DE3110278A1 - Elektrodynamischer lautsprecher - Google Patents

Description

Societe anonyme dite:

3A ART ET ACOUSTIQUE APPLIQUEE SA

ZONE INDUSTRIELLE B P 113

06000 ANTIBES, FRANKREICH

Elektrodynamischer Lautsprecher

Die Erfindung betrifft einen elektrodynamischen Lautsprecher _r d.h. einen Lautsprecher mit einem Chassis, einer mit dem Chassis über eine Aufhängung verbundenen Membran und. einer Spule, die in den Luftspalt einer Magnetanordnung bewegbar eingesetzt ist.

Es sind orthophasige Lautsprecher bekannt, die eine mit Rippen versehene, ebene Membran aufweisen. Die Rippen tragen an ihrem freien Ende eine Spule, die von einer ausgeschnittenen oder gestanzten Aluminiumplatte gebildet ist. Die Rippen sitzen in den Luftspalten einer Magnetanordnung, die eine Reihe von Dauermagneten in Form von Stäben mit rechteckigem Querschnitt aufweist, von denen zwei gegenüberliegende Stirnflächen mit Ankern verbunden sind.

Bei solchen Lautsprechern besteht die ebene Membran aus Schaumstoff auf Kunststoffbasis und insbesondere aus expandiertem Polystyrol.

Die bekannten Lautsprecher sind mit einer Reihe von Mangeln behaftet. Der verwendete Kunststoff hat zwar den Vorteil einer sehr geringen Dichte. Er weist aber eine sehr kleine mechanische Festigkeit auf, so daß die Membran eine gewisse Stärke haben muß und insbesondere die Rippen relativ groß ausgebildet werden müssen, was zu einem grossen Luftspalt führt. Außerdem liegt die Ebene der Spule parallel zur Richtung des Magnetfelds. Durch das Ausstanzen dieser Spule aus einer Aluminiumplatte wird schließlich eine sehr niedrige Impedanz erzielt. Ein derartiger Lautsprecher hat infolgedessen einen schlechten Wirkungsgrad; er kann nicht allein benutzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lautsprecher mit ebener Membran zu schaffen, der die verschiedenen, oben genannten Mangel ausräumt.

Ausgehend von einem elektrodynamischen Lautsprecher mit einem Chassis, auf dem über Aufhängungen die beiden Enden einer ebenen Membran abgestützt sind, die mit Rippen versehen ist, welche eine mehrere Windungen aufweisende und

von einer gedruckten Schaltung gebildete Spule tragen und die sich in den Luftspalt einer Magnetanordnung hineinerstrecken, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Membran aus einem zwischen den Aufhängungen ausgespannten,, biegsamen und elastischen Film besteht und die Rippen von Falten des Filmbandes gebildet sind,, in die starre Zungen eingesetzt und dort befestigt sind.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Auslegung kann ein Lautsprecher aufgebaut werden, bei dem sich die Spule senkrecht zu dem Magnetfeld erstreckt, dessen Luftspalt auf ein Minimum verringert ist und der eine normale Impedanz hat. Man kann auf diese Weise einen Lautsprecher von sehr kleinen Abmessungen herstellen, der gleichwohl.bei den tiefen Frequenzen eine große Leistung hat. Um für eine größere Steifigkeit zu sorgen, kann das Band an der von den Falten abgewendeten Stirnseite vorteilhaft mit einer starren Platte verbunden sein.

Die Zungen und die starre Platte können einteilig ausgebildet sein, was die Herstellung vereinfacht.

Vorzugsweise sind die in die Falten eingreifenden und mit diesen verbundenen Zungen aus Tetrafluoräthylen gefertigt und mit ihren beiden Stirnflächen mit den entsprechenden

Innenflächen der Falten verklebt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung verlaufen die Leitungen der gedruckten Schaltung auf einer der Innenflächen der Falten parallel zu der Erzeugenden jeder Falte.

Wenn eine Spule erhalten werden soll, die eine besonders große Leitungslänge aufweist, ist das Band zweckmäßig mit einer zweiten gedruckten Schaltung versehen, die mit der ersten gedruckten Schaltung durch die Dickenabmessung des Bandes hindurch verbunden und derart ausgebildet ist, daß die Leitungen parallel zu den Erzeugenden jeder Falte auf der Außenfläche jeder Falte gegenüber derjenigen verlaufen, deren Innenseite Leitungen der gedruckten Schaltung trägt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht die Aufhängung aus zwei feinen elastischen Metallamellen, die über Punkte benachbart dem einen Rand auf dem Chassis befestigt sind und an dem gegenüberliegenden Rand einen Ansatz aufweisen, der zur Verklebung mit dem entsprechenden Ende des Bandes bestimmt ist, sowie daß die Metallamellen mit einer ersten Folge von Schlitzen, die senkrecht zu dem auf dem Chassis befestigten Rand verlaufen, und mit mindestens einer zweiten Folge von Schlitzen versehen sind, die senkrecht zu den Schlitzen der ersten Folge verlaufen und

diese schneiden. Dadurch wird ein einziger Freiheitsgrad für die Aufhängung erhalten.

Die Erfindung ist im folgenden anhand von bevorzugten AusfUhrungsbeispielen näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines

Lautsprechers nach der Erfindung,

Fig. 2 im Schnitt und in größerem Maßstab

die Membran des Lautsprechers,

Fign. 3_Λ 4 Darstellungen ähnlich der Fig. 2

und 5 für drei abgewandelte Ausführungs

formen der Membran,

Fig. 6 in perspektivischer auseinandergezo

gener Darstellung einen Teil des Chassis mit der Aufhängung,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie

VII-VII der Fig. 6, und

Fig· 8 eine Draufsicht auf die Membran mit

j der die Spule bildenden gedruckten

Schaltung,

Der in Fig. 1 veranschaulichte Lautsprecher weist ein Chassis 1 auf, das aus einem Körper mit einem Boden 2 und zwei Seitenwänden 3 besteht, deren freier Rand mit einem Rahmen 4 verbunden ist. Der Rahmen 4 ist mit zwei Schmalseiten 5 und mit zwei zur Abstützung der Aufhängung bestimmten Längsseiten 6 versehen.

Auf dem Boden 2 sind drei Magnetanordnungen 7 befestigt, von denen jede einen quaderförmigen Stab 8 aus Ferrit aufweist, der an zwei gegenüberliegenden Seiten mit Blechplättchen 9 verbunden ist, die hohe magnetische Güte haben. Die Stäbe 8 und die Plättchen 9 erstrecken sich über die gesamte Länge des Bodens 2. Die Plättchen haben eine Höhe, die größer als diejenige der Stäbe ist, so daß zwischen den Plättchen Luftspalte 10 entstehen. Die Plättchen 9 sind im Bereich ihres oberen Endes abgebogen, um den Luftspalt zu verkleinern.

Die Membran 12 besteht aus einem rechteckigen Band aus einem biegsamen und elastischen Film, wie er für die Herstellung von biegsamen gedruckten Schaltungen verwendet

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wird. Der Film kann beispielsweise aus einer zähen, durchsichtigen, kältebeständigen Polyesterfolie auf der Basis von Äthylenglykol und Terephtalsäure bestehen, die unter dem Warenzeichen ""Mylar"" bekannt ist.

In Fig. 8 ist das rechteckige Band in Draufsicht dargestellt. Wie aus dieser Figur hervorgeht, trägt das Band eine gedruckte Schaltung,- die in einem für solche Schaltungen üblichen Verfahren aufgebracht ist. Diese gedruckte Schaltung bildet die Spule des Lautsprechers. Sie weist sechs Leitungen 14, einen Eingang ]6 (+) und einen Ausgang 17 (-) auf. In Fig. 8 sind gestrichelt Linien 18 bis 29 eingezeichnet, die den verschiedenen Falzen entsprechen, die ausgebildet werden müssen, um drei Falten 15, 15a und 15b zu erhalten.

Der Rahmen 4 trägt an der Oberseite der beiden Längsseiten 6 vier Augen oder Vorsprünge 31 zur Aufnahme und Abstützung einer Aufhängung 32. Die Aufhängung besteht aus einer sehr feinen gestanzten Stahllamelle von im wesentlichen rechteckiger Form mit zwei Schmalseiten 33 und zwei Längsseiten 34, 35. Die Längsseite 35 ist in Form eines Bandes 36 verlängert, mit dem das entsprechende Ende der Membran 12 verklebt wird.

In die Aufhängung 32 sind drei Schlitze 37, 38 und 3? eingebracht, die sich an der zu den Schlitzen senkrechten Längsseite 34 öffnen. Die Aufhängung weist ferner drei miteinanderausgerichtete, zur Längsseite 34 parallele Schlitze 40, 41 und 42, welche in den Schlitzen 37, 38 und 39 münden, sowie zwei Schlitze 43 und 44 auf, die untereinander und mit der Längsseite 35 ausgerichtet sind.

Zur Festlegung wird die Aufhängung mit den Vorsprüngen 31 verklebt, wobei die VorsprUnge mit den verschiedenen gestrichelt eingezeichneten Bereichen 45 der Aufhängung zusammenfallen. Die Länge der Aufhängung ist etwas- kleiner als der gegenseitige Abstand der Innenflächen der beiden Schmalseiten 5. Aufgrund dieser Montage kann sich die Membran senkrecht zum Boden 2 frei verlagern, ohne daß jedoch eine Deformation in Längsrichtung oder bezüglich der Größe der Membran möglich ist.

Um die Membran aufzubauen (Fign. 2 und 8) wird das Band entlang der Linie 18 gefalzt, wodurch der erste Teil der Falte 15 erhalten wird. Dann erfolgt ein Falzen entlang der Linien 19 und 20 zur Ausbildung des Bodens 51 der Falte 15. Durch einen weiteren Falz entlang der Linie 21 wird der zweite Teil 52 der Falte 15 erhalten.

In entsprechender Weise werden die Falten 15a und 15b gebildet, wobei das Band entlang den Linien 22, 23/ und 25 für die Falte 15a sowie entlang den Linien 26, 27, 28 und 29 für die Falte 15b gefalzt wird. Der Eingang Io und der Ausgang 17 befinden sich auf dem oberen Teil,, was den Anschluß erleichtert.

Für die verschiedenen Teile der Falten 15a und 15b sind ebenfalls die Bezugszeichen 50, 51 und 52, jedoch ergänzt durch die Buchstaben α und b vorgesehen.

Die Leitungen 14 der gedruckten Schaltung verlaufen an der Innenseite des Teils 50 in der Falte 15 sowie an den entsprechenden Innenflächen der Teile 50a und 50b der Falten 15a und 15b, um den Aufbau der gedruckten Schaltung zu vereinfachen. Dabei kehrt sich in der Falte 15a die Richtung des Stroms um, so daß die Pole des entsprechenden Dauermagneten 7 gleichfalls mit Bezug auf die beiden anderen Dauermagnete 7 umgekehrt sind (Fig.l).

Um der Falte 15 zwischen den Teilen 50 und 52 bis zum Boden 51 einen guten Halt zu geben, ist eine Zunge 55 eingeklebt. Vorzugsweise besteht die Zunge aus Polystyrol oder Tetrafluoräthylen und hat die Zunge eine geringe Dicke.

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Zungen 55 sind in entsprechender Weise in die Falten 15a und 15b eingeklebt.

Bei der Fertigung des Lautsprechers wird die Membran 12
mit ihren Falten 15, 15a und 15b gesondert hergestellt.
Dann werden die Enden auf die Bänder 36 der Aufhängungen 32 aufgeklebt, wobei die Falten 15, 15a und 15b in den
Luftspalten 10 mit Hilfe von Keilen genau zentriert werden, die nach dem Befestigen der Aufhängungen 32 auf dem Rahmen 4 herausgezogen werden.

Die Ausbildung der Membran ist besonders einfach und für eine industrielle Fertigung geeignet. Es ist möglich, einen Lautsprecher hoher Güte mit sehr geringen Abmessungen aufzubauen. Beispielsweise kann ein solcher Lautsprecher Abmessungen in der Größenordnung von 40 mm Größe und 100 mm Höhe haben.

Wenn es erwünscht ist, die Membran zu versteifen, kann, wie in Fig. 3 veranschaulicht, auf die Oberseite der Membran eine starre Platte 56 aufgeklebt werden, die aus Tetrafluoräthylen, Polystyrol oder einem anderen zweckentsprechenden Werkstoff bestehen kann. Bei dieser Ausführungsform ist die Membran in der gleichen Weise wie in Fig. 2 aufgebaut.

Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Membran. Dabei ist die Membran 60 mit drei Falten 61, 61a und 61b ausgestattet, die mittels Zungen 63 versteift sind, welche in die Falten eingeschoben und dort verklebt sind. Zur Herstellung der Membran 60 dient ein biegsames elastisches Band,, auf dem zwei Schaltungen aufgedruckt sind. Eine Schaltung befindet sich auf der in Fig. 8 dargestellten Stirnseite. Auf der anderen Stirnseite sitzt eine identische gedruckte Schaltung. Die beiden Schaltungen sind untereinander durch die Dickenabmessung des Bandes hindurch verbunden. Diese Anordnung erlaubt es, eine Spule mit großer Leiterlänge zu erhalten.

Fig. 5 zeigt eine weitere abgewandelte Ausführungsform, bei der die Zungen 55 mit einer Platte 65 einteilig verbunden sind. Die Platte 65 ist auf die Oberseite der Membran 12 aufgeklebt, während die Zungen 55 in die Falten 15, 15a usw. eingeklebt sind.

Claims (7)

PATENTANWALT O4KL.-ING:. XJERBAR-E) SCHWAN ELFENSTRASSE 32 · D-8000 MÜNCHEN 83 Societe anonyme dite: 3A ART ET ACOUSTIQUE APPLIQUEE SA ZONE INDUSTRIELLE B P 113 0060 ANTIBES, FRANKREICH Ansprüche :

1. Elektrodynamischer Lautsprecher mit einem Chassis, auf dem eine ebene Membran, die mit einer im Luftspalt einer Magnetanordnung bewegbaren Spule verbunden ist und in den Luftspalt eingreifende Rippen aufweist, an zwei gegenüberliegenden Rändern über eine Aufhängung abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (12, 60) aus einem Band aus einem biegsamen und elastischen Film besteht, das mit mindestens einer die Spule bildenden gedruckten Schaltung versehen ist, daß die Rippen als Falten (15, 15a, 15b, 61, 61a, 61b) des Bandes ausgebildet sind und jede Falte mit einer Zunge (55, 63) verbunden ist, die in die betreffende Falte eingebracht und in dieser befestigt ist, und daß die gedruckte Schaltung derart ausgelegt ist, daß ihre Leitungen (14) in die Falten hineinreichen.

FERNSPRECHER: 089/6012039 · TELEXi 512589 el|» d ■ KABEL: ELECTRICPATENT MÜNCHEN

2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Falten (15, 15a, 15b, 61, 61a, 61b) abgewendete Stirnseite des Bandes mit einer starren Platte (54, 65) verbunden ist»

3. Lautsprecher nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (55) und die starre Platte (65) einteilig ausgebildet sind.

4. Lautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Falten (15, 15a, 15b, 61, 61a, 61b) eingreifenden und mit diesen verbundenen Zungen (55, 63) aus Tetrafluoräthylen gefertigt und mit ihren beiden Stirnflächen mit den entsprechenden Innenflächen der Falten verklebt sind.

5. Lautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (14) der gedruckten Schaltung auf einer der Innenflächen der Falten (15, 15a, 15b, 61, 61a, 61b) parallel zu der Erzeugenden jeder Falte verlaufen.

6. Lautsprecher nach Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Band eine zweite gedruckte Schaltung aufweist, die mit der ersten gedruckten Schaltung durch die Dickenabmessung des Bandes hindurch verbunden und derart ausgebildet ist, daß die Leitungen parallel zu der Erzeugenden jeder Falte (61, 61a, 61b) auf der Außenfläche jeder Falte gegenüber derjenigen verlaufen, deren Innenseite mit gedruckten Leitungen versehen ist.

7. Lautsprecher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängung (32) aus feinen elastischen Metallamellen besteht, die über Punkte benachbart dem einen Rand auf dem Chassis (1) befestigt sind und an dem gegenüberliegenden Rand einen Ansatz aufweisen, der zur Verklebung mit dem entsprechenden Ende des Bandes bestimmt ist, sowie daß die Metallamellen mit einer ersten Folge von Schlitzen (37, 38, 39), die senkrecht zu dem auf dem Chassis (1) befestigten Rand verlaufen, und mit mindestens einer zweiten Folge von Schlitzen

(40, 41, 42; 43, 44) versehen sind, die senkrecht zu den Schlitzen der ersten Folge verlaufen und diese schneiden.