DE1965274B2

DE1965274B2 - Membran fuer elektroakustische wandler und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE1965274B2
Application number: DE19691965274
Authority: DE
Inventors: der Anmelder. H03f 17-00 ist
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-12-30
Filing date: 1969-12-29
Publication date: 1972-05-04
Also published as: DE1965274A1; GB1289858A; BE770893Q; ES394194A1; FR2027361A1; NL142307B; ES375016A1; NL6919494A; US3596733A

Description

a) das plaltenförmige Element einen Randbereich (43) aufweist, welcher im wesentlichen einen Figurenabschnitt (44) auf der Rückseite umschließt, wobei ferner der Figurenabschnitt einen mittleren, steiferen Bereich (SS) in einer Zone außerhalb des geometrischen Mittelpunktes des Figurenabschnittes aufweist, wobei im Figurenabschnitt im we-

. sentlichen geradlinige Kanäle unterschiedlicher Länge zwischen dem zentralen Bereich und dem Randbereich erhalten werden,

b) Verbinden der flachen Vorderseite mit einem dünnen folienartigen Element (32), welches einen freien Randbereich aufweist, der sich über die Vorderseite hinaus erstreckt,

c) daß das Biegen des plattenförmigen Elements, um eine gewölbte Vorderseite (F i g. 2) zu erhalten, zusammen mit dem damit verbundenen folienartigen Element ausgeführt wird,

d) cbß das Rückführen des gebogenen, plattenförmigen Elementes zusammen mit dem damit verbundenen folienartigen Element (F i g. 3) ausgeführt wird,

e) daß danach der Randbereich (33) des folienartigen Elements mit zumindest den genannten Seitenflächen (25) verbunden wird.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß each dem Verbinden des Randbereichs (33) mit dem folienartigen Element die genannten Seitenflächen, in einem seine Form behaltenden Rahmen, um das plattenförmi-,gc Element in einem im wesentlichen ebenen Zustand zu halten, gerahmt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine DämpfungsvorricbUiP", (47) an der Rückseite des genannten Randbcrciches, um im wesentlichen die Schwingungen im genannten Randbercich zu dämpfen, angeordnet wird.

21. Verfahren nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch die weitere Maßnahme, daß das plattenförmige Element einer Erwärmung unterzogen wird, um die Feuchtigkeit aus demselben zu entziehen, und daß die Flächen des plattenförmigen Elements durch Aufbringen eines Sprühmittcls von außen versiegelt werden, bevor das folienartige Element mit dem plattenförmigen Element vuvbundcn wird.

22. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Element vor Verbindung mit dem folienartigen Element gebogen wird.

23. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß das dünne folienartige Die vorliegende Erfindung betrifft eine Membran von im wesentlichen flacher Ausbildung zur Verwendung in elektroakustischen Wandlern, bestehend aus einem zellenförmigen, festen, steifen, plattenförmigen Element, insbesondere Kunststoffelement, welches eine flache Vorderseite, eine Rückseite und Seitenflächen aufweist, welche die Vorderseite mit der Rückseite verbinden.

Solche Membranen sind bereits bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 172 731, britische Patentschriften 927 369 und 1172 731, USA.-Patentschriften 2 716 462, 3 326 958 und 3 351719) und wurden bereits dazu verwendet, eine konische Membranausbildung, in welcher konische Membranen aus Papiermasse u. dgl. hergestellt werden, durch eine flache Membran zu ersetzen.

Bei allen derartigen Lautsprechern weisen entweder die tiefen Frequenzen oder die hohen Frequenzen bei der elektroakustischen Wiedergabe keine ausreichende Wiedergabetreue auf, so daß in der Praxis zusätzliche Tiefton- oder Hochton-Lautsprecher zur Erzielung einer guten Wiedergabetreue benötigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Membran zu schaffen, welche sowohl in den oberen und unteren Frequenzbereichen einen hohen Wirkungsgrad besitzt.

Dieses Verhalten wird bei der erfindungsgemäßen Membran dadurch erreicht, daß eine die gesamte Vorderseite enthaltende Schicht in einer Richtung vorgespannt ist, welche im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Vorderseite liegt, sowie in einer Richtung, welche innerhalb der Ebene der Vorderseite liegt, und daß die übrigen Schichten des plattenförmigen Elements zwischen der Vorderseile und der Rückseite unter zunehmend kleineren Spannungen, ausgehend von der Vorderseite zur Rückseite, liegen.

Die Vorderseite der Membran kann mit der gespannten Haut einer Trommel verglichen werden, während die übrigen Schichten zwischen der Vorder- und der Rückseite des plattenartigcn Elements von der Vorderseite nach hinten zu unter abnehmenden Spannungen stehen, so daß jeder Stoß oder eine jede Schwingung, die an der Rückseite auftrifft, im wesentlichen sich durch diese Schichten zur Vorderseite bewegt und hauptsächlich dort verteilt oder zerleg! wird, und zwar im wesentlichen senkrecht zur Rieh· tung der Schwingung als Folge der hohen Spannung der vorderen Schicht.

Die aktiven Teile des plattenförmigen Elemente; schwingen daher von der Achse des Schlagmitlcl punktes gegen dessen Randabschnitt und können da fij bei die Schwingung in Schall umwandeln. Gcmäf diesem Prinzip wird angenommen, daß diese Tvlem bran erstmals, ausgehend von einem Schleifmittel· punkt, in ihrer eigenen Ebene schwingt und im wc

sentlichen senkrecht zur Richtung des genannten Schlags.

Eine Vorspannung eines Teils einer Membran, genauer gesagt eine Verdichtung, ist aus der USA.-Patentschrift 2 905 260 bekannt und wird dort verwendet, um als Folge einer verringerten Dicke eines streifenförmigen Teilbereichs der Membran eine größere Flexibilität der Membran zu erzielen. In der bekannten Anordnung wird die Membran über ihre gesamte Tiefe verdichtet, um tatsächlich eine merkliche Dikkenverringerung zu erzielen, während erfindungsgemäß eine merkliche Dickenverringerung nicht erfolgt.

Ein weiteres Merkmal gemäß der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß das plattenförmige EIement einen randseitigen Schwingungsdämpfungsabschnitt aufweist, welcher im wesentlichen einen Figurenabschnitt auf der Rückseite der Membran umgibt, wobei der Figurenabschnitt einen mittleren, steiferen Bereich in einer Zone außerhalb des geometrischen Mittelpunkts des Figurenabschnitts besitzt und der mittlere steife Bereich einen Mittelpunkt zum Einfangen von Schwingungen bildet. Versuche haben gezeigt, daß eine um so bessere Tonwiedergabe erzielt wird, je mehr die Kante des Randabschnittes des »5 plattenförmigen Elements starr innerhalb eines Rahmens oder einer Klemmanordnung gehalten wird, und das plattenförmige Element ist einstückig ohne Verwendung der üblichen zentralen Perforation ausgebildet, wie sie in bekannten Membranen verwendet wird, da eine derartige Perforation einen Resonanzzustand begünstigt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bildet die Membran einen Teil eines Lautsprechers, und zumindest ein Teil der genannten Seitenflächen wird starr in einem Rahmen aufgenommen, welcher sich über die Rückseite der Membran hinaus erstreckt, und trägt eine Magnetanordnung einschließlich einer Schwingspule, die in Schwingungsübertragung mit dem genannten mittleren, steiferen Bereich der Membran steht und die außerhalb des geometrischen Mittelpunktes der Membran liegt. Damit werden zumindest theoretisch eine Anzahl von geradlinigen Kanälen zwischen dem Schlagmittelpunkt und dem Rande jenes Abschnitts des plattenförmigen Elements gebildet. welcher in Schwingungen versetzt werden soll, wobei die Kanäle unterschiedliche Länge aufweisen, so daß im Prinzip nur jene Kanäle, welche mit der Länge der übertragenen Frequenz übereinstimmen, in Schwingungen versetzt werden und dadurch eine hohe Wiedergabetreue ohne Verzerrungen liefern.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Membran.

Das Verfahren ist gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen:

a) Herstellung eines körnigen, expandiert-gebundenen zellenförmigen, festen, steifen, plattenförmigen Kunststoffelements, welches eine flache Vorderseite, eine Rückseite und Seitenflächen aufweist, welche die Voderseite und die Rückseite verbinden,

b) Biegen des plattenförmigen Elements, um eine konkav gewölbte Vorderseite zu erhalten, um so die Körner in der vorderen Schicht maximalen Spannungen auszusetzen, durch welche sie verlängert werden, während sie in den anschließenden Lagen zunehmend kleinen Spannungen ausgesetzt sind und die Gesamthöhe des Elements verringert wird,

c) Rückführen des gebogenen, plattenförmigen Elements in eine im wesentlichen ebene Lage, um so die Körner einer zweiten Spannung zu unterziehen, die parallel zu den durch die Schichten gebildeten Ebenen liegt, so daß die Gesanilhöhe des plattenförmigen Elements weiter verkleinert wird.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der anschließenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, in welcher als Ausführungsbeispiel eine Anzahl von Lautsprechern dargestellt sind. Es zeigt

F i g. 1 eine Skizze der körnigen Anordnung des zellen formigen, festen, steifen, plattenförmigen Kunststoffelements,

F i g. 2 und 3 ähnliche Darstellungen gemäß Fig. 1, aus welchen das gleiche plattenförmige Element in verschiedenen Herstellungsstufen der erfindungsgemäßen Membran ersichtlich ist,

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht eines als Parallelepined ausgebildeten plattenförmigen Elements, welche eine Erläuterung der Theorie der Zerlegung der Schwingungen gestattet,

F i g. 5 eine Draufsicht auf die Rückseite des plattenförmigen Elements, welches eine erfindungsgemäße Membran bildet,

F i g. 6 einen Querschnitt längs der Linie VI-VT der F i g. 5,

F i g. 7 eine perspektivische Ansicht von im wesentlichen der Vorderseite eines flachen Lautsprechers, in welchem die erfindungsgemäße Membran verwendet wird,

F i g. 8 einen Längsschnitt durch den Lautsprecher nach F i g. 7.

F i g. 9 eine perspektivische Ansicht der Rückseite des in F i g. 7 dargestellten Lautsprechers, wobei die rückwärtige Abdeckung entfernt ist,

Fig. 10 eine schematische Einzelansicht in einem Längsschnitt einer bevorzugten Verbindung der Schwingspule mit der Membran.

Fig. 11 eine Einzelansicht in Draufsicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Lautsprechers, welcher als Äquivalent eines Hochtonlautspru&ers ausgebildet ist.

Fi e. 12 einen Querschnitt länes der Linie XII-XIl der Flg. 11,

Fig. 13 eine Schnittansicht einer Form, die mi einer Reihe von Einzelmaterialien zur Herstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemä ßen Membran gefüllt ist,

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines Teil der Seitenfläche des plattenförmigen Kunststoffeie ments gemäß einer weiteren Ausführungsform de Erfindung.

Die Membran, welche als Kern der vorliegende Erfindung bezeichnet werden könnte, besteht voi zugsweise aus einem körnigen, expandiert-gebundc nen, zellenförmigen, festen, steifen, plattenförmige Kunststoffelement, das zweckmäßig aus Polystyre oder Polyurethan hergestellt ist. Das plattenförmii Element 22 (F i g. 1) besteht aus expandierten Kö nern 20, die, obwohl sie in F i g. 1 im wesentlich« die gleiche Größe aufweisen, in Wirklichkeit nicht: gleichmäßig sind. Die Körner 20 sind miteinand verklebt und bildea zwischen sich alveolare Zeil

7 8

21, welche als ein ihnen innewohnendes Merkmal als gunuen versetzt, sondern nur diejenigen, die inner Folge der Herstellung des plattenförmigen Elements halb eines fraglichen Frequenzbereichs liegen. 22 Feuchtigkeit enthalten. Die Körner 22 sind ziem- Auf dieses besondere Merkmal wird später nochlich elastisch. Das plattenförmige Element 22 besitzt mais eingegangen, soweit es mit der Erfindung in gewöhnlich im wesentlichen die Form eines Parallel- 5 Verbindung steht.

epipiris und weist eine Vorderseite 23, eine Rücksei- Im Hinblick auf das vorausgehend aufgeführte ist te 24 und Seitenflächen 25 auf. Für den Zweck der es erforderlich, das plattenförmige Element 22 und vorliegenden Erfindung kann angenommen werden, insbesondere die Körner 20 mit orientierten Spandaß zwischen der Vorderseite 23 und der Rückseite nungen anzuordnen, wodurch die Elastizität der Kör-24 eine Anzahl von Schichten ausgebildet sind, wel- io ner und gleichzeitig die Größe der alveolaren Zellen ehe zur Erleichterung der Erläuterung durch die verkleinert wird. Da ferner die Schwingspule der Körnerreihen gemäß Fig. 1 dargestellt sein sollen. nicht dargestellten Magnetanordnung, die jedoch Damit besteht die Vorderseite 23, welche eine vorde- schematisch durch den Pfeil 31 angedeutet ist, in der fe Ebene bildet, aus einer vorderseitigen Schicht 26, Lage sein soll, im Falle eines Lautsprechers die die Rückseite 24 bildet einen Teil einer rückwärtigen 15 Schwingungen auf das plattenförmige Element 22 zu Schicht 27. und dazwischen liegen eine Anzahl von übertragen und im Falle eines Mikrophons die Zwischenschichten 28, 29 und 30. Es ist offensicht- Schwingungen aufzunehmen, und zwar in einer etwas lieh, daß jede Schicht aus mehr als einer Reihe von ausgeglichenen Weise, sollten die Körner der Schicht. Körnern bestehen kann und daß die Körner nicht so die in Wirkungsverbindung mit der Schwingspule vollkommen in einer Reihe angeordnet sind, wie dies ao steht, unter keiner oder nur einer minimalen Spantn F i g. 1 dargestellt ist. Als Folge des Umstands, nung stehen. Versuche haben ergeben, daß die beste daß die Körner 20 ziemlich elastisch sind und daß Schwingungsübertragung erzielt wird, wenn beispielszwischen den Körnern alveolare Zellen 21 liegen, er- weise das durch den Pfeil 31 schematisch angegebene gibt das plattenförmige Element 22 selbst eine innere Schlagzentrum sich auf der Rückseite 24 befindet Dämpfung, wenn beispielsweise eine Schlag- oder »5 und wenn die gegenüberliegende Seite, das heißt die Schwingbewegung auf die Rückseite 24 ausgeübt Vorderseite 23. jene Seite ist, in welcher die Körner w\id, wie dies durch den Pfeil 31 angedeutet ist. unter der maximal empfehlenswerten Spannung ste-Um tine gute Tonwiedergabe zu erzielen, ist es je- hen. und dabei die Zwischenschicht 28 bis 30 zunehdoch erwünscht, soweit als möglich dieses Dämp- mend unter geringerer Spannung liegen, fungsverl.alten zu eliminieren, welches zur Bildung 30 I'm dies zu erreichen, ist es erforderlich, die Körvon Verzerrungen neigt und die Ausgangsleistung ner 20 zwei Spannungen in zunehmendem Verhältnis, verkleinert. ^von der Rückseite 24 ausgehend gegen die Vordersei-Zu diesem Zweck ist es zweckmäßig, die Feuchtig- te 23. auszusetzen. Diese Spannungen sollten sowohl keit aus den Zellen 21 soweit wie möglich zu entfer- im wesentlichen senkrecht zur Vorderseite 23 als nen. was durch eine Wärmebehandlung des gefertig- 35 auch parallel zu dieser Vorderseite 23 liegen, ten plattenförmigen Elements 22 und eine anschlie- Ist das plattenförmige Element 22 gemäß Fig. 1 ßende Siegelung der Seiten 23, 24 und 25 erreicht hergestellt, so wird es gemäß F i g. 2 gekrümmt, so werden kann, wobei letztere durch Aufsprühen eines daß die Vorderseite 23 konkav geformt wird Als dünnen Überzugs eines geeigneten Harzes erreicht Folge der Biegung des plattenförmigen Elements 22 werden kann, welches in ausreichend fluider Form 40 werden die Körner in der vorderen Schicht 26 maxivorliegt, um das überziehen zu gestatten, und welches malen Spannungen ausgesetzt, durch welche sie verin einen Sieeelungs-Film ausgehärtet werden kann. längen werden, während sie in den anschließenden Da derartigeHarze im Handel erhältlich sind, ist es Lagen 28. 29. 30 und 27 zunehmend kleineren Spannicht erforderlich, diesbezüglich weitere Einzelheiten nungen ausgesetzt sind und die Gesamthöhe des platanzueeben. ^4S tenförmigen Elements 22 verringert wird. Als Folge Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es nicht der Verlängerung der Körner 20 werden die alveolanntwendic die Siesrelung getrennt vorzunehmen, son- ren Zellen in ihrer Größe verkleinert, und zwar insdern dieselbe kann gleichzeitig mit einer weiteren besondere die alveolaren Zellen, welche in der vordenachfoieend erläuterten Maßnahme vorgenommen ren Schicht 26 vorhanden sind. Sobald der Biegevorv.erden. ⁵° 5?^anS beendet ist. kann das plattenförmige riemen) Selbst wenn die Feuchtigkeit im wesentlichen aus einer Erwärmung ausgesetzt werden, um zumindest dem plattenförmicen Element 22 entfernt wird, so ist die Feuchtigkeit innerhalb der Zellen 21 zu eliminiedie physikalische" Beschaffenheit der Körner selbst -en. und anschließend kann der genannte Siegelung?- noch zu elastisch, um ein optimales Verhalten zur überzug an den Seiten 23. 24 und 25 aufgebrach' verzernjnc-freien Übertragung von Schwingungen zu 55 werden. Dieser Überzug kann als Klebstoffübemii crcbcn und dabei einen Verlust von übertragener ausgebildet sein und mindestens die Vorderseite 1'. iv-hwineunsscnergic zu verhindern. Es ist bekannt. wird dann mit dem folienartigen Element 32 ahge "- -~- ■ ^;_m;pi«vfl«(. in Trom- deckt, dessen Randabschnitte 33 sich über die Vor

jjciwingungscnciiMi. /.u ,"■";·, _{cisc in} from- deckt, dessen Randabschnitte oi sicn uner me wir daß in Schlaginstrumenten. Hc.s^.clsvvuscjn ir ^ ^^ ^ ^^ _crstrecken_

mein, der Schlag in einen ' °, ,^'!'^'"eci^netcr'Span- 60 Das folienartige Element 32 kann beispielsweise

sich die Haut der ^ΑΑΐ,ϊ aus Papier oder Gewebe bestehen, und seine Seite

nung befindet. Die Schwingunger'^^eS^CT^r Trom- welche nicht an der Vorderseite 23 anliegt, kann ein,

Mittelpunk, de-s Schlags geger de^ Rand teT<™ Musterung aufweisen. An Stelle der Ver

mel. und falls der ^M' ^"^^^K^Te lendunt eines Klebstoff-Sprühmittel, für die Vor

nicht mit dem H^wmrtn^_kö^Sn_dcreTon- 65 derseite kann lediglich ein die Siegelung bewirkende

spannten Haut zusammen JIM*™»^™^ Sprühmittel verwendet werden, und das folienartig

effekte erzielt werden. ^u"^d ^^"X,_O7U,_a£,_en Element 32 kann an der Vorderseite durch ander

^inf _d ^OlT IeSi - "κ ί i S- geeignete Befestigungseinrichtungen befestigt werden

9 10

beispielsweise durch winzige Stacheln, welche einen was durch den gestrichelt eingetragenen Pfeil 38 an-

Teil des gleichen Gewebes bilden. gedeutet wird und zerlegt sich dort infolge der hohen

Als Alternative bezüglich der gerade beschriebe- Spannung in Schwingungen 39, welche im wesentli-

nen Maßnahme hr.t sich'aus Versuchen ergeben, daß chen parallel zur vorderen Schicht 26 verlaufen, wo-

das Biegen des plattcnartigen Elements 22 automa- 5 bei die Membran innerhalb ihrer Ebene schwingt. In

tisch durchgeführt, werden kann, wenn das platlenar- Wirklichkeit werden die Schwingungen 37. 38 sich

tige Element aus eitlem schrumpffähigcn Material. nicht vollständig bis zur Vorderseite bewegen, son-

beispielsweise aus >'inem Gewebe, bestellt. In diesem dem werden teilweise bereits in den Zwischenschich-

Falle wird nach dem Trockenvorgang und dem ten 28 bis 30 zerlegt, so daß die gesamte Membran

Sprühvorgang, wobei zumindest der siegelnde Über- io hauptsächlich in einer Hbene parallel zur allgemeinen

«ug an der Vorderseite klebend ausgebildet ist. das Men<branebene schwingen wird. Zusätzliche Vcrsu-

ichrumpffähige Gewebe auf die Vorderseite 23 auf- ehe haben gezeigt, daß die Wiedergabetreue dieser

gebracht und nimmt einen Teil des Sprühmittels auf. Schwingungen am günstigsten ist, wenn die Seilenflä-

wodurch das Gewebe schrumpft und das plattenarti- chen der Membran starr in einem Rahmen oder ^ner

ge Element 22 biegt. 15 Klemmvorrichtung befestigt werden, auf die später

Als Folge des Umstands, daß das folienartige EIe- noch verwiesen wird.

ment 32 mit der Vorderseite 23 verbunden ist, wer- Eis wird t-neul auf die Fig. 3 Bezug genommen, den die Körner in der vorderen Schicht 26 im we- welche einen Zwischenzustand in der Herstellung der sentlichen an einer relativen inneren Bewegung ge- Membran darstellt. Beachtet man die in Verbindung hindert, so daß die alveolaren Zellräume nunmehr ao mit F i g. 4 gegebene theoretische Erläuterung, so ist mehr oder weniger in ihrer neuen kleineren Größe ersichtlich, daß das unter Spannung stehende plattengehalten werden. förmige Element 35 derart hergestellt werden sollte,

Als nächste Maßnahme ist es erforderlich, die daß es einen mittleren steiferen Bereich aufweist.

Körner 20 einer zweiten Spannung zu unterziehen. welcher jenen Bereich darstellt, mit welchem die

die parallel zu den durch die Schichten gebildeten »5 Schwingspule verbunden wird. Der mittlere steifere

Ebenen liegt. Zu diesem Zweck wird das gebogene Bereich befindet sich in einer Zone außerhalb dos

plattenförmige Element nach Fig. 2 mit dem damit geometrischen Mittelpunkts des plattenförmigen EIe-

verbundenen folienartigen Element in eine im we- ments Dies kann auf verschiedene Weise erreicht

sentlichen ebene Lage gemäß Fig. 3 gebracht. Da werden, wobei eine Möglichkeit in den Fig. 5 und f)

die Körner nunmehr in Ebenen parallel zu ihren 3° und eine weitere in der F i g. 1 ? dargestellt ist.

Schichten unter Spannung gesetzt werden, werden sie Gemäß der Ausführungsform der F i g. 5 und 6

etwas weiter abgeflacht, so daß die Gesamthöhe des sollte bei der Formung des plattenförmigen Element«,

plattenförmigen Elements 22 weiter verkleinert wird. der Fig. 1 dieses nicht aus einem als Parallelepiped

Gleichzeitig wird das folienartige Element ebenfalls geformten Körper bestehen, in welchem die gesamte

in seiner eigenen Ebene gespannt, und um das folien- 35 Rückseite 24 parallel /ur ebenen Vordei»eite 23 ist,

artige Element in diesem gespannten Zustand zu ver- sondern das plattenförmige Element 40 sollte eine

ankern, werden die Randabschnitte 33 nunmehr min- ebene Vorderseite 41. Seitenflächen 42 und eine

destens mit den Seitenfächen 25 verbunden. Falls Rückseite aufweisen, welche aus einem Randab-

die Länge der Randabschnitte 33 etwas größer ist, schnitt 43 besteht, welcher im wesentlichen einen he-

können sie über die Randabschnitte der Rückseite 40 sonders geformten Figurenabschnitt 44 einschließt,

24 geschlagen werden, ohne das Endergebnis zu be- der ähnlich einem menschlichen Ohr ausgebildet ist.

einträchtigen. Dieser Figursnabschnitt 44 ist kappenformig ausge-

Damit wird eine flache Membran mit vorgespann- bildet, so daß der Bereich mit maximaler Höhe info!·

ten Schichten erhalten, in welcher die Spannungen ge der maximalen Höhe einen mittleren, steiferen Re

sich, ausgehend von der Vorderseite zur Rückseite, 45 reich 45 bildet, welcher sich innerhalb einer Zone de<

zunehmend verkleinern. Figurenabschnitts 44 befindet, die außerhalb des eeo·

Ist die Fläche der Vorderseite 23 der Membran metrischen Mittelpunktes desselben liegt (s. F i g. 5)

verhältnismäßig klein und sind die Spannungen vcr- Zweckmäßig bildet der flache Randhereich 44Vn:

hältnismäßig hoch, so können die Seitenflächen an Ebene, di·- parallel zur ebenen Vorderseite 41 licci

Stelle einer in den F i g. 1 bis 3 dargestellten flachen 50 und die Zone maximaler Höhe des kappenarti^ au-

Ausbildung ungleichmäßig geformt sein, beispiels- gebildeter Figurenabschnitts 44 liest tangential .1

weise gemäß F i g. 4 mit Wellungen versehen sein. dieser Ebene.

um die Verankerungsfläche zur Verankerung der Das folienartige Element 32 einschließlich d:

Randabschnitte 33 des folienartigen Elements 32 an Randabschnitte 33 ist in F i c. 6 ebenfalls darcesielu

den Seitenflächen zu vergrößern. ₅₅ Es ist offensichtlich, daß die^Membran eemäß*F i c. *

In Fig. 4 ist das unter Spannung stehende platten- den in Verbindung mit den Fig. 1 bis"? erläuterte!

förmige Element 35 mit dem folienartigen Element Maßnahmen unterzoccn wurde. Der mittlere, steifer

32 abgedeckt und die freie Rückfläche ist nunmehr Bereich 45 ist mit der Schwinsspule verbunden, di

mit dem Bezugszeichen 36 bezeichnet, da diese schematisch durch den Pfeil 46 angedeutet wird. De

Rückfläche nun entweder unter keiner Spannung 00 Randabschnitt 43 ist mit einer Dämpfungsvorricr

oder unter geringfügiger Spannung steht. E> sei ange- tung versehen, welche die Schwingungen imRandtv

nommen, daß die Membran oder das unter Spannung reich merklich dämpft. Die Dämpfenorrichtür

stehende plattenförmige Element 35 für einen Laut- kann aus irgendeiner mit dem Randabschnitt verbur

Sprecher verwendet wird und daß die nicht darge- denen Schicht bestehen. Beispielsweise kann ei

stellte Schwingspule eine schematisch durch die Linie 65 Sprühmittel am Randbereich 43 aufgetragen werdet

37 angedeutete Schwingung auf die Rückfläche 36 durch welches dieser Randbereich erhärtet, oder e

überträgt. Diese Schwingung bewegt die Maße des kann irgendeine starr-» Platte, beispielsweise eir

plattenförmigen Elements 35 gegen die Vorderseite, Dämpfiingspiatte 47 gemäß Fig. 8. an der Rücksei

π 12

des Randbereichs befestigt werden. Die Dämpfungs- Schwingungen in F i g. 8 gestrichelt bei 59 einge

platte 47 besitzt einen mittleren ausgeschnittenen Be- zeichnet ist.

reich, welcher dem Figurenabschnitt 44 entspricht Das folienartige Element 32 trägt nicht nur dazu und welcher einen Rand 48 bildet, welcher in der bei, einen besseren Tonübertrag τ zu schaffen, son-Ausführungsform gemäß F i g. 6 in einer parallelen 5 dem schützt gleichzeitig das plattenförmige Kunst-Ebene zur Kante 49des Randbereichs 43 liegt. Stoffelement und eignet sich außerdem zur Anbrin-Befindet sich der Mittelpunkt der Schlagwirkung, gung einer beliebigen Musterung, wie vorausgehend die durch den Pfeil 46 angedeutet ist, innerhalb des erläutert wurde.

Mittelpunkts des mittleren, steiferen Bereichs 45, so Die Anordnung gemäß Fig. 8 kann infolge dei

Weisen, wie aus F i g. 5 ersichtlich ist. die sich vom io Anordnung der Abdeckung 56 innerhalb einer

Mittelpunkt de^ Bereichs 45 zum Rand 49 erstrek- Zimmerwand vorgesehen werden, ohne daß dadurch

* kenden Radien unterschiedliche Längen auf. Je4er die Tonwiedergabequalität beeinträchtigt wird.

JRadius kann als Tonkanal betrachtet werden. Da je- Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 10 ist der der Radius eine unterschiedliche Länge besitzt, so mittlere, steifere Bereich 45 des plattenförmigen EIelkann jeder Tonkanal nur einen bestimmten Ton 15 ments 40' mit einem zylindrischen Vorsprung 60 verübertragen, welcher sich von den andeien Tönen un- sehen, auf welchem die Schwingspulanordnung 55 terscheidet. Die Länge eines jeden Radius entspricht mit der üblichen Schwingspule 61 befestigt ist, wobei einem Vielfachen einer vorgegebenen Wellenlänge. eine gute Schwingungsübertragung erzielt wird. Es Daher kann durch einen Kanal oder gegebenenfalls wird darauf hingewiesen, daß im Gegensatz zum bedurch mehrere Kanäle ähnlicher l^ngsabmessungen ao kannten Stand der Technik der Abschnitt, an dem ein bestimmter hörbarer Ton übertragen werden. Da die Schwingspule mit der Membran verbunden ist. der Randbereich 43 durch die Dämpfungsplatte ge- den dicksten Bereich bildet.

dämpft wird, steht nur der Figurenabschnitt 44 in In Fig. 11 ist ein Teil einer Membran 62 darge-Schallübertragungv erbindung mit der Schwingspule stellt, welche mit einer Dämpfungsplatte 47 und einer 44. Diese Anordnung kann z. B. mit einer Gitarre 35 Schwingspule 55 in ähnlicher Weise, wie vorausgeverglichen werden, wt-che Saiten unterschiedlicher hend beschrieben wurde, versehen ist. Zusätzlich ist Länge aufweist, wobei jede Saite einem der Tonkanä- eine zweite Magnetanordnung mit einer Schwingspule entspricht. Daher sind jene Kanäle, die außer Pha- Ie 63 vorgesehen, die in Berührung mit einem Einsatz se mit einer übertragenen V illenlänge liegen, im we- 64 steh«. In Fig. 12 ist die richtige Lage des Einsatsentlichen unwirksam. Dadurch wird die Verzerrung 30 zes 64 gegenüber der Dicke der Membran 62 angegebeträchtlich verringert, und die im wesentlichen er- ben. Die Membran weist eine von der Rückseite 66 zielte Abwesenheit stationärer Wellen erhöht die ausgehende Ausnehmung auf. durch welche die Ausgangsleistung des Systems. Schwingr.pule 63 durchtritt, die schematisch in

Die Membran oder das plattenförmige Element 40 Fig. 12 durch einen Pfeil angegeben ist und die in einschließlich aller vorstehend erläuterter Teile ist 35 Schwingungskontakt mit dem Einsatz 64 steht, ohne mindestens zum Teil in einem Rahmen 50 befestigt, in Berührung ii.it der Membran 62 zu sein. Der Einweicher mindestens einen Teil der Seitenflächen fest- satz 64 besteht gewöhnlich aus einer dünnen Meshält. wie dies aus den F i g. 7 und 8 ersichtlich ist. sing- oder Aluminiumplatte und kann als Hochton-Der Rahmen 50 kann mit der Dämpfungsplatte 47 Lautsprecher wirken, falls dies erwünscht ist. verbunden sein und ist ferner mit einem Paar nach 40 Die besondere Formgebung df. Ausführungsform innen vorstehender Rippen 51, 52 versehen, welche der Membran 40 gemäß F fg. 6. welche zurErzieeinen nicht magnetischen Querstab 53 (s. F i g. 8 und lung des mittleren, steiferen Bereichs 45 vorgesehen 9) im Abstand zur Membran oder dem plattenförmi- ist. kann durch Herstellung eines als Parallelepiped gen Element halten. Der Querstab 53 trägt seinerseits gebildeten plattenförmigen Elements ersetzt werden, die Magnetanordnung 54 einschließlich der 45 welches den Membrankörper darstellt und aus Zonen Schwingspule 55, welche in Schallübertragungsver- unterschiedlicher Härte oder Steifigkeit beste. .. bindung mit dem mittleren steiferen Bereich 45 steht. In dieser wahlweisen Ausführungsform werden

Der rückwärtige Bereich des Rahmens 50 wird vorzugsweise Polyurethan-Teilchen als Ausgangsma· Vorzugsweise durch eine Abdeckung 56 abgeschlos- terial verwendet. Diese Teilchen werden in verschießen, welche aus dem gleichen Material wie die Mem- 50 denen Ansätzen auf unterschiedliche Korngrößer bran bestehen kann, welche jedoch zweckmäßig eine vorexpandiert. Dabei sollte darauf geachtet werden Innenfläche mit kegclstumpfförmigen Dämpfungs- daß keine vollständige VorexpansTon der Körne vorsprüngen 57 aufweist. oder Teilchen stattfindet. Die klassifizierten unter

Der Rahmen 50 ist mit mindestens einer Perfora- schiedlichen Korngrößen werden darauf in einer vor tion 58 versehen, die zwischen der Membran 40 und 55 gegebenen Weise in einer Form 67 angeordnet, wöbe

der Abdeckung 56 liegt, so daß die eingeschlossene die größten Teilchen 68 im Randbereich oder äuße

Luft in freier Verbindung mit der Umgebungsluft ren Bereich der Form 67 untergebracht sind. Di

steht und dadurch ein Druckgleichgewicht auf- nächstkleinere Größe 69 wird darauf in die Forr

rechterhalten wird. eingegeben, um eine Ringzone zu bilden, und schlief

Es ist ersichtlich, daß bei Verwendung der erfin- 60 lieh wird die kleinste Korngröße 70 in die Form ei τ

dungsgemäßen Membran in einem Lautsprecher geführt, um diese vollständig zu füllen. Die Anon

praktisch kein Schallgehäuse erforderlich ist; desgiei- nung wird darauf expandiert, um eine Membran 2

chen ist es nicht erforderlich, vor und hinter der bilden. Die steifste Zone entspricht der Zone d<

Membran ein merkliches Luftvolumen vorzusehen, kleineren Körner. Es ist offensichtlich, daß die For da die Tonwelle durch eine Bewegung innerhalb der 65 die Gestalt eines Ohres aufweisen kann, um den ϊ

Membran erzeugt wird, wie durch die Schwingungen gurenabschnitt 44 gemäß F i g. 5 zu bilden, welch

39 in F i g. 4 angedeutet ist. wobei eine dieser ebenfalls eine randseitige äußere Zone aufweist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Membran von im wesentlichen flacher Ausbildung zur Verwendung in elektroakustischen Wandlern, bestehend aus einem zellenförmigen, festen, steifen, plattenförmigen Element, insbesondere Kunststoffelement, v/elches eine flache Vorderseite, eine Rückseite und Seitenflächen aufweist, welche die Vorderseite mit der Rückseite verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß eine die gesamte Vorderseite enthaltende Schicht (26) in einer Richtung vorgespannt ist, welche im wesentlichen senkrecht (F i g. 2) zur Ebene der Vorderseite (23) liegt, sowie in einer Richtung, welche innerhalb der Ebene (Fig. 3) der Vorderseite liegt, und daß die übrigen Schichten <_8,29, 30,27) des plattenförmigen Elements zwischen der Vorderseite und der Rückseite unier zunehmend ■ xineren Spannungen, ausgehend von der Vorderseite zur Rückseite, liegen.

2. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das plat! unförmige Element einen randseitigen Schwingiingsdämpfungsabschnitt (43) aufweist, welcher im wesentlichen eineu Figurenabschnitt (44) auf der Rückseite der Membran ur-gibt, wobei der Figurenabschnitt einen mittleren, steiferen Bereich (45) in einer Zone außerhalb des feeomet./sehen Mittelpunkts des Figurenabschnitts ücsitzt und der mittlere steife Bereich einen Mittelpunkt zum Einfangen von Schwingungen bildet.

3. Membran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Element in an sich bekannter Weise aus körnigen, expandiert-gebundenen zellenförmigen, festen, steifen Kunststoffen besteht.

4. Membran nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderseite mit +0 einem unter Spannung stehenden, dünnen, folienartigen Element (32) überzogen ist, dessen Randabschnittc (33) an den Seitenflächen verankert sind.

5. Membran nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen (34) unregelmäßig ausgebildet sind, um die Verankerungsfläche für die Randabschnitte des folienartigen Elements (F i g. 14) zu vergrößern.

6. Membran nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das folienartige Element durch Klebstoff mit der Vorderseite und den Seitenflächen verbunden ist.

7 Membran nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das folienartige Element aus Papier besteht.

8. Membran nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das folienartige Element aus Gewebe besteht.

9. Membran nach einem der Ansprüche 2 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß der Figurcnab· schnitt die Form eines Ohres (44) aufweist.

10. Membran nach einem der Ansprüche 2 bis

9, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere, steifere Bereich (45) eine größere Breite (F i g. 6) aufweist als die übrigen Bereiche des Figurcnabschnitts.

11. Membran nach einem der Ansprüche 2 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere steifere Bereich einen zylindrischen Vorsprung (66) 7ur Aufnahme einer Schwingspule (55, Fig. 10) aufweist.

12. Membran nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Element einen dünnen kurzen metallischen Einsatz (64, F i g. Π und 12) aufweine, der von der Rückseite durch eine im plattenförmigen Element angeordnete Ausnehmung zugänglich ist, und daß der metallische Einsatz durch den randseitigen SchwinyingsdämpfungsabschniU (.43) hindurchtritt und teilweise im Figurenabschnitt aufgenommen wird.

13. Membran nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das plattenförmige Kunststoffelement vorgegebene Zonen aufweist, die durch vorexpandierte Körner unterschiedlicher Größe (F i g. 13) gebildet werden.

14. Membran nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran Teil eines Lautsprechers bildet und daß zumindest ein Teil der genannten Seitenflächen (25) starr in einem Rahmen (50) aufgenommen wird, welcher sich über die Rückseite der Membran hinaus erstreckt und eine Magneumordnung (54) einschließlich einer Schwingspule trägt, die in Schwingungiübertragung mit dem genannten mittleren, steiferen Bereich der Membran steht und die außerhalb des geometiischen Mittelpunktes der Membran liegt (F i g. 8 und 9).

15. Membran nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der rückwärtige Bereich des Rahmens durch eine Abdeckung (56) abgeschlossen wird, welche kegelstumpfförmige Dämpfungsvorsprünge (57) aufweist, w.-Hie gegen die Rückseite der Membran gerichtet sind, und daß der Rahmen (50) eine Bohrung (58) aufweist, welche das Innere zwischen Membran und Abdeckung mit der Außenseite (F i g. 8) verbindet.

16. Membran nach den Ansprüchen 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, da.' der randseitige Schwingungsdämpfungsabschnitt der Membran mit einer Dämpfungsplatte (47, F i g. 9) versehen ist.

17. Verfahren zur Herstellung einer im wesentlichen flachen Membran gemäß den Ansprüchen 1 bis 16, gekennzeichnet durch folgende Maßnahmen:

a) Herstellung eines körnigen, expandicrt-gebundencn zellenförmigen, festen, steifen, plattenförmigen Kunststnffelcments (22), welches eine flache Voidcrscitc (23), eine Rückseite (24) und Seitenflächen (25) aufweist, welche die Vorderseite und die Rückseite verbinden,

b) Biegen des plattenförmigen Elements, um eine konkav gewölbte Vorderseite zu erhalten, um so die Körner in der vorderen Schicht (26) maximalen Spannungen auszusetzen, durch welche sie verlängert werden, während sie in den anschließenden Lagen (28, 29, 30 und 27) zunehmend kleinen Spannungen ausgesetzt sind und die Gcsamthölie des Elements (22) verringert wird, (Fig· 2),

1 96a

c) Rückführen des gebogenen, plattenförmigen Elements in eine im wesentlichen ebene Lage (Fig. 3), um so die Körner (20) einer zweiten Spannung zu unterziehen, die parallel zu den durch die Schichten gebildeten Ebenen liegt, so daß die Gesamthöhe des plattenförmigen Elements (22) weiter verkleinert wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß Element schrumpffähig ist. und mit der genannten Vorderseite durch einen Klebstoff verbunden wird, um das Biegen des plattenförmigen Eic ments durch Schrumpfung des folienartigen Elements zu erzielen.