<Desc/Clms Page number 1>
Einrichtung mit einer Mehrzahl elektrostatischer Lautsprecher bzw. Lautsprecherelemente.
Die Wiedergabe der extrem tiefen Töne ebenso wie die der extrem hohen des akustischen Bereiches stiess bisher bei den elektrostatischen Lautsprechern auf grosse Schwierigkeiten. Man versuchte, die einwandfreie Wiedergabe der tiefen Töne durch Vergrösserung der Fläche zu erzielen ; dadurch wachs aber die Kapazität der Anordnung, wodurch wiederum ein zusätzlicher kapazitiver Kurzschluss für die hohen Frequenzen geschaffen wurde, der der Wiedergabe der hohen Töne abträglich war.
Obw ohl durch die Verwendung grosser, hochelastischer, freischwingender und von beiden Seiten erregter Membranen schon ein grosser Fortschritt in qualitativer und quantitativer Hinsicht erreicht wurde, liess der elektroakustische Wirkungsgrad derartiger Einrichtungen doch noch zu wünschen übrig, ganz abgesehen davon, dass die genannten Mängel, bedingt durch Parallelkapazität und räumliche Begrenzung der Membranamplituden, grundsätzlich noch weiter bestanden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine weitere Verbesserung von Anordnungen zur Ton\ iedergabe nach dem elektrostatischen Prinzip, u. zw. wird erfindungsgemäss der akustische Frequenzbereich in verschiedene Teilbereiche zerlegt, wovon jeder von einzelnen Lautsprechern oder von verschiedenen konstruktiv in einem einzelnen Lautsprecher vereinigten Lautsprecherelementen beherrscht wird, die einerseits durch entsprechende Breite ihres Luftspaltes der für den Bereich erforderlichen Membranamplitude angepasst sind. Die Lautsprecherelemente können dadurch gebildet sein, dass in einem elektrostatischen Lautsprecher der ruhende Beleg bzw. die ruhenden Belege in Zonen unterschiedlichen Abstandes von dem schwingenden Beleg unterteilt sind.
Die einzelnen Lautsprecher oder Lautspreeherelemente erhalten zweckmässig in an sich bekannter Weise Wechselspannungen, die von einzelnen Verstärkerröhren bzw. Verstärkeranordnungen geliefert werden. Die Gitter dieser Röhren sind vorzugsweise parallel geschaltet und die weitere Schaltung ist zweckmässig derart, dass die Röhren unabhängig voneinander arbeiten, wobei die einzelnen Lautsprecher bzw. Lautsprecherelemente dem Anodenwiderstand der jeweiligen Verstärkerröhre so angepasst sind, dass der mittlere kapazitive Widerstand des Lautsprechers bzw.
Lautsprecherelementes gleich dem Anodenwiderstand des jeweiligen Verstärkers ist.
EMI1.1
werden für die Wiedergabe der tiefen Töne Lautsprecher mit grossen Luftabständen, für die Wiedergabe der hohen Töne solehe mit kleinen Luftabständen Verwendung finden. Dementsprechend sind den ver- schiedenen Lautsprecherelementen auch verschiedene Wechselspannungen zugeordnet.
Dem Lautsprecher- element, das die tiefen Frequenzen abzustrahlen hat, wird man, um annähernd gleiche Felddichten zu bekommen, eine etwa zehnmal so grosse Weehselspannung zuführen als dem Lautspreeherelemeiit, das für die Abstrahlung der hohen Frequenzen vorgesehen ist. Da sich bei gleicher Kapazität der kapazitive Widerstand bei der Frequenz 100 zu dem bei der Frequenz 10.000 wie 1 : 100 verhält, muss dieser Tatsache, mit Rücksicht auf den Wirkungsgrad der Anordnung Rechnung getragen w erden. Dies geschieht entweder, indem man für die verschiedenen Frequenzbereiche Verstärkeranordnungen unterschiedlichen inneren Widerstandes verwendet, z.
B. für die Wiedergabe tiefer Frequenzen Verstärkerröhren mit hohem inneren Widerstand, hohen Anodenspannungen und schwachen Strömen und für die Wiedergabe der hohen Frequenzen Verstärkeranordnungen mit niedrigen Anodenspannungen, starken Strömen und kleinem inneren Widerstand. Man kann aber auch, was sehaltungstechnisch mit Rücksicht auf gleich-
<Desc/Clms Page number 2>
mässige Gitter-und Anodenpotentiale zweckmässig ist, einander gleiche Verstärkerröhren benutzen und die Anpassung durch besondere Transformatoren vornehmen.
In diesem Falle wird man für den oder die Lautsprecher mit grossem Luftspalt vorwiegend auf Spannung transformieren, dagegen bei der Lautspreehergruppe, die die hohen Frequenzen abstrahlt, zweckmässigerweise auf Strom transformieren bzw. sie direkt galvanisch oder kapazitiv an den Verstärker ankoppeln.
Im allgemeinen ist es erwünscht, für jedes Frequenzgebiet einen besonderen Transformator zu verwenden. Würde man dies z. B. nicht tun und sämtliche Lautsprecher ohne weiteres von einem gemeinsamen Transformator speisen, dann würde in manchen Fällen die erforderliche grosse Kapazität desjenigen Lautsprecherelementes für die Abstrahlung der tiefen Frequenzen eine kapazitive Belastung des Transformators darstellen, wodurch sekundärseitig die Ausbildung der Wechselspannungen für die hohen Frequenzen geschwächt würde.
Nach der Erfindung kann jedoch ein einziger besonders konstruierter Transformator verwendet werden, bei welchem ein gemeinsamer Eisenkern für das hohe und tiefe Frequenzbereich vorgesehen ist, bei welchem aber die verschiedenen Wicklungen derart angeordnet sind, dass die magnetischen Kraftlinienkreise für die beiden Frequenzgebiete getrennt sind, so dass kein Übergreifen der Induktion der zu jedem Frequenzgebiet gehörenden primären und sekundären Wicklungen auf das andere Gebiet stattfindet. Der praktische Vorteil eines derartigen Transformators ist die Ersparung eines zweiten Eisenkernes, was von wirtschaftlicher Bedeutung besonders bei hochlegierten und teuren Transformatorenblechen ist.
Mit Rücksicht auf den Abstand wird man auch die Kompressionsräume, d. h. die zwischen Membran und ruhender Gegenplatte befindlichen Luftpolster verschieden gross halten, was leicht durch die Art der Durchlochung erreichbar ist. Bei den langsamen Frequenzen wird man die Lochabstände breit, bei den hohen Frequenzen aber schmal halten.
Die Verwendung von getrennten Wechselspannungsquellen für die einzelnen Teilbereiche hat sich als notwendig erwiesen, um die gegenseitige Beeinflussung und Abhängigkeit zu vermeiden, die sich in der Ausbildung elektrischer Resonanzlagen, kapazitiver Kurzschlüsse u. dgl. bemerkbar macht.
In der Zeichnung ist die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen veranschaulicht.
Bei der Anordnung nach Fig. 1 ist der akustische Bereich in drei Teile zerlegt. Die Lautsprecher i ! J,
EMI2.1
vor allem hinsichtlich der Grösse ihres Luftspaltes zwischen Membran und Kapazitätsfläche. Lautsprecher 11 ist für die Abstrahlung der hohen, 12 für die der mittleren und l3 für die tiefen Frequenzen vorgesehen. Die Vorspannungseinrichtung für die Membran ist nicht mitgezeichnet. An Stelle der Einzellautsprecher können auch Gruppen gleichartiger Lautsprecher verwendet werden. Die einzelnen Lautsprechergruppen werden über die entsprechend ausgebildeten Transformatoren t 1, t 2 und t 3 durch
EMI2.2
und werden gemeinsam betätigt. In der Figur sind nur einzelne Röhren gezeichnet ; es können aber selbstverständlich auch mehrere, z.
B. in Gegentakt arbeitende Röhrengruppen für jede Stufe vorgesehen sein. Die Energieaufnahme der Lautsprecher kann je nach Wunsch verschieden gehalten werden, jedoch dürfte es sich empfehlen, jeder einzelnen Frequenzgruppe ungefähr die gleiche Wattleistung aufzudrücken.
Die Fig. 2 veranschaulicht eine Anordnung, wobei nur zwei Teilbereiche vorgesehen sind, ausserdem nur ein Lautsprecher, dessen ruhende Belege aber in verschiedene Zonen b 1 und b 2 unterteilt sind, die sich in unterschiedlichen Abständen von der Membran befinden. Die beiden Transformatoren können auf einen gemeinsamen Eisenkern aufgebracht sein, ohne jedoch miteinander magnetische Kopplung mit ihren nachteiligen Folgen zu haben.
Bezüglich der Wirkungsweise der Anordnung sei folgendes ausgeführt : Die zu verstärkende Spannung e wird den Gittern der Verstärkerröhren r 1, r 2 zugeführt. In den Anodenkreisen der beiden Röhren liegt der Transformator t mit den Primärwicklungen p 1, p 2. Die Sekundärwicklung s j ! erzeugt hohe Spannungen. Diese Spannungen werden den mittleren Belegen b 1 des Lautsprechers I zugeführt.
Die Sekundärwicklung s 2 ist mit den äusseren Belegen b 2 des gleichen Lautsprechers verbunden.
Unter dem Einfluss der sich ändernden Anodenspannungen werden an den Lautsprechern Wechselspannungen erzeugt, u. zw. hohe Spannungen an den Belegen b 1 und niedrigere Spannungen an den Belegen b 2. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass unter Benutzung eines einheitlichen Transformators und einer einzigen Membran die Vorteile der Erfindung verwirklicht werden, die in einer vollkommenen Beherrschung des gesamten Frequenzbereiches und damit einer einwandfreien Wiedergabe der ganzen Tonskala liegen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung mit einer Mehrzahl elektrostatischer Lautsprecher bzw. Lautsprecherelemente, von denen jeder bzw. jedes einen bestimmten Teil des akustischen Frequenzbereiches beherrscht, gekennzeichnet durch die Verwendung von Lautsprechern oder Lautsprecherelementen, die hinsichtlich des Abstandes zwischen schwingender und ruhender Kapazitätsfläche untereinander verschieden sind.