DE2461280C3 - Elektroakustischer Wandler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler mit einer aus nichtmagnetischem Isoliermaterial bestehenden und wenigstens an der einen Oberfläche mit einer Reihe elektrischer Leiter versehenen Membrane und mit zu beiden Seiten derselben paarweise so in abwechselnder Polarität angeordneten Dauermagneten, daß ein in der Erstreckungsrichtung der Membrane fließender Induktionsfluß besteht, quer zu welchem die vorzugsweise Zickzack- bzw. mäanderförmig verlegten Leiter ausgerichtet sind.

Bei den bekannten elektroakustischen Wandlern der vorgenannten Art, die als Lautsprecher, Kopfhörer, Mikrophone u.dgl. verwendbar sind, haben unter Hinweis auf die F i g. 1 und 2 der Zeichnung alle zu beiden Seiten der Membrane 1 angeordneten stabförmigen Dauermagnete 2, 3 eine gleiche Größe. Die Polaritäten der auf der einen Seite angeordneten Dauermagnete 2, 2', 2" ... wechseln dabei einander ab wie diejenigen der Dauermagnete 3, 3', 3" ... auf der anderen Seite, so daß sich bei jedem Dauermagnetpaar 2, 3 gleiche Polaritäten gegenüberliegen. Die auf der einen Oberfläche der Membrane 1 mäanderförmig verlegten Leiter 4, 4' ... haben Abschnitte, die in den zwischen benachbarten Dauermagneten 3, 3', 3" ... gebildeten Spalten verlaufen und damit quer ausgerichtet sind zu der Fließrichtung des Induktionsflusses, der in F i g. 1 für die Dauermagnete 2 und 3 gestrichelt eingezeichnet ist Die Dauermagnete sind im übrigen an einer jeweiligen Weicheisenplatte 5 bzw. 6 angeordnet, wobei die eine Weicheisenplatte 5 mit Perforationen 7 versehen ist welche für die Klangabgabe eingerichtet sind. Zu der Klangerzeugung kommt es bei einem Stromdurchgang durch die elektrischen Leiter 4, 4'..., was die Ausübung einer elektromagnetischen Kraft auf die Membrane in einer senkrecht zu ihrer Ebene stehenden Richtung auslöst Die Membrane wird also einer in einer fixen Richtung wirksamen Antriebskraft unterworfen, deren Größe abhängig ist von der Richtung und der Größe des durch die Leiter fließenden Stromes und somit die Klangstärke bestimmt. Durch die Auswahl dieser Einflußgrößen ist auch festlegbar, ob der Wandler als Lautsprecher oder als Mikrophon arbeitet. Bei den elektroakustischen Wandlern dieser Ausführungsform müssen die Magnetkräfte der Dauermagneten ausgeglichen werden, zu welchem Zweck meistens stabförmige Ferritmagnete gleicher Abmessungen bzw. Größen benutzt werden. Dabei gilt, daß die Dauermagneten möglichst sehr groß sein sollten, damit die akustische Wiedergabe optimal wird. Wegen der zwischen den Dauermagneten liegenden Perforationen kann aber eine solche Volumenvergrößerung nur in der Höhe jrfolgen, also in der quer zu der Ebene der Membrane verlaufenden Richtung. Wenn aber die Höhe der Dauermagnete zu groß ist, dann kommt es in Verbindung mit den Perforationen zur Bildung von Resonanzen in den zwischen den Dauermagneten ausgebildeten Spalten 8, welche ausweislich der F i g. 5 in den höheren Frequenzbereichen eine Spitze A in der Ausgangs-Klangstärke erzeugen. Diese Spitze A wirkt sehr störend auf die Qualität der akustischen Wiedergabe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten elektroakustischen Wandler der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß solche im hörbaren Frequenzbereich auftretenden Resonanzerscheinungen vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die auf der klangabgebenden Seite der Membrane angeordneten Dauermagnete eine in Abstandsrichtung zu den gegenüberliegenden Dauermagneten gemessene kleinere Höhe haben als diese anderen Dauermagneten. Es wird damit erreicht, daß die bei den bekannten Wandlern in der Ausgangs-Klangstärke auftretende Spitze völlig abgeflacht und über einen ziemlich großen Frequenzbereich eine stetige Klangstärlce erreicht wird, was ursächlich darauf zurückzuführen ist, daß zwischen solchen niedriger ausgebildeten Dauermagneten nicht mehr die Resonanzräume bestehen, die bei den bekannten Wandlern ein Rauschen verursachen. Besonders optimale Klangqualitäten sind dabei dann erreichbar, wenn diese niedrigeren Dauermagneten aus einem Material mit großer Koerzitivkraft und hohem Energieprodukt bestehen, was beispielsweise aus einem Seltene Erden-Kobalt-Magnetmaterial erwartet werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die bereits beschriebene Schemaansicht eines Wandlers bekannter Ausführungsform,
F i g. 2 den Wandler gemäß F i g. 1 in Draufsicht,
F i g. 3 eine der F i g. 1 entsprechende Schemaansicht eines Wandlers gemäß Erfindung,

F i g. 4 eine gleiche Schemaansicht eines erfindungs- «emäßen Wandlers gemäß einer alternativen Ausführungsform und

F i g. 5 ein Schaubild, das den Kurvenverlauf der über der Frequenz abgetragenen Ausgangsklangstärke solcher Wandler zeigt

In der Ausführungsform gemäß F i g. 3 haben die auf der klangabgebenden Seite der Membrane 10 angeordneten Dauermagnete 20 eine kleinere Höhe als die Dauermagnete 30, die an der gegenüberliegenden Seite angeordnet sind. Die Dauermagnete 24 sind wie bei den bekannten Wandlern an einer aus Weicheisen bestehenden Platte 50 angeordnet, welche Perforationen 70 hat, die zwischen den Magneten ausgebildet sind. Die Magnete 23 und 30 sind so in abwechselnder Polarität angeordnet, daß auf jeder Seite ein jeweiliger N-PoI neben einem jeweiligen S-PoI liegt und daß diese Pole jeweils eine gleiche Polarität haben wie der auf der anderen Seite der Membrane zugeordnete Dauermagnet. Auf der den Dauermagneten 30 mit der größeren Höhe zugewandten Oberfläche ist die Membrane 10 mit einem Zickzack- bzw. mäanderförmig verlegten Leiter 4, 4' ... versehen, der in den zwischen den Dauermagneten ausgebildeten Spalten verlaufende Abschnitte hat, die folglich wie bei den bekannten Wandlern quer zu der Fließrichtung des Induktionsflusses ausgerichtet sind, welcher durch die Dauermagnete erzeugt wird. Die Membrane 10 kann aus einer Kunststoffolie bestehen, auf deren eine Oberfläche die elektrischen Leiter aufgedruckt sind.

Bei einem Wandler dieser erfindungsgemäßen Ausbildung kommt es in den zwischen den Dauermagneten 20 kleinerer Höhe ausgebildete Zwischenräumen 80 nicht zu den Resonanzerscheinungen, die bei den bekannten Wandlern in den hörbaren Frequenzbereichen die Spitze A im Kurvenverlauf der Ausgangs-Klangstärke erzeugen. Statt dessen wird diese Spitze völlig aus dem hörbaren Frequenzbereich verdrängt, und es wird über einen ziemlich großen Frequenzbereich eine gleichmäßige Klangstärke erhalten, wie dies der Verlauf der Kurve S in F i g. 5 zeigt Da bei <;iner solchen ungleich hohen Ausbildung der Magnete das magnetische Gleichgewicht gestört wird, was zu einer nachteiligen Beeinflussung der Klangqualität führen kann, sollten die niedrigeren Dauermagnete insbesondere dann aus einem magnetischen Material großer Koerzitivkraft und hohem Energieprodukt bestehen, wenn zur Erzielung einer optimalen Klangqualität eine höhere Höhendifferenz für die Magnete 20 und 30 gewählt wird. Als geeignetes Material kommt hierbei insbesondere ein Seltene Erden-Kobalt-Magnetmaterial in Betracht

Die in F i g. 4 gezeigte alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wandlers unterscheidet sich von der vorbeschriebenen Ausführungsform darin, daß die auf der der klangabgebenden Seite gegenüberliegenden Seite angeordneten Dauermagnete 31 auch in der Breite größere Abmessungen haben als die Dauermagnete 21, die wegen ihrer kleineren Breite und ihrer kleineren Höhe folglich ein wesentlich kleineres Volumen haben als die Magnete 31 auf der anderen Seite. Bei dieser Ausführungsform können die Perforationen 80 in der Platte 50, an welcher die Dauermagnete 21 der niedrigeren Höhe angeordnet sind, kleiner ausgebildet werden, um eine mit der Ausführungsforni gemäß F i g. 3 vergleichbar optimale Klangqualität zu erhalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektroakustischer Wandler mit einer aus nichtmagnetischem Isoliermaterial bestehenden und wenigstens an der einen Oberfläche mit einer Reihe elektrischer Leiter versehenen Membrane und mit zu beiden Seiten derselben paarweise so in abwechselnder Polarität angeordneten Dauermagneten, daß ein in der Erstreckungsrichtung der Membrane fließender Induktionsfluß besteht, quer zu welchem die vorzugsweise Zickzack- bzw. mäanderförmig verlegten Leiter ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der klangabgebenden Seite der Membrane (10) angeordneten Dauermagnete (20, 21) eine in Abstandsrichtung zu den gegenüberliegenden Dauermagneten (30, 31) gemessene kleinere Höhe haben als diese anderen Dauermagnete (30,31).

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete (20, 21) der niedrigeren Höhe aus einem Material mit großer Koerzitivkraft und hohem Energieprodukt bestehen.

3. Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete (20, 21) der niedrigeren Höhe aus einem Seltene Erden-Kobalt-Magnetmaterial bestehen.

4. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der klangabgebenden Seite der Membrane (10) angeordneten Dauermagnete (21) eine in Fließrichtung des Induktionsflusses gemessene kleinere Breite haben als die anderen Dauermagnete (31).

5. Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete (31) der größeren Breite in einem kleineren gegenseitigen Abstand angeordnet sind als die Dauermagnete (21) kleinerer Breite und niedrigerer Höhe.