<Desc/Clms Page number 1>
Elektrodynamische Vorrichtung.
EMI1.1
Die Erfindung geht in der Hauptsache darauf aus, den Wirkungsgrad von elektrodynamischen Einrichtungen zu erhöhen und elektrische Energie in akustische umzuformen, wobei ein hoher und gleich-
EMI1.2
Es ist bekannt, in akustischen Einrichtungen Membranen zu verwenden, die durch eine mit denselben verbundene Spule bewegt werden. Es ist ebenfalls bekannt, in elektrischen Apparaten Spulen zu verwenden, die gebildet werden, indem man einen flachen Leiter hochkantig auf eine Form aufwickelt, so dass der Leiter in jeder Windung angenähert in Ebenen liegt, die senkrecht zur Spulenachse stehen.
Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung wird ein erhöhter Wirkungsgrad über einen weiten Frequenzbereich in einer akustischen Vorrichtung erreicht, die eine leichte Membran und eine leichte mit der Membran verbundene Spule aufweist, die zur Bewegung der Membran dient. Ein magnetischer Stromkreis mit einem Luftzwischenraum, der vorzugsweise durch ringförmige Polflächen begrenzt ist, ist vorgesehen und dieser Stromkreis liefert den notwendigen Polarisierungsstrom an die in dem Luftzwischenraum angebrachte Spule. Diese ist erfindungsgemäss aus einem Bandleiter hergestellt, der auf hochkant (d. h. derart, dass die Ebene des Bandes senkrecht zur Spulenachse liegt) gewickelt ist.
Der Bandleiter wird mittels eines Materiales isoliert, welches gleichzeitig die Spule versteift und so wenig Platz einnimmt, dass der Zwischenraum zwischen den Polflächen des magnetischen Stromkreises im wesentlichen mit dem leitenden Material, aus welchem die Spule hergestellt ist, gefüllt ist. Die Membran besteht vorzugsweise aus einem biegsamen Randteil, der mit kleinen versteiften Flächen geformt ist, und aus einem mittleren versteiften Teil, mit dessen Rand die Spule vorzugsweise verbunden wird. Beide Membranteile werden von der Spule in Bewegung gesetzt. Die wirksame Masse der Membran ist vorzugsweise gleich der Masse der Spule und das leitende Material in der Spule wird vorzugsweise so gewählt, dass das Produkt seiner Masse mal seiner Widerstandsfähigkeit einen niedrigen Wert hat.
Bei der Einrichtung gemäss der Erfindung wird vorzugsweise eine Membran mit Schallkammer verwendet, deren Aufbau in einer früheren Anmeldung beschrieben ist.
Bei dieser Anordnung liegt die obere Grenzfrequenz oberhalb der wichtigeren Frequenzen für Sprache und Musik. Die niedere Grenzfrequenz eines Lautsprechersystems, welches gemäss vorliegender Erfindung aufgebaut ist, ist in der Hauptsache von der Länge und der Mündung des Schalltrichters abhängig, durch welchen der Schall ausgesandt wird. Vorzugsweise wird ein Trichter verwendet, der sich gemäss einer Exponentialfunktion erweitert und einen Schallgang besitzt, der annähernd 3'4 m lang ist und somit Frequenzen bis zu einer unteren Grenze von etwa 80 Perioden gleichmässig durchlassen kann. Durch weitere Verlängerung des Trichters kann diese Grenzfrequenz auf einen noch niedrigeren Betrag gebracht werden.
EMI1.3
durch einen Lautsprecher gemäss der Erfindung.
Fig. 2 zeigt in grösserem Massstabe einen Teil der Membran und die damit verbundene Spule. Fig. 3 ist eine Draufsicht nach der Linie 3-3 in Fig. 1.
Nach der Zeichnung bildet ein hohler ringförmiger Kern 10 mit der Wicklung 11 und den ringförmigen Polstücken 12 und 13 zusammen ein magnetisches Feld, in welchem die Spule 14 liegt. Der Teil-M des Kernes 10 ist lösbar, damit die Wicklung H leicht auf den Kern aufgesetzt werden kann.
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
ist. Zwischen dem Teil 15 und der Membran bzw. zwischen der Kapsel 20 und der Membran sind Ringe 21 angeordnet. Die Membran wird mittels Schrauben festgehalten, die durch den Flansch der Kapsel : 20,
EMI2.2
in Eingriff gebracht werden können.
Der Metallteil 23 hat die Form eines Kugelsektors und ist mittels der Ohren : 24 und der Schrauben 25 an der Kapsel 20 befestigt. Der Krümmungshalbmesser des Teiles 23 ist etwas kleiner als der Krummungs- halbmesser der benachbarten Fläche des starren scheibenförmigen Teiles 17 der Membran, so dass der zwischen den beiden Flächen entstehende Raum sich allmählich von der Mitte der Membran und von deren Randteil in Richtung gegen den gemeinschaftlichen Schallkanal erweitert. Der Schallkanal wird
EMI2.3
Geschwindigkeit in den gemeinschaftlichen Schallkanal gelangen. Der übrige Teil des Schallweges ist vorzugsweise derart geformt, dass seine Querschnittsfläche von der Membran gegen die Mündung des Trichters 26 zu allmählich zunimmt.
Der Hohlraum in der Mitte des Kernes 10 ist an jedem Ende durch ein Material geschlossen, welches der Übertragung von Schallwellen durch dasselbe Widerstand leistet. Gemäss der gezeigten Ausführung-
EMI2.4
bestehen. Zwischen den Teilen 27 und 28 ist ein schallabsorbierendes Material 29, beispielsweise Baumwolle, angeordnet. Durch diese Einrichtung wird die akustische Resonanz in diesem Teil des Apparates praktisch vernichtet.
EMI2.5
wird, zum grossen Teil von dem besonderen Aufbau der Spule und der Membran abhängig ist, so ist die Anordnung der Spule und die Weise, in welcher diese mit der Membran verbunden wird, von wesentlicher Bedeutung.
Da die relativen Grössen der verschiedenen Faktoren, die bei der Konstruktion des Schwingungselementes zu berücksichtigen sind, meistens von grösserer Bedeutung sind als die spezifischen Werte der einzelnen Grössen, sollen in der folgenden Beschreibung die Abmessungen angegeben werden, mittels welcher gute Ergebnisse erzielt worden sind.
Um die Spule 14 herzustellen, wird ein gesäubertes Aluminiumband, mit einer Stärke von etwa 0'005 mon und einer Breite von etwa 0'036 cm, mit einer dünnen Lösung von Bakelit und Azeton belegt.
Das belegte Band wird darauf für kurze Zeit auf etwa 350 C. erhitzt, um den Belag zu härten. Der mit Belag versehene Leiter wird darauf durch eine zweite Bakelitlösung geführt, die vorzugsweise dünnflüssiger als die erste Lösung ist, worauf der Leiter wieder auf eine Temperatur von 250 C erhitzt wird, damit etwas von dem Lösungsmittel verdampfen kann. Der Belag ist dann verhältnismässig trocken, aber ungehärtet. Das Band wird jetzt hoehkantig auf einen geteilten Dorn gewickelt, bis eine Spule von etwa 5 ein Durchmesser entsteht, die bis auf eine Temperatur von etwa 250 C erhitzt wird und darauf allmählich auf Zimmertemperatur gebracht wird.
Die Spule ist jetzt starr und frei von inneren Bean- spruchungen. Dieselbe wird vom Dorn entfernt und bis auf 50 Windungen verkleinert, wodurch die Spule eine Höhe von etwa 0'267 cm erhält. Die Innenfläche der Spule wird mit einem Befestigungsoder Klebmaterial wie Bakelit oder Schellak belegt, worauf die eine Kante eines Stoffstreifens 30 aus geölter Seide od. dgl. mit der Spule verbunden wird. Die Spule wird wieder auf einen Dorn gebracht, dessen Durchmesser um die Stärke der Seide kleiner als der zuerst benutzte Dorn ist, worauf die Spule auf 1500 C erhitzt wird, um das Befestigungsmaterial vollständig zu trocknen.
Darauf wird die entgegengesetzte Kante des Seidenstreifens mit der Membran in der Nähe des Randes des versteiften Teiles 17 verbunden, und die Enden 35 und 36 des Bandleiters werden isoliert und längs der Riffelungen des biegsamen Teiles 18 der Membran mittels Schellak befestigt. Die gesamte Einrichtung wird darauf nochmals auf 1500 erhitzt, worauf sie fertig ist und in einen Empfänger eingesetzt werden kann.
Die Spule liegt in der Mitte zwischen den ringförmigen PolstÜcken12 und 13, welche durch einen Zwischenraum von etwa 0'09 en getrennt sind, und die Enden des Bandleiters sind mit den Schrauben 31 und 32 verbunden, welche elektrisch mit den Klemmen 33 bzw. 34 in Verbindung stehen. Da die Breite
EMI2.6
Spielraum von nur etwa 0'024 cm. Durch die Verwendung des flachen Leiters und der sehr dünnen Schichten von Isolations-und Versteifungsmaterial hat man in dieser Weise eine kompakte steife Spule erhalten, die die gewünschte Anzahl Windungen aufweist.
Die kombinierten mechanischen und elektrischen Verluste in des Spule werden auf ein Hindestmass herabgesetzt, indem ein Material verwendet wird, bei welchem das Produkt von elektrischem Widerstand und Masse einen niedrigen Wert hat. Gute Ergebnisse wurden durch die Verwendung von Aluminium erzielt, für welches Material das Produkt von elektrischem Widerstand in Mikrohm per Kubikzentimeter und Masse der Spule in Gramm per Kubikzentimeter annähernd 8-0 beträgt. Weil Verun-
EMI2.7
<Desc/Clms Page number 3>
über & teigt. n. Cm einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen, ist es ferner notwendig, eine Membran zu benutzen, deren schwingender Teil so gross ist, dass eine verhältnismässig grosse Volumenverschiebung stattfindet, wenn die Membran schwingt.
Um eine Membran zu erhalten, deren versteifter Teil genügend starr ist, ist es ebenfalls notwendig, Material von einer gewissen Mindeststärke zu verwenden. Man hat
EMI3.1
auch von Wichtigkeit, dass die Schwerpunkte der Spule bzw. der Membran dicht nebeneinander liegen.
Hiedurch wird verhindert, dass die Spule sich bestrebt, unabhängig von der Membran zu schwingen.
Der biegsame Teil 18 der Membran besteht vorzugsweise ans geraden Riffelungen, die sieh senk-
EMI3.2
dies beispielsweise in der britischen Patentschrift Nr. 263. 411 vom 17. März 1927 beschrieben ist. Die Grösse der Reaktanz dieses Membranteiles ist vorzugsweise gleich der Grösse der Massenreaktanz der von der Membran in Schwingung gesetzten Luftmenge.
Wenn ein Trichter benutzt wird, der keine inneren Verluste hat, kann man mit einem Apparat
EMI3.3
wird, bis zu dem akustischen Abgabepunkt etwa 30% beträgt. Dies ist ein bedeutend höherer Wirkungsgrad, als er bis jetzt erreicht werden konnte. Wenn ein Trichter von ausreichender Länge und mit einer ausreichend grossen Mündung benutzt wird, ist der Wirkungsgrad der Vorrichtung über einen Frequenzbereich von 80 bis über 5000 Perioden im wesentlichen gleichmässig.
PATENT-ANSPRtTCHE :
EMI3.4
zwischenraum, eine Membran und eine mit der Membran verbundene Spule besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule aus einem isolierten Bandleiter hergestellt ist, der hochkant gewickelt ist.