DE2411497A1

DE2411497A1 - DYNAMIC SMALL SPEAKER FOR VOICE TRANSMISSION

Info

Publication number: DE2411497A1
Application number: DE19742411497
Authority: DE
Inventors: Heinrich Peiker
Original assignee: Individual
Current assignee: PEIKER, HEINRICH ANDREAS, DIPL.-ING., 6380 BAD HOM
Priority date: 1973-07-19
Filing date: 1974-03-11
Publication date: 1975-02-06
Also published as: DE2411497B2; CH558121A; FR2238308B1; GB1465094A; FR2238308A1

Description

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Heinrich Peiker, Bad Homburg v.d.Höhe ,· Heinrich Peiker , Bad Homburg vdHöhe ,

Dynamischer KleinlautSprecher für SprachübertragungDynamic small loudspeaker for voice transmission

Die Erfindung betrifft einen dynamischen KleinlautSprecher für Sprachübertragung, insbesondere Funksprechverkehr, mit rückseitig akustisch geschlossenem Volumen, bei dem die Verbindungsstellen zwischen den Schwingspulenenden und den flexiblen Anschlussleitungen an der Membran ausserhalb des Bereichs der Schwingspule befestigt sind. Das rückseitige Volumen (d.i. das Luftvolumen hinter der Membran) ist akustisch geschlossen, um trotz kleiner Abmessungen des Lautsprechergehäuses bzw. ohne Schallwand einen akustischen Kurzschluss bei tiefen Frequenzen des Sprachfrequenzbereiches zu vermeiden.The invention relates to a dynamic miniature loudspeaker for voice transmission, in particular radio communication, with a volume that is acoustically closed at the rear, in which the connection points between the voice coil ends and the flexible connection lines on the membrane outside the area of the Voice coil are attached. The rear volume (i.e. the volume of air behind the membrane) is acoustically closed to Despite the small dimensions of the loudspeaker housing or without a baffle, an acoustic short circuit at low frequencies to avoid the voice frequency range.

Erfahrungsgemäss treten bei Dauerbelastung solcher Lautsprecher, z.B. 100 Stunden Rauschbelastung nach DIN" 45 573, häufig Unterbrechungen der Verbindungen zwischen den Schwingspulenenden und den flexiblen Anschlussleitungen bei LeistungenExperience has shown that such loudspeakers are exposed to continuous use, e.g. 100 hours of noise exposure according to DIN "45 573, frequent interruptions in the connections between the voice coil ends and the flexible connection lines during services

■und thermisch auf, durch die der Lautsprecher akustische keineswegs überlastet ist. In der Regel bricht.der Schwingspulendraht unmittelbar neben der Verbindungsstelle.■ and thermally, through which the loudspeaker is not overloaded acoustically is. Usually the voice coil wire breaks right next to it the connection point.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Bruchgefahr zu vermeiden oder mindestens erheblich herabzusetzen, um die Belastbarkeit solcher Lautsprecher zu erhöhen.The invention is based on the object of avoiding this risk of breakage or at least considerably reducing it in order to reduce the risk of breakage To increase the load capacity of such speakers.

Die erfindungsgemässeJ₁LOaUGA diAßöB. Aufgabe besteht darin,The inventive _{J 1} LOaUGA diAßöB. Task is to

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dass das rückseitige Volumen mit der Aussenluft durch Oeffnungen in Verbindung steht, die so bemessen sind, dass die Grenzfrequenz des durch dieses Volumen und diese Oeffnungen gebildeten Tief- .. passes unterhalb des Sprachfrequenzbereiches jedoch so hoch wie bei Vermeidung einer Verschlechterung der Sprachwiedergabe möglich liegt.that the rear volume with the outside air through openings connected, which are dimensioned so that the cutoff frequency of the low- .. However, passes below the speech frequency range as high as possible if a deterioration in speech reproduction is avoided lies.

Es wird vermutet, dass diese Unterbrechungen der Verbindungen zwischen den Schwingspulenenden und den flexiblen Anschlussleitungen darauf zurückzuführen sind, dass die auf das akustisch geschlossene Volumen arbeitende Membran sich bei den grösseren Amplituden der im Rauschspektrum enthaltenen tiefen Frequenzen unterhalb des Frequenzbereiches der Sprache verformt. Es ist zu bedenken, dass der Gehäuseraum hinter der Membran grossenteils durch das Lautsprechersystem ausgefüllt ist, denn man bemisst das Gehäuse so klein wie möglich. Das (Luft-) Volumen hinter der Membran ist also verhältnismässig klein, so dass die Luft bei grossen Amplituden der Membran stark komprimiert bzw. dilatiert wird. Die entsprechenden, auf die Membran wirkenden Druckänderungen sind bestrebt, die Membran so zu verformen, dass sich das Volumen möglichst wenig ändert. Dies führt zu Verformungsschwingungen der bekanntlich notwendigerweise leicht ausgeführten Membran. Bei diesen Verformungsschwingungen schwingen die an der Membran befestigten Verbindungsstellen zwischen den Schwingspulenenden und den flexiblen Anschlussleitungen in bezug auf die Schwingspule und ausserdem zusammen mit der Membran in bezug auf z.B. Lötösen, an welche die flexiblen Anschlussleitungen angeschlossenIt is believed that these interruptions in the connections between the voice coil ends and the flexible connecting cables can be attributed to the fact that the membrane working on the acoustically closed volume is different in the larger ones The amplitudes of the low frequencies contained in the noise spectrum are deformed below the frequency range of speech. It's closed Remember that the housing space behind the membrane is largely filled by the loudspeaker system, because you are measuring the case as small as possible. The (air) volume behind the membrane is therefore relatively small, so that the air at large amplitudes of the membrane is strongly compressed or dilated. The corresponding pressure changes acting on the membrane strive to deform the membrane in such a way that the volume changes as little as possible. This leads to deformation vibrations which, as is well known, necessarily have to be carried out easily Membrane. With these deformation vibrations, the connection points attached to the membrane between the voice coil ends vibrate and the flexible connection lines with respect to the voice coil and also together with the membrane with respect to E.g. solder lugs to which the flexible connection cables are connected

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sind. Dies führt zu Biege schwingungen der Anschluss leitungen und der Schwingspulenenden. Erstere sind, weil sie von den Verbindungsstellen an der schwingenden Membran zu den ortsfesten-Lötösen führen, mit Rücksicht auf die BiegeSchwingungsbeanspruchung flexibel ausgeführt (z.B. als Litzen oder feine Wendel) und somit der Biegeschwingungsbeanspruchung angepasst. Die Schwingspulenenden dagegen bestehen aus dem Schwingspulendraht, sie brechen nach längerer Biegeschwingungsbeanspruchung schliesslich infolge elastischer Ermüdung. Der Bruch erfolgt neben der Verbindungsstelle, da diese biegungssteifer ist'als der Schwingspulendraht allein.are. This leads to flexural vibrations in the connecting cables and the voice coil ends. The former are because they go from the connection points on the vibrating membrane to the fixed soldering lugs with consideration of the bending vibration stress flexibly designed (e.g. as strands or fine helix) and thus adapted to the bending vibration stress. the Voice coil ends, on the other hand, consist of voice coil wire; they finally break after prolonged bending vibration stress due to elastic fatigue. The break occurs next to the Connection point, since this is more rigid than the voice coil wire alone.

Durch die erfindungsgemässe Massnahme bleibt das Volumen an der Rückseite der Membran für die Sprachfrequenzen akustisch, geschlossen, wie dies zur Vermeidung eines akustischen Kurzschlusses notwendig ist. Bei den tieferen Frequenzen, welche für die Sprachübertragung nicht notwendig, aber im Spektrum des insbesondere bei Punksprechverkehr auftretenden Rauschens enthalten sind, und bei denen die Membranamplituden grosser als bei den Sprachfrequenzen sind, ist das rückseitige Volumen belüftet, wodurch die Membran sich nicht mehr oder nur noch so wenig verformt, dass die Verbindungsstellen zwischen den Schwingspulenenden und den Anschlussleitungen sich nicht oder praktisch nicht in bezug auf die Schwingspule bewegen und die Schwingspulenenden nicht mehr brechen. Zusätzlich fördert die bei den grossen Amplituden nennenswerte Luftströmung durch die Oeffnungen eine Kühlung des elektrodynamischen Systems, denn dasselbe befindet sich unmittelbar hinter der die Luft bewegenden Membran in dem dasAs a result of the measure according to the invention, the volume on the rear side of the membrane remains acoustically for the speech frequencies, closed, as is necessary to avoid an acoustic short circuit. At the lower frequencies, which for the voice transmission is not necessary, but is included in the spectrum of the noise that occurs in particular with point voice traffic and where the membrane amplitudes are greater than the speech frequencies, the volume on the back is ventilated, As a result, the membrane is no longer deformed or only deformed so little that the connection points between the voice coil ends and the connection lines do not or practically not move with respect to the voice coil and the voice coil ends no longer break. In addition, it promotes the large amplitudes Significant air flow through the openings provides cooling of the electrodynamic system, because the same is immediately behind the membrane that moves the air in which the

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rückseitige Volumen umschliessenden Gehäuseraum. Vorzugsweise sind die Oeffnungen an der Rückseite des Lautsprechergehäuses gleichmässig auf einen zum Lautsprechersystem konzentrischen Kreis verteilt, dessen Durchmesser zwischen dem Schwingspulendurchmesser und dem Aussendurchmesser der schwingenden Membranfläche liegt, so dass diese bei den grossen Amplituden unterhalb des Frequenzbereiches der Sprache örtlich gleichmässig entlastet wird. Eine unsymmetrische Entlastung könnte zu Taumelschwingungen der Membran führen.rear volume enclosing housing space. Preferably are the openings on the back of the loudspeaker housing evenly distributed over a circle concentric to the loudspeaker system, the diameter of which is between the voice coil diameter and the outer diameter of the vibrating membrane surface, so that it is below the large amplitudes the frequency range of the language is locally evenly relieved. An asymmetrical relief could lead to tumbling vibrations the membrane.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Fig. 1 zeigt einen diametralen, teilweisen Schnitt durch einen dynamischen Kleinlautsprecher für Sprachübertragung, insbesondere Funksprechverkehr. Fig. 2 zeigt eine Rückansicht zu Fig. 1.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown schematically in the drawing. Fig. 1 shows a diametrical, Partial section through a dynamic miniature loudspeaker for voice transmission, especially radio communication. FIG. 2 shows a rear view of FIG. 1.

Der dargestellte Kleinlautsprecher hat ein dynamisches Lautsprecherchassis mit einem Dauermagnetsystem 1, einem Lautsprecherkorb 2 und einer Konusmembran 3. Am Lautsprecherkorb 2 sind zwei zum elektrischen Anschluss diende Lötösen 4 isoliert montiert. Von jeder Lötöse 4 führt eine flexible (z.B. aus einer Litze oder einem Wendel bestehende) Anschlussleitung 5 durch ein enges Loch in der Membran 3 hindurch und ist an der Membranvorderseite mit einem Ende 6 des Schwingspulendrahtes verbunden, insbesondere verlötet. Die Verbindungsstellen 7 sind am konischen Teil der Membran 3, d.h. ausserhalb des Bereiches der Schwingspule je durch einen Lacktropfen befestigt, der auch das Loch, durch welches die Anschlussleitung hindurchgeführt ist, verschliesst. Das Lautsprecher-The small loudspeaker shown has a dynamic loudspeaker chassis with a permanent magnet system 1, a loudspeaker frame 2 and a cone diaphragm 3. On the speaker frame 2 there are two For electrical connection the soldering lugs 4 mounted insulated. From each soldering lug 4 a flexible one (e.g. from a stranded wire or a spiral existing) connecting line 5 through a narrow hole in the membrane 3 and is on the front of the membrane connected to one end 6 of the voice coil wire, in particular soldered. The connection points 7 are on the conical part of the Diaphragm 3, i.e. outside the area of the voice coil each through a drop of paint is attached, which also closes the hole through which the connection line is passed. The loudspeaker

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chassis ist koaxial in einem zylindrischen Gehäuse 8 angeordnet, dessen Rückwand 9 einstückig mit dem Mantel 10 gebildet und das vorn mit einer aufgeschraubten, abgebrochen dargestellten Kappe 11 versehen ist, welche die (nicht dargestellten) Schallaustritts öffnung oder -öffnungen aufweist. Der Innendurchmesser des Mantels 10 ist dem Aussendurchmesser des Lautsprecherchassis und die lichte axiale Abmessung des Gehäuses ist der Summe aus den axialen Abmessungen des Lautsprecherchassis und des Raumes vor demselben angepasst. Das Magnetsystem 1 ist zwischen zwei an der Gehäuserückwand gebildeten, stegförmigen Vorsprüngen 12 abgestützt. Der Raum 13 hinter der Membran 3 ist durch die Membran, eine Zone des Gehäusemantels 10 und die Rückwand 9 begrenzt. Ein nennenswerter Teil dieses Raumes 13 ist durch das Lautsprecherchassis ausgefüllt, der restliche Teil bildet das (Luft-) Volumenchassis is arranged coaxially in a cylindrical housing 8, the rear wall 9 of which is formed in one piece with the jacket 10 and which is provided at the front with a screwed-on cap 11, shown broken off, which exits the sound (not shown) has opening or openings. The inside diameter of the jacket 10 is the outside diameter of the loudspeaker chassis and the clear axial dimension of the housing is the sum of the axial dimensions of the loudspeaker chassis and the room adapted to the same. The magnet system 1 is supported between two web-shaped projections 12 formed on the rear wall of the housing. The space 13 behind the membrane 3 is delimited by the membrane, a zone of the housing jacket 10 and the rear wall 9. A significant part of this space 13 is filled by the loudspeaker chassis, the remaining part forms the (air) volume

hinter der Membran 3. Die Rückwand 9 ist mit einem zum Lautsprecher-Kranz
chassis koaxialen/gleichmässig verteilter Löcher 14 versehen. Der Kranzdurchmesser entspricht etwa dem mittleren Durchmesser des konischen Flächenteiles der Membran 3·behind the membrane 3. The rear wall 9 is with a ring to the loudspeaker
chassis coaxial / evenly distributed holes 14 provided. The diameter of the rim corresponds approximately to the mean diameter of the conical surface part of the membrane 3

Das Luftvolumen des Raumes 13 bildet zusammen mit den Löchern 14 einen Tiefpass, dessen Grenzfrequenz durch die Grosse des Luftvolumens im Raum 13ιden Durchmesser, die axiale Länge und die Anzahl der Löcher 14 bestimmt ist.'Die Grenzfrequenz liegt "unterhalb der unteren Grenze des Sprachfrequenzbereiches, sie ist jedoch so hoch gelegt, wie dies ohne nennenswerte Verschlechterung der Sprachübertragung möglich ist. Dadurch wird die Membran optimal The air volume of the space 13 forms, together with the holes 14, a low pass, the cutoff frequency of which is determined by the size of the air volume in the space 13ιthe diameter, the axial length and the number of holes 14. The cutoff frequency is "below the lower limit of the speech frequency range, however, it is set as high as possible without any significant deterioration in speech transmission , which makes the membrane optimal

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von den Beanspruchungen entlastet, die bisher zum Bruch der Schwingspulenenden von Lautsprechern dieser Art führten.relieved of the stresses that previously led to the breakage of the voice coil ends of loudspeakers of this type.

Durch die Sperrwirkung des Tiefpasses ist das Volumen hinter der Membran bei den zu übertragenden Frequenzen akustisch abgeschlossen, so dass ein akustischer Kurzschluss bei diesen bestimmungsgemäss wiederzugebenden Frequenzen nicht auftritt. Die bestimmungsgemäss nicht notwendig zu übertragenden tieferen Frequenzen, die insbesondere im Spektrum des beim Funksprechverkehr auftretenden Rauschens enthalten sind, und bei denen die (der Frequenz umgekehrt proportionalen) Amplituden der Membranschwingungen grosser sind, liegen im Durchlassbereich des Tiefpasses. Dabei arbeitet die Membran auf ein rückseitig belüftetes Luftvolumen, sie verdrängt und saugt Luft durch die Löcher 14. Dadurch wird verhindert, dass Luftdrücke auftreten, welche die Membran 3 verformen, dadurch die Verbindungsstellen 7 zwischen den Schwingspulenenden 6 und den Anschlussleitungen 5 in bezug · auf die Schwingspule vibrieren und.Biegeschwingungen der Schwingspulenenden erzwingen, die schliesslich zum Bruch des Schwingspulendrahtes an der Verbindungsstelle führen könnten.Due to the blocking effect of the low pass, the volume behind the membrane is acoustically closed at the frequencies to be transmitted, so that an acoustic short circuit does not occur at these intended frequencies. The lower frequencies that are not necessary to be transmitted according to the intended use, especially those in the spectrum of radio communication occurring noise are included, and in which the (the frequency inversely proportional) amplitudes of the membrane vibrations are larger, lie in the pass band of the low pass. The membrane works on a rear-ventilated one Volume of air, it displaces and sucks air through the holes 14. This prevents air pressures from occurring which the Deform membrane 3, thereby connecting points 7 between voice coil ends 6 and connecting lines 5 with respect to vibrate on the voice coil and bending vibrations of the voice coil ends force, which could eventually lead to breakage of the voice coil wire at the connection point.

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Claims

Patent claims

Dynamic miniature loudspeaker for voice transmission, in particular Radiotelephony with acoustically closed volume on the back, "in which the connection points between the voice coil ends and the flexible connection lines are attached to the membrane, preferably outside the area of the voice coil, characterized in that the rear volume is connected to the outside air through openings which are dimensioned in this way are that the cut-off frequency of the low-pass filter formed by this volume and the openings is below the speech frequency range but as high as possible while avoiding deterioration "of the speech reproduction.

2. Loudspeaker according to claim 1, characterized in that the openings on the rear side of the housing evenly on one to the membrane coaxial circle are distributed, the diameter of which is larger than the voice coil diameter and smaller than the outer diameter the vibrating membrane surface.

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