[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen elektroakustischen Wandler mit einer Membran,
die parallel zu einer Wandlerachse schwingungsfähig ausgebildet ist, und mit einer
Trennwand, die der Membranhinterseite gegenüberliegt und im wesentlichen quer zur
Wandlerachse verläuft und in der mindestens eine sie durchsetzende Trennwandöffnung
zur Bildung einer Verbindung zwischen einem zwischen der Membran und der einen Seite
der Trennwand liegenden ersten Raum und einem an der anderen Seite der Trennwand liegenden
zweiten Raum vorgesehen ist und die einen zentralen Durchgang in ihr umgibt, der dem
ersten Raum angehört, und mit einer Maskenwand, die an eine der beiden Seiten der
Trennwand angrenzend angeordnet ist und in der mindestens eine sie durchsetzende Maskenwandöffnung
zur Bildung einer Verbindung zwischen den beiden Räumen vorgesehen ist und die mittels
einer in Umfangsrichtung in sich geschlossenen akustisch dichten Verbindung, die in
radialen Richtungen außerhalb der Öffnungen in den beiden Wänden liegt, mit der Trennwand
mechanisch fest verbunden ist, wobei in der einen Wand von den beiden Wänden zumindest
eine eine deine Querschnittsfläche von höchstens 0,2 mm² aufweisende Öffnung vorgesehen
ist und eine in der anderen Wand vorgesehene Öffnung mit einer größeren Querschnittsfläche
sich mit mindestens einer eine kleine Querschnittsfläche aufweisenden Öffnung in der
einen Wand zur Bildung mindestens einer Verbindung mit einer deinen akustisch wirksamen
Querschnittsfläche zwischen den beiden Räumen in Richtung der Wandlerachse überdeckt.
[0002] Ein solcher bei der Anmelderin bekannter elektroakustischer Wandler gemäß der vorstehend
im ersten Absatz angeführten Gattung hat sich als Ergebnis einer bei der Anmelderin
durchgeführten Entwicklung eines neuen elektroakustischen Wandlers ergeben und ist
in den beiden angemeldeten Europäischen Patentanmeldungen ........(PHO 93-505) und
........(PHO 93-506) beschrieben beiden mit Prioritätsdatum 26 Februar 1993 deren
Offenbarungsgehalt hiermit durch diesen Hinweis auf dieselben als hier mitaufgenommen
gilt (herewith incorporated by reference).
[0003] Bei dem bei der Anmelderin bekannten Wandler sind die Trennwand und die Maskenwand
mit einer in einem peripheren Bereich der Maskenwand liegenden Klebeverbindung mechanisch
fest und akustisch dicht miteinander verbunden. Die Klebeverbindung ist hiebei nur
sehr dünn ausgebildet, so daß die beiden aneinander angrenzenden Wände, also die Trennwand
und die Maskenwand des Wandlers, praktisch unmittelbar aneinander anliegen. Die Maskenwand
ist dabei durch einen Flansch eines Topfes eines Magnetsystems des Wandlers gebildet,
welcher Topf den durch den zentralen Durchgang in der Trennwand hindurchreichenden
ersten Raum des Wandlers im Bereich der Wandlerhinterseite vollkommen dicht abschließt,
so daß der teilweise zwischen der Membran und der einen Seite der Trennwand liegende
erste Raum und der an der anderen Seite der Trennwand liegende zweite Raum des bekannten
Wandlers nur über die akustisch wirksamen, durch die sich überdeckenden Öffnungen
in der Trennwand und der Maskenwand gebildeten Verbindungen miteinander verbunden,
sonst aber akustisch vollkommen voneinander getrennt sind. Hiebei bilden die beiden
Räume je einen akustischen Kondensator und bildet jede durch zwei sich überdeckende
Öffnungen in den beiden Wänden gebildete akustisch wirksame Verbindung eine akustische
Indukuvität und einen zu dieser Induktivität in Serie liegenden akustischen Widerstand,
wobei von jeder Verbindung die Öffnung mit der kleineren Querschnittsfläche der wesentliche,
die Größe der Induktivität und die Größe des Serien-Widerstandes bestimmende Teil
der Verbindung ist. Die Größe des SerienWiderstandes ist dabei durch die Querschnittsfläche
und auch durch die in Richtung der Wandlerachse verlaufende Länge einer Öffnung mit
der kleineren Querschnittsfläche bestimmt. Die Länge einer solchen Öffnung ist aber
aus Herstellbarkeitsgründen relativ begrenzt, so daß insgesamt nur ein relativ kleiner
Widerstandswert eines solchen akustischen Serien-Widerstandes erhalten wird. Die beiden
Räume in Kombination mit den akustisch wirksamen Verbindungen zwischen den beiden
Räumen bilden zwei sogenannte Helmholtz-Resonatoren, deren Resonanzverhalten und damit
deren Resonanzüberhöhungen durch die Kapazitätswerte der durch die Räume gebildeten
akustischen Kondensatoren und durch die Induktivitäswerte und die Widerstandswerte
der durch die Verbindungen gebildeten akustischen Induktivitäten und zu letzteren
in Serie liegenden Widerstände bestimmt sind. Bei dem bei der Anmelderin kannten Wandler
hat sich nun gezeigt, daß als Folge der mit den Öffnungen mit einer kleinen Querschnittsfläche
erzielbaren nur relativ kleinen Widerstandswerte der akustischen Serien-Widerstände
die Helmholtz-Resonatoren eine relativ hohe Güte aufweisen und daher die Resonatoren
nur wenig bedämpft sind, so daß ihre Resonanzüberhöhungen relativ stark ausgeprägt
sind, was zu einem welligen Frequenzgang des Wandlers führt.
[0004] Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, die vorstehend angeführten Schwierigkeiten
zu beseitigen und einen elektroakustischen Wandler der eingangs im ersten Absatz angeführten
Gattung mit einfachen Mitteln wirkungsvoll zu verbessern, um einen Wandler mit einem
möglichst glatten Frequenzgang zu erhalten. Hiefür ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß jede eine kleine Querschnittsfläche aufweisende Öffnung in einer Wand von den
beiden Wänden zwischen zwei zwischen den beiden Wänden vorgesehenen, von dem zentralen
Durchgang in der Trennwand im wesentlichen je denselben Abstand aufweisenden Distanzteilen
liegt und daß je zwei Distanzteile zusammen mit den beiden Wänden einen zwischen den
beiden Wänden liegenden, kanalartigen Spalt ringsum begrenzen, der zu dem Durchgang
in der Trennwand führt und einen akustischen Widerstand bildet. Durch diese erfindungsgemäßen
Maßnahmen ist auf besonders einfache Weise zu jeder eine kleine Querschnittsfläche
aufweisenden Öffnung ein sogenannter akustischer NebenwegWiderstand (by-pass resistor)
realisiert, der parallel zu der durch eine Öffnung mit kleiner Querschnittsfläche
gebildeten akustischen Impedanz wirksam ist, so daß im Bereich jeder Öffnung mit kleiner
Querschnittsfläche eine insgesamt kleinere akustische Impedanz erhalten ist. Dadurch
wird aber vorteilhafterweise eine verringerte Güte und daher eine stärkere Bedämpfung
der mit Hilfe der beiden Räume des Wandlers gebildeten Helmholtz-Resonatoren erreicht,
was sich in einem guten glatten Frequenzgang des Wandlers niederschlägt. Hiebei ist
als besonders vorteilhaft zu erwähnen, daß bei einem erfindungsgemäßen Wandler jeder
akustisch wirksame kanalartige Spalt von den beiden zwischen den beiden Wänden liegenden
Distanzteilen und den beiden Wänden ringsum begrenzt ist und eine relativ exakt definierte
Länge bis zu dem Durchgang in der Trennwand aufweist, was hinsichtlich einer besonders
genauen Festlegung des Widerstandswertes des durch einen solchen Spalt bestimmten
akustischen Nebenweg-Widerstandes vorteilhaft ist.
[0005] Es kann erwähnt werden, daß es beispielsweise aus der US-PS 4 027 116 bekannt ist,
bei einem Wandler mit einer mit Öffnungen versehenen Trennwand und mit einer an diese
Trennwand angrenzend angeordneten, ebenfalls mit Öffnungen versehenen Maskenwand die
beiden Wände mit Abstand voneinander anzuordnen und in dem zwischen den beiden Wänden
liegenden Raum eine akustische Dämpfüngseinrichtung in Form von einem Filzring vorzusehen,
der einen zusätzlichen akustischen Widerstand im Bereich jeder durch zwei sich überdeckende
Öffnungen gebildeten Verbindung zwischen zwei durch die Trennwand und die Maskenwand
voneinander getrennten Räumen des Wandlers bildet. Solche mit Filzmaterial gebildete
zusätzliche akustische Widerstände sind aber hinsichtlich der Größe ihres Widerstandswertes
schwierig zu beherrschen, weil diese Größe relativ stark abhängig von der Zusammensetzung,
der Dichte und der Faserbeschaffenheit des Filzmaterials, von der Feuchtigkeit des
Filzmaterials und von der Umgebungstemperatur des Filzmaterials ist. Demgegenüber
ist der Widerstandswert eines auf erfindungsgemäße Weise durch einen kanalartigen
Spalt gebildeten zusätzlichen akustischen Nebenweg-Widerstandes, dessen Spalthöhe
durch genau bemeßbare Distanzteile und dessen Spaltlänge ebenso genau bestimmt ist,
in seiner Größe sehr genau festlegbar, weil seine Größe durch die genau beherrschbaren
Spaltdimensionen festgelegt ist.
[0006] Die Distanzteile können durch radial nach innen abstehende Distanzfahnen eines zwischen
die Trennwand und die Maskenwand einlegbaren separaten Distanzringes gebildet sein.
Als besonders vorteilhaft hat sich aber erwiesen, wenn jeder Distanzteil mit einer
Wand von den beiden Wänden einstückig ausgebildet ist. Dies ist hinsichtlich einer
konstruktiv besonders einfachen Ausbildung vorteilhaft.
[0007] Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn jeder Distanzteil in Richtung der
Wandlerachse eine Höhe zwischen 20 µm und 50 µm aufweist. Bei Untersuchungen hat sich
ergeben, daß mit einer solchen Ausbildung besonders gute Ergebnisse erzielt werden.
[0008] Als sehr vorteilhaft hat sich auch erwiesen, wenn von den Öffnungen mit unterschiedlichen
Querschnittsflächen jede Öffnung mit einer kleineren Querschnittsfläche einen kreisförmigen
Querschnitt aufweist und der Durchmesser jeder solchen Öffnung mit einem kreisförmigen
Querschnitt in ihrem akustisch wirksamen Querschnittsbereich kleiner als 0,3 mm ist.
Solche Öffnungen bzw. Löcher mit kleinem Durchmesser sind sehr genau unter Einhaltung
von vorgegebenen Abmessungen mit sehr geringen Toleranzen herstellbar, so daß mit
solchen Offnungen genau festgelegte, durch das Verhältnis aus akustisch wirksamer
Querschnittsfläche und Lange der Öffnung bestimmte akustische Induktivitätswerte und
Widerstandswerte und damit genau definierte Einflüsse der mit Hilfe der Öffnungen
gebildeten Verbindungen zwischen den beiden Räumen des Wandlers auf das akustische
Verhalten des Wandlers erzielt werden.
[0009] Als besonders vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn der Durchmesser jeder solchen Öffnung
mit einem kreisförmigen Querschnitt in ihrem akustisch wirksamen Querschnittsbereich
gleich 0,2 mm ist. Bei Untersuchungen hat sich ergeben, daß mit einer solchen Ausbildung
besonders gute Ergebnisse erzielt werden.
[0010] Weiters hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn jede solche Öffnung mit
einem kreisförmigen Querschnitt in ihrer axialen Richtung eine konische Ausbildung
aufweist. Dies ist im Hinblick auf eine genau definierte Festlegung der akustisch
wirksamen Querschnittsfläche einer solchen Öffnung vorteilhaft, die auf den Bereich
des kleinsten Durchmessers der Öffnung konzentriert ist. Weiters ist dies im Hinblick
auf eine gute Herstellbarkeit einer solchen Öffnung in einem Kunststoffteil vorteilhaft,
und zwar wegen der leichten Entformbarkeit.
[0011] Die Erfindung wird im folgenden anhand von einem in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiel näher beschrieben, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt
sein soll. Die Fig. 1 zeigt in einem Querschnitt gemäß der Linie I-I in Fig. 2 in
einem gegenüber der natürlichen Größe größeren Maßstab in etwas schematisierter Weise
einen elektrodynamischen Wandler gemaß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, der
als Hör- bzw. Sprechkapsel für Telefonieanwendungen ausgebildet ist und der eine Trennwand
mit Öffnungen und eine Maskenwand mit Öffnungen aufweist, zwischen denen mit Hilfe
von Distanzteilen gebildete, akustische NebenwegWiderstände bildende kanalartige Spalte
vorgesehen sind. Die Fig. 2 zeigt in einem Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1
den Wandler gemäß Fig. 1. Die Fig. 3 zeigt in einem Querschnitt in einem gegenüber
der Fig. 1 größeren Maßstab ein Detail von dem Wandler gemaß den Figuren 1 und 2,
der in seiner Trennwand konisch ausgebildete Trennwandöffnungen aufweist.
[0012] In den Figuren 1 und 2 ist ein elektrodynamischer Wandler 1 dargestellt, der als
Hör- bzw. Sprechkapsel ausgebildet ist. Der Wandler 1 weist eine im wesentlichen kreisringförmige
bzw. hohlzylindrisch ausgebildete Halteeinrichtung 2 auf. Die Halteeinrichtung 2 weist
eine kreisringförmige Außenwand 3 auf, die in ihrem einer Vorderseite des Wandlers
1 zugewandten Bereich mit einer Abstutung 4 versehen ist. Die Abstuffing 4 bildet
eine Haltezone, an der eine Membran 5 des Wandlers 1 mittels einer Klebeverbindung
befestigt ist. Die Membran 5 weist einen zentralen Bereich 6 auf, der häufig auch
als Dom bezeichnet wird. Weiters weist die Membran 5 einen peripheren Randbereich
7 auf, in dem hyperbolisch verlaufende Sicken vorgesehen sind, was in Fig. 1 aber
nicht erkennbar ist. Mit dem freien Ende 8 des Randbereiches 7 ist die Membran 5 an
der Abstufung 4 der Halteeinrichtung 2 durch Kleben befestigt. Die Membran 5 ist parallel
zu einer Wandlerachse 9 hin- und hergehend schwingungsfähig ausgebildet und sie strahlt
an der Membranvorderseite 10 im Betrieb hörbare Nutzschwingungen ab.
[0013] Im Übergangsbereich 11 zwischen dem Mittenbereich 6 und dem Randbereich 7 der Membran
5 ist mit der Membran 5 eine Schwingspule 12 mittels einer Klebeverbindung verbunden.
Die Schwingspule 12 ragt hiebei mit ihrem von der Membranhinterseite 13 abgewandten
Bereich 14 in einen Luftspalt 15 eines Magnetsystems 16 des Wandlers 1. Das Magnetsystem
16 weist einen Magneten 17 und eine Polplatte 18 sowie einen Topf 19 auf, der häufig
auch als Außentopf bezeichnet wird. Zwischen der umfangsseitigen Begrenzungsfläche
20 der Polplatte 18 und dem Endbereich 21 des hohlzylindrischen Topfteiles 22, der
durch den Bodenteil 23 des Topfes 19 abgeschlossen ist, liegt der Luftspalt 15, in
dem sich der Bereich 14 der Schwingspule 12 befindet.
[0014] Bei dem vorliegenden Wandler 1 weist die Halteeinrichtung 2 eine von der Außenwand
3 in radialen Richtungen nach innen zu abstehende, im wesentlichen kreisringförmige
Trennwand 24 auf, die hiebei der Membranhinterseite 13 der Membran 5 gegenüberliegt
und quer zur Wandlerachse 9 verläuft. Die Trennwand 24 ist mit vier gleichmäßig je
um 90° zueinander winkelversetzt angeordneten, die Trennwand 24 durchsetzenden, im
wesentlichen eine schlitzförmige und relativ große Querschnittsfläche aufweisenden
Trennwandöffnungen 25,26,27 und 28 versehen. Weiters ist die Trennwand 24 mit vier
je um 90° zueinander winkelversetzt und je um 45° zu den schlitzförmigen Trennwandöffnungen
25,26,27 und 28 winkelversetzt angeordneten, ebenfalls die Trennwand 24 durchsetzenden,
eine kreisförmige und relativ Kleine Querschnittsfläche von etwa 0,1 mm² aufweisenden
Trennwandöffnungen 29,30, 31 und 32 versehen. Die Trennwandöffnungen 25,26,27,28 bzw.
29,30,31,32 sind zur Bildung von akustisch wirksamen Verbindungen zwischen einem zwischen
der Membran 5 und der einen Seite 33 der Trennwand 24 liegenden ersten Raum 34 und
einem an der anderen Seite 35 der Trennwand 24 liegenden zweiten Raum 36 vorgesehen.
Bei dem als Kapsel ausgebildeten elektrodynamischen Wandler 1 gemäß den Figuren 1
und 2 ist der zweite Raum 36 im Bereich der Hinterseite des Wandlers 1 abgeschlossen,
worauf nachfolgend noch eingegangen ist. Beispielsweise können die schlitzförmigen
Trennwandöffnungen 25,26,27 und 28 eine Länge von etwa 6 mm aufweisen. Als günstig
hat sich erwiesen, wenn die kreisförmigen Trennwandöffnungen 29,30,31 und 32 mit einer
kleineren Querschnittsfläche einen Durchmesser von kleiner als 0,3 mm und vorzugsweise
von 0,2 mm aufweisen. Die kreisförmigen Trennwandöffnungen können aber auch einen
Durchmesser von beispielsweise nur 50 oder 40 µm aufweisen. Beim vorliegenden Wandler
1 gemaß den Figuren 1 und 2 weisen die kreisförmigen Trennwandöffnungen 29,30,31 und
32 in ihrer axialen Richtung eine konische Ausbildung auf, wie dies aus Fig. 3 für
die Trennwandöffung 30 ersichtlich ist. Die kreisringförmige Trennwand 24 umgibt einen
in ihr vorgesehenen zentralen Durchgang 37, der dem ersten Raum 34 angehört.
[0015] Der Wandler 1 weist weiters eine an die Seite 35 der Trennwand 24 angrenzend angeordnete
und hiebei mit nachfolgend noch beschriebenen Mitteln in einem geringen Abstand von
der Trennwand 24 gehaltene Maskenwand 38 auf. Die Maskenwand 38 ist mit vier je um
90° zueinander winkelversetzt angeordneten, die Maskenwand 38 durchsetzenden, eine
schlitzförmige und relativ große Querschnittsfläche aufweisenden Maskenwandöffnungen
39,40,41 und 42 versehen, die zur Bildung der akustisch wirksamen Verbindungen zwischen
den beiden Räumen 34 und 36 vorgesehen sind. Beispielsweise können die schlitzförmigen
Maskenwandöffnungen 39,40,41 und 42 eine Länge von etwa 5 mm und eine Breite von etwa
2,2 mm aufweisen.
[0016] Zum Erzielen von unterschiedlich großen akustisch wirksamen Querschnittsflächen der
akustisch wirksamen Verbindungen zwischen den beiden Räumen 34 und 36, die durch die
in Richtung der Wandlerachse 9 zur Überdeckung bringbaren Wandöffnungen 25,26,27,28
bzw. 29,30,31,32 und 39,40,41,42 in der Trennwand 24 und in der Maskenwand 38 gebildet
sind, sind die Trennwand 24 und die Maskenwand 38 in zwei bezüglich der Wandlerachse
9 zueinander verdrehte Relativlagen bringbar und darin festhaltbar. Bei dem als Kapsel
ausgebildeten Wandler 1 gemäß den Figuren 1 und 2 sind die Trennwand 24 und die Maskenwand
38 in eine solche Relativlage zueinander gebracht und darin festgehalten, daß sich
die kreisförmigen Trennwandöffnungen 29,30,31 und 32 mit einer kleinen Querschnittsfläche
mit den schlitzförmigen Maskenwandöffnungen 39,40,41 und 42 mit einer größeren Querschnittsfläche
überdecken. Auf diese Weise ist im Bereich von jeweils zwei sich überdeckenden Öffnungen
eine kleine akustisch wirksame Querschnittsfläche der jeweiligen Verbindung zwischen
den beiden Räumen 34 und 36 erzielt, die durch die Querschnittsfläche der kreisförmigen
Trennwandöffnungen 29,30,31 und 32 exakt festgelegt ist und die für die Realisierung
eines als Kapsel ausgebildeten Wandlers und der für eine solche Kapsel gewünschten
Frequenzchartkteristik erforderlich ist.
[0017] Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, weist bei dem Wandler 1 der Topf 19
des Magnetsystems 16 einen quer zur Wandlerachse 9 verlaufenden Flansch 38 auf, mit
dem der Topf 19 zur Befestigung des gesamten Magnetsystems 16 an der Trennwand 24
festgeklebt ist, und zwar entlang einer in Umfangsrichtung in sich geschlossenen,
im wesentlichen kreisringförmigen, im äußeren Bereich des Flansches 38 befindlichen
Klebeverbindung 43, deren innere Begrenzung 44 in Fig. 2 mit einer strichpunktierten
Linie schematisch angedeutet ist. Eine solche Klebeverbindung 43 weist in der Praxis
selbstverständlich eine Begrenzung 44 auf, die keinen solchen exakt kreisförmigen
Verlauf hat. Der mit seinem Flansch 38 über die Klebeverbindung 43 an der Trennwand
24 befestigte Topf 19 dient bei dem Wandler 1 zusätzlich auch noch zum akustischen
Abschließen des sich über den zentralen Durchgang 37 in der Trennwand 24 erstreckenden
ersten Raumes 34 des Wandlers 1.
[0018] Der Flansch 38 des Topfes 19 des Magnetsystems 16 bildet nicht nur einen Befestigungsteil
zum Befestigen des Magnetsystems 16 an der Halteeinrichtung 2, sondern auf besonders
einfache und sehr vorteilhafte Weise zusätzlich auch noch die Maskenwand 38 des Wandlers
1. Auf diese Weise ist erreicht, daß die Maskenwand 38 des Wandlers 1 nicht durch
einen separaten Bauteil, sondern durch einen Bestandteil eines ohnehin vorhandenen
Bauteiles des Wandlers 1, nämlich durch den Flansch 38 des Topfes 19 des Magnetsystems
16 des Wandlers 1, gebildet ist. Dies ist hinsichtlich niedriger Bauteilkosten und
insbesondere hinsichtlich von möglichst wenigen Montageschritten und möglichst geringen
Montagekosten von Vorteil. Möglichst geringe Montageschritte und Montagekosten sind
bei einer Massenproduktion eines solchen elektrodynamischen Wandlers 1 von großer
Bedeutung, weil dadurch mit einer einfacher aufgebauten Montagestraße das Auslangen
gefunden wird. Auch werden durch die als Flansch des Topfes ausgebildete Maskenwand
keine additionellen Toleranzeinflüsse verursacht, was hinsichtlich einer guten Reproduzierbarkeit
des akustischen Verhaltens des Wandlers 1 vorteilhaft ist.
[0019] Wie bereits vorstehend erwähnt, ist bei dem als Hör- bzw. Sprechkapsel für Telekommunikationsanwendungen,
insbesondere Telefonieanwendungen, ausgebildeten Wandler 1 gemaß den Figuren 1 und
2 der zweite Raum 36 an der anderen Seite 35 der Trennwand 24 abgeschlossen ausgebildet.
Zum Abschließen des zweiten Raumes 36 ist hiefür ein Abschlußteil 45 vorgesehen, der
plattenförmig ausgebildet ist. Der Abschlußteil 45 ist mit einem Durchbruch 46 versehen,
der im vorliegenden Fall einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und mit dem der
Abschlußteil 45 mit akustisch dichter Fassung auf die Außenumfangsfläche 47 des Topfes
19 des Magnetsystems 16 aufgesetzt ist. Der Abschlußteil 45 weist einen den Durchbruch
46 umgebenden Randbereich 48 auf, mit dem der Abschlußteil 45 mit der Außenwand 3
der Halteeinrichtung 2 akustisch dicht und mechanisch fest verbunden ist. Die Halteeinrichtung
2 bzw. deren Außenwand 3 bildet somit beim vorliegenden Wandler 1 einen Raumbegrenzungsteil
zum Begrenzen des zweiten Raumes 36. Die Halteeinrichtung 2 und der Abschlußteil 45
bestehen hiebei aus demselben Kunststoffmaterial und sind durch eine Ultraschallschweißverbindung
mechanisch fest miteinander verbunden. Im Bereich des Durchbruches 46 ist der Abschlußteil
45 auf besonders einfache Weise nur mittels mechanischer Preßpassung mit dem Topf
19 des Magnetsystems 16 an dessen Außenumfangsfläche 47 verbunden.
[0020] Bei dem Wandler 1 gemäß den Figuren 1 und 2 sind die Trennwand 24 und die Maskenwand
38 auch in eine andere Relativlage zueinander bringbar und darin festhaltbar als dies
in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist. Bei dem Wandler 1 gemäß den Figuren 1 und
2 können die Trennwand 24 und die Maskenwand 38, also der Flansch 38 des Topfes 19
des Magnetsystems 16, in eine Relativlage zueinander gebracht und darin festgehalten
werden, bei der sich die schlitzförmigen Trennwandöffnungen 25,26,27 und 28 mit den
schlitzförmigen Maskenwandöffnungen 39,40,41 und 42 überdecken. Auf diese Weise ist
im Bereich von jeweils zwei sich überdeckenden Öffnungen eine große akustisch wirksame
Querschnittsfläche der jeweiligen akustisch wirksamen Verbindung zwischen den beiden
Räumen 34 und 36 erzielt, die durch die Querschnittsfläche der Maskenwandöffnungen
39,40,41 und 42 exakt festgelegt ist und die für die Realisierung eines als Lautsprecher
ausgebildeten Wandlers und der für einen solchen Lautsprecher gewünschten Frequenzcharakteristik
erforderlich ist. Bei einer Ausbildung eines solchen Wandlers 1 als Lautsprecher ist
aber dann der zweite Raum 36 offen ausgebildet, was durch Weglassen des Abschlußteiles
45 erreicht wird.
[0021] Bei dem erfindungsgemäßen Wandler 1 gemäß den Figuren und 2 ist auf besonders einfache
Weise erreicht, daß der Abschlußteil 45 des Wandlers 1 bezüglich der Wandlerachse
9 innerhalb des axialen Niveaubereiches des Magnetsystems 16 des Wandlers 1 liegt,
also in Richtung der Wandlerachse 9 keinen zusätzlichen Raumbedarf in Anspruch nimmt.
Auf diese Weise ist eine besonders geringe Bauhöhe des Wandlers 1 in Richtung von
dessen Wandlerachse 9 erreicht, so daß sich ein solcher Wandler 1 auch zum Einbau
in besonders flach ausgebildete Telekommunikationsgeräte eignet.
[0022] Bei dem erfindungsgemäßen Wandler 1 gemäß den Figuren 1,2 und 3 liegt - in Richtung
der Wandlerachse 9 gesehen - jede eine kleine Querschnittsfläche aufweisende Trennwandöffnung
29,30,31,32 in der Trennwand 24 zwischen zwei zwischen der Trennwand 24 und der Maskenwand
38 vorgesehenen, von dem zentralen Durchgang 37 in der Trennwand 24 im wesentlichen
je denselben Abstand aufweisenden Distanzteilen 49,50 bzw. 51,52 bzw. 53,54 bzw. 55,56,
die die Trennwand 24 und die Maskenwand 38 in einem geringen Abstand voneinander halten.
Je zwei Distanzteile 49,50 bzw. 51,52 bzw. 53,54 bzw. 55,56 begrenzen einen zwischen
der Trennwand 24 und der Maskenwand 38 liegenden, ringsum begrenzten, zu dem Durchgang
37 in der Trennwand 24 führenden, einen akustischen Widerstand bildenden kanalartigen
Spalt 57,58,59, 60. Jeder der Distanzteile 49,50,51,52,53,54,55,56 ist mit der Trennwand
24 einstückig ausgebildet. Die Distanzteile werden bei der Herstellung der Halteeinrichtung
2, von der die Trennwand 24 einen integralen Bestandteil bildet, auf einfache Weise
und praktisch ohne zusätzliche Maßnahmen erhalten, nämlich bei dem zur Herstellung
der Halteeinrichtung 2 stattfindenden Spritzgußvorgang. Jeder der Distanzteile 49
bis 56 weist bei dem vorliegenden Wandler 1 gemaß den Figuren 1 bis 3 in Richtung
der Wandlerachse 9 eine Höhe von etwa 50 µm auf. Es sei erwähnt, daß in Fig. 3 die
Höhe des Distanzteiles 58 größer dargestellt ist, als dies in Relation zu den anderen
dargestellten Teilen seiner tatsächlichen natürlichen Größe entspricht, um die Deutlichkeit
der Zeichnung zu erhöhen. In Draufsicht auf die Distanzteile 49 bis 56 in Richtung
der Wandlerachse 9 weisen die Distanzteile 49 bis 56 einen rechteckigen Querschnitt
auf. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, liegen die Distanzteile 49 bis 56 je im Bereich
eines Endes einer schlitzförmigen Maskenwandöffnung 39,40,41,42, was dahingehend vorteilhaft
ist, daß auf diese Weise die Distanzteile 49 bis 56 zusätzlich Barrieren für den Kleber
bilden, mit dem die Maskenwand 38 mit der Trennwand 24 entlang der Klebeverbindung
43 mechanisch und akustisch dicht verbunden wird.
[0023] Durch das Vorsehen der paarweise zusammengehörigen Distanzteile 49, 50 bzw. 51,52
bzw. 53,54 bzw. 55,56, wobei in Draufsicht auf den Wandler 1 in Richtung der Wandlerachse
9 zwischen jedem Paar von Distanzteilen 49 bis 56 eine Trennwandöffnung 29,30,31,32
mit einer kleinen Querschnittsfläche liegt, ist auf besonders einfache Weise erreicht,
daß zu jeder eine kleine Querschnittsfläche aufweisenden Öffnung 29,30,31,32 ein sogenannter
akustischer Nebenweg-Widerstand realisiert ist, und zwar durch den jeweils von zwei
Distanzteilen 49,50 bzw. 51,52 bzw. 53,54 bzw. 55,56 und der Trennwand 24 und der
Maskenwand 38 begrenzten kanalartigen Spalt 57,58,59,60, der zusätzlich und parallel
zu der durch eine Öffnung 29,30,31,32 mit kleiner Querschnittsfläche gebildeten akustischen
Impedanz wirksam ist, so daß im Bereich jeder Öffnung 29,30,31,32 mit kleiner Querschnittsfläche
eine insgesamt kleinere akustische Impedanz erhalten ist. Dadurch wird aber vorteilhafterweise
eine verringerte Güte und daher eine stärkere Bedämpfung der mit Hilfe der beiden
Räume 34 und 36 des Wandlers 1 gebildeten Helmholtz-Resonatoren erhalten, wodurch
ein guter glatter Frequenzgang des Wandlers 1 erreicht ist. Als besonders vorteilhaft
ist hiebei zu erwähnen, daß die Realisierung der als akustische Nebenweg-Widerstände
wirksamen kanalartigen Spalte 57,58,59,60 auf besonders einfache Weise unter Ausnützung
der aneinander angrenzend angeordneten Wände 24 und 38 und nur durch zusätzliches
Vorsehen der Distanzteile 49 bis 56 gelöst ist. Weiters ist als besonders vorteilhaft
zu erwähnen, daß bei dem Wandler 1 jeder akustisch wirksame kanalartige Spalt 57,58,59,60
von jeweils zwei zwischen den beiden Wänden 24 und 38 liegenden Distanzteilen 49,50
bzw. 51,52 bzw. 53,54 bzw. 55,56 und den beiden Wänden 24 und 38 ringsum auf besonders
exakte Weise begrenzt ist und eine relativ exakt definierte Länge bis zu dem zentralen
Durchgang 37 in der Trennwand 24 aufweist, was hinsichtlich einer besonders genauen
Festlegung des Widerstandswertes des durch einen solchen kanalartigen Spalt 57,58,59,60
bestimmten akustischen Nebenweg-Widerstandes vorteilhaft ist.
[0024] Bei einem Wandler 1 gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel können
zwischen je zwei Distanzteilen 49,50 bzw. 51,52 bzw. 53,54 bzw. 55,56 auch mehr als
eine eine kleine Querschnittsfläche aufweisende Öffnung 29,30,31,32 vorgesehen sein.
Beispielsweise können zwischen jeweils zwei Distanzteilen auch zwei, aber auch mehr
solche Öffnungen mit kleiner Querschnittsfläche vorgesehen sein. Auch können jeweils
ein Distanzteil und eine Öffnung mit kleiner Querschnittsfläche mehrfach abwechselnd
aufeinanderfolgend vorgesehen sein. Die Distanzteile 49 bis 56 können in Draufsicht
in Richtung der Wandlerachse 9 auch eine von einer Rechteckform abweichende Querschnittsform
aufweisen und beispielsweise trapezförmig, dreieckförmig, ovalförmig oder auch andersförmig
ausgebildet sein. Auch kann die Höhe der Distanzteile 49 bis 56 in Richtung der Wandlerachse
9 einen anderen Wert als 50 µm aufweisen, beispielsweise können die Distanzteile 49
bis 56 auch nur 20 µm, aber auch 100 µm hoch ausgebildet sein. Bei einem solchen Wandler
1 können auch mehr als vier Paare von Distanzteilen vorgesehen sein, wobei ebenfalls
zwischen jedem Distanzteilpaar zumindest eine Trennwandöffnung mit einer Kleinen Querschnittsfläche
vorgesehen ist. Bei einem solchen Wandler 1 können die Distanzteile 49 bis 56 auch
bis zu dem Durchgang 37 in der Trennwand 24 heranreichen.
[0025] Die Erfindung ist auf den Wandler gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel
nicht beschränkt. Beispielsweise kann der als Maskenwand vorgesehene Flansch des Topfes
eines wie bei dem beschriebenen Wandler vorgesehenen Kerntopf-Magnetsystems auch an
der der Membran zugewandten Seite eher Trennwand einer solchen Halteeinrichtung anliegen.
Auch kann ein anderes Magnetsystem als ein Topfkern-Magnetsystem bei einem erfindungsgemäßen
Wandler zum Einsatz kommen, beispielsweise ein Ringkern-Magnetsystem. Auch können
beispielsweise in der Trennwand mehr als zwei unterschiedliche Arten von Trennwandöffnungen
vorgesehen sein, die mit beispielsweise mehr als einer Art von Maskenwandöffnungen
in einer durch einen Flansch gebildeten Maskenwand in verschiedenen Relativlagen der
Trennwand und der Maskenwand zueinander zur Überdeckung bringbar sind. Auch können,
anstelle in einem Bereich der Trennwand nur eine Trennwandöffnung mit einem kreisförmigen
Querschnitt mit kleinem Durchmesser vorzusehen, auch zwei oder mehr solche Öffnungen
mit kreisförmigem Querschnitt mit noch kleineren Durchmessern vorgesehen sein, die
dann zwischen zwei Distanzteilen liegen. Auch können solche Öffnungen mit einem kreisförmigen
Querschnitt in axialer Richtung anstelle einer konischen Ausbildung auch eine zylinderförmige
Ausbildung aufweisen. Auch können die zur Bildung je einer akustisch wirksamen Verbindung
vorgesehenen Öffnungen mit einer Kleineren Querschnittsfläche in einer Maskenwand
eines Wandlers und die mit diesen Öffnungen in der Maskenwand zur Überdeckung bringbaren,
ebenfalls zur Bildung je einer akustisch wirksamen Verbindung vorgesehenen Öffnungen
mit einer größeren Querschnittsfläche in einer Trennwand eines Wandlers vorgesehen
sein, die mit Hilfe von Distanzteilen in geringem Abstand von der Maskenwand gehalten
ist. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sind auch bei einem Wandler anwendbar, bei dem
die Trennwand und die Maskenwand nur in eine Relativlage zueinander gebracht und darin
festgehalten werden.
1. Elektroakustischer Wandler mit einer Membran, die parallel zu einer Wandlerachse schwingungsfähig
ausgebildet ist, und mit einer Trennwand, die der Membranhinterseite gegenüberliegt
und im wesentlichen quer zu Wandlerachse verläuft und in der mindestens eine sie durchsetzende
Trennwandöffnung, zur Bildung einer Verbindung zwischen einem zwischen der Membran
und der einen Seite der Trennwand liegenden ersten Raum und einem an der anderen Seite
der Trennwand liegenden zweiten Raum vorgesehen ist und die einen zentralen Durchgang
in ihr umgibt, der dem ersten Raum angehört, und mit einer Maskenwand, die an eine
der beiden Seiten der Trennwand angrenzend angeordnet ist und in der mindestens eine
sie durchsetzende Maskenwandöffnung zur Bildung einer Verbindung zwischen den beiden
Räumen vorgesehen ist und die mittels einer in Umfangsrichtung in sich geschlossenen
akustisch dichten Verbindung, die in radialen Richtungen außerhalb der Öffnungen in
den beiden Wänden liegt, mit der Trannwand mechanisch fest verbunden ist, wobei in
der einen Wand von den beiden Wänden zumindest eine eine kleine Querschnittsfläche
von höchstens 0,2 mm² aufweisende Öffnung vorgesehen ist und eine in der anderen Wand
vorgesehene Öffnung mit einer größeren Querschnittsfläche sich mit mindestens einer
eine kleine Querschnittsfläche aufweisenden Öffnung in der einen Wand zur Bildung
mindestens einer Verbindung mit einer kleinen akustisch wirksamen Querschnittsfläche
zwischen den beiden Räumen in Richtung der Wandlerachse überdeckt, dadurch gekennzeichnet,
daß jede eine kleine Querschnitssfläche aufweisende Öffnung in einer Wand von den
beiden Wänden zwischen zwei zwischen den beiden Wänden vorgesehenen, von dem zentralen
Durchgang in der Trennwand im wesentlichen je denselben Abstand aufweisenden Distanzteilen
liegt und daß je zwei Distanzteile zusammen mit den beiden Wänden einen zwischen den
beiden Wänden liegenden kanalartigen Spalt ringsum begrenzen, der zu dem Durchgang
in der Trennwand führt und einen akustischen Widerstand bildet.
2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Distanzteil mit einer Wand
von den beiden Wänden einstückig ausgebildet ist (Fig. 2,3).
3. Wandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Distanzteil in Richtung
der Wandlerachse eine Höhe zwischen 20 µm und 50 µm aufweist (Fig. 3).
4. Wandler nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Öffnung mit einer
kleine Querschnittsfläche einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und daß der Durchmesser
jeder solchen Öffnung mit einem kreisförmigen Querschnitt in ihrem akustisch wirksamen
Querschnittzbereich kleiner als 0,3 mm ist (Fig. 3).
5. Wandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser jeder solchen
Öffnung mit einem kreisförmigen Querschnitt in ihrem akustisch wirksamen Querschnittsbereich
gleich 0,2 mm ist (Fig. 3).
6. Wandler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede solche Öffnung mit
einem kreisförmigen Querschnitt in ihrer axialen Richtung eine konische Ausbildung
aufweist (Fig. 3).