset, an extremely stable structure. The inventive arrangement of the membrane between the magnet system and the housing base saves on components that are otherwise required for mechanical protection of the membrane. From an acoustic point of view, there is the advantage of a desired poorer radiation of high frequencies, which must be suppressed in telephone systems for reasons of freedom from interference. Compared to the known transducer capsules with ring-shaped permanent magnets, the arrangement of the magnet system according to the invention, which takes up a large part of the capsule volume, brings with it an optimal ratio of the volumes in front of and behind the membrane for high sensitivity.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das insbesondere bei Verwendung von Ferritmagnet-Materialien vorteilhaft ist, enthält das Magnetsystem einen ringförmige Dauermagneten, dessen Außendurchmesser dem inneren Durchmesser des dosenförmigen Wandlergehäuses entspricht, wobei die innere Öffnung des Dauermagneten die Schallaustrittsöffnung darstellt. Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel das bei Verwendung von Magnetmaterialien mit sehr hohem Energieprodukt vorteilhaft ist, dient die innere Öffnung des ringförmigen Dauermagneten nur zur Verbindung der Teile des Magnetsystems mittels eines Kunststoffzapfens, und der Schallaustritt erfolgt durch einen Ringspalt, der zwischen der Außenseite des Magnetsystems und dem Gehäuse des Wandlers gebildet ist. Zweckmäßigerweise werden die Schallaustrittsöffnungen bei beiden Aus führungsbeispielen mit einen akustischen Reibungswider stand versehen, der einerseits die zur Bedämpfung der Wandler-Grundresonanz meist benötigte akustische Reibung ergibt, anderseits das Wandlersystem gegen das Eindringen von Staub und magnetischen Fremdkörpern schützt. Weitere Einzelheiten der Erfindung können der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichnung entnommen werden, in der Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel zeigt und Fig. 2 eine ebensolche Darstellung durch ein zweites Ausführungsbeispiel darstellt. Der in Fig. 1 dargestellte elektroakustische Wandler besteht aus einer mit Kunststoff umhüllten Baugruppe 4, die den ringförmigen Dauermagneten 1, den Polring 2, das magnetische Joch 3, den akustischen Reibungswiderstand 6 und zwei Stecker mit den Lötfahnen 8 enthält. Auf der Baugruppe 4 ist auch die Membran 5 mit ihrer Randzone befestigt. Die die Membran antreibende Schwingspule ist mit 9 bezeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht das dosenförmige Wandlergehäuse aus der Außenwand der Baugruppe 4 und einem deckeiförmigen Boden 7 , cLer mit der Baugruppe 4 zu einer Einheit verklebt oder mit Ultraschall verschweißt ist. Der Dauermagnet 1 besteht bei diesem Beispiel aus einem Ferritmaterial, und er weist für die Erzeugung der erforderlichen Kraftliniendichte im Luftspalt ein relativ großes Volumen auf. Der Dauermagnet 1 hat daher den größtmöglichen Durchmesser, der etwa dem der Kapsel entspricht. In der Mitte derselben ist eine Öffnung zur SchallabStrahlung vorgesehen, die den Reibungswiderstand 6 enthält. Auf diese Art und Weise ist das Wandlersystem gegen Staub und ferromagnetische Partikelchen sehr gut geschützt. Die Herstellung der Baugruppe 4, die ja eine in sich stabile Einheit darstellt, erfolgt so, daß ineiner Spritzgußform die Teile des Magnetsystems und die Stecker mit den Lötfahnen in einer Spritzgußform fixiert werden und hierauf der Kunststoff eingespritzt wird. Näch dem Herausnehmen aus der Form ist nur mehr die Membran einzusetzen und die Verbindung zwischen Tauchspule und Lötfahnen herzustellen, worauf der deckeiförmige Boden 7 angeklebt oder angeschweißt wird. Daraus ist ersichtlich, daß eine solche Wandlerkapsel gegen mechanische Kräfte weitgehend unempfindlich ist.In one embodiment of the invention, which is particularly advantageous when using ferrite magnet materials, the magnet system contains an annular permanent magnet, the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the can-shaped converter housing, the inner opening of the permanent magnet representing the sound outlet opening. In a second embodiment, which is advantageous when using magnetic materials with a very high energy product, the inner opening of the ring-shaped permanent magnet is only used to connect the parts of the magnet system by means of a plastic pin, and the sound is emitted through an annular gap between the outside of the magnet system and the Housing of the converter is formed. The sound outlet openings are expediently in both exemplary embodiments with an acoustic friction resistance provided that on the one hand results in the acoustic friction that is mostly required to dampen the transducer basic resonance, and on the other hand protects the transducer system against the ingress of dust and magnetic foreign bodies. Further details of the invention can be found in the following description with reference to the drawing, in which FIG. 1 shows a schematic section through a first exemplary embodiment and FIG. 2 shows the same representation through a second exemplary embodiment. The electro-acoustic transducer shown in Fig. 1 consists of a plastic-coated assembly 4, which contains the ring-shaped permanent magnet 1, the pole ring 2, the magnetic yoke 3, the acoustic friction resistor 6 and two plugs with the solder lugs 8. On the assembly 4, the membrane 5 is also attached with its edge zone. The voice coil driving the membrane is designated by 9. In this embodiment, the can-shaped converter housing consists of the outer wall of the assembly 4 and a cover-shaped bottom 7, which is glued to the assembly 4 to form a unit or is ultrasonically welded. In this example, the permanent magnet 1 consists of a ferrite material, and it has a relatively large volume in order to generate the required line of force density in the air gap. The permanent magnet 1 therefore has the largest possible diameter, which corresponds approximately to that of the capsule. In the middle thereof there is an opening for sound radiation, which contains the frictional resistance 6. In this way, the converter system is very well protected against dust and ferromagnetic particles. The assembly 4, which is a stable unit in itself, is produced in such a way that the parts of the magnet system and the plugs with the soldering lugs are fixed in an injection mold in an injection mold, and the plastic is then injected thereon. After removal from the mold, only the membrane has to be inserted and the connection between the plunger coil and soldering lugs has to be established, whereupon the cover-shaped bottom 7 is glued or welded. It can be seen from this that such a transducer capsule is largely insensitive to mechanical forces.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Dauermagnet aus seltenen Erden verwendet. Infolge des hohen Energieinhaltes derartiger Magnete ist ihr Volumen bei gleicher Kraftliniendichte wesentlich kleiner beispielsweise bei einem Ferritmagneten. Damit ist eine bedeutende Volumen- und Gewichtsverminderung des Wandlers verbunden. Der Dauermagnet 1 ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zwar auch noch als ringförmig zu bezeichnen, die kleine Öffnung in der Mitte dient jedoch nicht mehr wie bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel dem Schalldurchtritt, sondern der Verbindung der Bestandteile des HagnetSystems untereinander und mit dem Kunststoffkörper, der zusammen mit dem Magnetsystem wieder die Baugruppe 4 bildet. Der Schallaustritt erfolgt über einen Ringspalt mit dem Reibungswiderstand 6, also außerhalb des Wandlersystems und nicht durch dasselbe wie beim vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel. In Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber nicht gezeichnete Stege halten das Wandlersystem in einer zentralen Öffnung der Kapsel 7' fest. An Stelle des ringförmigen Spaltes für den Schallaustritt können selbstverstandlich auch andere Möglichkeiten eingesetzt werden, beispielsweise Bohrungen oder sonstige Ausnehmungen, die das Wandlersystem kreisförmig umgeben.In the embodiment shown in Fig. 2, a rare earth permanent magnet is used. As a result of the high energy content of such magnets, their volume is much smaller with the same force line density, for example in the case of a ferrite magnet. This is associated with a significant reduction in volume and weight of the transducer. In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the permanent magnet 1 can also be described as ring-shaped, but the small opening in the middle is no longer used to pass sound as in the example described above, but rather to connect the components of the magnet system to one another and to the plastic body. which together with the magnet system forms assembly 4 again. The sound emerges through an annular gap with the friction resistance 6, that is outside the transducer system and not through the same as in the previously described embodiment. In Fig. 2 for the sake of clarity, webs not shown hold the transducer system in a central opening of the capsule 7 '. Instead of the annular gap for the sound exit, other options can of course also be used, for example bores or other recesses which surround the transducer system in a circle.
Beiden Ausführungen ist gemeinsam, daß die Baugruppe 4 an ihrem vorderen Rand mit einem Flansch 10 versehen ist, mit dem die Kapsel im Fernsprech-Handapparat in der richtigen Lage angeordnet und in dieser fixiert werden kann. Both versions have in common that the assembly 4 is provided at its front edge with a flange 10, with which the capsule in the telephone handset can be arranged in the correct position and fixed in this.

Claims

Patentansprüche : Claims:
1. Elektroakustischer Wandler nach dem elektrodynamischen Prinzip, bei dem eine Tauchspule in einem von magnetischen Kraftlinien durchsetzten Ringspalt eine Membran antreibt, insbesondere in Form einer Hörerkapsel für Fernsprechhandapparate, deren Wandler einen ringförmigen Dauermagneten aufweist dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem (1 , 2, 3) an der offenen Seite eines dosenförmigen Wandlergehäuses (7, 7') angeordnet ist und die1. Electroacoustic transducer according to the electrodynamic principle, in which a moving coil drives a membrane in an annular gap penetrated by magnetic lines of force, in particular in the form of a receiver capsule for telephone handsets, the transducer of which has an annular permanent magnet, characterized in that the magnet system (1, 2, 3 ) is arranged on the open side of a can-shaped converter housing (7, 7 ') and the
Membran (5) sich zwischen dem Magnetsystem und dem inneren Boden des Gehäuses erstreckt.Diaphragm (5) extends between the magnet system and the inner bottom of the housing.
2. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem einen ringförmigen Dauermagneten (1) aufweist, dessen zugehörige Weicheisenteile (2, 3) ebenfalls ringförmig ausgebildet sind und mit ihren Innenseiten eine Öffnung für den Schallaustritt bilden.2. Electroacoustic transducer according to claim 1, characterized in that the magnet system has an annular permanent magnet (1), the associated soft iron parts (2, 3) are also ring-shaped and form an opening for the sound outlet with their inner sides.
3. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Dauermagnet (1) als Scheibchen mit einem zentralen Loch ausgebildet ist, das ein das Magnetsystem (1, 2 3) zusammenhaltender Kunststoffteil durchsetzt, und rund um die angenähert zylindrische Außenseite des Magnetsystems eine oder mehrere Schallaustrittsöffnungen vorgesehen sind.3. Electroacoustic transducer according to claim 1, characterized in that the annular permanent magnet (1) is designed as a disc with a central hole which passes through the magnet system (1, 2 3) holding together plastic part, and around the approximately cylindrical outside of the magnet system one or more sound outlet openings are provided.
4. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 2 oder Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, daß in der Öffnung bzw. in den Öffnungen für den Schallaustritt ein akustischer Reibungswiderstand (6) untergebracht ist. 4. Electroacoustic transducer according to claim 2 or claim 3, characterized in that an acoustic friction resistor (6) is housed in the opening or in the openings for the sound outlet.
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