Elektroakustischer Wandler. Elektroakustisehe Wandler zur Uinsetzung elektrischer Schwingungen in akustisehe Schwingun.gen, z. B. Lautsspreeher oder Tele- ph#onhörerkapseln, besitzen einen Frequenz- gang, welcher im Hörbereich ein Maximum aufweist und an der obern Hörgrenze ziem- lieh stark abfällt.
Verfolgt man die Fre- quen7kurve weiter, so findet man meist ausserhalb des Hörbereiches einen erneuten Anstie- zu einem zweiten Maximum mit naehhericeln raschem Abfall. Da der Abfall der Frequenzkurve naeh dem ersten Maxi mum noch stark im Hörbereich für telepho- niselie Übertragung liegt, wirkt er störend, und es ist ein Erfordernis, den Frequenz- gang der Hörer entsprechend zu korrigieren. Man hat dies versucht durch Verbesserung des Magnetsystems, z.
B. #dureh Einführung des Vierpolsy-stenis, der Ausbildung und La gerung des Anken, durch Eliminierung von. Eigensehwingungen des Ankers in der Über tragung der Schwingungen auf die Membran iisw. Es ist dabei nicht gelungen, die Fre- quenzkurve in den erwünschten Grenzen zu variieren, Betrachtet man die Frequenzkurve eines Wandlers, z. B. einer Hörerkapsel (siehe Fig. <B>6),</B> so lässt sieh diese Kurve mit der Durchlasskurve eines Bandfilters vergleichen.
Dieser Verggleieh führt zu der Annahme, dass eine Hörerkapsel ein mechanisches Bandfilter darstellt, bei welchem der Anker und die Membran die beiden miteinander gekoppelten Sehwingsysteine sind. Die Frequenzkurve ist dabei eine Funktion der Kopplung der beiden Sehwingsysteme. Versuche haben gezeigt, dass durch Veränderung der mechanischen Kopp- lun.o, von Anker und Membran die Frequenz- kurve in weiten Grenzen veränderbar ist.
Die vorliegende Erfindung benützt diese Erkenntnis zur Korrektur des Frequenz- ganges von elektroakustisehen 'NNandlern. Die Erfindung betrifft einen elektroakustisehen Wandler, welcher dadureb. gekennzeichnet ist, dass zwischen Anker und Membran ein in der Stoss-Zug-Richtung elastisches Kopplungs- glie:d angeordnet ist..
Dieses Kopplungsglied kann zur Bewirkung einer Dänipfung ver- lastbehaftet sein. Die erfindungsgemässe An ordnung bezweckt, zwischen den SehwingLin- gen des Ankers und der Membran eine der artige Phasenversehiebung zu erzeugen, dass der Frequenzgang des Wandlers einer ge wollten Kurvenform entspricht.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Hörerkapsel wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in Fig. <B>1</B> den Schnitt durch eine Hörer kapsel mit Vierpol-Magnetsystem, Fig. 2 bis 4 verschiedene Ausführuntgs- formen von Kopplungsgliedern, Fig. <B>5</B> ein verlustbehaftetes Kopplungs glied, Fig. <B>6</B> die Frequenzkurve eines Hörers in bekannter Ausführung mit starrer Kopplungg,
Ffig. <B>7</B> die Frequenzkurve eines erfin dungsgemäss atissgebildeten. Hörers.
<B>C</B> Der Hörer nach Fig. <B>1</B> bestellt aus zwei Polplatten<B>1</B> und 2, zwischen welchen ein permanenter Magnet<B>3</B> eingespannt ist. Aus den beiden Plaften <B>1</B> und 2 sind die beiden Polpaare 4 -und<B>5</B> herausgearbeitet, zwischen welchen in bekannter Weise die Erregerspule <B>6</B> und der Anker<B>7</B> angeordnet sind. (Vgl. hierzu z. B. Schweizer Patent Nr. <B>259866.)</B> Die beiden Polplatten sind mittels der Schrauben<B>8</B> und <B>9</B> zusammengesehraubt. Auf der Pülplatte 2 ist mittels eines Ringes<B>10</B> die Membran<B>11</B> eingespannt.
Der Anker<B>7</B> und die Membran<B>11</B> sind durch ein Kopp lungsglied 12 miteinander gekoppelt. Bisher wurd' als Ko-,pplungs,#"lied eine gerade Nadel oder ein Stössel verwendet. Diese Kopplungs glieder sind<B>in</B> der Übertragungsrieht-ung starr. Das erfindungsgenlässe Übertragungs- glied ist elastisch -und kann in weiten Gren zen beliebig geformt sein. Das Kopplungs glied kann zum Beispiel gemäss Fig. 2 aus einem Haken bestehen oder nach Fig. <B>3</B> ans einem Wendel.
Der Querschnitt des Kopp- lungs,gliedes ist vorzugsweise kreisförmig. Für ein hakenförmiges, Kopplungsglied na.eh Fig. 2 kann der Querschnitt auch rechteckig sein. -Wird ein ringförmiges Kopplunggs- organ nach Fig. 4 verwendet, so ist der Querschnitt vorzugsweise quadratisch. Ein ringförmiges Kopplungsglied kann z. B. -e- stanzt sein.
Das Kopplungsglied kann ver- 1--List.behaf tet sein. In Fig. <B>5</B> ist ein bügelför- miges Kopplungsglied dargestellt mit run dem oder rechteckigem Querschnitt. -In die- sein Beispiel ist das Kopplungsglied verlust behaftet, indem das Kopplungsglied zwischen zwei unter Federdniek stehenden Brems- haeken gleitet. Die Reib-ungskraft muss genau dosiert und zeitlich stabil sein.
Die Wirkungsweise desdargestellten Aus führungsbeispiels ist folgende: Fig. <B>6</B> zeigt die Frequenzkurve eines Hörers bekannter Ausführung mit starrem Kopplungsgolied. Auf der Ordinate ist der Schalldruek bei ein Volt konstanter Einganggsspannung in Deei- bel bezogen auf ein Mikrobar pro Volt auf getragen.
Die Frequenzkurve weist bei etwa <B>1800</B> Hz ein spitzes Maximum auf mit ra- schein Abfall gegen die Hörbereiehgrenze für teleplionische übertra.gun,- 3400 1-17. Verfolgt man den Frequenzgang- weiter, so findet man bei etwa.
4000 Hz ein weiteres -L#,laxiiiiuiii. Aus dieser Kurve ist, der Bandfilter-Charakter des Hörers deutlich eisiehtliell. Durch Einfüh rung eines elastischen Kopplungsgliedes ge mäss der Erfindlin- kann zwischen dein <B>C</B> schwingenden Anker und der schwingenden Membran eine Phasenversehiebung bewirkt werden, durch welche die Frequellzkurve weitgehend verändert werden kann.
Analog der Bestimmung der Durehlassbreite bei einem elektrischen Bandfilter durch Verän derung des K-oppli-in"-"s--rades kann auch beim Hörer durch Veränderun.- der Kopplung der Frequelizgang --eindert werden. Das 3,1.axi- nium bei etwa<B>1800</B> Ilz ist im wesentlichen bedingt durch die Resonanzfrequenz des An- hers. Durch die Plia;seiiversehiebiinr infol(re der elastischen Kopplung werden die beiden Maxima. einander genähert.
Bei hinreichend elastischer Kopplung z. B. mit einem Kopp lungsglied in Form einesWendels nach Fig. <B>3,</B> kann erreicht werden, dass die beiden Maxima zusammenfallen. Beim Zusammenrüeken der beiden Maxima wird die Einsattelung immer kleiner. Dabei kann beobachtet werden, dass sich das erste Maximum nur wenig verschiebt, währenddas zweite -Maximum gegen das erste rückt.
Die Flankensteilheit wird dadurch etwas abgef lacht, was den Frequenzgang weiter begünsti2.t,. In Fig. <B>7</B> ist die Frequenzkurve eines Hörers mit einem Koppl-Ltn_,-sglied nach Fign. 2 dargestellt. Ge,-enüber der starren Kopplung hat sieh das erste Ma-xiinuin auf etwa, 2000 Ilz verlagert, während das zweite Maximum von etwa 4000 auf etwa<B>3000</B> Ilz heruntergedrüekt wurde.
Die Einsattelung zwischen den beiden Maxima kann ausgegli- ehen worden durch Anordnung einer Dämp fung, welche die beiden Maxima abflacht. Dies kann erreicht werden, indem man gemäss Fig. <B>5</B> eine Bremse auf das Kopplungsglied einwirken lässt.
Es ist, klar, dass der Anker unerwünsehte Eigensehwingungen aufweisen kann, welche C, Verzerrungen ini Frequenzgang bewirken, wo durch die Frequenzkurve wellig erscheint.
Dureh die Uiit-erdrüeliuiio, dieser unerwünseh- teil Ei--ensehwingungen kann jedoch nur eine Glättun-- der Welfigkeit der Frequenzkurve erreicht werden. Auf den Charakter der Fre- quenzkurve, haben diese Eigenschwingungen äusserst, weni- Einfluss.
n Die beschriebenen Ausführun-sforinen be wirken iiii weitern einen weitgehenden Schutz gegen Beschädigung oder Zerstörung infolge übermässiger mechanischer Beanspruchung der Membran durch Anschlagen des Mikro- telephons oder durch Klatschen mit der Hand auf die Hörermusehel oder durch an dere sehr hohe Druckwellen, z. B.
Knall in Sehiessanlagen. Solche ausserordentlich hohe Beanspruell-ungen sind bei der Benützu-ng eines Mikrotelephons möglich, sei es aus Un- aehtsamkeit oder Spielerei, und führten bei den bisher bekannten, insbesondere den emp- findliehen, speziell für einen guten Frequenz- gang entwickelten Hörerkapseln zur Beschä digung der Membran. Das elastische Kopp lungsglied zwischen Anker und Membran ver ringert diese Gefahr.