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Vorrichtung zur Schallwiedergaben.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Schallwiedergabe mit Hilfe elektrischer Ströme, die einlangenden SchaHweHen entsprechen, insbesondere sogenannte Lautsprecher.
Bezweckt wird, eine Vorrichtung zu schaffen, die Sehalläusserungen mit grösserer Genauigkeit und Treue wiedergibt als die bisher verwendeten Vorrichtungen dieser Art, und ferner den hiebei gewöhnlich verwendeten Schalltrichter entbehrlich zu machen und gleichwohl für eine günstigere Schallaussendung zu sorgen als diejenige, die mit den gebräuchlichen Schalltrichtern erreichbar ist.
Das Wesen der Erfindung ist am leichtesten an Hand der Zeichnungen zu erfassen ; in diesen ist Fig. 1 ein Querschnitt einer Vorrichtung gemäss der Erfindung, Fig. 2 eine Endansicht hievon, Fig. 3-10 veranschaulichen schematisch Abänderungen der Vorrichtung.
Die in Fig. 1 und 2 veranschaulichte Vorrichtung besitzt eine konische Membran 1 in einem ringförmigen Luftspalt zwischen den gleichachsigen Polschuhen 2 und 3 eines Dauermagneten oder eines Elektromagneten, dessen Spule 4 auf dem an den Polschuh 2 anschliessenden Kernteil sitzt. Der zur Membranachse senkrechte Membranflansch 5 ist am Polschuh 3 durch einen Ring 6 befestigt. Auch die Spitze der-Membran kann befestigt sein ; in diesem Falle ist die Spitze abgeflacht und der flache Teil in der Mitte des Polschuhes 3 durch einen Bolzen 7 befestigt.
Statt dass die Membran starr ist, wie bei den meisten Lautspreehern, kann sie äusserst biegsam sein, sie kann aus einer Spule 8 bestehen, der der betätigende Strom zugeführt wird und die an einem biegsamen Material 9, wie Gewebe oder Kautschuk, befestigt ist. Eine mit Erfolg angewendete Herstellungsweise der Membran besteht darin, dass man eine Metallform mit einer Kautschuklosung bestreicht,- die Spule auf die Kautschukschichte wickelt und sodann mit Kautschuklösung bestreicht und schliesslich das Ganze zwecks Vulkanisierens des Kautschuks erhitzt.
Da die Membran durchaus unmagnetisch ist, so hat sie keinerlei Neigung, sich gegen den einen oder den andern Polschuh zu bewegen so lange die Spule 8 stromlos ist. Es ist deshalb die elastische
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zuführen, sehr gering und es kann eine Eigenschwingungszahl der Membran erreicht werden, die niedriger. ist als irgendeine belangreiche Schwingungszahl der Stimme, wodurch, wie bereits in einer früheren.
Anwendung ausgeführt, erreicht werden soll, dass in dem Bereich der Schwingungszahlen der Stimmen die hohen und tiefen Töne gleich stark wiedergegeben werden, da in diesem Bereich keine Resonanz der Membrane vorhanden ist. Die betätigende Kraft wirkt auch gleichmässig über angenähert die ganze arbeitende Fläche der Membran, so dass letztere als Ganzes zu schwingen sucht, ohne dass Knotenlinien entstehen. Das sind die wesentlichen Eigenschaften einer Membran zur Erzeugung gleichmässiger Schallschwingungen im ganzen Bereich der Betriebsschwingungszahlen.
Der Polschuh 3 ist mit einer Anzahl radialer Schlitze 10 für den Schalldurchgang ausgestattet.
Ein weiteres für das befriedigende Arbeiten des Lautsprechers wesentliches Merkmal ist die Vermeidung von resonierenden Luftkammern in der Nachbarschaft der Membran. Wenn beispielsweise der Raum hinter der Membran vollkommen geschlossen ist, so wird bei einer gewissen Schwingungszahl die eingeschlossene Luft auf die Membran eine elastische rüekführende Kraft ausüben, wodurch eine kräftige Resonanz eintritt, während bei andern Schwingungszahlen die Luft der Membranbewegung einen solchen
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freiliegen und selbst hohe Töne beträchtlich schwächer sind :
Die sehr starke Schwächung der tiefen Töne hat darin ihre Ursache, dass die Luft zwischen der Vorder- und Rückseite der Membran zirkulieren kann, ohne eine erhebliche Zusammendrückung zu erfahren. Wird, statt die-Rüc'kseite der Membran einzuschliessen, der Weg, auf dem die Luft von der Vorderseite auf die Rückseite gelangen kann, etwa bis zu einer Wellenlänge oder mehr verlängert, so kann man eine gute Schallaussendung sichern. Das kann dadurch erreicht werden, dass man die Membran
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Ablenkplatte nicht nur die Schwierigkeiten beseitigt werden, welche mit der Schaffung einer Kammer mit geeigneter Dämpfung an der Rückseite der Membran verbunden sind, sondern auch die Schalleistung vergrössert wird.
Hier sendet eine Seite der Membran Schallwellen in einen Raumwinkel 2 II oder in eine Halbkugel aus gegenüber dem Rauminhalt 4Ä bei einer Membran mit eingeschlossener Rückseite ohne Ablenkplatte. Sie sendet also zweimal soviel Energie aus. Weiters senden beide Seiten der Membran
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Die Umschliessung an der Rückseite der Membran kann mit irgendeinem dämpfenden Material wie Filz bei 14 ausgekleidet sein, um Resonanz durch die Luft hintanzuhalten (Mg. 9).
Bei Lautspreehern mit ldeiner Membran wurden bisher fast allgemein Schalltrichter verwendet.
Der Schalltrichter verstärkt die von der Membran ausgehenden Schallwellen insofern, als er den Raumwinkel-verkleinert, in welchem die Schallaussendung erfolgt, aber gleichzeitig drückt der Schalltrichter
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die allgemeine Tonhöhe des ausgesendeten Schalles herab und bedingt störende Resonanzen und Dämpfungen, von denen eine Ablenkplatte im wesentlichen frei ist.
Bei einer Ablenkplatte kann die Tonhöhe innerhalb ziemlich weiter Grenzen durch die Grösse der Ablenkplatte geregelt werden. Eine grosse Platte gibt einen tieferen Ton. Es hat sich gezeigt, dass eine Ablenkplatte mit einem wirksamen Durchmesser von 60 bis 90 C1n befriedigende Ergebnisse liefert. Es hat sich ferner gezeigt, dass man der Ablenkplatte eine konische Gestalt geben kann, wie in Fig. 3 und 4 angedeutet, wofern der Winkel nicht viel weniger a] s 90 beträgt, ohne dass nachteilige Resonanzen wie bei Schalltrichtern eintreten. Ein anderer Weg besteht darin, der Ablenkplatte die Form eines flachen, hinten offenen Kastens zu geben, wie Fig. 5 und 6 zeigen.
Andere Anordnungen, welche ebenso wirksam und frei von Resonanz sind, bieten sich von selbst dar, beispielsweise eine pyramidenförmige Ablenkplatte, wie in Fig. 7 und 8 dargestellt.
Die Erfindung ist mit besonderer Berücksichtigung ihrer Anwendung bei einer Membran mit so geringer elastischer Rückfiihrkraft beschrieben, dass die Grundresonanz bei einer Schwingungszahl eintritt, die kleiner ist als die belangreichen Schwingungszahlen der Stimme. Die durch eine solche Membran erhaltene Schallstärke kann im wesentlichen unabhängig von der Schwingungszahl gemacht werden, wofern der zur Betätigung der Membran dienende Strom bei gleicher Stärke der einlangenden Schallwellen verschiedener Sehwingungszahl unabhängig ist von der Schwingungszahl. Ein Strom dieser Art kann mittels eines Schallempfängers mit elastisch beeinflusster Membran erhalten werden, deren Grundschwingungszahl oberhalb der belangreichen Schwingungszahlen der Stimme liegt.
Die Erfindung ist hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit nicht auf diese besonderen Membranen beschränkt ; einzelne der oben dargelegten Vorteile können auch bei andern Arten von Membranen erlangt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Schallwiedergabe mit einer, nach Massgabe einlangender Wechselströme, schwingenden Membran, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ablenkplatte aus massivem oder starrem Material gegenüber der Membran so gelegen und angeordnet ist, dass der Übergang der Luft von einer Membranseite zur andern ohne merkliche Verdichtung der Luft verhindert wird, wodurch der Raumwinkel, in den die Membran Energie aussendet, wesentlich verkleinert wird, ohne dass Resonanzerscheinungen auftreten, welche die SchalIwiedergabe wesentlich beeinflussen könnten.