Elektroakustischer Wandler

Abstract

 Die Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler mit einem Magnetsystem und mit einer Abdeckung.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Abdeckung vorgesehen ist, daß sowohl in der wandlerfernen Abdeckung (4) und der wandlernahen Abdeckung (6), bzw. zwischen ihnen, Öffnungen (5, 9) vorgesehen sind, die von Abdeckung zu Abdeckung zueinander versetzt sind, und daß jeder Weg in den Wandler eindringender Partikel zwischen der wandlerfernen Abdeckung (4) und der Membrane (1) ein Teilstück aufweist, das von höherem zu niedrigerem magnetischen Potential führt.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß die Bereiche (7) der wandlernahen Abdeckung (6), die den Öffnungen (5) der wandlerfernen Abdeckung (4) gegenüberliegen, einen geringeren Abstand zum Magnetsystem (3) des Wandlers aufweisen als die sie umgebenden Bereiche, in denen die Öffnungen (9) der wandlernahen Abdeckung (6) angeordnet sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler mit einem Magnetsystem und einer Abdeckung.

[0002] Elektroakustische Wandler, insbesondere solche, die nach dem dynamischen Prinzip arbeiten, wie Lautsprecher und/oder Mikrophone und hier wiederum Lautsprecher für Mobiltelefone u.ähnl., weisen eine Membrane auf, die mit einer Schwingspule verbunden ist, die wiederum in den Ringspalt eines Magneten eintaucht. Durch diese Anordnung werden bei entsprechender Durchströmung der Schwingspule elektromagnetische Kräfte ausgelöst, die ein Schwingen der Membrane bewirken, der Wandler arbeitet sodann als Lautsprecher oder aber es wird beim Auftreffen von Schallwellen auf die Membrane die mit ihr verbundene Spule im Magnetspalt bewegt, wodurch in der Spule ein Strom induziert wird, der abgeleitet wird, der Wandler arbeitet als Mikrophon.

[0003] Dabei besteht die Membrane aus extrem dünnen Kunststoffhäutchen (oft nur wenige µm dick) mit geringer Masse. Um die Membrane vor mechanischen Beschädigungen zu schützen, sind derartige elektroakustische Wandler mit einer Frontabdeckung versehen, die wiederum Öffnungen aufweist, um die akustische Verbindung zwischen Membrane und Umgebung herzustellen. Man hat in vielen Fällen aus der Not eine Tugend gemacht und verwendet die Abdeckung zur Erzielung besonderer akustischer Kennwerte und Charakteristika, so daß derartige Systeme im wesentlichen zufriedenstellend arbeiten.

[0004] Mit der fortgesetzten Verwendung, insbesondere von Mobiltelefonen und anderen Telekommunikationsvorrichtungen, werden diese auch vermehrt in Werkhallen und Produktionsbetrieben verwendet, wobei folgender unangenehmer Effekt auftritt: In derartigen Produktionsbereichen lagert sich immer eine mehr oder weniger hohe Anzahl von kleinen Partikeln ferromagnetischen Materials beispielsweise auf dort befindlichen Tischen, Werkbänken oder dgl. oder auch auf dem Boden ab. Diese Partikel werden beim Betrieb der elektroakustischen Wandler durch die starken Magnetkräfte angezogen. Sie treten durch die Öffnungen in der Abdeckung praktisch ungehindert durch und gelangen bis zur Membrane, an der sie unter dem Einfluß des Permanentmagneten "haften" bleiben. Durch die große Dichte des ferromagnetischen Materials verändern bereits eine kleine Anzahl solcher an der Membran anliegenden Partikel die Eigenschaften bzw. Kennwerte des elektroakustischen Wandlers und führen in kurzer Zeit dazu, daß keine verständliche Sprachübertragung mehr möglich ist.

[0005] Es ist nun naheliegend, dieses Problem durch Schaffung einer Abdeckung zu lösen, die die ferromagnetischen Partikel nicht durchläßt. Dies ist aber durch die unangenehmen akustischen Eigenschaften derartiger Abdeckungen nicht zufriedenstellend möglich. Es müßten derartige Abdeckungen sehr dicht sein, d.h. eine kleine freie Maschenweite aufweisen, um den Durchtritt ferromagnetischer Partikel zu verhindern, was es mit sich bringt, daß sie auch für den Schallfluß einen großen Widerstand darstellen und das Sprachsignal unerwünscht stark abschwächen.

[0006] Es besteht somit ein Bedarf an einer Lösung des eingangs genannten Problems.

[0007] Die Erfindung bezweckt diese Lösung zu schaffen und schlägt dazu vor, daß eine weitere Abdeckung vorgesehen ist, daß sowohl in der wandlerfernen Abdeckung und der wandlernahen Abdeckung, bzw. zwischen ihnen, Öffnungen vorgesehen sind, die von Abdeckung zu Abdeckung zueinander versetzt sind, und daß jeder Weg in den Wandler eindringender Partikel zwischen der wandlerfernen Abdeckung und der Membrane ein Teilstück aufweist, das von höherem zu niedrigerem magnetischen Potential führt.

[0008] Eine vorteilhafte Ausbildung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche der wandlernahen Abdeckung, die den Öffnungen der wandlerfernen Abdeckung gegenüberliegen, einen geringeren Abstand zum Wandler aufweisen als die sie umgebenden Bereiche, in denen die Öffnungen der wandlernahen Abdeckung angeordnet sind.

[0009] Auf diese Weise erreicht man, daß die Abdeckungen wie bisher ausgebildet werden können, wobei in vielen Anwendungsfällen die bereits jetzt übliche Abdeckung, die oft ein Teil des Gerätegehäuses ist, als wandlerferne Abdeckung weiter verwendet werden kann, was auch das Nachrüsten einer Vielzahl von Wandlern ermöglicht und erleichtert. Es ist dazu nur notwendig, eine entsprechend angepaßte wandlernahe Abdeckung, beispielsweise eine Art tiefgezogener Folie, eine Kunststoffabdeckung die beispielsweise durch Spritzgießen hergestellt sein kann oder auch einen Bauteil aus nichtmagnetischem oder auch ferromagnetischem Metall, der beispielsweise durch Stanzen erhalten werden kann, zwischen der Wandlermembran und der bisherigen Abdeckung vorzusehen, was durch einen Einlegering od.dgl. in den meisten Fällen leicht möglich ist.

[0010] Es ist selbstverständlich auch möglich, bei neu konzipierten Geräten die Abdeckung von Haus aus zweilagig zu konzipieren und in einem gemeinsamen Bauteil anzuordnen, was die Montage und das Auswechseln erleichtert. Anderseits hat die zweiteilige Ausführungsform den Vorteil, daß durch Entnahme der wandlernahen Abdeckung aus dem Gerät diese Abdeckung aus dem Magnetfeldbereich gebracht werden kann und sodann die ferromagnetischen Partikel einfach durch Umdrehen der Abdeckung entfernt werden können.

[0011] Bei der einteiligen Ausführung der Abdeckung können die Partikel beispielsweise durch einen Magnetstab passender Feldstärke, der durch die Öffnung(en) in den Innenraum zwischen der wandlernahen und der wandlerfernen Abdeckung eingeführt wird, mit dem Magnetstab entfernt werden.

[0012] Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei stellt die einzige Figur einen erfindungsgemäß ausgebildeten Wandler in schematischer Draufsicht und im Schnitt dar.

[0013] Ein solcher Wandler besteht, wie eingangs erläutert, im wesentlichen aus einer Membrane 1, die eine Spule 2 trägt, die in den Ringspalt eines Magnetsystemes 3 ragt, das aus einem Permanentmagneten und den entsprechenden Jochteilen besteht.

[0014] Um gegen mechanische Beschädigungen geschützt zu sein, ist üblicherweise eine Abdeckung 4 vorgesehen, die auch Teil des Gerätegehäuses sein kann. Diese wandlerfeme Abdeckung 4 weist Öffnungen 5 auf, die entlang eines Kreises angeordnet sind und ihrerseits wieder Kreisform haben. Es ist auch möglich, statt der Öffnungen 5 eine Ringspaltöffnung vorzusehen.

[0015] Als erfindungsgemäße Maßnahme ist eine weitere Abdeckung zwischen der Abdeckung 4 und der Membrane 1 vorgesehen, eine sogenannte wandlernahe Abdeckung 6, die dem Wandler näher liegt als die übliche, wandlerferne Abdeckung 4. Bei der nicht dargestellten Variante mit der Ringspaltöffnung wird der zentrale Bereich der wandlerfernen Abdeckung 4 von Vorsprüngen 10 der wandlernahen Abdeckung 6 getragen.

[0016] Im gezeigten Ausführungsbeispiel weist die wandlernahe Abdeckung 6 die Form einer Ringwanne auf, wobei insbesondere ein ebenfalls ringförmiger Bereich 7, der sich nahe des Ringspaltes des Magnetsystems befindet, dem Wandler näher liegt als alle anderen Bereiche der wandlernahen Abdeckung 6.

[0017] Die wandlernahe Abdeckung 6 weist eine zentrale Öffnung 8 auf, die mit dem Hohlraum zwischen der wandlerfernen Abdeckung 4 und der wandlernahen Abdeckung 6 über einen durch Vorsprünge 10 unterbrochenen Ringspalt 9 in Verbindung steht, da der innere Rand der wandlernahen Abdeckung 6 vom Wandler weg und somit zur wandlerfernen Abdeckung 4 hin gerichtet ist, wobei ein vorbestimmter Abstand eingehalten wird, der die Höhe des Ringspaltes 9 definiert. Um diese Höhe genau einzuhalten, weist der innere Rand die Vorsprünge 10 auf, die die wandlerferne Abdeckung 4 kontaktieren und unter Umständen mit ihr verbunden, beispielsweise verklebt, sind.

[0018] Es gelangt nun, wenn der Wandler ein Mikrophon ist, die Schallenergie durch die Öffnungen 5, den Hohlraum zwischen der wandlerfernen und der wandlernahen Abdeckung 4 bzw. 6, den Ringspalt 9 zwischen diesen beiden Abdeckungen und schließlich die zentrale Öffnung 8 in den Bereich der Membrane 1 des elektroakustischen Wandlers (im Falle eines Lautsprechers gelangt die Schallenergie auf umgekehrten Wege von der Membrane 1 aus dem Gehäuse).

[0019] Durch die Öffnungen 5 eintretende ferromagnetische Partikeln werden vom Magnetsystem 3 angezogen und gelangen so in den magnetnächsten Bereich 7 der wandlemahen Abdeckung 6 und sind, nunmehr im Magnetfeld gefangen, nicht in der Lage, gegen die magnetische Anziehung zum Ringspalt 9 und so zur zentralen Öffnung 8 und zur Wandlermembran 1 zu gelangen.

[0020] Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern kann vielfach abgewandelt werden. So ist es möglich, statt des (unterbrochenen) Ringspaltes 9 eine oder mehrere Öffnungen vorzusehen, die entweder zwischen der wandlernahen Abdeckung 6 und der wandlerfernen Abdeckung 4 frei gelassen werden oder zur Gänze im kragenartigen inneren Fortsatz der wandlernahen Membran 6 angeordnet sind. Es ist auch nicht notwendig, einen einzigen durchgehenden magnetnahen Bereich 7 zu schaffen, es ist auch möglich, hier Unterteilungen vorzusehen und dieses Gebiet in einzelne Kammern oder Teilwannen zu zerlegen.

[0021] Schließlich ist es auch möglich, in der inneren Abdeckung 6 mehrere Öffnungen und nicht nur eine zentrale Öffnung 8 anzuordnen und diese Öffnungen zu den Öffnungen 5 der wandlerfernen Abdeckung zu versetzen. Es ist sodann notwendig, jeder oder gruppenweise einigen der Öffnungen 5 gemeinsam einen entsprechenden magnetnahen Sammelbereich entsprechend dem dargestellten Sammelbereich 7 zuzuordnen.

[0022] Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die wandlemahe Abdeckung 6 zwischen dem Gehäuse und dem eigentlichen Wandler eingeklemmt, was aber auch anders gelöst werden kann. So ist es insbesondere vorteilhaft, die wandlernahe Abdeckung als Teil des Wandlers auszubilden und die wandlerferne als Teil des Gehäuses, da dann der Wandler beim Transport, Lagern und Einbauen geschützt ist und das Gehäuse keine seine mechanische Stabilität herabsetzende großflächige Durchbrechung aufweist.

[0023] Es soll hier noch festgehalten werden, daß die Bezeichnung "wandlernahe Abdeckung" bzw. "wandlerfeme Abdeckung" sich nicht auf getrennte Bauteile beziehen muß, sondern daß, wie anhand des Beispieles mit der Ringspaltöffnung dargelegt worden ist, die Bauteile so ausgebildet sein können, daß einzelne ihrer Abschnitte bzw. Bereiche Teile der wandlernahen Abdeckung und andere ihrer Abschnitte bzw. Bereiche Teile der wandlerfernen Abdeckung sind.

[0024] Wichtig ist dabei weder die Größe noch die Form oder Anzahl der Öffnungen sondern nur, daß ein Teilabschnitt jedes möglichen Weges eines Partikels gegen die magnetische Anziehungskraft verläuft, das heißt, von einer Stelle höheren magnetischen Potentiales zu einer Stelle niedrigeren magnetischen Potentiales, da dadurch ferromagnetische Partikel im Bereich dieses Wegabschnittes festgehalten werden.

Ansprüche

1. Elektroakustischer Wandler mit einem Magnetsystem und mit einer Abdeckung, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Abdeckung vorgesehen ist, daß sowohl in der wandlerfernen Abdeckung (4) und der wandlernahen Abdeckung (6), bzw. zwischen ihnen, Öffnungen (5, 9) vorgesehen sind, die von Abdeckung zu Abdeckung zueinander versetzt sind, und daß jeder Weg in den Wandler eindringender Partikel zwischen der wandlerfernen Abdeckung (4) und der Membrane (1) zumindest ein Teilstück aufweist, das von höherem zu niedrigerem magnetischen Potential führt.

2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche (7) der wandlemahen Abdeckung (6), die den Öffnungen (5) der wandlerfemen Abdeckung (4) gegenüberliegen, einen geringeren Abstand zum Magnetsystem (3) des Wandlers aufweisen als die sie umgebenden Bereiche, in denen die Öffnungen (9) der wandlernahen Abdeckung (6) angeordnet sind.

3. Wandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wandlernahe Abdeckung (6) mit dem Wandler verbunden oder einstückig mit ihm ausgebildet ist, und daß die wandlerfeme Abdeckung (4) Teil des Gerätegehäuses ist.

4. Wandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wandlemahe Abdeckung (6) die wandlerferne Abdeckung (4) kontaktiert und gegebenenfalls mit ihr verbunden, beispielsweise verklebt, ist.

5. Wandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wandlernahe Abdeckung (6) zumindest einen Teil der wandlerfernen Abdeckung (4) trägt bzw. daß dieser Teil einstückig mit ihr ausgebildet ist.

Zeichnung