Vorrichtung zur Tonwiedergabe. Um eine naturgetreue Wiedergabe von Musik und Sprache innerhalb des ganzen Tonfrequenzbereiches zu erhalten, muss man auf eine vollkommene Wiedergabe der Laute mit hohen, wie auch mit niedrigen Frequen zen bedacht sein. Bei der durch den Patent anspruch des Hauptpatentes gekennzeichne ten Vorrichtung zur Tonwiedergabe, welche ein hohles Schwingungsglied aufweist und ohne ein zusätzliches Tonverstärkungsmittel als Lautsprecher verwendbar ist, wird dies noch nicht in genügendem Masse erreicht.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vor richtung zur Tonwiedergabe von der durch den Patentanspruch des Hauptpatentes ge kennzeichneten Art, welche ein hohles Schwingungsglied aufweist und welche ohne ein zusätzliches Tonverstärkungsmittel als Lautsprecher verwendbar ist, und bezweckt, den genannten Mangel zu beheben. Gemäss der Erfindung wird das Schwingungsglied der Vorrichtung derart ausgebildet, dass die Masse pro Flächeneinheit des Schwingungs gliedes, an dem die das Schwingungsglied betätigende Kraft eines Schwingungserzeu gers angreift, mit der Entfernung vom Angriffspunkt der genannten Kraft zu nimmt.
Zum besseren Verständnis des Erfindungs gegenstandes und seiner Wirkungsweise sind nachstehend einige Ausführungsbeispiele durch Zeichnungen und Beschreibung er läutert.
Die in der Zeichnung enthaltenen Figuren stellen dar: Fig. 1 die Ansicht eines gemäss der Er findung gebauten Lautsprechers, Fig. 2 einen im Schnitt gezeichneten Seitenriss eines solchen Lautsprechers, Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Mein brave, Fig. 4 einen vergrösserten Schnitt der Fig. 3, Fig. 5 ein anderes Ausführungsbeispiel der Membrane.
Die Fig. 2 zeigt den Fuss 6, auf dem der Träger 7 befestigt ist, welcher seiner seits die Ringe 8 und 9, sowie den Arm 10 trägt. Mittelst der Schraube 12 ist ein Ring 11. am Ring 9 befestigt, wobei 11 und 9 praktisch denselben Durchmesser besitzen. Der Arm 10 trägt .einen vorzugsweise auf dem Prinzip des polarisierten Ankers be ruhenden Tonerzeuger.
Am Ringe 9 ist in geeigneter Weise die Membrane 15; festgemacht. Sie bildet einen Kegel mit nach rückwärts aufgesetz tem Kegelstumpf, wobei die parallel zur Grundfläche liegende Fläche des Kegel stumpfes offen ist. Die Spitze des Kegels ist mittelst eines Stäbchens 14 mit dem Schwingorgan des Tonerzeugers verbunden.
Die Membrane ist von einem Gehäuse umgeben, welches am besten aus Weiden ruten oder einem ähnlichen Material her gestellt ist und aus praktischen Gründen aus. drei Teilen besteht; einem Rahmen 16, einer als Deckel dienenden Vorderseite 17 und einer Rückwand 18. Der Rahmen 16 wird vorzugsweise über die Ringe 8 und 11 geflochten. Die nach rückwärts verbleibende (Öffnung wird durch den Deckel 18 ver schlossen, der in irgend einer passenden Weise, wie zum Beispiel durch Federn, in der richtigen Lage festgehalten wird. Dem Korbe 17 wird am geeignetsten ebenfalls die Form eines Kegels gegeben.
Der Rand wird nach einwärts umgebogen, so dass der innere Durchmesser des Kegelrandes um Weniges kleiner ist als der äussere Durch messer des mit Weiden umwundenen Ringes B. Der Korb 17 kann über den Ring 8 ge schoben werden, durch den er infolge seiner eigenen Spannung festgehalten wird, um je doch jederzeit wieder abgenommen. werden zu können.
Die Stumpfseite der aus einem Doppel kegel bestehenden Membrane wird an ihrer Peripherie am Ringe 9 befestigt. Die durch den Stumpf gebildete Öffnung dient zum Einmontieren des Tonerzeugers 13, der in eine solche Entfernung von der Membran spitze zu bringen ist, dass das Stäbchen 14 verhältnismässig klein und leicht ausfällt.
Auf den durch den Tonerzeuger in Schwingung versetzten, nach vorwärts ge richteten Kegel der Membrane wird ein Mittelstück 22 aufgesetzt, derart, da_ss es den Teil 21 überlappt, wie es in der Fig. 4 dar gestellt ist. Dieses Mittelstück wird aus einem leichten Material, wie zum Beispiel gutem, dünnem Hartpapier, mit hohem Quo tienten aus Elastizität und Massendichte und geringer innerer Reibung hergestellt. Da gerade die Wiedergabe hoher Frequenzen mit kleinen Sehwingungsa.mplituden zum grössten Teil durch diese mittlere Partie der Membrane bedingt. wird, soll diese so leicht und steif als möglich gemacht werden.
Die äussern Partien der Membrane, von denen die Wiedergabe tiefer, schwacher Töne abhängt, wird aus einem Material mit klei nem Quotienten "Elastizität durch Masse" und grosser innerer Reibung hergestellt. Man hat gefunden, dass sich Löschpapier für diesen letzteren Teil 21 der Membrane, wie auch für den Kegelstumpf 23 besonders gut eignet. Das, eingefügte Mittelstück 22 hin gegen kann' aus einer Aluminiumfolie oder einem andern leichten Metall oder einer Le gierung hergestellt werden. Sowohl Alumi nium, wie auch dünnes, hartes Zeichnungs papier haben sich für diesen Zweck als sehr geeignet erwiesen.
Bei jeder Ausbreitung von Schallwellen, sei es in Luft oder einem andern Medium, wird an Stellen plötzlicher Änderung von Dichte, Form oder Zusammensetzung des selben mehr oder weniger Schallenergie reflektiert. Dies eilt auch für Membranen, die aus konzentrischen und aus verschie denen Materialien bestehenden Teilen zu sammengesetzt sind. Um den durch Re flexion entstehenden Verlust auf ein Mi nimum zu reduzieren, werden die sich über lappenden Ränder -auf einander folgender Mem- branteile zickzackförmig tief eingeschnitten, so dass ein gleichmässiger Übergang von einem. Membranteil zum folgenden erzielt wird.
Die Schwingungen des Stäbchens 14 werden vermittelst kleiner, konisch ge formter Aluminiumscheiben 25, die innen und aussen auf die Spitze des Membran- stückes 22 aufgesetzt sind, und gemeinsam durch die Tülle 26 festgehalten werden, auf die Membrane übertragen. Auch die Aluminiumscheibehen 25, welche lediglich zur Verstärkung dienen und die infolge ihrer kleinen Dimensionen vernachlässigt werden können, können gezackte Ränder haben. Die Schraube) 27 befestigt die Membrane am Stäbchen 14.
Der nach rückwärts ge richtete Teil 23 der Membrane ist mit dem äussern Rande an das Membranstück 21 ge leimt und besteht zum Beispiel -aus Lösch papier oder gutem Zeichenpapier. Der Kegelstumpf 23 dient nicht nur als eine Membrane für sich selbst, sondern bildet einen flexiblen Rahmen für den vordern Membrankegel, der gestattet, dass der Rand des vordern Membrankegels frei schwingen kann.
Die Versuche haben gezeigt, dass eine solche Membrane in den Grenzen von 23 cm bis 135 ein Durchmesser ausgezeichnete Resultate ergeben. Eine praktische Grösse ist jedoch ein Durchmesser von 45 cm mit einem eingefügten Mittelstück von un gefähr 23 am Durchmesser. Das Mittelstück soll so leicht und steif als möglich gemacht werden, so dass die Masse pro Flächeneinheit der Membrane um den Angriffspunkt der betätigenden Kraft des Schwingungserzeugers herum kleiner ist als gegen den Rand der Membrane hin.
Der äussere Teil 21 besitzt eine kleinere Elastizität und grössere Rei bung und wird zudem mit einem aus be, sonderem, die Schwingungen absorbieren den Material hergestellten Element 28 ver sehen. Dadurch werden die nach dem Rande sich ausbreitenden Schwingungen gedämpft und die sich noch ausbildenden Reflexionen auf ein Minimum reduziert. Wie aus der Zeichnung zu entnehmen ist,, besteht dieses Element aus einem am innern Rand des vordern Membrankegels angeleimten Filz ring.
Device for reproducing sound. In order to obtain a lifelike reproduction of music and speech within the entire audio frequency range, one has to consider a perfect reproduction of the sounds with both high and low frequencies. In the patent claim of the main patent gekennzeichne th device for sound reproduction, which has a hollow vibrating member and can be used as a loudspeaker without an additional sound amplifier, this is not yet achieved to a sufficient extent.
The invention relates to a device for sound reproduction of the type characterized by the claim of the main patent, which has a hollow vibrating member and which can be used as a loudspeaker without an additional sound amplification means, and aims to remedy the aforementioned deficiency. According to the invention, the vibrating member of the device is designed in such a way that the mass per unit area of the vibrating member, on which the force of a vibrator actuating the vibrating member acts, increases with the distance from the point of application of said force.
For a better understanding of the subject matter of the invention and its mode of operation, some exemplary embodiments are explained below through drawings and description.
The figures contained in the drawing show: FIG. 1 the view of a loudspeaker built according to the invention, FIG. 2 a sectional side elevation of such a loudspeaker, FIG. 3 an embodiment of the Brave, FIG. 4 an enlarged section of the Fig. 3, Fig. 5 shows another embodiment of the membrane.
Fig. 2 shows the foot 6 on which the carrier 7 is attached, which in turn carries the rings 8 and 9, as well as the arm 10. A ring 11 is attached to the ring 9 in the middle of the screw 12, 11 and 9 having practically the same diameter. The arm 10 carries a sound generator which is preferably based on the principle of the polarized armature.
On the ring 9 is the membrane 15 in a suitable manner; fixed. It forms a cone with a truncated cone set up backwards, the surface of the truncated cone lying parallel to the base area being open. The tip of the cone is connected to the vibrating element of the sound generator by means of a rod 14.
The membrane is surrounded by a housing, which is best made of willow or a similar material and made for practical reasons. consists of three parts; a frame 16, a front side 17 serving as a cover and a rear wall 18. The frame 16 is preferably braided over the rings 8 and 11. The opening that remains to the rear is closed by the lid 18 which is held in place in some suitable manner, such as by springs. The basket 17 is also most suitably given the shape of a cone.
The edge is bent inwards, so that the inner diameter of the cone edge is a little smaller than the outer diameter of the willow-wrapped ring B. The basket 17 can be pushed over the ring 8 ge by which it is held due to its own tension is, however, removed again at any time. to be able to.
The stump side of the membrane consisting of a double cone is attached to the ring 9 at its periphery. The opening formed by the stump is used to assemble the sound generator 13, which is to be brought to such a distance from the membrane tip that the rod 14 is relatively small and light.
A center piece 22 is placed on the forwardly directed cone of the membrane set in vibration by the sound generator, in such a way that it overlaps part 21, as is shown in FIG. This center piece is made of a light material, such as good, thin hard paper, with a high ratio of elasticity and bulk density and low internal friction. Since the reproduction of high frequencies with small visual oscillation amplitudes is largely due to this middle part of the membrane. it should be made as light and stiff as possible.
The outer parts of the membrane, on which the reproduction of deep, weak tones depends, is made of a material with a small quotient "elasticity through mass" and high internal friction. It has been found that blotting paper is particularly suitable for this latter part 21 of the membrane, as well as for the truncated cone 23. The inserted center piece 22 against can be made of an aluminum foil or some other light metal or alloy. Both aluminum and thin, hard drawing paper have proven to be very suitable for this purpose.
With every propagation of sound waves, be it in air or another medium, more or less sound energy is reflected at points of sudden change in density, shape or composition of the same. This also applies to membranes that are composed of concentric parts made up of different materials. In order to reduce the loss resulting from reflection to a minimum, the overlapping edges - successive membrane parts - are deeply cut in a zigzag shape, so that a uniform transition from one. Membrane portion is achieved for the following.
The vibrations of the rod 14 are transmitted to the membrane by means of small, conically shaped aluminum disks 25 which are placed on the inside and outside of the tip of the membrane piece 22 and are held together by the sleeve 26. The aluminum disks 25, which are only used for reinforcement and which can be neglected due to their small dimensions, can also have jagged edges. The screw) 27 attaches the membrane to the rod 14.
The backward ge directed part 23 of the membrane is glued with the outer edge to the membrane piece 21 and consists, for example, of blotting paper or good drawing paper. The truncated cone 23 not only serves as a membrane for itself, but also forms a flexible frame for the front membrane cone, which allows the edge of the front membrane cone to swing freely.
The tests have shown that such a membrane within the limits of 23 cm to 135 cm in diameter gives excellent results. A practical size, however, is a diameter of 45 cm with an inserted center piece of about 23 in diameter. The middle piece should be made as light and stiff as possible so that the mass per unit area of the membrane around the point of application of the actuating force of the vibration generator is smaller than towards the edge of the membrane.
The outer part 21 has a smaller elasticity and greater Rei environment and is also provided with an element 28 made of be, special that absorbs the vibrations of the material. This dampens the vibrations spreading towards the edge and reduces the reflections that still develop to a minimum. As can be seen from the drawing, this element consists of a felt ring glued to the inner edge of the front membrane cone.