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Elektroakustischer Wandler, bei dem zur Frequenzgangverbesserung im Raum vor der Membran wenigstens ein Resonator angeordnet ist
Die Erfindung betrifft einen elektroakustischen Wandler, insbesondere nach dem elektrodynamischen
Prinzip, bei dem zur Frequenzgangverbesserung im Raum vor der Membran mindestens ein als akustische
Pfeife ausgebildeter Resonator angeordnet ist.
Es sind bereits Anordnungen dieser Art bekannt. Bei diesen ist der Resonator ähnlich einer Orgelpfeife mit geradliniger Achse ausgebildet und am Wandlergehäuse vor der Membran befestigt. Dies bedingt eine besondere konstruktive Ausgestaltung des Wandlers, die verhältnismässig viel Platz erfordert, so dass der- artige Resonatoren nicht bei Wandlern für telephonische Zwecke verwendet werden können.
Durch die Erfindung wird eine konstruktive Ausgestaltung eines im Raum vor der Membran angeord- neten pfeifeaförmigen Resonators gezeigt, die äusserst platzsparend ist und sich auch für einen Einsatz bei
Wandlern für telephonische Zwecke eignet. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Längs- achse der Pfeife kreisförmig ist und in einer Ebene senkrecht zur Wirkrichtung des Wandlers liegt.
Bei dieser konstruktiven Ausgestaltung ist es vorteilhaft, wenn die Pfeife entweder an der Schutzkappe des Wandlergehäuses oder an der Membran angeordnet ist. Im ersten Fall wird eine leichte Auswechselbarkeit des pfeifenförmigen Resonators ermöglicht und im zweiten Fall kann damit die Membran versteift werden. Dies wirkt sich vor allem im oberen Frequenzbereich günstig aus, in dem zur amplitudengetreuen Übertragung eine grosse Festigkeit der Membran gefordert ist.
DieVerwendung der erfindungsgemässen Anordnung eignet sich besonders für elektroakustische Wandler, die neben den diskreten Resonanzstellen, welche durch die erfindungsgemässe Anordnung beseitigt werden, einen möglichst ebenen Frequenzgang aufweisen. Der ebene Frequenzgang kann hiebei durch andere Korrekturmassnahmen erzielt worden sein. So Ist die erfindungsgemässe Anordnung eine besonders vorteilhafte Ergänzung bei Wandlern, bei denen zur Beseitigung anderer Resonanzstellen im Übertragungsbereich an denRaum hinter der Membran ein Absorptionsresonator mit vorzugsweise rohrförmigen Resonatoröffnungen angekoppelt ist.
In diesem Fall wird zweckmässig durch den Absorptionsresonator hinter der Membran eine Resonanzstelle bei tiefen und mittleren Frequenzen des Übertragungsbereiches und durch die erfindungsgemässe Anordnung eineResonanzstelle bei mittleren und vor allen Dingen höheren Frequen- zen des Übertragungsbereiches beseitigt. Die verschiedenen Korrekturmassnahmen am Frequenzgang wirken hiebei im wesentlichen selektiv, ohne sich gegenseitig zu beeinflussen.
Die Verwendung der erfindungsgemässen Anordnung gewinnt auch eine besondere Bedeutung bei elektroakustischen Wandlern, bei denen zur Erweiterung des Übertragungsbereiches bei tiefen Frequenzen der Raum vor der Membran mit dem Raum hinter der Membran durch mindestens ein, im freischwingenden Teil der Membran angeordnetes Rohr verbunden ist.
Die Erfindung wird durch zwei Ausführungsbeispiele an Hand der Fig. l - 4 naher erlautert. In den Fig. l und 2 ist hiebei eine Anordnung des als Pfeife ausgebildeten Resonators an der Schutzkappe eines elektroakustischen Wandlers und in den Fig. 3 und 4 eine Anordnung an der Membran gezeigt.
Um die besondere Bedeutung der Verwendung der erfindungsgemässen Anordnung bei einem elektroakustischen Wandler mit ebenem Frequenzgang hervorzuheben, ist als Ausführungsbeispiel ein elektro-
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akustischer Wandler gewählt, bei dem bereits zur Unterdrückung einer Resonanzstelle im Raum hinter der
Membran ein Absorptionsresonator angeordnet ist und dessen Membran zur Erweiterung des Übertragungs- bereiches bei tiefen Frequenzen eine rohrartige Verbindung zwischen dem Raum vor der Membran und dem
Raum hinter der Membran besitzt.
Fig. l zeigt in bekannter Anordnung das topfförmige Gehäuse 1, den Dauermagneten 2, den Polschuh
3 und die ringförmige Polplatte 4 eines Wandlers mit Ringspaltmagnetsystem. In dem durch den Polschuh 3 und die Polplatte 4 gebildeten ringförmigen Spalt 5 ist die Schwingspule 6 angeordnet, die mit einer
Membran 7 mechanisch verbunden ist. Das System ist durch eine Schutzkappe 8 mit akustisch unwirksa- men Öffnungen 9 abgeschlossen. In dem durch die Membran 7 und das Gehäuse 1 abgeschlossenen Raum ist ein Absorptionsresonator angeordnet, dessen Volumen 10 begrenzt ist durch einen Teil des Bodens und der Wandung des topfförmigen Gehäuses 1, den Dauermagneten 2 und eine ringförmige Trennwand 11.
Die Trennwand 11 ist dünnwandig ausgeführt und besitzt zwei rohrartige Resonatoröffnungen 12 und 13, die mit einem so grossen Querschnitt ausgebildet sind, dass der akustische Reibungswiderstand vernachläs- sigbar ist und die mitFolien 14 und 15 aus akustischem Dämpfungsmaterial abgeschlossen sind. Die ring- förmige Polplatte 4 ist mit so grossen Durchbrächen 16 versehen, dass der Absorptionsresonator durch die Öffnungen 12 und 13 unmittelbar an das Volumen hinter der Membran angekoppelt ist. Die ringförmige
Trennwand 11 besteht beim Ausführungsbeispiel aus einem elastischen Kunststoff und ist durch eine ringförmige Rille 17 konstruktiv so ausgestaltet, dass sie sich gegen die Gehäusewandung und den Aussendurchmesser des Dauermagneten akustisch dichtend anpresst.
Es sind demnach zur Abdichtung des Resonatorraumes keine weiteren Massnahmen mehr erforderlich. Zur Fixierung der Lage dieser Trennwand ist in der Gehäusewandung ein ringförmiger Ansatz 18 vorgesehen. Durch den beschriebenen Absorptionsresonator wird bereits eine unerwünschte Resonanzstelle im Übertragungsbereich des elektroakustischen Wandlers unterdrückt.
In der Membran 7 ist im freischwingenden Teil ein Rohr 19 angeordnet. Querschnitt und Länge dieses Rohres sind so dimensioniert, dass an der unteren Frequenzgrenze des Übertragungsbereiches eine Resonanz von solcher Grösse entsteht, dass dadurch der Frequenzbereich für ein konstantes Übertragungsmass nach unten erweitert wird. Diese Resonanzwirkung erstreckt sich bei geeigneten Abmessungen des Rohres nur auf einen Frequenzbereich, für den eine Korrektur des Übertragungsmasses erwünscht ist. Sie wirkt sich bei höheren Frequenzen nicht aus.
Bei-einem elektroakustischen. Wandler der vorstehend erläuterten Art ist es besonders zweckmässig, die erfindungsgemässe Anordnung zur Frequenzgangverbesserung vorzusehen. Wandler dieser Art haben nämlich im allgemeinen ausser einer oder auch ein paar Resonanzstellen einen sehr ebenen Frequenzgang. DieResonanzstellen befinden sich bei höheren Frequenzen des Übertragungsbereiches bei Frequenzen, bei denen eine Korrektur durch einenAbsorptionsresonator hinter der Membran nicht mehr auf einfache Weise möglich ist.
Die erfindungsgemässe Anordnung besteht beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 darin, dass im Raum vor der Membran 20 zwei als Pfeifen ausgebildete Resonatoren 21 und 22 angeordnet sind.
In Fig. 2 ist die Draufsicht des in Fig. l im Schnitt gezeichneten Wanalers dargestellt. Aus dieser
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Wellenlänge von unerwünschten Resonanzfrequenzen des Wandlers entsprechen. Der Querschnitt der Pfeifen ist so gross, dass durch den Strömungswiderstand für die sich im Resonator ausbildende Schwingung diese in einem vorgegebenen Mass gedämpftwird. Durch denResonator wird somit einer Schwingung imüber- tragungsbereichsovielEnergie entzogen und vernichtet, dass damit eineResonanzstelle des Übertragungssystems ausgeglichen und der Frequenzgang eingeebnet werden kann.
In den Fig. 3 und 4 ist die erfindungsgemässe Anordnung zur Frequenzgangverbesserung bei einer Membran gezeigt. Es ist hier nur ein einziger Resonator 27 vorgesehen mit einer Offnung 28. Diese Anordnung hat noch den besonderen Vorteil, dass sich dadurch die Membran an einer Stelle versteifen lässt, für die im Hinblick auf eine gute Übertragunghoher Frequenzen eine grosse Festigkeit nötig ist.
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