DE19942883A1 - Bändchenlautsprecher - Google Patents

Abstract

Der erfindungsgemäße Bändchenlautsprecher hat zwei einander gegenüber angeordnete, ringförmige erste ferromagnetische Elemente (3, 5, 25, 29), die jeweils an den einander zugewandten Seiten dieselbe magnetische Polarität aufweisen, und zwei einander gegenüber angeordnete, scheibenförmige zweite ferromagnetische Elemente (4, 6, 23, 34), die jeweils an den einander zugewandten Seiten dieselbe, den ersten ferromagnetischen Elementen (3, 5, 25, 29) gegenüber jedoch entgegengesetzte magnetische Polarität aufweisen. Dabei sind die zweiten ferromagnetischen Elemente (4, 6, 23, 34) konzentrisch zu den ersten ferromagnetischen Elementen (3, 5, 25, 29), jeweils paarweise in einer Ebene einen Luftspalt (13) bildend, angeordnet. Eine spulenförmige Leiterbahnen (12, 26, 33) aufweisende, flache Membrane (10, 27, 32) ist zwischen jeweils die ersten und zweiten ferromagnetischen Elemente gespannt, wobei die spulenförmigen Leiterbahnen (12, 26, 33) im wesentlichen im Bereich der Luftspalte (13) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bändchenlautsprecher.

Bändchenlautsprecher bestehen in der Regel aus mehreren pa­ rallel nebeneinander liegenden Stabmagneten, über denen eine auf eine Trägerplatine gespannte, mit einem oder mehreren mä­ anderförmigen Leiterbahnen versehene Membrane angeordnet ist. Um das nutzbare Magnetfeld zu erhöhen, befinden sich über den Stabmagneten entsprechend gleich gepolt weitere Stabmagnete. Die Membrane wird in Folge der stromdurchflossenen Leiterbah­ nen entsprechend ausgelenkt und dient zur Schallabstrahlung. Um Reflexionen von der Gehäusewandung zu vermeiden, befindet sich hinter der Membrane meist schallabsorbierendes Material. Da die Stabmagnete elektrisch sehr gut leiten, muß die Mem­ brane gegenüber diesen gegebenenfalls isoliert sein.

Die Montage von Bändchenlautsprechern ist in Folge der sich abstoßenden Magnetstäbe relativ schwierig. Darüber hinaus ar­ beitet die Membrane bei einer derartigen Anordnung der Ma­ gnetstäbe ausschließlich im magnetischen Streufeld, so daß die Ausnutzung der magnetischen Energie sehr schlecht ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den Wirkungsgrad von Bändchenlautsprechern zu verbessern und deren Montage zu er­ leichtern.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Bändchenlautsprecher ge­ mäß Patentanspruch 1. Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Vorteil der Erfindung ist es, daß sowohl Montierbarkeit als auch Wirkungsgrad mit nur einer einzigen Maßnahme verbessert werden und diese eine Maßnahme nur einen geringen Aufwand er­ fordert.

Erreicht wird dies durch im wesentlichen runde ferromag­ netische Elemente anstelle von stabförmigen Magneten. Im ein­ zelnen umfassen erfindungsgemäße Bändchenlautsprecher zwei einander gegenüber angeordnete, ringförmige erste ferromagne­ tische Elemente, die jeweils an den einander zugewandten Sei­ ten dieselbe magnetische Polarität aufweisen, sowie zwei einander gegenüber angeordnete, rundscheibenförmige zweite ferromagnetische Elemente, die jeweils an den einander zuge­ wandten Seiten dieselbe, den ersten ferromagnetischen Ele­ menten gegenüber jedoch entgegengesetzte magnetische Polari­ tät aufweisen. Dabei sind die zweiten ferromagnetischen Ele­ mente konzentrisch zu den ersten ferromagnetischen Elementen jeweils paarweise in einer Ebene einen Luftspalt bildend an­ geordnet. Eine zwischen jeweils die ersten und zweiten ferro­ magnetischen Elemente gespannte, spulenförmige Leiterbahnen aufweisende, flache Membrane dient zur Schallabstrahlung, wo­ bei die spulenförmigen Leiterbahnen im wesentlichen im Be­ reich der Luftspalte angeordnet sind.

Je nach Ausführungsform können die ersten und zweiten ferro­ magnetischen Elemente durch Permanentmagnete oder durch fer­ romagnetische Leiter, die entsprechend mit mindestens einem Permanentmagneten gekoppelt sind, gebildet werden. Bevorzugt wird bei letzterem ein radial magnetisierter Permanentmagnet­ ring vorgesehen, der mit zwei konisch geformten, magnetisch leitenden Ringen zu beiden Seiten der Membran gekoppelt ist.

Schließlich können auch die ersten ferromagnetischen Elemente durch Permanentmagnete und die zweiten ferromagnetischen Ele­ mente durch mit den ersten ferromagnetischen Elementen ent­ sprechend gekoppelten ferromagnetischen Leitern gebildet wer­ den.

Vorzugsweise sind die ferromagnetischen Elemente in einen Kunststoffträger eingebracht. Damit wird die Montage erheb­ lich erleichtert, denn nachdem die ferromagnetsischen Elemen­ te (insbesondere Permanentmagnete) in die Kunststoffträger beispielsweise durch Einspritzen oder Einkleben eingebracht worden sind, werden nur die beiden Kunststoffträger zusammen­ gefügt und beispielsweise verklebt, verschweißt oder ver­ schraubt. Die beiden Kunststoffträger sind dabei bevorzugt identisch ausgeführt, um deren Herstellungsaufwand vorteil­ hafterweise gering zu halten. Außerdem können zusätzlich in den Kunststoffträger Abstandshalter und/oder Zentrierhilfen miteingearbeitet sein, um die Montage zu erleichtern.

Bei einer weiteren Ausführungsform können die Leiterbahnen auf beiden Seiten der Membrane aufgebracht sein, um einen hö­ heren magnetische Fluß zu erzielen. Desweiteren können die Leiterbahnen zu beiden Seiten der Membrane durch eine zentra­ le Durchkontaktierung miteinander verbunden sein. Eine seri­ elle Anordnung beider spulenförmiger Leiterbahnen ist bei entsprechender Isolierung auch möglich. Die Kontaktierung der Leiterbahnen kann dabei mittels mindestens eines der ferro­ magnetischen Elemente erfolgen, wodurch zusätzlicher Kontak­ tierungsaufwand eingespart wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine erste bevorzugte Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen Bändchenlautsprechers,

Fig. 2 die bevorzugte Ausgestaltung einer Membrane bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1,

Fig. 3 eine zweite bevorzugte Ausführungsform eines erfin­ dungsgemäßen Bändchenlautsprechers und

Fig. 4 eine bevorzugte Ausführungsform eines Magneten bei einem Bändchenlautsprecher nach Fig. 3.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind zwei Kunst­ stoffträger 1 und 2 vorgesehen, in die Magnetelemente 3, 4, 5, 6 durch Einspritzen oder Einkleben eingebracht sind. Je Kunststoffträger 1, 2 ist dabei ein kreisrundes, scheibenför­ miges Magnetelement 4 bzw. 6 und ein dazu konzentrisch ange­ ordnetes ringförmiges Magnetelement 3 bzw. 5 derart angeord­ net, daß die scheibenförmigen Magnetelemente 4 und 6 und die ringförmigen Magnetelemente 3 und 5 an den einander jeweils zugewandten Seiten gleichpolig sind und die scheibenförmigen Magnetelemente 4, 6 zu den ringförmigen Magnetelementen 3, 5 ungleichpolig magnetisiert sind. Die Kunststoffträger 1, 2 können dabei zur Reduzierung des Herstellungsaufwandes iden­ tisch ausgebildet sein. Dabei werden eventuell notwendige Ab­ standshalter oder Zentrierhilfen 7 ebenfalls durch entspre­ chende Ausbildungen der Kunststoffträger 1, 2 realisiert.

Die beiden Hälften können darüber hinaus miteinander ver­ klebt, verschraubt oder - wie beim Ausführungsbeispiel - ver­ schweißt werden, wobei die als Bohrung ausgeführten Ver­ schweißpunkte 9 auch zur Befestigung des Bändchenlautspre­ chers verwendet werden können. Zwischen den beiden Kunst­ stoffträgern 1, 2 befindet sich eine kreisrunde Membrane 10, die über in den Kunststoffträgern befindliche Schallöffnungen 11 Schall nach außen abstrahlt. Die Schallöffnung 11 eines der beiden Kunststoffträger 1, 2 kann zudem beispielsweise durch eine Blende zum Schutz der Membrane 10 abgedeckt sein.

Zur Montage der Membrane 10 wird diese in den unteren Kunst­ stoffträger 2 sich selbst zentrierend eingelegt. Die Membrane 10 besteht dabei gemäß Fig. 2 aus einer Folie, die beidsei­ tig mit Leiterbahnen 12 beschichtet ist. Die Leiterbahnen 12 im Bereich des Luftspalts 13 der scheibenförmigen und ring­ förmigen Magnetelemente 3 bis 6 sind spulenförmig ausgebil­ det. Anders als im Bereich der spulenförmigen Ausbildung der Leiterbahnen 12, steht in dem Bereich, in dem die Magnetele­ mente 3 bis 6 aufliegen (Leiterflächen 14 und 15), die gesam­ te Metallkaschierung für die Kontaktierung zur Verfügung, wo­ durch sich der Zuleitungsverlust erheblich reduziert. Im Zen­ trum der Membrane 10 sind die beiderseitigen Leiterflächen mit einer gemeinsamen Durchkontaktierung 16 versehen, so daß beispielsweise der Strom auf der oberen Leiterfläche hinein und auf der unteren wieder herausfließt. Der Kontakt zu einem Anschlußkabel 17 kann beispielsweise durch Löten, Schneid­ klemmen oder eine sonstige Kontaktierungstechnik hergestellt werden. In gleicher Weise ist aber auch ein Preßkontakt über die elektrisch leitenden Magnetelemente 3 bis 6, die bei­ spielsweise aus Neodym hergestellt sind, möglich.

Bei der Montage des oberen Kunststoffträgers 1 wird durch ei­ ne voreilende Feder die Membrane 10 in der Nut des unteren Kunststoffträgers 2 vorgespannt. Die beiden Kunststoffträger 1, 2 werden dann mittels Ultraschall-, Klebe-, Schnapp- oder sonstige Verbindungstechnik zusammengeführt. Durch die dabei entstehende Pressung werden zugleich auch die Anschlußkabel 17 zugentlastet. Im unteren Kunststoffträger 2 sind - falls erforderlich - auch Bedämpfungsöffnungen im Luftspalt einge­ bracht. Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführungsbei­ spiel kann darüber hinaus dahingehend abgewandelt werden, daß weitere Magnetringe hinzugefügt werden oder aber nur mit je­ weils einem Magnetring pro Kunststoffträger gearbeitet wird.

Eine noch bessere Ausnützung der magnetischen Energie läßt sich mit einem Bändchenlautsprecher gemäß Fig. 3 erzielen. Die magnetischen Feldlinien werden hierbei über zwei magne­ tisch leitend übereinander verbundene Polscheiben 18 und 19, eine Schraube 20, Beilagscheiben 21 und 22, sowie eine Pol­ kernplatte 23 geführt. Die Polkernplatte 23 ist im wesentli­ chen rund, scheibenförmig und mit einer zentralen Erhebung versehen, in die am höchsten Punkt ein Gewinde 24 eingebracht ist. Am Rand der Polkernplatte 23 ist beispielsweise in einer Nut ein Magnetring 25 angeordnet und durch die Nut gegen Ver­ schieben gegenüber der Polkernplatte 23 fixiert. Über dem Magnetring 25 ist der Polring 19 konzentrisch zum Magnetring 25 und mit diesem zumindest teilweise überlappend angeordnet. Darüber wird eine Leiterbahnen 26 aufweisende Membrane 27 über dem Magnetring 25 mittels der Schraube 20 und den zu beiden Seiten angeordneten Beilagscheiben 21 und 22 zentral an der Gewindebohrung 24 der Polkernplatte 23 befestigt. Die Membran 27 mit den Leiterbahnen 26 entspricht in ihrem Aufbau im wesentlichen der in Fig. 2 gezeigten. Das bedeutet, daß im Zentrum sowie am Rand zu beiden Seiten der Membrane Lei­ terbahnflächen vorgesehen sind, während die Leiterbahnen da­ zwischen wiederum spulenförmig ausgebildet sind. Über der Membrane 27 ist schließlich der weitere Polring 18 im wesent­ lichen parallel zum Polring 19 angeordnet. Zur Schalldämpfung ist schließlich ein Schaumstoffring 28 zwischen Magnetring 25 und Polkernplatte 23 eingebracht.

Aufgrund dieses Aufbaus befindet sich der spulenförmige Ab­ schnitt der Leiterbahnen 26 stets in einem homogenen Magnet­ feld. Dadurch wird der Wirkungsgrad erheblich gesteigert. Darüber hinaus kann die Polkernplatte 23 als Zuleitung be­ nutzt werden, so daß der spulenförmige Abschnitt der Leiter­ bahnen 26 zu beiden Seiten der Membrane 23 parallel geschal­ tet werden kann zur Verringerung des Widerstandes. Die Schraube 20 liefert hierbei den für eine niederohmige Kontak­ tierung notwendigen Anpressdruck, wenn beispielsweise ein Lö­ ten oder Verschweißen vermieden werden soll. Eine serielle Beschaltung ist jedoch bei entsprechender Isolierung in glei­ cher Weise möglich. Schließlich kann die Kontaktierung auch über die Polringe 18 und 19 erfolgen. Die Beilagscheiben 21 und 22 verhindern eine Formveränderung der Membrane 27 beim Festdrehen der Schraube 20. Die in Fig. 3 gezeigte Anordnung kann dahingehend ausgestaltet werden, daß ein weiterer, über dem oberen Polring 18 angeordneter, gleichpoliger Magnetring sowie Magnetscheiben im und über dem Polkern zur Erhöhung der Induktivität angeordnet werden.

Fig. 4 zeigt eine zu Fig. 3 alternative Ausführungsform, bei der ein radial magnetisierter Magnetring 29 verwendet wird. An der zentral orientierten Innenfläche des Magnetrings 29 sind zwei konisch geformte, magnetisch leitende Ringe 30 und 31 vorgesehen, welche die magnetischen Feldlinien auf ei­ ne Leiterbahnen 33 in Spulenform aufweisende Membrane 32 kon­ zentrieren. An der in radialer Richtung entgegengesetzten Oberfläche des Magnetrings 29 ist eine Polkernplatte 34 befe­ stigt, die ansonsten im wesentlichen der Polkernplatte 23 aus Fig. 3 entspricht und die demnach im wesentlichen flach und kreisrund ist und eine Erhebung im Scheibenmittelpunkt als Gegenpol zu den magnetisch leitenden Ringen 30 und 31 auf­ weist.

Wie zu ersehen ist, wird bei der Erfindung durch eine geome­ trisch günstigere Form, nämlich der Kreisform, sowohl der Wirkungsgrad erhöht als auch die Montierbarkeit verbessert.

Bezugszeichenliste

1

Kunststoffträger

2

Kunststoffträger

3

ringförmiges Magnetelement

4

scheibenförmiges Magnetelement

5

ringförmiges Magnetelement

6

scheibenförmiges Magnetelement

7

Abstandshalter

8

Zentrierhilfe

9

Verschweißpunkte

10

Membrane

11

Schallaustrittsöffnung

12

Leiterbahnen

13

Luftspalt

14

Leiterfläche

15

Leiterfläche

16

Durchkontaktierung

17

Anschlüsse

18

Polring

19

Polring

20

Schraube

21

Beilagscheibe

22

Beilagscheibe

23

Polkernplatte

24

Gewindebohrung

25

Magnetring

26

Leiterbahnen

27

Membrane

28

Schaumstoff

29

Magnetring

30

magnetisch leitender Ring

31

magnetisch leitender Ring

32

Membrane

33

Leiterbahnen

34

Polkernplatte

Claims (10)

1. Bändchenlautsprecher mit
zwei einander gegenüber angeordneten, ringförmigen ersten ferromagnetischen Elementen (3, 5, 25, 29), die jeweils an den einander zugewandten Seiten dieselbe magnetische Polari­ tät aufweisen,
zwei einander gegenüber angeordneten, scheibenförmigen zweiten ferromagnetischen Elementen (4, 6, 23, 34), die je­ weils an den einander zugewandten Seiten dieselbe, den er­ sten ferromagnetischen Elementen (3, 5, 25, 29) gegenüber je­ doch entgegengesetzte magnetische Polarität aufweisen, wobei die zweiten ferromagnetischen Elemente (4, 6, 23, 34) konzen­ trisch zu den ersten ferromagnetischen Elementen (3, 5, 25, 29), jeweils paarweise in einer Ebene einen Lufspalt (13) bildend angeordnet sind, und
einer zwischen jeweils die ersten und zweiten ferromagne­ tischen Elemente gespannte, spulenförmige Leiterbahnen (12, 26, 33) aufweisende, flache Membrane (10, 27, 32), wobei die die spulenförmigen Leiterbahnen (12, 26, 33) im wesentlichen im Bereich der Luftspalte (13) angeordnet sind.

2. Bändchenlautsprecher nach Anspruch 1, bei dem die ersten und zweiten ferromagnetischen Elemente durch Permanentmagnete (3, 5, 4, 6) gebildet werden.

3. Bändchenlautsprecher nach Anspruch 1, bei dem die ersten ferromagnetischen Elemente (23, 25) mindestens einen Perma­ nentmagnet (25) aufweisen und die zweiten ferromagnetischen Elemente (18, 19) durch mit den ersten ferromagnetischen Ele­ menten entsprechend gekoppelte ferromagnetische Leiter gebil­ det werden.

4. Bändchenlautsprecher nach Anspruch 1, bei dem die ersten und zweiten ferromagnetischen Elemente durch ferromagnetische Leiter (18, 19, 20, 23) gebildet werden, die entsprechend mit mindestens einem Permanentmagneten (25) gekoppelt sind.

5. Bändchenlautsprecher nach Anspruch 1, bei dem ein radial magnetisierter Permanentmagnetring (29) vorgesehen ist, der mit zwei konisch geformten, magnetisch leitenden Ringen (30, 31) zu beiden Seiten der Membrane (32)gekoppelt ist.

6. Bändchenlautsprecher nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die ferromagnetischen Elemente (3, 5, 25, 29, 4, 6, 23, 34) in einem Kunststoffträger (1, 2) eingebracht sind.

7. Bändchenlautsprecher nach Anspruch 6, bei dem in den Kunsstoffträger (1, 2) Abstandshalter und/oder Zentrierhilfen (7, 8) miteingearbeitet sind.

8. Bändchenlautsprecher nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Leiterbahnen (12, 26, 33) auf beiden Seiten der Membrane (10, 27, 32) aufgebracht sind.

9. Bändchenlautsprecher nach Anspruch 8, bei dem die Leiter­ bahnen (12, 26, 33) zu beiden Seiten der Membrane (10, 27, 32) durch eine zentrale Durchkontaktierung (16, 20, 21, 22, 23) miteinander verbunden sind.

10. Bändchenlautsprecher nach einem der vorherigen Ansprüche, bei dem die Kontaktierung der Leiterbahnen (12, 26, 33) mit­ tels mindestens einem der ferromagnetischen Elemente (20, 21, 22, 23) erfolgt.