DE3037227A1

DE3037227A1 - Loudspeaker assembly with resonator - has cylindrical resonator body between coil actuator and membrane

Info

Publication number: DE3037227A1
Application number: DE19803037227
Authority: DE
Inventors: Alfred 2800 Bremen Rinkowski
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-10-02
Filing date: 1980-10-02
Publication date: 1982-04-29

Abstract

The electromagnetic exciter coil assembly and housing of a loudspeaker are designed to minimise interactive resonance effects leading to distortion affecting quality of reproduction. Natural frequency vibrations of the electromagnet have to be isolated from the membrane of the loudspeaker. This requires that the resonant frequency of the membrane should be brought into phase with the threshold frequency of the electromagnetic coil. A cylinder of an elastomer with a metal insert is used between the membrane and actuator to provide the required characteristic.

Description

Lautsprecher mit KörperschallresonatorLoudspeaker with structure-borne sound resonator

Die Erfindung betrifft einen Körperschallresonator für akustische andlersysteme, insbesondere für Lautsprecher, mit vorgegebener Xesonanzfrequenz, der dieeZone materialeigener Resonanzgebiete und Vibrationen, die mittelbar oder unmittelbar mit dem Zentrum der Umwandlung elektrischermechanischer - akustischer Energie in Verbindung steht, auf die kigenfrequenz des Wandlersystems abstimmt.The invention relates to a structure-borne sound resonator for acoustic andler systems, especially for loudspeakers, with a given xesonance frequency, the dieeZone material's own resonance areas and vibrations that are indirect or directly with the center of the transformation of electrical-mechanical - acoustic Energy is related, tunes to the natural frequency of the converter system.

Gegenüber der fortgeschrittenen Elektronik blieb die angepaßte Neiterentwicklung des Lautsprechers weit zurück: Der optimalen Wiedergabequalität Elektroakustischer-Anlagen steht einsam das Kriterium "Lautsprecher" entgegen.Compared to the advanced electronics, the adapted development remained of the loudspeaker far back: The optimal reproduction quality of electroacoustic systems stands alone against the criterion "loudspeaker".

Eingehende Untersuchungen festigen die Annahme, daß -allgemein- die Resonanzfrequenz des Lautsprechers durch das akustisch harte Umfeld der Tauchspule erheblich erhöht wird, und -im besonderen- die rückwärtige Schallabgabe des Lautsprechers immens beeinträchtigt wird, durch gebenphasig auftretende Schallwellen, verursacht durch den Körperschall des Magneten. Ein frequenzgebundener Schalldruck wird an der Konusrückseite nicht mit der Intensität der Frontabstrahlung erzielt. An der Rückseite des lVlagneten verliert sich der Schalldruck mit erhöhter Frequenz, während unmittelbar am Magneten die Frequenz in unverfälschter Reinheit besteht: Eigenschwingungen und materialeigene Resonanzlslgen des Magneten strahlen gegenphasig zur Membranrückseite.In-depth research confirms the assumption that -general- the Resonance frequency of the loudspeaker due to the acoustically hard environment of the moving coil is significantly increased, and -in particular- the rear sound output of the loudspeaker is immensely impaired, caused by sound waves occurring in separate phases due to the structure-borne noise of the magnet. A frequency-bound sound pressure is on the back of the cone is not achieved with the intensity of the front radiation. At the Back of the magnet, the sound pressure decreases with increased frequency while The frequency is in unadulterated purity directly at the magnet: natural vibrations and material-specific resonance lines of the magnet radiate in phase opposition to the back of the membrane.

Dies bedeutet Schallauflösungen tiefer Frequenzen und zugleich Frequenzverstärkung im mittleren Bereich, daneben werden Pseudobässe tieferer, also tatsächlich nicht vorhandener Schwingungen gebildet (Interferenzen).This means sound resolution of lower frequencies and at the same time frequency amplification in the middle area, next to it, pseudo-basses get deeper, so actually not existing vibrations (interference).

In ein akustisches Umfeld dringt die Tauchspule des dynamischen Lautprechers und reagiert auf die Wechselwirkung der vorbeschriebenen Kriterien.The moving coil of the dynamic loudspeaker penetrates an acoustic environment and reacts to the interaction of the criteria described above.

Die Quelle des Übels verschwommener Bässe, Klangharter Präsenz und cmprimierter Höhen hat ihren Ursprung demnach schon in dem Lautsprechersystem Problemlösung: Eigenschwingung und Schalldurchlaß des Magneten muß von der Schallabgabe der Membranrückseite isoliert werden. Diese Maßnahme fur sich berücksichtigt jedoch nicht das schallharte akustische Umfeld der Tauchspule: Rückseitig geschlossene Lautsprecher, wie Kittel- und Hochtöner,reagieren ebenso wie Baßlautsprecher äußerst positiv auf eine frequenzändernde Bedämpfung des Magneten.The source of evil of blurry bass, hard presence and sound cmprimated heights therefore has its origin in the loudspeaker system Troubleshooting: Natural oscillation and sound transmission of the magnet must depend on the sound output of the membrane back to be isolated. However, this measure by itself does not take into account the reverberant acoustic environment of the moving coil: speakers closed on the back, such as and tweeters, like bass speakers, respond extremely positively to frequency-changing Damping of the magnet.

Um eine Übereinstimmung der Resonanzfrequenz der Lautsprechermembrane und uer Grenzfrequenz der Resonanzlängen im Magneten (Körperschall) zu erzielen, ist ein frequenzgebundener Zylinder (Körperschallresonator) gröberen Ausmaßes erforderlich. Fest mit der Rückseite des Lautsprecherkorbes verbunden, den Magneten einschließend, bestimmen Material und Raummaße die Eigenfraquenz des Resonators.To match the resonance frequency of the loudspeaker membrane and the limit frequency of the resonance lengths in the magnet (structure-borne noise), a frequency-bound cylinder (structure-borne sound resonator) of coarser dimensions is required. Firmly connected to the back of the loudspeaker basket, enclosing the magnet, The material and room dimensions determine the natural frequency of the resonator.

Vorerst wurdend Weichgummizylinder mit Schwermetalleinlagen erprobt, deren Durchmesser bei Tieftönern an die Korhöffnungen grentze und Hochtoner ruckwärtig vollständig einschluß. Die Länge des Zylinders bestimmte die vorwendene Rauhtiefe einer Lautsprecherbox, in der die Systeme installieri wurden. Der genauere Frequenzabgleich konnte durch die Metalleinlagen vorgenominen werden.For the time being, soft rubber cylinders with heavy metal inserts were tested, The diameter of the woofers borders on the basket openings and the tweeters towards the rear complete inclusion. The length of the cylinder determined the surface roughness used a loudspeaker box in which the systems were installed. The more precise frequency adjustment could be made through the metal inserts.

Frequenzveränderungen der Körperschalleigenschaften bei anderen Wandlersystemen, wie Tonköpfe, Mikrofon, zeigen-in der entsprechenden Relation -neue esultate, bedürfen ober noch einer näheren Untersuchung.Frequency changes in the structure-borne sound properties in other transducer systems, like sound heads, microphone, show - in the appropriate relation - new results, need or a closer examination.

Claims

Patent claim 1.

structure-borne sound resonator for acoustic transducer systems, in particular for loudspeakers, the never zone of material's own resonance areas and vibrations, which directly or indirectly with the center of the transformation electrical-mechanical - Acoustic energy (sequence depending on the type of transducer) is connected to tunes the natural frequency of the transducer system, characterized in that the body-shell resonator consisting of one or more materials, represents a cylinder whose The diameter and depth of the space determine the resonance frequency.

Set the wtndlersystem (here: loudspeakers) and structure-borne sound resonator represent two fully coupled systems; the structure-borne sound resonator is a resonator, whose resonance frequency is matched to the natural frequency of the sound transducer.

2. structure-borne sound resonator according to claim 1, characterized in that that the shape can be adapted as required.