DE69332123T2

DE69332123T2 - Lautsprechersystem

Info

Publication number: DE69332123T2
Application number: DE69332123T
Authority: DE
Inventors: Kazuki Honda; Satoshi Koura; Shuji Saiki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1992-02-21
Filing date: 1993-02-17
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: EP0556786B1; DE69332123D1; US5371805A; EP0556786A2; EP0823828B1; DE69332093D1; DE69332093T2; EP0823828A2; KR970000073B1; EP0823828A3; EP0556786A3; KR930019064A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lautsprechersystem, welches eine Vielzahl von Lautsprechern einsetzt.
Bei einem bekannten Lautsprecher ist eine konisch geformte Membran am distalen Ende eines Schwingspulenkörpers befestigt und ein Dämpfer ist an einem äußeren Umfang des Schwingspulenkörpers befestigt. Ein Rand-Element ist mit einem äußeren Umfangsteil der konisch geformten Membran verbunden, während die Schwingspule in einer magnetischen Lücke eines magnetischen Kreises gehalten wird.
Bei einem bekannten Lautsprecher des oben beschriebenen Aufbaus wird beim Anlegen eines elektrischen Signals an der Schwingspule eine Antriebskraft, die in der Schwingspule erzeugt wird, zum Schwingspulenkörper übertragen, um die konisch geformte Membran in Schwingungen zu versetzen, die am äußeren Ende des Schwingspulenkörpers befestigt ist. Die konisch geformte Membran wird durch den Dämpfer gehalten, der an dem äußeren Umfang des Schwingspulenkörpers und dem Rand-Element befestigt ist. Die Linearität einer Stützkraft des Dämpfers und des Rand-Elements, welche die konisch geformte Membran halten, stellen insbesondere zu dem Zeitpunkt der Widergabe in einer niedrigen Tonstärke ein Problem dar, und bilden einen Hauptgrund für die Entstehung von nichtlinearer Verzerrung.
Um die Linearität der Stützkraft der tragenden Elemente zu verbessern sind verschiedene Formen vorgeschlagen worden. Ergebnis ist, dass heutzutage meistens ein Rand-Element eingesetzt wird, welches in einer gerollten Form gestaltet ist und welches einen halbkreisförmigen Querschnitt hat. Durch das Zusammenwirken dieses Rand-Elements mit einem Dämpfer, der einen gewellten Querschnitt hat, konnte die Linearität der Stützkraft der tragenden Elemente wesentlich verbessert werden. Fig. 25 stellt Schwingungs-Zustände des gerollten Rand-Elements dar. In Fig. 25 kennzeichnet das Bezugszeichen 7 die konisch geformte Membran, Bezugszeichen 9 kennzeichnet das gerollte Rand-Element und Bezugszeichen 10 kennzeichnet einen Rahmen, an dem ein äußerer Umfang des Rand-Elements 9 befestigt ist. In Fig. 25 stellt der Buchstabe A einen neutralen Schwingungszustand dar, vor dem Anlegen eines elektrischen Signals an der Schwingspule, bei dem das gerollte Rand-Element 9 an einem neutralen Punkt angeordnet ist, Buchstabe B stellt einen vorwärtsgerichteten Schwingungszustand dar, bei dem das gerollte Rand-Element 9 um eine Amplitude I von dem neutralen Punkt durch Schwingung vorwärts versetzt ist und Buchstabe C stellt einen rückwärts gerichteten Schwingungszustand dar, in welchem das gerollte Rand-Element 9 um die Amplitude I von dem neutralen Punkt durch Schwingungsbewegungen rückwärts versetzt ist. Da das gerollte Rand- Element 9 durch die Amplitude I durch Schwingungen von dem neutralen Punkt aus jeweils wie oben beschrieben in eine Vorwärts- und eine Rückwärtsbewegung in die vorwärts- und rückwärtsgerichteten Schwingungszustände B und C versetzt wird, schließt die Bewegung des Rand-Elements 9, welches als tragendes Element für die konisch geformte Membran 7 dient, nicht einen nichtlinearen Bestandteil ein.
Wenn das gerollte Rand-Element 9 durch Schwingungsbewegungen von dem neutralen Schwingungszustand A zum vorwärtsgerichteten Schwingungszustand B versetzt wird, wie in Fig. 25 dargestellt, wird das Rand-Element 9 zusammen mit der konisch geformten Membran 7 in Schwingungen versetzt und dadurch eine Luftmenge U 1 verdrängt. Wenn das gerollte Rand-Element 9 durch Schwingungsbewegungen vom neutralen Schwingungszustand A zum rückwärtsgerichteten Schwingungszustand C versetzt wird, verdrängt das gerollte Rand-Element 9 eine Luftmenge U 2. Da die gerollte Form des gerollten Rand-Elements 9 zwischen den vorwärts- und rückwärtsgerichteten Schwingungszuständen B und C verformt wird, unterscheiden sich die Luftmengen U 1 und U 2 voneinander.
Schalldruck-Eigenschaften des Lautsprechers sind proportional zur Summe der Luftmenge, die durch die konisch geformte Membran 7 verdrängt wird und der Luftmenge, die durch das Rand-Element 9 verdrängt wird. Weil die Luftmengen U 1 und U 2, die durch das Rand-Element 9 in den vorwärts- und rückwärtsgerichteten Schwingungen verdrängt werden, wie oben beschrieben unterschiedlich sind, ist in einem herkömmlichen Lautsprecher die Entstehung einer nichtlinearen Verzerrung zum Zeitpunkt der Widergabe in einer niedrigen Tonstärke wahrscheinlich.

Zusammenfassung der Erfindung

Demgemäss ist es eine wesentliche Aufgabe dieser Erfindung, ein Lautsprechersystem zur Verfügung zu stellen, in welchem eine sekundäre nichtlineare Verzerrung, die durch die Rand-Elemente des Lautsprechers auftreten, stark vermindert wird, ohne die Linearität der Stützkraft vom Rand-Element jedes Lautsprechers zu vermindern.
Um diese Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu erfüllen, wird ein Lautsprechersystem gemäß Anspruch 1 bereitgestellt,
Wenn in dem oben beschriebenen Lautsprechersystem die Membrane in vorwärts und rückwärts gerichtete Schwingungen versetzt werden, wird eine Summe von Luftmengen durch die Rand-Elemente zu einem vorherbestimmten Wert verdrängt.
Deshalb kann gemäß der vorliegenden Erfindung die sekundäre nichtlineare Verzerrung von Schalldruck-Charakteristiken sehr reduziert werden, die durch unterschiedliche Luftmengen entstehen würde, welche durch das Rand-Element in vorwärts- und rückwärtsgerichteten Schwingungen der Membran verdrängt werden.

Kurze Beschreibung der Figuren

Die Merkmale der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren deutlich, in welchen die Fig. 1 bis 22 Ausführungsformen sind, die nicht zu den Ansprüchen gehören, aber für das bessere Verständnis der Erfindung gemäß der Ausführungsformen der Fig. 23 und 24 in der Anmeldung beibehalten wurden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht eines Lautsprechers gemäß einer ersten Ausführungsform, die nicht zu der vorliegenden Erfindung gehört;
Fig. 2 eine Schnittansicht, ausgeführt entlang der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Verbindungsabschnitts eines Rand-Elements in dem Lautsprecher von Fig. 1;
Fig. 4 eine Aufsicht des Verbindungsabschnitts des Rand-Elements von Fig. 3;
Fig. 5(a), 5(b), 5(c), 5(d) und 5(e) Schnittansichten, ausgeführt jeweils entlang der Linien A-A', B-B', C-C', D-D' und E-E' in Fig. 4;
Fig. 6 eine Aufsicht eines Verbindungsabschnitts eines Rand-Elements in einem Lautsprecher, gemäß einer zweiten Ausführungsform, die nicht zu der vorliegenden Erfindung gehört;
Fig. 7(a), 7(b), 7(c), 7(d) und 7(e) Schnittansichten, ausgeführt jeweils entlang der Linien A-A', B-B', C-C', D-D' und E-E' in Fig. 6;
Fig. 8 eine Aufsicht eines Lautsprechers, gemäß einer dritten Ausführungsform, die nicht zu der vorliegenden Erfindung gehört;
Fig. 9 eine Schnittansicht, ausgeführt entlang der Linie IX-IX in Fig. 8;
Fig. 10 eine Aufsicht eines Verbindungsabschnitts eines Rand-Elements in dem Lautsprecher von Fig. 8;
Fig. 11(a), 11(b), 11(c), 11(d) und 11(e) Schnittansichten, ausgeführt jeweils entlang der Linien A-A', B-B', C-C', D-D' und E-E' in Fig. 10;
Fig. 12 eine Aufsicht eines Verbindungsabschnitts eines Rand-Elements in einem Lautsprecher, gemäß einer vierten Ausführungsform, die nicht zu der vorliegenden Erfindung gehört;
Fig. 13(a), 13(b), 13(c), 13(d) und 13(e) Schnittansichten, ausgeführt jeweils entlang der Linien A-A', B-B', C-C', D-D' und E-E' in Fig. 12;
Fig. 14 eine Aufsicht eines Verbindungsabschnitts eines Rand-Elements in einem Lautsprecher, gemäß einer fünften Ausführungsform, die nicht zu der vorliegenden Erfindung gehört;
Fig. 15(a), 15(b), 15(c), 15(d) und 15(e) Schnittansichten, ausgeführt jeweils entlang der Linien A-A', B-B', C-C', D-D' und E-E' in Fig. 14;
Fig. 16 eine Aufsicht eines Verbindungsabschnitts eines Rand-Elements in einem Lautsprecher, gemäß einer sechsten Ausführungsform, die nicht zu der vorliegenden Erfindung gehört;
Fig. 17(a), 17(b), 17(c), 17(d) und 17(e) Schnittansichten, ausgeführt jeweils entlang der Linien A-A', B-B', C-C', D-D' und E-E' in Fig. 16;
Fig. 18 eine Aufsicht eines Lautsprechers, gemäß einer siebten Ausführungsform, die nicht zu der vorliegenden Erfindung gehört;
Fig. 19 eine Schnittansicht des Lautsprechers in Fig. 18;
Fig. 20 eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsabschnitts eines Rand-Elements in dem Lautsprecher von Fig. 18;
Fig. 21 eine perspektivische Ansicht eines Verbindungsabschnitts eines Rand-Elements in einem Lautsprecher, gemäß einer achten Ausführungsform, die nicht zu der vorliegenden Erfindung gehört;
Fig. 22 eine Aufsicht eines Lautsprechers gemäß einer neunten Ausführungsform, die nicht zu der vorliegenden Erfindung gehört;
Fig. 23 eine Schnittansicht eines Lautsprechersystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 24 eine Schnittansicht eines Lautsprechersystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 25 eine erklärende Ansicht zur Erklärung von Schwingungs- Zuständen eines Rand-Elements eines bekannten Lautsprechers (über das bereits berichtet wurde).
Bevor die Beschreibung der vorliegenden Erfindung fortgeführt wird, ist anzumerken, dass in mehreren Ansichten der beigefügten Figuren gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Es wird nun auf die Abbildungen Bezug genommen. Es ist in den Fig. 1 bis 5 ein Lautsprecher K 1 gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt, die nicht zu der vorliegenden Erfindung gehört, aber für das bessere Verständnis der Erfindung in der Anmeldung beibehalten wurde. Der Lautsprecher K 1 umfasst eine Grundplatte 1, einen integral mit der Grundplatte 1 gebildeten Joch 2, einen Magneten 3, der an der Grundplatte 1 befestigt ist, einen mittleren Pol 4, der an einer Oberseite des Magneten 3 befestigt ist, eine Schwingspule 5, gehalten in einer magnetischen Lücke, die zwischen einem äußeren Umfang des mittleren Pols 4 und einem inneren Umfang des Randes 2 begrenzt ist, eines Spulenkörpers 6 für die Schwingspule 5, eine konisch geformte an einem äußeren Ende des Spulenkörpers 6 befestigte Membran 7, ein ringförmiges Rand-Element 11, verbunden mit einem äußeren Umfangsteil der Membran 7, und ein Rahmen 10. Die äußeren Umfangsteile des Dämpfers 8 und das Rand-Element 11 sind am Rahmen 10 befestigt. Ein Magnetkreis, bestehend aus der Grundplatte 1, dem Rand 2, dem Magneten 3 und dem mittleren Pol 4, ist am Rahmen 10 befestigt.
Das Rand-Element 11 ist am Umfang in vier Teile geteilt, nämlich in ein konvex gerolltes Teil 12, ein konkav gerolltes Teil 14, ein konvex gerolltes Teil 13 und ein konkav gerolltes Teil 15, und diese folgen in der Weise aufeinander, dass die konvex gerollten Teile 12 und 13 und die konkav gerolltes Teile 14 und 15 abwechselnd angeordnet sind. Das Rand-Element 11 hat einen Verbindungsabschnitt 16, um die Teile 12 und 15 zu verbinden, einen Verbindungsabschnitt 17, um die Teile 15 und 13 zu verbinden, einen Verbindungsabschnitt 18, um die Teile 13 und 14 zu verbinden und einen Verbindungsabschnitt 19, um die Teile 14 und 12 zu verbinden.
Fig. 3 zeigt den Verbindungsabschnitt 17 des Rand-Elements 11. Das konvex gerollte Teil 13 und das konkav gerollte Teil 15 haben in der Umfangsrichtung des Rand-Elements Querschnitts-Formen symmetrisch zueinander und sind durch den Verbindungsabschnitt 17, dessen Querschnitts-Form sich allmählich und gleichförmig verändert, miteinander verbunden. Der Verbindungsabschnitt 17 besteht aus einem konvex gerollten Querschnitt und einem konkav gerollten Querschnitt.
Die Form des Verbindungsabschnitts 17 wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 detaillierter beschrieben. Wie in Fig. 5 dargestellt, hat der Verbindungsabschnitt 17 des Lautsprechers K 1 jeweils entlang den Linien A-A' bis E-E' von Fig. 4 verschiedene Querschnitts-Formen. Während ein Punkt auf dem Verbindungsabschnitt 17 sich dem konvex gerollten Teil 13 nähert, vergrößert sich der Durchmesser der konvexen Rolle vom Verbindungsabschnitt 17 und der Durchmesser der konkaven Rolle vom Verbindungsabschnitt 17 verkleinert sich, wie in Fig. 5 gezeigt. An einem Punkt, an dem sich der Verbindungsabschnitt 17 dem konvex gerollten Teil 13 nähert, geht der Durchmesser der konkaven Rolle des Verbindungsabschnitts 17 gegen Null und somit bekommt der Verbindungsabschnitt 17 die identische Querschnitts-Form wie die des konvex gerollten Teils 13. Im Gegenteil wird der Durchmesser der konkaven Rolle, wenn ein Punkt auf dem Verbindungsabschnitt 17 sich dem konkav gerollten Teil 15 nähert, größer, und der Durchmesser der konvexen Rolle des Verbindungsabschnitts 17 wird kleiner. An dem Punkt, wo der Verbindungsabschnitt 17 das konkav gerollte Teil 15 erreicht, geht der Durchmesser der konvexen Rolle des Verbindungsabschnitts 17 gegen Null und somit bekommt der Verbindungsabschnitt 17 die identische Querschnitts- Form wie die des konkav gerollten Teils 15.
Nachstehend wird die Wirkungsweise des Lautsprechers K 1 des oben beschriebenen Aufbaus beschrieben. Wenn ein elektrisches Eingangssignal auf die Schwingspule 5 angewendet wird, wirken die konvex gerollten Teile 12 und 13 und die konkav gerollten Teile 14 und 15, welche durch die Verbindungsabschnitte 16 bis 19 miteinander verbunden sind, als tragendes Element für die konisch geformte Membran 7, ohne vorwärts- und rückwärtsgerichtete Schwingungen der konisch geformten Membran 7 und des akustischen Schutzschildes zu verhindern, zusammen mit den Verbindungsabschnitten 16 bis 19, wird der Klang von der Rückseite der konisch geformten Membran 7 von sich gegeben. Am Anfang, wenn die konisch geformte Membran 7 durch Schwingungen in eine Vorwärtsbewegung versetzt wird, nehmen die konvex gerollten Teile 12 und 13 einen vorwärtsgerichteten Schwingungszustand B eines gerollten Rand-Elements 9 eines herkömmlichen Lautsprechers von Fig. 25 an und somit verdrängen sie eine Luftmenge U 1. Auf der anderen Seite nehmen die konkav gerollten Teile 14 und 15 einen vorwärtsgerichteten Schwingungszustand an, welcher durch das Umkehren eines rückwärtsgerichteten Schwingungszustandes C von Fig. 25 in einen vorwärtsgerichteten Schwingungszustand erreicht wird und somit verdrängen sie eine Luftmenge U 2.
Infolgedessen nehmen die konvex gerollten Teile 12 und 13, wenn die konisch geformte Membran 7 durch Schwingungen in eine Rückwärtsbewegung versetzt wurde, den rückwärtsgerichteten Schwingungszustand C von Fig. 25 an und somit verdrängen sie eine Luftmenge U 2. Die konkav gerollten Teile 14 und 15 nehmen einen rückwärtsgerichteten Schwingungszustand an, welcher durch das Umkehren des vorwärtsgerichteten Schwingungszustandes B in einen rückwärtsgerichteten Schwingungszustand erreicht wird und somit verdrängen sie eine Luftmenge U 1. In vorwärts- und rückwärtsgerichteten Schwingungen der konisch geformten Membran 7 wird nämlich jeweils eine Summe von Luftmengen durch das konvex gerollte Teil 13 und das konkav gerollte Teil 15 verdrängt, die durch den Verbindungsabschnitt 17 verbunden sind, und diese beträgt zu jeder Zeit einen festgelegten Wert von (U 1 + U 2). Genau dasselbe kann für das konvex gerollte Teil 12 und das konkav gerollte Teil 15, die durch den Verbindungsabschnitt 16 verbunden sind, angewendet werden, das konvex gerollte Teil 13 und das konkav gerollte Teil 14, die durch den Verbindungsabschnitt 18 verbunden sind, und das konvex gerollte Teil 12 und das konkav gerollte Teil 14, die durch den Verbindungsabschnitt 19 verbunden sind.
Das Rand-Element 11 kann, wie in den Fig. 4 und 5 des Lautsprechers K 1 dargestellt, auch zu einem Rand-Element 11a des Lautsprechers K 2 verändert werden, gemäß der zweiten Ausführungsform, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt. In dem Rand-Element 11a ist der Verbindungsabschnitt 17 des Lautsprechers K 1 durch einen Verbindungsabschnitt 34 ersetzt worden und somit sind das konvex gerollte Teil 13 und das konkav gerollte Teil 15 mit dem Verbindungsabschnitt 34 verbunden. Wie in Fig. 7 dargestellt, hat der Verbindungsabschnitt 34 des Lautsprechers K 2 verschiedene Querschnitts-Formen jeweils entlang den Linien A-A' bis E-E' von Fig. 6.
Die Lautsprecher K 1 und K 2 umfassen das Rand-Element, die Membran, die an dem inneren Umfang des Rand-Elements befestigt ist, und den Rahmen, der an dem äußeren Umfang des Rand-Elements befestigt ist. Das Rand-Element ist vom Umfang her in eine Vielzahl von Teile geteilt, während benachbarte Teile in Umfangsrichtung vom Rand-Element Querschnitts-Formen symmetrisch zueinander haben, und durch die Verbindungsabschnitte, deren Querschnitts-Formen sich allmählich und gleichförmig verändern, miteinander verbunden sind.
Also ist die Summe der Luftmengen, die in den Lautsprechern K 1 und K 2 durch die benachbarten Teile des Rand-Elements, jeweils in beiden, ihren vorwärts- und rückwärtsgerichteten Schwingungen, verdrängt wird, bei jedem Verbindungsabschnitt zu einem vorbestimmten Wert festgelegt.
Deshalb kann, gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform, sekundäre nichtlineare Verzerrung von Schalldruck-Eigenschaften, welche durch Unterschiede zwischen Luftmengen entstehen, die in herkömmlichen Lautsprechern durch das Rand- Element in seinen vorwärts- und rückwärtsgerichteten Schwingungen entstehen, sehr reduziert werden und somit wird es möglich, einen Lautsprecher vorzustellen, der eine geringe Verzerrung aufweist.
Die Fig. 8 bis 11 stellen einen Lautsprecher K 3 dar, gemäß einer dritten Ausführungsform. Der Lautsprecher K 3 umfasst ein Rand-Element 11b. Weil andere Konstruktionen des Lautsprechers K 3 denen des Lautsprechers K 1 ähnlich sind, wird im Folgenden um der Kürze willen nur das Rand-Element 11b beschrieben. Das Rand-Element 11b umfasst konvex gerollte Teile 20 und 21 und konkav gerollte Teile 22 und 23. In der selben Weise wie in dem Lautsprecher K 1, haben die konvex gerollten Teile 20 und 21 in Umfangsrichtung des Rand-Elements eine Querschnitts-Form symmetrisch zu denen der konkav gerollten Teile 22 und 23 und sind durch Verbindungsabschnitte 24, 25, 26 und 27, deren Querschnitts-Formen sich allmählich und gleichförmig verändern, verbunden mit den konkav gerollten Teilen 22 und 23.
Als Beispiel sind nur der Verbindungsabschnitt 25 und seine Umgebung unter Bezugnahme auf die Fig. 10 und 11 beschrieben. In Fig. 10 sind das konvex gerollte Teil 21 und das konkav gerollte Teil 23 durch den Verbindungsabschnitt 25 miteinander verbunden. Wie in Fig. 11 gezeigt, hat der Verbindungsabschnitt 25 des Lautsprechers K 3 jeweils entlang der Linien A-A' bis E-E' von Fig. 10 verschiedene Querschnitts-Formen. Bei Betrachtung der Fig. 10 und 11(d) wird offensichtlich, dass die Querschnitts-Form des Verbindungsabschnitts 25 aus einander gegenüberliegenden konvexen Rollen und einer zentralen konkaven Rolle besteht, welche zwischen den konvexen Rollen in radialer Richtung des Rand- Elements 11b liegt. Während sich ein Punkt auf dem Verbindungsabschnitt 25 dem konvex gerollten Teil 21 nähert, wie in Fig. 11 dargestellt, vergrößert sich der Durchmesser der konvexen Rollen des Verbindungsabschnitts 25 und der Durchmesser der konkaven Rolle des Verbindungsabschnitts 25 wird kleiner. An einem Punkt, wo der Verbindungsabschnitt 25 das konvex gerollte Teil 21 erreicht, geht der Durchmesser der konkaven Rolle des Verbindungsabschnittes 25 gegen Null und so hat der Verbindungsabschnitt 25 eine identische Querschnitts-Form wie das konvex gerollte Teil 21.
Im Gegenteil, wenn sich ein Punkt auf dem Verbindungsabschnitt 25 dem konkav gerollten Teil 23 nähert, vergrößert sich der Durchmesser der konkaven Rolle des Verbindungsabschnitts 25 und der Durchmesser der konvexen Rolle des Verbindungsabschnitts wird kleiner. An einem Punkt, wo der Verbindungsabschnitt 25 das konkav gerollte Teil 23 erreicht, geht der Durchmesser der konvexen Rolle gegen Null und somit hat der Verbindungsabschnitt 25 eine identische Querschnitts-Form wie das konvex gerollte Teil 23.
Da der Betrieb und die Wirkung des Lautsprechers K 3 die selben sind wie die von Lautsprecher K 1, wird dessen Beschreibung um der Kürze willen verkürzt.
Das Rand-Element 11b, wie in den Fig. 10 und 11 des Lautsprechers K 3 dargestellt, kann gemäß einer vierten Ausführungsform, wie in den Fig. 12 und 13 dargestellt, auch zu einem Rand-Element 11c eines Lautsprechers K 4 modifiziert werden. In dem Rand-Element 11c wird der Verbindungsabschnitt 25 des Lautsprechers K 3 durch einen Verbindungsabschnitt 35 ersetzt und somit ist das konvex gerollte Teil 21 und das konkav gerollte Teil 23 durch den Verbindungsabschnitt 35 miteinander verbunden. Wie in Fig. 13 dargestellt, hat der Verbindungsabschnitt 35 des Lautsprechers K 4 jeweils verschiedene Querschnitts-Formen entlang der Linien A-A' bis E-E' von Fig. 12. Wie aus den Fig. 12 und 13c ersichtlich, besteht die Querschnitts-Form des Verbindungsabschnitts 35 aus einander gegenüberliegender konkaver Rollen und einer zentralen konvexen Rolle, die zwischen den konkaven Rollen in radialer Richtung vom Rand-Element 11c liegt.
Die Lautsprecher K 1 bis K 4 weisen vier Verbindungsabschnitte auf. Die Anordnung in den Lautsprechern K 1 bis K 4 kann auch so erfolgen, dass jede willkürlich gewählte gerade Anzahl (2) von Verbindungsabschnitten so verbunden ist, dass eine Summe von Luftmengen, die durch ein konvex gerolltes Teil und sein angrenzendes konkav gerolltes Teil, verbunden durch jeden Verbindungsabschnitt, verdrängt wird, zu dem vorbestimmten Wert in vorwärts und rückwärtsgerichtete Schwingungen der konisch geformten Membran versetzt wird. Als eine Folge können die selben Wirkungen der Lautsprecher K 1 bis K 4 erreicht werden.
Basierend auf dieser technischen Idee beinhaltet ein Lautsprecher K 5 außerdem, gemäß einer fünften Ausführungsform, ein Rand-Element 11d, wie in den Fig. 14 und 15 dargestellt, während ein Lautsprecher K 6 gemäß einer sechsten Ausführungsform ein Rand-Element 11e umfasst, wie in den Fig. 16 und 17 dargestellt. Jedes der Rand-Elemente 11d und 11e besteht nur aus einer Vielzahl von konvex gerollten und konkav gerollten Verbindungsabschnitten, die abwechselnd dem Umfang nach angeordnet sind. Wie in Fig. 15 gezeigt, haben die Verbindungsabschnitte des Lautsprechers K 5 jeweils verschiedene Querschnitts-Formen entlang der Linien A-A' bis E-E' von Fig. 14. Wie in Fig. 17 dargestellt, haben die Verbindungsabschnitte des Lautsprechers K 6 jeweils verschiedene Querschnitts- Formen entlang der Linien A-A' bis E-E' von Fig. 16. Somit umfasst das Rand- Element 11d konvex gerollte Verbindungsabschnitte 28 bis 30 und konkav gerollte Verbindungsabschnitte 31 bis 33, während das Rand-Element 11e konvex gerollte Verbindungsabschnitte 36 bis 38 und konkav gerollte Verbindungsabschnitte 39 bis 41 umfasst. Die Verbindungsabschnitte des Rand-Elements 11d des Lautsprechers K 5 können auch mit denen des Rand-Elements 11e des Lautsprechers K 6 verbunden werden.
Außerdem kann das Rand-Element auch durch eine passende Verbindung der Verbindungsabschnitte der Lautsprecher K 1 und K 2 gestaltet werden. Zusätzlich kann das Rand-Element auch durch eine passende Verbindung der Verbindungsabschnitte der Lautsprecher K 3 und K 4 gestaltet werden.
In den Lautsprechern K 1 bis K 6 muss die maximale Breite der Rolle der Verbindungsabschnitte nicht notwendigerweise mit der Breite des Rand-Elements übereinstimmen, durch den Einsatz eines Aufbaus, in welchem ein flacher Teil an einem oder an einander gegenüberliegenden radialen Enden der Rolle der Verbindungsabschnitte verbunden ist.
Die Fig. 18 bis 20 zeigen einen Lautsprecher K 7 gemäß einer siebten Ausführungsform. Der Lautsprecher K 7 umfasst ein Rand-Element 11f. Da andere Konstruktionen des Lautsprechers K 7 mit denen des Lautsprechers K 1 übereinstimmen, wird um der Kürze willen im Folgenden nur das Rand-Element 11f beschrieben. Das Rand-Element 11f umfasst konvex gerollte Teile 43 und 44, konkav gerollte Teile 45 und 46 und zylindrische Luft-Schutzschilder 47, 48, 49 und 50, welche aus Schaumstoff gefertigt sind. Die konvex gerollten Teile 43 und 44 sind mit den konkav gerollten Teilen 45 und 46 durch die Luft-Schutzschilder 47 bis 50 verbunden. Wie in Fig. 20 gezeigt, haben das konvex gerollte Teil 43 und das konkav gerollte Teil 46 Querschnitts-Formen, welche in axialer Richtung des Rand- Elements 11f symmetrisch zueinander sind und durch das Luft-Schutzschild 47 miteinander verbunden sind.
Der Betrieb des Lautsprechers K 7 des oben beschriebenen Aufbaus wird im Folgenden beschrieben. Bei der Anwendung einer elektronischen Eingabe auf die Schwingspule, unter der Voraussetzung, dass die Luft-Schutzschilder 47 bis 50 aus zum Beispiel flexiblen Material, wie beispielsweise Urethan-Gummi, gefertigt sind, dienen die konvex gerollten Teile 43 und 44 und die konkav gerollten Teile 45 und 46 als ein tragendes Element für die konisch geformte Membran 7, ohne die vorwärts- und rückwärtsgerichteten Schwingungen der konisch geformten Membran 7 zu verhindern, während die Luft-Schutzschilder 47 bis 50 akustisch abschirmen, Klang von der Rückseite der konisch geformten Membran 7 hervorbringen. Deshalb ist in vorwärts- und rückwärtsgerichteten Schwingungen der konisch geformten Membran 7 eine Summe von Luftmengen, die durch das konvex gerollte Teil 43 und das konkav gerollte Teil 46, die durch den Verbindungsabschnitt 47 verbunden sind, verdrängt werden, zu einem vorbestimmten Wert von (U 1 + U 2) in der selben Weise festgelegt, wie in dem Lautsprecher K 1.
Fig. 21 zeigt ein Rand-Element 11 g eines Lautsprechers K 8 gemäß einer achten Ausführungsform. In Fig. 21 sind ein konvex gerolltes Teil 51 und ein konkav gerolltes Teil 52 durch ein Luft-Schutzschild 53 miteinander verbunden. Das Luft- Schutzschild 53 ist gestaltet aus einer hohlen hemisphärischen Schicht. Da andere Konstruktionen des Lautsprechers K 8 mit denen des Lautsprechers K 7 übereinstimmen, wird dessen Beschreibung um der Kürze willen verkürzt.
Fig. 22 zeigt einen Lautsprecher K 9 gemäß einer neunten Ausführungsform. Der Lautsprecher K 9 umfasst eine rechteckige Membran 54, ein rechteckiges Rand- Element 11 h mit einer rechteckigen Öffnung, die die Membran 54 und einen Rahmen 63 umgibt. Das rechteckige Rand-Element 11 h umfasst ein Paar sich gegenüberliegender konvex gerollter Teile 55 und 56, ein anderes Paar sich gegenüberliegender konkav gerollter Teile 57 und 58 und Luft-Schutzschilder 59, 60, 61 und 62, die aus Schaumstoff gefertigt sind. Die Luft-Schutzschilder 59 bis 62 sind jeweils an vier Ecken des rechteckigen Rand-Elements 11 h befestigt, um die konvex gerollten Teile 55 und 56 mit den konkav gerollten Teilen 57 und 58 zu verbinden. Deshalb wirkt das Rand-Element 11 h als ein tragendes Element für die Membran 54, ohne die vorwärts- und rückwärtsgerichteten Schwingungen der Membran 54 zu verhindern. Für die vorwärts- und rückwärtsgerichteten Schwingungen der Membran 54 wird eine Summe von Luftmengen verdrängt durch, zum Beispiel, das konvex gerollte Teil 55 und das konkav gerollte Teil 57, welche durch den Verbindungsabschnitt 59 miteinander verbunden sind, zu einem vorbestimmten Wert von (U 1 + U 2) in der selben Weise festgelegt, wie in dem Lautsprecher K 1.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 23 ein Lautsprechersystem K 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschreiben. Das Lautsprechersystem K 10 umfasst erste und zweite Lautsprecher-Einheiten 64 und 65, eine Lautsprechereinheit 68 für den Klang in mittlerer und hoher Tonstärke und ein Gehäuse 69, an welchem die ersten und zweiten Lautsprechereinheiten 64 und 65 und der Lautsprecher 68 befestigt sind. Die erste Lautsprechereinheit 64 ist mit einem konvex gerollten Rand-Element 66 ausgestattet, während die zweite Lautsprechereinheit 65 mit einem konkav gerollten Rand-Element 67 ausgestattet ist. Die ersten und zweiten Lautsprechereinheiten 64 und 65 sind jeweils an einander gegenüberliegenden Endteilen des Gehäuses 69 befestigt, während der Lautsprecher 68 an einem im wesentlichen zentralen Punkt des Gehäuses 69 angeordnet ist, so dass er zwischen den ersten und zweiten Lautsprechereinheiten 64 und 65 eingefügt ist. Da andere Konstruktionen der ersten und zweiten Lautsprechereinheiten 64 und 65 mit denen des Lautsprechers K 1 übereinstimmen, wird deren Beschreibung um der Kürze willen verkürzt.
Das Lautsprechersystem K 10 des oben beschrieben Aufbaus wird folgendermaßen betrieben. Wenn die konisch geformte Membran 7 von jedem der ersten und zweiten Lautsprechereinheiten 64 und 65 unter Anwendung eines identischen elektrischen Signals auf die Schwingspule 5 von jedem der ersten und zweiten Lautsprechereinheiten 64 und 65 in vorwärtsgerichtete Schwingungen versetzt wird, nimmt das konvex gerollte Rand-Element 66 der ersten Lautsprechereinheit 64 den vorwärtsgerichteten Schwingungszustand B des gerollten Rand-Elements 9 des herkömmlichen Lautsprechers von Fig. 25 an und verdrängt somit die Luftmenge U 1. Auf der anderen Seite nimmt das konkav geformte Rand-Element 67 der zweiten Lautsprechereinheit 65 einen vorwärtsgerichteten Schwingungszustand an, der durch das Umkehren eines rückwärtsgerichteten Schwingungszustandes C von Fig. 25 in einen vorwärtsgerichteten Schwingungszustand erreicht wird und somit wird eine Luftmenge U 2 verdrängt.
Dann, wenn die konisch geformte Membran 7 durch Schwingungen in eine Rückwärtsbewegung versetzt wurde, nimmt das konvex gerollte Rand-Element 66 der ersten Lautsprechereinheit 64 den rückwärtsgerichteten Schwingungszustand C von Fig. 25 an und somit verdrängt es eine Luftmenge U 2. Inzwischen nimmt das konkav gerollte Rand-Element 67 der zweiten Lautsprechereinheit 65 einen rückwärtsgerichteten Schwingungszustand an, welcher durch das Umkehren des vorwärtsgerichteten Schwingungszustandes B in einen rückwärtsgerichteten Schwingungszustand erreicht wird und somit verdrängt es eine Luftmenge U 1. In vorwärts- und rückwärtsgerichteten Schwingungen der konisch geformten Membran 7 wird nämlich eine Summe von Luftmengen, die durch das konvex gerollte Rand-Element 66 der ersten Lautsprechereinheit 64 und das konkav gerollte Rand-Element 67 der zweiten Lautsprechereinheit 65 verdrängt wird, zu jeder Zeit zu einen vorbestimmten Wert von (U 1 + U 2) festgelegt.
Schließlich wird unter Bezugnahme auf Fig. 24 ein Lautsprechersystem K 11 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das Lautsprechersystem K 11 umfasst eine erste Lautsprechereinheit 70, die an einem ersten Gehäuse 71 befestigt ist und eine zweite Lautsprechereinheit 72, die an einem zweiten Gehäuse 73 befestigt ist. Die erste Lautsprechereinheit 70 ist mit einem konvex gerollten Rand-Element 76 ausgestattet, während die zweite Lautsprechereinheit 72 mit einem konkav gerollten Rand-Element 77 ausgestattet ist. Das Lautsprechersystem K 11 unterscheidet sich von dem Lautsprechersystem K 10 dadurch, dass die ersten und zweiten Lautsprechereinheiten 64 und 65 des Lautsprechsystems K 10 integral mit dem Gehäuse 69 befestigt sind, während die ersten und zweiten Lautsprechereinheiten 70 und 72 des Lautsprechsystems K 11 jeweils einzeln in den ersten und zweiten Gehäusen 71 und 73 befestigt sind. Da andere Konstruktionen des Lautsprechersystems K 11 mit denen des Lautsprechersystems K 10 übereinstimmen, wird dessen Beschreibung um der Kürze willen verkürzt.
Wenn ein elektrisches Signal an die ersten und zweiten Lautsprechereinheiten 70 und 72 angelegt wird, wird das Lautsprechersystem K 11 in der selben Weise wie das Lautsprechersystem K 10 betrieben. Bei vorwärts- und rückwärtsgerichteten Schwingungen der konisch geformten Membran 7 wird daher eine Summe von Luftmengen, die durch das konvex gerollte Rand-Element 76 der ersten Lautsprechereinheit 70 und das konkav gerollte Rand-Element 77 der zweiten Lautsprechereinheit 72 verdrängt wird, zu einem vorbestimmten Wert von (U 1 + U 2) zu jeder Zeit festgelegt.
Da in dem Lautsprechersystem K 11 die ersten und zweiten Gehäuse 71 und 73 einzeln miteinander verbunden sind, kann der Freiheitsgrad bei der Anordnung des Systems vergrößert werden. Auch wenn nicht im Einzelnen gezeigt, kann das Lautsprechersystem K 11 auch mit einem Lautsprechersystem für den Klang von mittlerer und hoher Tonstärke ausgestattet werden, so dass die ersten und zweiten Lautsprechereinheiten 70 und 72 für den Klang von niedrigen Tonstärken genutzt werden.
In den Lautsprechersystemen K 10 und K 11 werden zwei Lautsprechereinheiten eingesetzt. Eine beliebige gerade Anzahl von zum Beispiel vier oder sechs Lautsprechereinheiten können auch eingesetzt werden, so dass eine Summe von Luftmengen, die durch die konvex gerollten Rand-Elemente und die konkav gerollten Rand-Elemente verdrängt wird, zu einem vorbestimmten Wert festgelegt wird.

Claims

1. Lautsprecher-System (K10; K11), welches mindestens eine erste Lautsprecher-Einheit (64; 70) und mindestens eine zweite Lautsprecher-Einheit (65; 72) beinhaltet, wobei die Anzahlen erster und zweiter Lautsprecher-Einheiten übereinstimmen, und beide Lautsprecher-Einheiten den Klang in einem identischen Frequenzband wiedergeben; und wobei jedes der Lautsprecher-Einheiten (64, 65; 70, 72) einen Rahmen (10), eine Membran (7) und ein Rand-Element (66, 67; 76, 77) aufweist, welches die Membran am Rahmen hält; dadurch gekennzeichnet, dass das Rand-Element (66; 76) jedes der ersten Lautsprecher-Einheiten (64; 70) in der peripheren Richtung des Rand-Elements (66; 76) eine erste Querschnitts-Form haben, und die Rand-Elemente (67; 77) jedes der beiden zweiten Lautsprecher- Einheiten (65; 72) in peripherer Richtung des Rand-Elements (67; 77) eine zweite Querschnitts-Form haben; wobei sich die erste und die zweite Querschnittsform voneinander unterscheiden und symmetrisch in Bezug zueinander sind, wodurch bei Anwendung eines identischen elektrischen Signals die Unterschiede zwischen den Luft-Mengen, welche durch die Rand-Elemente (66, 67; 76, 77) verdrängt werden, in vorwärts- und rückwärtsgerichteten Schwingungen der Membran (7) vermindert werden.

2. Lautsprecher-System (K10; K11) nach Anspruch 1, wobei die Rand- Elemente (66; 76) der ersten Lautsprecher-Einheiten (64; 70) konvex gerollt und die Rand-Elemente (67; 77) der zweiten Lautsprecher-Einheiten (65; 72) konkav gerollt sind.

3. Lautsprecher-System (K10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ersten und zweiten Lautsprecher-Einheiten (64, 65) auf einem einzelnen Gehäuse (69) befestigt sind.

4. Lautsprecher-System (K11) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die ersten und zweiten Lautsprecher-Einheiten (70, 72) jeweils auf einem ersten und zweiten Gehäuse (71, 73) befestigt sind.