DE3929266C1

DE3929266C1 -

Info

Publication number: DE3929266C1
Application number: DE3929266A
Authority: DE
Inventors: Alfred 7730 Villingen-Schwenningen De Ziegenberg; Edmund Dipl.-Phys 7060 Schorndorf De Schiessle
Original assignee: Mercedes Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1989-09-02
Filing date: 1989-09-02
Publication date: 1991-01-03
Anticipated expiration: 2009-09-03
Also published as: JPH0648874B2; JPH0399600A; US5143169A

Description

Die Erfindung betrifft eine mit einem rückseitigen Ab schluß versehene Lautsprechermembran gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE-AS 11 09 736 ist bereits eine gattungsgemäße Lautsprechermembran bekannt, die an einem Teil eines be weglichen Spulensystems befestigt ist und mit einer rück seitigen Wand ein Volumen bildet. Dabei ist die Lautspre chermembran mit Löchern versehen, die bzgl. des Mittel punktes eine Punkt- und Achsensymmetrie aufweisen. Diese Löcher können dabei kreisförmig sein.

Außerdem ist eine Lautsprechermembran bekannt (DE 22 36 374 A1), die in einer Magnetanordnung mit einem beweglichen Spulensystem zur Erzeugung von Schallwellen verbunden ist. Dabei bildet die Lautsprechermembran mit der Magnetanordnung die Oberfläche eines Volumens. Aus der DE 22 36 374 A1 ist es weiters bekannt, in die Magnetan ordnung Luftspalte einzubringen, um das Volumen der von der Lautsprechermembran zu komprimierenden Luft zu ver ringern. Das wird erreicht, indem die Luft während der Phase der Bewegung der Laut sprechermembran auf die Magnetanordnung zu durch die Luftspalte der Magnetanordnung aus dem Volumen heraus gedrängt wird. Bewegt sich die Lautsprechermembran wieder von der Magnetanordnung weg, strömt durch diese Luftspalte Luft in das Volumen nach.

Aufgabe der Erfindung ist es, störende Einflüsse der durch während des Bewegungsvorganges einer Lautsprechermembran zu komprimierenden Luft auf das Schwingungsverhalten der Lautsprechermembran zu minimieren und dabei gleichzeitig das Schwingungsverhalten der Lautsprechermembran zu verbessern.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Lautspre chermembran erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Merkmale der Unteransprüche vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen kennzeichnen.

Weitere Vorteil der Erfindung gegenüber dem bekannten Stand der Technik bestehen darin, daß die während des Schwingungsvorganges zu bewegende Masse der Lautsprecher membran verringert wird, was zu einem verbesserten An sprechen des Lautsprechers insbesondere bei hohen Fre quenzen führt. Außerdem wird das Schwingungsverhalten der Lautsprechermembran bei hohen Frequenzen verbessert.

Ein Ziel bei Breitbandlautsprechern besteht darin, durch konstruktive Maßnahmen den bei hohen Frequenzen schwin genden Bereich auf das Zentrum der Lautsprechermembran zu konzentrieren. Die Schwingung der gesamten Lautsprecher membran führt - bedingt durch die Abmessungen - bei hohen Frequenzen zu Interferenzerscheinungen, die bei diesen hohen Frequenzen eine ausgeprägte Richtungscharakteristik der Abstrahlung bewirken. Andererseits muß die Lautspre chermembran eine bestimmte Mindestgröße haben, um tiefe Frequenzen richtig übertragen zu können.

Außerdem ergibt sich insbesondere bei flachen Lautspre chern das Problem von Verzerrungen durch die hinter der Lautsprechermembran befindliche Luft, die von der Laut sprechermembran während ihrer Bewegung zu komprimieren ist. Bewegt sich dabei die Lautsprechermembran in einer Richtung, die zu einer Kompression der hinter der Laut sprechermembran befindlichen Luft führt, führt der zuneh mende Druck der komprimierten Luft zu einer rücktreibenden Kraft auf die Lautsprechermembran. Bewegt sich die Laut sprechermembran in einer Richtung, die zu einer Vergröße rung des Volumens führt, in dem sich die Luft befindet, bewirkt diese Vergrößerung des Volumens ebenfalls eine rücktreibende Kraft. Diese beiden beschriebenen Effekte treten vorwiegend bei großen Amplituden der Schwingung der Lautsprechermembran auf.

Bei der vorliegenden Erfindung soll insbesondere bei einem flachen Lautsprecher das durch die Magnetanordnung und die Lautsprechermembran gegebene Volumen so geöffnet sein, daß während der Bewegung der Lautsprechermembran die Luft durch Öffnungen in der Oberfläche des Volumens aus dem Volumen verdrängt bzw. in dieses Volumen hinein gezogen werden kann. Das wird erfindungsgemäß erreicht, indem in die Lautsprechermembran Öffnungen eingebracht werden. Während des Bewegungsvorganges der Lautsprechermembran kann Luft durch diese Öffnungen in das Volumen hinein bzw. aus diesem Volumen heraus strömen.

Weiters wird durch das Einbringen der Öffnungen in die Lautsprechermembran eine Verringerung der bei einer Schwingung in Bewegung zu versetzenden Masse der Laut sprechermembran erreicht. Dadurch spricht die Lautspre chermembran schneller auf hohe Frequenzen an. Außerdem kann durch eine geeignete Dimensionierung und Anordnung der Öffnungen erreicht werden, daß bei hohen Frequenzen besonders der innere Teil der Lautsprechermembran zum Schwingen kommt.

Die Öffnungen in der Lautsprechermembran sind dabei vorzugsweise Kreise und weisen bei einer bzgl. des Mit telpunktes der Lautsprechermembran punktsymmetrischen und/oder bei einer bzgl. einer durch den Mittelpunkt der Lautsprechermembran verlaufenden Achse achsensymmetrischen Form der Lautsprechermembran ebenfalls eine punktsymmetrische Anordnung bzgl. des Mittelpunktes der Lautsprechermembran und/oder eine achsensymmetrische Anordnung bzgl. einer durch den Mittelpunkt der Lautspre chermembran verlaufenden Achse auf.

Es ist außerdem möglich, eine zweite, kleinere Lautspre chermembran an der ersten anzubringen. Dadurch wird die innere Fläche der ersten Lautsprechermembran stabilisiert und somit schwingt insbesondere bei hohen Frequenzen nur die innere Fläche der ersten Lautsprechermembran.

In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Laut sprechermembran eine nicht versteifte Außenfläche auf, so daß durch diese Außenfläche der Lautsprechermembran eine elastische Verbindung zu der Gehäusewand gegeben ist. In diesem Fall ist die zweite Lautsprechermembran in dem Teil der Fläche der ersten Lautsprechermembran angebracht, der durch den inneren Rand der Außenfläche der ersten Laut sprechermembran begrenzt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lautsprechermembran,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lautsprechermembran und

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lautsprechermembran.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Lautsprechermembran 1 mit einem Teil eines beweglichen Spulensystems 3 verbunden ist. Außerdem ist an diesem beweglichen Spulensystem 3 eine zweite Lautsprechermembran 2 angebracht. Diese zweite Lautsprechermembran 2 ist an ihrem Außenumfang 4 an die Lautsprechermembran 1 gekoppelt, wobei diese Kopplung lose oder fest ausgeführt sein kann. Nach Fig. 1 ist der Abstand der beiden Lautsprechermembrane 1 und 2 bis zu einer Entfernung s₁ von dem beweglichen Spulensystem 3 konstant. Ab der Entfernung s₁ nimmt der Abstand bis zum Außenumfang 4 linear ab mit zunehmender Entfernung s. Innerhalb dieses Außenumfanges 4 der Lautsprechermembran 2 sind in die Lautsprechermembran 1 Öffnungen 5 eingebracht. In die Lautsprechermembran 2 sind ebenfalls Öffnungen 6 eingebracht. Diese Anordnung der beiden Lautsprecher membrane 1 und 2 wird durch die Wand 7 rückseitig abge schlossen. In das Volumen 8, das durch die Wand 7 und die Lautsprechermembran 1 gebildet wird, kann somit durch die Öffnungen 5 und 6 Luft ein- bzw. ausströmen. Die Magnet anordnung 9 ist fest an der Rückwand 7 angebracht und wird in dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 durch die Membran 10 zusätzlich in der axialen Richtung fixiert. In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht eine feste Kopp lung zwischen den beiden Lautsprechermembranen 1 und 2. Die Lautsprechermembran 1 weist dabei eine nicht ver steifte Außenfläche 11 auf, durch die eine elastische Verbindung der Lautsprechermembran 1 mit der Gehäusewand 12 gegeben ist. Der Außenumfang 4 der Laut sprechermembran 2 und damit auch die Verbindungsstelle zwischen den beiden Lautsprechermembranen 1 und 2 liegt dabei in dem Teil der Lautsprechermembran 1, der durch den inneren Rand 13 der Außenfläche 11 der Lautsprechermem bran 1 gegeben ist.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lautsprechers dargestellt. Der Unter schied zu dem Lautsprecher entsprechend Fig. 1 besteht darin, daß keine Wand 7 vorhanden ist, die den Lautspre cher nach hinten abschließt. Der rückseitige Abschluß der Lautsprechermembran 1 ist hier durch die Lautsprechermem bran 2 gegeben. Die Öffnungen 6 in dieser Lautsprecher membran 2 können dabei so dimensioniert werden, daß sich auch in der Abstrahlrichtung hinter den Lautsprecher ein verbesserter Klang ergibt. Außerdem besteht in dem Aus führungsbeispiel nach Fig. 2 eine lose Kopplung zwischen den beiden Lautsprechermembranen 1 und 2. An das Gehäu se 12 schließt sich ein Bügel 14 an, mit dem die Magnet anordnung 9 fest verbunden ist.

Nach Fig. 3 kann sich der Abstand zwischen den beiden Lautsprechermembranen 1 und 2 von dem beweglichen Spulen system 3 ausgehend zu dem Außenumfang 4 der Lautsprecher membran 2 so verringern, daß sich bzgl. der Entfernung s von dem beweglichen Spulensystem 3 eine lineare Abnahme ergibt. Ansonsten ist der Lautsprecher des in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispieles identisch zu dem in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel.

Bei den Darstellungen nach den Fig. 1-3 weisen die Öff nungen 5 und 6 vorzugsweise eine Punktsymmetrie bzgl. des Mittelpunktes der Lautsprechermembran 1 und/oder eine Achsensymmetrie bzgl. einer durch den Mittelpunkt der Lautsprechermembran 1 verlaufenden Achse auf.

Claims

1. Mit einem rückseitigen Abschluß versehene Lautspre chermembran,

- wobei die Lautsprechermembran eine Punktsymmetrie bzgl. des Mittelpunktes der Lautsprechermembran und/oder eine Achsensymmetrie bzgl. einer durch den Mittelpunkt der Lautsprechermembran verlaufenden Achse aufweist,
- wobei die Lautsprechermembran und deren rückseitiger Abschluß die Oberfläche eines Volumens bilden,
- wobei in die Oberfläche dieses Volumens Öffnungen ein gebracht sind,
- wobei die Öffnungen in die Lautsprechermembran einge bracht sind und die Mittelpunkte der Öffnungen eine Punktsymmetrie bzgl. des Mittelpunktes der Lautspre chermembran und/oder eine Achsensymmetrie bzgl. einer durch den Mittelpunkt der Lautsprechermembran verlau fenden Achse aufweisen und
- wobei die Lautsprechermembran im Bereich ihres Zentrums kraftschlüssig mit einem Teil eines beweglichen Spulen systems verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet,

- daß hinter der Lautsprechermembran (1) eine weitere Lautsprechermembran (2) angebracht ist,
- daß die weitere Lautsprechermembran (2) punktsymmetrisch bzgl. des Mittelpunktes der Lautsprechermembran (2) und/oder achsensymmetrisch bzgl. einer durch den Mit telpunkt der weiteren Lautsprechermembran (2) verlaufenden Achse ist, wobei dieser Mittelpunkt der weiteren Lautsprechermem bran (2) auf einer Linie liegt, die durch den Mittel punkt der Lautsprechermembran (1) geht, wobei diese Li nie einen rechten Winkel mit der Lautsprechermembran (1) bildet,
- daß die weitere Lautsprechermembran (2) im Bereich ihres Mittelpunktes kraftschlüssig mit demselben Teil des be weglichen Spulensystems (3) verbunden ist wie die Laut sprechermembran (1) und daß die weitere Lautsprechermembran (2) an ihrem Außenumfang (4) mit der Lautsprechermembran (1) gekoppelt ist, so daß zwischen der Lautsprechermem bran (1) und der weiteren Lautsprechermembran (2) ein Volumen entsteht, wobei der Außenumfang der weiteren Lautsprechermem bran (2) innerhalb der Fläche der Lautsprechermem bran (1) liegt, die durch den inneren Rand (13) der Au ßenfläche (11) gegeben ist,
- daß die Öffnungen (5) der Lautsprechermembran (1) in dem Teil der Fläche der Lautsprechermembran (1) eingebracht sind, der mit der weiteren Lautsprechermembran (2) ein Volumen bildet und
- daß die Lautsprechermembran (1) und die weitere Laut sprechermembran (2) in einem bestimmten Abstand an dem beweglichen Spulensystem (3) angebracht sind.

2. Lautsprechermembran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (5) eine Kreisform aufweisen.

3. Lautsprechermembran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprechermembran (1) eine nicht versteifte Au ßenfläche (11) aufweist, so daß die Lautsprechermem bran (1) elastisch an der Gehäusewand (12) befestigt ist.

4. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Lautsprechermembranen (1) und (2) eine lose Kopplung besteht.

5. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den beiden Lautsprechermembranen (1) und (2) eine feste Kopplung besteht.

6. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in die weitere Lautsprechermembran (2) Öffnungen (6) eingebracht sind, wobei die Mittelpunkte der Öffnungen (6) eine Punktsymmetrie bzgl. des Mittelpunktes der weiteren Lautspre chermembran (2) und/oder eine Achsensymmetrie bzgl. einer durch den Mittelpunkt der weiteren Lautsprechermembran (2) verlau fenden Achse aufweisen.

7. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Lautsprechermembran (2) der rückseitige Abschluß der Lautsprechermembran (1) ist.

8. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Abstand zwischen der weiteren Lautsprecher membran (2) und der Lautsprechermembran (1) von dem be weglichen Spulensystem (3) ausgehend zu dem Außenum fang (4) der weiteren Lautsprechermembran (2) so verringert, daß sich bzgl. der Entfernung s von dem beweglichen Spulensy stem (3) eine lineare Abnahme des Abstandes ergibt.

9. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der weiteren Lautsprechermem bran (2) und der Lautsprechermembran (1) bis zu einer Entfernung s₁ von dem beweglichen Spulensystem (3) nahezu konstant ist und daß der Abstand zwischen der Entfer nung s₁ von dem beweglichen Spulensystem (3) und dem Außenumfang (4) linear abnimmt bzgl. der Entfernung s von dem beweglichen Spulensystem (3).

10. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der weiteren Lautsprechermembran (2) eine feste Wand (7) angebracht ist, die den rückseitigen Abschluß der Lautsprechermembranen (1, 2) bildet.

11. Lautsprechermembran nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lautsprechermembran (1) und die weitere Lautspre chermembran (2) eine Kreisform, eine elliptische Form oder die Form eines regelmäßigen n-Ecks aufweisen.