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Membran.
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(Annieten, Anschrauben od. dgl.) einer Stromschiene erfolgt. Besteht die Membran aus einem Stuck und ist das mittlere Scharnier durch eine Längswellung hergestellt, so wird die Stromschiene in dem gewellten Teil eingeklemmt oder an ihn genietet oder ähnliches. Bei metallischen Membranen muss dies isoliert geschehen, z. B. durch Zwischenlegen einer dünnen Papierschicht oder dadurch, dass der Leiter, eventuell auch die Membran, in an sich bekannter Weise an der Oberfläche oxydiert wird.
In diesem letzten Falle können bei Stromdurchgang durch den Leiter durch Induktion in den dem Leiter benachbarten Teilen der Membran, in erster Linie also in der Mittelfalte, entgegengesetzt gerichtete Ströme entstehen, die, soweit sie ebenfalls im Magnetfeld verlaufen, die Bewegung hemmen.
Um dies zu vermeiden, wird der mittlere Membranteil senkrecht zur Stromrichtung des Leiters mit
Schlitzen versehen, so dass die Induktionsströme nicht fliessen können. Wenn die ganze Membran aus einem Stück aus leitendem Material besteht, kann auch der mittlere gewellte Teil selbst als Stromleiter wirken ; ein Ausbreiten des Stromes über die ganze Fläche wird dann zweckmässig durch winklig, vorzugsweise rechtwinklig zu diesem Scharnier verlaufende Schnitte in den starren Flächenteilen verhindert.
Die metallischen Membranen ermöglichen ferner eine besonders vorteilhafte neuartige Anordnung der Stromzuführung zu dem Stromleiter. Bisher erfolgte die Zuführung der Sprechströme an den beweglichen Leitern mittels Drähten, die an beiden Enden der Stromschiene angebracht sind. Insbesondere bei stärkeren Amplituden bzw. bei tieferen Frequenzen wirken jedoch diese Stromzuführungen leicht hemmend auf die Membranbewegung ein.
Nach der verbesserten Anordnung werden dem Stromleiter die Ströme durch die Membran selbst zugeführt, u. zw. von deren festeingespannten seitlichen Rändern her, so dass die Eintrittspunkte der
Stromzuführungen in die Membran an Stellen liegen, an denen keine Bewegung stattfindet. Die Anordnung kann beispielsweise so getroffen werden, dass die Membran in der Mitte, quer zur Richtung des Stromleiters einen Isolationsstreifen besitzt, der die zu beiden Seiten von ihm liegenden Membranhälften elektrisch voneinander isoliert. Der isoliert an der Membran befestigte Stromleiter ist an je einem Ende mit je einer der beiden Membranhälften verbunden. Die beiden Enden der von aussen her angelegten Stromzuführungen sind dann an je einen der beiden isolierten Teile der Membran, u. zw. an den seitlichen festen Rändern, angeschlossen.
Um eine genaue Parallelführung des mittleren scharnierartigen Teiles der Membran zu bekommen, kann dieser durch elastische Fäden oder Bänder, deren Enden an einem Rahmen oder Gehäuse des Gerätes befestigt sind, gehalten werden.
Um eine Schallausbreitung nach mehreren Richtungen zu erzielen, können mehrere aneinandergereihte, nach verschiedenen Richtungen sehallausstrahlende Membranen der beschriebenen Bauart zu einem einzigen Gerät zusammengefügt werden, zweckmässig so, dass, im Schnitt betrachtet, ein ge- schlossenes Polygon gebildet wird.
Zur Vermeidung von störenden Eigenschwingungen wird die Eigenfrequenz der Membran zweckmässig unter die untere Hörbarkeitsgrenze gelegt. Dies hat naturgemäss zur Folge, dass die praktisch unhörbar tiefen Tonfrequenzen, die mit grosser Amplitude in dem wiederzugebenden Tongemisch oft enthalten sind, die Membran unnötig mit grossen Amplituden belasten. Um dies zu vermeiden, wird das Gerät zweckmässig mit einer selektiven Dämpfung versehen. Diese besteht beispielsweise in einem durch die Membran abgeschlossenen Hohlraum, der, bis auf eine oder mehrere kleine Öffnungen, völlig luftdicht ist. Diese Öffnung ist nun so bemessen, dass für die meisten Frequenzen die eingeschlossene Luftmenge sich nicht durch die Löcher in ihrem Druck ausgleicht, sondern wie ein elastisches Kissen wirkt.
Bei den tiefsten Frequenzen hört diese elastische Wirkung auf ; die eingeschlossene Luft, die sich durch die Löcher im Druck langsam unter starker Reibung ausgleicht, verursacht also eine Dämpfung.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Nach Fig. 1, die die erfindungsgemäss ausgeführte Membran im Querschnitt zeigt, bedeuten S1 und S2 zwei starre Membranfläche, die durch das Verbindungsstück V2 miteinander und durch die Stücke V1 und Vs mit feststehenden Teilen f des Gerätes scharnierartig verbunden sind. Der Antrieb der Membran erfolgt in der Mitte, zweckmässig an mehreren Punkten entlang der Mittelverbindung, beispielsweise durch einen von einem Magnetsystem m bewegten Anker a.
Fig. 2 zeigt eine aus einem Stück hergestellte Membran, bei der die scharnierartigen Teile durch
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den sich zweckmässig über die ganze Membranlänge erstreckenden Polen eines Magneten m verläuft.
Fig. 4 zeigt eine andere Art der Befestigung des Stromleiters an der Membran, die insbesondere bei Blechmembranen vorteilhaft ist ; die nicht aus einem Stück bestehenden starren Flächenteile S1 und S2 laufen an ihren umgebogenen zu verbindenden Kanten in Streifen und e2 aus und werden zunächst, wie dargestellt, kammartig ineinandergefügt, worauf der Leiter i ! derartig zwischen die Enden eu... und
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des andern Flächenteils (s,) auf der andern Seite des Leiters liegen. Darauf erfolgt die Umbiegung der Enden um den Leiter, wie im rechten Teil der Fig. 4 dargestellt.
Fig. 5 zeigt eine weitere Befestigungsart ; die mittlere Wellung la2 der aus einem Stück bestehenden Membran umschliesst den Leiter l und ist mit Quersehlitzen q versehen, die noch etwas über den oberen Rand des Leiters hinausragen. Durch diese oberen Schlitzteil werden dann zwei sich kreuzende Fäden n oder Drähte nahtartig gezogen.
Schliesslich kann nach Fig. 6 der Leiter i ! auch V-förmig gestaltet und um die Kante der mittleren Wellung 1 ('2 gelegt werden, wobei diese Kante zweckmässig etwas verstärkt wird. z. B. durch Umbiegung oder durch Einlegen eines Drahtes z, um dem herumgelegten Leiter mehr Halt zu geben.
Eine besonders sichere und einfache Art der Befestigung des Stromleiters lehren die Fig. 7 bis 9.
Die Befestigung besteht darin, dass der Mittelteil der Membran mit winklig zu seiner Längsrichtung verlaufenden Materialverdiekungen bzw.-Verjüngungen versehen ist, welche in zwei oder mehreren Gruppen angeordnet sind, die einen Winkel miteinander bilden. Auf dieses so vorbereitete Mittelstück wird nun der Stromleiter so fest aufgepresst, dass er sich in die Materialverdickungen bzw.-verjüngungen gut ein-
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wird dabei verhindert, dass der Leiter nach irgendeiner Richtung herausgleiten kann. Zweckmässig wird dabei die Gruppe der Materialverjüngungen durch Schnitte gebildet, durch die bei metallischen Membranen ein durch den Stromleiter bewirktes Induzieren von Strömen in der Membran verhindert wird.
Die Materialverdiekungen werden zweckmässig unter Ausnutzung der in Fig. 7 gezeigten, für die starren Flächen der Membran erforderlichen, vorzugsweise rechtwinkligen Riffelung dadurch hergestellt, dass diese Riffelung plangeplättet wird, wobei sich die Falten nach der in Fig. 8 gezeigten Art legen. Es wechseln also Stellen einfacher Materialstärke ab mit solchen Stellen, an denen das Material
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stark aufgepresst, z. B. unter Benutzung von Backen aus Blei oder einem ähnlichen Material, das weicher ist als Leiter und Membran-so drückt er sich in die Vertiefungen ein und kann nun nicht mehr quer zur Faltenriehtung verrutschen. Um ein Abrutschen in der Faltenrichtung zu vermeiden, werden gemäss Fig. 9 die Schnitte x schräg zur Richtung der Falten y ausgeführt.
In diese schrägen Schnitte presst sich der Leiter ebenfalls ein, so dass infolge dieser Schnitte (für sich allein genommen) der Leiter nur schräg abrutschen könnte. Die beiden Abrutschrichtungen sperren sich somit gegenseitig.
Bei Membranen, die keine Riffelung besitzen, können im Mittelteil auch zwei Gruppen von Schnitten in der angegebenen Weise angebracht werden. Statt der Falten bzw. Schnitte können auch, insbesondere bei nichtmetallischen Membranen, zwei Gruppen von Verdickungen mit Hilfe von auf den Mittelteil der Membran aufgebrachten, z. B. aufgeklebten Rippen od. dgl. gebildet werden.
Besteht bei einer der beschriebenen Leiterbefestigungsarten die Membran aus einem leitenden Material, so muss zwischen dem Leiter l und der Membran eine Isolierschicht, z. B. aus Papier oder Guttapercha, vorhanden sein oder der Leiter, gegebenenfalls auch die Membran, muss mit einer Oxydschicht bedeckt sein.
Nach Fig. 10 ist die Membran Si, s2 mit einer Halterung versehen, die aus Fäden oder Bändern besteht und zweckmässig an mehreren Punkten längs der bewegten'Kante angebracht ist.
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lautsprecher im Freien. Es sind vier Membranen d1-d4 im Quadrat angeordnet. Die Erregung erfolgt beispielsweise mittels der Magnetsysteme mi-m4.
In Fig. 12 ist der Stromverlauf einer Anordnung wiedergegeben, bei der die Ströme dem Stromleiter durch die Membran selbst zugeführt werden. Die Metallmembran c, g, h, k enthält in der Mitte den Stromleiter r, i, der, wie die gestrichelten Linien andeuten, in seinem ganzen Verlauf von der Membran isoliert ist und nur an seinen Enden Kontakt mit der Membranfläche hat. Die in der Zeichnung obere und die untere Membranfläche sind elektrisch voneinander isoliert durch den gestrichelt gezeichneten Schnitt v, u, welcher zweckmässig durch ein isolierendes Material, z. B. ein Gummihäutehen, akustisch dicht geschlossen ist. Der Strom wird zugeführt an einer oder mehreren Stellen zwischen den Membran-
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verteilung an.
Die elektrische Verbindung zwischen der Membran und dem Leiter an den Enden e und t wird zweckmässig durch Punktschweissung hergestellt.
Die Einrichtung kann auch derart getroffen werden, dass die eine Membranhälfte insgesamt zur Stromzuführung, die andere zur Stromableitung dient. Die beiden Hälften sind dann gänzlich voneinander isoliert und nur mit je einem Ende des Leiters verbunden.
Die Membran kann auch insgesamt V-förmig durch Faltung oder Vereinigung zweier Platten gestaltet sein.
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(Riveting, screwing or the like.) A busbar takes place. If the membrane consists of one piece and the middle hinge is produced by a longitudinal corrugation, then the conductor rail is clamped in the corrugated part or riveted to it or the like. In the case of metallic membranes, this must be done in isolation, e.g. B. by interposing a thin layer of paper or by the fact that the conductor, possibly also the membrane, is oxidized on the surface in a manner known per se.
In this last case, currents in opposite directions can arise when current passes through the conductor due to induction in the parts of the membrane adjacent to the conductor, i.e. primarily in the central fold, which, if they also run in the magnetic field, inhibit the movement.
To avoid this, the middle part of the membrane is perpendicular to the current direction of the conductor
Provide slots so that the induction currents cannot flow. If the entire membrane consists of a single piece of conductive material, the central corrugated part itself can also act as a conductor; the current is then appropriately prevented from spreading over the entire surface by cuts in the rigid surface parts which run at an angle, preferably at right angles to this hinge.
The metallic membranes also enable a particularly advantageous novel arrangement of the power supply to the conductor. Up until now, the speech currents were fed to the movable conductors by means of wires attached to both ends of the busbar. In particular, with stronger amplitudes or with lower frequencies, however, these power supplies have a slightly inhibiting effect on the membrane movement.
According to the improved arrangement, the currents are supplied to the conductor through the membrane itself, u. between the firmly clamped lateral edges, so that the entry points of the
Power supply lines in the membrane are at points where there is no movement. The arrangement can be made, for example, so that the membrane has an insulation strip in the middle, transverse to the direction of the conductor, which electrically isolates the membrane halves lying on both sides of it from one another. The current conductor, which is attached to the membrane in an isolated manner, is connected at one end to one of the two membrane halves. The two ends of the power supply lines applied from the outside are then each connected to one of the two insulated parts of the membrane, u. between the fixed lateral edges.
In order to get an exact parallel guidance of the middle hinge-like part of the membrane, it can be held by elastic threads or straps, the ends of which are attached to a frame or housing of the device.
In order to achieve sound propagation in several directions, several membranes of the type described, which are lined up in a row and emit sound in different directions, can be combined to form a single device, expediently so that, viewed in section, a closed polygon is formed.
In order to avoid disruptive natural vibrations, the natural frequency of the membrane is expediently placed below the lower audibility limit. This naturally has the consequence that the practically inaudible low sound frequencies, which are often contained with a large amplitude in the sound mixture to be reproduced, unnecessarily load the membrane with large amplitudes. To avoid this, the device is expediently provided with selective damping. This consists, for example, in a cavity closed off by the membrane, which is completely airtight with the exception of one or more small openings. This opening is now dimensioned in such a way that for most frequencies the trapped air volume is not equalized in its pressure through the holes, but acts like an elastic cushion.
This elastic effect stops at the lowest frequencies; the trapped air, which slowly equalizes itself through the holes in the pressure under strong friction, thus causes a damping.
Several exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.
According to Fig. 1, which shows the membrane designed according to the invention in cross section, S1 and S2 mean two rigid membrane surfaces which are hingedly connected to each other by the connecting piece V2 and by the pieces V1 and Vs to fixed parts f of the device. The membrane is driven in the middle, expediently at several points along the central connection, for example by an armature a moved by a magnet system m.
Fig. 2 shows a membrane made of one piece, in which the hinge-like parts by
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the poles of a magnet m, which expediently extend over the entire length of the membrane.
4 shows another type of fastening of the current conductor to the membrane, which is particularly advantageous in the case of sheet metal membranes; the rigid surface parts S1 and S2, which are not made of one piece, run out at their bent edges to be connected in strips and e2 and are first, as shown, joined together like a comb, whereupon the conductor i! such between the ends eu ... and
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of the other surface part (s,) lie on the other side of the conductor. The ends are then bent around the conductor, as shown in the right part of FIG.
Fig. 5 shows another type of attachment; the middle corrugation la2 of the one-piece membrane encloses the conductor l and is provided with transverse strands q, which protrude somewhat beyond the upper edge of the conductor. Two intersecting threads or wires are then drawn like a seam through this upper slit part.
Finally, according to FIG. 6, the conductor i! also designed in a V-shape and placed around the edge of the central corrugation 1 ('2, whereby this edge is expediently reinforced somewhat, e.g. by bending it or by inserting a wire z to give the conductor more support.
FIGS. 7 to 9 teach a particularly safe and simple way of attaching the conductor.
The fastening consists in that the central part of the membrane is provided with material throats or tapers which run at an angle to its longitudinal direction and which are arranged in two or more groups which form an angle with one another. The current conductor is now pressed so tightly onto this prepared center piece that it fits well into the thickened or tapered material.
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this prevents the conductor from sliding out in any direction. In this case, the group of material tapers is expediently formed by cuts through which, in the case of metallic membranes, the current conductor prevents currents from being induced in the membrane.
The material thickenings are expediently produced using the preferably right-angled corrugation shown in FIG. 7, which is required for the rigid surfaces of the membrane, by flattening this corrugation, the folds being laid out in the manner shown in FIG. So there alternate places of simple material thickness with those places where the material
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strongly pressed, e.g. B. using jaws made of lead or a similar material that is softer than the conductor and membrane - so it presses into the depressions and can no longer slip across the folds. In order to avoid slipping in the direction of the folds, according to FIG. 9, the cuts x are made at an angle to the direction of the folds y.
The ladder also presses itself into these inclined cuts, so that as a result of these cuts (taken by themselves) the ladder could only slip at an incline. The two directions of slip thus lock each other.
In the case of membranes that do not have corrugation, two groups of cuts can be made in the specified manner in the middle part. Instead of the folds or cuts, especially in the case of non-metallic membranes, two groups of thickenings can be made with the aid of e.g. B. glued ribs od. Like. Are formed.
If the membrane is made of a conductive material in one of the types of conductor fastening described, an insulating layer, e.g. B. made of paper or gutta-percha, or the conductor, possibly also the membrane, must be covered with an oxide layer.
According to FIG. 10, the membrane Si, s2 is provided with a holder which consists of threads or bands and is expediently attached at several points along the moving edge.
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outdoor speakers. There are four membranes d1-d4 arranged in a square. The excitation takes place, for example, by means of the magnet systems mi-m4.
FIG. 12 shows the current profile of an arrangement in which the currents are fed to the conductor through the membrane itself. The metal membrane c, g, h, k contains the conductor r, i in the middle, which, as the dashed lines indicate, is insulated from the membrane over its entire course and only has contact with the membrane surface at its ends. The upper and lower membrane surfaces in the drawing are electrically isolated from each other by the dashed line section v, u, which is expediently covered by an insulating material, e.g. B. a Gummihäutehen is acoustically tightly closed. The current is supplied to one or more points between the membrane
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distribution to.
The electrical connection between the membrane and the conductor at ends e and t is expediently made by spot welding.
The device can also be made in such a way that one membrane half is used as a whole for supplying power and the other half for discharging current. The two halves are then completely isolated from each other and only connected to one end of the conductor.
The membrane can also be designed to be V-shaped overall by folding or combining two plates.
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