Membran an akustischen Geräten. 1>ie Erfindung betrifft eine Membraaian akustischen Geräten, wie zum Beispiel an elektrischen Lautsprechern, und bezweckt eine sehr reine Übertragung bez-%"#. Wieder- der Schallschwingungen.
Gemäss der Erfindung besteht die Mem- hran aus zwei aneinander grenzenden, ge wölbten Teilflächen, die an den Zusammen- stosshanten einen spitzen Winkel miteinander bilden und deren äussere, gerade Kanten un- beweglich sind.
Bei Verwendung zur Schall wiedergabe kann die Membran an der Zu sammenstosskante der Teilflächen angetrieben werden, so dass die Schwingungen gleich mässig longitudinal in die Hembra.nflächen eintreten, wobei durch passende Wahl der Krümmung dieser Flächen dafür gesorgt sein kaani, dass sich die Schwingungen in tra.ns- versale Membrauschw ingungen verwandeln. Br-i Verwendung als Mikrophon findet ent sprechend der umgekehrte Vorgang statt.
Die ankommenden Schallwellen versetzen die Membran an den Auftreffstellen in Trans- @; ersalsc#h@aingungen, die sich nach der Zusammenstosskante zu in longitudinale Schwingungen verwandeln.
Die Zeichnung veranschaulicht schema tisch mehrere Ausführungsbeispiele der neuen Membran und ihrer Anordnung.
Fig. 1 zeigt in Stirnansicht eine einfache Ausführung, bei der ein Stück Membran- inateria.l n-r, zum Beispiel Aluminiumblech, einmal gefaltet und seitlich wieder umge bogen ist. Es entsteht ein fächerförmig auf gebogenes Gebilde mit der durch das Falten bedingten steifen Kante k. Zur Erregung der Membran dient ein an der Kante ange brachter Eisenanker A, der an einer Zunge 7 gelagert ist.
Ein 3lagnetsystem 11, durch dessen Wicklung ein entsprechend den wie derzugebenden Schallschwingungen variie render elektrischer Strom fliesst, beeinflusst den Anker A und teilt damit der Membran die erforderlichen Schwingungen mit. Die Enden der Membran sind dabei an nicht gezeichneten, festen Wänden eines Gehäuses oder dergleichen befestigt. Fig. 2 zeigt perspektivisch die Form der Membran. Es ist dabei durch mehrere Pfeile die Möglichkeit veranschaulicht, die Mem bran in in mehreren Punkten P, bis P4 der Kante K zu Schwingungen anzuregen.
Die Wirkung der Membran wird unter Umständen beeinträchtigt., wenn die vor und hinter der Membran befindlichen Luft mengen untereinander in Verbindung stehen, so da.ss ein Ausgleich der durch die Membran schwingungen entstehenden Druckdifferenzen auftritt. Dieser Nachteil wird bei den folgenden Ausführungsbeispielen vermieden.
Fig. 3 zeigt zunächst schematisch den Ausgleich der Luftdruckdifferenzen bei einer -allseitig offenen Membran in., deren zweite Hälfte, die an den Punkt a anschlie ssend gedacht werden muss, der einfacheren Darstellung wegen weggelassen ist. Die Membran besitzt bei k ihre feste, bei cc ihre bewegliche Kante.
Bewegt sich nun die Membran in die gestrichelt gezeichnete Stellung,' wobei die bewegliche Kante nach cr,. rückt, so würde an beiden Endkanten der Membran, also bei<I>a</I> und<I>k,</I> ein Ausgleich der Luftdruckdifferenzen in Richtung der Pfeile stattfinden. Der Ausgleich bei a wird nun durch die dort sich anschliessende zweite Membranteilfläche verhindert. Somit besteht ein Luftausgleich nur noch an der festen Kante k.
Ein Mittel zur Vermeidung dieses Aus gleichs ist beispielsweise in Fig. 4 in Stirn ansicht bezw. Schnitt dargestellt. Es besteht in einem schallundurchlässigen Gehäuse f, das an einer Seite offen ist und an dessen äussern Kanten die Kanten der Membran m befestigt sind. Die Erregung der Membran erfolgt- an der gefalteten Kante a. Zweck mässig ist der ganze Hohlraum des Ge häuses, um Eigenschwingungen zu vermei den, in an sich bekannter Weise mit Filz abgedämpft.
An Stelle eines durch die Membran ge schlossenen Gehäuses kann auch, wie in Fig. 5 beispielsweise dargestellt, je eine nicht ge schlossene Berandungsbrücke b an den freien Längskaaiten der Membran verwendet wer den, welche Berandungsbrücken den Aus gleich der Druckdifferenzen praktisch ge nügend hindern. Diese Berandungsbrücken sind dabei zweckmässig so bemessen, dass sie den Ausgleich gerade noch bis zu den tief sten hörbaren Frequenzen herab verhindern. Für Frequenzen unterhalb dieser Grenze ist der Ausgleich nicht mehr störend.
Zweckmässig sind die bewegten Kanten der Membranen mit metallischen Verstär kungsrippen 1, wie beispielsweise in Fig. 6 dargestellt, versehen. Diese Versteifungs rippen bestehen vorzugsweise aus einem U- förmig um die Kante herumgebogenen und vernieteten Blech, zum Beispiel aus Alu minium.
Das Vorhandensein solcher Versteifungs rippen gewährt, ausser dem Vorteil der Sta bilität der Membran, noch einen weiteren, wesentlichen Vorteil, der darin besteht, da.ss zum Beispiel ein Lautsprecher nicht nur für elektromagnetischen, sondern auch für elektrodynamischen Antrieb verwendbar ist, wobei die metallische Rippe als strom durchflossener Leiter im Magnetfelde be nutzt wird. Von Vorteil ist bei dieser An ordnung weiterhin, dass die die Membran be wegenden Kräfte nicht in einem Punkte, sondern gleichmässig längs der ganzen be weglichen Kante angreifen. Jede uner wünschte Durchbiegung dieser Kante ist da bei ausgeschlossen.
Wird zum Beispiel ein Lautsprecher auf diese Art gebaut, so ge währleistet er eine ausgezeichnete Tonwie dergabe ohne Klirren oder Klappern bei grösster Schallleistung.
Die metallische Kante befindet sich bei dieser Anordnung in der möglichst schmalen Lücke zwischen den Polen der das magne tische Feld erzeugenden Magnete, die zweck mässig ebenso lang wie die Kante selbst sind. Zur Vermeidung von Berührungen zwischen Kante und Magneten können Polster aus Filz, Samt oder ähnlichem Material zwischen diesen beiden Apparatteilen angebracht sein, die gleichzeitig der Membran noch eine zu sätzliche Dämpfung geben, deren Klang- ruinheit dadurch erhöhend. Ausführungsbei spiele dieser Anordnung sind in den Fig. 7 und 8 dargestellt. Dabei bedeutet l die Kaute, s das Polster, N und<B>8</B> die Magnet pole.
Eine weitere Art der Führung des Lei ters zeigt beispielsweise die Fig. 9. Die Kante l wird seitlich durch nachgiebige Bänder, Fäden, Drähte d oder dergleichen .;e-halten. Die Eigenschwingung des ganzen 3lenibra.nsy steni"# wird dabei zweckmässig finiter die tiefste Hörfrequenz -gelegt.
In den Ausführungsbeispielen des Er sind die freien, unbe- wf,glen Kanten der Membranen entweder am Gehäuse f (Fig. d) oder an Berandungs- brücken L (Fig. 5) befestigt.
Um zu ver meiden, dass diese Montierungsart störende Eigenfrequenzen des 31embransystems zur Folge hat, erfolgt die Befestigung unter Zwischenlegun g von Polstern aus Filz, Samt oder dergleichen, wie beispielsweise in Fig. 1 2 in einer Stirnansicht dargestellt ist.
p bedeutet das Polster, /' das Gehäuse oder Be- randungssttick. Zweckmässig ist dabei die an der Membran anlie & ende Kante des Polsters p, wie in Fig. 11 gezeigt, mit Zak- hen versehen, damit die Membran nicht längs einer bestimmten Einspa.nnlinie, die die Neigung zu Eigenschwingungen unter stützen würde, festgeklemmt ist.
Um die ziemlich empfindliche Membran zum Beispiel eines Lautsprechers vor Be schädigungen zu bewahren, ist zweckmässig b(4 allen Anordnungen ein Schutz in Form i@iiier Draht- oder Gasebespannung vor der Membran vorgesehen.
Die beschriebenen Anordnungen eignen sieb wie für Lautsprecher auch für Nikro- phone, bei denen der Schall auf die gefal tete Membran auftrifft und die Bewegungen der Kante elektrodynamisch, elektromag- iietisch oder durch Veränderung eines ZVi- glerstandes einen elektrischen Stromkreis be- c@i nf lussen.