LOUDSPEAKER, IN PARTICULAR DOME LOUDSPEAKER

Abstract: 1. Loudspeaker, especially dome loudspeaker, having - a dimensionally stable diaphragm (20) - a flexible spider (23) attached to the rim of said diaphragm (20) and extending outwardly said diaphragm (20), - a flange (24) supporting said spider (23), and - a ring-shaped aperture (25) fixed to said flange (24), inwardly protruding from said flange (24), and arranged with clearance from the spider (23) and in direction of radiation (22) of the loudspeaker ahead of said spider (23), characterized by a plurality of ducts (31), connecting two entrances (33, 34) in each case, namely an inner entrance (33) being positioned in the ring-shaped cavity (35) in front of the spider (23), and an outer entrance (34) being disposed at the outer face of the loudspeaker, outside the aperture (25).

Description: Lautsprecher, insbesondere Kaiottenlautsprecher Die Erfindung bezieht sich auf einen Lautsprecher, insbesondere einen Kalottenlautsprecher, mit einer formsteifen Membran, einer die Membran randseitig nach aussen fortsetztenden, nachgiebigen Einspannung, einem die Einspannung haltenden Lautsprecherflansch und einer am Flansch befestigten, von diesem nach innen vorspringenden, im Abstand von der Einspannung und in Schallabstrahlungsrichtung des Lautsprechers vor der Einspannung angeordneten, ringförmigen Blende, Die Erfindung betrifft damit insbesondere Hochtonlautsprecher mit kugelförmiger Kalotte. Bei einem derartigen Lautsprecher mit den Merkmalen der eingangs genannten Art wird eine direkte Schallabstrahlung der Einspannung (auch Sicke genannt) dadurch verhindert, dass sich die Blende im Weg des von der Einspannung ausgesandten Schalls befindet. Dadurch werden unerwünschte Interferenzen vermieden, die sich bei bestimmten Frequenzen aufgrund von Phasenunterschieden zwischen der mechanischen Bewegung der Einspannung und der mechanischen Bewegung der Membran und damit zwischen den von diesen Teilen ausgesaiten Schallwellen ergeben. Diese Blende ist zumeist ein Kunststoffteil, das aussen auf den Flansch des Lautsprechers aufgeklebt ist und damit zugleich die Einspannung optisch verdeckt. Wie die Blende im Objektiv eines Fotoapparats schneidet auch die bekannte Blende des Kalottenlautsprechers Randwellen ab. Dies hat bei einem Lautsprecher jedoch den Nachteil, dass der Abstrahlungswinkel der Schallwellen auf grund der Blende verkleinert wird. Angestrebt werden jedoch möglichst breite Abstrahlungswinkel, also Abstrahlungskegel mit möglichst grossem Öffnungswinkel. Bei dem bekannten Lautsprecher kann trotz der vorhandenen Blende ein möglichst grosser Abstrahlungswinkel erzielt werden, wenn sich die Blende in möglichst geringem Abstand vor der Einspannung befindet, wie dies bei dem Lautsprecher der eingangs genannten Art der Fall ist. Durch eine unmittelbar vor der Einspannung angeordnete Blende wird jedoch der Lautsprecher zu stark bedämpft, diese Dämpfung macht sich in einem vorzeitigen Höhenabfall des Schalldruckpegels bemerkbar. Der Bedämpfung liegt folgende Ursache zugrunde: Aufgrund des geringen Abstandes zwischen der Einspannung und der Blende bleibt zwischen beiden Teilen nur ein schmaler Ringspalt frei, der den ringförmigen Hohlraum zwischen der Einspannung, dem Innenrand des Flansches und der Blende mit dem Luftraum vor der Kalotte verbindet. Druckschwankungen, die bei der Bewegung der Membran und damit der Einspannung in diesem ringförmi- gen Hohlraum auftreten, können sich daher nicht ausreichend schnell abbauen, insbesondere bei hohen Frequenzen. Wird die Membran beispielsweise nach aussen bewegt, so führt dies zu einer Verkleinerung des Volumens des ringförmigen Hohlraums, die dort befindliche Luft wird komprimiert und bewirkt als eine Art Luftfeder eine gegenwirkende, dämpfende Kraft. Entsprechende Vorgänge finden bei einer anschliessenden Rückbewegung der Membran statt, bei der sich ein Unterdruck im ringförmigen Hohlraum bildet, so dass wiederum eine Gegenkraft zur Auslenkungs- kraft auftritt. Diese Vorgänge treten insbesondere bei Kalottenlautsprechern mit einer im Profil etwa halbkreisförmigen, nach aussen gewölbten Einspannung auf. Diese Ausführung der Einspannung ist jedoch bei Kalottenlaut sprechern weitgehend üblich. Die beschriebenen Druckschwankungen müssen sich dabei durch den relativ schmalen, ringförmigen Luftspalt zwischen dem am weitesten nach aussen gewölbten Bereich der Einspannung und der Blende ausgleichen. Aufgabe der Erfindung ist es, den vorzeitigen Abfall des Schallpegels eines Lautsprechers der eingangs genannten Art zu vermeiden und diesen Lautsprecher dahingehend zu verbessern, dass unter Beibehaltung der Vorteile der Blende das Abstrahlungsverhalten verbessert und die Dämpfung verringert werden. Diese Aufgabe wird bei einem Lautsprecher der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass er mindestens einen-Kanal aufweist, der zwei Öffnungen verbindet, von denen sich eine, die innere Öffnung, in dem Raum vor der Einspannung befindet und die andere, die äussere Öffnung, an der Aussenseite des Lautsprechers ausserhalb der Blende vorgesehen ist. Durch diesen Kanal ist der Raum vor der Einspannung, also der ringförmige Hohlraum zusätzlich mit der Umgebungsluft verbunden, dadurch können sich Druckschwankungen in dem Raum vor der Einspannung rascher abbauen und die Einspannung kann sich auch bei hohen Frequenzen weitgehend ungehindert bewegen. Insgesamt wird also der bei Lautsprechern der eingangs genannten Art auftretende Hochtonabfall beseitigt. Das Hochtonverhalten des Lautsprechers kann sogar durch geeignete Formgebung, insbesondere durch geeigneten Druckmesser der Kanäle innerhalb gewisser Grenzen willkürlich verändert werden. Dabei kann anstelle eines Hochtonabfalls auch ein Hochtonanstieg erreicht werden. Die Kanäle sind zweckmässigerweise möglichst kurz, so dass sich Druckschwankungen im Raum vor der Einspannung ungehindert abbauen können. Vorzugsweise befindet sich die äussere Öffnung des Kanals an der frontseitigen Aussenfläche des Lautsprechers und dabei möglichst in unmittelbarer Nähe der Blende Dies ermöglicht einerseits die-erwünschte, kurze Ausbildung der Kanäle. Andererseits erfolgt bei dieser Ausführung aber auch eine merkliche Schallabstrahlung durch die Kanäle. Dies ergibt eine wesentlich breitere Abstrahlung, so dass der an sich durch die Blende erkaufte Nachteil eines geringeren Abstrahlwinkels weitgehend wieder kompensiert wird. Bei geeigneter Ausbildung der Kanäle, insbesondere in Form von relativ grossen, im engen Abstand voneinander angeordneten Durchgangslöchern wird eine Art Linsenwirkung erzielt, die das Abstrahlverhalten des erfindungsgemässen Lautsprechers weiterhin deutlich verbessert. Vorteilhaft ist es, wenn sich die innere Öffnung des Kanals quer zur Abstrahlrichtung gesehen ausserhalb der Einspannung befindet. Dadurch wird die Funktion der Blende voll aufrecht erhalten, d.h. sie schattet weiterhin den unmittelbar nach vorn von der Einspannung ausgesandten Schall ab. Dabei sollte die innere Öffnung jedoch möglichst nahe am Aussenrand der Blende beginnen, so dass die oben beschriebene, verbesserte Abstrahlcharakteristik und ein optimaler Druckausgleich erreicht werden. In bevorzugter Ausbildung hat der Lautsprecher einen flachen Ring mit einem, die Blende bildenden Innenrandbereich und einen sich unmittelbar an diesen anschliessenden, radial ausserhalb liegenden Kanalbereich, in dem als Kanäle mehrere Durchgangslöcher vorgesehen sind. Diese Ausführung ermöglicht eine fertigungs- und montagetechnisch günstige Konstruktion, die sich an vorhandene Flansche anpassen lässt, ohne dass auch bei Neukonstruktionen des erfindungsgemässen Lautsprechers der Flansch umfangreich ver ändert werden muss. Anstelle eines zusätzlichen Teiles des Lautsprechers, das dieser Ring bildet, ist es jedoch auch möglich, Blende und Kanalbereich einstückig mit dem Flansch herzustellen. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden beschrieben und anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungs- beispiel gezeigt ist, erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen in Abstrahlrichtung ausgeführten Schnitt durch die für die Erfindung wesentlichen Teile eines Kugelkalotten-Lautsprechers mit einem Vorsatz körper und Fig. 2 eine Draufsicht auf diesen Vorsatzkörper. Bei dem aus Fig. 1 ersichtlichen Kugelkalotten-Lautsprecher ist eine formsteife Membran 20, die als Kugelsegment ausgebildet ist, mit einer zylinderförmigen Tauchspule 21 verbunden, die sich in bekannter Weise in einem (nicht dargestellten) Ringspalt eines Magneten parallel zur Abstrahlrichtung 22 des Lautsprechers bewegen kann. Die Membran 20 geht randseitig in eine Einspannung 23 über, die die auch spule 21 und die Membran 20 in bekannter Weise zentriert und eine Hubbewegung parallel zur Abstrahlrichtung dieser beiden Teile 20, 21 zulässt. Wie Fig. 1 zeigt, ist die Einspannung im Profil etwa halbkreisförmig, wobei die konvexe Seite nach aussen, in Abstrahlrichtung 22 weist. Der äussere Rand der Einspannung 23 ist an einem Flansch 24 befestigt. In Abstrahlrichtung 22 vor der Einspannung 23 befindet sich eine als Ringscheibe ausgebildete Blende 25. Sie verhindert eine direkte Schallabstrahlung des von der Einspannung 23 in Abstrahlrichtung 22 ausgesandten Schalls. Diese Blende 25 befindet sich in einem Abstand von wenigen Millimetern vor der Einspannung 23, weiterhin ist ihr Abstand von der Membran - wie Fig. 1 zeigt - ebenfalls klein und liegt in der gleichen Grössenordnung. Zwischen dem Scheitelpunkt der Einspannung -23 und der Blende 25 sowie zwischen der Membran 20 und der Blende 25 werden-somit zwei schmale Ringspalte ausgebildet, die nur einen begrenzten Luftdurchfluss zulassen. Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, ist die Blende 25 einstückiges Bestandteil eines Vorsatzkörpers 26, der frontseitig am Flansch 24 befestigt ist, vorzugsweise aufgeklebt ist. Er besteht aus einem flachen Ring 27, aus von diesem ausgehenden und bogenförmig nach innen und in Abstrahlrichtung 22 vorspringenden Rippen 28 und aus einem, von diesen Rippen 28 getragenen Innenring,L#, Die Rippen 28 und der Innenring 29 wölben sich konzentrisch über der Membran 20, wie Fig. 2 zeigt. Die Rippen 28, von denen insgesamt 6 vorgesehen sind, und der Innenring 29 haben die Aufgabe, in ähnlicher Weise wie die Blende 25 Interferenzen zu vermeiden, die dadurch entstehen, dass unterschiedliche Bereiche der Membran nicht in gleicher Phase schwingen. Bekanntlich stellen sich bei gewissen Frequenzen Schwingungszustände der Membran 20 ein, die Eigenschwingungszustände sind und den sogenannten chladnischen Klang -figuren entsprechen. Der flache Ring 27 des Vorsatzkörpers 26 weist drei konzentrische Ringbereiche auf. Der innerste Ringbereich ist die Blende 25. Daran schliesst sich nach aussen ein Lochbereich 30 an, -in dem sich eine grosse Anzahl von als Durchgangslöcher ausgebildeten Kanälen 31 befindet. Der äusserste Ringbereich des flachen Rings 27 schliesslich ist ein Befestigungsbereich 32, durch den der Vorsatzkörper 26 am Flansch 24 befestigt ist, Jeder einzelne Kanal 31 verbindet zwei Öffnungen 33, 34. Eine dieser beiden Öffnungen, im folgenden innere Öffnung 33 genannt, befindet sich in einem ringförmigen Hohlraum 35, der von der Rückseite des flachen Rings 27, der zur Membran 20 weisenden Fläche des Flansches 24 und den äusseren, vorderen Bereichen der Einspannung 23. begrenzt wird Die andere Öffnung 34, im folgenden äussere Öffnung genannt, befindet sich an der frontseitigen Aussenfläche 36 des Lautsprechers. Die Kanäle 31 ermöglichen einen Luftaustausch zwischen dem ringförmigen Hohlraum 35 und der freien Umgebung des Lautsprechers, weiterhin ermöglichen sie eine schräg nach aussen gerichtete Schallabstrahlung. Wie Fig. 2 zeigt, sind insgesamt sechzehn als in Abstrahlungsrichtung ausgeführte Durchgangslöcher ausgebildete Kanäle 31 vorgesehen, deren Durchmesser etwa einem Zehntel des Durchmessers der Tauchspule 21 entspricht. Insgesamt wird dadurch ein relativ breiter Durchlass zwischen dem ringförmigen Hohlraum 35 und dem schräg aussen davorliegenden Aussenluftbereich geschaffen. Dies führt zu einer von der Abstrahlung der Membran 20 weitgehend unabhängigen und unbeeinflussten Schallabstrahlung der Einspannung 23 in Richtung der Pfeile 37, Dadurch wird der Schallaustrittskegel des Lautsprechers,-dessen Kegelachse in Abstrahlrichtung 22 liegt, entscheidend breiter. Der Vorsatzkörper 26 ist aus einem steifen Material gefertigt, es sind Massnahmen getroffen, dass Eigenschwingungen soweit wie möglich unterdrückt werden. Die Anzahl und die Querschnittsabmessungen der Kanäle 31 werden so gewählt, dass die gewünschte Abstrahlwirkung erreicht wird und/oder der gewünschte Verlauf des Schalldruckpegels des Lautsprechers im Hochtonbereich erzielt wird. Wie Fig. 1 zeigt, erweitert sich die Flanschöffnung des Flansches 24, in dem sich die Membran 20 befindet, konisch nach aussen, wobei ein Winkel von 45 Grad auftritt. Wie Fig. 1 zeigt, befinden sich die kanäle 31 exakt rechtwinklig in Flucht vor der Abschrägung der Flanschöffnung, d.h. die Kanäle 31 befinden sich zwischen zwei Kreisen, von denen der kleinere den Durchmesser der hinteren Flanschöffnung hat und der grössere etwa im Durchmesser der grösseren Flanschöffnung ausgeführt ist. Dadurch beginnen die Kanäle 31 in Abstrahlrichtung 22 exakt vor dem äusseren Rand der Einspannung 23, wodurch die Funktion der Blende 25 vollständig erhalten bleibt und zugleich die schräge Abstrahlung in Richtung der Pfeile 37 erzwungen wird. Wie Fig. 1 zeigt, schliesst der flache Ring 27 des Vorsatzkörpers 26 bündig mit der Aussenfläche des Flansches 24 ab, wodurch ein ästhetisches Aussehen erzielt wird. In geänderter Ausbildung der Erfindung sind die Kanäle 31 nicht in einem zusätzlichen Teil-wie der Vorsatzkörper 26, sondern im Flansch 24 selbst ausgeführt. Hierzu sind in den Rand der kon-ichen Flanschöffnung Kerben eingearbeitet, die nach innen hin offen sind. Eine als Ringscheibe ausgebildete Blende 25 wird von vorn so in die Flanschöffnung eingesetzt, dass ihr Aussenrand die Kerben überbrückt. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Kanäle 31 somit von den Kerben im Flansch 24 und dem Aussenrand der Blende 25 begrenzt. Die Öffnungen 33, 34 haben dadurch eine von der Kreisform abweichende Form. Dieses zweite Ausführungsbeispiel hat den Vorzug, dass das für die Blende 25 benötigte Zusatzteil eine ausgesprochen einfache Form hat. Schliesslich ist es möglich, die Blende 25 einstückig mit dem Flansch 24 herzustellen und die Kanäle 31 als schräglaufende Bohrungen im Flansch 24 auszubilden.

Claims: Patentansprüche 1. Lautsprecher, insbesondere Kalottenlautsprecher, mit - einer formsteifen Membran (20), - einer die Membran (20) randseitig nach aussen fort setzenden, nachgiebigen Einspannung (23), - einem die Einspannung (23) haltenden Flansch (24) und - einer am Flansch (24) befestigten, von diesem nach innen vorspringenden, im Abstand von der Einspannung (23) und in Abstrahlrichtung (22) des Lautsprechers vor der Ein spannung (23) angeordneten, ringförmigen Blende (25), gekennzeichnet durch mindestens einen Kanal (31), der zwei Öffnungen (33, 34) verbindet, von denen sich eine (innere Öffnung 33) in dem ringförmigen Hohlraum (35) vor der Einspannung (23) befindet und die andere (äussere Öffnung 34) an der Aussenseite des Lautsprechers, ausserhalb der Blende (25) vorgesehen ist. 2. Lautsprecher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die äussere Öffnung (34) an der frontseitigen Aussenfläche (36) des Lautsprechers und vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Blende (25) befindet. 3. Lautsprecher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die innere Öffnung (33) ausserhalb eines Kreises befindet, dessen Durchmesser dem Aussendurchmesser der Einspannung (23) entspricht. 4. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (31) etwa in einem Winkel von 45 Grad zur Abstrahlrichtung (22) des Lautsprechers verläuft. 5. Lautsprecher nach. einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen flachen Ring (27) mit - einem die Blende (25) bildenden Innenrandbereich und - einem sich nach aussen hieran unmittelbar anschliessenden Lochbereich (30), in dem als Kanäle (31) mehrere Durchgangslöcher vorgesehen sind. 6. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (24) eine sich in Abstrahlrichtung (22) konisch erweiternde Flanschöffnung hat, und dass sich die innere und die äussere Öffnung (33, 34) zwischen zwei Kreisen befinden, deren Durchmesser den Durchmessern der kegelstumpfförmigen Flanschöffnung entsprechen. 7. Lautsprecher nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich an den Lochbereich (30) nach aussen ein der Befestigung des flachen Rings (27) am Flansch (24) dienender Befestigungsbereich (32) anschliesst. 8. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (24) eine ringförmige, den Befestigungsbereich (32) bündig aufnehmende Ausnehmung aufweist. 9. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am flachen Ring (27) nach innen und in Abstrahlrichtung (22) bogenförmig nach vorn vorspringende Rippen (28) angeordnet sind, die einen konzentrischen Innenring (29) tragen. lo. Lautsprecher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (31) im Flansch (24) vorgesehen sind oder durch Kerben, die im Flansch (24) ausgeführt sind und durch eine, diese Kerben überbrückende, ringförmige Blende (25) gebildet sind.

Inventors: FALKE, JURGEN, HAAS, RAINER J., HEILIGER, JOHANNES, Falke, Jürgen
Applicants: MAGNAT ELEKTRONIC GMBH & CO. KG
Application year: 1982
Main classification: H04R1
IPC codes: H04R1, H04R7