DE69320306T2

DE69320306T2 - Elektroakustischer Wandler

Info

Publication number: DE69320306T2
Application number: DE69320306T
Authority: DE
Inventors: Isao C/O Star Micronics Co. Ltd. Shizuoka-Shi Shizuoka-Ken 422 Fushimi; Yoshio C/O Star Micronics Co. Ltd. Shizuoka-Shi Shizuoka-Ken 422 Imahori; Katsutoshi C/O Star Micronics Co. Ltd. Shizuoka-Shi Shizuoka-Ken 422 Nito
Original assignee: Star Micronics Co Ltd
Current assignee: Star Micronics Co Ltd
Priority date: 1992-11-18
Filing date: 1993-11-11
Publication date: 1999-02-11
Anticipated expiration: 2013-11-12
Also published as: JPH06165293A; DE69320306D1; HK1011137A1; US5416751A; EP0598556A1; CN1037807C; EP0598556B1; CN1092238A; JP2905350B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler zur Umwandlung eines elektrischen Eingangssignals in Schall.
Ein elektroakustischer Wandler ist ein Mittel zur Umwandlung eines elektrischen Eingangssignals in Schall. Der elektroakustische Wandler erzeugt als Reaktion auf ein elektrisches Eingangsignal einen akustischen Ausgang. Demgemäß kann der elektroakustische Wandler durch elektronische Vorrichtungen usw. als Schallerzeugers, beispielsweise als Summer, verwendet werden.
Ein elektroakustischer Wandler vom elektroakustischen Typ nach dem Stand der Technik, der der Einleitung von Anspruch 1 entspricht, umfaßt ein zylindrisches Außengehäuse 102 (siehe Fig. 17-21), das aus Kunstharzen besteht und in dem an seiner Rückseite ein Magnetantriebsabschnitt 104 untergebracht ist. Eingangsanschlüsse 106 und 108 sind im Magnetantriebsabschnitt 104 ausgebildet, um in den Magnetantriebsabschnitt 104 ein elektrisches Signal einzuspeisen. Der Magnetantriebsabschnitt 104 weist einen Säulenkern 110 in seiner Mitte auf, und eine Wicklung 114 ist über einen Spulenkern 112 um den Kern 110 gewickelt. Die Eingangsanschlüsse 106 und 108 sind an die Enden der Wicklung 114 angeschlossen, die als Reaktion auf das elektrische Eingangssignal durch die Eingangsanschlüsse 106 und 108 mit Energie beaufschlagt wird. Ein zylindrischer Magnet 116 ist an der Innenwand des zylindrischen Außengehäuses 102 vorgesehen und um die Wicklung 114 herum angeordnet.
Eine Membran 118, die vom Magnetantriebsabschnitt 104 angetrieben wird, ist an der Umfangskante des zylindrischen Magneten 116 vorgesehen, und sie ist aus einem elastischen dünnen Magnetelement gebildet. Demgemäß wird die Membran 118 vom zylindrischen Magneten 116 angezogen und bildet gemeinsam mit dem Kern 110 und dem zylindrischen Magneten 116 eine geschlossene magnetische Schaltung. Ein Magnetstück 120 ist an der Mitte der Membran 118 befestigt, um eine enge magnetische Beziehung mit dem Kern 110 herzustellen und die Masse der Membran 118 zu vergrößern.
An der Vorderseite der Membran 118 sind eine Resonanzkammer 122, die vom zylindrischen Außengehäuse 102 geschlossen ist und als Resonanzraum dient, sowie ein Schallabstrahlzylinder 124 vorgesehen, der es ermöglicht, daß die Resonanzkammer 122 gegenüber der Atmosphäre offen ist. Eine Vielzahl von Rippen 126 zum Einschränken der Bewegung der Membran 118 innerhalb eines zulässigen Bewegungsbereichs ist an der Wandfläche der Resonanzkammer 122 an der Kante der Membran, 118 vorgesehen.
Fig. 18 ist eine vergrößerte Querschnittansicht der Membran 118. Die Membran 118 ist aus einem sehr dünnen Plattenelement gebildet, und das scheibenartige Magnetstück 120 ist als starres Element in seiner Mitte befestigt, um die Masse der Membran 118 zu vergrößern. Die Mitte des Magnetstücks 120 ist durch Punktschweißen an der Mitte der Membran 118 befestigt. Bezugszahl 127 bezeichnet den geschweißten Abschnitt.
Es ist notwendig, die Größe des geschweißten Abschnitts 127 ausreichend zu reduzieren, ohne die Eigenschaften der Membran 118 zu beeinträchtigen, so daß die elektroakustischen Umwandlungseigenschaften vereinheitlicht und stabilisiert werden. Weiters ist es notwendig, daß die Verformung oder Beeinträchtigung der Eigenschaften der Membran 118 nach dem Punktschweißen der Membran 118 und des Magnetstücks 120 verringert werden, und daß sie in engen Kontakt miteinander gebracht werden, damit sie als schwingendes Element stabile Elastizität aufweisen. Es ist auch notwendig, daß die Membran 118 sehr dünn ist, um einen notwendigen Schalldruck und eine Schallbandbreite zu gewährleisten.
Wenn der Schalldruck oder die Schall-Bandbreite erhöht werden, verringert sich die Bindungsfestigkeit zwischen der Membran 118 und dem Magnetstück 120, was zu einer Beeinträchtigung der Zuverlässigkeit und Stabilität des elektroakustischen Wandlers führt.
Unterdessen ist ein solcher elektroakustischer Wandler in einer Vielzahl tragbarer elektronischer Vorrichtungen vorgesehen und unterliegt äußeren Kräften, wie starker Schwingung, Stoß usw.. Fig. 19 zeigt den stationären Zustand der Membran 118, und Fig. 20 zeigt den schwingenden Zustand der Membran 118, wenn sie normal angetrieben wird. Fig. 20 (a) zeigt die Bewegung der Membran 118 zum Kern 110 hin, und (b) zeigt die Bewegung der Membran 118 zum Schallabstrahlzylinder 124 hin. Das heißt, die Membran 118 wiederholt eine Schwingung, um dadurch in Abhängigkeit von der Frequenz des elektrischen Eingangssignals einen Schall abzustrahlen. Normalerweise sind der Nenneingang und der Grenz-Eingangswert, der dem zulässigen Bewegungsbereich entspricht, so eingestellt, daß verhindert wird, daß sich die Membran 118 über den zulässigen Bewegungsbereich hinaus bewegt.
Wenn auf den elektroakustischen Wandler eine äußere Kraft, wie ein Stoß usw., einwirkt, besteht die Gefahr, daß die Membran 118 über den zulässigen Bewegungsbereich hinaus verformt wird, wie in Fig. 21 dargestellt. Fig. 21 (a) zeigt die Bewegung der Membran 118 zum Kern 110 hin, worin die Membran 118 den Kopf des Kerns 110 berührt. Das heißt, aufgrund des Kerns wird verhindert, daß sich die Membran 118 übermäßig bewegt, so daß die Membran 118 durch den Kern 110 geschützt wird.
Im Fall, wie in Fig. 21 (b) dargestellt, worin auf den elektroakustischen Wandler eine äußere Kraft ausgeübt wird, um die Membran nach oben zum Schallabstrahlzylinder 124 hin zu bewegen, wird zwischen der Membran 118 und dem Magnetstück 120 auf solche Weise eine Spannung ausgeübt, daß das Magnetstück 120 von der Membran 118 weggerissen wird. Als Ergebnis besteht die Möglichkeit, daß die Membran 118 am geschweißten Abschnitt 127 oder ihrem Umfangababschnitt bricht oder verformt wird. Für den Fall, daß die äußere Kraft stark ist, besteht die Möglichkeit, daß das Magnetstück 120 aus der Membran 118 fällt.
Es gibt Maßnahmen, um die Membran 118 vor dem äußeren Stoß zu schützen, wie in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 57-28479 mit dem Titel "elektro akustischer Wandler vom elektromagnetischen Typ für Armbanduhren", in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 59-159098 mit dem Titel "elektroakustischer Wandler vom elektromagnetischen Typ" und in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 60-26099 mit dem Titel "elektromagnetischer Schallerzeuger" usw. geoffenbart. Es bestehen jedoch die folgenden Probleme. In der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 57-28478 ist es schwierig, eine Resonanzwirkung zu gewährleisten, da ein Raum vor der Membran geopfert wird, um übermäßige Schwingung zu verhindern. In der offengelegten japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 59-159098 und auch in der offengelegten japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 60-26099 bleibt die Möglichkeit bestehen, daß das Magnetstück durch den Stoß herausfällt, weil das Magnetstück ohne Begrenzung schwingen kann.
Die US-A-4813123 offenbart einen elektroakustischen Wandler, bei dem eine Membran in einem Gehäuse montiert ist, das eine Resonanzkammer bildet.
Im Gehäuse befindet sich ein Schallabstrahlzylinder, der bewirkt, daß die Kammer zu Atmosphäre hin offen ist. Die Membran trägt ein Magnetstück, das ein einem Mittelteil der Membran befestigt ist, um deren Masse zu vergrößern, und die Membran wird von einem Antriebsmittel angetrieben, das in einem Kern und einer Spule besteht, die eine magnetische Schaltung bilden. In der US-A-4813123 ist das Magnetstück einstückig mit einem Plunger ausgebildet, der sich so erstreckt, daß er den Kern des Antriebsmittels bildet.
Gemäß vorliegender Erfindung wird ein elektroakustischer Wandler zur Umwandlung eines elektrischen Eingangssignals in Schall bereitgestellt, umfassend:
ein Außengehäuse;
eine Membran, die an einem Zwischenabschnitt des Außengehäuses angeordnet und aus einem Magnetkörper gebildet ist;
wobei die Membran ein Magnetstück aufweist, das in ihrem zentralen Abschnitt befestigt ist, um die schwingende Masse zu vergrößern;
eine Resonanzkammer, die aus dem Außengehäuse an der Seite der Membran gebildet ist, an der das Magnetstück befestigt ist;
einen Schallabstrahlzylinder, der es ermöglicht, daß die Resonanzkammer zur Atmosphäre hin offen ist,
Magnetantriebsmittel zum Aufbringen magnetischer Schwingung auf die Membran als Reaktion auf das elektrische Eingangssignal;
wobei das Magnetantriebsmittel umfaßt:
einen Kern, eine Spule, die um den Kern gewickelt ist und als Reaktion auf das elektrische Eingangssignal über Eingangsanschlüsse mit Energie beaufschlagt wird; und einen um die Spule angeordneten Magneten, der einen Teil eines geschlossenen magnetischen Kreises mit dem Kern darstellt, um ein fixes Magnetfeld auf die Membran und das Magnetstück auszuüben,
wobei sich das Magnetstück und das Magnetantriebsmittel auf gegenüberliegenden Seiten der Membran befinden,
dadurch gekennzeichnet, daß
der elektroakustische Wandler Bewegungsbegrenzungsmittel aufweist, um den Bewegungsbereich der Membran einzuschränken, wobei sich das Bewegungs begrenzungsmittel an einer Innenfläche des Außengehäuses befindet, das die Resonanzkammer bildet und zum Magnetstück der Membran ragt, wobei das Bewegungsbegrenzungsmittel eine Oberfläche aufweist, die das Magnetstück berührt, wenn die Membran über ein vorgewähltes Ausmaß hinaus ausgelenkt wird, wodurch die Membranbewegung ausreichend eingeschränkt wird, um das Trennen der Membran und des Magnetstücks oder die permanente Verformung oder das Brechen der Membran zu verhindern.
Die Erfindung verhindert eine übermäßige Bewegung der Membran an ihrer Mitte über einen zulässigen Bewegungsbereich hinaus und schützt die Membran vor einer äußeren Kraft, wie einem Stoß, ohne daß Resonanzraum geopfert wird.
Der elektroakustische Wandler wandelt ein elektrisches Signal in Schall um, indem die Membran (18) als Reaktion auf das elektrische Eingangssignal magnetisch in Schwingung versetzt wird, wie in den Fig. 1 bis 16 veranschaulicht, worin Bewegungsbegrenzungsmittel (z. B. der Schallabstrahlzylinder 24, die Vorsprünge 34, 36 und 38), die an der Innenwand einer Resonanzkammer (22) vorgesehen und an einer Seite der Membran (18) angeordnet sind, bereitgestellt sind, um die Bewegung der Membran (18) innerhalb des zulässigen Bewegungsbereichs an einem Magnetstück (20) zu beschränken, das in der Mitte der Membran (18) befestigt ist.
Es wird zwar eine Vielzahl von Gestalten und Positionen des Bewegungsbegrenzungsmittels in Betracht gezogen, aber es kann ein einzelner oder eine Vielzahl von Vorsprüngen (34, 36 und 38) zum Definieren des zulässigen Bewegungsbereichs an der Innenwand der Resonanzkammer (22) vorgesehen sein.
Ein Schallabstrahlzylinder (24), der es zuläßt, daß die Resonanzkammer (22) gegenüber der Atmosphäre offen ist, kann ebenfalls als Bewegungsbegrenzungsmittel dienen.
Mit dem elektroakustische Wandler gemäß vorliegender Erfindung ist es möglich, auch wenn auf die Membran (18) ein Stoß einwirkt, mit Sicherheit die Erzeugung von Abschälkraft zwischen der Membran und dem Magnetstück zu verhindern und auch Verformung usw. der Membran zu verhindern, weil die. Membran (18) innerhalb des zulässigen Bewegungsbereichs am Magnetstück (20), d. h. in ihrem mittleren Abschnitt, beschränkt ist. Wenn das Bewegungsbegrenzungsmittel aus einem einzelnen Vorsprung oder einer Vielzahl von Vorsprüngen besteht, kann der Resonanzraum in einem geringeren Ausmaß vom Bewegungsbegrenzungsmittel besetzt sein, was vorteilhaft für die akustischen Eigenschaften ist. Wenn der Schallabstrahlzylinder (24) auch als Bewegungsbegrenzungsmittel dient, ist es nicht notwendig, zusätzliche Vorsprünge usw. bereitzustellen, wodurch die Struktur vereinfacht wird.
Vorzugsweise hat der elektroakustische Wandler gemäß vorliegender Erfindung folgende Merkmale:
(a) Es ist möglich, die Membran gegen die Beschädigung oder Verformung zu schützen, die durch den Stoß usw. verursacht wird, und die Zuverlässigkeit des elektroakustischen Wandlers zu erhöhen, da die übermäßige Bewegung der Membran aufgrund von Stoß usw. an ihrem mittleren Abschnitt mechanisch eingeschränkt werden kann.
(b) Es ist möglich, mit Sicherheit zu verhindern, daß ein geschweißter Abschnitt bricht und die Membran und das Magnetstück voneinander durch eine äußerliche Kraft abgeschält werden.
(c) Es ist möglich, die Beeinträchtigung der Eigenschaften der Membran zu verhindern, weil die übermäßige Bewegung der Membran am Magnetstück eingeschränkt wird, ohne daß die Membran direkt berührt wird.
(d) Mit dem elektroakustischen Wandler gemäß vorliegender Erfindung lassen sich miniaturisierte Konstruktion, Schallausgang mit vergleichsweise niedriger Frequenz, hohe Qualität und hohe Zuverlässigkeit erzielen. Weiters kann die Membran dünner ausgebildet werden, und das Magnetstück kann aufgrund der Bewegungseinschränkung der Membran höher gewichtig sein, während die Zuverlässigkeit des geschweißten Abschnitts erhöht wird, obwohl diese Anforderungen einander in ihrem Wesen widersprechen.
Weitere Ziele und Merkmale der Erfindung werden aus den nachstehend dargelegten Ausführungsformen deutlicher hervorgehen, die nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
Fig. 1 eine Längsschnittansicht des elektroakustischen Wandlers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 2 eine Längsschnittansicht ist, die die Bewegung einer Membran zeigt, wenn auf den elektroakustischen Wandler von Fig. 1 eine äußere Kraft ausgeübt wird;
Fig. 3 eine Längsschnittansicht eines elektroakustischen Wandlers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht ist, die eine Schallabstrahlzylinderabschnitt des elektroakustischen Wandlers von Fig. 3 zeigt;
Fig. 5 eine Längsschnittansicht eines elektroakustischen Wandlers gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Schallabstrahlzylinderabschnitt des elektroakustischen Wandlers von Fig. 5 zeigt;
Fig. 7 eine Längsschnittansicht eines elektroakustischen Wandlers gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 8 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Schallabstrahlzylinderabschnitt des elektroakustischen Wandlers von Fig. 7 zeigt;
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Schallabstrahlzylinderabschnitts eines elektroakustischen Wandlers gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 10 eine perspektivische Ansicht ist, eine Modifikation des Schallabstrahlzylinderabschnitts des elektroakustischen Wandlers von Fig. 9 zeigt;
Fig. 11 eine Längsschnittansicht eines elektroakustischen Wandlers gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Schallabstrahlzylinder und Vorsprünge von der Innenseite eines Außengehäuses des elektroakustischen Wandlers von Fig. 11 aus gesehen zeigt;
Fig. 13 eine Längsschnittansicht eines elektroakustischen Wandlers gemäß einer siebenten Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Schallabstrahlzylinder von der Innenseite eines Außengehäuses des elektroakustischen Wandlers von Fig. 13 aus gesehen zeigt;
Fig. 15 eine Längsschnittansicht eines elektroakustischen Wandlers gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung ist;
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Schallabstrahlzylinder von der Innenseite eines Außengehäuses des elektroakustischen Wandlers von Fig. 15 aus gesehen zeigt;
Fig. 17 eine Längsschnittansicht eines elektroakutischen Wandlers nach dem Stand der Technik ist;
Fig. 18 eine Querschnittansicht einer Membran des elektroakustischen Wandlers von Fig. 17 ist;
Fig. 19 eine Querschnittansicht des elektroakustischen Wandlers von Fig. 17 ist, die den Ruhezustand der Membran zeigt;
Fig. 20 eine Querschnittansicht des elektroakustischen Wandlers von Fig. 17 ist, die den schwingenden Zustand der Membran zeigt, wenn sie normal angetrieben wird; und
Fig. 21 eine Querschnittansicht des elektroakustischen Wandlers von Fig. 17 ist, die den schwingenden Zustand der Membran zeigt, wenn eine äußere Kraft an den elektroakustischen Wandler von Fig. 17 angelegt wird.
Ein elektroakustischer Wandler gemäß der ersten bis achten Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 16 beschrieben.

Erste Ausführungsform (Fig. 1 und 2):

Die Fig. 1 und 2 zeigen den elektroakustischen Wandler gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
Ein zylindrisches Außengehäuse 2, das aus Kunstharz gebildet ist, beinhaltet eine Membran 18, einen Magnetantriebsabschnitt 4, der an der Rückseite der Membran 18 angeordnet ist, um die Membran 18 als Reaktion auf ein elektrisches Eingangssignal zum Schwingen zu bringen, sowie eine Resonanzkammer 22, die an der Vorderseite (in diesen Figuren an der Oberseite) der Membran 18 angeordnet ist, um als Resonanzraum zu dienen. Ein Schallabstrahlzylinder 24 ist in der Resonanzkammer 22 angeordnet, um es zuzulassen, daß die Resonanzkammer gegenüber der Atmosphäre offen ist.
Eingangsanschlüsse zum Aufbringen eines nicht gezeigten elektrischen Signals sind im Magnetantriebsabschnitt 4 ausgebildet, wie die Eingangsanschlüsse 106 und 108, wie in Fig. 17 dargestellt. Ein Säulenkern 10 ist in der Mitte des Magnetantriebsabschnitts 4 angeordnet, und eine Wicklung 14 ist über einen nicht gezeigten Spulenkern 112 um den Kern 10 herum gewickelt, wie beim elektroakustischen Wandler nach dem Stand der Technik, wie in Fig. 17 dargestellt. Die Wicklung 14 wird als Reaktion auf das elektrische Eingangssignal durch die Eingangsanschlüsse mit Energie versorgt, wie beim elektroakustischen Wandler nach dem Stand der Technik, wie in Fig. 17 dargestellt. Ein zylindrischer Magnet 16 ist um die Wicklung 14 herum angeordnet und stellt mit dem Kern 10, der Membran 18 und einem Magnetstück 20 eine geschlossene magnetische Schaltung dar. Das Magnetstück 20 ist an einem Schweißabschnitt 27 an der Membran 18 fixiert. Das Magnetstück 20 weist, wie der elektroakustische Wandler nach dem Stand der Technik, eine enge magnetische Beziehung mit dem Kern 10 auf und vergrößert die Masse der Membran 18.
Bei dieser ersten Ausführungsform ist ein Bewegungsbegrenzungsmittel zum Einschränken der Bewegung der Membran 18 innerhalb eines zulässigen Bewegungsbereichs an der Seite des Magnetstücks 20 ausgebildet, das an einer Seite (in Fig. 1 oberen Seite) der Membran 18, d. h. in der Mitte der Membran 18 angeordnet ist. Das heißt, der Schallabstrahlzylinder 24 ist so lange konstruiert, daß ein Abstand D zwischen dem Magnetstück 20 und ihm selbst gleich groß wie oder etwas größer als ein herkömmlicher zulässiger Bewegungsbereich sein kann.
Bei einer solchen Anordnung trifft das Magnetstück 20 gegen die Endfläche des Schallabstrahlzylinders 24 auf, auch wenn sich die Membran 18 vom Magneten 16 weg bewegt und aufwärts bewegt, wenn ein starker Stoß auf den elektroakutischen Wandler ausgeübt wird, so daß verhindert wird, daß sich die Membran 18 übermäßig bewegt, wie in Fig. 2 dargestellt. Weiters kann, da die Bewegungseinschränkung am Magnetstück 20, nämlich in der Mitte der Membran 18, vorgenommen wird, der Einfluß der Abschälkraft, die zwischen der Membran 18 und dem Magnetstück 20 herkömmlicherweise erzeugt wird, vollständig beseitigt werden, was die Zuverlässigkeit des elektroakustischen Wandlers erhöht.

Zweite Ausführungsform (Fig. 3 und 4):

Die Fig. 3 und 4 zeigen den elektroakustischen Wandler gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform weist der Schallabstrahlzylinder 24 der ersten Ausführungsform an seinem Ende eine geneigte Fläche 30 auf. Bei einer solchen Anordnung kann der durchschnittliche Intervall zwischen dem Schallabstrahlzylinder 24 und der Membran 18 erhöht werden, während der Zwischenraum D für die freie Bewegung der Membran 18 wie bei der ersten Ausführungsform beibehalten wird. Als Ergebnis kann die Vorderfläche der Membran 18 an jener Seite, die der Resonanzkammer 22 zugewandt ist, ausreichend offen sein, während der Bewegungsbereich der Membran 18 eingeschränkt ist, was für die akustischen Eigenschaften vorteilhaft ist.

Vierte Ausführungsform (Fig. 7 und 8):

Die Fig. 7 und 8 zeigen den elektroakustischen Wandler gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist die Länge des Schallabstrahlzylinders 24 der ersten Ausführungsform die gleiche wie nach dem Stand der Technik, und eine Vielzahl dünner säulenförmiger Vorsprünge 34, die als Bewegungsbegrenzungsmittel der Membran 18 dienen, sind an einer Endfläche des Schallabstrahlzylinders 24 ausgebildet. Die Vorsprünge 34 sind in gleichen Winkelintervallen von 120º angeordnet, um die Bewegung der Membran 18 im Durchschnitt in der Mitte der Membran 18 zu beschränken, d. h. am Magnetstück 20, wie in Fig. 8 dargestellt.
Bei einer solchen Anordnung kann die Bewegung der Membran 18 aufgrund des Ausübens einer äußeren Kraft, wie eines Stoßes, eingeschränkt werden, und die Vorderfläche der Membran 18 kann an jener Seite, die der Resonanzkammer 22 zugewandt ist, ausreichend offen sein, und das Bewegungsbegrenzungsmittel beeinträchtigt auch nicht die akustischen Eigenschaften.

Fünfte Ausführungsform (Fig. 9 und 10):

Die Fig. 9 und 10 zeigen den elektroakustischen Wandler gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist durch Verlängerung von Abschnitten der äußeren Umfangsfläche des Schallabstrahlzylinders 24, wie in Fig. 9 gezeigt, eine Vielzahl von halbsäulenförmigen Vorsprüngen 34 am Schallabstrahlzylinder 24 ausgebildet, oder eine Vielzahl von Vorsprüngen 34, die jeweils die Gestalt eines rechteckigen Pfeilers haben, ist durch Verlängerung von Abschnitten der Wand des Schallabstrahlzylinders 24, wie in Fig. 10 gezeigt, auf dem Schallabstrahlzylinder 24 ausgebildet.

Sechste Ausführungsform (Fig. 11 und 12):

Die Fig. 11 und 12 zeigen den elektroakustischen Wandler gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform erstreckt sich eine Vielzahl von plattenartigen Vorsprüngen 36, die als Bewegungsbegrenzungsmittel der Membran 18 dienen, vom Schallabstrahlzylinder 24 radial in der Resonanzkammer 22. Das heißt, jeder Vorsprung 36, der eine Wandplatte zum Unterteilen der Resonanzkammer 22 bildet, ist im gleichen Winkelintervall von 120º um den Schallabstrahlzylinder 24 herum angeordnet, um die Bewegung der Membran 18 im Durchschnitt in der Mitte der Membran 18, d. h. am Magnetstück 20, zu beschränken. Die oberen Flächen der Vorsprünge 36 sind höher als die Endfläche des Schallabstrahlzylinders 24.
Mit solchen Vorsprüngen 36 sind die gleichen Funktionen und Wirkungen zu erwarten wie bei der ersten bis fünften Ausführungsform.

Siebente Ausführungsform (Fig. 13 und 14):

Die Fig. 13 und 14 zeigen den elektroakustischen Wandler gemäß der siebenten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist der Schallabstrahlzylinder 24 im Außengehäuse 2 in seiner Position versetzt, und eine Vielzahl von Vorsprüngen 38 ist an der Deckenfläche der Resonanzkammer 22 in ihrer Mitte ausgebildet.
Da die Vorsprünge 38, die als Schutzeinrichtung der Membran 18 dienen, in der Mitte der Resonanzkammer 22 angeordnet sind, und der Schallabstrahlzylinder 24 daraus versetzt ist, kann ein Resonanzschall in der Resonanzkammer 22 aufgrund der Schwingung der Membran 18 wirksam an die Atmosphäre abgestrahlt werden.

Achte Ausführungsform (Fig. 15 und 16):

Die Fig. 15 und 16 zeigen den elektroakustischen Wandler gemäß der achten Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform ist der Schallabstrahlzylinder 24 an der Seitenwand des Außengehäuses 2 ausgebildet, und eine Vielzahl plattenartiger Vorsprünge 38 ist an der Deckenfläche der Resonanzkammer 22 in deren Mitte ausgebildet. Jeder Vorsprung kann ein Säulenkörper sein.
Bei einer solchen Anordnung kann die Membran 20 am Magnetstück 20 gegen die Beschädigung oder Verletzung geschützt werden, die durch ihre übermäßige Bewegung verursacht wird, und ein Resonanzschall in der Resonanzkammer 22 kann von der Seitenfläche des Außengehäuses 2 abgestrahlt werden.
Die Merkmale der Erfindung sind zwar unter Bezugnahme auf die erste bis achte Ausführungsform der Erfindung beschrieben worden, aber der elektroakustische Wandler gemäß vorliegender Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, und es versteht sich, daß die Erfindung viele Ausführungsformen umfaßt, die in den Schutzumfang der Ansprüche fallen und die gleichen Wirkungen wie die erste bis achte Ausführungsform haben.

Claims

1. Elektroakustischer Wandler zum Umwandeln eines elektrischen Eingangssignals in Schall, umfassend:

ein Außengehäuse (2);

eine Membran (18), die an einem Zwischenabschnitt des Außengehäuses (2) angeordnet und aus einem Magnetkörper gebildet ist;

wobei die Membran (18) ein Magnetstück (20) aufweist, das in ihrem zentralen Abschnitt befestigt ist, um die schwingende Masse zu vergrößern;

eine Resonanzkammer (22), die aus dem Außengehäuse (2) an der Seite der Membran (18) gebildet ist, an der das Magnetstück (20) befestigt ist;

einen Schallabstrahlzylinder (24), der es ermöglicht, daß die Resonanzkammer (22) zur Atmosphäre hin offen ist,

Magnetantriebsmittel (4) zum Aufbringen magnetischer Schwingung auf die Membran (18) als Reaktion auf das elektrische Eingangssignal;

wobei das Magnetantriebsmittel (4) umfaßt:

einen Kern (10), eine Spule (14), die um den Kern (10) gewickelt ist und als Reaktion auf das elektrische Eingangssignal über Eingangsanschlüsse mit Energie beaufschlagt wird;

und einen um die Spule (14) angeordneten Magneten (16), der einen Teil eines geschlossenen magnetischen Kreises mit dem Kern (10) darstellt, um ein fixes Magnetfeld auf die Membran (18) und das Magnetstück (20) auszuüben, wobei sich das Magnetstück (20) und das Magnetantriebsmittel (4) auf gegenüberliegenden Seiten der Membran (18) befinden,

dadurch gekennzeichnet, daß

der elektroakustische Wandler Bewegungsbegrenzungsmittel aufweist, um den Bewegungsbereich der Membran einzuschränken, wobei sich das Bewegungsbegrenzungsmittel an einer Innenfläche des Außengehäuses (2) befindet, das die Resonanzkammer (22) bildet und zum Magnetstück (20) der Membran (18) ragt, wobei das Bewegungsbegrenzungsmittel eine Oberfläche aufweist, die das Magnetstück (20) berührt, wenn die Membran (18) über ein vorgewähltes Ausmaß hinaus ausgelenkt wird, wodurch die Membranbewegung ausreichend eingeschränkt wird, um das Trennen der Membran und des Magnetstücks oder die permanente Verformung oder das Brechen der Membran zu verhindern.

2. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, worin das Bewegungsbegrenzungsmittel eine Vielzahl von Vorsprüngen (34, 36, 38) aufweist, wobei jeder Vorsprung an der Endfläche des Schallabgabezylinders (24) ausgebildet ist und zum Magnetstück (20) der Membran (18) hin gerichtet ist, wobei die Bewegung der Membran (18) durch die Vorsprünge (34, 36, 38) eingeschränkt ist.

3. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, worin das Bewegungsbegrenzungsmittel durch Verlängerung des Schallabstrahlzylinders (24) zum Magnetstück (20) der Membran (18) hin gebildet ist.

4. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, worin das Bewegungsbegrenzungsmittel aus einer Vielzahl plattenartiger Vorsprünge (36) besteht, die radial um den Schallabstrahlzylinder (24) ausgebildet sind, der im Außengehäuse (2) ausgebildet ist, wobei die Höhe der plattenartigen Vorsprünge (36) größer ist als jene des Schallabstrahlzylinders (24).

5. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 1, worin das Bewegungsbegrenzungsmittel aus einer Vielzahl von Vorsprüngen (38) besteht, die in der Resonanzkammer (22) an der Position vorgesehen sind, die dem Magnetstück (20) gegenüberliegt, und worin der Schallabstrahlzylinder (24) aus der Mitte des Außengehäuses (2) verschoben ist.

6. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 3, worin der Schallabstrahlzylinder (24) an der Position, die dem Magnetteil (20) der Membran (18) gegenüberliegt, eine geneigte Oberfläche (30) aufweist.

7. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 3, worin der Schallabstrahlzylinder (24) eingekerbte Abschnitte (32) an der Position aufweist, die dem Magnetstück (20) der Membran (18) gegenüberliegt.

8. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 2, worin jeder Vorsprung (34) ein Säulenkörper ist.

9. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 2, worin jeder Vorsprung (34) ein Pfeilerkörper mit halbkreisförmigem Querschnitt ist.

10. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 2, worin jeder Vorsprung (34) ein rechteckiger Pfeilerkörper ist.

11. Elektroakustischer Wandler nach Anspruch 5, worin der Schallabstrahlzylinder (24) an der Seitenwand des Außengehäuses (2) ausgebildet ist.