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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrodynamischen Lautsprecher mit einer in einem Luftspalt beweglich angeordneten Schwingspule, bei dem durch Verwendung von im Luftspalt wirksamen, entgegengesetzt gepolten magnetischen Feldern die Ruhelage der Schwingspule bzw. ihre Rückführung in diese erzwungen wird.
Die bekannten dynamischen Lautsprecher besitzen mit der Membrane gekoppelt eine Schwingspule in einem magnetischen Feld und eine Zentrierbrille, welche die Schwingspule in der Mitte des magnetischen Feldes hält. Die Schwingspule wird von einem der Tonfrequenz entsprechenden Wechselstrom durchflossen und bewegt sich dadurch im statischen magnetischen Feld. Diese Bewegung wird auf die Membrane übertragen und die Bewegungsenergie als Schall abgestrahlt. Bei Anstieg des Tonstromes wird die Schwingspule in eine Richtung gezogen. Bei Abfall des Stromes zur Null-Linie wird die Bewegungsenergie auf Null gebremst, so dass ohne besondere Hilfsmittel die Schwingspule ausserhalb ihrer Ausgangslage zu stehen kommen würde. Um zu erreichen, dass die Schwingspule wieder in ihre Ausgangslage, in die Nullstellung zurückgeführt wird, ist eine mechanische Zentrierbrille vorgesehen.
Bei Anstieg des Stromes auf die andere Seite wiederholt sich das gleiche in entgegengesetzter Richtung. Die exakte Tonwiedergabe hängt von der exakten Rückführung zur Null-Lage und somit von der Rückstellkraft der Zentrierbrille ab. Lautsprecher mit einer harten Zentrierbrille haben jedoch eine schlechte Basswiedergabe, da sie der Bewegung der Schwingspule einen starken Widerstand entgegensetzen. Auf jeden Fall wird durch die Zentrierbrille der Frequenzgang wesentlich beeinflusst.
Es sind auch Lautsprecher bekannt, bei welchen die Rückführung der Spule elektromagnetisch erfolgt, wie die brit. Patentschrift Nr. 312, 979 zeigt. Das Feld des Luftspaltes, nach dieser Patentschrift, welches aus zwei entgegengesetzt gerichteten Feldern besteht, ist jedoch nicht linear. Diese Inkonstanz des Feldes erzeugt zwangsläufig beim Schwingen der Schwingspule in dieser eine unerwünschte Rückkopplung.
Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, dass an dem in einem gleichsinnig gerichteten Magnetfeld des Luftspaltes angeordneten Schwingspulenkörper entweder entgegengesetzt von einem konstanten Gleichstrom durchflossene Wicklungen bzw. Wicklungsteile oder dieselbe Wirkung hervorrufende, entgegengesetzt gepolte Dauermagnete vorgesehen sind. Nach dem Erfindungsgedanken gibt es keine mechanische Rückführung in die Null-Lage, sondern eine magnetische oder elektromagnetische. Die beiden zusätzlichen konstanten magnetischen Felder, die mit der Schwingspule verbunden sind, führen die Schwingspule im konstanten magnetischen Feld des Lautsprechers immer wieder in die gleiche Ruhelage. Da keine mechanisch federnden und damit trägen Rückstellbrillen oder Federn vorhanden sind, ist diese Rückstellkraft trägheitslos.
Diese entgegengesetzt gerichteten Felder sind mit der Schwingspule verbunden und schwingen mit dieser mit, so dass die Windungen der Schwingspule in einem linearen Magnetspalt schwingen und keine Rückkopplung entsteht.
Insbesondere wird dazu vorgeschlagen, dass die Schwingspule mit einer Spule mit einer Mittelanzapfung mechanisch verbunden ist, deren Spulenteile räumlich in Achsrichtung der durch den Ruhestrom erzeugten Magnetfelder versetzt sind. Praktisch wird man eine Art Brückenschaltung verwenden, wobei in der Brückenmitte die Stromquelle liegt, je eine Schwingspulenhälfte einen Brückenzweig bildet und zwei die Strombelastung regulierende Widerstände zwei weitere Brückenzweig bilden. Durch diese Ausbildung ist es möglich, die bereits vorhandene Schwingspule zur Erzeugung der zusätzlichen entgegengesetzt gerichteten magnetischen Felder zu verwenden. Es ist keine zusätzliche Masse notwendig, die eine Verzerrung des Frequenzganges zur Folge haben könnte.
Falls aus schaltungstechnischen Gründen ein zusätzlicher Stromkreis in der Schwingspule unerwünscht ist, ist es möglich, mit der Schwingspule verbunden eine Spule mit einer Mittelanzapfung anzuordnen, wobei die Mittelanzapfung an einer durch die beiden Spulenteile in entgegengesetzter Richtung einen Ruhestrom sendenden Stromquelle liegt. Für den Fall, dass überhaupt kein zusätzlicher Stromkreis Anwendung finden kann, soll die Schwingspule mit zwei entgegengesetzt gepolten Permanentmagneten verbunden sein. Es gibt genügend leichte Magnete, die in der Schwingspule selbst eingebaut werden können und die Masse der Schwingspule in erträglichem Masse erhöhen.
Selbstverständlich sollen auch andere Massnahmen, die es ermöglichen, zwei entgegengesetzt gerichtete magnetische Felder zu erzeugen, die mit der Schwingspule verbunden sind, unter den Schutzbereich dieser Erfindung fallen.
Die Erfindung ist an Hand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, ohne sich darauf zu beschränken.
Die Fig. l bis 5 zeigen Schaltungsbilder von Varianten der Erfindung.
Bei dem in Fig. l gezeigten Lautsprecher --1-- ist die Schwingspule-2', 2"--durch eine Mittelanzapfung --5-- in zwei Spulenteile geteilt. Die Tonfrequenz wird über einen Transformator mit einer Primärspule --3- und einer Sekundärspule--4--vom Toneingang--14--zur Schwingspule geführt.
Die
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- 5 und 6-ist eine Stromquelle --7-- geschaltet. Durch diese Stromquelle --7-- wird ein entgegengesetzt gerichteter Strom in die Schwingspulteile--2'bzw. 2"--gesendet. Dadurch werden in den Schwingspulteilen--2', 2"--entgegengesetzt gerichtete Magnetfelder erzeugt, die die Schwingspule automatisch in einer bestimmten Lage im Magnetfeld des elektrodynamischen Lautsprechers halten bzw. die Schwingspule immer nach einer Brechstrombeaufschlagung in diese Ruhelage selbsttätig zurückführen. In Fig. 2 ist eine Schaltung mit einer Transistorgegentaktendverstärkungsstufe gezeigt.
Im Prinzip handelt es sich um völlig
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die gleiche Wirkungsweise wie bei Fig. 1. Der Ruhestromkreis wird über Erdungen-8-dabei geschlossen.
In Fig. 3 ist eine Ausführung gezeigt, bei der der Tonfrequenzeingang --14- direkt an die Schwingspule gelegt ist. Zwei Stromregulierwiderstände-13', 13"--sind zwischen den Ausgängen der Schwingspulenteile --2', 2"-, und dem nicht an der Mittelanzapfung --5-- der Schwingspule liegenden Pol der Stromquelle --7-- geschaltet und regulieren die Stärke der in entgegengesetzter Richtung durch die Spulenteile --2'bzw.
2"--fliessenden Stromteile. Die Wirkungsweise entspricht der in Fig. l gezeigten. Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 4 zeigt eine mit der Schwingspule --2-- mechanisch verbundene jedoch elektrisch vollkommen getrennte Zentrierspule Diese Zentrierspule kann gleichzeitig mit der Schwingspule gewickelt werden, soll nur von dieser isoliert sein. Der Toneingang-14-ist durch die Zentrierspule galvanisch nicht belastet. Die
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Lautsprechers. Fig. 5 zeigt zwei mit der Schwingspule --2-- mechanisch verbundene - entgegengesetzt gepolte Permanentmagnete-15', 15"-. Diese Permanentmagnete erzeugen zwei entgegengesetzte Richtfelder.
Die Ausführungsbeispiele zeigen einige Möglichkeiten der Erfindung, ohne sie darauf einzuschränken.
Selbstverständlich sind andere Schaltungsvarianten, die in der Schwingspule die Erzeugung von entgegengesetzt gerichteten magnetischen Feldern ermöglichen, anwendbar, ohne den Erfindungsbereich zu verlassen. So kann beispielsweise ein Teil der Tonfrequenz mit einem Gleichrichter und Kondensator in bekannter Weise zur Erzeugung einer Gleichspannung gleichgerichtet werden und diese Gleichspannung eventuell durch eine Drossel oder Siebkette vom Tonfrequenznetz getrennt zur Speisung der beiden Schwingspulenteile statt der
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wird dabei proportional der mittleren Lautstärke sein.
Je grösser die Lautstärke, desto grösser der Rückführungseffekt. Diese Proportionalität zur Lautstärke lässt sich einfach auf bekannte Weise vergrössern oder verkleinern. Dadurch ergibt sich eine absolut wünschenswerte Regelungsmöglichkeit.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrodynamischer Lautsprecher mit einer in einem Luftspalt beweglich angeordneten Schwingspule, bei dem durch Verwendung von im Luftspalt wirksamen, entgegengesetzt gepolten magnetischen Feldern die Ruhelage der Schwingspule bzw. ihre Rückführung in diese erzwungen wird, d a d u r c h g e k e n n - zeichnet, dass an dem in einem gleichsinnig gerichteten Magnetfeld des Luftspaltes angeordneten Schwingspulenkörper entweder entgegengesetzt von einem konstanten Gleichstrom durchflossene Wicklungen (2', 2") bzw. Wicklungsteile oder dieselbe Wirkung hervorrufende, entgegengesetzt gepolte Dauermagnete (15', 15") vorgesehen sind.
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