Das lateinische Wort "Audio" bedeutet wörtlich übersetzt "ich höre". Das menschliche Ohr kann Geräusche in einem Frequenzbereich zwischen 16 und 16.000 Hz wahrnehmen. Im weitesten Sinne können irgendwelche Gegenstände, die Klänge erzeugen können, Audioquelle genannt werden. Zum Beispiel sind eine Compakt Disk (CD), eine Langspielplatte (LP), ein Aufzeichnungsband, UKW/MW-Radioübertragung, ein Mikrofon und dergleichen Audioquellen. Einige Audioquellen können keinen für Menschen hörbaren Klang erzeugen, daher muss ein elektronisches Bauelement verwendet werden, um elektronische Signale zu erzeugen und zu übertragen, und es muss ein Lautsprecher verwendet werden, um den für menschliche Ohren hörbaren Klang zu übertragen. In gewisser Hinsicht kann irgendeine Vorrichtung, die Schall erzeugen und elektronische Signale empfangen kann, als Lautsprecher bezeichnet werden.

Schallwellen sind Schwingungen, die von einem festen, flüssigen oder gasförmigen Medium unter Druck erzeugt werden. Schallwellen, die von dem Lautsprecher erzeugt werden, werden nachdem elektronische Signale empfangen wurden, durch die Schwingungen einer Membran erzeugt, die eine Änderung des Luftdrucks in der Umgebung bewirken, und dann werden die Schallwellen von menschlichen Ohren empfangen, so dass sie zu hörbaren Geräuschen werden.

Es gibt viele Arten von Lautsprechern auf dem Markt. 1 stellt einen herkömmlichen Lautsprecher 10 dar, der ein geschlossenes Gehäuse 100, eine Membran 110, einen Dämpfer 120, ein Magnetelement 130, eine Schwingspule 140 und einen Korb 150 aufweist. Die Membran 110, der Dämpfer 120, das Magnetelement 130 und die Schwingspule 140 sind an dem Korb 150 montiert, so dass sie eine Lautsprechereinheit bilden, die Geräusche erzeugen kann. Dann wird die Lautsprechereinheit an dem geschlossenen Gehäuse 100 installiert.

Die Schwingspule 140 ist an einem Ende der Membran 110 korrespondierend mit dem Magnetelement 130 in dem Magnetfeld, das von dem Magnetelement 130 erzeugt wird, angeordnet. Wenn das elektrische Signal die Schwingspule 140 passiert, tritt eine Änderung der Magnetkraft auf, die in Wechselwirkung mit dem Magnetfeld des Magnetelements 130 tritt. Die Schwingspule 140 verändert sich gemäß dem elektronischen Signal und das Magnetelement 130 wird angezogen oder abgestoßen, so dass sie die Membran 110 antreibt, sich auswärts oder einwärts zu bewegen, und dazu führt, dass sich ein kegelförmiger Abschnitt der Membran 110 wie ein Kolben bewegt, um Schallwellen durch Komprimieren oder Freigeben von Luft zu erzeugen. Das Gehäuse 100 an der Rückseite der Lautsprechereinheit dient dazu, zu verhindern, dass sich die Luftdruckschwankungen an der Vorderseite der Membran 110 und an der Rückseite der Membran 110 aufheben. Das Material, die Abschlusswirkung und die Montagestelle des Gehäuses 100 bestimmen die akustischen Eigenschaften der Lautsprechereinheit.

Herstellungsverfahren für Lautsprecher sind in der Technik bekannt. Zum Beispiel ist in dem US Patent Nr. 6,817,084 ein Herstellungsverfahren für Lautsprecher gezeigt, die einen magnetischen Kreis aufweisen, der in einer zentralen Aussparung eines Trägers angeordnet ist, wobei eine Schwingspule, ein Schwingspulkörper, ein Korb und ein Poljoch daran angebracht sind, um die akustische Qualität des Lautsprechers zu verbessern.

Der Innenraum zum Installieren des Lautsprechers in einem Fahrzeug ist begrenzt, und die Sitzpositionen der Hörer müssen nicht symmetrisch sein, daher ist es schwieriger für den Lautsprecher, die gewünschten akustischen Eigenschaften, den Klang und die Klanglautstärke in einem Fahrzeug zu erzeugen, als in einer normalen Umgebung. Ferner kann die Verkleidung eines Fahrzeugs, die Schallabsorption und Schall-Reflexionseffekte aufweisen kann, Phänomene, wie z.B. Resonanz, Stehwellen, zeitliche Verschiebung, Phasenabweichung, Phasendifferenzen und dergleichen verursachen. Daher ist das Installieren des Lautsprechers in dem Fahrzeug eine große Herausforderung. Das US Patent Nr. 6,819,767 zeigt eine Klangwiedergabe-Vorrichtung für Fahrzeuge. Sie weist eine Linkskanalschwingspule und eine Rechtskanalschwingspule auf, die koaxial an einen Schwingspulenkörper gekoppelt sind. In dem US Patent Nr. 6,843,345 ist auch ein Lautsprecher für Fahrzeuge gezeigt, der leicht in der Autotür installiert werden kann. Auch der Konsolenraum zwischen dem Rücksitz und der Heckscheibe kann als ein Resonanzraum für den Lautsprecher verwendet werden, der auf der Konsole hinter dem Rücksitz installiert ist. Da der herkömmliche Lautsprecher ziemlich unhandlich ist, wurde in den letzten Jahren ein Konsolenlautsprecher entwickelt. In dem US Patent Nr. 5,701,359 wird eine ähnlich Technik gezeigt. Bei dem Verfahren wird eine Schwingspule an der Unterseite einer Membran angebracht, und dann werden geeignete Dämpfer und Mägnetelemente installiert, um die Membran dazu anzutreiben, damit sie Schallwellen erzeugt. Der Konsolenlautsprecher ist viel dünner als der herkömmliche Lautsprecher, aber seine Mitten- und Bassklangwirkung ist nicht so voll und wünschenswert wie bei dem herkömmlichen Lautsprecher. Auch ist seine Ausgangsleistung geringer als die des herkömmlichen Lautsprechers. Darüber hinaus hat der Konsolenlautsprecher aufgrund der Begrenzung seines Aufbaus ein engeres Klangspektrum als der herkömmliche Lautsprecher. Da die Technik des herkömmlichen Lautsprechers gut entwickelt ist, ist er immer noch am Markt etabliert und wurde durch den neuen Konsolenlautsprecher noch nicht weitgehend ersetzt.

Die Membran ist das Schlüsselelement der Klangwirkung in dem Lautsprecher. Sie kann aus sehr verschiedenen Materialien hergestellt werden, aber es wird meistens Papier als Hauptmaterial verwendet. Jedoch wurde nach dem zweiten Weltkrieg allmählich eine Polymerschicht zum Herstellen von Membranen verwendet. Vor kurzem wurde eine Vakuummetallisierungstechnik entwickelt, mit deren Hilfe eine dünne Schicht aus kohlenstoffhaltigem Metall auf der Membran mittels Aufdampfens abgeschieden werden kann. Ansonsten ist das Herstellen einer großflächigen und dünnwandigen Membran ziemlich schwierig, weil die Effekte von Materialeigenschaften, Dicke, Art und Dicke der Metallisierungsschicht, und die Halterungstechnik ihre Qualität irgendwie beeinflussen. Während der Produktion sind auch Zeit, Temperatur und Luftfeuchtigkeit als Faktoren zu berücksichtigen. Entsprechende Herstellungsverfahren sind in den US Patenten Nr. 5,206,466; 4,772,513 und 5,701,359 zu finden.

Ferner ist das Installieren des Lautsprechers in kleinen elektronischen Geräten, wie z.B. Mobiltelefonen, Minicomputern (PDA) oder Notebook-Computern auch ein wichtiges Anliegen. Im US Patent Nr. 6,834,744 ist ein entsprechendes Verfahren gezeigt. Die Ziele des Patents sind, Positivphasen- und Negativphasenphänomene zu verringern, die Größe des Lautsprechers zu reduzieren und eine größere Lautstärke zu erzielen. Es wird eine Lautsprechereinheit hauptsächlich in einem Mobiltelefon installiert. Das Mobiltelefon hat auch eine vordere Schall-Öffnung an der Rückseite, um Klang von der Vorderseite der Lautsprechereinheit abzugeben. Die Lautsprechereinheit hat ferner eine rückwärtige Schallöffnung an ihrer Rückseite, so dass Klang von einem Speicherkartenschlitz auf einer Seite des Mobiltelefons abgegeben werden kann. Somit sind zwei Schallwellen-Lauf-Kanäle geschaffen.

Gemäß den vorher genannten herkömmlichen Verfahren werden viele Verfahren vorgeschlagen, um die Klangwirkung des Lautsprechers zu verbessern, wobei physikalische Eigenschaften, die Gerätestruktur, das Material, die Konfiguration der internen Elemente und dergleichen berücksichtigt werden. Jedoch sind die meisten herkömmlichen Lautsprecher auf ein Gehäuse angewiesen, das an der Rückseite der Lautsprechereinheit angeordnet ist. Sonst ist die Klangwirkung nicht satt genug und die Klanglautstärke ist geringer.

Bei tragbaren datenverarbeitenden Geräten, wie z.B. einem Mobiltelefon und einem PDA sind darin noch andere elektronische Elemente angeordnet. Daher steht wenig Platz zum Installieren des Lautsprechers zur Verfügung, so dass die Klangwirkung und die Lautstärke auch begrenzt sind. Wenn die Lautstärke maximal wird, heben sich die Luftschwingungen an der Vorderseite der Lautsprechereinheit gegenseitig auf, und es wird ein unterbrochener Klang erzeugt.

Ferner haben die herkömmlichen tragbaren datenverarbeitenden Geräte im Allgemeinen einen kleinen rückseitigen Kasten, der an dem Gehäuse angebracht ist. Das Gehäuse hat eine entsprechende Schallabgabeöffnung an der Vorderseite, um den Schall abzugeben, aber äußere Gegenstände, wie z.B. Staub, können leicht in das Gehäuse durch die Öffnung eindringen und zu einer Verschlechterung der Klangwirkung des Lautsprechers führen. Die elektronischen Elemente, die darin angeordnet sind, werden auch geschädigt.