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Hornlautsprecher.
Die bekannten Hornlautsprecher haben häufig ein Horn mit einer nach einer Exponentialkurve verlaufenden Krümmung, bei der die prozentuale Zunahme des Querschnittes von der Kehle zur Mündung des Hornes einen einzigen bestimmten Wert hat. Die Querschnittsfläche A ändert sich bei diesen Hörnern nach der Gleichung : A = Aoemx, in der Ao die Querschnittsfläche der Hornkehle und x den Abstand des betreffenden Querschnittes von der Kehle, längs der Hornaehse gemessen, bedeutet.
Der Exponentialfaktor m bildet ein Mass für die Krümmung des Hornes und bedingt die niedrigste durch dasselbe noch gut wiederzugebende Frequenz.
Zur Wiedergabe der hohen Frequenzen des Hörbereiches muss ein Horn mit kleinem Kehlenquerschnitt gewählt werden, das einen grossen akustischen Widerstand hat und infolgedessen der für die hohen Frequenzen grossen Massereaktanz der Lautsprechermembran angepasst ist. Zur Wiedergabe der niedrigen Frequenzen muss hingegen ein Horn mit einer weiten Kehle verwendet werden, da die Membran bei den niedrigeren Frequenzen eine geringe Massereaktanz hat und ein Horn mit weiter Kehle einen entsprechend geringen akustischen Widerstand bietet. Es folgt hieraus, dass mit einem einzigen Horn nie gute Ergebnisse erzielt werden können, da für die hohen Frequenzen ein Horn mit grossem akustischem Widerstand und für die niedrigen Frequenzen ein Horn mit niedrigem akustischem Widerstand erforderlich ist.
Zur Behebung dieses Übelstandes ist bereits vorgeschlagen worden, eine einzige Lautsprechermembrane mit zwei gesonderten, je für einen bestimmten Frequenzbereich geeigneten Hörnern auszustatten oder zwei Membranen mit je einem Horn zu verwenden, die einen verschiedenen Frequenzbereich wiedergeben. Eine solche Anordnung beansprucht aber viel Raum.
Nach der Erfindung wird nun ein einziges Horn verwendet, dessen prozentuale Querschnittszunahme von der Kehle zur Mündung verschiedene Werte hat, wobei der Teil des Hornes mit der grössten prozentualen Zunahme der Membran des Lautsprechers am nächsten liegt. Ein solches Horn kann aus verschiedenen Teilen bestehen, deren prozentuale Querschnittszunahme je einen bestimmten, gegen die Kehle zu zunehmenden Wert hat ; es kann aber auch aus einem einzigen nicht gegliederten Aussenhorn bestehen, das innen in verschiedene Teile unterteilt ist, die eine grössere prozentuale Querschnittszunahme als das Aussenhorn haben.
Durch die Ausbildung des Hornes gemäss der Erfindung wird erzielt, dass der Hornteil, der die grösste prozentuale Querschnittszunahme hat und der Membran am nächsten liegt, eine kleine Kehlen- öffnung und folglich einen hohen akustischen Widerstand haben kann, was eine gute Wiedergabe der hohen Frequenzen ergibt. Da die prozentuale Querschnittszunahme dieses Teiles gross ist, wird schon bei kleiner Längenbemessung in der Achsenrichtung bereits in grosser Querschnitt erhalten, so dass der sich ihm akustisch anschliessende Teil mit kleiner prozentualen Quersehnittszunahme eine grosse Kehle hat und die niedrigen Frequenzen gut wiedergibt.
Weil der Teil mit grosser prozentualer Quer- sehnittszunahme, der die niedrigen Frequenzen einigermassen unterdrückt, sehr kurz gehalten werden kann, übt er keinen merklichen ungünstigen Einfluss auf die niedrigen Frequenzen aus.
Es ist bereits bekannt, für die Membran eines Hornlautsprechers eine Anzahl von ringförmigen sich in der Richtung des Hornes erweiternden Kanälen anzuordnen. Diese Kanäle dienen zum Führen der Schwingungen von verschiedenen in der gleichen Phase schwingenden Membranteilen zur Hornkehle. Zweck dieser Kanäle ist aber ausschliesslich, schädliche Interferenz der Schwingungen für die
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Membran zu vermeiden. Diese Kanäle haben keinen Einfluss auf die akustischen Eigenschaften des
Hornes ; sie befinden sich meist auch nur hinter der Hornkehle.
In der Zeichnung ist die Erfindung durch Ausführungsbeispiele schematisch veranschaulicht.
Die Fig. 1 und 2 zeigen im Längsschnitt zwei Ausführungsformen des erfindungsgemässen Hornes.
Zwei Ausführungsformen eines Hornteiles nach Fig. 2 sind in den Fig. 3 und 4 in Vorderansicht und in Fig. 5 in Seitenansicht dargestellt.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Hornes nach der Erfindung.
Fig. 7 zeigt schematisch den Verlauf des akustischen Widerstandes des Hornes nach Fig. 1 und
Fig. 8 den des Hornes nach Fig. 6.
In der Fig. 1 ist 1 ein verhältnismässig langes Horn, das mit einem Lautsprechersystem 3 mit koniseher Membran versehen ist. Das Horn 1 besteht aus zwei Teilen la und lb, die als Einheit zusammengebaut sind. Der Teil la ist verhältnismässig kurz und hat einen kleinen Kehlenquersehnitt, so dass der akustische Widerstand gross ist und dieser Teil die höheren Frequenzen besonders gut wieder- gibt, während infolge der geringen Länge sein Dämpfungseinfluss auf die niedrigen Frequenzen klein bleibt. Der Teil1b ist viel länger und hat eine weite Kehle, so dass der akustische Widerstand klein ist, was für die niedrigen Frequenzen günstig ist.
Zwecks guter Wiedergabe sowohl der hohen als auch der niedrigen Frequenzen hat der Teil la eine grössere prozentuale Quersehnittszunahme und nur eine kleine Länge, während der lange Teil1b eine kleinere prozentuale Querschnittszunahme aufweist. Wenn die Kurven der Krümmung der beiden Hörnerteile exponential verlaufen, ist also der Faktor m der oben angegebenen Gleichung gross für den Teil la und klein für den Teil1b.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 ist besonders geeignet für den Umbau eines bestehenden, einfachen Hornes in ein Horn gemäss der Erfindung. In der Kehle eines verhältnismässig langen Hornes 5 wird ein Körper 7 angeordnet, der entweder einen viereckigen oder einen runden Querschnitt hat, wie in Fig. 3 bzw. Fig. 4 dargestellt ist. Der äussere rohrförmige Teil 9 dieses Körpers ist an seinem der Membran zugewendeten Ende 9a dicker als an seinem andern Ende 9b und seine Wandstärke nimmt nach dem dickeren Ende 9a hin zu (siehe Fig. 5). In der Mitte dieses rohrförmigen Teiles ist mittels Haltestäben 11 od. dgl. ein pyramiden-oder kegelförmiger Teil 13 angeordnet, dessen Grundfläche an jenem Ende des Teiles 9 liegt, wo dieser die. grösste Wandstärke hat.
Auf diese Weise erhält der Zwischenraum 15 zwischen dem rohrförmigen Teil 9 und dem zentralen Teil 13 einen in der Längsrichtung des Hornes zunehmenden Querschnitt.
Durch richtige Bemessung der Querschnittsänderung der Teile 9 und H, wobei die grösste Öffnung des Zwisehenraumes 15 der Mündung des Hornes zugewendet ist, kann die prozentuale Änderung des Hornquerschnittes bedeutend gesteigert werden. Hiedurch wird erzielt, dass das so zusammengesetzte Horn zwei Teile aufweist, die akustisch mit den Teilen la und 1b nach Fig. 1 übereinstimmen. Da auch die Länge des Körpers 7 kurz gehalten-wird, ist der nachteilige Einfluss dieses Teiles auf die niedrigen Frequenzen gering.
Die Kurven in Fig. 7 veranschaulichen den Zusammenhang zwischen dem akustischen Widerstand und der Frequenz für die verschiedenen Hornteile. Ein Horn mit einer engen Kehlenöffnung und einer grossen prozentualen Sehnittzunahme, wie der Teil la, hat für hohe Frequenzen einen grossen akustischen Widerstand, wie aus der Kurve a hervorgeht. Ein Horn mit weiter Kehle hingegen hat, wie die Kurve b zeigt, auch für die niedrigen Frequenzen einen kleineren akustischen Widerstand.
Wenn die beiden Hörner vereinigt werden, so wird der akustische Widerstand für die niedrigen Frequenzen ziemlich ausschliesslich durch den Teil1b bedingt, da der Einfluss des kurzen Hornteiles 1a vernachlässigt werden kann, für die hohen Frequenzen hingegen durch den Teil la, so dass die Kurve e. die den akustischen Widerstand des Hornes andeutet, den in der Figur dargestellten Verlauf haben wird.
Nach einer Ausführungsform beträgt die Gesamtlänge des Hornes 2 m, wobei der Teil la eine Länge von 15 ein und der Teil1b eine Länge von lem hat. Der Kehlenquerschnitt bei der Membran beträgt etwa 18 cm'und der Kehlenquerschnitt des Teiles lb etwa 60 cm*. Bei einem solchen Horn ist die niedrigste wiederzugebende Frequenz etwa 45 Hertz und die prozentuale Querschnittszunahme des kürzeren Hornteiles ist ungefähr fünfmal grösser als die des längeren Teiles.
Das Horn nach Fig. 6 besteht aus mehr als zwei Teilen, von denen der Teil 1 us, der unmittelbar an die Lautsprechermembran angrenzt, den kleinsten Kehlenquerschnitt und die grösste prozentuale Querschnittszunahme hat. Von sämtlichen aufeinanderfolgenden Teilen s, ?/und 1 s usw. ist der Kehlenquerschnitt grösser als der des jeweils ihm vorangehenden Teiles, so dass der Verlauf des akustichen Widerstandes in bezug auf die Frequenz der in Fig. 8 dargestellten Kurve entspricht.
Infolge dieser mehrfachen Gliederung wird also eine annähernd gleichmässige Zunahme des akustischen Widerstandes bei zunehmender Frequenz erhalten, wobei infolge des immer abnehmenden Wertes der prozentualen Querschnittszunahme auch die niedrigeren Frequenzen gut wiedergegeben werden.
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