DE4243308A1

DE4243308A1 - Electrodynamic headphone transformer

Info

Publication number: DE4243308A1
Application number: DE19924243308
Authority: DE
Inventors: Andre Michaelis
Original assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Sennheiser Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 1992-12-21
Filing date: 1992-12-21
Publication date: 1994-06-23
Anticipated expiration: 2012-12-22
Also published as: DE4243308C2

Abstract

The dynamic electro-acoustic transformer has a membrane (11) carrying the vibration coil (14). The circumferential edge (12) of the membrane (11) is fastened to a mounting frame (10). Two leads (15, 16) are fed to the coil (14) via the membrane (11).The leads (15, 16) are arranged in the same plane and do not cross each other. One lead (16) is wound into an S-shaped meander (20) with two unequal meander halves (21, 22). The first half (21) adjacent the coil (14) has a smaller mass than the second (22).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektro akustischen Wandler der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art. Um eine hohe Belastbarkeit zu errei chen, kommt es darauf an, daß die Zuleitungen in Bewe gungen der angetriebenen Schwingspule problemlos folgen können.The invention relates to an electro Acoustic transducer in the preamble of claim 1 specified type. To achieve high resilience It is important that the supply lines in motion Follow the driven voice coil easily can.

Setzt man die Zuleitungen Biege- oder Knickbewegungen im Betriebsfall aus, so sind sie bruchgefährdet. Berüh ren die Zuleitungen einander, die Membrane oder das Chassis, so können Fremdgeräusche verursacht werden.If you set the supply lines bending or kinking movements in operation, they are at risk of breakage. Famous the supply lines to each other, the membrane or that Chassis, so foreign noise can be caused.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hoch belastbaren Wandler, der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu entwickeln, der frei von Fremdgeräu schen ist und sich durch eine lange Lebensdauer aus zeichnet. Dies wird erfindungsgemäß durch die im Kenn zeichen des Anspruches 1 angeführte Maßnahmen erreicht, denen folgende Bedeutung zukommt:
Weil die beiden Zuleitungen im wesentlichen in einer Ebene auf einer Seite der Membran angeordnet sind und zueinander kreuzungsfrei verlaufen, sind unerwünschte Fremdgeräusche vermieden. Eine ideale Belastbarkeit er gibt sich aber, weil jede Zuleitung in sich in Form ei nes unsymmetrischen S-förmigen Mäanders gewunden ist, der zueinander ungleichförmige Mäander-Hälften auf weist. Die unsymmetrischen Mäander-Hälften ermöglichen den nahe bei der Schwingspule befindlichen Mäander- Bereich mit einem kleinen Bogen auszuführen, der deswe gen eine geringe Masse aufweist und eine gewisse Ver steifung erfährt. Dieser Bereich der Zuleitung kann da her den Bewegungen der Schwingspule folgen, ohne große Eigenbewegungen hervorzurufen. Aufgrund der Unsymmetrie der Mäander-Form ist der von der Schwingspule entfernte zweite Bogen größer gestaltet. Er braucht nicht mehr den großen Bewegungen der Schwingspule nachzufolgen und gewährt eine ausreichend große Nachgiebigkeit. Bewährt haben sich dabei die im Anspruch 2 angegebenen Maßnah men.The invention has for its object to develop a highly resilient transducer, the type mentioned in the preamble of claim 1, which is free from Fremdgeräu rule and is characterized by a long life. This is achieved according to the invention by the measures cited in the characterizing part of claim 1, which have the following meaning:
Because the two supply lines are arranged essentially in one plane on one side of the membrane and run without intersection with one another, undesired external noises are avoided. However, it is ideally resilient because each supply line is wound in the form of an asymmetrical S-shaped meander, which has mutually non-uniform meander halves. The asymmetrical meander halves enable the meandering area located near the voice coil to be carried out with a small arc, which therefore has a low mass and experiences a certain degree of rigidity. This area of the supply line can therefore follow the movements of the voice coil without causing large self-movements. Due to the asymmetry of the meander shape, the second arc removed from the voice coil is made larger. He no longer needs to follow the large movements of the voice coil and grants a sufficiently large flexibility. The measures specified in claim 2 have proven themselves.

Weitere Vorteile und Ausführungsmöglichkeiten der Er findung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Be schreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen:Further advantages and execution options of the Er invention result from the subclaims, the Be writing and drawing. In the drawing it is Invention shown in one embodiment. It demonstrate:

Fig. 1 schematisch einen Axialschnitt durch jene wesentlichen Bestandteile eines Wandlers, die zur Verdeutlichung der Erfindung genügen und Fig. 1 shows schematically an axial section through those essential components of a converter, which are sufficient to illustrate the invention and

Fig. 2 in starker Vergrößerung, die Draufsicht auf ein Teilstück des in Fig. 1 gezeigten Wandlers. Fig. 2 in high magnification, the top view of a portion of the converter shown in Fig. 1.

In den Figuren ist die Erfindung in Form eines Kopfhö rers verdeutlicht. Von dem Chassis ist lediglich ein Montagerahmen 10 gezeigt, an welchem die den Ton erzeu gende Membran 11 mit ihrem Umfangsrand 12 befestigt ist. Die Membran 11 ist aus Kunststoff hergestellt und kann z. B. das aus Fig. 1 ersichtliche Axialprofil auf weisen. Der mittlere Bereich 13 der Membran 11 dient zur Befestigung einer Schwingspule 14, die zur Zufüh rung des Spulenstroms mit zwei Zuleitungen 15, 16 verse hen ist. Diese Zuleitungen 15, 16 haben einen besonderen Verlauf, wie anhand der Fig. 2 näher erläutert werden soll.In the figures, the invention is illustrated in the form of a headphone. From the chassis, only a mounting frame 10 is shown, on which the sound generating membrane 11 is attached with its peripheral edge 12 . The membrane 11 is made of plastic and can, for. B. have the axial profile shown in FIG. 1. The central region 13 of the membrane 11 is used to attach a voice coil 14 , which is used for supplying the coil current with two feed lines 15 , 16 verses. These supply lines 15 , 16 have a special course, as will be explained in more detail with reference to FIG. 2.

Dieser anhand der Zuleitung 16 zu erläuternde Verlauf besteht aus einem S-förmigen Mäander 20, der aus zuein ander ungleichförmigen Mäander-Hälften 21, 22 gebildet ist. Die der Schwingspule 14 benachbarte erste Mäander- Hälfte 21 beginnt mit einem Anfangsstück 17 der Zulei tung, welches im wesentlichen tangential vom Kreisumriß der Schwingspule 14 ausgeht, bevor der erste Mäanderbo gen 23 beginnt. Dieser erste Mäanderbogen 23 hat einen kleinen Krümmungsradius 25, weshalb sich nur eine kurze Bogenlänge ergibt. Dieses Anfangsstück 17 der Zuleitung 16 kann im wesentlichen als linearer Schenkel gestaltet sein. Hinter diesem Mäanderbogen 23 beginnt ein Über gangsstück 18, welches vorzugsweise gradlinig ausgebil det ist und in die zweite Mäander-Hälfte 22 übergeht.This to be explained on the basis of the feed line 16 consists of an S-shaped meander 20 which is formed from mutually uneven meander halves 21 , 22 . The adjacent voice coil 14 first meandering half 21 begins with a starting piece 17 of the Zulei device, which is substantially tangent from the circular outline of the voice coil 14 before the first meandering gene 23 begins. This first meandering arch 23 has a small radius of curvature 25 , which is why there is only a short arch length. This starting piece 17 of the feed line 16 can be designed essentially as a linear leg. Behind this meandering arch 23 begins a transition piece 18 , which is preferably formed in a straight line and merges into the second half of the meander 22 .

Die zweite Mäander-Hälfte 22 besitzt einen Mäanderbogen 24, der gegensätzlich zu dem ersten Mäanderbogen 23 ge staltet ist. Der zweite Mäanderbogen 24 besitzt näm lich, wie Fig. 2 veranschaulicht, einen wesentlich grö ßeren Krümmungsradius 26 und erzeugt ein längeres Bo genstück. Hinter dem zweiten Mäanderbogen 24 schließt sich dann wieder ein Endstück 19 der Zuleitung 16 an, welches wiederum nahezu linear verläuft. Man ist be strebt dieses Endstück 19 mit möglichst spitzem Winkel 27 den Umfangsrand 12 der Membran kreuzen zu lassen.The second meander half 22 has a meandering arch 24 which is opposed to the first meandering arch 23 . The second meandering arch 24 has namely, as shown in FIG. 2, a much larger radius of curvature 26 and generates a longer Bo genstück. Behind the second meandering arch 24 there is again an end piece 19 of the feed line 16 , which in turn runs almost linearly. One is striving to have this end piece 19 cross the peripheral edge 12 of the membrane with the most acute angle 27 possible.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt die erste Mäan der-Hälfte 21 gegenüber der zweiten Mäander-Hälfte 22 eine wesentlich kleinere Masse. Aufgrund der Kürze des ersten Mäanderbogens 23 liegt in diesem Bereich auch eine gewisse Steifigkeit vor, die dann beim zweiten Mä anderbogen 24 nicht mehr gegeben ist. Dadurch gewinnt der zweite Mäanderbogen 22 eine genügende Nachgiebig keit. Der zweite Bogen 24 befindet sich dabei im Außen bereich der Membran, wo bereits eine geringere Bewegung herrscht. Die möglichst spitzwinklige Führung 27 sorgt für einen knickfreien Übergang.As can be seen from FIG. 2, the first meander half 21 has a substantially smaller mass than the second meander half 22 . Due to the shortness of the first meandering arch 23 there is also a certain stiffness in this area, which is then no longer the case with the second meandering arch 24 . As a result, the second meandering arch 22 gains sufficient flexibility. The second arc 24 is located in the outer area of the membrane, where there is already less movement. The most acute-angled guide 27 ensures a smooth transition.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, besitzt auch die andere Zuleitung 15 einen entsprechenden S-förmigen Mäander verlauf 20′, der demjenigen der vorbeschriebenen Zulei tung 16 entspricht. Die beiden S-förmigen Mäander 20, 20′ sind vorteilhaft zueinander spiegelsymmetrisch ausgebildet bezüglich einer in Fig. 2 strichpunktiert angedeuteten radialen Symmetrieachse 28. Aufgrund die ser Spiegelbildlichkeit lassen sich die beiden Leitun gen 15, 16 besonders einfach auf automatischem Wege in die Mäanderform 20, 20′ überführen. Die Bögen 23, 24 der beiden Mäander 20, 20′ sind entweder einander zugekehrt oder voneinander weggerichtet, weshalb aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegliche Greifer die entsprechen den Windungen der Zuleitungen 15, 16 bequem erstellen können. Dadurch ist dann der vorbeschriebene Winkelver lauf von den einzelnen Abschnitten 17, 18, 19 mittelbar festgelegt. Dabei ergibt sich für die beiden Endstücke 19 bzw. 19′ der beiden Mäander 20, 20′ ein Konvergenz punkt 29 im Bereich des Montagerahmens 10, möglichst jenseits des Membranrahmens 12.As can be seen from Fig. 2, the other supply line 15 has a corresponding S-shaped meandering course 20 ', which corresponds to that of the above-described supply line 16 . The two S-shaped meanders 20 , 20 'are advantageously mirror-symmetrical to one another with respect to a radial axis of symmetry 28 indicated by dash-dotted lines in FIG. 2. Because of this mirror image, the two lines 15 , 16 can be easily and automatically transferred into the meandering shape 20 , 20 '. The arches 23 , 24 of the two meanders 20 , 20 'are either facing each other or facing away from each other, which is why grippers moving towards and away from each other can easily create the corresponding turns of the leads 15 , 16 . As a result, the previously described Winkelver run is indirectly determined by the individual sections 17 , 18 , 19 . This results in a convergence point 29 in the region of the mounting frame 10 , possibly beyond the membrane frame 12 , for the two end pieces 19 and 19 'of the two meanders 20 , 20 '.

Dieser Aufbau sorgt zunächst für einen zueinander kreu zungsfreien Verlauf der beiden Zuleitungen 15, 16. Die Zuleitungen sind in einer oberhalb der Membran 11 ver laufenden Ebene zur Membran 11 angeordnet. This structure initially ensures that the two supply lines 15 , 16 cross one another without crossings. The leads are arranged in a membrane 11 above the ver current layer to the membrane. 11

BezugszeichenlisteReference list

10 Montagerahmen
11 Membran
12 Umfangsrand von 11
13 Kernbereich von 11
14 Schwingspule
15 erste Zuleitung von 14
16 zweite Zuleitung von 14
17 Anfangsstück von 21
18 Übergangsstück zwischen 21, 22
19 Endstück von 20
19′ Endstück von 20′
20 S-förmiger Mäander von 16
20′ S-förmiger Mäander von 15
21 erste Mäander-Hälfte
22 zweite Mäander-Hälfte
23 erster Mäander-Bogen von 21
24 zweiter Mäander-Bogen von 22
25 kleiner Krümmungsradius von 23
26 großer Krümmungsradius von 24
27 spitzer Winkel von 19
28 Symmetrieachse zwischen 20, 20′
29 Konvergenzpunkt von 19, 19′ 10 mounting frames
11 membrane
12 peripheral edge of 11
13 core area of 11
14 voice coil
15 first supply line from 14
16 second supply line from 14
17 beginning of 21
18 transition piece between 21 , 22
19 tail of 20
19 ′ end piece of 20 ′
20 S-shaped meanders of 16
20 ′ S-shaped meander from 15
21 first half of meander
22 second half of the meander
23 first meander arch of 21
24 second meander arch of 22
25 small radius of curvature of 23
26 large radius of curvature of 24
27 acute angles of 19
28 axis of symmetry between 20 , 20 ′
29 convergence point of 19 , 19 ′

Claims

1. Dynamic electro-acoustic transducer, in particular headphones, with a voice coil ( 14 ) carrying membrane ( 11 ) which is attached with its peripheral edge ( 12 ) to a mounting frame ( 10 ),
and with two feed lines ( 15 ; 16 ) guided over the membrane ( 11 ) to the voice coil ( 14 ),
characterized,
that the two supply lines ( 15 ; 16 ) arranged in a plane above the membrane ( 11 ) run without crossing each other
and the individual feed line ( 16 ) is wound in the form of an unsymmetrical S-shaped meander ( 20 ) with two mutually non-uniform meander halves ( 21 ; 22 ),
the first meander half ( 21 ) adjacent to the voice coil ( 14 ) having a smaller mass than the second meander half ( 22 ).

2. Converter according to claim 1, characterized in
that the starting piece ( 17 ) of the first meander half ( 21 ) extends essentially tangentially from the circular outline of the voice coil ( 17 ) and has a short arc ( 23 ) with a small radius of curvature ( 25 ),
while the second half of the meander ( 22 ) sits a long arc ( 24 ) with a large radius of curvature ( 26 ) and its subsequent end piece ( 19 ) tangentially, with an acute angle ( 27 ) the peripheral edge ( 12 ) of the membrane ( 11 ) crosses.

3. Transducer according to claim 1 or 2, characterized in that the starting piece ( 17 ) of the first meandering half ( 21 ) and the end piece ( 19 ) of the two th meandering half ( 22 ) are each substantially stretched and the transition piece ( 18 ) between the short and long bows continues straight.

4. Transducer according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the S-shaped meanders ( 20 ; 20 ') with their two end pieces ( 19 ; 19 ') each on the other side of the peripheral edge ( 12 ) of the membrane ( 11 ) located convergence point ( 23 ).

5. Transducer according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the two S-shaped meanders ( 20 ; 20 ') of the feed lines ( 15 ; 16 ) with respect to a radial axis of symmetry ( 28 ) placed through the membrane ( 11 ) ) run essentially mirror-image to each other.